Gudenåen ved Silkeborg

BROER OG TUNNELER
Ny bro over
Gudenåen ved Silkeborg
Er vi nu gået tilbage til at anvende byggemetoder fra vikingetiden? Det kan godt være, at mange undrer
sig, når de ser en skov af pæle godt plantet på tværs af Gudenåen. Pælene skyldes, at der lige nu opføres
en ny bro over Gudenåen ved Silkeborg på den nye motorvejsstrækning Funder - Hårup. Broen har været
under opførelse i ca. 1 år og skrider godt frem. Broen kan næppe betegnes som en standard bro, idet
der har været særlige krav til geometrien og det arkitekttoniske udtryk, og så går den jo over Gudenåen.
Udfordringerne i projektet ligger hovedsagelig i interimsforholdene, og hvorledes broen føres over åen i
byggefasen på en optimal og økonomisk fordelagtig måde. Endeligt har jordbunds- og grundvandsforhold
været væsentligt anderledes end forventet, hvilket har givet udfordringer i forhold til funderingen.
Projektchef Inge B. Damsgaard, Rambøll
id@ramboll.dk
Afdelingsleder Gert H. Paarup, MT Højgaard
ghp@mth.dk
Bygværket
Den ny bro er en dobbelt motorvejsbro på
7 fag, der har en samlet længde på 350 m.
Broen forløber parallelt med den gamle bro
ved Østre ringvej og indgår som en del af
den nye motorvejsstrækning mellem Funder
- Hårup. Broens overbygning består af
en forholdsvis traditionel forspændt lukket
kassedrager med vinger, mens funderingen
er mere atypisk. Funderingen består af
spunsvægge, som en byggegrube, hvori der
er placeret en række lodrette stålpæle. Udover
at spunsjernene har en interimsfunktion
som byggegrube, så indgår de ligeledes
i den permanente konstruktion. Dette er
med baggrund i de forholdsvis store vandrette
kræfter, der virker på søjler, og som funderingen
skal dimensioneres for på grund af
risikoen for islaster. Således optager spunsjernene
i den permanente situation primært
vandrette kræfter, mens stålpælene skal sikre
optagelsen af lodrette kræfter fra broen .
Pæle og spuns sammenstøbes ved et betonfundament
i toppen. Fundamenterne for
de to broer bliver samlet i en spunsgruppe på
ca. 10x25m for hver understøtningspunkt.
Til hver understøtning i åen er der mellem
50-80 store stålpæle ø500 med en længde på
13-18 m – samlet for den nordlige og syd-
lige bro. Broens overbygning understøttes af
fire søjler placeret på fundamentet. De fire
søjler har rektangulære tværsnit og er hældende
udad i både længde og tværretning
for broen, således der vender ud mod alle
verdenshjørner.
De mange træpæle
I forbindelse med tilbudsgivningen stod det
klart, at såfremt denne bro skulle vindes, så
var det vigtigt at finde den rigtige måde at
Figur 1. Stillads for overbygning klar til støbning af næste fag.
kommer over Gudenåen på, og således også
at finde en billig og nem måde at arbejde
på vandet uden for mange begrænsninger
eller vanskelige og dyre arbejdsprocesser i
forbindelse med udførelse. Gudenåen er et
beskyttet vandløb, og der stilles særlige krav
til såvel arbejderne og færdslen på og over
vandarealerne i byggeperioden.
Fremfor at anvende en flåde og flydekran
faldt beslutningen på at bygge en interimsbro
på tværs af åen med et dæk, hvorpå
blandt andet en tårnkran skulle sikre mate-
TRAFIK & VEJE • 2013 FEBRUAR 21

ialeforsyningen til byggeriet. Interimsbro
såvel som stilladstårne skulle funderes på
træpæle. Da alle træpæle for interimsvej og
stillads kun indgår i interimskonstruktioner,
vil den del som er over åbunden bliver
fjernet efter udførelsen.
Ved valg af denne form for interimskonstruktioner
er det vigtigt at sikre, at de, som
færdes på åen, ledes den rigtige vej igennem
de mange pæle i vandet og således gennem
arbejdspladsen. Derfor gav ”Tour de Gudenå”
– et af de største marathonløb i kano
og kajak – også anledning til særlige tiltag,
da det blev afviklet i efteråret 2012.
Træpælenes funktion er primært at
optage den lodrette last. For at sikre stilladsets
stabilitet under støbningen af overbygningen
måtte optagelsen af vandrette
masselaster derfor ske på anden vis. Ved at
støbe bundpladen for overbygningens først,
kunne den således indgå som en del i at
optage de vandrette masselaster under støb-
Figur 4. Oversigt ved spunsgruppe for udførelse af underbygning. En række stålpæle
klar for nedpresning/vibrering. Træpæle bagest er for fundering af interimsvej og stillads.
22 TRAFIK & VEJE • 2013 FEBRUAR
Figur 2. Oversigt stilladsdæk i linje med motorvejen, hvorpå spærkassette placeres for
forskalling af overbygning. Det næste to spunsgrubber for udførelse af underbygning
kan ses. Parallelt med broen er bygget en interimsvej, hvorpå en tårnkran sikre materialer
ud til broens frembygning.
Figur 3. Stilladstårne er funderet på træpæle
ude i Gudenåen.
ning af den resterende del af overbygningen
– den største del. Der var derfor afgørende,
at støbningen af brooverbygningen skete i to
støbninger for hvert fag.
Undervejs blev der ved en af understøtningspunkterne
mødt større forekomster af
blødbund end forudset i projektmateialet,
og det har betydet et øget antal træpæle i
interimsfasen. Dette ses illustreret ved figur
7, hvor det ses at træpælene står meget tæt.
Funderingsmetoden blev dog fortsat vurderet,
som værende det mest optimale i den
givne situation, trods de mange træpæle.
Ændret udførelsesmetode undervejs
Det var oprindeligt planlagt, at alle spunsgrupper
skulle tørholdes gennem grundvandssænkning.
I forbindelse med opstart

Figur 5. For spunsgrubber i øst var det ikke muligt at udføre grundvandssænkning,
og derfor blev der på en platform forberedt en armeringskurv, som blev sænket ned og
fundamentpladen støbt under vand.
Figur 6. Spunsgrubbe, hvor fundament er støbt. Armering bindes for sokkel og søjler.
Figur 7. I vest var der behov for betydelig ekstra træpæle på grund af et større blødbundsområde.
blev der således planlagt at udføre supplerende
boringer og en prøvepumpning
for skabe grundlag for dimensionering af
grundvandssænkningsanlægget og for myndighedsbehandlingen
ved Silkeborg Kommune.
Under tolkning af resultaterne af de supplerende
forundersøgelser stod det klart, at
det ikke var muligt at tørholde spunsgrubberne
gennem grundvandssænkning ved to
af de i alt 4 spunsgrupper. Resultatet viste
nemlig, at disse spunsgruber ville få en
meget stor vandtilstrømning grundet en
forholdsvis høj transmissivitet i de trufne
gruslag under fundamenterne. En transmissivitet
som ville kræve, at ekstreme store
mængder vand løbende skulle bortpumpes.
En tørholdelse blev således vurderet urealistisk
grundet pladsmangel til etablering af
den forholdsvis store oppumpningskapacitet,
der ville være nødvendigt at installere
i de snævre byggegruber, hvor der samtidig
skulle være plads til de bærende stålpæle.
Alternative overvejelser var at føre spunsjernene
i gruberne betydelig længere ned for
afskæring af vandtilstrømning ved oversiden
af lerlaget under gruslaget. Det blev dog endeligt
besluttet, at den sikre løsning var at
støbe vådt.
Nye overvejelser
Den ændrede udførelse gav pludselig et helt
andet set-up. Overvejelserne gik i retningen
af, at den brobeton, som allerede var godkendt,
nu ikke kunne benyttes til undervandsstøbning.
En ny beton egnet til undervandsstøbning
skulle derfor prøves og godkendes.
Armeringen kunne ikke bindes i en
tør byggegrube længere, men istedet skulle
den forberedes som en færdigt armeringskurv
på land og løftes på plads under vand
mellem de mange stålpæle i byggegruben. I
stedet for at grave ud til funderingsniveau
for støbning af et renselag, blev der prøvet
alternative metoder ved at pumpe materialer
væk til et bassin på land. Umiddelbart
voldte metoden en del besvær og derfor
foregik udgravningen af næste byggegrube
på traditionel vis ved at grabbe materialer
ud.
Først efter støbning af bundpladen var
det således muligt at sænke vandet i byggegruben
og arbejdet kunne herefter fortsætte
som ellers planlagt med støbning af sokkel
og søjler til, de var over vandet igen.
Efter etablering af denne underbygning
vil spunsjern blive skåret ned til under
åbrunden. Dog vil de, som tidligere beskrevet,
nu indgå som den del af den permanente
konstruktion.
Afrunding
For alle involverede parter har opførelsen af
denne noget atypiske bro været spændende,
udfordrende og lidt ud over det sædvanlige.
Projektet illustrerer endnu engang vigtigheden
i at have pålidelige forundersøgelser
med kendskab til jordbunds- og grundvandsforhold,
som baggrund for projektet,
således planlagte udførelsesmæssige forhold
ikke ændres markant under selve udførelsen.
Nu hvor de to broers underbygning er
ved at komme over jord og vand forventes
dog, at de fleste uforudsete udfordringer er
mødt og veloverstået og at arbejdet kan fortsætte
ganske som planlagt som mere traditionel
brobyggeri.
Til trods de noget anderledes interimsforanstaltninger
under udførelsen, vil
der efterfølgende ikke være noget at spore,
når broen står færdig ultimo år 2014.
<
TRAFIK & VEJE • 2013 FEBRUAR 23