目前，基于增材制造的3D打印建造技术飞速发展，这项技术充分节省了人力和时间，实现快速一次成型。3D打印快速成型技术在桥梁预制环节有非常重要的应用前景，目前90%跨度小于50米的公路桥梁都采用高度标准化的预制梁，存梁时间普遍为60天上下，将自动化的3D打印混凝土技术用于这个环节，可以实现免模板、减人工、缩短建造工期，充分减少场地的周转时间，具有规模化的经济效益。
　　本文所依托的工程项目——上海智慧湾桥梁是采用3D打印砌块拼筑的砌体拱桥，跨度14.4米，作为对3D打印快速建造技术的初步探索。本文主要结合3D打印混凝土材料特性,对桥梁的模块化设计和装配式施工关键技术进行了研究，并结合缩尺实验、健康监测、数值分析的方法对桥梁的力学行为进行研究。
　　将3D打印这种前沿的新型技术结合模块化设计装配式施工，应用于桥梁快速建造，具有较大的研究意义和研究必要性。未来十年时间3D打印技术将得到空前的发展，随着技术的发展成本的降低，这种由计算机程序管理的建造方式将会得到更广泛的应用，推进建筑工程向数字化、工业化、模块化、无人化发展。本文是对这项新技术探索性的研究，并取得了一定的成果，对类似工程和技术研究具有指导作用。
　　通过对3D打印混凝土材料特性试验，总结了3D打印混凝土与模筑混凝土在破坏模式上的差异，实验结果表明，3D打印混凝土的材料特性接近于砂浆，弹性模量较低；3D打印混凝土顺纹抗压强度与横纹抗压强度比较接近，计算时可视为各向同性材料；3D打印混凝土挤出宽度对材料强度的影响不大，3D打印混凝土没有明显体积非线性效应，潮湿环境打印出的混凝土其力学指标优于干燥环境打印的混凝土材料。通过智慧湾示范桥梁工程，总结了一套3D打印混凝土桥梁模块化设计装配式施工技术。该技术主要包括拆分，连接节点设计，吊装及连接步序的规划是模块化设计的三个重要环节。将桥梁拆分为能够批量化生产的标准化部件，以便于采用3D打印机在工厂内批量化完成，将每一种模块建立三维模型，设计好3D打印机械臂的行走路径，用一套计算机程序来控制每一个模块的预制生产。在配好混凝土，调试设备之后，所有工厂预制工作完全利用3D打印机械设备完成。在预制生产过程中，将连接节点预埋件内置在预制件上，使现场吊装和拼接的工作能够有序地连贯地进行。
　　3D打印桥梁快速建造技术在智慧湾3D打印人行桥梁的应用，体现了桥梁快速建造，去人工化、简化施工管理方面的先进性，实现了建筑工程工业化，建筑工程数字化，可以在跨度小于50米的桥梁工程中广泛地推广应用。