Notat om in-situ broprojekter Fabriksbetonforeningen og Forskallingsgruppen i Dansk Byggeri Maj 2016
Indhold 0. Indledning...3 1. Fremkommelighed...3 1.1 Traditionelle løsninger 3 åbne spor og 80 km/t...3 1.2 Store spændvider...5 2. Sikkerhed...5 2.1 Montage...5 2.2 Trafikafvikling...5 3. Kvalitet...6 3.1 Robusthed...6 3.1 Fabriksbetonens kvalitet...7 3.2 Kvaliteten af efterspænding...7 4. Økonomi...8 5. Teknik...8 5.1 Standardsystemer...8 5.2 Kantbjælker...8 5.2.1 Nystøbning af kantbjælker...8 5.4 Efterstøbning af kantbjælker...10 6. Tid...10 7. Afslutning...11 Side 2 af 12
0. Indledning Uhensigtsmæssige hændelser i forbindelse med in-situ broprojekter har medført, at mulighederne for anvendelse af alternative byggemetoder undersøges. Med dette notat vil Fabriksbetonforeningen og Forskallingsgruppen i Dansk Byggeri imødekomme bekymringerne og beskrive fordele og muligheder ved in-situ broprojekter. Hovedpunkter: In-situ broprojekter kan udføres med store spænd, som sikrer fremkommelighed og sikker trafikafvikling i byggefasen. Ved anvendelse af standardsystemer, er sikkerhedsniveauet højt for såvel trafikanter der passerer under broen, som for de folk der arbejder på broen. Standardsystemer skaber også større sikkerhed i forhold til anvendelse af forskellige systemkomponenter, hvor manglende kommunikation og koordination kan medføre fejl. Ved systemløsninger stiller systemleverandøren garantien og står inde for den samlede løsning. In-situ støbte broer har en høj kvalitet; o byggemetoden giver mulighed for smukt og æstetisk design o broerne er robuste med større kontinuitet, som minimerer risikoen for progressive kollaps o broerne er særdeles holdbare med lave vedligeholdelsesomkostninger Ved anvendelse af standardiserede løsninger er beregningerne billige, enkle og hurtige, hvilket har en positiv effekt på byggetider og omkostninger. 1. Fremkommelighed I udgangspunktet kan bygherre beskrive sine krav til fremkommelighed og entreprenøren vil løse trafikafvikling indenfor udbuddets rammer. 1.1 Traditionelle løsninger 3 åbne spor og 80 km/t På markedet i dag tilbydes der flere forskellige løsninger, der muliggør spændvidder på 12 16 meter, som muliggør, at der kan opretholdes 3 åbne spor med en hastighed af 80 km/t. Se en række eksempler nedenfor. Køge Bugt motorvejen Side 3 af 12
Køge Bugt motorvejen Lyngbyvejen Eksempel på opstilling med et spænd på 14,7 m og en dæktykkelse på 1,4 m. Side 4 af 12
1.2 Store spændvider Det er også muligt at holde hele vejen åben og samtidig eliminere risikoen for påkørsel af understøtninger. F.eks. er der systemer med et understøttende system af tårne og gitter-dragere, som kan spænde op til 40 m. Se eksempler nedenfor. Suså En anden måde at forøge spændene på, er ved at gøre brodækkene lettere. Dette kan gøres ved at indsætte udsparingsrør i brodækket. Og herved reducere brodækkets vægt. Se nedenstående. 2. Sikkerhed 2.1 Montage Sikkerheden under montage af standardstilladser er høj. Der findes standard sikkerhedssystemer, der kan bygges ind. Der kan indbygges arbejdsdæk i stilladset, så man kan færdes sikkert rundt i stilladset uden brug af sele. 2.2 Trafikafvikling Der anvendes traditionelt typegodkendte betonautoværn til beskyttelse af brostilladserne. Disse bliver monteret med sikkerhedsafstand ind til stilladset. Værnet sikrer understøtningen mod påkørsel Side 5 af 12
af tung trafik, givet at indfaldsvinklen er tilstrækkelig spids. Som ved færdige broer kan man naturligvis ikke fuldstændigt fjerne risikoen for påkørsel. 3. Kvalitet En af de store fordele ved anvendelsen af in-situ støbte broer, er arkitektens muligheder for formgivning uden geometriske begrænsninger. Derved er der mulighed for at opnå et slankt design, der giver trafikanten et bedre udsyn, og som dermed fremmer både trafiksikkerhed og køreoplevelse for trafikanterne. Cykelbroen over M3 3.1 Robusthed In-situ broer, der naturligt spænder over flere fag, er meget robuste. Broen ved Rødby, der blev påkørt i marts 2016, blev stående på trods af de omfattende skader. Ved anvendelse af andre løsninger, var broen måske ikke blevet stående. Nedenfor ses et andet eksempel fra E18 i Norge, hvor et jordskred førte til et delvist kollaps. Pga. insitu støbningens robusthede, blev broen stående, og ingen bilister kom til skade. Side 6 af 12
En anden fordel ved in-situ støbte broer er, at risiko for revnedannelse under transport er elimineret. 3.1 Fabriksbetonens kvalitet Til in-situ støbte broer anvendes fabriksbeton, der produceres på fabrikker, som er specialiseret i at producere ensartet kvalitet af store mængder beton, som leveres til byggepladsen i roterbiler med en kapacitet på op til 10 m 3 pr. læs. Hvert læs består typisk af 3 satse, som er bladet på fabrikken, hvor dosering af alle delmaterialer sker via et styringssystem, der sikrer, at alle doseringstolerancer overholdes. Desuden giver kombinationen af 3 satse i et læs mulighed for, at doseringsvariationer på de første satse kan kompenseres på de sidste satse således, at doseringen på det samlede læs ofte er mere præcis end hvad, der kan opnås på hver enkelt sats for sig. Herved sikres en meget konstant betonkvalitet, der opfylder de specificerede krav. Inden betonen forlader fabrikken udtages der stikprøver, som specificeret i AAB for Betonbroer og den tilhørende SAB, hvorpå prøvning af den friske betons egenskaber udføres, og prøveemner udstøbes således, at betonkvaliteten kan dokumenteres. Tilsvarende prøvning udføres ligeledes på byggepladsen, som dokumentation for den leverede betonkvalitet. Produktionen af fabriksbeton foregår naturligvis i henhold til et certificeret produktionsstyringsstem. 3.2 Kvaliteten af efterspænding In-situ broer indeholder ofte spændarmering, som bidrager til bæreevne og et slankt design. Spændarmering udføres som efterspændt armering, hvilket vil sige, at spændarmeringen placeres i cirkulære, korrugerede metalrør og spændes efter støbning af beton. Rørene er placeret et stykke inde i betonen og enderne er efter opspænding støbt til. Et godt dæklag samt en beskyttelse af spændlinerne med en cementbaseret injektionsmørtel, en metalkappe (korrugerede metalrør) samt den omkringliggende beton giver en god korrosionsbeskyttelse. Dette medvirker til en lang levetid for in-situ broerne. Side 7 af 12
4. Økonomi Som følge af in-situ broens lange levetid og høje betonkvalitet, minimeres vedligeholdelsesomkostninger betragteligt. Samtidig muliggør in-situ broen en løbende udskiftning af de elementer, der er hårdest udsat for forvitring og slid, f.eks. kantbjælker. 5. Teknik 5.1 Standardsystemer Fordelene ved systemløsninger set fra bygherrens perspektiv er, at alle løsninger enten er typetestet eller udsat for en statisk beregning, samt at alt materiel er produceret efter certificerede standarder. Det vil sige, at man er sikker på en ensartet kvalitet, hvorved risikoen for afvigelser i styrke og materialeparametre bliver minimeret. Systemløsninger sikrer også, at beregninger er billige, enkle og hurtige, hvilket har en positiv effekt på både byggetider, omkostninger og risikoprofilen omkring den færdige løsning. Ved systemløsninger står systemleverandøren inde for løsningen og stiller også garantien. I den praktiske opstilling af projektet vil en samlet systemløsning sikre, at der er en entydig sammenhæng og kontrol med lastoverførsler fra element til element. Desuden minimeres fejlrisici i forhold til koordinering ved anvendelse af løsninger der sammensættes af forskellige systemkomponenter. Endelig er man sikker på, at design og beregninger er udført af kvalificerede teknikere i henhold til stilladshåndbogen. Alt i alt giver det en større sikkerhed samt en hurtigere opsætning, hvilket både gavner bygherres økonomi og reducerer de samfundsmæssige gener for billisterne. 5.2 Kantbjælker Vejdirektoratet har efterlyst eksempler på sikre løsninger til nystøbning og efterstøbning af kantbjælker. 5.2.1 Nystøbning af kantbjælker Nedenfor ses en række eksempler på kantforskallinger til in-situ broer: Kombination af træspær og standard forskallingsdragere Side 8 af 12
Kun træspær som kantforskalling Kun standard forskallingsdragere som kantforskalling Standard forskallingsdragere og standardforskalling som kantforskalling Standard forskallingsdragere Side 9 af 12
Kombination af Træspær og standard Forskallingsdragere til udførelse af meget speciel kantbjælke Kombinationen af forskellige systemer vil kunne løse alle kantforskallinger. 5.4 Efterstøbning af kantbjælker Nedenfor ses et eksempel på et færdigudviklet koncept til støbning af kantbjælker, f.eks. til brug for renovering af disse. Systemet består af både arbejdskonsol og bjælkeforskalling. Arbejdskonsollen monteres på udvendig side af broen, og reducerer derfor trafikgenerne til et absolut minimum. Konsollen forsynes med sikkerhedsnet, af hensyn til den underkørende trafik i kombination med arbejdssikkerheden. Arbejdskonsollen anvendes først til opsamling af den nedbrudte/brugte kantbjælke, hvorefter man monterer systemforskallingen til støbning af den nye bjælke. 6. Tid De gennemregnede standardløsninger sikrer, at entreprenøren kan opnå godkendelse af sin understøtning uden unødige forsinkelser. Derudover sikrer systemløsningerne en hurtig og effektiv opstilling og nedtagning, så den underkørende trafik generes mindst muligt, samtidig med, at entreprenørens produktivitet højnes. Opstillingen af systemløsninger er hurtig og effektiv for den erfarne entreprenør, men selv for mindre erfarne entreprenører kan opstillingstiden optimeres, enten gennem supervision fra leverandøren, eller ved brug af en professionel stilladsmontør. Konkret medfører det reduceret byggetid, hvilket giver store samfundsøkonomisme gevinster, og en reduktion i bygherrens udgifter til tilsyn og kontrol. 7. Afslutning Side 10 af 12
Afslutningsvis skal det understreges, at branchen kan levere de løsninger, som efterspørges af bygherre. Opsummering af hovedpunkterne i dette notat: In-situ broprojekter kan udføres med store spænd, som sikrer fremkommelighed og sikker trafikafvikling i byggefasen. Ved anvendelse af standardsystemer, er sikkerhedsniveauet højt for såvel trafikanter der passerer under broen, som for de folk der arbejder på broen. Standardsystemer skaber også større sikkerhed i forhold til anvendelse af forskellige systemkomponenter, hvor manglende kommunikation og koordination kan medføre fejl. Ved systemløsninger stiller systemleverandøren garantien og står inde for den samlede løsning. In-situ støbte broer har en høj kvalitet; o byggemetoden giver mulighed for smukt og æstetisk design o broerne er robuste med større kontinuitet/robusthed, som minimerer risikoen for progressive kollaps o broerne er særdeles holdbare med lave vedligeholdelsesomkostninger Ved anvendelse af standardiserede løsninger er beregningerne billige, enkle og hurtige, hvilket har en positiv effekt på byggetider og omkostninger. Side 11 af 12
Fabriksbetonforeningen og Forskallingsgruppen Dansk Byggeri Nørre Voldgade 106 1358 København K Side 12 af 12