Nye løsninger bygger bro over hele Danmark
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Nye løsninger bygger bro over hele Danmark

Gråvejret hænger tungt over en af solstrålehistorierne i dansk brobyggeri, da Ingeniøren besøger byggepladsen i Funder Ådal. Viceprojektleder Christian Krarup Schmidt fra entreprenøren Züblin A/S tager imod i skurvognsbyen, der skutter sig op ad de knap 25 meter høje søjler, som skal bære to motorvejsbroer over den delvist fredede ådal.

Broerne er en del af den heftigt debatterede motorvej mellem Silkeborg og Herning, og byggemetoden med fri fremskubning af en krum bro er ikke før set i Danmark.

Men samtidig med, at projektet på mange punkter er specielt, så er det også typisk for, hvad der sker i dansk brobyggeri lige nu: Nye aktører og nye metoder vinder frem i stadig større stil, fordi Folketinget siden 2007 er begyndt at pumpe milliarder i renovering og nybyggeri af broer. Samtidig får miljøkrav stadig større indflydelse på broerne.

Bilister på motorvejen mellem Kliplev og Sønderborg kommer til at køre under slanke forspændte rammebroer med ét spænd. Det store spænd giver god afstand til vejbanen og dermed til saltangreb på betonen. (Foto: KM Group) Illustration: KM Group

Læs også: Se hvordan Danmarks længste dalbro bliver skubbet på plads

Læs også: Sådan bygges Danmarks længste bro på land

Nye kæmpebroer skal leve i 200 år

Et af de projekter, hvor miljøkrav allerede spiller en hovedrolle, er det største danske infrastrukturprojekt nogensinde; forbindelsen over Femern Bælt. Her er miljøhensyn en af årsagerne til, at kravene til forbindelsens levetid er 120 år i forhold til 100 år på broerne over Storebælt og Øresund.

Længere levetid kræver mere robuste betoner og langt bedre viden om, hvad der påvirker levetiden af betonen, og derfor er Teknologisk Institut (TI) i gang med at undersøge 15 forskellige betontyper, fortæller Mette Glavind, chef for TI's betoncenter.

»Vi tester 15 forskellige betontyper og delmaterialer. Blandt andet undersøger vi selvkompakterende beton, som man ikke havde, da man byggede på Storebælt og Øresund.«

Den nye betonviden skal i første omgang bruges til bygherrens betonbeskrivelser for en bro eller tunnel til Femern.

»Der er stadig mange ting, vi ikke ved om beton. Eksempelvis ved vi ikke præcist, hvor meget klorid der skal til omkring armeringen, før den begynder at blive svækket. Der er nogle grundlæggende ting, som vi stadig ikke har styr på, men hvor det, vi gør, er baseret på, hvad vi plejer at gøre.«

Selv om forskningen bliver betalt af Femern A/S, så rækker perspektiverne ifølge Mette Glavind meget længere end til Tyskland.

»Vi har aldrig lavet noget så systematisk og detaljeret som det her. Femern A/S er en usædvanlig langsigtet bygherre. Hvis vi snakker med dem om, hvor lang tid vi skal køre undersøgelserne, så taler de om 50 år. Så det kan være, at den viden, vi får nu, bliver brugt på en ny Kattegatbro eller en ny bro til Sverige.«

Og der vil levetidskravene sandsynligvis blive endnu længere end på Femern.

»Hver gang man laver et nyt spektakulært anlægsprojekt, strammer man skruen for, hvor lang tid man projekterer for. På Storebæltsbroen var levetiden 100 år, på Femern er den 120 år, og på Messinabroen, som Cowi laver, er den 200 år,« siger hun.

Kun tyskere kunne klare krav

Kravene til de bydende entreprenørkonsortier var også meget skrappe i Funder Ådal. Den 730 meter lange og krumme bro skulle være så slank som muligt og med 8-12 fag. Trafikken på hovedlandevejen og jernbanen i dalen måtte ikke forstyrres, og desuden var der totalt adgangsforbud for folk med sikkerhedshjelme i en 80 meter bred fredet zone omkring Funder Å.

Rent danske entreprenører som MT Højgaard og Pihl bød på opgaven, men de var mange millioner fra at matche prisen fra et konsortium bestående af den danske entreprenør Züblin A/S og tyske Dywidag. Begge er ejet af tyske Ed Züblin, som er en del af den østrigske entreprenørgigant Strabag. Desuden var ingeniører fra tyske K+S Ingenier Consulth og danske Niras med på holdet. Konsortiets forslag med to parallelle broer bygget med fri fremskubning - en teknik, de tyske entreprenører og ingeniører havde helt styr på fra flere byggerier i hjemlandet - vandt opgaven i 2008.

Betontænkning får konkurrence

En ny bro på omfartsvejen omkring Fredericia henter også inspiration i udlandet. Den bliver bygget af varmforzinkede stålplader i en usædvanlig dyb bølgeprofil. Supercor, som teknologien kaldes, har en profileringshøjde på 140 mm mod traditionelt 50 mm og er derfor ni gange stærkere.

Supercor blev opfundet i Canada for 30 år siden og er blevet brugt til broer over veje og motorveje i Canada, Polen og Tjekkiet, men det er først nu, den vinder frem i Danmark, fortæller ingeniør Helge Munkholt fra GG Construction, der markedsfører Supercor.

»De fleste vej- og broingeniører er betonfolk, så der er få, der kender mulighederne med stål. Og hidtil har man haft svært ved at regne på stålbroerne i de danske normer. Det har betydet, at man kun måtte bruge stålbroer med op til otte meters spænd. Men nu har man lavet en ny norm i Sverige baseret på fuldskalaforsøg, og den norm, håber vi, bliver indarbejdet i de danske vejregler til næste år, så det bliver ens i de nordiske lande.«

I den nye norm er der ingen øvre grænse for tilladte spænd, men i praksis kan man ikke komme meget højere op end 25 meter. Men det er også rigeligt til at gøre teknologien interessant i Danmark, fordi de fleste broer har mindre spænd.

»Vi plejer at være billigere end betonelementproducenterne, men fordi de er pressede, er vi måske kun en smule billigere end dem nu.«

Til gengæld er en stålbro billigere i drift.

»Broen bliver dækket med jord, så der er ikke den samme saltpåvirkning, og der er ikke nogen kantbjælke, der kan blive angrebet. Desuden kan Supercor klare større differenssætninger end betontunneler. Vi har haft vores traditionelle broer liggende under de danske motorveje i op til 25 år i Danmark, og vi har aldrig lavet en reparation eller fået en reklamation på dem.«

Så nu er der et nyt værktøj i vejingeniørernes værktøjskasse.

Projekt på pumperne

I Funder er entreprenørens vigtigste værktøj hydrauliske stempler, fortæller Christian Krarup Schmidt fra Züblin A/S, mens vi går op i skoven til den såkaldte støbedok, hvor broens 26 sektioner kommer til verden.

»Det er ufatteligt, hvad man kan med hydraulik. Dette projekt er helt afhængigt af det.«

Hver af de cirka 28 meter lange brosektioner støbes i en støbedok, der er bygget op bag broens vestre endevederlag. Broen krummer, så alle sektioner skal være krumme - men ikke lige meget. Krumningen kan styres i støbedokken, som er monteret med hydruliske stempler, så hvert element kan justeres.

Når efterspændingskablerne er monteret, og betonen har hærdet i to-tre dage, sænkes støbeformens bund og sider, og seks massive hydrauliske stempler trækker den 770 ton tunge sektion ud af støbedokken. Broen glider på fedtindsmurte teflonmåtter hen over de rustfrie stålplader, som kroner alle permanente og midlertidige søjler og betonkonstruktioner. Så støbes det næste element, og når de er spændt sammen, skubbes sektionerne frem, og en ny støbning begynder.

Men broens krumning gav også to andre problemer. De første 541 meter af broen krummer med en radius på 2.600 meter, men derfra flader kurven ud mod vest. Fordi broen skal skubbes frem, bliver de vestligste søjler excentrisk belastet, indtil broen er skubbet helt over.

Heldigvis havde tyskerne også en hydraulisk løsning på det problem. Dywidag har opfundet systemet Match Cast, der består af et glideleje, der spændes på toppen af de excentrisk belastede søjler. På hver side af glidelejet sidder hydrauliske stempler, der styrer brosektionen, når den bliver skubbet, og som kan flytte glidelejet sideværts, efterhånden som broen bliver skubbet på plads.

Den ujævne krumning betyder også, at hele støbedokken skal flyttes undervejs for at få den rigtige 'affyringsvinkel' på broen. Det klares også med hydrauliske stempler.

Sønderjylland får tyske broer

Længere mod syd er der godt gang i byggeriet af en i dansk sammenhæng sjælden brotype. Sidste år vandt den østrigske entreprenørgigant Strabag sammen med datterselskabet Züblin kontrakten på at opføre og drive motorvejen mellem Kliplev og Sønderborg i 26 år.

Konsortiet KM Groups første løfte var, at de ville opføre motorvejen på 2,5 år i stedet for de 4 år, der stod i kontrakten. Desuden forventer de, at de kan skære cirka 40 procent af strækningens levetidsomkostninger i forhold til andre danske motorveje. En af metoderne er en brotype, der er en sjælden gæst nord for grænsen: den forspændte rammebro.

De tyske ingeniører fra K+Shar projekteret rammebroer med ét spænd i modsætning til de typiske danske motorvejsbroer, der har en søjle i midten og bygges op af elementer. Rammebroen er lidt dyrere at opføre end traditionelle danske elementbroer, men vedligeholdelsesudgifterne er mindre, forklarer ingeniør Erling Kock Jepsen fra KM Group.

»En almindelig motorvejsbro har lejer i begge sider, som brodækket lægger af på. Men en in situ-støbt bro har i princippet ingen bevægelige dele.«

Når der hverken er lejer, fuger eller søjler mellem vejbanerne, er der færre elementer, der kan angribes af fugt og salt - og dermed mindskes vedligeholdelsesudgifterne på broen.

Tontunge søjler genbruges

I Funder Ådal har totalentreprenøren også tænkt meget på pengene. Hver brosektion er 28 meter lang, så det kræver fire sektioner at komme fra søjle til søjle. Men hvis man skubber fire sammenspændte sektioner ud, vil de hurtigt komme til at hænge så meget med det påspændte stålnæb, at de ikke kan ramme den næste søjle.

Derfor har Züblin opstillet ti midlertidige søjler mellem de permanente på bro 1. For at spare på materialerne og pengene bliver otte af søjlerne genbrugt på den anden bro. Flytningen foregår ligesom alt andet på pladsen med hydraulik. Når bro 1 er helt på plads, løftes de midlertidige søjler fra det midlertidige fundament, som de har stået på.

De midlertidige søjler står oven på en sandpude, som nu blæses væk, og søjlen sænkes ned på olieindsmurte teflonmåtter. I søjlens bund er der indstøbt rør, som der trækkes jernstænger igennem.

Jernstængerne boltes fast til endevæggen på det nye fundament, som søjlen skal trækkes over på, og hydrauliske stempler skrues på stængerne, så de kan skubbe søjlen over på det nye fundament. Her løftes søjlen igen, og der sprøjtes beton ind under, og så er den klar til den næste bro. Men der var et problem med metoden med de midlertidige søjler. Omkring åen er der et 80 meter bredt område, hvor der ikke må arbejdes - og hvor midlertidige søjler derfor ikke var en mulighed.

Konsortiet havde ikke en løsning klar, da de vandt opgaven, erkender Christian Krarup Schmidt.

»Vi havde overvejet at bygge noget på de permanente søjler for at minimere spændet,« fortæller han.

Men det skulle have været nogle enorme hyldeknægte, hvis de skulle skære halvdelen af spændet. I stedet kom ingeniørerne fra K+S op med en anden løsning med to stålrammer, der blev hængslet på de permanente søjlers fundament og så sænket mod hinanden, til de kunne spændes sammen i en A-form over åen. Nu, hvor den første bro er over dalen, skal stålkonstruktionen pilles ned og flyttes over til den anden bro.

Motorvej som eksperimentarium

Længere mod vest har Vejdirektoratet opført fire broer over den kommende motorvej, hvor traditionelle fugtisoleringsmetoder som bitumenplader, drænasfalt og dryprør er droppet til fordel for et slidlag af stålfiberforstærket beton på en af broerne, polymerfiberforstærket beton på en anden, epoxy og påsprøjtet membran på en tredje og påsprøjet membran under asfalt på en fjerde.

»Den traditionelle fugtisolering fungerer godt, men den er dyr. Men hvis man skal reparere en bro og omisolere den, så tager det lang tid, og der er store trafikantomkostninger,« forklarer ingeniør Arne H. Henriksen fra Vejdirektoratet om baggrunden for eksperimenterne.

En tæt fugtisolering er afgørende for at beskytte broen mod nedbrydning. Hvis isoleringen er utæt, kan det medføre udvaskning af betonen og frostskader, når vinteren sætter ind. Trænger vandet helt ind til armeringen, er der virkelig problemer. Derfor er myndighederne ekstremt konservative, når entreprenører foreslår metoder til fugtisolering, der ikke tidligere er set i Danmark. Evalueringen af de forskellige metoder er stadig i gang, så det er for tidligt at sige, om Vejdirektoratet vil tillade de nye metoder.

Züblin havde også problemer med at få godkendt deres fugtisolering, fortæller Christian Krarup Schmidt.

»Normalt håndsvejser man 7-8 meter lange bitumenbaner på, men her har vi lagt 50 meter lange bitumenbaner på med maskine. Det sparer tid og giver færre overlap, hvor der kan opstå utætheder.«

Metoden er ikke blevet brugt i Danmark før, så Vejdirektoratets Vejtekniske Institut har fulgt udlægningen intenst.

»Selvom vi kunne vise, at metoden var brugt i Tyskland, så var Vejteknisk Institut ude at besøge os tre gange for at være sikker på, at det var udlagt konditionsmæssigt.«

Hæfter cykelbro på jernbane

Nye metoder er der også tale om i Aalborg. Næste år får de aalborgensiske cyklister et alternativ til Limfjordsbroen, når de skal krydse mellem 'Den ene side' og 'Den anden side'.Cowi har projekteret en påhængsbro af komposit, der skal spændes på den eksisterende jernbanebro.

Komposit er tidligere brugt i enkelte stibroer i Danmark og som brodæk på en vejbro i Tyskland, men det er første gang, at det bliver spændt på en eksisterende bro.

I Funder Ådal er den avancerede fremskubning blevet hverdag, så Christian Krarup Schmidt håber bare på bedre vejr end sidste vinter, så de ikke behøver at køre varmekanoner ind under støbedokken for at holde temperaturen oppe.

»Vi var meget populære. Jeg tror, at vi havde alle skovens fugle siddende oven på støbedokken. Men vi håber, at vi ikke bliver presset af vejret denne vinter.«

Broerne over Funder Ådal skal afleveres til efteråret 2011, mens motorvejsstrækningen først er klar et års tid senere.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

SuperCor er ofte et billigt alternativ og anvendes ofte som vandløbstunneler, rørbroer, cykelstitunneler og andre tunneler hvor der kræves stor styrke og omkostningerne skal holdes nede.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten