Tulvaniitynsilta koostuu kahdesta teräsbetonisesta laattasillasta ja langerpalkkisillasta

Tulvaniitynsilta on lokakuussa liikenteelle avattu uusi jalankulun ja pyöräilyn silta Vantaanjoen yli Maaherrantien välittömässä läheisyydessä Helsingissä. Sillalla pyöräilyn ja jalankulun yhteys ylittää Vantaanjoen tulevan Raide-Jokerin linjauksen vieressä.

Tulvaniitynsilta. Kuva: Pekka Vuola.

Vielä alkusyksystä jalankulkijat ja pyöräilijät kulkivat Vantaanjoen yli teräsristikkorakenteisen ajoneuvoliikenteen sillan alapuolella. Tähän Jokeri-bussien käyttämään Maaherrantien siltaan ripustamalla tuettu niin ikään ristikkorakenteinen jalankulun ja pyöräilyn silta on palvellut tarkoitustaan hyvin – jalankulkijat ja pyöräilijät ovat päässeet joen yli matalalla ilman, että ylitystä varten on tarvinnut kiivetä korkealle. Miksi on siis rakennettu uusi silta?

Raiteille siirtyvän Jokeri-linjan takia nykyinen Maaherrantien silta puretaan. Tilalle rakennetaan uusi silta pikaraitiotielle. Raitiovaunujen lisäksi myös jalankulkijoiden ja pyöräilijöiden on päästävä tulevaisuudessakin Vantaanjoen yli. Uuden raitiotiesillan alapuolella ei ole tilaa jalankulkijoille ja pyöräilijöille nykyisen sillan tapaan. Kannelle tehdään raidelinjojen vierelle nopea baanayhteys pyöräilijöille. Tämä reitti ei kuitenkaan palvele lainkaan kävelijöitä ja nykyistä heikommin rannan pyöräilijöitä; mm. joen rannalta sillan kannelle olisi tullut turhaa kapuamista. Tämän takia päädyttiin tekemään jalankululle ja pyöräilylle oma silta.

Silta kuvattuna rannalta.
Tulvaniitynsilta. Kuva: Pekka Vuola.

Jotta uusi jalankulku- ja pyöräilysilta palvelisi mahdollisimman hyvin tarkoitustaan, tulisi sen olla matalalla ja liittyä joen molemmin puolisiin reitteihin jouhevasti. Sillan kansi saadaan matalalle yläpuolisilla kannatinrakenteilla. Liittyminen joen rantojen reitteihin saadaan parhaiten toteutettua kaarevalla linjauksella. Vielä kun toivelistaa lisätään se, ettei joen uomaan haluta tehdä välitukia, ollaan siltatyypin valinnassa jo pitkällä.

Edellä kuvattujen seikkojen johdosta päädyttiin Tulvaniitynsillan Vantaanjoen ylittävä pääsilta toteuttamaan vinokaarisena langerpalkkisiltana. Tulvaniitynsilta koostuu itse asiassa kolmesta siltaosasta: päiden teräsbetonisista laattasilloista ja näiden välisestä langerpalkkisillasta, joista tässä jutussa keskitytään pääroolissa olevaan langerpalkkisiltaan.

Langerpalkkisillassa kantava rakenne muodostuu yläpuolisesta puristuskaaresta, joka kannattelee köysien tai vetotankojen välityksellä alapuolista kansirakennetta. Langerpalkkisillassa kaari kytkeytyy lisäksi päistään kanteen, jolloin kaaren puristusvoima viedään kansirakenteelle vedoksi. Näin kaaren puristusvoiman ei rasita perustuksia kaarisillan tapaan.

Ote yleispiirustuksesta.
Tasokuva sillan yleispiirustuksesta.

Ote suunnitelmamallista.

Tulvaniitynsillassa oman lisänsä perinteiseen langerpalkkisiltaan verrattuna tuo kevyen liikenteen väylän tasossa kaareva muoto. Linjauksen kaarevaan muotoon sopii toispuoleinen kaari. Kaaren ja kannen välisiä vetotankoja ei kuitenkaan voida saada kannen kaarevuuden johdosta kaaren tasoon. Tämä aiheuttaa kaareen poikittaista taivutusta, joka on Tulvaniitynsillassa hoidettu lisäämällä kaaren jäykkyyttä tekemällä kaari kahdesta putkesta yhden sijaan.

Muita rakenteen toiminnassa mielenkiintoisia seikkoja ovat mm. jääkuormien ja kannen kiertymisen hallinta, vinon kaaren aiheuttama poikittainen veto kanteen sekä kaarevan kannen pyrkimys oieta kanteen kohdistuvan vedon vaikutuksesta. Kiireisessä allianssimallilla toteutetussa hankkeessa erikoiseen siltaratkaisuun ei varmaankaan olisi ollut uskallusta lähteä, ellei tiedossa olisi ollut vastaavaa siltakohdetta Suomessa. Uskoa ratkaisun toimivuuteen toi osaltaan Insinööritoimisto Ponvian suunnittelema ja muutamaa vuotta aiemmin toteutettu Itikan kevyen liikenteen silta Seinäjoella.

Teräsrakenteiden toteutuksen osalta sillan rakentamisessa on vaadittu suurta ammattitaitoa ja tarkkuutta. Sekä kaaren että kannen pyöreät putkiprofiilit on taivutettu tarkasti oikealle säteelle. 813 mm pääputkien sisälle on lisäksi asennettu runsaasti jäykisteitä, joiden hitsaamisessa työasennot ovat varmasti olleet haastavia. Ahtaanpaikan kammoa ei näillä hitsareilla ole voinut olla.

Ote suunnittelumallista
Sillan teräsrunkoa suunnittelumallissa.

Eräs yksityiskohta on se, että putkien taivuttamisen takia teräksen lujuutena on käytetty lujuutta S355. Taivuttamisessa käytettävä lämpö vaikuttaa siten, ettei lujempien terästen lujuusominaisuuksien säilymisestä voida olla varmoja.

Sillan rakentaminen

Tulvaniitynsillalla työt aloitettiin kesällä 2019 työsillan teolla. Paalupituudet työsillassa olivat 15–22 metriä. Myöhemmin työsillan päältä tehtiin välitukien teräsputkipaalutus. Paalujen pituus vaihteli 15…20 metriä. Terässillan betoniset tuet T3 ja T4 rakennettiin lokakuun 2019 ja maaliskuun 2020 välisenä aikana ja ankkuroitiin kallioon. Vantaanjoen vastarannoilla olevat välituet tehtiin kolmessa osassa. Ensimmäinen osa 0.7 m, koska maaperä oli niin pehmeää, että korkeampi valu olisi aiheuttanut valun painumisen maan sisään. Toinen valuosa teräsrakenteen alapintaan ja kolmas kun teräsrakenne oli kokonaisuudessaan asennettu.

Teräsrakenteen asennus tehtiin maalis–huhtikuun aikana. Kannen teräsosien konepajavalmistuksen ja asennuksen suoritti Nordec Oy. Sillan teräsrakenne, eli kansi ja kaari asennettiin kolmessa lohkossa ja nostettiin työsillan päälle tehtyjen apupukkien varaan. Nosturina oli pohjoismaiden suurin autoalustainen nosturi. Nostokyky vierestä oli 750 tn. Ennen nostojen asennusta nosturiin asennettiin 200 tn vastapainoja. Vantaanjoen ranta on pehmeikköä. Nosturin tukijakojen alle piti tehdä paalupukki, 4 paalua per tuki, joiden pituus oli noin 15 metriä.

Sillan kaaren pystytystä.
Asennuspukeilla teräskappaleiden liitoksien kohdilla tehtiin pienet teltat, joiden suojissa teräsrakenteiden lohkot hitsattiin toisiinsa ja paikkamaalattiin.

Asennuspukeilla, eli teräskappaleiden liitoksien kohdilla, tehtiin pienet teltat, joiden suojissa teräsrakenteiden lohkot hitsattiin toisiinsa ja paikkamaalattiin. Silta irrotettiin aputuilta ennen kannen betonointia. Teräsrakenteisiin liittyvistä voimista ja kuormista kertoo esimerkiksi teräsrakenteen peruspultit, jotka olivat halkaisijaltaan 64 mm ja pituudeltaan 2 metriä pitkiä.

Sillan rakenteita.
Sillan massiivisia teräsrakenteita.

Kannen muotti piti tehdä roikottamalla teräsrakenteesta, koska teräsrakenne painui suunnitellusti noin 20 cm alaspäin johtuen betonin painosta. Joen ylittävä terässillan osuus valettiin molemmilta rannoilta vyöryttäen keskelle tasaisen painuman varmistamiseksi. Koko valuajan betonimassa oli hidastettua.

Myöhemmin omina valuina valettiin itäiset ja läntiset teräsbetoniset laattatulosillat. Ennen tulosiltojen valua muotti viimeisteltiin noin 5 metrin matkalta. Näin varmistettiin sillan muoto kokonaisuudessaan.

Sillan rakenteita.
Sillan massiivisia teräsrakenteita.

Syksyllä 2020 oli kaiteiden asennus. Erikoismuotoillut kaiteet ovat reunapalkin muotoiset, eli kaarevat pysty- ja vaaka-akselissa. Tämä tarkoittaa sitä, että jokaisen lohkon elementit ovat keskenään erilaisia. Käsijohteena tulee olemaan ensi keväänä asennettava siperian lehtikuusesta tehty kaareva puukaide. Puukaiteen alle tulee led-nauhavalaistus valaisemaan pyörätietä. Lisäksi kanteen asennetuilla spottivaloilla valaistaan kaarirakennetta.

Helpoiten siltaan pääsee tutustumaan matkustamalla 550 bussilla Viikinmäen pysäkille ja sieltä kävellen sillalle. Silta avattiin liikenteelle 8.10.2020. Silta on hyvä osoitus siitä, että yhteistyössä asioita saadaan maaliin ja vielä Suomesta löytyy ammattitaitoisia tekijöitä.

Suunnittelusta kertovan osuuden on kirjoittanut Tulvaniitynsillan suunnittelija Mikko Tuominen Sitowiselta ja rakentamisesta kertovan osuuden Raide-Jokerin Oulunkylä–Viikinmäki-alueen taitorakenteista vastaava Risto Laamanen YIT:ltä. Teksti on julkaistu ensin Teräsrakenneyhdistyksen Teräsrakenne-julkaisussa 4/2020.