Tjeldsundbrua under bygging

Tjeldsundbrua i Troms er en veibru som knytter Hinnøya til fastlandet, bygd i perioden 1965-1967. Den strekker seg over Steinslandsstraumen fra Leikvikhamn på Hinnøysida (Harstad kommune) til Steinsland på fastlandet (Skånland kommune).

Hengebrua er en del av Europaveg 10/Kong Olavs veg. Den er 1007 meter lang, med en seilingshøyde på 41 meter. Hovedspennet er på 290 meter, i alt har den 32 spenn.

Byggingen

Statens Vegvesen sto som byggherre (tiltakshaver) mens hovedentreprenør for betongarbeidene var firmaet Eeg-Henriksen. Kablene som bærer brukonstruksjonene ble levert av British Ropes ltd. Stålkonstruksjonene henger i kablene og bærer selve kjørebanen av betong. Disse ble levert av entreprenør Høsveis og Bofa. Under hele byggeperioden hadde Statens Vegvesen en egen kontrollstab på stedet, ledet av siv.ing. Trygve Simonsen. Sammen med seg hadde han en til to assistenter. Assistent Peder Jensen var ansatt i hele byggeperioden. I varierende tidsrom deltok også Ole Magnus Strande, Ivar Toften og Kjell Roar Kanebog.

Brua ble åpnet av kong Olav V i oktober 1967. Klikk her for filmsnutt fra åpningen.

Framdrift i byggingen av brua

#	Bilde	Fremdrift
1		Bildet viser fundamentet for østre kabelpillar i fjæra på fastlandssida. Det er kontrollingeniør Trygve Simonsen som kikker utfor kanten.
2		Østre tårnfundament klar for støping. Tårnet står ca. 95 meter fra land og er fundamentert på ca. 16 meters dybde. Fundamentet er forankret med fjellbolter som er gyst (støpt) fast flere meter ned i fjellet. Betongen fraktes ut med en mono-rail (enskinnebane), en selvgående motorvogn som trekker 1-2 betongkibber. Ved fundamentet tippes betongen over i en trakt på toppen av et rør som går helt ned til bunnen. Røret må hele tiden være neddykket i den ferske betongen slik at ny betong siger ut under betongoverflaten i forskalingen og vann ikke trenger inn i røret. Etterhvert som betongen stiger, trekkes røret opp og kortes inn. Når betongen bryter vannflata må det øverste laget fjernes fordi cementen er vasket ut og gir dårlig betongkvalitet. Deretter kan betongen fylles i forskalingen på vanlig måte til ønsket høyde.
3		Laboratoriet med kontor for kontrolletaten på fastlandssiden. Bakenfor og til venstre opp i bakken ses anleggskontoret til entreprenør Eeg-Henriksen. Tjeldsundbrua kro ligger omtrent rett bakenfor laboratoriet. Kontrollassistentenes oppgaver var bl.a. å ta prøver av tilslagsmaterialene til betongen, sand, singel eller pukk. Med et siktesystem, ble korngraderingen funnet, dvs. hvor store mengder av de ulike kornstørrelser sanda/pukken inneholdt. Korngraderingen er viktig kunnskap når betongen skal proporsjoneres, sette opp blandingsforholdet mellom de forskjellige bestanddeler for å få forventet betongstyrke og smidighet (støpbarhet). Dessuten ble det tatt hyppige betongprøver under støpearbeidet. Disse ble lagret i stålformer (diamater ca. 15 cm og lengde ca. 30 cm) under vann i 20 grader som gir standard herdebetingelser. Prøvene ble trykkprøvet til knusing i en trykkpresse etter henholdsvis 7 herdedøgn (75 % herding) og 28 herdedøgn (100 % herding). Resultatene lå som regel godt over forventet styrke.
4		Viaduktene mellom kabelpilar og brukar ble bygd i stor grad ved hjelp av Bailey-bru, en stålkonstruksjon som brukes av Forsvaret og Statens Vegvesen for midlertidige bruløsninger. http://www.vegvesen.no/_attachment/60730/binary/199134 Konstruksjonen har kraftig bærekapasitet både mellom opplagringspunkter og som fritt frembygg. Her ses Bailey-bru anvendt som bæresystem for dekkeforskaling ved bygging av vestre viadukt. Det er ca. 15 meter fra senter til senter mellom søyleparene.
5		Bailey-brua skjøvet ca. 15 meter frem til neste søylepar. På enden kan en se en enkel heisekrane som benyttes ved bygging av stillas for neste søylepar.
6		Østre viadukt. Til søyleforskaling ble brukt stålrør i lengder på ca. 1,5-3 meter. Rørene var delt i 2 halvdeler på langs og utstyrt med flens for sammenskruing. Likeledes ble rørene skjøtt i lengderetning ved sammenskruing i flenser. Søylearmeringen ble montert på stedet før søyleforskalingen lukket armeringen inne.
7		Østre viadukt sett mot vest. Kryssene en ser mellom søylene er en del av kabelpilaren. Betongen har den egenskapen at den separerer ved stor fallhøyde og danner steinreir. For å unngå dette brukes samme støpeteknikk som ved undervannsstøp. Betongen slippes ned i et indre rør med ei trakt på toppen. Dette røret kortes inn etter hvert som betongen stiger i søyleforskalingen. Ca. 2 meter under toppen kan støperøret fjernes og resterende del støpes på vanlig måte.
8		Østre viadukt sett mot øst. Viadukten er ferdig støpt med dekke (kjørebane). Nede på hver side ses del av kabelforankringen.
9		Østre viadukt og tårn ferdig støpt. Tårnhøyden (T-punkt)er 76 meter over havet (middelvannstand). Med andre ord en luftig arbeidsplass.
10		Østre kabelpilar og kontorene sett fra tårntoppen. En ser også utendørs betongstasjon ved kabelpilaren. Viadukten er fortsatt under arbeid.
11		Øvre rigel på østre tårn. Hvor fotografen har stått har jeg faktisk ingen peiling på.
12		Kjell Roar Kanebog på tårntoppen. Som en ser er det plassert en vindmåler på toppen av stillaset. En annen oppgave for kontrollassistentene var værobservasjoner og dagbokføring av disse.
13		Siv.ing. Trygve Simonsen hadde ansvaret for kontrollarbeidet ved bygging av Tjeldsundbrua.
14	Fil:Tjeldsundbrua 14.jpg	Ivar Toften.
15		Siv.ing Reidar Bjørhovde (fra Harstad) http://www.bygg.no/2012/09/94525.0 utførte en test på østre tårn i forbindelse med at han var stipendiat ved institutt for stålkonstruksjoner på NTH. Testen ble gjennomført ved å trekke tårnet 60 cm til side og så slippe det. På forhånd var det limt ca. 15 cm lange ”strekklapper” http://snl.no/strekklapp eller sensorer på betongen på siden av tårnet flere steder oppover. Disse sensorene var metalltråder med en gitt elektrisk motstand. Når tårnet svaiet, ville strekklappene trykkes sammen og strekkes i takt med tårnets svingninger. Denne lengdeendringen av strekklappene førte til endring i den elektriske motstanden. Ved å måle strømmen gjennom strekklappene, kunne en på et apparat få tegnet opp en kurve som viste svingningene på papir, og hvordan svingningene over tid ble dempet, nesten som en EKG-utskrift. Data som på denne måten ble hentet ut, var grunnlaget for kontroll av tårnets styrkeberegninger og evne til å tåle vibrasjoner.
16		Påhugg for østre forankringstunnel.
17		Østre forankringstunnel ferdig utsprengt med et kammer i bakkant. Kammeret er noe utvidet i forhold til tunnelen for øvrig, dette for å gi god forankring i fjell. Forankringsklossens lengde fra forkant til kammerbunn er ca. 30 meter. Personen innerst i kammeret er Ole Magnus Strande.
18		Forankringsstagene montert i posisjon. Fra stagene og bakover ses hylser som rommer forspentkabler. Etter at forankringsklossen var støpt og oppnådd full herding, ble den forspent, dvs. at spennkablene strammes opp slik at forankringsklossen blir stående under konstant trykk. Forspenningskraften er større enn maksimal belastning fra hengekablene. Hensikten med dette er å unngå at varierende belastning fra hengekablene skal gi lengdebevegelse i forankringspunktet. En annen hensikt er å utnytte betongens trykkapasitet. En slakkarmert forankringskloss ville ha ført til oppsprekking av betongen med risiko for tilsig av fukt og dermed redusert levetid. Støping av hver forankringskloss på østsiden tok ca. 1 ½ døgn. Herdeprosessen i betong utvikler varme. Fra en temperatur i den ferske betongen på ca. 10 grader, ble det målt en maksimumstemperatur på ca. 65 grader 3-4 døgn etter støpingen. På vestsiden er forankringen etablert på en holme i sundet. Her ville en tunnel komme under havnivået. Derfor ble det benyttet en gravitasjonsforankring bestående av en svær betongkasse fylt med magerbetong og med en vekt på ca. 10 000 tonn.
19		Etter at forankringsklossen er forspent gyses (støpes) hylsene som rommer spennkablene. Dette for å hermetisk lukke spennkablene og beskytte disse mot korrosjon.
20		Nede i kammeret kontrolleres at gysemassen tyter ut slik at hylsen for spennkablene er 100 % lukket.
21		Etter at forankringsklossen er støpt, forspent og gyst, lukkes forankringskammeret og forankringstunnelen med magerbetong. Her ses betongen tømt ned i en betongkanon, en solid stålbeholder med luke på toppen. Etter at luken er lukket settes betongkanonen under trykk med trykkluft og presser betongen gjennom rør frem til støpepunktet. Denne transportteknikken krever en spesiell smidig betong for at betongen ikke skal kile seg fast og stoppe opp i rørene. Jakob Steinsland (eier av lastebilen) står på kanten og bivåner prosessen.
22		Hengekablene kom sjøveien fra England. For å få losset båten, og senere montasje av stålkonstruksjonen, var det nødvendig å montere en egen derrikkran http://de.wikipedia.org/wiki/Derrickkran . Denne ble satt opp på Steinslandkaia ved Geitvika drøyt 3,5 km nord for brua.
23		Her fra montasjen av derrikkrana. Fra venstre Jakob Steinsland, nr. 2 ukjent, Røyne fra firmaet Høsveis og Bofa og meg selv
24		Båten M/S Hannelore fraktet kablene sjøveien fra England.
25		Hver kabel har en lengde på ca. 650 meter og veier ca. 20 tonn. Det er 12 slike kabler på hver side av brua. Kablene ble levert av British Ropes ltd. Hver kabel har en diameter på ca. 68 millimeter og er spunnet av flere 10-talls kordeller. I de 2 ytterste lagene har kordellene Z-profil for å gi en tettest mulig overflate. I tillegg foregår spinningen i et linoljebad for i størst mulig grad å eliminere hulrom med mulighet for innvendig korrosjon.
26		Hvert kolli er så tung at trekkvogna måtte ha assistanse fra en hjullaster for å sikre transporten opp bakken fra kaia til hovedveien og opp bakken fra krysset til Tovik og opp til bruhodet.
27		En kabeltrommel posisjoneres på hengeren før lossing ved bruhodet.
28		Lossingen ble foretatt ved at en hjullaster dyttet kabeltrommelen av hengeren og over på en sandseng for ”myklanding”.
29		Kabeltromlene plassert på rekke omtrent ved Tjeldsundkroa. Kabeltrekkingen har startet. Den første delen glir kabelen på plank lagt på bakken.
30		Når enden på kabelen (kabelhodet) kommer frem til kabelpilaren, blir kabelen hengt opp i et trinsesystem som løper på en 32 millimeter wire over sundet til vestre forankring.
31		Kabelhodet trekkes over kabelpillaren.
32		Arbeidsleder Ekeberg sitter på 4 kabler omtrent 40 meter over flomålet. En stor utfordring var det å få løftet kablene av trinsesystemet, især første kabel.
33		Etter at kabelen er trukket over, senkes kabelhodet ned til forankringen, trees inn på stagene og låses med svære sylindriske muttere.
34		Her senkes et kabelhode ned til forankringen. Kontrollstabens kontor og laboratorium på Skånlandssiden (til høyre i bildet).
35		Før kablene posisjoneres og låses på tårntoppen, må begge tårn trekkes ca. 50 cm (husker ikke nøyaktig mål) ut av loddstilling mot forankringen på hver side. Grunnen til dette er at når kablene påføres belastning fra stålkonstruksjon og betongdekket, strekkes kablene i lengderetningen mellom forankringen og tårntoppen. Tårnene trekkes så mye ut av lodd at når kablene når sin normale belastning fra bruas egenvekt, er tårnene kommet tilbake til sin normale loddstilling.
36		Anleggsleder for kabeltrekking og stålmontasjen Ekeberg her med en teodolitt, et meget presist og anvendelig landmålingsinstrument. Dessuten minikontrollassistent Harald Simonsen, sønn av siv.ing. Trygve Simonsen.
37		Brua klar for stålmontasjen. Stålkonstruksjonen som henger i kablene og som bærer kjørebanen i betong, har en totalvekt på ca. 600 tonn mens betongdekket veier ca. 2 400 tonn. Det er en anselig vekt som bæres av kablene. Stålkonstruksjonen ble fraktet i deler på jernbane fra Hønefoss via Sverige til Narvik. Herfra ble ståldelene transportert med et marinefartøy til Steinslandskaia der montering i seksjoner foregikk.
38		Første stålseksjon ”fløtes” fra Steinslandskaia for å heises opp og henges i kablene. Som flåte benyttes 3 posebåter koblet sammen med stålbjelker til en ”trimaran”. Denne løsningen fungerte aldeles utmerket. Stålseksjonen består av H-bjelker som er skrudd sammen i ”knutepunkter”. I underkant er det diagonaler av stålrør. Seksjonen har en vekt på ca. 8-9 tonn. Den heises opp ved bruk av vinsj montert på en travers som går på kablene. På seksjonen kan også ses materialer til en gangbru anlagt på stålkonstruksjonen i anleggsperioden.
40		Stålseksjonen blir liten sett fra kablene ca. 45 meter over havet.
41		Første stålseksjon på vei opp.
42		Stålkonstruksjonen ble hengt opp symmetrisk i midtspennet. Det vil si at man startet montasjen midt mellom tårnene og monterte de neste seksjoner fra midten og mot hvert tårn. I sidespennene ble montasjen utført fortløpende fra tårn mot kabelpilar.
43		Hvert «knutepunkt» i stålkonstruksjonen er en friksjonsforbindelse. Alle berøringsflater fra de ulike ståldeler er påført et 0,1 millimeter tykt sinkbelegg ved en termisk prosess. Delene blir sammenskrudd i knutepunkter med bolter som trekkes til med en kraft opp mot flytegrensen for stålet i boltene. Tiltrekningskraften i hver bolt sikres ved bruk av momentnøkkel. I tillegg dreies mutteren en viss vinkel for å gi beregnet tiltrekningskraft. Klemkraften fra boltene og sinkbelegget på stålet, gir en så sterk friksjonsforbindelse, at ståldelene ikke kan bevege seg i forhold til hverandre i knutepunktene, med de krefter som brua kan bli utsatt for.
44		Her er neste seksjon kommet på plass og skrues sammen med friksjonsforbindelse til forrige seksjon. Seksjonen frigjøres fra løfteanordningen.
45		Brua tar form.
46		Et arbeidslag på 6 mann spaserende på kablene mot fastlandssiden for lunsj, en luftig arbeidsplass og ikke for pyser. Den våkne iakttaker ser på det midterste bildet at stålkonstruksjonen har en annen vinkel til høyre for tårnet enn til venstre for tårnet. Dette henger sammen med at kablene er justert med en overhøyde som kompenseres av vekten fra betongdekket når dette blir støpt. Når dekkestøpen er ferdig blir denne vinkelforskjellen borte.
47		Vestre sidespenn nærmer seg fullføring mot kabelpilaren.
48		Brua tar form.
49	Fil:Tjeldsundbrua 49.jpg	Tekst
50		Dekkeforskaling påbegynt og straks klar for støping, men først må armeringen legges. Dekkestøpingen foregikk i seksjoner fordelt over hele hengespennet for å gi en jevnest mulig belastning på stålkonstruksjonen. Dekket ble altså ikke støpt sammenhengende fra den ene siden til den andre.
51		En ærfugl som uforstyrret av stål, betong og anleggstrafikk hadde et rede på anleggsområdet. Fuglen ble vernet om av alle anleggsarbeiderne og klekket frem noen nydelige små ærfuglunger.
53		Brua straks klar for åpning. Brua ble åpnet av Kong Olav i oktober 1967. Filmsnutt fra åpningen: http://www.youtube.com/watch?v=rdL0jesMEOY

Kilde

• Ivar Toften
• «Tjeldsundbrua», Wikipedia