Vuoden Betonirakenne 2025 – Kruunuvuorensilta on näyttävä maamerkki merellisessä kaupunkiympäristössä

Kruunuvuorensillan suunnittelusta

Kruunuvuorensillan suunnittelu käynnistettiin vuonna 2012 järjestämällä kansainvälinen suunnittelukilpailu, jonka tavoitteena oli suunnitella liikenneyhteys Nihdistä Korkeasaaren kautta Kruunuvuorenrantaan. Painopiste oli Kruunuvuorensillan suunnittelussa, joka muodostaa ylityspaikan Palosaaren ja Kruunuvuoren välille. Voittajaksi valikoitui WSP Finlandin ja Knights Architects suunnittelijaryhmän ehdotus ”Gemma Regalis”.

Sillan suunnittelussa huomioitiin vahvasti käyttäjänäkökulma sekä visuaalisen ilmeen että käytettävyyden osalta. Yli kilometrin mittaisesta sillasta haluttiin tehdä kevyt ja ilmava kokonaisuus, jotta maisemaa katkaiseva vaikutus olisi mahdollisimman vähäinen.

Sillan vaakakaarevuus perustuu rakenteellisten syiden ohella myös käyttäjäkokemuksen parantamiseen – kaarevaa siltaa kulkiessa ihminen hahmottaa paremmin matkansa määränpään. Sillan toiminnallisuus sekä sisustukselliset yksityiskohdat on mietitty harkiten sekä kävelijöiden, pyöräilijöiden että joukkoliikennevälineillä kulkevien tarpeisiin.

Kruunuvuorensilta tuo kokonaan uuden rakennetun elementin ja näyttävän merellisen maamerkin kaupunkiympäristöön. Silta yhdistää kasvavan Laajasalon alueen Helsingin keskustaan raitioliikenteellä, jalankululla ja pyöräilyllä, ja näin edistää kestävien kulkumuotojen käyttöä. Silta avaa meri- ja saaristomaisemaa kaikille sillä liikkujille uudella kiinnostavalla tavalla.

Hankkeessa on ollut tavoitteena, että silta liikenneväylineen sulautuu erilaisiin ympäristöihin linjan varrella, mutta muodostaa kuitenkin pääkaupunkiseudun joukkoliikennejärjestelmän tunnistettavan osan. Siltahankkeen kokonaisuuteen kuuluu myös Finkensilta sekä rantaväylän rakentaminen Korkeasaaren edustalle. Korkeasaaren uusi pääsisäänkäynti avautuu luontevasti reitin varteen.

Silta on osa Helsingin keskuspuistoa, jonka rannat ovat suojeltua aluetta. Sillan valaistuksen suunnittelussa pääpaino on ollut hillityn kokonaisuuden luomisessa, jossa hajavalon määrä ympäristöön on mahdollisimman vähäinen. Vinoköysisillan valaistu korkea keskipyloni muodostaa kaupunkiin uuden maamerkin. Pylonin julkisivuvalaistus elää vuorokauden- ja vuodenaikojen mukaan. LED-värivalojen avulla on pylonin sävyä mahdollista muuttaa esimerkiksi juhlapäivinä.

Betonirakenteiden vaativuus näkyi suunnittelussa ja eri työvaiheissa

Uuden Kruunuvuorensillan kokonaispituus on 1191 metriä, sillan teräsbetoninen pyloni nousee 135 metrin korkeuteen ja sillan alituskorkeus on 20 metriä.

Kruunuvuorensilta on betonikantinen liittorakenteinen vinoköysi- ja palkkisilta. Silta on koko pituudeltaan vaakakaareva ja sillan pisimmät jännevälit ovat pituudeltaan 260 metriä. Sillan betonirakenteisiin on käytetty noin 22 000 kuutiometriä betonia.

Sillan pylonin rakenne kuvastaa hyvin hankkeen teknistä vaativuutta. Pylonin huippu on korkeudessa +135 metriä ja se on sijoitettu matalaan veteen Nimismies- ja Emäntäluotojen väliin.

Teräsbetoninen pyloni muodostuu pituussuuntaan käännetystä timanttirakenteesta, jonka poikkileikkaus muuttuu koko korkeuden matkalla.

Pylonin jalkojen poikkileikkaus on kannen tason alapuolella massiivipoikkileikkaus, kannen yläpuolisella osalla käytetään kotelopoikkileikkausta. Jalkojen poikkileikkaus on monikulmio, joka muuttuu koko pylonin matkalla. Vinoköydet kiinnittyvät pylonin yläpäässä olevaan teräskoteloon, jonka ympärille on valettu betonikuori.

– Pylonin jalat sidottiin kannen tasolla yhteen jännitetyllä betonisella sidepalkilla. Kannen teräsrakenteen ja pylonin toisiinsa yhdistävä sidepalkki oli yksi työmaan vaativimmista betonoinneista, sillä sen rakenne oli poikkeuksellisen tiheästi raudoitettu ja jännitetty. Lisäksi kannen teräspalkit lävistivät sidepalkin, mikä toi vinoköysiosuuden kuormia suoraan pylonin jalkaan. Näiden rakenteellisten vaatimusten takia betonointien ennakkovalmisteluihin panostettiin poikkeuksellisen paljon, kertoo TYL Kruunusiltojen projektipäällikkö Jari Humalajoki Kreatelta.

Pylonin rakennusaika oli noin vuosi ja töitä tehtiin kaikkina vuoden aikoina. 200 vuoden käyttöikävaatimus asetti betonoinnin onnistumiselle ja jälkihoidolle erittäin suuret haasteet.

– Betonirakenteiden vaativuus näkyi jokaisessa työvaiheessa. Esimerkiksi pylonin timanttimainen rakenne toteutettiin infrarakentamisessa harvoin käytettävällä kiipeävällä muottikalustolla noin neljän metrin valujaksoissa. Tämä hanke nosti suomalaisen betonirakentamisen riman hyvin korkealle ja ylitimme sen, korostaa Humalajoki.

Betonin ja teräksen liittorakenne

Sillan päällysrakenne on teräspalkkien ja betonilaatan muodostama liittorakenne.

Teräsrakenne koostuu kahdesta pituussuuntaisesta pääkannatinpalkista ja niiden väliin sijoittuvista poikkipalkeista. Teräsbetoninen kansilaatta kiinnittyy pää- ja poikkipalkkien ylälaippojen vaarnoihin. Kansirakenne tukeutuu pylonin jalkoihin niihin jäykästi kiinnitettyjen teräspoikkipalkkien kautta.

Sillan kannen betonointi eteni liittorakenteen asettamat erityispiirteet huomioiden.

Liitorakenteen betonointien haasteena oli kannen liikkuminen betonoitaessa kuorman lisääntyessä ja niistä johtuvat halkeilut sitoutuvassa betonimassassa. Kruunuvuorensillalla halkeilua ehkäistiin betonoinnin valujärjestyksellä, ja kansi valettiin noin 60 metrin osissa. Hidastinta ei kannen massoissa käytetty.

Välituet ovat muodoltaan V-pilareita. Välituen muodostaa kaksi toisistaan ylöspäin mentäessä sillan poikkisuunnassa erkanevaa teräsbetonista pilaria. Korkein välituki (T8) on noin 18 metriä korkea. Samalla lailla kuin pylonin poikkileikkaus, muuttui myös välitukien poikkileikkaus koko matkalla, lisäksi tiheä raudoitus ja välitukien yläpäässä oleva vetotanko hankaloittivat betonointeja. Välituet valettiin kolmessa valulohkossa.

Vuodenaikojen ja sääolosuhteiden vaihtelu on otettu huomioon myös vinoköysisillan teräsvaijereiden suunnittelussa. Talviajan mahdollinen lumi- ja jääkuorman kertyminen köysiin ratkaistiin jään muodostumista ehkäisevien rakenneratkaisujen ja jatkossa myös hyvän ylläpidon avulla.