Författare: Henrik Undeland, Ramboll
Den nya bron blir en viktig länk i H+ området och ger boende och verksamma i Oceanhamnen en direkt koppling till centrum och Helsingborg C med dess bussar, tåg och färjor. Det vinnande designförslagets bärande idé är att skapa en mjukt lutande, slingrande form som överbryggar hamnbassängen och den stora höjdskillnaden mellan entréytan vid Helsingborgs C på 6 m ö h och anslutningspunkten på Oceanpiren på ca 3 m ö h, samtidigt som den ansluter till den planerade nya parken ”Dockan” på den södra kajen. Brobanan klarar därmed kravet på maximalt tillåten lutning för en gång- och cykelbro.
Den svepande brobanan hålls över vattnet upp av tre kraftiga kablar från två motsatt lutande pyloner som utgör brons spektakulära fokuspunkter. Pylonerna lutar sig utåt när brodäcket ändrar riktning i den S-formade rörelsen. De båda pylonerna vinklar sig ifrån varandra, en pekar ut mot havet, den andra pekar tillbaka mot staden. Genom sin placering blir de mycket synliga landmärken inom det omgivande hamnområdet, förstärkta med sin marina, mastlika karaktär och starkt vita kulör. Intill varje pylon flyter däcket ut i var sin spets för att ge två kompletterande former; en dramatisk balkong med utsikt norrut mot färjorna och en ramp som mjukt ansluter till den planerade parken ”Dockan” i söder.
Brobanan ”vaggas” mellan pylonerna
Tre kablar är spända mellan pylonerna för att bära upp brobanan men i stället för att, som brukligt på en snedkabelbro, ansluta kablarna till däckkanten, sveper de tre kablarna under brobanan för att sedan dyka upp på andra sidan bron och förankras i den motstående pylonen. Därmed förstärks den dynamiska och djärva formen och man får intrycket av att brobanan ”vaggas” mellan pylonerna. Se bild 3.
Fyra ytterligare kablar, två vid varje pylon, stabiliserar bron och stagar upp pylonerna. De så kallade backstagen, som förankrats i de massiva betongfundamenten i vattnet, förhindrar pylonerna att knäckas framåt och ”ankarkablarna”, som sitter fast i brobanan, hindrar pylonerna från att vikas åt sidan. Varje pylon reser sig cirka 23 meter över däcket och når som högst 32 meter över vattenytan. I pylonerna, som har ett tvärsnitt som påminner om en skeppsmast, kommer diskreta längsgående ljusgröna ljuslister att placeras i försänkningar i hörnen. Toppen av pylonerna ska krönas av två snedskurna akrylkupoler som lyses upp av två armaturer från insidan med samma ljusgröna ljus. Se bild 4.
Tävlingsförslaget vidareutvecklades
Själva brobanan utgörs av en triangulär, vitmålad stållåda som förstärkts i både längs- och tvärriktningen. Tvärsnittsformen har fått en geometri för att motstå böjning och vridning och säkerställa stabilitet vid hård vind och dynamisk fotgängarbelastning. Den skarpa, lutande kantbalken ska fånga solljuset och framhäva den svepande brolinjen över hamnbassängen. Broräcket har fått en egen karaktär med V-formade ståndare som bär ett rostfritt stålnät och en handledare med integrerad belysning, som följer runt hela brons kantbalk och bidrar till brobanans lätthet.
Efter vinsten i brodesigntävlingen ombads Ramboll av Helsingborgs stad att utveckla brokonceptet till en nivå som är lämplig för ett säkerställa brons designkrav inför en entreprenadupphandling. I detta arbete ingick därför att definiera de detaljer som är absoluta och inte kan ändras och de som är öppna för utveckling. Vid detta arbete utvecklades en parametrisk 3D-modell för att säkerställa brons grundgeometri avseende till exempel pylonernas lutning och bärkablarnas infästningspunkter. Den fastställda låsta, matematiska modellen ingick därefter som en viktig del i förfrågningsunderlaget vid upphandlingen. Se bild 5.
Framgångsrik och nödvändig entreprenadmodell
Samarbetet mellan Beställare och Entreprenör har varit, och är fortsatt, väldigt tätt, vilket varit en förutsättning för att lyckas med ett projekt som detta. En annan förutsättning för att lyckas är att Ramboll, som har gestaltat bron, har medverkat under det fortsatta arbetet för att bevaka de ursprungliga och grundläggande gestaltningsidéerna. Tillsammans med arkitekter från Helsingborgs Stad, har Ramboll succesivt förfinat förslaget, men även fungerat som Beställarens oberoende granskare. I det fortsatta designarbetet har också PEAB och deras konstruktörer deltagit. Centerlöf & Holmberg har hållit samman konstruktionsarbetet och själva konstruerat grundläggningen och betongfundamenten, medan Leonhardt, Andrä und Partner (LAP), Stuttgart, stått för stålkonstruktionerna.
Konstruktiva utmaningar krävde tillverkningsteknisk 3D-modellering
Redan ganska tidigt stod det klart att flera detaljer till bron inte fanns som standardprodukter, utan leverantörerna fick anpassa befintliga produkter och konstruera nya enheter. Genom brons utdragna ”S-kurva” kommer till exempel ett av de V-formade stöden på uppmarschområdet att få stora laster i alla riktningar, varför förankring i det stödet var en utmaning. De stora krafterna har bidragit till att även lager, pyloninfästningar, dämpare med mera fått anpassas eller specialtillverkas.
Brons eleganta svepande utformning och därmed komplexa geometri skapade också svåra förutsättningar för PEAB och deras brotillverkare Stål & Rörmontage att kunna utföra en korrekt tillverkning. Traditionella CAD-mjukvaror som används inom byggindustrin vid 3D-modellering är inte tillräckligt nyanserade för att formge brons organiska figur. För att lyckas kontaktade PEAB därför VisoPro, som aldrig tidigare varit inblandade i projekt inom infrastruktursektorn, men genom programmet CATIA såg en möjlighet att ta fram en tillverkningskorrekt 3D-modell för bron. CATIA är en mjukvara som används inom flyg- och bilindustrin vid komplett konstruktion av transportmedel, med de hårdaste kraven på exakthet i produktion. Genom att använda en snarlik arbetsmetodik som VisoPro tidigare använt för att modellera fram inredningsdetaljer till bilar, lyckades det att transformera 2D:data från LAP:s ritningar och väva samman all informationen i en ny, mycket detaljerad parametrisk 3D-modell.
Den svåraste utmaningen var att formge de dubbelkrökta plåtarna som sveper sig igenom hela brostrukturen. Varje enskild brosektion består av ett stort antal individuella stålplåtar. Cirka 3000 unika ståldetaljer ritades och levererades till produktion. Broräckets geometri krävde till exempel att tre olika modeller med 89 olika konfigurationer av de v-formade räckesstolparna behövde genereras, för att kunna följa brons form naturligt. Totalt består broräcket av 144 stolpar. Ytmodelleringen av den avancerande brokurvaturen behövde utföras med tillverkningsprocessen i åtanke. För att Stål & Rörmontage skulle kunna bocka de dubbelkrökta plåtarna korrekt, utvecklade VisoPro en funktion i CATIA för att generera bocknings-indata till 3D-modellerna samt plåtberedningar till plasmaskärningen.
VisoPro 3D-skannade också hamnområdet för att skapa en digital tvilling av arbetsplatsen och för att verifiera den komplexa brokonstruktionen i förhållande till verkligheten. CAD-modellen positionerades sedan med hjälp av de angivna världskoordinaterna från indatan.
3000 ståldetaljer med individuell geometri har producerats!!!
Tillverkningen av en så komplex bro som denna, kräver ett nära samarbete med entreprenörens konstruktörer och brotillverkare. Ritningsunderlag och tillverkning har gått hand i hand under hela projektet, så ritningar och skisser har åkt fram och tillbaka i en strid ström för att få olika lösningar tillverkningsbara, ekonomiskt rimliga och i lämpliga material. Varje brodel, som till sitt yttre är ganska komplicerad med många svängda former, har en än mer komplicerad inre struktur. För att överhuvudtaget kunna sätta ihop alla de cirka 3 000!!! delarna har man behövt planera varje steg i processen med stor noggrannhet. Planeringsmässigt har det också varit viktigt att undvika onödig omorientering och förflyttning av brodelarna, vilket annars kan få konsekvenser både rörande geometri och ekonomi. Stora tunga delar med varierande former kräver speciella hanteringslösningar. Stål & Rörmontage har konstruerat och tillverkat specialanpassade lösningar för att kunna hantera brodelarna på ett säkert och kostnadseffektivt sätt. Att nå den precision som krävs, trots att det är stora delar med enorma mängder svetsfog, som skapar krympningar och spänningar, har varit en av de stora utmaningarna rent produktionsmässigt. Alla delar är tillverkade i egenkonstruerade fixturer, som vid varje enskild delproduktionsstart har mätts in och finjusterats för maximal precision. Kontrollmätning har sedan skett kontinuerligt under sammansättningen. De brodelar som varit lämpliga för det, har sammanfogats till större enheter i Sölvesborg, före transport.
Förberedelser och montering på arbetsplatsen
Arbetsområdet för brobygget sträcker sig tvärs över E4:an och ForSeas verksamhetsområdet, samt inkluderar delar av Dockan och hamnbassängen. Detta ställer höga krav på samordningen med färjetrafiken som går dygnet runt, året om. Montaget av brosektionerna över uppmarschområdet föregicks därför av noggrann planering med simulering av kranplaceringar i modellen, samtal med ForSea om lämpliga tider och koordination av intransport av brosektionerna. Med tanke på färjornas täta turtrafik fick arbetet göras på natten, en kväll i november 2020, då turtätheten ligger på 1 avgång i timmen och antalet bilar per avgång inte alls är lika många som på dagen. I slutet av februari 2021 monterades den första pylonen närmast Helsingborgs C och därefter följer fortsatt montering och installationsarbeten fram till invigningen i höst.
medan andra montageetappen ufördes sista veckan i februari 2021.
Beställare: Helsingborgs Stad
Projektledning: HIFAB
Broarkitekt/Projektör: Ramboll, Stephen James / Henrik Undeland / Mikael Nummedal / Tore Lundmark
Entreprenör: PEAB
3D-konstruktion: VisoPro
Konstruktör: Centerlöf & Holmberg
Brotillverkare: Stål & Rörmontage
Stålleverantör: Stena Stål
