Forord. Hvor andet ikke er angivet er figurer produceret af projektgruppen.

Transkript

1

2

3

4

5 Forord Denne projektrapport er et produkt af gruppe B-118 s projektarbejde på Byggeri og Anlæg under det Ingeniør-, Natur- og Sundhedsvidenskabelige fakultet ved Aalborg Universitet. Projektrapporten er udarbejdet i perioden fra den 2. februar 2009 til den 25. marts Den er udarbejdet i henhold til den gældende studieordning for 6. semester på Byggeri og Anlæg. Projektarbejdet har taget udgangspunkt i temaet: "Skitseprojektering og udførelse af bygge- og anlægskonstruktioner". I projektrapporten er kilder angivet efter Harvard-metoden med efternavnet på kildens ophavsmand samt udgivelsesår indsat i klammer efter teksten, eksempelvis: [Ovesen, 2007]. Der vil i litteraturlisten kunne findes yderligere oplysninger om kilden. Litteraturlisten er placeret bagerst i hovedrapporten. Der vil gennem rapporten blive henvist til en vedlagt bilagsmappe. Henvisningen hertil angives med bilagsnummeret, eksempelvis: [Bilagsmappe, Bilag 1]. Foruden vedlagte bilagsmappe forefindes en digital version af hvert bilag i form af programfiler. Disse er på CD en i mappen Bilags-CD. Hvor andet ikke er angivet er figurer produceret af projektgruppen. v

6

7 Indholdsfortegnelse Kapitel 1 Indledning Byggeprogram Entrepriseform Forundersøgelse Geoteknisk forundersøgelse Kapitel 2 Byggeproces Klargøring og rydning af byggeplads Etablering af byggegrube Københavnervægge Spunsvægge Sekantpæleværk Afstivning af indfatningsvægge Valg Udgravning Klargøring af byggegrube Fundering Støbning af kælder Elementbyggeri Overslagsberegning til råhus Kapitel 3 Planlægning Mængde- og prisberegning Klargøring og rydning af byggeplads vii

8 3.1.2 Etablering af byggegrube Udgravning Klargøring af byggegrube Fundering Opstilling af kran Støbning af kælder Elementbyggeri Netværksdiagram Stavdiagram Bemandingsplan Byggepladsindretning Støbning af kældervægge Elementmontage af råhuse Tilbudskalkulation Kapitel 4 Konklusion 41 Litteratur 43 viii

9 Indledning 1 I Aalborg Vestby ønskes der opført et nyt kontorbyggeri med tilhørende parkeringskælder. Byggeriets lokalitet er mellem Strandvejen og Skibbrogade tæt ved Limfjorden, se figur 1.1 og 1.2. Bygningerne er placeret så de danner et lukket gårdmiljø i samspil med C. W. Obels gamle fabriksbygning, hvor der opføres fællesarealer med et grønt miljø. Nedenunder hele konstruktionen opføres en parkeringskælder. Der udarbejdes et projektforslag fra en arkitekt, samt en projektering af forslaget. Ud fra det endelige projektforslag ønskes det at få udarbejdet en planlægning af byggeriet og et overslag af entreprisen samt et tilbud herpå. Figur 1.1. Placering af projektlokalitet. Figur 1.2. Placering af projektlokalitet. I forbindelse med planlægningen af byggeriet vil der blive arbejdet med de processer, der er i forbindelse med opførelsen. Det vil sige, at processerne i byggeriet fra terrænog jordarbejde til råhuset står færdigt vil blive gennemgået. På skitseniveau udarbejdes et forslag til fundering og hoveddimensioner for den bærende konstruktion. Der vil blive præsenteret forskellige udførelsesmetoder for de enkelte konstruktionsopgaver, samt en vurdering af hvilken metode der vil være den mest hensigtsmæssige. Dette vurderes ud fra en økonomisk, tidsmæssig samt konstruktionsmæssig betragtning. I forbindelse med byggeriet vil der blive udarbejdet en tids- og ressourceplan for jord- og terrænarbejde til 1

10 råhusarbejdet er færdig. Ressourceplanen udarbejdes som en bemandingsplan over hvor meget arbejdskraft der er brug for gennem byggeprocessen. Tidsplanen fremgår som et stavdiagram, hvor de enkelte aktiviteter er angivet, samt hvor de indgår i byggeprocessen. Derudover udarbejdes en plan for indretning af byggepladsen inklusiv byggepladsveje, materialelagre og skure under hensyntagen til logistiske forhold. Endelig gives der et samlet tilbud på projektet. 1.1 Byggeprogram Det er vigtigt, før projekteringen og opførelsen af byggeriet kan finde sted, at definere hvilke krav og ønsker der stilles fra bygherres side. Dette kommer på plads ved, at bygherren udformer et byggeprogram, hvori alt dette nedfældes. Byggeprogrammet er et af de vigtigste dokumenter i en byggesag og bliver ofte udarbejdet i samarbejde med en sagkyndig, hvis ikke bygherre selv har den fornødne ekspertise. [Erhvervs- og Boligstyrelsen, 2003] Et byggeprogram kan indeholde krav og ønsker om: Funktion Arkitektur Teknisk og miljømæssig kvalitet Drift og vedligeholdelse Økonomiske forudsætninger Byggeriet, CWO Company House, skal bestå af fire bygninger af varierende størrelse samt en fælles parkeringskælder på cirka 5600 m 2. Det betyder et samlet areal på cirka m 2. Den arkitektoniske idé er, at bygningerne placeres som bygningskroppe langs Skibbrogade og C. A. Olesens Gade. Bygningerne udformes således, at de kan udgøre selvstændige enheder. De skal forbindes via trapperum med åbne balkoner eller forbindende gangbroer i glas. Bygningerne fremgår af figur 1.3 på modstående side. 2

11 Figur 1.3. Inspirationsbillede af CWO Company House set fra limfjorden [Nybolig Erhverv, 2009]. På figuren er de fire bygninger markeret med rødt og navngivet fra A til D, og vil blive refereret som disse fremover. I byggeprogrammet opstilles følgende krav opstilles for byggeriet: Byggeriet skal være lejemål for kontorer. Grundarealet for byging A skal være på 44 m x 13, 5 m. Grundarealet for byging B skal være på 48 m x 13, 5 m. Grundarealet for byging C skal være på 37 m x 13, 5 m. Grundarealet for byging D skal være på 48 m x 13, 5 m. Hver bygning skal være i fire etager á 3, 375 m, med en samlet højde på 13 m. Parkeringskælderen ønskes in-situ-støbt i form af gulv, søjler og vægge. Konstruktionen skal opføres i elementbeton. Konstruktionen ønskes opbygget, så der er mulighed for at ændre på den indre rumopdeling. 3

12 En skitse af bygning B med de overordnede mål fremgår af figur 1.4. Figur 1.4. Skitse af de overordnede mål for bygning B. Før byggeriet påbegyndes skal bygherren godkende byggeprogrammet, såfremt denne ikke selv har udformet byggeprogrammet. Efterfølgende udarbejder rådgivende virksomheder et forslag til, hvordan byggeriet kan udformes, så det overholder byggeprogrammets bestemmelser og tilgodeser ønskerne så vidt muligt. I det efterfølgende projekt vil der for de fire bygninger blive udarbejdet et forslag til, hvorledes byggeprocessen fra tom grund til færdig opført råhus, bør foregå. Der vil blive indlemmet geotekniske og konstruktionsmæssige løsninger på givne problemstillinger i forbindelse med opførelsen af råhusene, alt dette med hensyntagen til byggeprogrammet. 1.2 Entrepriseform Før projekteringsfasen påbegyndes skal det vælges, om der ønskes total-, hovedeller fagentreprise. Såfremt der ønskes tidlig udbud, før projekteringsfasen, anvendes totalentreprise således står totalentreprenøren for både projektering og udførelse af bygningen. Ved sent udbud anvendes hoved- eller fagentreprise, hvor entreprenøren ikke deltager i projekteringen af byggeriet, men blot i udførelsen. Ved hovedentreprise står entreprenøren for at udarbejde kontrakter med de forskellige fagentreprenører, mens det ved fagentreprise er op til bygherren selv at udarbejde kontrakter med fagentreprenørerne. I forbindelse med byggeriet ønskes det at anvende totalentreprise, da denne entrepriseform vurderes at være mest fordelagtig i forhold til den overordnede sammenhæng i byggeforløbet. Det vurderes at helhedsopfattelsen vil blive styrket ved brug af totalentreprise, da byggeprojektets parter alle hører under ét. De deltagende parter har muligvis tidligere arbejdet sammen, hvilket kan være med til at styrke kommunikation og samarbejde, da totalentreprenøren selv har mulighed for at vælge de deltagende parter i byggeriet. Opbygningen af totalentrepriseformen fremgår af figur 1.5 på modstående side. 4

13 Figur 1.5. Entrepriseform for byggeriet. Ved at udbyde byggeriet som en totalentreprise er der ikke risiko for, at der er småting i byggeprocessen, der ikke bliver udført, som der er ved fagentreprise. Ved fagentreprise er der risiko for, at småting ikke bliver udført, da de ikke indgår under nogle af fagentrepriserne og bygherren muligvis ikke er opmærksom derpå. Totalentrepriseformen udmærker sig yderligere ved at projekteringsfasen indgår i totalentreprisen, hvorved totalentreprenøren påtager sig hele ansvaret, hvorimod der ved en hovedentreprise kan opstå diskussion omkring ansvaret ved eventuelle fejl og mangler. Ligeledes vil der i en totalentreprise være større mulighed for entreprenøren at få indflydelse i projekteringsfasen. Til et samarbejdsgrundlag mellem bygherre og totalentreprenøren anvendes Almindelige Betingelser for Totalentreprise (ABT 93) som et udgangspunkt til et regelsæt mellem parterne. Derudover anvendes Almindelige Bestemmelser for teknisk Rådgivning og bistand (ABR 89) til at udarbejde et aftalegrundlag mellem totalentreprenøren og rådgivere og mellem totalentreprenøren og fagentreprenører anvendes Almindelige Betingelser for arbejder og leverancer i bygge- og anlægsvirksomhed (AB 92), [Bejder et al., 2007]. 5

14 1.3 Forundersøgelse Lokaliteten for byggepladsen er beliggende i et område underlagt bestemmelserne for lokalplan , gældende for bolig- og erhvervsområde ved Vestre Havnepromenade i Aalborg Vestby. [Aalborg Kommune, 2000] Figur 1.6. Lokalplansområdet [Aalborg Kommune, 2000]. Lokalplansområdet fremgår af figur 1.6 og her ses det, at der i området eksisterer to bevaringsværdige bygninger. Den ene er en gammel silo, se bygning A på figuren, denne er placeret cirka 100 m fra byggepladsens placering, og vil derfor ikke have nogen indflydelse på byggeriet. Derimod er C.W. Obels gamle fabriksbygning placeret lige op ad byggepladsen, se den mørkegrå bygning i byggefelt K på ovenstående figur. Derfor vil det være nødvendigt at tage nogle hensyn i forhold til denne bygning. Disse hensyn kunne være geotekniske eller konstruktive, eksempelvis valg af metode til nedbringning af spunsvægge. Grunden er karakteriseret som forurenet i henhold til "vidensniveau 1"[Olsen et al., 2004], hvilket betyder, at der er en begrundet mistanke om forurening på grund af tidligere aktiviteter, der har foregået på byggegrunden [Aalborg Kommune, 2000]. Det er grundejerens ansvar at tage højde for eventuelt forurenet jord på en ansvarlig måde. Derfor vil det være nødvendigt at foretage en undersøgelse af jorden for at fastlægge forureningsgraden og herved fastlægge hvilke foranstaltninger, der skal tages med henblik på bortskaffelse af jorden. Den ansvarlige for håndtering af jorden er forpligtet til at oplyse omkring hvilke aktiviteter, der er foregået på området og deklarere hvor jorden 6

15 kommer fra. I Aalborg Kommune er der tre deponeringssteder til rådighed, to ved Rørdal i Aalborg Øst, som kun tager imod rent jord og en i Vodskov, der håndterer forurenet jord. Med "vidensniveau 1"om jorden vil eneste mulighed for deponering være ved Vodskov, cirka 11 km fra byggepladsen. Inden byggeriet kan påbegyndes er det nødvendigt at undersøge hvilke muligheder der er for adgangsveje til byggegrunden. På figur 1.7, ses de omkringliggende veje rundt om byggegrunden. Der er to muligheder for adgangsvej til byggegrunden, via C.A. Olesens Gade i den vestlige del af byggegrunden eller via Skibbrogade. Der kan ingen steder via Strandvejen opnås direkte adgang til byggegrunden. Da C.A. Olesens Gade er bredere og tættere på Strandvejen, som der køres ad til byggegruben, vælges adgangsvejen placeret ved C.A. Olesens Gade, se figur 1.7. Figur 1.7. Adgangsveje til byggegrunden [Aalborg Kommune, 2000] C.A. Olesens Gade er en blind vej uden større trafikbelastning, og derfor er vejen anvendelig til af- og pålæsning af materialer til byggepladsen, samt eventuelt inddragelse af vejareal til opmagasinering og lignende. Desuden er Skibbrogade sideløbende med byggegrunden og kan anvendes ved byggeriet, til for eksempel midlertidig opstilling af kran og mindre opmagasinering, da vejen er lidt befærdet. De eventuelle anvendelser af vejarealer skal godkendes af myndighederne inden påbegyndelse af byggeriet. Det forventes, at der ved byggegruben vil være store forekomster af bløde aflejringer, da den er beliggende i en afstand af cirka 250 m fra Limfjorden. Det vil derfor kunne forventes at funderingen af byggeriet skal foregå ved brug af pælefundamenter, der skal nedbringes til bæredygtige aflejringer. Da byggeriet foregår i tæt byområde, skal det overvejes, hvilken metode, der skal anvendes til nedbringningen i forhold til hvilke gener, der kan forekomme for omgivelserne. Disse gener kan eksempelvis være støj eller sætninger af nabokonstruktioner som følge af rystelser ved ramning af pæle. Da byggegruben er beliggende tæt ved Limfjorden, er der risiko for, at grundvandsspejlets 7

16 beliggenhed vil være tæt ved jordoverfladen. Hvis dette er tilfældet, kan det være nødvendigt med en grundvandssænkning og herunder undersøge, hvilke problemer dette kan medføre for byggegruben og omkringliggende byggerier. En grundvandssænkning kan have indvirkning på byggerier i en radius af et par kilometer fra byggegruben, hvilket skal overvejes før dette udføres Geoteknisk forundersøgelse For området hvor det planlægges at bygge er der udført tre geotekniske boringer primo 2007, se boringernes placering af oversigtskortet på figur 1.8 [Geodan, 2007]. Af disse fremgår det at jordbundsforholdene består af nogle bløde postglaciale aflejringer af stor mægtighed, hvor under der forefindes bæredygtige sen- og glaciale aflejringer. Figur 1.8. De tre udførte geotekniske boringer på lokaliteten benævnt B1, B2 og B3 [Geodan, 2007]. Den nuværende jordoverflade er cirka beliggende i kote +2,0 m til +1,5 m. Grundvandsspejlet er cirka beliggende i kote 0,0 m og er årstidsafhængig samt nedbørsafhængig, dog må det antages at grundvandsspejlet vil følge Limfjordens niveau. Fra jordoverfladen og ned til en dybde varierende fra kote -1,0 m til -4,5 m forefindes fyld, primært sand og postglacial sand. Under dette findes postglaciale aflejringer af gytje samt leret sandet gytje. Disse forekomster er til en dybde fra kote -16,5 m til -18 m. Herunder til kote -31,5 m til -33 m, findes der forekomster af post- og senglaciale aflejringer varierende fra finkornet sandaflejeringer til grus- og stendominerede aflejeringer. De nævnte bløde jordlag er underlejret af bæredygtige sen- og glaciale aflejringer i form af ler, silt, sand, kalk og moræneler til stor dybde. Opbygningen af jordlagende ses af figur 1.9 på næste side 8

17 Figur 1.9. Geoteknisk boreprofil. Ifølge den geotekniske undersøgelse, der er foretaget primo år 2007, viser det sig at der relativt tæt på byggegruben er nogle bygningerne tilhørende spritfabrikkerne, der er funderet på træpæle, dog forefindes ingen information om pælenes tilstand. C. W. Obels gamle fabriksbygning på Strandvejen er ligeledes funderet på træpæle, her vides det dog at træpælene er beliggende under grundvandsspejlet. Det vides ydermere at nogle af de nyere opførte bygninger i området er funderet på jernbetonpæle. [Geodan, 2007] En grundvandssænkning kan have store konsekvenser for træpælene, da grundvandssænkningen medfører, at pælene måske ikke længere står i vand. Dermed kan træpælene blive udsat for råd, hvorved fundamenterne vil blive svækkede. Det vurderes derfor nødvendigt at anvende en anden metode end grundvandssænkning. Dette kunne eksempelvis være ved at anvende spundsjern der gør byggegruben næsten helt vandtæt og så installere pumper, der anbringes i brønde, som pumper vandet væk fra byggegruben. På den måde foregår grundvandsænkningen kun heri og påvirker ikke de omkringliggende bygninger. Ud fra de geotekniske forhold vurderes det urealistisk at direkte fundere eller afgrave som funderingsmetode og dermed vurderes eneste reelle mulighed for fundering at anvende pæle. Pælene skal bringes ned i de bæredygtige sen- og glaciale aflejringer til en dybde, fra bunden af udgravningen, på mellem cirka 20 og 30 m. 9

18

19 Byggeproces 2 En byggeproces gennemgår mange stadier, førend det endelige byggeri står færdigt. For at kunne planlægge projektet og give et tilbud på dette, er det nødvendigt at opdele byggeprocessen i flere stadier for på den måde bedre, at kunne overskue byggeriets forløb. Der er i denne rapport kun taget højde for arbejdet fra rydning af byggepladsen, til råhusene står færdige. Der er dog både en proces inden byggeriet starter og efter råhusene er færdige. Inden selv byggeriet påbegyndes er der en projekteringsfase, hvor de rådgivende ingeniører skal have projekteret hele byggeriet fra de geotekniske beregninger til dimensioneringen af selve konstruktionen. Efter råhusene står færdige, mangler der en del før byggeriet står helt færdigt blandt andet monteringen af glasfacaderne, gulvlægning, tagdækning, VVS-arbejde, el-arbejde samt interiør. Råhusene anses for færdige, når de bærende dele er opført, det vil sige dæk, søjler og gavle. Facaden opføres i glas og er derfor ikke en del af den bærende konstruktion. Af figur 2.1 fremgår de vigtigste stadier i byggeprocessen for opførelsen af byggeriet. Figur 2.1. Opstilling af de vigtigste stadier i byggeprocessen. 11

20 Nogle af disse processer er nødvendige at være helt færdiggjorte før det efterfølgende arbejde kan påbegyndes, mens andre processer kan udføres næsten sideløbende. Eksempelvis skal funderingsarbejdet være færdigt før udstøbningen af kælderen kan påbegyndes. Grunden til dette er at vibrationer fra pæleramning kan skabe problemer i betonen i forhold til støbning af kælderen. Derimod kan montering af betonelementer i den ene ende af byggegruben godt foretages samtidigt med støbning af kælderen i den anden. Forudsat at kælderen under det påbegyndte montagearbejde er støbt og afhærdet, så betonen har en tilfredsstillende styrke. I de efterfølgende afsnit vil hvert byggestadie blive beskrevet samt det vil blive vurderet hvilken metode, der bør anvendes. 2.1 Klargøring og rydning af byggeplads Første led i byggeprocessen er klargøring af byggepladsen. Der skal opstilles skurvogne til mandskabet, sørges for tilstrækkelig lys og vand til byggepladsen. Desuden skal det nuværende område ryddes således byggeriet kan påbegyndes. Byggepladsen skal også indhegnes for at undgå tyveri og uvedkommende på byggepladsen. Da byggeprocessen foregår over en længere periode opstilles skurvogne. Der opstilles mandskabsskure med plads til enten 4 eller 10 mænd pr. skur, afhængigt af mandskabsbehovet vælges det endelige antal skurvogne i afsnit 3.1 på side 25. Mandskabsskurene indeholder toilet, bad, samt opholds- og spiserum. Intet sted på byggepladsen må ligge længere end 200 m fra et toilet det vil sige mandskurene. Såfremt mandsskurene placeres i umiddelbar nærhed af byggepladsen, vil dette være overholdt jævnfør målene for byggepladsen, se figur 2.2. Efter behov opstilles der kontor-, møde- og redskabsskurer, sammen med mandskabsskurene udgør disse skurbyen. Formandsskuret opstilles ved indkørslen til byggepladsen. Den endelige placering af skurbyen bestemmes i afsnit 3.5 på side 37. [Olsen et al., 2004] Figur 2.2. Størrelse af byggegruben. 12

21 Til oplysning af byggepladsen opstilles lamper, til brug i de timer hvor der ikke er tilstrækkelig dagslys. Lamperne skal kunne levere en belysning på 300 lux, da dette er nødvendigt ved montagearbejdet. Vandforsyningen til skurbyen samt byggepladsen opnås ved tilslutning til et nærliggende, offentligt ledningssystem. [Olsen et al., 2004] Byggegrunden består på nuværende tidspunkt af parkeringsplads samt garage. Dette er nødvendigt at få ryddet inden gravearbejdet kan påbegyndes. Garagen rives ned og asfalten på parkeringspladsen brydes op med en gravemaskine monteret med en hydraulisk hammer. Omkring byggepladsen placeres et byggepladshegn med en højde på 2 m, der holder uvedkommende ude fra byggepladsen. Der anvendes et ståltrådshegn monteret i præfabrikerede betonklodser. 2.2 Etablering af byggegrube For at der kan etableres en parkeringskælder under bygningen, er det nødvendigt at lave en udgravning til 4 m under terræn. Udgravningen til parkeringskælderen foretages før etableringen af selve kældervæggen, dermed vil der være et tidsrum, hvor jord- og vandtrykket ikke kan optages af kældervæggen. Der er to løsninger på dette problem, enten skal der etableres en byggegrube med indfatningsvæg ellers skal byggegruben have frie afgravningsskråninger, se figur 2.3. Figur 2.3. Tv: Udgravning med fri afgravningsskråning. Th: Udgravning med indfatningsvæg. Grundet bygningens placering er det ikke muligt at benytte frie afgravningsskråninger, da der umiddelbart op ad bygningen ligger veje og andre bygninger. Fysisk vil der ikke være plads til de frie afgravningsskråninger, derudover er det ikke hensigtsmæssigt, at jorden ved terrænniveau af den frie afgravningsskråning bliver belastet af veje og bygninger, hvilket ville ske i dette tilfælde. Det vil derfor være nødvendigt at etablere en byggegrube med indfatningsvægge. Indfatningsvægge består af lodrette vægge fra under byggegrubens bund til jordoverfladen, der indrammer hele byggegruben illustreret til højre på figur 2.3. Indfatningsvægge har til formål at forhindre sammenstyrtning af de omkringliggende jordlag mens byggegruben udgraves. Dette betyder, at væggen skal kunne optage det tryk, der kommer fra den 13

22 omkringliggende jord, samt fra det eventuelle vandtryk. Derudover er det vigtigt, at der ikke forekommer store deformationer af indfatningsvæggen, da det ikke kun vil medføre problemer ved den givne byggegrube, men også kan giver anledning til sætninger på omkringliggende konstruktioner. For at undgå deformationer af indfatningsvæggen kan der anvendes ankre, disse vil mindske såvel horisontale og vertikale deformationer som deformationer forårsaget af rotation. Der findes forskellige typer af indfatningsvægge eksempelvis: Københavnervægge Spunsvægge Sekantpæleværk af beton Disse metoder har hver deres fordele og ulemper, og nogle af dem kan kun benyttes under specielle forhold. I dette afsnit vil de nævnte typer blive vurderet i forhold til det aktuelle projekt, og det vil blive konkluderet, hvilken type der vurderes som den mest hensigtsmæssige. Indfatningsvæggene vil blive vurderet ud fra følgende betragtninger: Funktionskrav: Indfatningsvæggen skal kunne optage det jord- og vandtryk den vil blive udsat for og da grundvandsspejlet ligger højt, som beskrevet i afsnit på side 8, skal indfatningsvæggen også være vandtæt. Deformationer: Der må ikke forekomme store deformationer omkring byggegruben, da dette vil medføre skader på omkringliggende bygninger og veje. Nedbringningsmetode: Da byggegruben skal etableres midt i et byområde vil nedbringningsmetoden blive vurderet i forhold til generne fra støj og vibrationer. Økonomi: Hver type indfatningsvæg vil blive vurderet med hensyn til økonomi Københavnervægge Københavnervægge er bygget op af profiljern, typisk HEB-profiler, som normalt rammes ned i jorden. Imellem profilerne placeres der enten tømmer eller stålplader. Et udsnit af en københavnervæg fremgår af figur 2.4. Figur 2.4. Plan af københavnervæg. 14

23 Funktionskrav: En københavnervæg er ikke vandtæt, den opfylder dermed ikke et af de grundlæggende funktionskrav. Deformationer: Da grundvandsspejlet ligger over udgravningsbunden, vil der sive vand ind i byggegruben, dette vand kan transportere materiale, hvilket vil medføre deformationer bag københavnervæggen. Nedbringningsmetode: Profiljernene vil typisk blive rammet ned, dette vil medføre støj og vibrationer. Det er dog også muligt af lave en forboring og vibrere profiljernene ned, hvilket vil reducere støjen. Økonomi: Det vurderes, at københavnervæggen er en af de billigere metoder til at lave indfatningsvæg Spunsvægge Spunsvægge består af spunsjernprofiler, der nedbringes rundt langs byggegrubens yderkant. Spunsjernprofilerne kan ses på figur 2.5. Figur 2.5. Plan af spunsvæg af u-profiler. Der findes to former for spunsjernprofiler z-profiler og u-profiler. Spunsjernprofilernes udformning er vigtigt for at få et tilstrækkeligt stort inertimoment til at optage jordog vandtrykket. Funktionskrav: Spunsvæggene vil være cirka 98 % vandtætte, hvilket antages at være tilstrækkeligt. Dette betyder at spunsvæggene overholder funktionskravene. Deformationer: Ved nedramning af spunsjernprofilerne er der en lille risiko for deformationer af de omkringliggende veje og bygninger. Nedbringningsmetode: Nedbringningen kan foregå ved ramning, vibrering eller de kan presses ned såfremt undergrunden tillader det. Det forventes, at det er muligt at presse spunsjernprofilerne ned ved de givne omstændigheder. Hvis nedbringningen foregår ved ramning kan der opstå problemer med støj hos naboer. I dette tilfælde er der dog minimal risiko for nabogener ved ramning da jorden er blød. Ved vibrering og nedpresning opstår der ikke problemer med nabogener i form af støj og vibrationer. Økonomi: Spunsvæggene vurderes væsentlig dyrere end københavnervæggene Sekantpæleværk Sekantpæleværk består af betonpæle, der nedbringes ved boring. Sekantbetonpælene nedbores og in-situ-støbes langs byggegrubens kant, hvor halvdelen nedbringes først og 15

24 disse består af beton med lav styrke. Den sidste halvdel af betonpælene nedbringes og overlapper den første halvdel. Den sidste halvdel består af beton med høj trykstyrke og skal armeres. Dette er illustreret på figur 2.6. Figur 2.6. Plan af sekantpæleværk. Funktionskrav: Sekantpæleværket vil være ligeså vandtæt som spunsvæggene, altså en vandtæthed på cirka 98 %. Deformationer: Ved brug af sekantpæleværket er der meget lille risiko for deformationer af de omkringliggende bygninger. Sekantpæleværket anvendes oftest ved større udgravningsdybder og vil i dette tilfælde være en overdimensionering af indfatningsvæggene. Nedbringningsmetode: Nedbringningen af sekantpælene foregår ved nedboring, hvor betonpælene støbes mens boret udtages, så støjniveauet er relativt lav, og der forekommer meget små vibrationer. Økonomi: Det forventes at løsningen med sekantpæleværket vil være den dyreste af de tre løsninger Afstivning af indfatningsvægge Den mest anvendte form for afstivning af indfatningsvægge er ankre. Ankrene indsættes gennem indfatningsvæggen inde fra byggegruben og skråt ned i den omkringliggende jord, hvor den ved overflademodstand, fastholder indfatningsvæggen i det punkt hvor den er fastgjort. Dette fremgår af figur 2.7. Figur 2.7. Snit af indfatningsvæg med anker. 16

25 Der kan alternativt anvendes afstivning inde i byggegruben i form af tværgående bjælker eller skråstivere, men dette anbefales ikke da disse vil besværliggøre arbejdsprocessen i byggegruben. [Olsen et al., 2004] Valg Ved valget af hvilken type indfatningsvæg, der skal anvendes, overvejes følgende: Funktionskrav: Det er kun sekantpæle og spunsvægge der opfylder funktionskravet om vandtæthed, dermed kan københavnervægge fjernes fra overvejelserne. Deformationer: Det forventes ikke, at der opstår deformationer under nedbringning af indfatningsvæggene hverken af indfatningsvæggene eller omkringliggende bygninger. Dermed vurderes deformationerne udelukkende ud fra indfatningsvæggenes stabilitet. Her vurderes det at det er nødvendigt at afstive indfatningsvæggene med enten ankre eller afstivning i byggegruben. Da afstivning i byggegruben vurderes, at besværliggøre det videre arbejde i byggegruben vælges det at anvende ankre. Ud fra et stabilitetsmæssig synspunkt ville både sekantpæle og spunsvægge have lige god stabilitet med ankrene, men det vurderes at det er lettere og dermed billigere at montere ankre ved anvendelse af spunsvægge. Nedbringningsmetode: Støj og vibrationer vil ved etablering af byggegruben hovedsageligt opstå ved nedbringningen af indfatningsvæggene. Ved nedbringning af spunsvæggene vælges det at anvende ramning. Dette gøres ud fra et økonomisk incitament, da dette vurderes at være den billigste løsning. Ramning giver en del støj og vibrationer, det vurderes dog at vibrationerne ikke er tilstrækkelige til at føre til sætninger eller andre gener for nærliggende konstruktioner og naboer. Ved sekantpæle vil løsningen være dyrere, da der her skal anvendes boring til nedbringning, men der vil derimod ikke forekomme vibrationer eller støj der kan genere eller forstyrre naboer. Økonomi: Ud fra et økonomisk synspunkt forventes det, at spunsvæggene kan opføres billigere end sekantpælene, da der er større erfaring med brug af spunsvægge frem for sekantpæle i Danmark. Det forventes også, at nedbringningen af spunsvæggene kan foregå hurtigere end ved sekantpæle ved de givne geotekniske forhold, se afsnit på side 8. Dette skyldes dels den større erfaring med spunsvægge samt det omfattende borearbejde, der er ved sekantpæle. Ud fra de ovenstående overvejelser vælges det at anvende spunsvægge som indfatningsvægge til byggegruben. Dette valg er foretaget fortrinsvis på baggrund af funktionskravene samt de økonomiske overvejelser. Der ses bort fra anvendelsen af ankre, hvorfor det vælges at anvende spunsvægge med en længde på 8 m. 17

26 2.3 Udgravning I forbindelse med opførelsen af byggegruben er det nu nødvendigt at udgrave til parkeringskælderen. I forbindelse med udgravningen er der flere aspekter, der skal undersøges, før en udgravningsmetode kan vælges. Eksempelvis hvorledes forurenet jord skal håndteres og hvilken materieltype, der er mest fordelagtig til udgravningen. I forundersøgelsen, se afsnit 1.3 på side 6, blev det klarlagt, at der er begrundet mistanke for at jorden er forurenet. Før selve jordflytningen kan finde sted skal det anmeldes til deponeringsstedet, at jorden som tidligere beskrevet, er kortlagt som "vidensniveau 1"og dermed muligvis forurenet. Der skal udføres nogle jordbundsanalyser med henblik på bestemmelse af forureningskoncentrationen og -type og herudfra opdele jorden i en af de fire forureningsklasser i henhold til Miljøstyrelsens jordkvalitetskriterier [Olsen et al., 2004]. Afhængig af hvilken klasse jorden tilhører er der forskellige regler for transport, rensning og deponering, der skal overholdes. Da håndteringen af jorden er kortlagt, kan det nu bestemmes hvorledes jorden skal transporteres væk fra byggegruben. Som tidligere beskrevet skal jorden transporteres cirka 11 km fra byggegruben til deponeringsstedet i Vodskov. Ud fra dette ønskes bestemt den mest hensigtsmæssige metode til flytning af overskudsjorden, i forhold til tid og økonomi. På figur 2.8 ses omkostningerne per kubikmeter i forhold til jordflytning ved brug af forskelligt materiel. Figur 2.8. Omkostningskurver for jordtransport [Olsen et al., 2004]. Det fremgår af figuren at det mest hensigtsmæssige vil være at anvende gravemaskine og transportvogne til transport af jord når afstanden er på cirka m. Senere, se afsnit på side 26, vil det blive vurderet dels hvor meget jord der skal flyttes samt, 18

27 hvor meget materiel der skal anvendes. Under selve afgravningen skal stabilitet af byggegruben løbende sikres, ved for eksempel anvendelse af jordankre til at stabilisere byggegrubeindfatningen. Disse skal anbringes inden byggegruben når sin endelige dybde for at sikre byggegrubens stabilitet under hele afgravningen. Men der ses som sagt bort fra ankre i dette projekt. Næste fase efter udgravning af byggegruben er at klargøre byggegruben, så den kan anvendes, når der senere skal funderes. 2.4 Klargøring af byggegrube Førend selve arbejdet i byggegruben kan finde sted er det nødvendigt at klargøre byggegruben. En vigtig del af dette er at sikre tilstrækkelig bundforhold, så store og tunge maskiner kan manøvrere rundt i byggegruben. Der er flere mulige måder at gøre dette på. For eksempel kan der udlægges et lag af stabilgrus over hele byggegruben eller lægge et renselag bestående af uklassificeret beton, til at stabilisere byggegrubens bund. Ud fra den geotekniske forundersøgelse, se afsnit på side 8, fremgår det at jordbundsforholdene er bløde, og derfor vurderes det at det er mest hensigtsmæssige at anvende et renselag. Dette gøres for at undgå at bunden af byggegruben bliver opkørt og ødelagt under arbejdet i byggegruben. Desuden kan renselaget beskytte fundamentsfladen, samt forhindre en tilsmudsning af armering. En konsekvens af renselaget er dog at det vil være nødvendigt at bore huller ud til pælefundamenterne så disse kan rammes ned. Det vil derfor være nødvendigt at fremskaffe materiel til dette. Under nedramningen af pælefundamenterne vil der være en kontinuert levering af pæle til byggepladsen. Det vil derfor være nødvendigt at afsætte plads både til aflæsning af pæle, samt plads til at lastbilerne kan komme til og fra byggepladsen. 2.5 Fundering Da det som nævnt i den geotekniske forundersøgelse, afsnit 1.3 på side 6, ikke vil være teknisk muligt at direkte fundere bygningen vælges det at pælefundere bygningen. Det forventes ud fra resultaterne af de geotekniske boringer, at pælene der skal anvendes, skal ned i en dybde af m. Der anvendes præfabrikerede jernbetonpæle, disse kan fremstilles i standardmål med længder varierende mellem 6-18 m. Det vurderes nødvendigt, at koble to pæle sammen for at opnå den ønskede længde. Der anvendes derfor pæle med længden 14 m og et tværsnit på 0,25 m x 0,25 m, som kan kobles sammen, således en samlet længde på 28 m opnås. Det antages, at det er realistisk at fundere konstruktionen med cirka 500 pæle, det vil sige at der skal anvendes 1000 stk. á 14 m. Ved opstilling af tårnkran på byggepladsen skal der tages højde for dennes vægt på fundamentet. Det betyder, at der skal placeres flere pæle i det område, hvor den opstilles for at optage dens belastning. De ekstra pæle til området ved kranen er medregnet i de 500 pæle. Det vælges at nedbringe pælene ved ramning. Dette gøres dels fordi det forventes, at de 19

28 givne jordbundsforhold vil kunne volde problemer dels fordi at metoden vurderes mindst tidskrævende. Til pæleramningen anvendes en rammemaskine med hydraulisk hammer. Det vurderes at omkringliggende bygninger vil kunne modstå vibrationerne, der vil opstå i forbindelse med nedramningen. Det gør sig gældende, at en lille faldhøjde kombineret med et tungt ramslag vil give de mindste vibrationspåvirkninger på nabokonstruktionerne. Hvis der skal tages yderligere hensyn for at mindske påvirkningerne på omgivelserne, vil det være muligt at forsyne rambukken med en støjdæmper. [Olsen et al., 2004] 2.6 Støbning af kælder Det vælges at terrændækket, kældervæggene og søjlerne i kælderen in-situ-støbes, og det dermed er nødvendigt at forholde sig til, hvorledes dette skal armeres og udstøbes. Kældergulvet udstøbes i 250 mm tykkelsen. Der udstøbes helt ud til spunsvæggen, således vil det ikke være nødvendigt at anvende forskalling her, men da udstøbningen af kælderen ikke kan foregå på én dag vil det være nødvendigt at anvende forskalling til støbeskel. Da det er valgt at pælefundere bygningen, vil momentkurven over en pæl være som vist på figur 2.9, altså vil der skiftevis være træk i overside og underside af terrændækket, derfor er det nødvendigt at armere dækket skiftevis i overside og underside. Da pælene står forholdsvis tæt vurderes det, at dette er mest fordelagtigt i forhold til andre alternativer. Et alternativ kunne eksempelvis være, at støbe armerede bjælker imellem pæletoppene, hvorpå gulvet kan placeres. Det vælges at anvende netarmering, da prisen på dette vil være lavere end ved selv at bukke og klippe armeringen på byggepladsen. Netarmeringen placeres i den ønskede højde ved hjælp afstandsstykker. På grund af områdets størrelse vil det ikke være muligt at støbe terrændækket uden støbeskel, derfor vil det være nødvendigt at armeringen kan tilbagebukkes ved støbeskellene. Figur 2.9. Momentkurven i terrændæk Betonen forudsættes vandtæt efter opførsel og udstøbes derfor direkte ovenpå renselaget. Den anvendte beton, der udstøbes i 250 mm tykkelse for kældergulvet, vurderes at være moderat miljøklasse, og der anvendes end betontrykstyrke på 25 M P a. Betonen udstøbes med en betonpumpe, og det er efter udstøbning nødvendigt at bearbejde betonen i form af vibrering og komprimering for at opnå en acceptabel kvalitet af gulvkonstruktionen. Kældervæggene støbes op ad byggegrubeindfatningen, således at det på siden ud mod jorden ikke er nødvendigt med forskalling. Det ønskes at opnå en gennemsnitsbredde af kældervæggen på 200 mm. Desuden skal der støbes cirka 30 søjler i kælderen, hvor kælderdækket kan lægge af på. Søjlerne har en højde på 3,5 m og et tværsnit på 0,4 m x 0,5 m. 20

29 Det forventes, at der kan anvendes systemforskalling både til støbeskellene, væggene og søjlerne. Dette er mest tidsbesparende, da der ikke skal laves forskalling på byggepladsen, derudover er det muligt at genanvende systemforskallingen. 2.7 Elementbyggeri Råhuset vil blive opført som montagebyggeri med bærende søjler i facaderne. I facaden mellem søjlerne vil der være forspændte rektangulære bjælkeelementer, og på tværs af konstruktionen skal der spænde nogle forspændte huldækelementer, se figur 2.10 Figur Den bærende konstruktion. Det er nødvendigt med en løbende planlægning i forbindelse med et montagebyggeri, det vil sige før, under og efter montagen. Før montagen skal de foregående arbejder, der ligger til grund for opførelsen af montagebyggeriet være færdiggjort, det gælder blandt andet, at kælder og fundament skal være færdigbygget. Der kan ligeledes tænkes trimmet byggeri ind i processen, således at det hele tiden forsøges at opretholde de syv strømme for at få et sundt byggeri uden unødige forsinkelser. Dette vil dog kræve en del, når opførelsen af byggeriet skal planlægges, men det vurderes mest hensigtsmæssigt at bruge ressourcer på at indtænke det i planlægningen. Det der er opstillet i den følgende punktopstilling er noget, der skal overvejes før opførelse af selve råhuset: Hovedprojekt - Der skal foreligge et projektforslag med tilhørende tegninger, der kan anvendes under opførelsen. Montageplan - En plan der beskriver, hvilken rækkefølge elementerne skal monteres i samt deres placering i byggeriet. 21

30 Leveringsplaner - Planer til leverandørerne der beskriver i hvilken rækkefølge elementerne skal leveres og til hvilket tidspunkt. Læsseplaner - Denne plan anvender leverandørerne til at laste lastbilerne, så de elementer der skal anvendes først er placeret yderst, og derved undgå unødigt tidsspild. Veje og aflæsningspladser - Ved byggepladsindretningen skal det overvejes, hvilke veje lastbilerne kan anvende til byggegruben samt, hvor elementerne kan aflæsses således, at der er et kontinuert flow i leveringen af elementer til den rette tid. Materiel og hjælpegrej - Ud fra størrelsen af byggeriet fastlægges hvilket materiel og hjælpegrej, der skal anvendes samt mængden af dette. Det kan eksempelvis være hvilken type kran, der skal anvendes samt svejseudstyr til at fastgøre elementerne. Mandskab - Til montagearbejdet skal anvendes det rigtige antal arbejdere, således at opgaven udføres uden forsinkelse. Ud over at der skal planlægges før montage, skal der ligeledes foregå en løbende planlægning under montage med henblik på at imødekomme eventuelle problemstillinger, samt revidere de allerede eksisterende planer med hensyn til materiel, mandskab med mere. På den måde kan der laves en løbende vurdering af byggeriets tilstand og fremskridt. Det er ligeledes vigtigt, at der under selve montagen udføres en kvalitetskontrol i form af fem kontrolstadier [Olsen et al., 2004]: Materialekontrol Produktionskontrol Modtagekontrol Proceskontrol Slutkontrol På den måde sikres det, at alle nødvendige forudsætninger er opfyldt for at opnå et tilfredsstillende resultat. Efter selve byggeriet af råhuset er færdigt, er der nogle afsluttende arbejder som for eksempel den sidste finish og reparation af småskader på elementer som følge af opsætningen. Endvidere skal lånt materiel returneres eksempelvis kraner med mere. Dette betyder ligeledes, at der ikke er behov for sjakket mere, og disse skal derfor opsiges i ordentlig tid. Der skal desuden også tænkes på de ansattes sikkerhed på byggepladsen. Sikkerheden omkring mandskabet skal til enhver tid overholde myndighedernes krav, så arbejdstilsynet ikke lukker byggeriet eller udsteder bøder. En vigtig del af byggeprocessen er at indtænke stabilitet gennem hele projektforløbet, så der løbende sikres stabilitet af de opstillede elementer eksempelvis i form af midlertidige afstivende systemer. Der vælges at anvende to kraner. En tårnkran til tre af bygningerne samt en mobilkran til den sidste bygning. Derudover skal der anvendes løftegrej, som for eksempel kæder. 22

31 2.7.1 Overslagsberegning til råhus I dette afsnit vil der blive gennemgået en overslagsberegning af hovedelementerne med udgangspunkt i bygning A med dimensionerne [L x B x H] = [44 x 13,5 x 13] m, se eventuelt figur 1.3 på side 3 for placeringen af disse. Hver etage har en højde på 3, 375 m og søjlerne står med en afstand på 6 m. Huldækelementerne spænder over hele bredden svarende til 13, 5 m. Den dimensionsgivende lastkombination skønnes at være med dominerende nyttelast, og der skønnes en nyttelast for kontorarealer på 3, 5 kn/m 2 inklusiv vægge. Dermed bliver den regningsmæssige belastning baseret på Eurocodes q d = 5, 25 kn/m 2 [EN , 2007]. Det vælges at anvende spændbeton til elementerne og der anvendes Spæncoms hjemmeside til opslag af elementprofiler [Spæncom, 2009]. Dækelement til etageadskillelse Til dækelementer anvendes der forspændte huldækelementer lavet af Spæncom. Dækelementet er som tidligere nævnt belastet med q d = 5, 25 kn/m 2 og spænder 13, 5 m. Ved opslag i Spæncoms kataloger findes det, at et P X 27/120 huldæk med seks L12, 5 liner i bunden og to L15, 2 i toppen har en regningsmæssig bæreevne på 5, 4 kn/m 2, hvilket er større end belastningen, og dermed kan elementet benyttes. Egenvægten af dækelementet er 61, 1 kn. Bjælkeelementer Den samlede punktlast på et dækelement som følge af nyttelasten findes ved at multiplicere nyttelasten med arealet af dækelementet, hertil lægges egenlasten af dækket: 5, 25 kn/m 2 1, 2 m 13, 5 m + 61 kn = 146 kn (2.1) Bjælkeelementer optager hver halvdelen af belastningen på et dækelement, og da dækelementerne har en bredde på 1,2 m bliver linjelasten på bjælkeelementerne: 146 kn = 60, 9 kn/m (2.2) 2 1, 2 m Ud fra denne linjelast og bjælkens spændvidde på 6 m findes bjælkens tværsnitsprofil ved opslag til en forspændt rektangulær betonbjælke RB 30/54 med seks L12, 5 liner i bunden og to L12, 5 liner i toppen, der har en bæreevne på 71, 6 kn/m. Bjælkens egenvægt er 3, 89 kn/m. Søjleelementer Til dimensionering af søjleelementerne dimensioneres kun den nederste søjle, da denne antages at være hårdest belastet. Søjlen antages simpelt understøttet og centralt belastet. Først bestemmes belastningen på hver søjle fra hver etage af byggeriet: (60, 9 kn/m + 3, 89 kn/m) 6 m = 388, 74 kn (2.3) 23

32 Denne belastning ganges med 4 da byggeriet består af 4 etager, hvorved belastningen bliver 1556 kn. Ved katalogopslag bestemmes en cirkulær søjle med en diameter på 360 mm i beton B30 med en højde på 3, 5 m og en bæreevne på cirka 2000 kn. Facadeelement Slutteligt dimensioneres facadeelementerne i gavlen af konstruktionen, der udgøres af et pladeelement, en forplade og isolering. Pladeelementet antages simpelt understøttet, hvormed det får en fri søjlelængde på 6, 75 m. Ifølge Spæncom kan et overslag til tykkelsen af et bærende pladeelement bestemmes ved: l s 6, 75 m = = 0, 15 m = 150 mm (2.4) Forpladens tykkelse skal mindst være 60 mm og isoleringstykkelsen vælges til 100 mm, hvormed facadeelementets totale tykkelse bliver 310 mm. Stabilitetsovervejelser Til at optage vandrette belastninger anvendes facadeelementerne til at optage for eksempel vindbelastning på tværs af byggeriet. Til at optage belastning på langs af bygningen kan der anvendes nogle stabile kerner i form af trappeopgange/elevatorskakte eller blot benytte nogle af de langsgående vægge i bygningen. Disse vægge vil ikke blive dimensioneret i denne rapport. 24

33 Planlægning 3 Nu er selve byggeprocessen fastlagt og det er valgt hvilke metoder og materiel der skal anvendes til de enkelte delprocesser. Efterfølgende skal det fastlægges hvor store mængder af materialer og materiel, der skal anvendes samt en pris for dette, der munder ud i et økonomisk overslag for entreprisen. Dernæst udarbejdes en strategi for opførelsen af byggeriet med dertilhørende tidsplaner og bemandingsplaner samt byggepladsindretning. Slutteligt udarbejdes et tilbud på opførslen af byggeriet ud fra entreprisesummen. 3.1 Mængde- og prisberegning I det efterfølgende bestemmes mængden af ressourcer samt priserne for de enkelte processer i byggeriet. De forskellige mængder vurderes enten ud fra simple beregninger eller ud fra skøn. Når mængderne til de enkelte opgaver er bestemt, beregnes priserne ud fra V&S- PrisDatabasen. Priserne der oplyses i V&S-PrisDatabasen er enhedspriser. I [Bilagsmappe, Bilag 1] beregnes de samlede priser for de enkelte opgaver for hver af processerne og til sidst den samlede pris for alle opgaverne Klargøring og rydning af byggeplads I forbindelse med klargøringen af byggepladsen opsættes et 2 m højt hegn hele vejen rundt om pladsen undtagen på den strækning, hvor nabobygning kan bruges som afskærmning. I gennemsnit sættes hegnet to meter fra byggegruben, ved Skibbrogade skal det dog stå lidt tættere på og lidt længere væk ved C.A. Olesens Gade. I alt skal hegnet have en længde på 293 m og af [Bilagsmappe, Bilag 1] fremgår det at det koster cirka kr. at leje hegnet i de otte måneder byggeprojektet forventes at vare. Under forudsætning af at der skal benyttes cirka 30 jord- og betonarbejdere på projektet opsættes 3 omklædningsvogne med plads til 10 personer samt 4 kombinerede spise- og toiletvogne med håndvaske, toilet og bad og med plads til 8 personer. Prisen der fremgår af [Bilagsmappe, Bilag 1] er inklusiv opsætning og nedtagning af skurene. Asfalten, der er den nuværende belægning på byggepladsen, brydes op og lægges i depot for genvinding. Der anvendes en gravemaskine monteret med hydraulisk hammer, en 25

34 gummihjulslæsser og en dumper. Pladsen er 5590 m 2 og asfalten har en tykkelse på 60 mm. Af formel 3.1 fremgår prisen for opbrydning af asfalten. Denne pris er inklusiv løn til førerne af materiellet m 2 9, 25 kr./m 2 = kr. (3.1) Af [Bilagsmappe, Bilag 1] fremgår det at den samlede pris for klargøring og rydning af byggepladsen bliver cirka kr Etablering af byggegrube Ved etableringen af byggegruben vælges det at anvende nedrammede spunsvægge, se afsnit 2.2 på side 13. Omkredsen af byggegruben er 363 m, se figur 3.1, og tidligere er det bestemt, at spunsvæggene skal være 8 m lange, hvilket betyder, at der i alt skal anvendes 2904 m 2 spunsvægge. Den samlede pris for at levere, ramme og renskære spunsen samt anstille og afrigge rambukken er cirka 3,7 mio. kr., se [Bilagsmappe, Bilag 1]. Figur 3.1. Arealet af byggegruben. Mål i meter Udgravning Byggegruben har et volumen på 5590 m 2 4 m = m 3 F. Da jorden skal flyttes 11 km vil det som nævnt være mest optimalt at benytte gravmaskine til at bortgrave og transportvogne til at køre jorden væk. Produktivitet for gravemaskine Det vælges at anvende en hydraulisk gravmaskine med dybdeskovl, der har et rumfang på 1,6 m 3. Ved aflæsning af figur 2.49 i [Olsen et al., 2004], ses det at gravmaskinen har en 26

35 teoretisk produktion, P t, på cirka 275 m 3 F /h, med denne skovlstørrelse kombineret med at det er lermuld og sandblandet ler den graver op, hvilket antages svarende til at grave i fyld/sand, som der er på projektlokaliteten. Det antages ligeledes, at gravemaskinens svingningsvinkel i gennemsnit er 90, og at der ikke skal korrigeres for gravedybde, da gravmaskinen graver jorden af i lag af én meters dybde ad gangen. For at finde gravemaskinens praktiske produktion, må der tages højde for en række praktiske forhold, dette gøres ved hjælp af effektivitetsfaktoren, C: Hvor C = k p k f k s k k k a k ms k le (3.2) k p Personfaktor 0,83 k f Kvalitetsfaktoren 1 k s Sigtbarhedsfaktor 1 k k Koblingsfaktor 0,9 k a Arbejdets artfaktor 0,8 k ms Maskinstopfaktor 1 k le Læsseeffiktivitetsfaktor 0,67 Personfaktoren er et udtryk for småpauser og lignende hos maskinførerne. Det antages, at en person arbejder koncentreret i 50 minutter, dermed bliver personfaktor 50/60 = 0, 83. Men da der skal være koordinering mellem lastbilen og gravemaskinen, må der tages højde for at disse har indvirkning på hinanden, da skal personfaktoren sættes til 0, 83 2 = 0, 69. Da dette anses for et pessimistisk bud, sættes den lidt højere til 0, 75, da det kan forventes at nogle af småpauserne for eksempel holdes sammen af de to maskinførere. Kvalitetsfaktoren vurderes ud fra førerens dygtighed, da føreren ikke kendes sættes denne til et middelniveau på 1. Sigtbarhedsfaktor indikerer om der er nedsat arbejdstempo på grund af sne, tåge eller skumring. Da gravearbejdet påbegyndes i april, vil disse tilstande ikke forekomme og faktoren sættes til 1. Koblingsfaktor beskriver samarbejdet mellem gravmaskine og lastbiler og kan sættes til 0,9. Arbejdets artfaktor fortæller hvor frit gravemaskinen kan bevæge sig. I en stor byggegrube kan den sættes til en middelværdi på 0,8. Maskinstopfaktor sættes til 1, da det antages at der i tilfælde af maskinstop relativt hurtigt kan skaffes en ny maskine. Læsseeffektivitetsfaktor sættes til 0,67 ved læsning i byggegrube. Det betyder, at effektivitetsfaktoren kan bestemmes til: C = 0, , 9 0, 8 1 0, 67 = 0, 36 (3.3) 27

36 Da bliver den praktiske produktion, P, for gravemaskinen: P = P t C P = 275 m 3 F /h 0, 36 = 99, 5 m 3 F /h (3.4) Produktivitet for gravemaskine Der benyttes lastbiler til at køre jorden væk og der anvendes en lastbil der har et rumindhold på cirka 18 m 3, svarende til V = 18 m 3 L. Af tabel 2.06 i [Olsen et al., 2004] findes en fyldningsgrad, f g = 1, 15 for transportvogne med muld, der antages svarende til det fyld/sand der er på projektlokaliteten. Dermed bliver det maksimale volumen: V max = V f g V max = 18 m 3 L 1, 15 V max = 20, 7 m 3 L (3.5) Indholdet i fast jord bliver da: V F = V max k k V F = 20, 7 m 3 L 0, 67 = 13, 87 m 3 F (3.6) Det vurderes at, jordens rumvægt er 1,7 t/m 3 F og at lastvognenes maksimale nyttelast er 19 t. Vægten af et læs jord er 23,58 t og overstiger dermed lastkapaciteten. Det betyder, at der maksimalt kan fyldes 19 t / 1, 7 t/m 3 F = 11, 17 m3 F jord i lastvognene. Nu kan det udregnes hvor mange læs per time der er nødvendig: 99, 5 m 3 F /h 11, 17 m 3 F = 8, 9 læs/h (3.7) Tiden det tager at læsse en lastvogn, er dermed: 60 min 8, 9 = 6, 74 min (3.8) Hvor t f er den faste omløbstid det vil sige den tid det tager at læsse, aflæsse, vende og accelerere. Det tager som sagt 6, 74 min at læsse lastbilen og det antages at det tager 4 min at læsse af. Desuden lægges der 4 min til at vende og accelerere. I alt bliver den faste omløbstid t f = 15 min. Den variable omløbstid, t v, kan regnes på følgende formel: t v = L frem V frem + L tilbage V tilbage (3.9) Hvor 28

37 L frem Afstanden til deponeringsstedet = 11 km V frem Hastigheden med læs = 65 km/h L tilbage Afstand til byggeplads = 11 km V tilbage Hastighed uden læs = 65 km/h Cirka halvdelen af vejen til deponeringsstedet kan foregå på motorvej, her antages det at lastbilen både med og uden læs kører 80 km/h. Den anden halvdel af vejen foregår i byen, her antages det at lastbilen med og uden læs kan køre 50 km/h. Det vil sige at lastbilen har en gennemsnitsfart på cirka 65 km/h både med og uden læs. Dermed bliver den variable omløbstid: t v = 11 km 11 km + 65 km/h 65 km/h t v = 0, 34 h 20 min (3.10) Der pålægges en ekstra tid på 5 minutter hver vej, for at tage højde for de forsinkelser der vil forekomme på grund af bytrafik og lysregulering. Det betyder, at den variable transporttid, t v = 30 min. Den samlede tid bliver da 30 min + 15 min = 45 min. Det vil sige der skal bruges 45 min / 6, 74 min 7 lastvogne. For at bestemme varigheden af jordflytningsarbejdet, regnes der med en usikkerhed på 10 %. Det vil dermed tage: m 3 F / (99, 5 m3 F /h 0, 9) = 250 h det vil sige 250 h/7, 4 h = 34 arbejdsdage 7 uger. Ud fra ovenstående beregninger, kan følgende konkluderes: Udgravningen tager 7 uger Der skal bruges: 1 hydraulisk gravemakine med en 1,6 m 3 dybdeskovl 7 lastvogne med 19 t nyttelast og 18 m 3 kapacitet 8 maskinførere Det vil cirka koste: 250 h 873 kr./h = kr. for gravemaskine inklusiv fører 250 h kr./h = kr. for lastvogne inklusiv førere Udregning af prisen for gravemaskine og lastvogne samt bemanding af disse, fremgår af [Bilagsmappe, Bilag 1] Klargøring af byggegrube Ved klargøring af byggegruben anlægges først en rampe, så materiel kan komme op af og ned i byggegruben. Placeringen af rampen fremgår af arbejdspladsindretningen 29

38 [Bilagsmappe, Bilag 4]. Herefter støbes et renselag, se afsnit 2.4 på side 19. Renselaget udstøbes i 70 mm tykkelse og der anvendes lavstyrkebeton på 16 MP a. Byggegruben har et areal på 5590 m m 2 0, 07 m = 391 m 3 (3.11) Af formel 3.11 fremgår det, at der skal anvendes 391 m 3 beton til renselaget. For at undgå vand i byggegrube nedsættes en pumpebrønd, prisen for denne er kr. inklusiv levering og nedsætning i jorden. Det sidste der skal gøres i forbindelse med klargøringen af byggegruben er at bore huller i renselaget, da der som tidligere beskrevet i afsnit 2.5 på side 19 skal anvendes 500 pæle, skal der dermed også bores 500 huller. Den samlede pris for klargøring af byggegruben er cirka kr., se [Bilagsmappe, Bilag 1] Fundering Som tidligere beskrevet skal der til funderingen af bygningen anvendes 1000 pæle á 14 m med et tværsnit på 250 x 250 mm. Disse skal sammenkobles, så der skal nedrammes 500 pæle á 28 m. Prisen for de 1000 pæle er 4,2 mio. kr., og er inklusiv levering og ramning. Hertil kommer opstilling og afrigning af rambukken, samlinger mellem pælene, en Capwap-analyse samt kapning af pælehoveder. Af [Bilagsmappe, Bilag 1] fremgår det, at den samlede pris på dette er cirka 5 mio. kr Opstilling af kran Efter pælefunderingen er foretaget opstilles en Krøll tårnkran. Den samlede pris for opstilling, afrigning og leje af kranen i de 4 måneder, den skal anvendes, er cirka 1,2 mio. kr., se [Bilagsmappe, Bilag 1] Støbning af kælder Det vælges at in-situ-støbe kælderen herunder kældergulv, vægge og søjler. Der udstøbes et 250 mm tykt kældergulv. Prisen i V&S-PrisDatabasen er for et 100 mm armeret terrændæk, dertil lægges en pris for hver ekstra 10 mm, der skal støbes. Derudover forventes det ikke, at hele kældergulvet kan støbes på én gang, derfor der skal anvendes forskalling til støbeskel. Støbeskellene udformes i en størrelse på cirka 16 x 16 m, betonen udstøbes så i kvadrater med disse mål og med et kvadrats mellemrum så betonen når at hærde i 48 timer, inden den bliver afformet. Ved denne proces vil betonen også nå, at svinde og krybe inden der bliver støbt noget nyt beton op ad den, dette giver mulighed for at opnå viden omkring, hvor der vil opstå revnedannelse og derved undgå dette ved at indlægge gummimembraner. Udstøbningen kommer til at vare cirka 4 dage, se [Bilagsmappe, Bilag 30

39 3]. Da kældergulvet støbes helt ud til spunsvæggen, skal der ikke anvendes forskalling til andet end støbeskel ved udstøbning af kældergulvet. Det er ikke nødvendigt at opsætte al forskallingen på én gang, det antages derfor, at der skal anvendes 40 m 2 forskalling til støbningen. Herved kan den samlede pris for kældergulvet findes, se formel kr kr m kr. = kr. (3.12) Ved udstøbning af kældervæggen anvendes samme metode, hvor mængden af forskalling bestemmes ud fra højden og omkredsen af byggegruben til 1500 m 2. Herefter bestemmes mængden af beton ud fra en gennemsnitstykkelse af kældervæggen på 200 mm til 300 m 3. Der anvendes en beton med en trykstyrke på 25 MP a. Det vurderes at være nødvendigt med 200 kg armering per m 3 beton, der anvendes en R14 armering. Ved bestemmelse af antal søjler i kælderen vurderes det at være tilstrækkeligt med én række søjler ned gennem kælderen med 4,5 m mellem hver, hvilket betyder, at der skal være 30 søjler i kælderen. Det vurderes, at søjlerne skal have en dimension på 400 x 500 mm. Der anvendes samme type beton og armering til søjlerne, som der blev anvendt til væggen. Den samlede pris for støbningen af kælderen bliver cirka 5 mio. kr., se [Bilagsmappe, Bilag 1] Elementbyggeri Det sidste der skal foretages, inden råhusene står færdige er elementbyggeriet. Hertil vurderes hvor mange præfabrikerede elementer, der skal anvendes til ét råhus, dette antal ganges op med fire for at finde det endelige antal elementer, der skal anvendes til alle fire råhuse. Antallet af elementer vurderes ud fra Bygning A, se [Bilagsmappe, Bilag 5]. Det fremgår af afsnit 1.1 på side 2, at Bygning A måler 44 x 13, 5 x 13 m. Ved bestemmelse af antal søjler vurderes det, at det er nødvendigt med en række søjler i begge facader. Søjlerne skal stå med 6 m mellemrum, og da bygningens længde er 44 m, betyder det, at der skal anvendes 6 søjler i hver facade på hver etage. Dette giver i alt, da der er fire bygninger med hver fire etager, 192 søjler. De præfabrikerede søjler er i armeret beton med en styrke på 30 MP a. Dimensionen på de præfabrikerede søjler skal være 300 x 300 x 3000 mm, dette giver i følge [Bilagsmappe, Bilag 1] en samlet pris på søjlerne, inklusiv levering, opstilling og faststøbning, på cirka kr. Da bjælkerne skal hvile af på søjlerne, skal der ligeledes anvendes 192 bjælker. Prisen for bjælkerne er i V&S-PrisDatabasen angivet per løbende meter. I alt skal der anvendes 1152 m bjælker og prisen for disse inklusiv levering, oplægning og faststøbning bliver cirka kr. De præfabrikerede bjælker er i forspændt beton, med en trykstyrke på 40 MPa og spændarmeringen af 4 mm kærvtråd. Dækkene er 1,2 m brede og skal have en spændvidde på 13,5 m. De præfabrikerede betondæk er af forspændt armeret beton med en styrke på 50 MP a. Dækkene leveres, monteres og fugerne udstøbes med ekspanderet beton. 31

40 Det er beskrevet i afsnit 2 på side 11, at råhusene står færdige, når alle de bærende elementer er opført. Derved er det sidste, der skal opstilles, inden råhusene står færdige, væggene i gavlene. Til hvert hus skal der benyttes 32 præfabrikerede indervægselementer med en dimension på 2, 4 x 2, 8 m og med en tykkelse på 150 mm. Prisen i V&S- PrisDatabasen er for antal m 2 væg, og af formel 3.13 fremgår det hvor mange m 2 væg, der skal anvendes til gavlene. 2, 4 m 2, 8 m 32 4 = 860 m 2 (3.13) Væggene er fremstillet af beton med en styrke på 25 MP a, der er indlagt et armeringsnet Ø 6 mm per 150 mm i begge retninger. Den samlede pris for elementbyggeriet, inklusiv alt montage samt elementer, bliver cirka 7,5 mio. kr. 32

41 3.2 Netværksdiagram Netværksdiagrammer er et hjælpemiddel til at kunne styre og organisere store tidsmæssigeog ressourcekrævende projekter. Netværksdiagrammet består af kasser, der hver især repræsenterer en aktivitet i byggeriet. Aktiviteterne arrangeres i den rækkefølge de kommer kronologisk i byggeprocessen, og pilene mellem aktiviteterne viser aktiviteterne indbyrdes afhængighed. Hver kasse opføres en start- og en sluttid, og dermed fremgår varigheden af aktiviteten også. Ud fra disse tider kan der udregnes slæktider, det vil sige forskellen mellem tidligste og seneste starttidspunkter, såfremt slækket ikke er nul, betegner denne slæktid hvor meget aktiviteten kan forskydes i tid, uden at forsinke byggeriet. Såfremt slækket er nul ligger aktiviteten på den kritiske vej. Den kritiske vej beskriver den korteste mulige tid, det tager at gennemføre projektet. Såfremt nogle af aktiviteterne på den kritiske vej forsinkes, forsinkes hele byggeriet, og derfor er det nødvendigt at være særlig opmærksom på aktiviteterne på den kritiske vej. Hovedaktiviteterne i byggeriet kan opdeles i underaktiviteter alt efter hvor detaljeret et netværksdiagram, der ønskes. Figur 3.2 viser hovedaktiviteter for byggeriet CWO Company House i et netværksdiagram. På figuren er den kritiske vej vist med røde bokse, og blå bokse viser aktiviteter der ligger uden for den kritiske vej og slækket er angivet i dage. Figur 3.2. Netværksdiagram med hovedaktiviteter i byggeprocessen. Som sagt er der under hver af disse hovedaktiviteter en række underaktiviteter. På figur 3.3 på næste side ses underaktiviteterne for hovedaktiviteten elementbyggeri samt de resterende hovedaktiviteter. 33

42 Figur 3.3. Hovedpunkterne af byggeprocessen i netværksdiagram. Dog vil montagearbejdet være en løbende proces, hvor der vil blive monteret nogle søjler og bjælker og dæk, hvorefter der måske monteres søjler igen og så videre. Det er ikke helt sådan det fremgår af netværksdiagrammet, da der så skulle oprettes mange kasser, og dette er for overskuelighedens skyld fravalgt. Men med de tider der er påført skulle det give det samme tidsmæssigt. Men den korrekte afhængighed kommer dermed ikke til at fremgå. Det er netop den slags problemer der kan opstå med netværksdiagrammer i forhold til tidsplanlægning. Disse problemer opstår, da processerne er afhængige af hinanden. Problemet er, at nogle opgaver godt kan overlappe hinanden, men den ene er afhængig af at den anden er i gang, så de kan ikke starte samtidigt, og det kan være svært at vise i et netværksdiagram. Dermed kan en opgave, der kunne være foregået sideløbende blive skubbet bagud fordi den i netværksdiagrammet er sat til at starte efter den foregående. Et eksempel på dette kunne være klipning og udlægning af armering. Udlægningen af armeringen kan godt foregå sideløbende med klipningen, men det er ikke muligt at påbegynde udlægningen af armeringen før klipningen er påbegyndt. Det totale netværksdiagram kan ses i [Bilagsmappe, Bilag 2]. 3.3 Stavdiagram På et stavdiagram er aktiviteterne opført under hinanden repræsenteret ved stave. Stavene har en længde i forhold til hvor lang tid aktiviteten tager og en placering i forhold til den vandrette tidsakse, der angiver, hvor i byggeprocessen den optræder. På et stavdiagram 34

43 er det muligt at se hvilke aktiviteter, der kan løbe sideordnet modsat et netværksdiagram, hvor det kan være sværere at gennemskue. Stavdiagrammet for byggeprocessen kan findes i [Bilagsmappe, Bilag 3]. Det ses at hovedaktiviteterne ikke kan løbe sideordnet, mens at der under hovedaktiviteterne er en del aktiviteter der kan foregå sideløbende. Det kan også ses af stavdiagrammet, at byggeriet starter i uge 10 og slutter i uge 44, det vil sige byggeriet tager 34 uger eller cirka 8 måneder. Såfremt der ønskes en kortere opførelsestid, kan der ses på, om der er nogle af aktiviteterne, der kan forceres. Det vil sige, om de kan foregå samtidig med nogle andre aktiviteter, eller om de kan foregå hurtigere ved for eksempel at sætte mere mandskab på. Under selve byggeprocessen kan stavdiagrammet bruges til løbende at kontrollere om tidsplanen og de fastlagte milepæle for byggeriet overholdes. 3.4 Bemandingsplan Til at følge bemandingen på byggepladsen i byggeperioden kan der anvendes en bemandingsplan. Planen fremkommer ved at finde mængden af bemanding per arbejde, og sammenligne med hvornår i tidsplanen arbejdet skal udføres. Der summeres over ugerne, så der på den måde fremkommer hvor stor en bemanding, der er nødvendig i hver uge. Dette opstilles i et søjlediagram, så bemandingen over alle ugerne er nemmere at overskue. Den mest optimale fordeling af bemandingen vil være trapez-formet, da dette vil give den bedste udnyttelse af arbejdskraften, eftersom bemandingen da vil være jævnt fordelt over perioden. Det er dog sjældent muligt at opnå i virkeligheden, da der ofte vil være uger, hvor der er arbejder, der ikke går hurtigere med flere arbejdere, og hvor efterfølgende arbejder er afhængige af disse er færdige, før andet kan påbegyndes. Dette kunne eksempelvis være ramning af pælefundamenter, hvor der oftest kun anvendes et par arbejdere, og hvor der ikke kan startes med at støbe, førend ramningen er færdig. På figur 3.4 på den følgende side ses den opstillede bemandingsplan for dette projekt. 35

44 Figur 3.4. Bemandingsplan over byggeperioden. Det fremgår af figuren, at den maksimale bemanding, der er nødvendig, er i uge 33 og 34, hvor der skal anvendes 30 mænd på byggepladsen. Dette stemmer overens med antallet af skurvogne, der tilsammen har en maksimal kapacitet på 30 arbejdere. Grunden til at der skal anvendes så mange arbejdere på dette tidspunkt er, at der støbes både kældervægge og søjler i kælderen samtidigt. Til dette arbejde skal der anvendes mange arbejdere både til at klippe og udlægge armering, sætte forskalling op samt støbe vægge og søjler. Figuren kan ikke betegnes som trapez-formet. Dette skyldes blandt andet perioden fra uge 23 til uge 26, hvor der rammes pælefundamenter, og til dette arbejde er der blot afsat én rammemaskine, hvilket kræver cirka tre arbejdere at håndtere. Den lille stigning der sker i uge 25 og 26 skyldes, at tårnkranen bliver opstillet på dette tidspunkt. Den efterfølgende aktivitet, støbning af kældergulv, kan ikke påbegyndes før ramningen er færdig, hvorved der bliver en periode, hvor der ikke er særlig meget bemanding. Grunden til at der er stor bemanding de sidste to uger, uge 43 og 44, er, at det er i disse uger elementmontagen af råhuset foregår, hvilket der skal anvendes en del arbejdere til, både til selve montagen men også til efterfølgende støbning mellem elementerne. I alt forventes det, at der skal anvendes cirka mandtimer på at opføre byggeriet. Tiderne for de enkelte processer findes ved brug af V&S-PrisDatabasen, [Bygnet, 2009]. Der oplyses den tid aktiviteten tager per enhed for eksempel styk, kvadratmeter eller 36