Verdens lengste bro med tre tårn og skråtau

Queensferry Crossing forbinder Edinburgh med fylket Fife, og den reiser seg stolt opp ved siden av sine naboer, den verdenskjente Forth Bridge, som nå er del av UNESCOs verdensarv og som ble tatt i bruk i 1890 og Forth Road Bridge, en klassisk hengebro fra 1964.

Byggingen av Queensferry Crossing startet i 2011, for å erstatte og gjøre det mulig å utføre viktig vedlikehold på Forth Road Bridge, som man anså ikke lenger kunne brukes til annet enn fotgjengere, syklister, nødutrykninger og offentlig transport.

Etter en investering fra skotske myndighetene på 1,35 milliarder britiske pund, ble Queensferry Crossing offisielt åpnet for trafikk i 2017. Det ble et symbol på det moderne, fremskrittsvennlige Skottland, med aktiv trafikk og offentlig kommunikasjon, samtidig som det reduserte utslipp gjennom en bedre trafikkavvikling. Man la også betydning på en reduksjon i utslippene under prosjekteringen og produksjonen. Ved å utfordre designen og ved å benytte innovative metoder, sparte man inn mange tonn CO2-utslipp.

Et av de største særpregene ved broen er designen med overlappende skråtau, som på midtpunktet spenner seg 160 meter i lengderetningen på brodekket langs de to fremste spennene. Denne vakre oppstillingen av kabler gir strukturen og spesielt midttårnet en stabilitet som muliggjør tårnenes slanke utforming.

Med kabler som henger 50 meter over høyvannsnivået, har hoveddekket 4 vindskjermede kjørefelt og to veiskuldre, og har en samlet bredde på 40 m og en lengde på 2,7 km. Seksjonene i brodekket ble prefabrikert, før de ble fraktet til utløpet av Forth-elven, hvor de ble satt på plass.

Datamodeller ble laget for å analysere broen, og flere modeller ble utviklet i 3D for å se på belastningen og broens egenvekt, ulike trafikkscenarier og klimatiske forhold som virkningen av temperatur og vind.

De tre tårnene, som rager 210 m over det gjennomsnittlige vannivået, gir Queensferry Crossing dets karakteristiske utseende og gjør det til den høyeste broen i Storbritannia, og 50 meter høyere enn det nest høyeste veibrotårnet. De ble oppført i faser ved bruk av et innovativt, klatrende forskalingssystem.

Geologien ved utløpet på Forth-elven er kompleks, og det var nødvendig å lage forskjellige fundamenter på de ulike tårnene. Alle fundamentene hviler på berggrunn, noe som fjernet behovet for dyr og tidkrevende pæling gjennom fjellet som ligger under hele broen. Rambølls ingeniører kartla geologien i området og inspiserte bergprøvene som ble hentet ut av havbunnen, for å finne berggrunn med høy kvalitet langs Firth of Forth, og dermed å kunne skaffe seg et godt utgangspunkt for designen av fundamentet.

Under den detaljerte prosjekteringen fant Rambøll ut at påkjøringen ved Ferrytoll-broen i den nordre enden av hovedbroen kunne gjøres om, for å oppnå betydelige besparelser i kostnader og utslipp. Den opprinnelige designen innebar en mye lenger bro, men vi klarte å påvise at man med mindre endringer kunne erstatte en viktig del av betongstrukturen med en fylling bestående av fyllmasse fra anleggsplassen. Denne endringen forenklet byggingen, minsket forstyrrelsene i trafikkavviklingen, reduserte bruken av byggematerialer (besparelse på 7 000 tonn karbonutslipp) og gjorde anleggtrafikken med tilhørende utslipp som hadde vært nødvendig for å flytte fyllmassene ut av anleggsstedet overflødig.

Under prosjekteringen av Queensferry Crossing dukket det opp muligheten til å utvikle en ny proaktiv metode for ressursstyring. Installasjonen av sensorer rundt om i strukturen gjør det mulig å skape et digitalt speilbilde av broen. Dette digitale speilbildet henter data fra sensorene og gir et bilde i sanntid av tilstanden på strukturen. Det åpner også for muligheten til å modellere ytelsen under normale forhold, og se på påbegynnende trender eller forventede endringer, for å forutsi problemer før de faktisk oppstår. Dette fører ikke bare til reduserte driftskostnader og åpner for at vedlikeholdsarbeid kan planlegges god tid i forveien, men sikrer at arbeid kun utføres når det virkelig er et behov, og reduserer dermed avbrudd for brukerne av broen, og tilhørende klimautslipp.

Rambøll er stolt over å ha ledet Design Joint Venture (DJV), sammen med Sweco og Leonhardt Andra and Partners. DJV arbeidet for hovedentreprenøren Forth Crossing Bridge Constructors (FCBC) som er et konsortium bestående av Hochtief, Dragados, American Bridge International og Morrison Construction, som sto for bygging av broen og tilknytning til omkringliggende veinett.

Den forbløffende Queensferry Crossing-broen utgjør mesterstykket i en stor oppgradering av den viktige transportkorridoren over Forth i østre Skottland. De 22 km som er bygget, omfatter større oppgraderinger av de omkringliggende veiene og kobler for første gang M9 til M90. Prosjektet integrerer også smart teknologi for styring av trafikkavviklingen på motorveien, som med dette benyttes i Skottland for første gang.

Prosjektet med prosjektering og bygging av broen har blitt anerkjent i bransjen med sin innovasjon og en effektiv levering, og har blitt belønnet med følgende premier.

• Chartered Institution of Highways & Transportation (CIHT) – Vinner av premien Major Project
• Ground Engineering – Project of the Decade, stemt frem av leserne til Ground Engineering
• Scottish Transport Awards – Outstanding Project in a Generation
• Construction News – Project of the Year, > MGBP 30
• ICE Saltire Awards – Greatest Contribution to Scotland

Se videoen