Helsingin keskustakirjasto Oodi oli rakentajan hitsaushaaste

Helsingin keskustakirjasto Oodi on saanut paljon suitsutusta arkkitehtuuristaan. Upea rakennus näyttää puulta, lasilta ja kiveltä, mutta pintojen alta löytyy erittäin jyhkeä, hitsattu teräsrakenne.

Linde toimitti hitsauskaasut kirjaston teräsrakenteet tehneelle Normekille koko projektin ajan. Rakennus valittiin 2018 Suomen teräsrakenteeksi ja vuonna 2019 se sai Eurooppalaisen teräsrakennepalkinnon.

Helsingin keskuskirjasto: hitsausihme

“Oodi on aivan ainutlaatuinen rakennus. Se on puoliksi talo ja puoliksi silta. Meille teräsrakenteiden toimittajana se oli ainutlaatuinen työ hitsauksen määrän, laatuvaatimusten ja käsiteltävien kappaleiden koon puolesta”, sanoo hankkeen projektipäällikkönä toiminut Normekin toimitusjohtaja Pasi Parkkinen.

Oodin selkärangan muodostavat kaksi yli satametristä teräskaarta, jotka seisovat suurien pohjalementtien päällä. Kaaret ovat kallellaan toisistaan poispäin. Päissä niiden väli on runsaat viisi metriä. Laella kaarien välissä etäisyyttä on jo yli kaksikymmentä metriä. Kaaret kantavat koko rakennuksen painon. Niiden väliin rakennettujen ristikoiden varaan nousivat rakennuksen ylemmät kerrokset kuin suuren maantiesillan kannet. Poikkeuksellinen rakenne mahdollisti lähes koko rakennuksen mittaisen avoimen aulatilan ilman pilareita.

28 000 tonnia terästä

Teräsrakenteet valmisti saksalaiseen Donges-yritysryhmään kuuluva Normek Oy Oulussa, Naarajärvellä ja Alavudella. Koska tontti Helsingin keskustassa oli hyvin ahdas, rakenteet valmistettiin mahdollisimman pitkälle konepajoissa, ja nostettiin auton lavalta suoraan paikalleen asennettaviksi.

Normek toimittaa teräsrakenteita 28 000 tonnia vuodessa. Toimitukset Oodiin eivät olleet tästä kymmentä prosenttiakaan, mutta silti Parkkinen pitää sitä poikkeuksellisen suurena työnä. “Ei niinkään tonneissa kuin tunneissa.”

Hitsausmäärä kasvoi suureksi, koska materiaalivahvuudet olivat poikkeuksellisia. Kaarien alaosissa käytettiin jopa 120 mm levyä. “Eihän tällaisia paksuuksia käytetä silloissakaan”, Parkkinen sanoo. Raskaimmat rakenteet kuten kaaret ja kaarien päätykotelot valmistettiin Normekin Oulun konepajalla. Kaaret kuljetettiin paikalle neljänätoista lohkona – seitsemän kumpaankin kaareen. Kaariin käytettiin yhteensä 800 tonnia terästä.

Kaarien alle kumpaankin päähän rakennettiin 63 neliömetrin kokoiset teräksiset pohjaelementit, joista kumpikin painaa sata tonnia.

Hitsauskoordinaattori Tomi Nykäsen mukaan erityisesti pohjarakenteen valmistus sisälsi todella paljon hitsausta. 400 mm paksussa kennoelementissä on pystyjäykisteitä muutaman kymmenen sentin välein. Siksi elementit oli valmistettava kapeina soiroina, jotka hitsattiin yhteen sekä pinta- että pohjalevyistään. Viimeiset pohjaelementtien hitsaukset tehtiin niiden lopullisella paikalla. Kokonaisina niiden kuljettaminen Oulusta Helsingin ydinkeskustan ahtaalle työmaalle olisi ollut tekemätön paikka.

“Viimeinen liitos oli vaikea, koska yhdeltä puolelta tehdyt suuret hitsit vääntävät koko elementin mutkalle”, Nykänen kertaa. “Konepajalla tehtiin ennen viimeisiä liitoksia hitsauskokeita, joiden avulla ennustettiin muodonmuutoksen suuruutta. Tuloksien perusteella työmaalla elementit aseteltiin tunkkien avulla toisiinsa nähden sellaiseen kulmaan, että hitsauksen aiheuttama jännitys suoristi linjat.”

Laskemat piti tehdä huolellisesti, koska kaarien päät piti saada 10 mm tarkkuudella oikealle paikalle.

Tomi Nykäsen mukaan yhtiön tavoite oli hitsata mahdollisimman paljon mekanisoidusti paitsi konepajoilla myös rakennustyömaalla. Kaarien kokoonpanossakin käytettiin kuljettimia, jotka liikkuvat magneetilla kiinnitettäviä kiskoja pitkin. Hitsausvirta, lisäaine ja suojakaasu johdettiin kuljettimeen, joka teki itse työn. Hitsaajan tehtäväksi jäi valvoa ja käytellä kauko-ohjainta.

Normek käyttää usein työmailla asennusfirmoja, mutta Oodin tapauksessa voitiin luottaa vain omiin asentajiin ja työnjohtoon.

Hitsaajat vuokrattiin yhteistyökumppanilta, ja he tulivat ennen asennusten aloittamista viikon koulutukseen Naarajärven tehtaalle. Koulutuksen aikana hitsaajat mm.tekivät tarvittavat pätevyyskokeet ja perehtyivät työmaalle tulevien hitsauskoneiden ja kuljettimien käyttöön.

Kaarien asennus alkoi helmikuussa 2017, jolloin Helsingissäkin oli täysi talvi. Kaarissa käytettyä paksua levyä ei missään olosuhteissa olisi voinut hitsata ilman perusteellista esilämmitystä. Oodin työmaalla oli kylmä, ja parhaimmillaan käytössä oli kuusi 60 kW vastuslämmityskonetta läpi yön. Jos ei olisi ollut, seuraavana päivänä ei olisi hitsattu ollenkaan. Hitsaajat kuitenkin tarkenivat hyvin, koska asennusvuorossa olevat kaaren lohkot lämmitettiin hitsausta vasten 120 asteeseen.

Oodin rakentaminen aloitettiin vuonna 2016 ja avattiin yleisölle 5.12.2018. Kahden miljoonan kävijän raja rikkoutui jo seuraavan vuoden elokuussa. Oodi on voittanut useita palkintoja ja se on valittu mm. maailman parhaaksi uudeksi yleiseksi kirjastoksi vuonna 2019.