Grænsende til det umulige - Trysfjordbroen

Trysfjordbroen

I 64 meters højde over Trysfjorden, mellem Kristiansand og Mandal, anlægges i øjeblikket en 100 km/t firesporet motorvej. I efteråret 2022 åbnes broen for at skabe en vigtig forbindelse i motorvej E39 mellem Kristiansand og Ålgård.

Allerede under turen op langs ydersiden af ​​det vestlige brotårn i den midlertidige Alimak-elevator får man en idé om, hvor rummelig brokonstruktionen er. Da vi forlader den klaprende gitterelevator, træder vi ud på noget, der ligner et stort hangarskibsdæk i beton. Den ufærdige konstruktion ligner i øjeblikket et stort T.

En af de største i Norge

De to brotårne ​​tog omkring 15-20 dage at bygge i én kontinuerlig slip-form støbning, hvilket i øvrigt er den samme metode, som blev brugt til at bygge de Condeep betonplatforme, som findes på Norskehavet. Deres elegante timeglasfigurer er ikke kun en kilde til stolthed for ingeniørerne. At trimme tårnene i midten uden at gå på kompromis med styrken sparede også beton og bidrog positivt til miljøregnskabet.

Det T-formede brodæk er allerede 126 meter langt på det vestlige tårn og udvides med 20 meter om måneden på hver side. Broen er en af ​​de største i Norge bygget efter udkragningsmetoden. Det betyder, at hver af de fire ender har en forskallingsvogn, der ruller længere ud langs brodækket, hver gang en fem meter lang sektion er forstærket og helstøbt. Metoden sikrer også, at broen er helt selvbærende under byggeriet. Det kræver dog, at støbearbejdet udføres i nøjagtig samme tempo i hver ende, for at konstruktionen kan opretholde ligevægt.

Helt i toppen

Til sommer skal de to broafsnit mødes midt i fjorden. Den færdige bro bliver 537 meter lang, med et spænd på 260 meter mellem brotårnene. Udkragnings-konstruktionsmetoden er effektiv til spændvidder op til 300 meter, hvilket betyder, at ingeniørerne her rykker grænserne for, hvad der kan opnås med denne type konstruktion.

”Det unikke her er, at de lange betonsektioner bliver elastiske. På grund af deres vægt synker de gradvist ind mod midten, før vi kan forbinde dem. Da den vestlige brobane bliver færdig først, skal vi lave firedimensionel planlægning, hvor tiden også er en faktor,” forklarer Asbjørn Stålesen, projektleder hos Kruse Smith.

Var det ikke for stiverne på hver side, som er forankret på land og i havbunden, ville vinden få strukturen til at svaje en halv meter i et ottetalsmønster. Det viser, hvor elastisk betonkonstruktionen er.

"Vi kalder stiverne for "søsyge afstiverne". Uden dem havde det været umuligt at arbejde i højden,” tilføjer han.

Følg byggeriet på webcam her.

Millimeter-marginer

Når de to brospænd sættes sammen i midten af ​​næste år, efter at have strakt sig 130 meter fra deres respektive brotårne, vil fejlmarginen være under 40 millimeter – selvom broen er bygget helt uden papirtegninger. 

"Vi har bygget den to gange. Første gang i en tredimensionel digital model, før vi startede selve arbejdet i slutningen af ​​2018,” siger Stålesen.

Princippet kaldes Building Information Modeling (BIM). I den digitale model kan alle bygningsaktører dele information og slentre rundt i en virtuel model af den færdige konstruktion.

BIM-ingeniør Herman Horsle fra AF Gruppen har tilsluttet sin mobiltelefon til en GPS-antenne, der lokaliserer positionen inden for to centimeters nøjagtighed. På skærmen svæver den færdige virtuelle bro som et semi-transparent lag oven på selve konstruktionen. Hvor broen slutter, kan han se, hvordan den virtuelle motorvej fortsætter ud i himlen mod den anden side.

"Det er meget mere omkostningseffektivt at kunne identificere eventuelle uoverensstemmelser på et så tidligt tidspunkt, og det reducerer risikoen for fejl og mangler markant," siger han.

Betonkatedral

I alt 15 mand arbejder lange vagter heroppe i højden. Nogle fastankrer stål til armeringen, mens en gruppe fra så langt væk som Laos håndterer forskallingsvognene. Efterhånden som brospændet forlænges, transporteres betonen ud til støbningen ved hjælp af gummiged. Det er de første køretøjer, der får æren af ​​at køre deroppe.

Udfordringerne med rejserestriktioner og lange karantæneperioder er blevet overvundet af længere vagter og færre rejser. Polske armeringsarbejdere har været her i fem måneder uden pause, og de venter nu på, at det næste hold afslutter deres karantæne og tager over. De laotiske arbejdere er væk hjemmefra i op til et år ad gangen.

Pladslederen og forskallingsentreprenøren, som vi møder til allersidst, taler derimod telemarksdialekt. Hverken Øystein Austjore fra Bykle eller Per Stian Hanstveit fra Drangedal er bange for højder. De er ret glade for at arbejde på en platform lidt over 60 meter over havets overflade.

”At arbejde i højden giver nogle udfordringer. Man skal tænke meget på sikkerheden – også inde i brokonstruktionen,” siger han med et bredt grin, mens han kigger over til tvillingekonstruktionen på østsiden.

Vi balancerer på svajende armeringsjern, der dukker op af betonen som stramme spaghettistrenge, inden de forsvinder ind i selve bropillen. Her på kanten kan vi se enden af ​​alle de tykke stålwirer, der er støbt ind i brokroppen. Ligesom en traditionel hængebro bærer de vægten, her er de bare gemt inde i selve betonen.

Indvendigt ligner broen en høj betonkatedral. Det snævrer ind mod midten, men inde i brotårnet er loftshøjden 13 meter.

"Skønhed er i beskuerens øje, som man siger, men hele broen er for mig en juvel," siger Asbjørn Stålesen, mens vi venter på, at elevatoren tager os tilbage på fast grund.

Forbedret trafiksikkerhed

Det tager i øjeblikket 3,5 time at køre fra Kristiansand og Stavanger i bil. En 280 kilometer lang tur på en kuperet, snoet og til tider skredudsat vej bliver erstattet af 170 kilometer på en motorvej, der vil halvere ​​tiden.

Bygherren, Nye Veier, er en statsejet virksomhed, der blev oprettet for fem år siden, og som har til opgave at blive en slank og effektiv organisation, der kan anlægge motorveje og større vejprojekter billigere og hurtigere. Samme bygherre står også for forbedringen af ​​E18 gennem Sydnorge, som vil halvere rejsetiden mellem Kris­tian­sand og Oslo.

For Nye Veiers projektleder Harald Solvik er Trysfjordbroen den største byggeklods på motorvejen mellem Kristiansand og Mandal og en af ​​nitten broer, der skal bygges på samme antal måneder. Broerne står for en fjerdedel af det samlede budget på 4 milliarder norske kroner.
”Vi arbejder hurtigere og billigere end tidligere på grund af store kontrakter og opbygning af længere strækninger, der giver en mere ensartet køreoplevelse. Erfaringen viser, at firesporede motorveje reducerer trafikdræbte markant. Denne særlige strækning har oplevet flere ulykker,” slutter Solvik.

Tekst: Håkon Bonafede
Fotos: AF Gruppen

FAKTA


Projekt:
Trysfjordbrua - E39 Kristiansand vest – Mandal Øst

Bygherre:
Nye Veier

Hovedentreprenør:
AF Gruppen

Design:
Norconsult

Broentreprenør:
Kruse Smith

Produkt:
Leca 800 4-12 mm

Hvad er udkragnings-metoden?

Udkragningsmetoden afbalancerer væksten i trin på omkring 5 meter på hver side af tårnene. Efter støbning og hærdning flyttes vognen til næste trin og gøres klar til støbning. Brodækkene vokser i alt 130 meter fra hvert tårn for at mødes på nøjagtigt samme sted i fri luft med en tolerance på 40 mm.

Dette kræver nøjagtigt byggetempo og balance ved at skræddersy betondensiteten. Under konstruktionen vil brodækket opleve kraftig vindbelastning. Byggefasen er den mest kritiske fase af broens levetid. For at afstive broen under konstruktionen og for at håndtere vindbelastningerne og sikre nøjagtigt "mødested" er konstruktionen understøttet af stålstøttestivere, som fjernes efter konstruktionen.

En af udfordringerne ved et sådant byggeri er at placere tårnene på det optimale sted. En mindre afstand mellem tårnene ville reducere hovedspændet og naturligvis reducere omkostningerne, men det ville samtidig betyde at tårnene skulle placeres i fjorden. Letklinkerbeton (LWAC) kunne øge længden af ​​hovedspændet og derfor reducere byggeomkostningerne betragteligt. En anden udfordring er balancen i brospændet, der vokser i to retninger fra hvert tårn. LWAC gør det lettere at balancere hovedspændet med sidespændet. Den tredje grund til at bruge LWAC er det reducerede moment og kraft, der skal absorberes i tårnene, mens spændvidden udligger. En normaldensitetsbeton vil på grund af højere vægt påvirke betydeligt højere moment, hvilket vil øge størrelsen af ​​udkragningsboksen ved tårnet.

Generelt vil brugen af ​​LWAC skabe et slankere og mere omkostningseffektivt byggeri med lavere samlet brug af beton og derfor også et grønnere byggeri. Norske konstruktører er så fortrolige med at bruge LWAC til broer med lang spændvidde, at den alternative NDC ikke engang blev beregnet for mellemspændet.