Στην Ευρώπη βρίσκονται μερικές από τις πιο εμβληματικές γέφυρες στον κόσμο, ηλικίας κάποιων δεκαετιών. Πώς, όμως, έχει εξελιχθεί από τότε ο τρόπος κατασκευής τους που θα διασφαλίζει ότι η επόμενη γενιά γεφυρών θα μπορέσει να αντέξει τη δοκιμασία του χρόνου;
Η ζήτηση και η ανάγκη για προηγμένες υποδομές που θα βελτιώνουν τη συνδεσιμότητα και την οικονομική ανάπτυξη έχουν κάνει, τα τελευταία χρόνια, την Ευρώπη, κόμβο για την ανάπτυξη έργων νέων γεφυρών, όπως παρατηρεί το Construction Briefing. Τα νέα αυτά πρότζεκτ συχνά περιλαμβάνουν πολύπλοκα τεχνικά επιτεύγματα, μεγάλους προϋπολογισμούς και τεχνολογίες αιχμής.
Κορυφαίο παράδειγμα καινοτομίας αποτελεί το έργο New Sotra Bridge, στη Νορβηγία, το οποίο αναφέρεται ως το μεγαλύτερο έργο γέφυρας με πλήρως ψηφιακό σχεδιασμό. Η γέφυρα αποτελεί τμήμα της Εθνικής Οδού 555 Sotrasambandet, που συνδέει το νησί Sotra με το Μπέργκεν, τη δεύτερη μεγαλύτερη πόλη της Νορβηγίας. Στόχος είναι να βελτιώσει τη μεταφορική ικανότητα καθώς θα υποστηρίζει την κυκλοφορία πεζών και ποδηλατών, ενώ θα διευκολύνει τις εξαγωγές ψαριών, πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Το έργο, προϋπολογισμού 1,74 δισ. ευρώ, είναι μία από τις μεγαλύτερες συμβάσεις για έργα υποδομής στην Ευρώπη και εκτελείται ως Σύμπραξη Δημόσιου και Ιδιωτικού Τομέα (ΣΔΙΤ). Τον Σεπτέμβριο του 2021, η Sotra Link (κοινοπραξία αποτελούμενη από τον ιταλικό εργολάβο Webuild, την ισπανική FCC Construcción και την κορεατική εταιρεία SK E&C) ανέλαβε τη σύμβαση και η Norconsult ξεκίνησε τον λεπτομερή σχεδιασμό για την περιοχή 08 New Sotra Bridge, μία από τις 11 υποεργολαβίες του έργου. Η γέφυρα σχεδιάστηκε ως κρεμαστή κατασκευή τεσσάρων λωρίδων με ενσωματωμένο πεζοδρόμιο, ενώ τόσο στον σχεδιασμό όσο και στην κατασκευή ακολουθήθηκαν ψηφιακές διαδικασίες.
Η Norconsult ανέπτυξε νέες ψηφιακές μεθόδους και επιλεγμένα εργαλεία για να διασφαλίσει τον αποτελεσματικό σχεδιασμό και την κατασκευή του πολύπλοκου έργου, το οποίο περιλαμβάνει, μόνο για τη New Sotra Bridge, περίπου ένα εκατομμύριο αντικείμενα και 60 εκατομμύρια σημεία δεδομένων.
Το έργο της New Sotra Bridge αναμένεται να αποτελέσει τον πιλότο για τα ψηφιακά έργα υποδομής, αξιοποιώντας προηγμένα ψηφιακά εργαλεία και βιώσιμες λύσεις για τον εξορθολογισμό του σχεδιασμού και της κατασκευής υποδομών μεγάλης κλίμακας στην Ευρώπη.
Ο Thomas Ostgulen, υπεύθυνος ΒΙΜ και υπεύθυνος ανάπτυξης για τις γέφυρες στη Norconsult, περιγράφει τη σημασία της αυστηρής διαχείρισης πληροφοριών στο έργο της New Sotra Bridge. «Πρόκειται για ένα έργο BIM επιπέδου 3 και έχουμε πολύ υψηλές απαιτήσεις για τα μοντέλα και τις πληροφορίες», εξηγεί.
Η Norconsult ανέπτυξε το δικό της αυτοματοποιημένο σύστημα επικύρωσης για να διασφαλίσει ότι κάθε ενημέρωση του μοντέλου ευθυγραμμίζεται με τις απαιτούμενες ιδιότητες, τη σωστή μορφοποίηση και τις επιτρεπόμενες τιμές.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι γλωσσικές και πολιτισμικές προκλήσεις που χρειάστηκε να αντιμετωπιστούν, σύμφωνα με τον Ostgulen καθώς η συμβατική απαίτηση είναι να παρέχονται όλα τα επίσημα έγγραφα στα νορβηγικά. Δεδομένου ότι τα περισσότερα μέλη της ομάδας της προέρχονται από χώρες εκτός Νορβηγίας, η Norconsult ενσωμάτωσε στο μοντέλο του έργου υποστήριξη σε δύο γλώσσες – τόσο στα νορβηγικά όσο και στα αγγλικά.
Η προσέγγιση αυτή μειώνει τα γλωσσικά και πολιτισμικά εμπόδια και εξασφαλίζει ότι τόσο οι τοπικές όσο και οι διεθνείς ομάδες μπορούν να συνεργάζονται αποτελεσματικότερα. Όπως σημειώνει ο ίδιος: «το μοντέλο μάς δίνει τη δυνατότητα να σπάσουμε τα γλωσσικά εμπόδια, καθώς περιλαμβάνει τόσο τα νορβηγικά όσο και τα αγγλικά, καθώς και τα πολιτιστικά εμπόδια, καθώς ακολουθούνται τα πρότυπα ISO και όχι οι εθνικές κατευθυντήριες γραμμές», γεγονός που βοηθά επίσης την επικοινωνία με υπεργολάβους από την τοπική περιοχή, οι οποίοι μπορεί να μην έχουν εμπειρία σε ψηφιακά έργα μεγάλης κλίμακας.
Με τη χρήση του ΒΙΜ, το έργο αντιμετώπισε τα περισσότερα ζητήματα πριν φτάσουν στο εργοτάξιο, εξοικονομώντας χρόνο και περιορίζοντας την πιθανότητα κατασκευαστικών σφαλμάτων. Ζητήματα που προηγουμένως θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε δαπανηρές καθυστερήσεις εντοπίστηκαν έγκαιρα και βελτιώθηκαν για μια πιο αποτελεσματική και ποιοτικότερη διαδικασία κατασκευής.
Ο Eirik Wie Furunes, επικεφαλής του τμήματος σχεδιασμού γεφυρών της Norconsult, υπογραμμίζει τη σημασία της υποστήριξης της κυβέρνησης και του πελάτη για την επίτευξη ενός έργου σε τόσο υψηλό επίπεδο ψηφιακής εξειδίκευσης. Υπογραμμίζει, παράλληλα, την αξία των πελατών που «πιστεύουν στο σύστημα» και κατανοούν ότι αυτή η επένδυση σε ψηφιακές διαδικασίες παρέχει προστιθέμενη αξία μακροπρόθεσμα.
Ο ίδιος παρατήρησε ότι η προσέγγιση της Νορβηγίας για την ψηφιοποίηση στις κατασκευές είναι μοναδική, ενώ ανέφερε την εμπειρία που είχε σε συνέδριο στις ΗΠΑ, όπου αμερικανικές εταιρείες σχεδιασμού τον ρώτησαν γιατί δεν μπορούσαν να πείσουν τους πελάτες τους να υποστηρίξουν το ίδιο επίπεδο ψηφιακής προόδου που παρατηρείται στη Νορβηγία. Ο Furunes το απέδωσε αυτό στη στρατηγική ψηφιοποίησης της Νορβηγίας, η οποία επιβάλλεται από τις αρχές μέσω δεσμευτικών συμβάσεων.
Σιδηροδρομικές γέφυρες
Στο Ηνωμένο Βασίλειο, η δυναμική του σιδηροδρομικού έργου του High Speed 2, ανακάμπτει μετά από μία περίοδο που είχε σταματήσει, ωστόσο, το εκτεταμένο πρόγραμμα μεταφορών θα βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στις συνδέσεις γεφυρών σε όλη την έκταση των 225 χιλιομέτρων.
Λόγω των μεταφορικών αναγκών του κοινού, δεν μπορούν να κατασκευαστούν όλες οι γέφυρες επί τόπου, όπως συνέβη στην περίπτωση διάβασης μήκους 84 μέτρων στο Μπέρμιγχαμ της Αγγλίας, που ονομάζεται γέφυρα Aston Church Road.
Η κοινοπραξία της βρετανικής εταιρείας Balfour Beatty και της γαλλικής Vinci, ζήτησε τη βοήθεια της Mammoet, ειδικής στις βαριές ανυψώσεις και μεταφορές. Ο Ολλανδός εργολάβος χρησιμοποίησε δύο αυτοκινούμενα σπονδυλωτά μεταφορικά μέσα 128 τροχών για να μεταφέρει τη γέφυρα από χάλυβα και σκυρόδεμα βάρους 1.600 τόνων στη μόνιμη θέση της.
Ο Dan Binns, διευθυντής έργου της Balfour Beatty Vinci, δήλωσε ότι η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε για να μειωθούν οι επιπτώσεις στις συνεχιζόμενες σιδηροδρομικές μετακινήσεις. «Επιλέξαμε σκόπιμα να μετακινήσουμε τη γέφυρα με τροχούς, ώστε να μπορεί να κατασκευαστεί πρώτα εκτός σύνδεσης και στη συνέχεια να μετακινηθεί μέσα σε μόλις πέντε ώρες, μειώνοντας σημαντικά τις επιπτώσεις για τους επιβάτες του τρένου».
Στο σημείο εγκατάστασης, τα συνεργεία κατασκεύασαν μια πλατφόρμα 9.000 m2 και 62 πασσάλους για τη στήριξη των κατασκευών από σκυρόδεμα. Χρειάστηκαν περίπου πέντε ώρες ολονύκτιας εργασίας για να μετακινηθεί και να στερεωθεί η γέφυρα πάνω από την υπάρχουσα γραμμή Μπέρμιγχαμ-Ντέρμπι, η οποία θα αποτελέσει μέρος του μελλοντικού HS2.
Σύμφωνα με τον διευθυντή του έργου η επιχείρηση έγινε ακόμα πιο δύσκολη καθώς η γέφυρα έπρεπε να οδηγηθεί πάνω από τέσσερις υφιστάμενες γραμμές του σιδηροδρομικού δικτύου, απαιτώντας χρόνια ακριβούς σχεδιασμού και προετοιμασίας.
Περίπου 4.000 m3 σκυροδέματος και 490 τόνοι οπλισμένου χάλυβα χρησιμοποιήθηκαν σύμφωνα με την Balfour Beatty. Κατά τη διάρκεια του επόμενου έτους, τα συνεργεία θα αποσυναρμολογήσουν την παλιά Aston Church Road για να δημιουργήσουν περισσότερο χώρο για τα μελλοντικά τρένα HS2.
Βιώσιμη κατασκευή γεφυρών
Ενώ η καινοτομία αποτελεί βασικό στοιχείο για την κατασκευή σύγχρονων γεφυρών, η βιωσιμότητα στην κατασκευή είναι επίσης ζωτικής σημασίας για την ενίσχυση της δομικής μακροζωίας των μεγάλων γεφυρών της Ευρώπης και την ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.
Με την ενσωμάτωση βιώσιμων πρακτικών, οι μηχανικοί διασφαλίζουν ότι οι γέφυρες κατασκευάζονται για να διαρκέσουν, μειώνοντας την ανάγκη για συχνές επισκευές ή αντικαταστάσεις που καταναλώνουν πρόσθετους πόρους και παράγουν απόβλητα.
Τα βιώσιμα υλικά και οι μέθοδοι κατασκευής χαμηλού αντίκτυπου μπορούν να μειώσουν σημαντικά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα των νέων έργων υποδομής, από τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα κατά τη διάρκεια της κατασκευής έως τη διατήρηση των τοπικών οικοσυστημάτων και των υδάτινων οδών.
Ο Cameron Archer-Jones, συνεργάτης της ομάδας συμβούλων μηχανικών COWI, εξηγεί την προσέγγιση της εταιρείας του για την ενσωμάτωση βιώσιμων πρακτικών στη μηχανική των γεφυρών, υπό την καθοδήγηση μηχανικού.
Περιγράφει πώς η διαδικασία διαχείρισης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα αποτελεί βασικό συστατικό κάθε έργου και όχι εξωτερική προσθήκη. «Το θέμα μας», λέει ο Archer-Jones, «είναι ότι πρέπει να γίνεται από το σωστό άτομο στην ομάδα. Στην COWI, οι ίδιοι οι μηχανικοί διεξάγουν τις αξιολογήσεις άνθρακα, εντοπίζοντας άμεσα τις ευκαιρίες για τη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα του έργου. Αυτό επιτρέπει στους μηχανικούς να εντοπίζουν πιθανή εξοικονόμηση άνθρακα νωρίς στη διαδικασία σχεδιασμού, οδηγώντας σε απτές μειώσεις που επηρεάζουν τη συνολική βιωσιμότητα του έργου».
Το σύστημα που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Δομικών Μηχανικών (IStructE), στο Λονδίνο και διαθέτει μια βάση δεδομένων με σχεδόν 150 γέφυρες και τους επιτρέπει να συγκρίνουν κάθε σχεδιασμό, να παρακολουθούν τις βελτιώσεις και να θέτουν υψηλότερα πρότυπα για κάθε νέο έργο.
Ο David MacKenzie, πρόεδρος του COWIfonden, προσθέτει ότι η επίτευξη βιώσιμων λύσεων απαιτεί στενή συνεργασία με τους πελάτες, καθώς πολλοί είναι πρόθυμοι να υποστηρίξουν φιλικές προς το περιβάλλον πρακτικές, αλλά δεν γνωρίζουν από πού να ξεκινήσουν.
