Sikring mot massive isflak gav innovativ brufundamentering – nå tar Beitstadsundbrua form

Innerst i Beitstadsundet – en fjordarm av Trondheimsfjorden – bygges det i disse dager en ny bru – Beitstadsundbrua. Den er en del av den nye fylkesvei 17 som bygges fra Dyrstad nord for Steinkjer og til Sprova 8,5 km lenger nord. I dag ble de fleste brulementene løftet på plass.

Fjordarmen stopper i Hjellbottn. Der fryser vannet i løpet av vintermånedene, og store mengder is samler seg i bukta. Når våren så kommer og river isen med seg, kan det resultere i at isflak på opptil 10.000m2 driver ut mot Beitstadsundet. Med en horisontalkraft på inntil 1500 kilonewton og med hastigheter på inntil 0,35m/s, kunne pelehodene på brukontruksjonen stå i fare for å få seg en ordentlig smell.

–  Måtte tenke nytt

COWI har utført prosjekteringsarbeidet på oppdrag fra Statens vegvesen som gjennomfører prosjektet på vegne av Trøndelag Fylkeskommune.

Da COWI gikk i gang med oppdraget i 2016, måtte de derfor tenke nytt om hvordan pelehodene skulle utformes. På normale bruer vil man vanligvis kunne se de tykke pelehodene hvile over vannoverflaten, før de går over i slankere pilarer mot selve brukassen.

Men når Beitstadsundbrua står ferdig vil ikke publikum kunne skimte pelehodene, forteller Erik Sundet, leder av bru- og geoavdelingen i COWI som har vært ansvarlig for prosjektering av konstruksjonen.

– Så lenge pelehodet står over vannoverflaten vil det være en risiko for at brukonstruksjonen svekkes av støtene fra isflakene. Vi hadde derfor to valg: Enten måtte vi ha valgt en løsning med svært mange peler, som ville gitt en kostnadsøkning i prosjektet, eller så måtte vi senke pelehodene. Vi valgte derfor å konstruere en løsning der pelehodene er senket 6-8 meter under vannskorpa, avhengig av tidevannet. Denne fundamenteringsmetoden er spesiell og er ikke gjort så mange ganger i Norge tidligere, forteller Sundet

Store ismengder driver over Beitstadsundet på våren. Her skal den nye brua komme.

Folk som passerer brua vil bare se en slank brupilar som stikker over overflaten, ikke mer enn 2.2x5.6 meter tykk. Men under vannoverflaten ligger det forsterkede pelehodet.

–  Ved første blikk kan man nesten tenke at det ser litt puslete ut. Det er ganske spesielt å se så slanke peler stikke opp av vannet, forteller Sundet.

Støper i en svær nedsenket stålkasse

Men hvordan klarer man egentlig å støpe konstruksjoner av en slik dimensjon – så langt under vannoverflaten? Da byggingen gikk i gang i januar 2018 bygde entreprenøren en vanntett stålkasse på 12x18x10 meter. Stålkassen fungerer som en forskalingskasse og er åpen i toppen. Videre senkes den helt ned til området hvor pælehodene skal starte.

– Det er helt klart teknisk utfordrende – også for entreprenørene – som jobber med å holde stålkassen tørr under støpingen. Det er ganske komplisert å bygge dette under vann og hovedutfordringen er å etablere en vanntett forskalingskasse og forankre den mot oppdrift.  

Geoteknisk utfordrende farvann

Beitstadsundet er 17 meter dypt, men derfra er det ytterligere 15 meter ned til hardt berg. Disse 15 meterne består av harde løsmasser. Det har komplisert anleggsarbeidene ytterligere, forteller Kim André Larsen.

Han er teknisk leder for de geotekniske arbeidene på brua. Han er nå i gang med å skrive et eget paper om det geotekniske arbeidet på prosjektet.

– Pelene på brua er ganske lange og installasjonen av pelene har vært utfordrende på grunn av de løsmassene vi har møtt før vi kommer ned til det faste berget i grunnen. I tillegg må pelene stå udekket ganske lenge på grunn av det avanserte støpearbeidet som foregår rundt pelehodene. Det krever både særegne og solide forankringsmetoder i grunnen, samt stålkontroll på de harde løsmassene og deres bæreevner. Dette prosjektet har faglig vært et særegent spennende samspill mellom geoteknikk og bruprosjektering, forteller Larsen og legger til at arbeidet med installasjon av pelene gikk etter planen og at resultatet ble veldig bra.

120 meter lange bruelementer vil sveve på plass

Når fundamenteringen nå er ferdig vil løftes blikket mot neste milepel som er å løfte brusegmentene på plass. De største brusegmentene vil være rundt 150 meter lange. Til sammenligning var brusegmentene på den nylig ferdigstilte Hålogalandsbrua 40 meter lange. 

Fredag 14.juni ble de fleste bruelementene løftet på plass. Foto: Statens Vegvesen

– Det blir utrolig spennende å se disse elementene komme på plass. Hele brua er 580 meter lang med et hovedspenn på 112 meter. Å kunne se disse massive elementene sveve på plass og danne den endelige brua, blir utrolig spennende, forteller Erik Sundet.

1-2.juni ble installasjonen av det første elementet på 650 tonn gjennomført. Installasjonen av alle elementene skal ferdigstilles i midten av juni. Fredag 14.juni ble de fleste elementene løftet på plass.