Verdens længste tretårnede skråstagsbro

Queensferry Crossing forbinder Edinburgh med amtet Fife og står stolt sammen med sine berømte naboer – den verdensberømte Forth Bridge, nu et UNESCOs verdensarvssted, som åbnede i 1890, og Forth Road Bridge, en klassisk hængebro, der åbnede i 1964.

Byggeriet af Queensferry Crossing begyndte i 2011, for at erstatte og muliggøre væsentlige vedligeholdelsesarbejder på den eksisterende Forth Road Bridge, der ikke længere blev anset for brugbar og nu bruges af fodgængere, cyklister, beredskabstjenester og offentlig transport.

Queensferry Crossing blev officielt åbnet for trafik af den afdøde dronning i 2017 efter en investering på 1,35 milliarder pund fra den skotske regering. Den repræsenterer nu det moderne progressive Skotland og letter aktiv og offentlig transport, samtidig med at emissionerne reduceres gennem forbedrede trafikstrømme. Kulstofreduktion under design og konstruktion var også et vigtigt fokus. Ved at udfordre designet og bruge innovative tilgange er der sparet mange tons kulstof.

Et af de mest iøjnefaldende træk ved den nye krydsning er det overlappende kabeldesign, der dækker en længde på 160 m af dækket mellem de to hovedspænd. Denne smukke kabelkonfiguration giver ekstra stabilitet til strukturen og i særdeleshed det mellemste tårn, så tårnene kunne opnå et slankere design.

Hoveddækket er ophængt af kablerne 50 meter over højvande og har en samlet bredde på 40 m, en længde på 2,7 km med 4 vejbaner med vindbeskyttet trafik samt to vigespor. Hver af dæksektionerne blev præfabrikeret, før de blev sendt til Forth-mundingen for at blive udstyret inden installation.

Computermodeller blev skabt til at analysere broen med yderligere tredimensionelle modeller for belastningseksempler anvendt på modellen for at simulere broens egenvægt, forskellige trafikbelastninger og klimatiske forhold såsom temperatur- og vindpåvirkninger.

De tre slanke tårne står 210 m over middelhøjvandsniveauet og er afgørende for Queensferry Crossings unikke udseende og gør den til den højeste bro i Storbritannien og 50 meter højere end de tidligere vejbrotårne. De blev bygget i etaper ved hjælp af et innovativt klatreforskallingssystem.

Geologien i Forth-mundingen er kompleks og krævede forskellige tilgange til hvert tårns fundament. Alle fundamenter står på klippebunden, hvilket eliminerede behovet for dyr og tidskrævende arbejde på de hårde sten, der ligger under hele krydsningen. Rambølls ingeniører udførte feltkortlægning af områdets geologi samt inspektion af klippekerner under havbunden for at identificere sten af god kvalitet på tværs af Firth of Forth for at producere en konsekvent filosofi for fundamenternes udformning.

Under den detaljerede udformning af projektet identificerede Rambøll, at Ferrytoll-viadukten ved indgangen til den nordlige ende af hovedkrydset kunne ombygges for at give betydelige fordele for omkostninger, program og indlejret kulstof. I det oprindelige design anvendtes der en meget længere viadukt, men vi var i stand til at vise, at vi gennem mindre ændringer ville være i stand til at erstatte en betydelig del af betonkonstruktionen med en dæmning af materiale fra stedet. Denne ændring forenklede byggeriet, reducerede trafikforstyrrelser, reducerede byggematerialer (besparelse på 7.000 tons indlejret kulstof) og fjernede lastbilbrugen og de tilhørende emissioner, som ville have været nødvendige for at bortskaffe dæmningsmaterialet.

Under designet af Queensferry Crossing blev der udviklet en ny proaktiv forudsigelig tilgang til asset management. Gennem installation af sensorer på tværs af strukturen har det været muligt at skabe en digital tvilling af krydsningen. Denne digitale tvilling tager data fra sensorerne og giver realtidsdata om den strukturelle tilstand. Det gør det også muligt at lave en model over dens ydeevne under normale forhold sammen med nye tendenser eller forventede ændringer i belastning for at forudsige problemer, før de opstår. Dette reducerer ikke kun driftsomkostningerne og gør det muligt at planlægge vedligeholdelsesarbejdet i god tid – det sikrer også, at der kun udføres arbejde, når det er nødvendigt, og dermed reduceres forstyrrelse for overfartens brugere og det tilknyttede kulstof.

Rambøll er stolte af at have ledet dette Design Joint Venture (DJV), som omfatter Sweco og Leonhardt Andra and Partners. Dette DJV arbejdede for hovedentreprenørerne Forth Crossing Bridge Constructors (FCBC), et konsortium af Hochtief, Dragados, American Bridge International og Morrison Construction, og hjalp med at levere krydsningen og de omkringliggende vejtilgange.

Den fantastiske Queensferry Crossing udgør midtpunktet i en større opgradering af den vigtige Forth-transportkorridor i det østlige Skotland. Fodsporet på 22 km omfatter store forbedringer af det omkringliggende vejnet og forbinder for første gang M9 og M90. Projektet integrerer også smart motorvejstrafikstyring, den første implementering af denne type i Skotland.

Projektet med at designe og konstruere broen er blevet anerkendt i industrien for dets innovation og effektive levering og har modtaget følgende store priser.

• Chartered Institution of Highways & Transportation (CIHT) – Major Project prisvinder
• Ground Engineering – Project of the Decade, afstemning blandt læsere af Ground Engineering
• Scottish Transport Awards – Outstanding Project in a Generation
• Construction News – Project of the Year, >£30m
• ICE Saltire Awards – Greatest Contribution to Scotland

Se videoen