3D打印用的6轴机械臂作业半径是2米，所以结构得按最大尺寸不超过2米的单元来拆分，每个单元长宽高都不能大于2米，这尺寸也方便存放和用叉车运输。然后把桥的上部结构分成主拱结构、桥栏板、桥面板这三类构件，还对这三类构件做了1：4缩尺荷载实验，能给这座桥的设计提供更充足依据。在做缩尺实验前，先论证了缩尺实验指导设计的科学性，算出缩尺实验要求的最低极限荷载是89.78kN，低于这个荷载智慧湾桥梁就不安全了，缩尺实验测出来的极限荷载是392.95kN，有4倍安全储备，这说明按5kN/m²来布置荷载有很多富余。缩尺实验时还测量了加载过程中的位移值和应力，结果和理论值基本接近，不过应力值比理论值小点，位移值比理论值大点，可能是实际弹性模量偏小导致的。总体来说，1：4桥梁缩尺实验结果表明，用传统模筑混凝土材性实验方法得到的3D打印混凝土力学参数作依据，把3D打印混凝土结构当成各向同性连续介质材料来考虑，这种方法基本可行。

还研究了智慧湾桥梁快速施工建造的装配式施工关键技术。这座桥的装配式施工关键技术主要有模块化预制技术、吊装技术和连接三大部分。在桥施工前，先对前面做实验的1：4石拱砌块做了拼装模拟试验，想找到一种又快又方便的施工方法，保证施工能快速一次性完成，然后通过有限元模拟分析施工过程中的力学行为。最后一节介绍了预制、吊装、连接的关键技术。

上海智慧湾拱桥跨径14.4米。施工前在实验室做了1：4模型预施工试验，目的是模拟石拱桥主拱圈的施工方法，提前预测施工中会遇到的问题，这样就能提前判断和预测，还能制定措施避开，免得在现场施工时遇到同样问题，增加成本和工期。通过模拟建造能找到一种快速、经济的施工方案，实现快速一次性施工，保证施工质量，达到计算假定的传力效果。砌筑试验发现一个重要问题，最后合龙段剩下的尺寸总是倒八字形，不是设计时想的扇形，导致最后一块封顶块塞不进去。而且重复施工多次都有同样问题。作者就研究调查了这个问题。可能是加工精度和施工精度的问题。为排除施工精度问题，后面几次施工都做了精确放样，但合龙时还是有同样问题，所以排除了施工精度原因，很可能是加工精度问题。本来以为如果加工精度完全精确，不用精确放样，只要相邻块体接缝对齐，拱的形状就会和设计尺寸一样。就复核了加工精度，发现用计算机程序打印的3D打印砌块，加工精度能达到±1cm的工程精度。然后对部分不合格试件重新打印，还用实验室设备对所有试件精确打磨修正。但精加工后的3D打印砌块拼装时还是出现倒八字合龙段问题，这时精度问题也排除了。在施工吊装过程中，每个砌体重力作用下，临时支架开始时两边下沉中间上拱，后期会拱顶下沉拱肩向两侧移动。临时支架变形后，每个块体会相应地刚性转动。智慧湾桥梁都是在厂房预制的，预制方法是3D打印。