TEMA:
Geoteknik och grundläggning
Sveriges Äldsta Byggtidning
Eurokod inom geoteknik Nr 1• 2011 Januari 103:e årgången
Vi finns rikstäckande och lokalt tillgängliga – nära kunden.
erbjuder grundläggning för alla typer av byggande
har stor kunskap och yrkesskicklighet är marknadsledande
Göteborg 031-771 53 00
Helsingborg 040-31 71 03 Kalix 0923-145 50
Linköping 013-10 52 60 Solna 08-585 529 00
Sundsvall 060-57 83 60
Södertälje 08-550 136 77 Umeå 090-13 72 15
Uppsala 018-24 54 63
Rätt från grunden.
Västerås 021-81 09 30 Örebro 019-22 69 10
www.hercules.se er på mont 11 r å v n 20 n till mme ingsdage o k l ä n V d l äg g G ru n
Var är din framtid? Golder har levererat kreativa lösningar på geotekniska problem i mer än 50 år och vi vill fortsätta att expandera vårt globala team av specialister. Vi söker de mest utmanande uppdragen och de mest kreativa problemlösarna. Upptäck vad det innebär att jobba för ett globalt, medarbetarägt företag där du har friheten att gå ett steg längre. Utveckla din potential hos Golder.
www.golder.se Markus Kappling +46 8 506 306 46
ecoloop Vill du arbeta med strategisk rådgivning och hållbar utveckling inom samhällsbyggnad?
SCIENCE DEVELOPMENT /
Vi söker utvecklingsinriktade projektledare: - Väg- och anläggningsteknik - Vatten och avloppsteknik
ecolooping
PRACTICE
www.ecoloop.se - Arbeta hos oss
Fönster för generationer H-Fönstret i Lysekil tillverkar aluminiumfönster med träklädd rumssida och överlägsen livslängd. Skräddarsydda för fönsterbyten samt prisvinnande nyproduktion. www.hfonstret.se Bygg & teknik 1/11
H-Fönstret AB | Gåseberg 420 | 453 91 Lysekil | Tel 0523-66 54 50 | Fax 0523-478 74
3
100 ÅR AV INNOVATION! Vüra produkter ger dig snabbare arbetsmetoder, bättre ergonomi och arbeten som hüller. Vi gÜr dig bättre helt enkelt.
FIX & FOG Fix, fog och tätskikt fÜr säkra och godkända badrum
SPACKEL Spackel fÜr jämnare ytor med mindre efterbehandling.
LIM Lim som fĂśrenklar ditt arbete.
FOG & TÄTNING Fogar och tätningar som sparar energi och pengar.
Bostik AB, Box 903, 251 09 Helsingborg Tel 042-19 50 00 www.bostik.se
ThermiSol – HÜgvärdig isolering fÜr säkert byggande
Tekniska data 9lUPHNRQGXNWLYLWHW GHNODUHUDW YlUGH ČœG : P. 7U\FNKnOOIDVWKHW NRUWWLG N3D /nQJWLG Äą N3D Äą N3D
Thermisols Lüg Energi Grund ger dig sänkta uppvärmningskostnader – Mer än 50 % lägre värmeläckage genom sockeln jämfÜrt med en vanlig grund ThermiSol PLATINA används fÜr isolering i grunder, i väggar och pü tak där kravet pü isoleringsvärdet är hÜgt, alternativt där du vill spara utrymme och isolera med tunnare isolering. Platina har cirka 20% bättre isoleringsvärde jämfÜrt med vanlig EPS. Med Platina under plattan spar du ytterligare energi i grunden utan att behÜva Üka tjockleken. En normalvilla pü c:a 100kvm sänker sin kWh-fÜrbrukning per ür och kvadratmeter med c:a 35%. JämfÜrelsen är gjord mellan en grund med ThermiSols nya Lüg Energi Element och 300mm Platina och en grund med ett vanligt L-element och 300mm EPS80 eller en grund med ett �norskt-element� och 200mm EPS80.
ThermiSol AB
4
I
Braxenvägen 8, 761 41 Norrtälje I Tel: 0176-20 85 00 I Fax: 0176-20 85 39 I www.thermisol.se Bygg & teknik 1/11
I detta nummer
• • • • • • • • • • • • • Byggnytt
8
Produktnytt
10
Nu gäller den – Eurokod inom geoteknik Gunilla Franzén
17
Myndighetsstöd i planprocessen 12 utifrån klimathotets risker. Elvin Ottosson och Carina Hultén
Kontorshuset Kuggen – ny grundläggningsmetod Per-Gunnar Larsson
19
Tredimensionell projektering av spontkonstruktioner i tätort Björn Nyblad och Gary Axelsson
31
Back to basics:
Vad är odränerad skjuvhållfasthet? 27 Sölve Hov et al
Provbelastning av borrade stålrörspålar – utvärdering Håkan Bredenberg
36
Förorenade muddermassor kan med fördel användas Bo Svedberg et al
41
Byggfrågan
38
Frysmuddring och frysavvattning – en cool lösning Sven Knutsson och Susanne Rostmark
46
Materialmodifiering – framtidens smarta material Josef Mácsik et al
49
Beständiga undervattensgjutna betong- och kajkonstruktioner Hans Hedlund, Carsten Vogt och Kjell Wallin
59
SGI har en ny viktig roll:
Nu ska saneringstakten av förorenade områden öka Stig Dahlin
55
OMSLAGSFOTO: STIG DAHLIN NORRA BANKOHUSET, GAMLA STAN I STOCKHOLM.
Chefredaktör och ansvarig utgivare: STIG DAHLIN Annonschef: ROLAND DAHLIN Prenumerationer: MARCUS DAHLIN Copyright©: Förlags AB Bygg & teknik Redaktion och annonsavdelning: Box 190 99, 104 32 Stockholm Besöksadress: Sveavägen 116, Stockholm Telefon: 08-612 17 50, Telefax: 08-612 54 81 Hemsida: www.byggteknikforlaget.se E-post: förnamn@byggteknikforlaget.se
Tryckeri: Grafiska Punkten AB, Växjö
ISSN 0281-658X Bygg & teknik 1/11
Bilaga medföljer
”
ledare
Nytänkande krävs
Omkring 200 kommuner har brist på hyresbostäder och antalet unga som behöver bostad ökar med 100 000 fram till 2015. Samtidigt tillkommer det 160 000 personer i åldern 65 till 75 år, varav många villaägare som vill ha ett bekvämare boende till rimlig kostnad. Dessutom krävs ett ökat bostadsutbud för att få en ökad rörlighet på arbetsmarknaden, som är nödvändig för att klara kompetensförsörjningen. Det ställer krav på ett mer differentierat bostadsbyggande med ett ökat inslag av hyresbostäder anpassade för hushåll med måttliga inkomster. För den svenska bostadsmarknaden blir detta den största utmaningen sedan miljonprogrammet. Detta är bakgrunden till Industrifaktas senaste studie ”Kostnadseffektiv nyproduktion av flerbostadshus”, som sammanfattar erfarenheter av kostnadssänkande åtgärder hos de olika aktörerna i byggbranschen. Den övergripande slutsatsen i studien är att det går att minska produktionskostnaden för nya flerbostadshus med 15 till 20 procent. Dock inte genom enstaka åtgärder som ökad prefabriceringsgrad, utan genom nytänkande i alla faser av byggprocessen – från kommunernas planering av markanvändning till färdig byggnad. Mycket kan enligt studien göras genom mer noggrann planering, tydligare kommunikation och effektivare samverkan mellan aktörerna i byggprocessen, men även kommunerna har en viktig roll för att skapa ett mer varierat bostadsbyggande. Hur dessa utformar och tillämpar detaljplaner har avgörande betydelse för möjligheterna att anpassa nya bostäder till marknadens behov och betalningsförmåga.
”Utmaningarna på den svenska bostadsmarknaden kräver nytänkande ” Kommunerna är dessutom ofta säljare av tomtmark, som har ökat fyra gånger mer än den genomsnittliga kostnadsökningen för flerbostadshus (faktorprisindex) under den senaste tioårsperioden. För att få en rimlig balans och rörlighet på bostadsmarknaden beStig Dahlin höver det enligt Industrifakta byggas närmare 40 000 nya lägenheter chefredaktör per år fram till 2015 jämfört med de omkring 22 000 som påbörjas i år efter en kraftig uppgång från förra årets cirka 15 000. Ironiskt nog är just bostadsbristen i sig ett hinder för att öka byggandet, eftersom bristen på kompetens redan nu börjar märkas på tillväxtorterna, som helt saknar bostäder för inflyttande arbetskraft. Det finns därför en uppenbar risk att en stor del av bostadsbristen kvarstår omkring 2015, även om Industrifaktas studie visar att ett mer industriellt tänkande är på väg att skapa ett mer kostnadseffektivt bostadsbyggande. Detta kan dock inte helt kompensera hög beskattning av bostadssektorn och brist på flexibilitet och lyhördhet hos kommunernas planavdelningar. Det finns även andra faktorer som kan bromsa bostadsbyggandet som brist på tomtmark, stigande räntor och enligt vissa bedömare ett kommande prisfall på bostadsmarknaden. I ett sådant läge kan enligt studien en mer kostnadseffektiv produktion av flerbostadshus bli ett viktigt bidrag till att hålla uppe nyproduktionen av hyresbostäder på en rimlig nivå.
––––––––––––––––––––––––––– Nr 1 v 3 Nr 5 v 32 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 2 v 9 Nr 6 v 37 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 3 v 14 Nr 7 v 42 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 4 v 20 Nr 8 v 47 –––––––––––––––––––––––––––
Eftertryck och kopiering av text och bild ej tillåtet utan redaktionens medgivande.
N u m m e r 1 • 2 011 Januari Å r g å n g 10 3 TS-kontrollerad fackpressupplaga 2009: 6 800 ex Medlem av
Helårsprenumeration, 2011: 373 kr + moms Bankgiro 734-5531 Lösnummerpris 55 kronor
5
K< / >D E < E Z E Eh͊
'ƌƵŶĚůćŐŐŶŝŶŐƐ ĂŐĞŶ
^ƚŽĐŬŚŽůŵ ϭϬ ŵĂƌƐ ϮϬϭϭ
EŽƌĚĞŶƐ ŬĂŶƐŬĞ ƐƚƂƌƐƚĂ ŽĐŚ ǀŝŬƚŝŐĂƐƚĞ ŵƂƚĞƐƉůĂƚƐ ŵĞĚ ŬŽŶĨĞƌĞŶƐ ŽĐŚ ƵƚƐƚćůůŶŝŶŐ ŝŶŽŵ ŐĞŽƚĞŬŶŝŬ ŽĐŚ ŐƌƵŶĚůćŐŐŶŝŶŐ
ĊƌĞƚƐ ŚƵǀƵĚƌƵďƌŝŬ͗ sD ^< Z ' Kd <E/<
Ƶƌ ƉƌŽŐƌĂŵŵĞƚ͗
DLJĐŬĞƚ ŚƂŐ ůĂƐƚ ƉĊ ĚĊůŝŐ ĨLJůůŶĂĚƐũŽƌĚ͕ ZŽůĂŶĚ &ƌŝĚŚ͕ DĂůŵƂ 'ĂƚƵŬŽŶƚŽƌ
^LJƐƚĞŵŝĐ ĐĂƵƐĞƐ ĨŽƌ ĨĂŝůƵƌĞ ŽĨ ŐĞŽƚĞĐŚŶŝĐĂů ǁŽƌŬƐ ĂƌŽƵŶĚ ƚŚĞ ǁŽƌůĚ ĂǀŝĚ ^ŚĞƌǁŽŽĚ͕ ^ĞŶŝŽƌ ĂƐŚĞLJͲ^ŽůĞƚĂŶĐŚĞ
Ŷ ƚĞŬƚŽŶŝƐŬ ƵƚŵĂŶŝŶŐ͕ ,ĞŶƌŝŬ DƂůůĞƌ͕ dLJƌĠŶƐ
WĂŶĞůĚĞďĂƚƚ Ͳ &ƌĂŵƚŝĚĞŶƐ ŐĞŽƚĞŬŶŝŬ ćƌ ƌĞĚĂŶ Śćƌ ŵŽĚĞƌĂƚŽƌ͗ ^ƚĞĨĂŶ >ĂƌƐƐŽŶ͕ ƉƌŽĨĞƐƐŽƌ :ŽƌĚͲ ŽĐŚ ĞƌŐŵĞŬĂŶŝŬ͕ <d,
ƵƚĚĞůŶŝŶŐ Ăǀ ^'&ΖƐ WZ/^ &PZ ^d y D E^ Z d ŽĐŚ 'h> W > E
/ŶĨŽƌŵĂƚŝŽŶ ŽĐŚ ĚĞůƚĂŐĂƌĂŶŵćůĂŶ͗
ǁǁǁ͘ŐƌƵŶĚůĂŐŐŶŝŶŐƐĚĂŐĞŶ͘ŶƵ
ŶŵćůĂŶ ƚŝůů ƵƚƐƚćůůŶŝŶŐ͗ ǁǁǁ͘ŝŶͲƐŝƚƵ͘ƐĞ
ͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺͺ 'h> ^WKE^KZ Z͗
Välkommen till
CBI:s informationsdag 17 mars 2011 Citykonferensen, Stockholm
Betong och bergmaterial i innovationskedjan Människan har använt natursten och bergmaterial sedan hedenhös för att bygga sina samhällen. Betong är i detta sammanhang en ny produkt. Forskningen är fortfarande högst livaktig inom dessa basmaterial. Men allt blir inte innovationer. Årets informationsdag belyser vilka innovationer som kommit fram, hur tas de om hand och vad väntar runt hörnet? Traditionsenligt avslutar vi med buffé och mingelkväll på CBI.
Vi kan geoteknik Norconsult arbetar med allt från stora och komplicerade infrastrukturprojekt till enskilda små byggprojekt. Vi erbjuder följande tjänster:
*HRWHNQLVND XQGHUV|NQLQJDU I|U EHVWlPQLQJ DY JUXQGOlJJQLQJ 6WDELOLWHWVXWUHGQLQJDU 6lWWQLQJVXWUHGQLQJDU 6NDGHXWUHGQLQJDU ,QNOLQRPHWHUPlWQLQJ 3URMHNWHULQJ DY JUXQGI|UVWlUNQLQJVnWJlUGHU RFK JHRNRQVWUXNWLRQHU +\GURJHRORJLVND XWUHGQLQJDU RFK JUXQGYDWWHQXWUHGQLQJDU 8WUHGQLQJDU DY JHRG\QDPLN RFK PDUNYLEUDWLRQHU
Mer information på www.cbi.se CBI Betonginstitutet 010-516 68 00 cbi@cbi.se 6
För mer information ZZZ QRUFRQVXOW VH
Bygg & teknik 1/11
byggteknik7_2010:ByggTeknik_kvarttssida
2011-01-03
11:28
Miljö- & Geoteknik Vi erbjuder: ¾ Geotekniska utredningar ¾ Fältundersökningar ¾ Geofysiska undersökningar ¾ Miljötekniska markunder¾ Radonutredningar
Sluta isolera!
¾ Besiktning och kontroll
Överlåt det till oss – vi gör det effektivare.
sökningar
¾ MKB och Riskanalys ¾ Vibrationer, buller och syneförrättningar ¾ Mät, kart och GIS
mer information www.bjerking.se Uppsala
Stockholm
Enköping
018-651100
08-4555600
0171-153800
Vi har genomfört tusentals isoleringsentreprenader. Det är därför vi kan erbjuda oss att ta totalansvar för isoleringsarbetet i dina byggprojekt – det vi kallar klimatskärmsentreprenad. Som en enkel lösning för dig tar vi helhetsansvar för arbetet med fastighetens klimatskärm genom isolering av väggar, golv och tak av olika konstruktion och med behovsoptimerad teknik. Läs mer på www.slutaisolera.nu eller kontakta oss direkt. FEAB Isolerproffs AB Tel 08-94 04 05 • www.feab.se FEAB Isolerproffs AB och FEAB Isolerproffs Syd AB ingår i Klimatskärm Sverige AB. ”Sveriges ledande och mest erfarna isoleringsentreprenörer.”
FÖRSLAG TILL GRUNDLÄGGNING AV NYA SLUSSEN, NY ANSLUTNING TILL T-BANAN.
GEOTEKNIK
EN INGENJÖRSMÄSSIG UTMANING På ELU finns nu 14 duktiga geotekniker och geokonstruktörer. Arbetsområdet är brett – med allt från geotekniska undersökningar, utredningar och riskanalyser i tidiga skeden till kompletta förfrågningsunderlag och bygghandlingar för alla typer av geokonstruktioner och markförstärkningar. Dessutom upprättar vi kontrollplaner, arbetar med aktiv design och är med och följer upp arbetet under byggskedet.
ELU har arbetat som konstruktör med anläggnings- och husprojekt i mer än 40 år och har blivit en ledande aktör på marknaden. Vi fortsätter att växa och söker därför både nya uppdragsgivare och ännu fler duktiga medarbetare som uppskattar geoteknik, smart ingenjörskonst och utmanande projekt. Mer info: www.elu.se
GARY AXELSSON. AVDELNINGSCHEF GEOTEKNIK. RING MIG PÅ 08-5800 91 70 FÖR EN FÖRUTSÄTTNINGSLÖS DISKUSSION ELLER SKICKA ETT MEJL TILL JOBB@ELU.SE
Bygg & teknik 1/11
7
Hundra år av samhällsbyggande
För hundra år sedan samlades fem ingenjörsföretagare och bildade Sveriges konsulterande ingenjörers förening (SKIF) och därmed myntades begreppet konsultföretag. Idag heter branschföreningen Svenska Teknik & Designföretagen och förenar 740 arkitekt-, teknikoch industrikonsultföretag med sammanlagt 28 000 medarbetare. – Det är med stolthet vi nu visar upp konsulternas bidrag under de hundra åren. Allt du ser runt om dig, det fysiska samhället, har de varit med och skapat. Byggnader, vägar, broar, järnvägen, gator, vatten, avlopp, flygplatser, industrier, säger Lena Wästfelt, v d för STDföretagen. – Som samhällsbyggare är vår roll att bidra till ett miljösmartare byggande. Om vi blickar tjugo, trettio år framåt i tiden finns problem men också lösningar. Tekniken och viljan finns i våra medlemsföretag. Men det behövs politiker och byggherrar som är med och tar ansvar. Tillsammans kan vi bygga det samhälle som inte tär på nästa generations resurser, säger Lena Wästfelt. Arkitekten, konsulten har haft en undanskymd roll. Nu vill föreningen att medlemmarna kliver fram och bidrar till samhällsutvecklingen. Bent Johannesson, STD-företagens ordförande, vill att begreppet konsult ska få en mer positiv klang och att konsulterna ska fungera i den rådgivande roll som begreppet innebär.
Bygger fotbollsstadion i Växjö
NCC Construction Sverige har fått i uppdrag att bygga nya fotbollsstadion på Arenastaden i Växjö. Uppdragsgivare är Östers IF. Ordervärdet beräknas uppgå till cirka 170 miljoner kronor. Projekteringen startar omedelbart och planerad byggstart är 1 mars 2011.
ILL: ARKITEKTBYRÅN AB
8
Arenan ska ha plats för 12 000 åskådare, 10 000 sittande och 2 000 stående. Över alla åskådarplatser byggs tak. I ordern ingår också en restaurang för 500 besökare och femton till tjugo loger. Arenan kommer att ligga vid rondellen vid handelsplats I11, i närheten av Gamla Värendsvallen. – Det blir en modern arena med inslag av robusta material som trä och glas. Arenan byggs i souterräng – besökarna går in på markplan och planen ligger tre meter nedanför, säger Stefan Blomkvist, affärschef, NCC Construction Sverige, region Syd. Bygget beräknas stå färdigt 1 juli 2012 och sysselsätter cirka 50 personer.
Tilldelas 14,3 miljoner kronor
Delegationen för hållbara städer har delat ut 190 miljoner kronor till tjugo bostadsprojekt med tydlig hållbarhetsprofil. Drygt fjorton miljoner kronor tilldelas projektet Kongahälla i Kungälv; ett projekt med en uttalad ambition vad gäller hållbarhet och miljötänkande. – Projekten som fått stöd visar på en bredd av olika angreppssätt och idéer och har sammantaget de mest innovativa hållbarhetslösningarna. Här finns också goda exempel på privat-offentlig samverkan och inte minst nytänkande vad gäller sociala aspekter. Projekten kommer att bidra till ny kunskap på flera områden, säger Peter Örn, ordförande i delegationen. I det pågående utvecklingsarbetet av Kongahälla deltar förutom Riksbyggen även Förbo, Kungälvs kommun, Kungälvsbostäder samt KF Fastigheter. I projektet råder en uttalat hög ambition vad gäller hållbarhet och miljötänkande som uppges ligga helt i linje med Riksbyggens syn på nyproduktion och minskad energianvändning. – Riksbyggen har tillsammans med Kungälvsbostäder och Förbo ett antal byggrätter. Planen är att bygga cirka 500 bostäder inom loppet av uppskattningsvis tio år. Vi har som ambition att det här området verkligen ska lig-
Den nya arenan i Växjö ska ha plats för 12 000 åskådare, 10 000 sittande och 2 000 stående.
ga i framkant med bättre teknikval i termer av ny och befintlig teknik som leder till minskad förbrukning och miljöpåverkan, berättar Mikael Ahlén, marknadsområdeschef Riksbyggen. Tillskottet på 14,3 miljoner kronor uppges göra det möjligt att ytterligare undersöka vilka möjligheter projektet har och vilka val som behöver göras för att realisera visionen. Exempel på lösningar som diskuteras är elproduktion via solceller på den Coop-butik som KF Fastigheter planerar i närheten samt återvinning av energi från spillvattnet. En annan viktig åtgärd är att se till så husen byggs på ett energimässigt rätt sätt under byggfasen. Detta ska ske genom utökad utbildning, för att alla i byggskedet ska få en förståelse för hur viktigt det är att exempelvis göra ett tätt hus. – Det handlar även om att bidra till att ändra de boendes beteenden – bland annat genom individuell mätning av förbrukad energi och vatten som medvetandegör de boende om sin egen förbrukning och möjlighet till förändring, vi har också jobbat med mottot att det ska vara ”lätt att göra rätt” där avfallshanteringen studerats ingående inom Kongahälla säger Martin Linsten, projektledare Riksbyggen.
Rekordstor ökning av trasiga värmepumpar
Folksam har fört statistik över värmepumpsskador sedan 1999 och nu har siffrorna för 2009 presenterats. Under 2009 ökade antalet anmälningar av trasiga värmepumpar till de svenska försäkringsbolagen med 66 procent. Folksams granskning visar att kvaliteten på värmepumpar fortfarande är ett stort problem för tillverkarna och att skadebilden för 2009 är exceptionellt dålig. Sverige har halva den europeiska värmepumpsmarknaden och cirka 20 procent av alla svenska småhus har värmepump. Den höga skadefrekvensen innebär en stor kostnad för småhusägarna. Under perioden 1999 till 2009 handlar det om uppskattningsvis 250 till 300 miljoner kronor i direkta kostnader i form av självrisk och avskrivningar. En förklaring till de många skadorna är enligt Folksam att tillverkarna prioriterar billiga komponenter framför kvalitet. – Det är en orimligt hög andel skador för så pass dyra, och många gånger nya produkter, som beror på att tillverkarna gör avkall på kvaliteten. Av statistiken kan man utläsa att flera produkter har seriefel. Jakten på billiga komponenter är en viktig anledning till att kvaliteten är så pass dålig. Det är dags för branschen att ta sitt ansvar och prioritera kvalitet framför undermåliga komponenter, säger Jan Snaar, miljöchef Folksam. Tittar man på specifikt luft/vattenvärmepumpar så är siffrorna än mer alarmerande då skadorna ökade med 92 procent under 2009! De totala kostnaderna för skador på värmepumpar anmälda till försäkringsbolagen mellan 1999 till 2009 är nu uppe i 630 miljoner Bygg & teknik 1/11
byggnytt kronor. Totalt har drygt 62 000 värmepumpar skadeanmälts under denna period. Vad den kraftiga skadeökningen under 2009 beror på är inte fastställt. Svaret ligger inte i någon kraftigt ökad försäljning av värmepumpar. Försäljningsökningen under den aktuella perioden är inte i paritet med skadeökningen. De pumpar som tillkommer till skaderesultatet för 2009 är enheter som är köptes 2006 och början på 2007. För dessa värmepumpar har garantin gått ut vilket innebär att de anmäls till försäkringsbolaget när de går sönder. Försäljningsökningen under 2006 var 18 procent, vilket är betydligt lägre än skadeökningen på 66 procent.
Examensjobb som får smarta energilösningar att ta fart
Mottagarna av Swecos studentpris: Louise Hammarberg och Christer Gerdin.
Varför är det så svårt att få energieffektiva lösningar att genomföras trots att de är bra både för miljön och för plånboken? Den frågan har Christer Gerdin och Louise Hammarberg gått till botten med. Deras examensarbete, som ger företag hjälp på vägen, får i år Swecos studentpris. – Ett klockrent examensarbete som har en stor potential att påskynda hållbar samhällsutveckling, säger Andreas Gyllenhammar, klimat- och miljöstrateg på Sweco som har läst och analyserat bidragen till årets studentpris. I examensarbetet har Christer Gerdin och Louise Hammarberg tittat på ett antal flaskhalsar och dessutom utvecklat ett verktyg som räknar, förklarar och hjälper till att överbrygga de kommunikationsproblem som lätt uppstår när större energieffektiva lösningar ska genomföras. Fem faktorer som är avgörande för att lyckas genomdriva fler investeringar i energieffektiva lösningar presenteras i arbetet. – Det känns väldigt roligt att vårt arbete har blivit uppmärksammat. Egentligen kan det ju tyckas självklart att investeringar som är både lönsamma och hållbara också ska genomföras men frågan behöver all uppmärksamhet den kan få för att snabba på företags arbete i en mer hållbar riktning, berättar pristagarna. Swecos studentpris har instiftats för att uppmärksamma examensarbeten som visar på smarta lösningar för ett bättre klimat. Christer Gerdins och Louise Hammarbergs examensarBygg & teknik 1/11
bete går under titeln ”Varför genomförs inte lönsamma energiinvesteringar – en studie av beslutsfaktorerna vid investeringar inom fastighetsbranschen”. Arbetet genomfördes inom Mastersprogrammet ”Technology Management”, som är ett samarbete mellan Lunds tekniska högskola och Lunds ekonomihögskola. Priset, ett resestipendium på 25 000 kronor, delades ut av Mattias Klum under Swecos inspirationsdag på Moderna Museet den 23 november 2010.
Välkomnar förändring av CSN:s regler
– Det är bra att regeringen tar initiativ till att ändra de stelbenta reglerna. Den tolkning CSN gjort var helt orimlig, säger Peter Larsson, samhällspolitisk direktör på Sveriges Ingenjörer. Tusentals studenter på tekniska högskolor har ju som bekant fått återkrav på sina studiemedel trots att de studerat på heltid och följt högskolornas kursplanering. Sveriges Ingenjörer har varit kritiskt till CSN:s tolkning från första dag. För att hjälpa studentmedlemmar som kommit i kläm har förbundet erbjudit räntefria lån. – Vi förutsätter att regeringens ändrade hållning nu inbegriper även de personer som fått retroaktiva krav, säger Peter Larsson.
Ger blivande ingenjörer branschkoll
Daniel Lind, gruppchef på Grontmij i Västerås, har fått uppdraget att leda en kurs för blivande byggnadsingenjörer på Mälardalens högskola. Han kommer bland annat ge studenterna inblick i byggbranschen och vad som väntar dem efter examen. Daniel Lind är själv byggnadsingenjör, utbildad på Mälardalens högskola. Han har erfarenhet från både entreprenörsledet och konsultledet och ser enligt uppgift fram emot att få dela med sig av sina branschkunskaper till studenterna. – Det är en dynamisk bransch, det händer mycket och man träffar mycket folk. Inget byggprojekt är det andra likt eftersom man hela tiden får samarbeta med nya människor och efter nya grundförutsättningar, säger han. Studenterna på kursen går sista året på utbildningen och har valt produktionsinriktning. I kursupplägget ingår flera seminarier ledda av personer från branschen samt studiebesök på olika byggprojekt. Daniel Linds recept för att lyckas i byggbranschen är engagemang. Något han kommer att prata mycket om med studenterna. – Hög kvalitet får man först när alla inblandade parter är engagerade i projektet. Den som
är engagerad tar ansvar och genomför förbättringar. Projektledaren har en nyckelroll för att få projektmedarbetarna att bli engagerade och vilja bidra så bra som möjligt till slutresultatet. Men även beställaren behöver vara engagerad för att slutresultatet ska bli bra, säger Daniel Lind avslutningsvis.
Unik kunskapsbank
Miljonhemmet är enligt uppgift Sveriges största kunskapsbank för renovering av miljonprogrammet. I den dokumenteras allt Skanska gör – stort som smått. Inför varje nytt projekt uppges företaget hämta verktyg från kunskapsbanken, exempelvis åtgärder för energieffektivisering. – All erfarenhet har samlats i en gigantisk kunskapsbank som vi kallar Miljonhemmet. Arbetsmetoder, checklistor, analyser, kalkyler, utvärderingar, forskningsresultat – allt är samlat på ett och samma ställe. Från kunskapsbanken hämtar vi sedan rätt metoder för att åtgärda exempelvis betongskador, minska energianvändningen och installera hissar, säger Lena Schälin tekniksamordnare på Skanska. Unikt för Miljonhemmet är att vi hjälper till att väga in ekonomiska, sociala och hållbarhetsmässiga perspektiv i bedömningar och beräkningar. Resultatet blir en bättre helhetssyn och ett mer långsiktigt sätt att tänka. Vi jobbar också aktivt för att skapa dialog mellan de människor som är engagerade i ombyggnadsprocessen; exempelvis ägare, entreprenörer, boende och lokala politiker. Kunskapsbanken är ett helhetskoncept som uppges fritt kunna anpassas efter olika typer av projekt- och entreprenadformer. Den passar enligt uppgift både dem som vill ta ett helhetsgrepp eller som behöver genomföra enstaka, mer tekniskt inriktade, åtgärder. Exempel på åtgärder som kunskapsbanken har metoder för är: Energieffektivisering, miljösanering, klimatskalsrenovering, betongåtgärder, gårdsutveckling, installationslösningar samt kommunikation och boendedialog.
Tar över isoleringsföretag
I mitten av november meddelade Kingspan Group Plc att man av CRH Plc förvärvat delar av deras isoleringsavdelning CRH Insulation Europe (CIE). CIE är enligt uppgift marknadsledande på många marknader över hela Europa inom Polyisocyanurat (PIR) och Expanderad polystyren (EPS). Genom detta köp bildas enligt uppgift Europas ledande bolag med högeffektiva isoleringsprodukter. I CIE ingår Ecotherm med PIR-produktion i Holland och i Storbritannien. Utöver detta ingår en del EPS-producenter som Unidek (Tyskland och Holland), Springvale (Storbritannien), Aerobord (Irland) och så ThermiSol (Sverige, Norge, Danmark och Finland). ThermiSol uppges vara Nordens ledande EPS-producent med totalt sju produktionsenheter (fyra i Finland, två i Sverige och en i Danmark).
9
Temporär bro i Örebro
I centrala Örebro pågår byggandet av Rättscentrum. Ett kombinerat hus för tingsrätt, polismyndighet, åklagarmyndighet och kriminalvård växer fram. Eftersom utrymmet är begränsat kunde arbetsbodarna inte placeras i direkt anslutning till arbetsplatsen. För att nå dem tvingas därför byggarna kila över den hårt trafikerade Östra Nobelgatan flera gånger om dagen. Problemet löstes på ett effektivt och kostnadsbesparande sätt med hjälp av det nya brosystemet. Skandinaviens första temporära bro byggd med Layher Brosystem är nämligen på plats. Genom brosystemet har byggarna fått en trygg tillfällig övergång under de arton månader bygget beräknas ta. – Överallt där en säker tillfällig passage behövs kan brosystemet användas, säger Layhers v d Nikolaj Murikoff. Till exempel har systemet använts för att bygga en VIP-passage vid World Economic Forum i Davos i Schweiz tidigare i år och det kommer även att synas vid skid-VM i Holmenkollen i början av 2011. Systemet klarar enligt uppgift spännvidder på över 30 meter och kan byggas i flera bredder. Leverantören, som har moderbolaget i Tyskland, är enligt uppgift välkänd för sina flexibla och lättmonterade ställningar och den temporära bron uppges inte vara något undantag. Monteringen görs på marken och därefter lyfts bron enkelt på plats med kran eller truck. Alternativt kan den byggas på en stödställning som sedan tas bort. – När vinterstormen lurar runt hörnet är det skönt att väderskydda bron med väggar och tak, säger Nikolaj Murikoff. Något som märks i branschen är att efterfrågan på sådana väderskydd stadigt ökar och här finns det pengar att tjäna. Forskning visar att byggtiden kan kortas med upp till tjugo procent när entreprenören väljer att täcka in bygget.
Lätt svärdsåg som klarar 200 mm kapdjup
Svärdsågen har en FastFix-skruv för snabbt byte av sågkedja utan användning av verktyg. Även kedjespänning, smörjmedelsinställning och reglering av hastighet (svärdsågen är försedd med MCC-elektronik) uppges ske med enkla handgrepp utan verktyg. Den låga vikten i kombination med ett kompakt format gör att svärdsågen uppges passa särskilt väl på byggarbetsplatser där det sker mycket förflyttningar mellan olika arbetsställen, och där arbetsutrymmet kan vara begränsat. Möjlighet att använda styrskena ska möjliggöra sågning med stor noggrannhet och det går även att såga vinklade snitt (upp till 60 grader). Vid maximal vinkel är kapdjupet 100 mm och vid 45 grader är kapdjupet 140 mm.
Vitare än vitt, mattare än matt
Motek i Eskilstuna fortsätter den marknadssatsning som inleddes tidigare i år och som innebär en breddning av verktygsprogrammet från tyska Protool. Den senaste lanseringen är en svärdsåg med låg vikt men ändå med kapacitet att klara ett kapdjup på hela 200 mm. Vid arbetsmoment som innebär sågning av kraftiga trä- och timmerkonstruktioner har det traditionellt sett varit vanligt att använda cirkelsågar. Genom att lansera svärdsågen Protool SSP 200 EB UniverS kan man nu erbjuda ett helt nytt alternativ både tekniskt och kostnadsmässigt när det ställs krav på ett kapdjup på upp till 200 mm. Med en vikt på endast 6,5 kilo väger denna svärdsåg bara en tredjedel jämfört med många cirkelsågar som har motsvarande kapacitet. Den nya sågen kan enligt uppgift även användas för sågning av hårdare isolermaterial.
Fram till nu har den som vill ha en vit vägg bara kommit halvvägs. Men nu kommer Alcro Designers Kritvit – en extremt vit färg, speciellt framtagen för dem som verkligen tycker att vitt är vackert. Den uppges vara vitare än någon annan färg som tidigare sålts i Sverige. Upplevelsen av vita och matta färger är alltid kopplad till glans och ljusvinkel, och där finns också enligt uppgift hemligheten bakom den nya färgen. – Alcro Designers Kritvit innehåller en speciell kombination av pigment som reflekterar samtliga våglängder och gör den nästan lysande vit vid vissa förhållanden, säger Maria Midby Arén, på Alcro Färg. Man har alltså inte hittat ett nytt supervitt ämne, utan en smart kombination av flera. – Med den nya färgen kan man skapa extremt ljusa, svala rum som upplevs ha extra rymd, något som framför allt många artikekter efterfrågar i dag, säger Maria Midby Arén. Trots sin matthet uppges färgen vara mer tålig än andra färger med samma glans och till och med avtorkningsbar. Den säljs i en ny praktisk femliters plastburk.
Satsar på förnyelsebar teknik
10
Bron i Örebro används av byggnadsarbetare vid bygget av Rättscentrum.
Ecophon har utvecklat en ny, mer miljövänlig och förnyelsebar teknik för sina akustiksystem som används på väggar och innertak. Den nya tekniken, 3RD Technology, kombinerar enligt Bygg & teknik 1/11
produktnytt uppgift hög andel återvunnet glas med användning av växtbaserat bindemedel i glasullen. – Vår målsättning är att minska miljöpåverkan genom ny teknik för tillverkning av glasullsabsorbenter. Vi är först ut med denna teknik, säger Michael Thornblad, marknadschef på Ecophon i skånska Hyllinge. Det nya förnyelsebara bindemedlet ersätter det traditionella oljebaserade bindemedel, som vanligtvis används i mineralull. Glaset kommer till 70 procent från återvunnet hushållsglas. Företaget kommer gradvis att övergå till den nya tekniken i sina produkter.
Ny webbtjänst ska minska grävskador
Tjänsten fungerar för både privatpersoner, företag, myndigheter, kommuner och andra som planerar att gräva, schakta eller spränga på en specifik plats. Det är gratis att ställa frågor och att besvara dem via Ledningskollen.se. Tjänsten finansieras med offentliga medel. Nu lanseras Ledningskollen för hela landet. Tjänsten har varit igång i Uppsala län, sedan 7 september 2009 och där har mer än 3 000 frågor ställts. Erfarenheterna från Uppsala har varit goda, och antalet skador uppges ha minskat.
Kompakt borrhammare för smidig bilning
smidigt sätt dimensionera pelare och balkar enligt BKR 13 eller NS-EN. Lagom till övergången från BKR till Eurokod (SS-EN) lanseras efterträdaren StatCon Structure Post&Beams. Eurokoder är benämningen på en samling standarder som innehåller beräkningsregler för dimensionering av bärverk till byggnader och anläggningar. De tas fram av den europeiska standardiseringskommittén CEN/TC 250 Structural Eurocodes på EG-kommissionens och EFTA:s uppdrag. I Sverige rekommenderas företag att så snart som möjligt införa Eurokod men en helt avgörande faktor är att konstruktören har ett lämpligt beräkningsprogram att tillgå. – Vårt mål är att förenkla våra kunders vardag med hjälp av effektiva IT-verktyg och StatCon har flera fördelar som uppskattas hos våra kunder. Programmet behandlar effektivt indata, visar tydligt resultaten och har effektiva funktioner som ger konstruktören stöd i sitt arbete, säger Tomas Sundström chef på Consultec System AB i Skellefteå..
Lägenhetsdörr med belysning
Avgrävda ledningar kan orsaka allvarliga störningar i viktiga samhällsfunktioner, till exempel el, vatten/avlopp, telefoni- eller internettrafik. Och kostnaden för att laga avgrävda och skadade ledningar är flera hundra miljoner kronor varje år. Nu lanserar Kommunikationsmyndigheten PTS webbtjänsten Ledningskollen som ska minska antalet skador på ledningar och annan infrastruktur. Ledningskollen matchar ihop den som ska gräva med dem som kan ha infrastruktur på en viss plats. Tidigare fick den som skulle gräva själv lista ut vilka ledningsägare som skulle kunna beröras av arbetet, och kontakta dessa. Det var lätt att missa någon och många företag och organisationer fick aldrig de frågor de skulle ha, med avbrott och dyra skador som följd. – Avgrävda ledningar är ett växande samhällsproblem, inte bara inom telekombranschen utan för alla som har ledningar och kablar i mark eller sjö. Att minska dessa skador är ett måste, för vi är beroende av den samhällsservice som de här näten ger, säger Göran Marby, generaldirektör på PTS. Ledningskollen fungerar så att den som planerar att gräva på en viss plats ritar in det aktuella området på en karta. Då skickas en automatisk förfrågan till alla ledningsägare som angett att de har ledningar och kablar i området. På så sätt får den som ska gräva kontakt med berörda ledningsägare och risken för grävskador minskar. En förfrågan når alla ledningsägare som är med. Bygg & teknik 1/11
Det kan vara svårt att borra eller bila på svåråtkomliga ställen med en tung borrhammare, till exempel för att borra hål i betong eller tegel och mejsla upp kabelkanaler över huvudhöjd. Sådant arbete har enligt uppgift blivit betydligt lättare att utföra med borrhammaren GBH 2-20 D Professional från Bosch. Det är den mest kompakta borrhammaren i företagets SDS-plus-serie, och en vikt på 2,3 kg ska göra den till ett självklart verktyg att ta med överallt. Trots att borrhammaren inte gör mycket väsen av sig till det yttre, är den välutrustad inuti. En kraftig 650-wattsmotor uppges garantera en hög borrhastighet och 30 procent större bilningskapacitet än jämförbara borrhammare. Och en robust blockkonstruktion ska ge lång livstid. Den har praktiska funktioner som höger/vänstergång för exempelvis lossning av borr som nypt, överlastkoppling för skydd av både användare och maskin, steglös varvtalsinställning för ren anborrning samt slagstopp för borrning i trä och stål.
Dimensioneringsprogram för Eurokod
Det är i dag hundratals konstruktörer i Sverige och Norge som använder Consultecs program StatCon Post&Beams i sin vardag för att på ett
Daloc säkerhetsdörr kan nu förses med entrébelysning. Den är placerad i karmens överstycke och tänds automatiskt när dörren öppnas. Ett välkomnande ljus som lyser upp medan man hänger av sig och tänder övrig inomhusbelysning. Eller leder vägen till strömbrytaren i trapphuset. Två infällda LED-lampor tänds automatiskt när dörren öppnas och lyser upp omgivningen runt dörren. När dörren öppnas och stängs vid passage, lyser de med full styrka i cirka 40 sekunder varefter de sakta dimmas ut och släcks efter en minut. Lämnas dörren öppen lyser lamporna cirka fem minuter och släcks därefter automatiskt. Entrébelysningen, som är infälld i karmens överstycke, är främst avsedd för utåtgående säkerhetsdörrar och loftgångsdörrar till lägenheter i S40- och S30-serien med karm 41 eller 42. Eftersom belysningen matas med 12 V behövs ingen behörig elektriker för installationen. En bipackad transformator ansluts till en kontakt i nederkant av karmen och i ett eluttag i väggen. Dörrarna levereras med kontakt både på höger och vänster sida så att man enkelt kan välja vilken sida man vill placera transformatorn.
11
Myndighetsstöd i planprocessen utifrån klimathotets risker
De pågående klimatförändringarna och hur klimathotet ska hanteras är en mycket stor och för framtiden avgörande fråga. I Sverige förväntas klimatförändringarna leda till bland annat stigande temperaturer, både ökande och minskande nederbörd i olika delar av landet, stigande havsnivåer, ökad frekvens av intensiva och extrema regntillfällen, mindre snö och frost. Till följd av dessa förändringar ökar riskerna för naturolyckor och allvarliga samhällstörningar kan förväntas. Redan idag finns förutsättningar och risker för allvarliga naturolyckor som omfattar skred, ras, erosion och översvämningar på en rad platser och områden i landet. Dessa kommer nu successivt att öka i takt med att klimatet ändras. Riskerna varierar stort inom landet beroende på de geotekniska förutsättningarna. I samband med Klimat- och sårbarhetsutredningen (SOU 2007:60) togs en stor mängd underlag fram, bland annat generaliserade kartor över hur benägenhet för olika typer av naturhändelser ändras med förändrat klimat. Allmänt visar dessa kartor att benägenheten för olika typer av skred och ras samt erosion ökar inom stora områden i Sverige och minskar endast inom relativt begränsade områden. Figur 1 visar hur benägenheten för ras och skred i ler- och siltslänter ändras med ändrat klimat. Värt att notera att figuren visar en ändring relativt dagens läge och inte innebär generella risker inom markerade områden. SGI har även utfört översiktliga analyser av effekter av ändrat klimat på stabilitet för några typfall av slänArtikelförfattare är Elvin Ottosson, ställföreträdande generaldirektör, och Carina Hultén, överingenjör, Statens geotekniska institut (SGI), Linköping.
12
ter (SGI Varia 560:1). Stabiliteten kan påverkas negativt i storleksordningen 5 till 30 procent. På många platser finns inte denna extra marginal varför idag stabila slänter med tiden kan bli osäkra. Förändringar i form av bland annat ändrade grundvattenförhållanden och ökad erosion kan därför på sikt leda till skred. Vi har under de senaste åren kunnat konstatera allvarliga naturolyckor i landet som i en del fall sannolikt, eller i varje fall delvis, kan ha orsakats av pågående klimatförändringar. Det räcker med att nämna de svåra översvämningarna i Arvika i Värmland 2000 och Kristianstad 2002 samt raset som undergrävde järnvägsspåret i Ånn i Jämtland 2006, då järnvägsspåret blev hängande fritt i luften. Värt att komma ihåg är också det omfattande skredet som inträffade vid utbyggnad av E6:an vid Munkedal i Bohuslän i december 2006, figur 2. Lyckligtvis orsakade inte dessa naturolyckor dödsfall eller svåra personskador, men de ekonomiska kostnaderna och samhällstörningarna var omfattande. SGI bistår ansvariga instanser då skred och ras inträffat eller akuta risker bedöms föreligga. Insatserna syftar till att undanröja hot och reducera skadeverkningar.
Figur 1: Ökad, oförändrad eller minskad benägenhet för skred 2071 till 2100 jämfört med 1961 till 1990.
Figur 2: Skred vid E6 i Munkedal, december 2006.
FOTO: SGI
Statens geotekniska institut (SGI) har från och med 2010 fått i uppdrag att ge myndighetsstöd till landets samtliga länsstyrelser och kommuner rörande geotekniska säkerhetsfrågor i planprocessen. Uppdraget är föranlett av ökade geotekniska risker och de nya hot som ett förändrat klimat innebär.
Bygg & teknik 1/11
FOTO: SGI
Figur 3: Akut räddningstjänstärende, damm vid Bruzaholm, Eksjö kommun 2007.
Under de senaste åren har vi märkt ökade behov av akuta myndighetsinsatser, till kommunala räddningstjänster med flera, i samband med kraftiga regn och stora vattenflöden, figur 3. Trenden följer utvecklingen som även finns i övriga Europa. Europeiska Miljöbyrån har rapporterat att antalet stora väderrelaterade olyckor ökat markant på senare år. Till exempel fördubblades antalet väder- och klimatrelaterade katastrofer under 1990-talet jämfört med 1980-talet. För att begränsa skadeverkningarna och möta de nya förutsättningar som ett förändrat klimat innebär för samhället, är det helt nödvändigt att arbeta såväl förebyggande med att identifiera risker och skydda utsatta områden som att höja kvalitén i planeringen med hänsyn till den nya situationen. Vi är övertygade om att vårt nya uppdrag, avseende stöd i geotekniska säkerhetsfrågor inom den fysiska planeringen, starkt bidrar till ökad geoteknisk kvalité i planeringen som möjliggör en säker och långsiktigt hållbar samhällsutveckling.
SGI:s roll i planprocessen
Statens geotekniska institut är en myndighet med ett övergripande ansvar för de geotekniska frågorna i landet. Vi bedriver geoteknisk forskning, rådgivning och kunskapsförmedling samt har ett myndighetsansvar i ras-, skredoch stranderosionsfrågor. På senare år har vi arbetat mycket med klimatanpassning – ett prioriterat arbetsfält för oss. Vår vision ”På säker grund för hållbar utveckling” präglar vår verksamhet. Bygg & teknik 1/11
Från och med 2010 har SGI regeringens uppdrag att ge myndighetsstöd till samtliga Sveriges länsstyrelser och kommuner rörande geotekniska säkerhetsfrågor i planprocessen. Vi har sett en ökad efterfrågan av sådant stöd och har därför länge påtalat behovet. Vi är glada över att vi nu fått detta uppdrag av regeringen. Behovet är stort eftersom avsaknaden av geoteknisk kompetens är stor inom länsstyrelserna och kommunerna. En kompetens som vi nu har möjlighet att tillföra när så efterfrågas.
Sedan lång tid tillbaka har vi en omfattande remissverksamhet avseende geotekniska säkerhetsfrågor. Verksamheten har omfattat bland annat planärenden i Västra Götalands län, plan- och bygglovärenden i Göta älvdalen, tillåtlighetsprövning av infrastrukturärenden och ärenden som rör stranderosion. Myndighetsstödet har nu utökats, vilket innebär att samtliga länsstyrelser kan remittera kommunernas detalj- och översiktsplaner enligt Plan- och bygglagen (PBL) till SGI. Den tidigare begränsningen till Västra Götalands län var föranledd av de där särskilt uttalade riskerna för stora och omfattande jordskred. Göta älvdalen är till exempel Sveriges mest skredfrekventa område med en rad inträffade storskred med mycket omfattande skador och samhällsstörningar, figur 4. Hotbilden i älvdalen är omfattande och komplex med farled i Göta älv, väg och järnväg utmed älven samt bostads- och industriområden i dalgången. Dessutom utgör älven dricksvattentäkt för bland annat Göteborgs stad. Vi har stor och lång erfarenhet från geotekniska säkerhetsfrågor i planprocessen från länet som vi nu får god användning av inom vårt utökade myndighetsstöd.
Stödets omfattning och innehåll
Stödet gäller planprocessen och omfattar översiktsplaner och detaljplaner enligt PBL. Stödet riktas till länsstyrelserna som underlag för ställningstaganden om detaljplaner kan bli olämpliga med hänsyn till den geotekniska säkerheten, samt om geotekniska risker i översiktsplaner behandlats tillräckligt. Kommunerna är en naturlig och självskriven part i processen eftersom de kan behöva stöd och rekommendationer rörande säkerhetsfrågorna. Stödet omfattar granskning inklusive remissyttrande och är inriktat på de geotekniska säkerhetsfrågorna, vilka omfattar: ● Ras och skred ● Slamströmmar ● Blocknedfall i branta fastmarkspartier och bergras ● Erosion ● Geotekniska säkerhetsfrågor relaterade till översvämningar. I myndighetsstödet ingår inte: ● Bygglovprocessen ● Grundläggningsteknik, sättningsrörelser etcetera ● Markradon ● Markmiljötekniska frågeställningar (förorenade markområden). I stödet ingår inte heller att utFigur 4: Exempel på inträffade sked i Göta älvdalen. föra undersökningar eller utred1: Jordfallsskredet 1150, 65 ha. 3: Intagan 1648-10ningsarbete för att klarlägga geo07, 27 ha. 6: Ballabo mars 1733, 3 ha. 9: Utby 1806tekniska förhållanden. Sådana 12-21, 4,5 ha. 10: Västerlanda ca 1830, >5 ha. undersökningar och utredningar 12: Surte 1950-09-29, 24 ha. 14: Göta 1957-06-07, är en del i underlaget för att klar32 ha. 15: Agnesberg 1993-04-14, 0,3 ha. lägga den geotekniska lämplig16: Ballabo 1996-04-16, 0,7 ha. heten av ett planförslag och mås13
te tas fram av berörd kommun/exploatör i planprocessen. Vår granskning sammanfattas i ett yttrande som vid behov innehåller rekommendationer till kompletteringar av det tekniska underlaget. En viktig del av vårt arbete är granskning av hur behovet av geotekniska åtgärder/restriktioner har säkerställts i detaljplaner, exempelvis genom bestämmelser på plankartan. SGI värderar om förslagen till åtgärder och bestämmelser löser det geotekniska problemet på ett tillfredsställande säkert sätt. Länsstyrelsen får sedan ta ställning till om det är plantekniskt lämpligt och tillåtet enligt PBL. En del åtgärder, som utläggning av erosionsskydd, stödbankar i vattenområden etcetera kan dessutom behöva prövas enligt Miljöbalken. Tillåtligheten för åtgärder – som i och för sig löser ett geotekniskt problem – måste således säkerställas innan dessa kan föreskivas som en förutsättning för planläggning.
Vilka ärenden kan remitteras till SGI?
SGI:s myndighetsstöd har som framgår ovan tidigare omfattat enbart Västra Götalands län, som har frekvent förekommande geotekniska risker. Urvalet av vilka ärenden som behöver remitteras till SGI har med gott resultat utförts av Länsstyrelsen. Denna rutin behöver nu tillämpas av samtliga länsstyrelser eftersom vi inte har möjlighet att granska samtliga detalj- och översiktsplaner. Och det är inte heller nödvändigt utifrån ett geotekniskt säkerhetsperspektiv eftersom dessa frågor inte alltid är avgörande eller styrande. Det är däremot viktigt att ärenden med geotekniska säkerhetsfrågor tillställs SGI för granskning om det kan finnas tveksamheter kring värderingen av den geotekniska lämpligheten eller om tillräckliga åtgärder eller restriktioner har kopplats till planen för att säkerställa lämpligheten. Länsstyrelserna behöver stöd och kunskap för att kunna göra dessa urval på ett säkert sätt. Under våren 2010 har vi därför samlat samtliga landets länsstyrelser för information om geotekniska risker, förutsättningar för dessa och hur sådana risker måste utredas i planskedet. Vi får säkert anledning att återkomma till länsstyrelserna och även till kommunerna för att bredda och öka kunskapen om geotekniska frågor i planprocessen. Vi för också självklart fortlöpande dialog med länsstyrelser och kommuner i aktuella ärenden och vid tveksamheter tittar vi alltid på ett ärende för att undvika misstag.
Vilka geotekniska frågor bör klarläggas i planprocessen?
I en översiktsplan behöver översiktligt redovisas geologiska och geotekniska förhållanden samt eventuella geotekniska risker som underlag för strategiska val av 14
lämplig markanvändning. Särskilt bör framgå i vilken utsträckning de geotekniska säkerhetsfrågorna är styrande för markanvändningen. Det bör också redovisas en strategi på hur de geotekniska frågorna ska klarläggas i senare skeden. De risker som behöver redovisas är: ● Skred och ras (jord och berg) ● Översvämning ● Erosion ● Områden med komplicerade geotekniska förhållanden (begränsad byggbarhet). PBL, 2kap 1§, föreskriver att markoch vattenområden ska användas för det eller de ändamål för vilka områdena är mest lämpade. Det medför att i en detaljplan måste bland annat: ● Markförhållanden och geotekniska risker klarläggas ● Säkerhetshöjande åtgärder säkerställas ● Restriktioner säkerställas. Ny planläggning av ett område medför att hela planområdet behöver värderas, dvs. även redan exploaterade delar eftersom det inte är säkert att dessa prövats enligt dagens krav. En central del av SGI:s stöd i planprocessen är granskning av stabilitetsförhållanden och att eventuella behov av åtgärder har klarlagts i tillräcklig omfattning. Granskningen görs bland annat med stöd av de rekommendationer som ges i Skredkommissionens Rapport 3:95 ”Anvisningar för släntstabilitetsutredningar”. Eurokod – ett europeiskt regelverk som håller på att införas i Sverige – kommer att implementeras i bedömningen framöver. Exempel på andra säkerhetsfrågor som behöver redovisas är: ● Erosionsförhållanden och eventuella behov av erosionsskyddande åtgärder ● Bergslänters stabilitet och risk för blocknedfall samt behov av eventuella åtgärder ● Åtgärder mot översvämningsrisker, särskilt med hänsyn till klimatförändringar, och geotekniska konsekvenser av dessa. SGI värderar inte lämpliga nivåer för skydd mot översvämning. Mot bakgrund av att skyddsåtgärder, exempelvis marknivåhöjningar och skyddsvallar, ofta försämrar stabiliteten är det dock angeläget att nivåer klarläggs och regleras i planskedet. De geotekniska säkerhetsfrågorna måste klarläggas och behov av åtgärder redovisas och säkerställas i planskedet. Det är således inte tillräckligt att i planskedet endast kräva att de geotekniska förhållandena ska klarläggas i samband med utbyggnad av området. Ett område som planläggs med detaljplan måste vara geotekniskt lämpligt och säkert eller kunna göras lämpligt och säkert. Ofta krävs därför geotekniska åtgärder eller restriktioner i en detaljplan. Dessa måste redovisas och säkerställas i planhandlingarna, till exempel genom:
Marknivåer och släntlutningar Maximal tillåten markbelastning Förstärkningsåtgärder Erosionsskydd och omgrävning av vattendrag ● Bergrensning och borttagning av block ● Utbyggnadsordning. ● ● ● ●
Samhällsnytta
För att undvika att ny bebyggelse placeras på mark som är hotad eller med tiden kan komma att bli hotad av naturolyckor är det viktigaste instrumentet den kommunala fysiska planeringen. PBL används för ny bebyggelse på oexploaterad mark och ofta för tillkommande bebyggelse på exploaterad mark. Därför är SGI:s uppdrag och stöd riktat till landets länsstyrelser och kommuner. Genom det viktiga uppdrag som SGI nu fått av regeringen har vi med vår geotekniska kompetens och med stort engagemang gett oss i kast med den betydelsefulla samhällsuppgift som den fysiska planeringen innebär på både kort och lång sikt. Vi pekar ut geotekniskt känsliga och kritiska punkter i kommunernas planering och arbetar för att ge tydliga rekommendationer av vilka utredningar som krävs för att klarlägga de geotekniska förhållandena för en säker och långsiktig hållbar samhällsutbyggnad. Krävs åtgärder eller restriktioner värderar vi dessa så att de är säkra och hållbara. Vi ser en tydlig ökad tillströmning av planärenden. Under hela 2009 hade vi cirka 420 ärenden och hittills under året, tom oktober, har vi haft cirka 450 ärenden för granskning, varav ett 80-tal ärenden från ”nya” län och kommuner. Antalet ärenden till SGI är naturligtvis starkt beroende av planeringsaktiviteten i kommunerna men också av vilka områden som tas i anspråk för ny planering och utbyggnad. Värt att notera är att cirka tolv procent av alla byggnader i Sverige ligger inom hundra meter från kust- eller strandlinje. Exploateringstrycket är alltjämt hårt inom dessa strandnära lägen. Inom sådana områden är det särskilt angeläget att beakta effekter av klimatförändringar i form av ökade vattennivåer och flöden som kan leda till översvämning, erosion och bristfällig stabilitet. Många ärenden innehåller komplicerade geotekniska frågeställningar med samtidiga risker för ras/skred, erosion och översvämning samt frågeställningar rörande effekter av förändrat klimat. Med utgångspunkt från de geotekniska säkerhetsfrågorna tillstyrker vi föreslagna lösningar, konstaterar brister och ger förslag på åtgärder eller riktar uppmärksamhet på någon särskild planteknisk fråga. Myndighetsstödet bidrar aktivt till att geotekniska säkerhetsfrågor klarläggs och nödvändiga åtgärder säkerställs i planprocessen för långsiktig hållbar samhällsutbyggnad. Vi är övertygade om att stödet gör stor samhällsnytta! ■ Bygg & teknik 1/11
! #' ! ! !! ! ! ( "! !! ! !! ( & ( "! &!! & "! !! # ! ! & ! #' ! % ! ! # & !! ( ! !! ! !
" & & ! % ! ! ! " & & ' " ! " & ! ( ' & & !!
$$$
" &
Geoteknik - från små till stora projekt
COWI-koncernen är en ledande nordeuropeisk rådgivningsverksamhet med ca 6000 medarbetare. Vi tillhandahåller kvalificerade ingenjörstjänster baserade på miljö- och samhällsbyggnadsmässig hänsyn. I Sverige är vi ca 850 medarbetare med inriktning mot miljö, byggnad & fastighet, infrastruktur, industri, process samt energi.
www.cowi.se
16
Bygg & teknik 1/11
Nu gäller den – Eurokod inom geoteknik År 2005 påbörjade Implementeringskommissionen för europastandarder inom geotekniken (IEG) sitt arbete med att skapa förutsättningar och verktyg för en väl implementerad tillämpning av Eurokod inom geotekniken. Branschen har visat att man genom samverkan kommer en god bit på väg mot en ökad förståelse för nödvändiga förändringar i arbetsmetodik samt gemensamma tolkningar, vilket var ett av syftena när IEG startades. Vad innebär det nya regelverket? Vad har IEG lyckats åstadkomma under sina sex år som branschorganisation?
Ett nytt regelverk kräver kompetensutveckling
Nu gäller eurokodsystemet även för geoteknik. Det medför att alla som på något sätt arbetar med geoteknik (till exempel geotekniker/geoprojektörer, konstruktörer, markprojektörer, projektledare/byggledare och arbetsledare/platschefer i byggföretag) måste lära sig mer om de nya reglerna för att dra bäst nytta av nyheterna. En kompetensutveckling behövs i branschen.
Utbildningsprogram som möter olika kategoriers behov
En viktig del i IEG:s arbete har varit att sprida kunskap om de nya standarderna inom branschen. Detta har bland annat skett genom ett omfattande kurspaket. Kurserna har riktat sig till alla som påverkas av de nya reglerna, det vill säga till såväl geotekniker, som till konstruktörer och andra icke-geotekniker.
Fördel Sverige
Branschens gemensamma arbete i IEG har lett till att Sverige idag ligger väl Artikelförfattare är Gunilla Franzén, VTI Statens Vägoch transportforskningsinstitut, Linköping. Gunilla är också teknisk sekreterare i Implementeringskommissionen
för europastandarder inom geotekniken (IEG). Bygg & teknik 1/11
framme när det gäller att ha en samsyn om hur de nya reglerna ska tillämpas jämfört med våra kollegor ute i Europa.
Fördel ekonomi
Med Eurokod ges bättre möjligheter att ta hänsyn till de verkliga förhållandena. Om man gör noggrannare undersökningar och utredningar som minimerar osäkerheterna ”belönas” man med möjligheter att utföra mer ekonomiska lösningar.
Regelverk
Sverige har tillsammans med resten av Europa fått ett nytt gemensamt regelverk för dimensionering inom byggsektorn. Detta innebär att Eurokod, som är en paraplystandard, ska tillämpas i alla EUländer. I Sverige ersätter de exempelvis Boverkets konstruktionsregler (BKR). Genom att fastställa gemensamma principer för hur dimensionering ska utföras och vad som ska beaktas förväntas handeln med konstruktions- och byggtjänster inom Europa att underlättas. Varje land har möjlighet att göra nationella val som utgår från ländernas olika förutsättningar avseende till exempel geografi, klimat och säkerhetsnivå. Varje land kan även ge allmänna råd om tillämpningen av eurokoderna.
Geoteknik
En av huvuddelarna i eurokodsystemet är geoteknik (grundläggning av hus, vägar/ järnvägar och anläggningar). En gemensam ram har skapats inom Europa, inom
vilken varje land fick möjlighet att till viss del rita sin egen tavla.
Eurokod och geoteknik i Sverige
Målsättningen med IEG:s arbete är att gemensamt inom branschen komma överens om hur vi ska dimensionera, utföra och kontrollera våra geokonstruktioner med hänsyn till införandet av eurokoderna. IEG:s arbete visar på en bransch som gemensamt vill ta sitt ansvar och skapa förutsättningar för en sund konkurrens och inte som många förutspådde en konkurrens i okunskap avseende de nya standarderna. Totalt har ett fyrtiotal organisationer/företag deltagit i IEG.
Ekonomi och innovationer
En effektiv implementering av de nya standarderna skapar även förutsättningar för att optimera byggkostnaderna i Sverige, eftersom god kunskap och rätt tilllämpningar gör att vi kan utnyttja de geotekniska förhållandena på ett mer ekonomiskt sätt. En effektiv implementering skapar även möjligheter till nya innovationer. Du läser rätt – standarder kan leda till innovationer, jämför till exempel införandet av File Transfer Protocol som var en förutsättning för utvecklingen av internet.
Vilka är skillnaderna mot tidigare?
För geotekniken innebär införandet av de nya standarderna både stora och små skillnader. Förändringar som gäller för byggherrar, konsulter, entreprenörer, myndig-
Faktaruta IEG
På initiativ av Svenska Geotekniska Föreningen, i dialog med branschen, bildades IEG i september 2005. Målsättningen var att ta ett helhetsgrepp om implementeringen. Ur IEG:s stadgar: ”IEG är en ideell förening, under Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademiens, IVA:s, hägn, som har till uppgift att initiera, samordna och utföra arbete som krävs för implementering av Europastandarder inom Geoteknikområdet, vilka inom de närmaste åren enligt EU-direktiv och lagen om offentlig upphandling kommer att ersätta och komplettera stora delar av dagens svenska geotekniska regelverk. Syftet är också att säkerställa att det tas fram nödvändiga hjälpmedel i form av anpassade handböcker o. dyl.” IEG:s arbetsområde omfattar bland annat standarder från följande tekniska kommittéer inom CEN: − CEN/TC 250/SC7, Geoteknisk dimensionering – EN 1997 − CEN/TC 288, Utförande av geokonstruktioner. − CEN/TC 341, Geotekniska undersökningar och provning − CEN/TC 189, Materialstandarder. Hemsida: www.ieg.nu. 17
Vilka är med i IEG
FOTO: RYNO QUANTZ
heter och kommuner. En av de stora skillnaderna är att för flertalet typer av konstruktioner så får vi ett nytt sätt att hantera säkerhet, vilket kräver ett extra beräkningsarbete under en övergångsperiod för att bygga upp en erfarenhetsbank i det nya systemet. En felaktig hantering kan leda till konstruktioner som inte lever upp till ställda krav på säkerhet. Andra skillnader är ett mer omfattande krav avseende dokumentation i samtliga skedena av byggprocessen, från undersökning, dimensionering till utförande. Den kunskap som finns utrednings/projekteringsskedet dokumenteras och kan därmed nyttjas på ett effektivare sätt under resten av byggprocessen. För varje enskild geokonstruktion finns ett antal nya eller ändrade krav jämfört med tidigare regelverk.
Utfört arbete – detta har vi gjort
IEG har under sina sex verksamhetsår aktivt arbetat med att få till en effektiv implementering inom hela geoteknikområdet. Skillnader mellan nya och tidigare regelverk har identifierats, konsekvensanalyser genomförts och förslag till tillämpning av eurokodsystemet för plattor, pålar, stödkonstruktioner, slänter, bankar, berg och vatten har tagits fram. IEG har även tittat på möjligheterna avseende fältgeoteknik, laboratoriegeoteknik och till-
18
– Genom IEG har landets ledande experter inom geoområdet samlats och kommit överens om gemensamma förhållningssätt och beräkningsmodeller, säger IEG:s ordförande Mårten Lindström.
lämpning av observationsmetoden. IEG har tagit fram underlag till Boverket och Vägverket/Trafikverket som ger ut föreskrifter innehållande de svenska nationella valen.
Sagt om IEG och de nya standarderna
– Genom IEG har landets ledande experter inom geoområdet samlats och kommit överens om gemensamma förhållningssätt och beräkningsmodeller. Det har inneburit dryga fem år av hårt arbete, men nu kan man börja skörda frukterna av det, säger Mårten Lindström, More 10 AB, ordförande för IEG sedan 2008. De stora vinnarna på detta är kunderna och samhället, som kan erbjudas kostnadseffektiva lösningar med minst samma säkerhetsnivåer som tidigare. Med rätt utbildning kommer aktörerna i sektorn att hjälpa till att sänka de onödiga kostnaderna i samband med arbeten i jord och berg. Varje år förbrukas stora belopp i onödan, ofta genom överstarka konstruktioner där man ”tar till för säkerhets skull” och i en del olyckliga fall genom skador förorsakade av skred, ras och sättningar. – Eurokodens sätt att hantera geoteknisk information skapar möjlighet att dra nytta av all information från de fältundersökningar vi utför och därmed får en bätt-
IEG består av representanter från myndigheter, konsulter, entreprenörer, högskolor, forskningsinstitut, materialtillverkar och leverantörer. IEG:s styrelse består av följande personer: Mårten Lindström, More 10 AB, ordf Håkan Stille, KTH, vice ordf Lovisa Moritz, Trafikverket Magnus Karlsson, Trafikverket Lars Göransson, Boverket (adj) Christina Berglund, SGI Henrik Möller, Tyréns Stefan Larsson, Skanska/KTH Anders Kullingsjö, Skanska Christer Hermansson, Safe/Europile Agne Minsér, Byggros Tomas Franzén, BeFo (adj) Gunilla Franzén, VTI, tekn sekr (adj)
re konstruktion, säger Håkan Garin, GeoVerkstan, projektledare för IEG:s projekt om geoteknisk data – Eurokod ger oss ett gemensamt regelverk inom Europa och därmed även större möjlighet till utveckling, säger Lovisa Moritz, Trafikverket, styrelseledamot i IEG. – Det nya regelverket underlättar konkurrens inom hela EU och därmed även svensk teknikexport, säger Christer Hermansson, Europile, styrelseledamot i IEG. I skrivandets stund är IEG:s verksamhet inne i sitt slutskede och i samband med föreningsstämman 2011 kommer verksamheten i sin nuvarande form att upphöra. Delar av verksamheten kommer eventuellt att fortsätta under andra huvudmän. IEG:s styrelse vill, genom Mårten Lindström, ordförande, och artikelförfattaren Gunilla Franzén, teknisk sekretrerare, passa på att genom denna artikel tacka alla företag och organisationer som under åren bidragit till organisationens verksamhet och därmed skapat förutsättningar för att Sverige idag ska stå väl rustade inför tillämpningen av Eurokod inom geotekniken. ■
Bygg & teknik 1/11
Kontorshuset Kuggen Kuggen - Ny grundläggningsmetod â&#x20AC;&#x201C; ny grundläggningsmetod Kuggen - Ny grundläggningsmetod Byggnaden grundlagd är är grundlagd medmed 52 m Byggnaden 52 mkohesionspĂĽlar. lĂĽnga är kohesionspĂĽlar. FĂśr Byggnaden grundlagd lĂĽnga FĂśr attmed mins att minska sättningarna har ka sättningarna har stĂśdpĂĽlar sla52 m lĂĽnga kohesionspĂĽlar. FĂśr stĂśdpĂĽlar slagits ca 1 gits och kapats cirkaoch 1 mkapats under att minska sättningarna har botm under bottenplattan. Beräktenplattan. Beräknad sättning efter stĂśdpĂĽlar slagits och kapats ca 1 nad sättning efter 100 ĂĽr är 20 hundra ĂĽr är 20 Ă 25 cm. Utan stĂśdm under bottenplattan. Beräk- Ă pĂĽlarna skulle beräknade me25 cm. Utan den stĂśdpĂĽlarna skulle nad sättning efter 100 ĂĽr är 20 Ă delsättningen cirka 60 cmskulle och dencm. beräknade medelsättningen 25 Utanbli stĂśdpĂĽlarna med en kraftig snedsättning. bli ca 60 cm och med en kraftig den beräknade medelsättningen snedsättning. ca 60 cm och med enKuggen kraftigpĂĽ I bli GĂśteborg är kontorshuset snedsättning. I GĂśteborg är kontorshuset Kuggen Chalmers Lindholmen under uppfĂśrande
med fem vĂĽningar ovan markunder och källare Chalmers uppIpĂĽ GĂśteborg är Lindholmen kontorshuset Kuggen med underkant platta cirkaovan 4 mmark under fĂśrande med 5 vĂĽningar pĂĽ Chalmers Lindholmen undersom uppmark. Varje vĂĽningsplan utformas och källare med underkant platta caett fĂśrande med 5 vĂĽningar ovan mark liggande kugghjul, därav namnet Kug4 mkällare under mark. Varje vĂĽningsplan och med underkant gen. VĂĽningsplanen är olika platta stora ca och utformas som ett liggande kugghjul, 4 m under mark. Varje vĂĽningsplan dessutom placerade sĂĽ att ett Ăśverhäng därav vilket namnet Kuggen. bildas, en VĂĽningsfĂśrhĂĽllandevis utformas sommedfĂśr ett liggande kugghjul, planen är olika stora och dessutom stor osymmetrisk belastning pĂĽ grunddärav namnet Kuggen. VĂĽningskonstruktionen. placerade sĂĽ att ett Ăśverhäng bildas planen är olika stora och dessutom vilket medfĂśr en fĂśrhĂĽllandevis stor placerade sĂĽ att ett Ăśverhäng bildas Omvänd kohesionspĂĽlning osymmetrisk belastning pĂĽ grundvilket medfĂśr en fĂśrhĂĽllandevis Grundläggningsmetoden innebär att stor byggkonstruktionen. osymmetrisk belastning grundnaden i princip grundläggspĂĽ med konvenkonstruktionen. tionella kohesionspĂĽlar, men innebär fĂśr att mins Grundläggningsmetoden att kabyggnaden sättningarna utfĂśrs grundläggs även en stĂśdpĂĽli princip med Grundläggningsmetoden innebär att ning som fungerarkohesionspĂĽlar, som en â&#x20AC;?omvändâ&#x20AC;? kokonventionella byggnaden i princip grundläggsimen med hesionspĂĽlning, se principsektion figur fĂśr att minska sättningarna utfĂśrs men 1.konventionella StĂśdpĂĽlarna (dekohesionspĂĽlar, â&#x20AC;?omvändaâ&#x20AC;? kohesionäven en stĂśdpĂĽlning som fungerar fĂśr att minska spĂĽlarna) slĂĽs tillsättningarna fast botten utfĂśrs och kapas som1en kohesionspĂĽlning, cirka under bottenplattan. Placering även enmâ&#x20AC;?omvändâ&#x20AC;? stĂśdpĂĽlning som fungerar se principsektion i Figur av ochen antalet stĂśdpĂĽlar väljs1.sĂĽStĂśdpĂĽatt de besom â&#x20AC;?omvändâ&#x20AC;? kohesionspĂĽlning, larna (de â&#x20AC;?omvändaâ&#x20AC;? kohesionspĂĽräknade sättningarna blir jämna och av se principsektion i Figur 1. StĂśdpĂĽĂśnskvärd storleksordning. larna) slĂĽs till fast botten och kapas larna (de â&#x20AC;?omvändaâ&#x20AC;? kohesionspĂĽsammankopplas via gĂĽngbroar caKuggen 1 mslĂĽs under bottenplattan. larna) till fast botten ochPlacering kapas till tvĂĽ andra byggnader, Navet och Jupiav och antalet stĂśdpĂĽlar väljs sĂĽ att ca 1 under bottenplattan. Placering ter, enmstĂśdpĂĽlad och en kohesionspĂĽlad, de och beräknade sättningarna blirsĂĽjämna stĂśdpĂĽlar väljs att seavfigur 4antalet pĂĽ sidan 20. Dimensioneringen och av Ăśnskvärd storleksordning. de utfĂśrts beräknade jämna har sĂĽ att sättningarna den beräknadeblir sättningen fĂśr Kuggen är ungefär hälften den beoch av Ăśnskvärd storleksordning. Kuggen sammankopplas viaavgĂĽngräknade sättningen fĂśrbyggnader, Jupiter. Sättningsbroar till tvĂĽ andra Navet Kuggen sammankopplas via gĂĽngskillnaden mellan Kuggen och de omgioch Jupiter, stĂśdpĂĽlad och en broar till tvĂĽ en andra byggnader, Navet vande byggnaderna blir därmed ungefär NRKHVLRQVSnODG VH ÂżJXU 'LPHQoch Jupiter, en stĂśdpĂĽlad och en lika stor. sioneringen har utfĂśrts sĂĽ attiden KohesionspĂĽlarna placeras princip NRKHVLRQVSnODG VH ÂżJXU 'LPHQberäknade sättningen fĂśr Kuggen är där byggnadslasterna kommer ner. sioneringen har utfĂśrts sĂĽ att denPĂĽlarnas längd samt utnyttjandegrad (pĂĽfĂśrd ungefär hälften av den beräknade beräknade sättningen fĂśr Kuggen är belastning) väljs sĂĽ att lasten ĂśverfĂśrs sättningen fĂśr Jupiter. ungefär hälften av den Sättningsberäknade skillnaden mellan Kuggen och de sättningen fĂśr Jupiter. Sättningsomgivande byggnaderna blir skillnaden mellan Kuggen ochdärmed de ungefär likabyggnaderna stor. omgivande blir därmed ungefär lika stor. ArtikelfĂśrfattare ArtikelfĂśrfattareär Per-Gunnar Per-Gunnar Larsson ArtikelfĂśrfattare Larsson, Per-Gunnar Bohusgeo AB, Larsson Uddevalla.
Uddevalla Uddevalla
Bygg & teknik 1/11
StÜtvügsmätning har utfÜrts pü samtliga stÜdpülar och StÜtvügsmätning har utfÜrts bärfÜrmügan har beräknats pü samtliga stÜdpülar och som spets- och mantelbärigbärfÜrmügan har beräknats heten i friktionsjorden. som spets- och mantelbärigheten i friktionsjorden. Fyllning
Fyllning
52 m lünga kohesionspülar av betong, med tvärsnitt 52 m lünga kohesionspülar 270x270 mm, som ÜverfÜr av betong, med tvärsnitt byggnadslasten till leran 270x270 mm, som ÜverfÜr byggnadslasten till leran 65 m Lera 65 m Lera
75 m Lera 75 m Lera
Block Friktionsjord
Friktionsjord Berg Berg
Last av fyllning Last av fyllning
Block
StÜdpülar som kapas ca 1 m under bottenplattan. StÜdpülar som kapas Betongpülar med tvärsnitt ca 1 m under bottenplattan. 270x270 mm Betongpülar med tvärsnitt Fungerar som "omvända" 270x270 mm kohesionspülar och minskar Fungerar som "omvända" sättningarna genom att kohesionspülar och minskar pühängslaster frün leran sättningarna genom att ÜverfÜrs till fast botten pühängslaster frün leran ÜverfÜrs till fast Figur 1. botten
Principsektion Figur 1. Figur 1: Principsektion. Principsektion
Konstruktion TyrÊns AB 3-dimensionell modell Konstruktion TyrÊns AB av byggnaden 3-dimensionell modell beräkningar av: av byggnaden - moment beräkningar av: - tvärkrafter - moment - deformationer - tvärkrafter - deformationer Samverkan byggnad Samverkan undergrund byggnad undergrund Geoteknik Bohusgeo AB 3-dimensionell modellAB Geoteknik Bohusgeo av jordlagren 3-dimensionell modell Beräkningar av: av jordlagren - spänningar Beräkningar av: - portryck - spänningar - sättningar - portryck - sättningar Avlastning genom källarschakten Avlastning Avlastning genom genom källarschakten stÜdpülarna Avlastning genom stÜdpülarna Lastkoncentration frün kohesionspülarna Lastkoncentration frün kohesionspülarna
Figur Figur 2: 2. Beräkningsmodell Beräkningsmodell och och beräknade spänningar. Figur 2. beräknade spänningar Beräkningsmodell och beräknade spänningar 1 (5)
1 (5)
19
incip ner. egrad lasten som sätt-
115
110
meter
56 st kohesionspålar 90
85 80
85
90
Figur 3. Pålarnas placering 160
95
100
105
75
Navet - 2001 stödpålat
70
re Källa
70
65
Kuggen-2010
60
55
80
65
70
meter
Sektion Portryck, mm
75
100
Jupiter - 1999 44 m kohesionspålar (18 m trä+26 m btg)
60
Stora uppfyllningar
115
Figur 3: Pålarnas placering.
80
120
110
meter
Fyllningar utlagda: - 1860, ca 1.5 m - 1910, ca 1 m - 1950, ca 1 m - 2000, ca 0.5 m Totalt ca 4 m
140
älv are et. mråådena 1850 llbara
Djup i meter från markytan till lerans underkant
40 Vatten 20 50
70
90
110
130
150
170
meter
Figur 4. Figur 4:och Kuggen, Jupiter och och Navet. Lerdjup och fyllningar. Kuggen, Jupiter Navet. Lerdjup fyllningar
Ytlast i kN/m2
60
Sättning i cm
j t slutrst ngll de 1910, , ovisas
Lättklinker 1 m tjocklek tot. 150 m3
100
95
att välja” örallt ing-
vid ett V WRWDOD ppgå QDGVmasn de om och till tförts Jn $Y U DWW var u upp-
28 st stödpålar
105
ak heeringen av ader,
ningar v stödll en U gen av rna.
Lättklinker - för att marksättningarna skall bli likartade runt byggnaden
1950
2000 2010
1910
40 1860 20
Från kartmaterial framtagen trolig sättning
0 40 80 120 160 200 0
10
20
30
40
50
60 70 80 90 Antal år efter 1860
100 110 120 130 140 150
Figur 5.Beräknade sättningar av utlagda fyllningar 1860, 1910, 1950 och 2000. Figur 5: Beräknade sättningar av utlagda fyllningar 1860, 1910, 1950 och 2000
20
inom den del av leran som beräknas ge jämnast och minst sättningar. Stödpålarna placeras i huvudsak inom samma områden som kohesionspålarna. Antalet och placeringen av stödpålarna påverkas även av fyllningar, intilliggande byggnader, lertjocklek med mera. Genom att göra sättningsberäkningar för olika antal och placering av stödpålar ”provar” man sig fram till en acceptabel sättningsbild. I figur 3 redovisas den slutliga placeringen av kohesionspålarna och stödpålarna. En stor fördel med metoden är att man inom vissa gränser kan ”välja” storlek på sättningar och framförallt placera stödpålarna så att sättningarna blir jämna.
2 (5)
Kuggen är belägen invid Göta älv och inom ett område som tidigare utnyttjades för hamnverksamhet. Innan utbyggnaden av hamnområdena påbörjades utgjordes områdena av låglänt ”madmark”. Mellan 1850 och 1860 påbörjades stora utfyllnadsarbeten för att skapa byggbara landområden. Uppfyllningar har sedan skett vid ett flertal tillfällen och fyllningens totala tjocklek bedöms vid Kuggen uppgå till totalt cirka 4 m. De första fyllnadsmassorna utgjordes av muddermassor, vilka är svåra att skilja från de naturligt avsatta jordlagren. Som hjälp vid bedömningen av när och till vilka nivåer uppfyllningarna utförts finns äldre kartmaterial att tillgå. Av kartmaterial från 1830 framgår att den ursprungliga strandlinjen var belägen ungefär där Kuggen nu uppförs. De stora lermäktigheterna på 60 à 80 m medför att man ej erhållit slutsättningarna, inte ens för de först utlagda fyllningarna. I beräkningarna har därför hänsyn tagits till de utfyllningar som utförts 1860, 1910, 1950 och 2000, se figur 4 och figur 5. I sättningsberäkningen som redovisas i figur 5, påbörjas alltså sättningsförloppet 1860. Den troliga sättning som redovisas i figuren har tagits fram med hjälp av äldre kartmaterial och de geotekniska undersökningarna. Beräkningarna har utförts för att erhålla ”rätt” spänningsoch portrycksfördelning för beräkningarna av Kuggens grundläggning.
Komplicerade förhållanden
Området där Kuggen uppförs är kraftigt påverkat av de äldre uppfyllningarna och av byggnaderna Navet och Jupiter. Exempel på hur beräknade tillskottsspänningar, porövertryck och konsolideringsgrad kan se ut före respektive efter det att Kuggen uppförts framgår av figur 6. Beräkningssektionens planläge framgår av figur 4. Av figur 6 framgår bland annat, att före Kuggen uppfördes uppgick de kvarstående porövertrycken till som mest cirka 30 kPa, inom lerlagrets mittre delar. Av diagrammet med konsolidering framgår att endast cirka 30 procent av slutsättBygg & teknik 1/11
Ă&#x2026;r 2010 - EFTER Kuggen
Navet
Jupiter 10
30 20
2300
0 20
40
20
0
-50
10 20
30
60
4 300
40 40
60
0
-40
0 0 10 20
60
0
0 1020 30
-30
0
10
-50
0
-20
40 50
0
20304050
10
-40
30
-10
30
70
0 10
Navet
20
50
30 40 50 60
0
-30
0
10
-20
Kuggen
0
0
-10
50
0
0 210
0
Jupiter 10
50
0
-60
0
Tillskottsspänningar i kPa
20
30
10
1
-40
10
-50
50
1
1
1
30
20
40
40
30 20
1
40 30 20
30 20 10
1 10 1 10 0 2 30
-30
1
-60
50
-20
1 10 20 30 40
1
-50
-10
1 102030
-40
1
-30
0
10 0 2 30 4 0
30
1
-20
10 20 30 40 50
10
0
10
10 20
1
10 20
Tillskottsspänningar i kPa
40
10
-10
0 0 0
-60
40
mittre delar. Av diagrammet med konsolidering framgür att endast ca Känslighetsanalyser Det DY VOXWVlWWQLQJDUQD lU ELOGDGH slutliga alternativet med kohesionlerlagretshar mittre delar. spülarinom och stÜdpülar tagits fram fÜr de
Ă&#x2026;r 2009 - FĂ&#x2013;RE Kuggen
40
ningarna är bildade inom lerlagrets mittre delar.L ÂżJXU SnE|UMDV DOOWVn VlWWQLQJVI|UInom den Ăśvre delen av Jupiters pĂĽlar ORSSHW 'HQ WUROLJD VlWWQLQJ VRP sker en avlastning pĂĽ grund av pĂĽhängslasterUHGRYLVDV L ÂżJXUHQ KDU WDJLWV IUDP (negativ mantelkohesion) pĂĽ püäldredelen kartmaterial och larnamed och hjälp inomavnedre av pĂĽlarna de geotekniska undersĂśkningarna. ĂśverfĂśrs lasten till leran frĂĽn byggnaden och pĂĽhängslasten. BeräkningarnaPĂĽhängslasten har utfĂśrts fĂśrpĂĽattNaervets hĂĽlla stĂśdpĂĽlar att tillskottspänâ&#x20AC;?rättâ&#x20AC;?medfĂśr spänningsoch portrycksningarna och porĂśvertrycken blir noll fĂśrdelning fĂśr beräkningarna av Kug(sättningen avstannar). gens grundläggning. placering mellan och fĂśrhĂĽlKuggens landevis nära Navet och Jupiter, OmrĂĽdet där Kuggen uppfĂśrsmedfĂśr är krafkomplicerade spännings- och sättningstigt pĂĽverkat av de äldre uppfyllningfĂśrhĂĽllanden. FĂśr Kuggens sättningsfĂśroch av byggnaderna kommer Navets stĂśdpĂĽlarNavet att ha och en lopp arna Jupiter. Exempel pĂĽ hur beräknade â&#x20AC;?bromsandeâ&#x20AC;? effekt medan Jupiters kohetillskottsspänningar, porĂśvertryck sionspĂĽlning kommer att ha en â&#x20AC;?Ăśkandeâ&#x20AC;? effekt. och konsolideringsgrad kan se ut fĂśre Under Kuggen sker av respektive efter detenattavlastning Kuggen uppleran ner till cirka 30 m djup under markI|UWV IUDPJnU DY ÂżJXU %HUlNQLQJVytan. Källarschakten samt pĂĽhängslasternaVHNWLRQHQV SODQOlJH IUDPJnU DY ÂżJXU (negativ mantelkohesion) pĂĽ stĂśd $Y ÂżJXU IUDPJnU EODQG DQQDW pĂĽlarna och kohesionspĂĽlarna ger avlastattpĂĽ fĂśre Kuggen uppfĂśrdesfrĂĽn uppgick ningen leran. Belastningen byggnadendeoch pĂĽhängslasten pĂĽ kohesionspĂĽkvarstĂĽende porĂśvertrycken till larnaVRP PHVW FD N3D LQRP OHUODJUHWV pĂĽfĂśres leran inom kohesionspĂĽlarnas nedre del.
20 10
-60
PorĂśvertryck i kPa
PorĂśvertryck i kPa
400 650 0 7 90
99
99 90 80 6700
6 00 7 8 0 90
99 90 80 7600500 4
99
50 40
99 99 99 90 99 90
9800700 6
modeller av jordlagren, belastningarna 10 10 Inom den Ăśvre delen av mest Jupiters pĂĽlar 80 och byggnaden som bedĂśmts sanno70 60 0 30 0 en avlastning pĂĽ grund av pĂĽ50 lika. sker Därefter har känslighetsanalyser 50 2040 30 20 40 30 40 40 -10 30 30 hängslaster (negativ mantelkohesion) gjorts, där de olika parametrarna varie-10 30 0 3 30 30 30 30 rats. pĂĽ Beräkningar harinom även nedre utfĂśrtsdelen fĂśr olipĂĽlarna och av -20 2020 -20 20 20 20 ka kontakttryck under bottenplattan. Kon20 20 pĂĽlarna ĂśverfĂśrs lasten till leran frĂĽn 20 -30 takttrycket (utĂśver vattenupptrycket) har -30 byggnaden och pĂĽhängslasten. varierats frĂĽn 0 till 40 kPa under hela eller 30 -40 -40 20 400 delarPĂĽhängslasten av plattan. 30 20 pĂĽ Navets stĂśdpĂĽlar 50 0 30 4 6 0 30 -50 40 40 40 60 -50 40 7 Det finns att emellertid osäkerheter i alla 0 50 5 medfĂśr tillskottspänningarna och 50 6070 80 70 80 50 60 7600 60 70 90 80 70 beräkningsmodeller och i valet av jordla-60 -60 porĂśvertrycken blir noll (sättningen gerparametrar. FĂśr att hantera dessa osä0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 avstannar). meter meter kerheter har byggnadskonstruktionen diKonsolidering i % Konsolidering i % mensionerats/kontrollerats sĂĽ att den har Kuggens placering mellan och fĂśrâ&#x20AC;?tillräckligâ&#x20AC;? styvhet i fĂśrhĂĽllande till hĂĽllandevis nära Navet och Jupiter, FigurFigur 6. 6: Exempel pĂĽ beräknade tillskottsspänningar, porĂśvertryck och undergrunden. Genom att variera kohekonsolideringsgrad, fĂśre respektive efter det att Kuggen byggts. medfĂśr komplicerade spänningsoch Exempel pĂĽ beräknade tillskottsspänningar, porĂśvertryck och konsolideringssionspĂĽlarnas styvhet (fjäderkonstanten i sättningsfĂśrhĂĽllanden. FĂśr Kuggens grad, fĂśre respektive efter det att Kuggen byggts. programmet) erhĂĽlles frĂĽn den tredimensionella modellen avkommer byggnaden olika ga delar av byggnaden. I figur 7 pĂĽ nästa byggnaden har tillräcklig styvhet fĂśr att sättningsfĂśrlopp Navets lastfĂśrdelningar mellan Med desstĂśdpĂĽlar att ha enpĂĽlarna. â&#x20AC;?bromsandeâ&#x20AC;? ef- sida redovisas exempel pĂĽ fyra sĂĽdana omfĂśrdela belastningarna mellan kohesa lastfĂśrdelningar utfĂśrs sättningsberäkDetta är ett sätt att â&#x20AC;?visaâ&#x20AC;? att sionspĂĽlarna. fekt medan Jupiters kohesionspĂĽlning beräkningar. 3-dimensionell modell av byggnaden ningar i den tredimensionella modellen kommer att ha en â&#x20AC;?Ăśkandeâ&#x20AC;? effekt. Â&#x2021; KHOD E\JJQDGHQ PRGHOOHUDV PHG 6WUX6RIW V )(0 'HVLJQ ' 6WUXFWXUH av lerlagren, där varje pĂĽle ĂśverfĂśr belastBeräkningarna är utfĂśrda av TyrĂŠns i GĂśteborg Tredimensionell modell av byggnaden ningen längs sin mantelyta. Ett flertal beUnder Kuggen sker en avlastning räkningar utfĂśrs fĂśr att kontrollera att â&#x2014;? Hela byggnaden modelleras med StruSoft:s FEM-Design 3D Structure. DY OHUDQ QHU WLOO FD P GMXS XQGHU 3-dimensionell belastnings- och jordlagermodell byggnadskonstruktionen klarar av att fĂśrBeräkningarna är utfĂśrda av TyrĂŠns i GĂśteborg. markytan. Källarschakten samt pĂĽ Â&#x2021; I\OOQLQJDU RFK NlOODUVFKDNWHU VRP UHNWDQJXOlUD \WODVWHU dela om belastningen mellan pĂĽlarna, sĂĽ hängslasterna mantelkohe Â&#x2021; SnOODVWHU JHQHUHUDGH VRP SXQNWODVWHU F P OlQJV SnOHQ Tredimensionell belastnings- och jordlagermodell att bĂĽde stĂśrre och (negativ mindre sättningar än sion) pĂĽ stĂśdpĂĽlarna ochinom kohesionsmedelsättningen kan utbildas samtli- uppĂĽtriktad punktlast ärsom negativ mantelkohesion â&#x2014;? Fyllningar och källarschakter rektangulära ytlaster. (ger pĂĽhängslast) pĂĽlarna ger avlastningen pĂĽ leran. â&#x2014;? PĂĽllaster genererade som punktlaster c-2 m längs pĂĽlen: - nedĂĽtriktad punktlast är byggnadslast+pĂĽhängslast â?? Â&#x2021; ODVWVSULGQLQJ HQOLJW %RXVVLQHVT RFK 0LQGOLQ uppĂĽtriktad punktlast är negativ mantelkohesion (ger pĂĽhängslast) Belastningen frĂĽn byggnaden och Faktaruta Kuggen â?? nedĂĽtriktad punktlast är byggnadslast plus pĂĽhängslast. pĂĽhängslasten pĂĽ kohesionspĂĽlarna Â&#x2021; VDPWOLJD ODVWHU JHV HQ EHODVWQLQJVKLVWRULD Byggherre: Chalmersfastigheter enligt Boussinesq och Mindlin. pĂĽfĂśres leran inom kohesionspĂĽlarnas â&#x2014;? Lastspridning Â&#x2021; WRWDOW FD ODVWHU L YDUMH EHUlNQLQJ Arkitekt: WingĂĽrd Arkitektkontor AB â&#x2014;? Samtliga laster ges en belastningshistoria. nedre del. Â&#x2021; ROLND OHUODJHUWMRFNOHNDU PHG ROLND HJHQVNDSHU VRP YDULHUDU L SODQ TotalentreprenĂśr: Peab â&#x2014;? Totalt cirka 4 000 laster i varje beräkning. Â&#x2021; GLPHQVLRQHOO NRQVROLGHULQJ PHG EHDNWDQGH DY NU\SQLQJ L OHUDQ â&#x2014;? Olika lerlagertjocklekar med olika egenskaper som varierar i plan. KonstruktĂśr: TyrĂŠns AB 'HW VOXWOLJD DOWHUQDWLYHW PHG NRKHâ&#x2014;? Endimensionell konsolidering, med beaktande av krypning i leran. Geotekniker: Bohusgeo AB
Bygg & teknik 1/11
21
Medelsättning 21 cm
22
22
22 24
2022
2 22 180
20
18
18
22
20
201
4
20 22
8 8
24 24
20
24
24
2 22 180
20
22
26
20 22
22 20 22
24 20
1820
22
20 22
20
26
18 0 2
22
24
1820
22
24
Medelsättning 2120cm 18 0 2
0 222
1820
1820
24
24
22
0 222
tagits Medelsättning 23 cm lagren, 20 en som Medelsättning 23 cm 20 22 UHIWHU 22 0 2 ts, där de 20 20 22 . Beräk2 2624 2 24 lika kon- 0 24 n. Kon- 2 20 22 24 24 2 4 6 2 24 ptrycket) 26 2 24 Pa20under 2
22
24 24
22
1 22 26 2 22 HWHU L DOOD 24 2 24 22 68 2224 26 2 20 2 22 2 let av 24 20 22 20 22 24 20 hantera 20 22 242 2 2 24 adskon22 2224 26 20 268 22 kontrolMedelsättning 22.5 cm 20 19 cm 22Medelsättning 24 lig” styv18 20 unden. 18 22 spålarnas Medelsättning 22.5 cm 22 Medelsättning 19 cm 18 rogram16 22 18 OOHQ DY 20 24 20 20 ingar 18 22 2 2 astfördel20 22 18 22 24 16 22 ningar i 18 2 2 2 4 0 GlU YDUMH 20 24 0 16 24 24 ngs sin 16 20 20 22 LQJDU XW18 22 22 24 20 18 24 20 ggnads20 18 0 22 22 2 1 20 8 fördela 24 18 16 24 24 arna, så 16 Figur lastfördelningar mellan 20 227: Exempel på beräknade sättningar för olika ättningar 18 kohesionspålarna. Lastfördelningarna är beräknade genom att fjäderkonstanten 8 20 0 4 ldas 1 27. 2 Figur 20 för de enskilda pålarna varierats. 22 22 20 18 naden. I Exempel på beräknade sättningar för olika lastfördelningar mellan kohe18 n I\UD Vn- sionspålarna. Lastfördelningarna är beräknade genom att fjäderkonstanten WW VlWW DWW I för figur redovisas en sättningsberäkkravet på byggnadens styvhet (förmåga de 8enskilda pålarna varierats. räcklig ning med den valda kohesionspålningen, att omfördela belastningarna från de röda Figur 7.men där samtliga stödpålar tagits bort. ”överbelastade” delarna till de blå deastningExempelByggnadens på beräknade sättningarblir förnästan olika lastfördelningar mellan kohemedelsättning tre larna). na. gånger Lastfördelningarna större än med stödpålarna och genom att fjäderkonstanten sionspålarna. är beräknade Medelsättning 58de cm Nästan totalkompenserad JVEHUlN-snedsättningen blir cirka 30 cm. Även ör de enskilda pålarna varierats. 38 nspål- lokala differenssättningarna inom bygg- Den totala 30 -belastningen 40 cm sättning från byggnaden 40 avsevärt ökar ödpålar naden ökar kraftigt, vilket uppgår till cirka 80 kPa. Vid sättningsbe42 46 4 44 42 4 5048 delsätt5860 56 5542 62 UUH lQ 48 6 6 4 4 58 866 ttningen Medelsättning 58760cm 60 D GLI38 30 - 40 cm sättning 48 gnaden 40 42 46 6872 ökar 4 44 42 4 5048 6 5860 56 et (för5 65 26 58 62 48 6 44 602 ngarna 6 6 5 4 4 8 58 56 760866 60 8 ” delarna 60 5 8 5
22
20
18
18
20
20
20
20 22
18
20
20
22
2 224
22 0 2
20
18
24 22
22
26
22
20
22
2 224
22 0 2
22
26
22
24
26
22
20
18
20
20
20
18
24
24 22
18
22
24
26
20
24
20 22
18
20
552 4
70
70
68
60 - 70 cm sättning
552 4
5542
50 586 60 7670866264 56 2
68
32 42 44 50 56 46 666246
50 586 60 7670866264 56 2
32 42 44 50 56 46 666246
34
50
56
66
34
50
5542
34 336840
34 336840
68
54 52
66
6872 66 6 58 64 Figur 8. 58602 56 Beräkning 6av de sättningar som 58 0 58 2 66 4 valda kohesionspålningen. 66 68 66
54 52
56
E\JJVid vattenan satts nplatta är GHOYDWWHQ-
66 42
48
räkningarna har vattenupptrycket under bottenplattan satts till 20 kPa (underkant bottenplatta är cirka 2 m under Göta älvs medelvattennivå). Avlastningen till följd av källarschakten är 50 à 55 kPa. Byggnaden är alltså nästan totalkompenserad relativt den befintliga markytan (70 à 75 kPa jämfört med 80 kPa). De omgivande fyllningarna är emellertid cirka 4 m tjocka och lastspridningen från dessa in under byggnaden ger upphov till de största sättningarna. För de ”mest sannolika modellerna” varierar lasten på kohesionspålarna mellan cirka 700 och 900 kN. Vid beräkningarna med varierande styvhet i pålarna kan pållasterna variera mellan cirka 400 och 1 300 kN och påhängslasten mellan 0 och 700 kN. Beräkningarna visar att inga påhängslaster erhålles på vissa pålar under byggnadens centrala del och att höga påhängslaster erhålles på fasadpålarna, där den utanförliggande fyllningen ”hänger sig på”. För full belastning på pålarna (påhängslasterna fullt utbildade) beräknas den elastiska deformationen i kohesionspålarna till cirka 30 mm och i stödpålarna till cirka 60 mm. För att erhålla dessa deformationer erfordras en långtidssättning i leran på cirka fem år. Avvägningar har utförts när bottenplattan och samtliga källarytterväggar gjutits (2010-04-29) samt efter det att hela betongstommen gjutits (2010-11-10). Uppmätta sättningar är cirka 23 till 27 mm. Beräknade marksättningar runt Kuggen mellan 2010 och 2110 (hundra år) redovisas i figur 9 på nästa sida. Närmast Kuggen är sättningarna cirka 30 cm, med en ökande sättning ut från byggnaden. I riktning mot Navet minskar dock sättningarna på grund av påhängslasterna på Navets stödpålar. Under samma tid (hundra år) är sättningen för Kuggen beräknad till 20 à 25 cm. Stödpålarna erhåller mycket höga påhängslaster, i närheten av brottlasten. Om
erhålles utan några stödpålar, men med den 60 - 70 cm sättning
Figur 8: Beräkning av de sättningar som erhålles utan några stödpålar, men med den valda kohesionspålningen.
Kuggen under uppförande, bilden tagen 2010-11-12. Till höger syns förbindelsegången mellan Kuggen och Navet (stödpålad). Till vänster om Kuggen ligger byggnaden Jupiter (kohesionspålad).
4 (5)
Figur 8. Beräkning av de sättningar som erhålles utan några stödpålar, men med den valda kohesionspålningen. 22
4 (5)
Bygg & teknik 1/11
grundförstärkning
- djupstabilisering - masstabilisering
TÄTA
LÖSNINGAR
Vi har nu utvidgat vårt sortiment med kompletta system för membraner, vattentätning och injektion.
NYHET!
SilverSeal
SilverSeal
Ny generation av högteknologiskt svällmembran.
CEMtobent DS Bjørvikatunnelen
Bentonit-membran med dubbeltätning för betongkonstruktioner.
CEMtobent CS E-18 Vestfold
Samma egenskaper som DS, men med folie för fuktskydd under montering.
Ta kontakt med oss på tfn + 46 54 20 20 30 fax + 46 54 52 20 20 post@terra-tec.com
www.terra-tec.com www.dmixab.se info@dmixab.se 031-18 99 90 Bygg & teknik 1/11
23
av käl\JJQDpenserad DQ j 'H RPlertid ca en från r uppa.
10
30 20
40 50 60
70
Sättningar i cm mellan 2010 och 2110 (100 år)
5
150
Navet - stödpålat
140
50
10 20 30 40
70
5
80
80
marksättningar 130
60
120
50
källare
40
22
50
40
80
80
24
30
5
40
30 40
60
22
70
10
20
meter
5
22
llerna” 30 0 ålarna 3 110 22 LG EH24 styvhet era mel100 SnKlQJV26 24 %HUlN22 30 90 gslaster 24 20 50 bygg30 50 40 öga på50 80 60 pålarna, ingen 70 50 stning 70 40 Jupiter - kohesionspålat 50 40 ullt iska 80 60 larna till 60 70 80 90 100 110 120 130 140 LOO FD meter ormaFigur 9. ttning i Figur 9: Beräknade sättningar efter hundra år för Kuggen och markytan runt Kuggen. Beräknade sättningar efter 100 år för Kuggen och markytan runt Kuggen. 70 60
50
60
70
30
60
40
10 20
50
någon stödpåle erhåller ”för hög” belastning och deformeras, sker dock enbart en något större sättning och en samtidig omfördelning av belastningen till de andra stödpålarna. Vilka alternativa grundläggningsmetoder är tänkbara? ● Konventionell stödpålning? ● Konventionell kohesionspålning, med fler och olika långa pålar? De stora påhängslasterna på konventionella stödpålar skulle medföra fler och kraftigare pålar än ”normalt” och det visade sig vara ett betydligt dyrare alternativ än den använda metoden. Fler och olika långa kohesionspålar ger förhållandevis liten effekt. Exempelvis ger en fördubbling av antalet kohesionspålar endast en minskning av sättningarna med 10 à 20 procent (av medelsättningen på cirka 60 cm). Grundläggningsmetodiken har utvecklats i samarbete med byggnadskonstruktör Bengt Johansson på Tyréns AB i Göteborg. ■
Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2011!
bottenerväget att 10/11).
nt Kug00 år) .XJJHQ G HQ naden. dock ängsUnder gen för FP
höga brottlasler ”för ras, sker ättning g av beålarna.
ar yggsson på
Figur 10. Kuggen under uppförande, fotot taget 2010-11-12. Till höger syns förbindelsegången mellan Kuggen och Navet (stödpålad). Till vänster om Kuggen ligger byggnaden Jupiter (kohesionspålad).
%\JJKHUUH &KDOPHUVIDVWLJKHWHU $UNLWHNW :LQJnUG $UN NRQWRU $% 7RWDOHQWUHSUHQ|U 3HDE .RQVWUXNW|U 7\UpQV $% *HRWHNQLNHU %RKXVJHR $%
5 (5) 24
Bygg & teknik 1/11
Bygg & teknik 1/11
25
BESAB är ett koncernoberoende helt personalägt anläggningsföretag grundat 1956.
BESAB har för närvarande över 120 specialister anställda. Många av dessa har varit anställda i decennier och förmedlar sin kunskap till yngre kollegor. Huvudkontor: Göteborg tel: 031-742 70 00 fax: 031-742 70 20
Lokalkontor: Stockholm tel: 08-444 34 60 fax: 08-444 34 75
www.besab.se
26
REFERENSER
BESAB erbjuder specialservice inom fyra produktområden: sprutbetong, injektering, grundförstärkring och betongreparationer.
Sprutbetong och injektering Norrortsleden vägtunnel, Stockholm Södra länkens vägtunnlar, Stockholm Akkats kraftverk, Jokkmokk Bolmentunneln, Sydvatten AB, Skåne LKAB Bergteamet, Kiruna Bergunderhåll SL, Stockholm Tunnelunderhåll, TeliaSonera, Göteborg Konstberg, Skansen, Stockholm
Betongreparationer Broreparationer, Vägverket Ringhals Kärnkraftverk Kajreparation, Göteborgs hamn
Grundförstärkning Stålpålar, titanpålar, Gamla stan i Stockholm Stålpålar, Göteborgs Centrum Stålkärnepålar, Waterfront, Stockholm Stålkärnepålar, Kv Pyramiden, Stockholm
Bygg & teknik 1/11
Back to basics:
Vad är odränerad skjuvhållfasthet? Odränerad skjuvhållfasthet torde vara den mest använda brottparameter inom geotekniken. Trots detta är det samtidigt den parameter som har störst potential att nyttjas i än högre grad för större samhällsekonomiska vinster. Artikeln behandlar därför just odränerad skjuvhållfasthet – vad är det och varför använder vi egentligen odränerad skjuvhållfasthet? Artikeln avslutas med att beskriva hur och varför triaxialförsöket är en nyckel till att förbättra vårt arbete. Varför odränerad skjuvhållfasthet?
Alla jordar är partikulära material. Detta tillsynes enkla konstaterande glöms ofta bort när vi inom geotekniken använder begrepp och beräkningsmetoder lånade från till exempel elasticitetsteorin. Jordens partikulära natur kan dock inte negligeras vid studier av jordens beteende och geotekniska frågeställningar. Jordar har stora variationer i partikelstorlekar och former, kornfördelning, packningsgrad och spänningsförhållanden. En av de viktigaste konsekvenserna av jordens partikulära natur är att klassiska mekaniska
och matematiska modeller för att beskriva jordens beteende är ytterst svåra att formulera. Denna konsekvens gör att vi, med all rätt, ofta tar till stora förenklingar och mer eller mindre bra empiriska samband. Detta innebär tyvärr även att det ofta uppstår en viss förvirring, alternativt felaktig bild, av geoteknikens metoder när man i textböcker om geoteknik framställer teorier eller ekvationer som ”sanningar”. Vad inom geotekniken är teorier, hypoteser, fakta, lag eller ren empiri? Odränerad skjuvhållfasthet, cu, är ett begrepp som det lätt uppstår missförstånd och förvirring kring. Även om cu används som en brottparameter och baseras på totalspänningar, sker ett brott i jorden alltid enligt effektivspänningar. Begreppet odränerad skjuvhållfasthet är en förenkling av jordens brottbeteende. Dess användning har historiska orsaker och används av två enkla anledningar: ● Det är inte praktiskt möjligt att veta in situ portryck och därmed jordens verkliga/rådande effektivspänningar samt hur dessa varierar med belastning eller avlastning (om vi hade möjligheten att alltid och överallt i en jordvolym veta rådande portryck och därmed effektivspänningar skulle cu vara en onödig parameter); ● Det förenklar beräkningsmetodiken avsevärt för stabilitetsproblem, till exempel slänter, bärighet eller sponter.
Vad är odränerad skjuvhållfasthet?
Före den moderna geoteknikens födelse var den allmänna uppfattningen att lera var ett rent kohesionsmaterial på samma sätt som stål, och att sand är ett rent friktionsmaterial. Då Terzaghi under 1920talet började experimentera med portrycksmätningar under konsolideringsförsök upptäckte han att deformationen var kopplad till en spänning motsvarande totalspänningen minus portrycket. På så sätt ”upptäcktes” effektivspänningar – en väl fungerande hypotes (!) för vattenmättade jordar. Ett tiotal år senare upptäckte CasaArtikelförfattare är Sölve Hov och Paula Nordberg, Golder Associates AB, Stockholm, Annika Rubensson, Atkins Sverige AB, Stockholm, samt Martin Holmén, Statens geotekniska institut (SGI), Linköping. Bygg & teknik 1/11
grande med flera att porövertryck kunde uppstå av ren skjuvning, vilket banade väg för förståelsen av en leras kohesionsliknande beteende och begreppet odränerad skjuvhållfasthet – det vill säga ϕ är lika med 0. Odränerad skjuvhållfasthet, cu, beror bland annat av vilka initiala effektivspänningar som råder i jorden då belastningen påbörjas, och på vilken portrycksutveckling som uppstår därefter. Ett viktigt faktum är att oavsett om belastningen sker under dränerande eller odränerande förhållanden, styrs brottet av effektivspänningar. En jords cu beror av bland annat jordens dränerade skjuvhållfasthet, dilatans, kontraktans, portrycksutveckling och belastningssituation. Dilatans och kontraktans är som exempel direkta konsekvenser av att jorden är partikulär. Med kontraktans innebär att jorden minskar i volym vid skjuvning och sker ofta med löst lagrade jordar. Dilatans innebär däremot att en volymökning sker vid skjuvning då jorden är fast lagrad och kornen måste rulla över varandra för att skjuvningen ska kunna ske. Om jorden är vattenmättad och man håller volymen konstant vid skjuvning (det vill säga odränerande förhållanden), kommer jordens vilja att dilatera eller kontraktera resultera i portrycksförändringar istället för volymförändringar. Våra lösa leror är ofta kontraktanta, vilket innebär att det uppstår en portrycksökning vid skjuvning. Portrycksökningen medför i sin tur att effektivspänningen minskar och då den når jordens dränerande hållfasthet som förslagsvis beskrivs av Mohr-Coulombs brottkriterium, uppstår ett brott. Figur 1 på nästa sida visar ett antal viktiga beteenden som har stora konsekvenser för en leras odränerade skjuvhållfasthet, cu. Figuren illustrerar två svagt överkonsoliderade leror som är provtagna från två olika djup, till exempel 5 och 8 m, vilket gör att de har olika initiella effektivspänningar σ' (A1 för 5 m djup och A2 för 8 m djup). Den vertikala spänningen
Odränerad skjuvhållfasthet har historiskt betecknats på olika sätt. Traditionellt i Sverige har τfu använts men har gradvis ersatts av cu för att följa europeisk standard. Man gick även en kort period över till su för att förtydliga att odränerad skjuvhållfasthet inte har någon koppling med kohesion som betecknas c´. Man gick trots detta tillbaka till cu som i nuläget är internationell standard och även används i denna artikel.
27
Figur 1 a: Spänningsvägar och vertikalt (aktivt) cu för två olika leror på två olika djup.
Figur 1 b: Spänningsvägar, vertikalt (aktivt) och horisontellt (passivt) cu för lerorna.
σ'v ges av σv och ett portryck (u0) samt K0 för den horisontella spänningen σ'h. Spänningarna är alltså anisotropa, det vill säga olika vertikalt och horisontellt. Figur 1 a visar följande beteende: ● Vid en belastning kommer både medelspänningen och skjuvpänningen i jorden att öka. Då lerans struktur börjas brytas ned uppstår stora portrycksökningar och spänningsvägen avviker kraftigt åt vänster. Brottet sker då leran når dess dränerade skjuvhållfasthet enligt c' och ϕ'. Den högsta skjuvspänning jorden kan hålla har vi definierat som odränerad skjuvhållfasthet, cu. ● I figuren är cu (A1) lägre än lerans dränerande skjuvhållfastheten (τdrän). Detta beror på att lerans portrycksökning minskar effektivspänningen. Om leran däremot vore dilatant, som fasta starkt överkonsoliderade leror ofta är, kan den odränerade skjuvhållfastheten cu bli högre än den dränerade (τdrän) för lågplastiska leror. Detta eftersom man får en portrycksminskning som ökar effektivspänningen. ● Figuren visar tydligt att cu är direkt beroende av den initiella spänningen i jorden före belastningen sker. Båda lerorna A1 och A2 har samma dränerande parametrar c' och ϕ' men olika initiella effektivspänningar. Så även om cu är oberoende av totala spänningen är den direkt beroende av effektivspänningen i jorden. ● Om leran konsolideras till högre effektivspänningar (till exempel förbelastning), kommer cu öka. ● Hur mycket jorden kontrakterar (det vill säga hur stor portrycksökningen blir) påverkar spänningsvägen och således dess skjuvhållfasthet, cu. ● Härtill kan även tilläggas ett hastighetsberoende – lerans nedbrytning av struktur tar nämligen tid. Det vill säga att ju snabbare man belastar jorden, desto högre når spänningsvägen, vilket ger ett högre cu. Figur 1 b visar ett annat mycket viktig beteende: ● Lerorna belastas även horisontellt, vilket gör att den horisontella effektivspänningen ökar. Eftersom leran är normalkonsoliderad är den horisontella spän-
Figur 2: Skiss över hur jorden belastas i två problemställningar – spont och slänt. 28
Bygg & teknik 1/11
ningen mindre än den vertikala. Som ses i figuren är cu från denna belastning lägre jämfört med om man belastar leran vertikalt. Detta beteende följer av föregående figur 1a – de initiella spänningarna påverkar cu. Ju högre initiell effektivspänning, desto högre cu. ● Lerans cu är därför direkt beroende av vilken riktning den belastas. Den viktigaste slutsatsen av dessa observationer är följande: det finns ingen unik odränerad skjuvhållfasthet för en lera – cu är direkt beroende av aktuell problemställning.
Hur utvärderas odränerad skjuvhållfasthet i praktiken?
Ett antal viktiga beteenden belystes ovan. Trots att vi är väl medvetna om dessa beteenden är det mycket sällan dessa tas hänsyn till. Figur 2 visar två klassiska problemställningar vi har inom geotekniken och vilka belastningssituationer som jorden utsätts för. Då cu är direkt beroende av effektivspänningarna i leran och då effektivspänningarna oftast är anisotropa, finns en fundamental skillnad i jordens beteende och en leras cu mellan olika belastningsriktningar. Detta faktum glöms alltför ofta bort i geotekniska utredningar. I Sverige är konförsöket det vanligaste försöket för bestämning av cu, se figur 3. Konförsökets ursprung finns i de utredningar som utfördes vid 1900-talets början av till exempel SJ:s geotekniska kommission, Fellenius och Olsson, där man hittade en medelskjuvhållfasthet genom bakåträkning från skred. I och med Hansbos arbete under 1950-talet standardiserade man försöket som har använts sedan dess. Försöket bygger på principen att man korrelerar försöksresultatet, det vill säga nedsjunkning av en kon i en volym lera, mot en cu-utvärdering som överensstämmer med vingförsök utfört i fält. Korrelationen tar hänsyn till konens utformning samt den provtagare som användes för provtagning av leran. Konförsöket är alltså en metod för att ta reda på vilket cu-värde man hade fått
Bygg & teknik 1/11
Figur 3: Konförsöket.
nämner försöket) och bör inte användas som ”bestämning” av cu. Indirekt ger försöket en missvisande bild av att det finns ett specifikt cu för varje lera.
Hur utvärderar vi odränerad skjuvhållfasthet bättre?
om man utfört vingförsök i fält. Ursprunget till vingförsöket och utvärderingen av cu från försöket bygger på en ren matematisk härledning av vilken skjuvspänning som bildas runt vingarna (τmax) som vi antar motsvarar cu. Ett antal antaganden måste dock göras i härledningen som inte alltid överensstämmer med verkligt jordbeteende, till exempel: vingarna orsakar ett brott i form av en perfekt cylinder med en radie lika med vingarnas bredd, och att brottet sker samtidigt och överallt längs cylinderns yttersidor samtidigt (det vill säga brottet sker inte progressivt). Försöket och utvärderingen av cu ignorerar även anisotropi av cu, hastighetsberoendet och eventuell påverkan av dränerande skikt i leran. En konsekvens av dessa förenklingar av jordens beteende är att vingförsöket, och således även konförsöket, måste korrigeras med avseende på vilken typ av lera man utför försöket på (flytgränskorrigeringen). Denna korrigering, som bygger på ren empiri, måste göras eftersom brottmekanismen i båda försöken (kon och vinge) står utanför ramarna för en jordmekanisk analys med avseende på spänningsvägarna och dränerad skjuvhållfasthet. Konförsöket har visserligen två fördelar i och med att det är enkelt och snabbt att utföra samt att det omges av mycket erfarenhet. Konförsöket är dock endast ett indexförsök (som vår nya eurokod be-
De viktigaste att ha i minnet vid geotekniska dimensioneringar och beräkningar är att ha en bra balans mellan beräkningsmetodik och kunskap om jordens beteende. En mycket avancerad beräkningsmetod väger inte upp en dålig uppfattning av jordens beteende – och vice versa. Den geotekniska projektering som idag utförs är i stor utsträckning relativt enkel och kräver således inte en bättre kunskap om jordens beteende än vad till exempel konförsöket ger. Artikeln syftar dock till att förbättra vårt arbete när obalans råder åt andra hållet – då beräkningsmetoderna är långt mer avancerade än vad ens kunskap om jordens beteende är. Med avancerade beräkningar menas till exempel släntstabilitetsberäkningar med datorprogram eller spontdimensionering med finita elementmetoder. Artikeln syftar även till att förbättra vårt arbete för enklare problemställningar när cu inte har bestämts för att motsvara aktuell problemställning. Den metod som är bäst lämpad för detta ändamål är triaxialförsöket, se figur 4 på nästa sida. Metoden bygger på att ett prov installeras i en apparat som kan applicera ett allsidigt tryck på provet för att sedan kunna öka eller minska den vertikala belastningen. Genom mätning av portryck och töjningar har man stor kontroll över jordens beteende. I försöket konsolideras provet normalt tillbaka till de effektiva spänningar leran beräknas ha i fält. Provet kan sedan skjuvas till aktivt eller till passivt brott. Figur 1 är exempel på utdata från triaxialförsök. Triaxialförsöket är ett relativt enkelt försök som ger en mycket god bild av jordens beteende. Försöket har flertalet fördelar varav de viktigaste är: ● Man har kontroll över totalspänning, portryck, effektivspänning, samt töjningar
29
Figur 4: Triaxialapparat med ett lerprov installerat.
axiellt och radiellt (vilket ger hög tillförlitlighet). ● Provresultatet kan analyseras jordmekaniskt eftersom utformning och belastningssituationen är enkel och väldefinierad. ● Ur försöket kan ett representativt värde av cu utvärderas för aktuell geoteknisk problemställning. ● Den effektiva spänningsvägen ger en bild av portrycksutvecklingen samt hur
leran går till brott (till exempel nedbrytning av lerans strukturen). ● Ur försöket kan brottparametrar som c'/ϕ' och cu samt moduler såsom E-modulen utvärderas. ● Provet konsolideras till in situ effektivspänningar, vilket gör att en stor del av den provtagningsstörning som kan ha uppstått ”repareras” samt att man får en god indikation på grad av störning. De två typer av odränerad skjuvhållfasthet som utvärderas ur försöket är den så kallade aktiva och passiva skjuvhållfastheten, det vill säga om belastningen sker vertikalt eller horisontellt. I många geotekniska modelleringssituationer är dessa de rådande belastningarna på en lera, se till exempel föregående figur med en spontkonstruktion och slänt. Metoden används i stor omfattning internationellt och även i våra nordiska grannländer, men har inte än börjat användas i tillräcklig omfattning i Sverige. Det är av stor vikt att försöket införs i flera geotekniska utredningar för att vi ska kunna tillgodogöra oss en mer rättvisande bild av jordens skjuvhållfasthet. Oftast ger försöksresultatet en möjlighet att anpassa värdet av cu som medför stora fördelar med ekonomiska vinster. Inom till exempel infrastrukturprojekt finns ofta stora möjligheter att optimera den geotekniska designen, vilket ger samhällsekonomiska vinster.
Svenska Geotekniska föreningens laboratoriekommitté arbetar för närvarande med att skriva en guide för triaxialförsöket i syfte att stimulera till ökad användning av, och öka kunskapen av, försöket. Det är naturligt nog laboratoriekommitténs viktigaste arbete just nu.
Slutord
Författarna hoppas att artikeln stimulerar till att man både i ”vardagsgeotekniken” och större projekt funderar över aktuell problemställning och vilket värde av odränerad skjuvhållfasthet som är mest representativt. Det viktiga i slutändan är att vårt arbete effektiviseras på ett sätt som ger ekonomiska fördelar för våra uppdragsgivare. Att optimera användandet av cu är därför en nyckel till att åstadkomma detta eftersom det dels är en av de mest använda parametrarna inom geotekniken, dels den parameter som vi har störst möjlighet att förbättra. ■
Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2011!
STÅLKÄRNEPÅLAR www.scandiasteel.se
30
Bygg & teknik 1/11
Tredimensionell projektering av spontkonstruktioner i tätort Sponter är oftast temporära konstruktioner där redovisningsnivån vad gäller både beräkningar och ritningar många gånger håller en ”låg” nivå. Sponter kan samtidigt vara mycket komplexa med svåra och oklara förutsättningar. Konsekvenser av projekteringsfel kan vara mycket allvarliga ur ett kostnadsperspektiv, risken för tidsförlängning och inte minst ur arbetsmiljösynpunkt samt skador gentemot tredje man (omgivningspåverkan). En av de stora utmaningarna har tidigare varit att förstå jordlager och bergnivåers variation i rymden och hur man ska ta hänsyn till dessa. Dessutom har spontkonstruktionen och omgivande objekt, såsom byggnader, ledningar, gator mm, en rymdutbredning som tydligt måste redovisas. Denna redovisning förenklas avsevärt genom att använda tredimensionell projektering. I denna artikel vill vi belysa de möjligheter och fördelar som finns med att projektera sponter i tre dimensioner. Detta illustreras genom sex stycken spontprojekt som alla haft sina problemställningar och utmaningar, men vilka kunnat lösas effektivt genom tredimensionell projektering. Dessutom vill vi visa på några alternativa teknikslösningar.
Figur 1: Tredimensionell vy över alternativ staginfästning med ”holkar”, Norra Länken, NL41.
RD-pålar (diameter 500 mm) med ett inbördes avstånd på 2,4 m och däremellan spontplankor som håller inne fyllningsmassorna som utgör den energiupptagande deformationsmassan. En av de stora svårigheterna med att dimensionera och utföra sponten var den befintliga sprängstensfyllningen som låg i naturlig rasvinkel (40 till 45 grader) ned till cirka 30 m djup under vatten och var mycket
känslig för störningar, med risk för ytliga ras som följd. Flera fördelar erhölls med tredimensionell projekteringen, bland annat möjligheten att bedöma lutningen och mothållet av de befintliga fyllnadsmassorna utanför sponten och följa upp eventuella ras, vilka skulle reducera spontens mothåll på passivsidan, se figur 2. Ett annat syfte med att utföra projekteringen tredimensionellt var att kunna be-
Kvarnholmen, Nacka, påseglingskaj av borrade grova stålrör
Vid Kvarnholmen har ett påseglingsskydd utförts mot de stora passagerarfärjorna och kryssningsfartygen som anlöper Stockholm. Syftet är att skapa en 15 m lång deformationszon från kajkant till fasad för de planerade flerbostadshusen längs kajkanten. Påseglingsskyddet består av en borrad permanent spont av grova Artikelförfattare är Björn Nyblad, geokonstruktör, och Gary Axelsson, avdelningschef, geoteknik, ELU Konsult, Stockholm. Bygg & teknik 1/11
Figur 2: Visualisering av lutande fyllning, Kvarnholmen.
31
Figur 3: Visar förankringsstag som korsar varandra i plan, Kvarnholmen.
räkna lämplig riktning på förankringsstagen som går in i berget under ett av flerbostadshusen, samt få ett tredimensionellt
underlag att beräkna utdragskonerna i berget. Dessutom krävde Nacka kommun att relationshandlingarna skulle redovisas tre-
Figur 4: Borrad berlinerspont i direkt anslutning till Kistamässan, för byggandet av Victoria Tower.
dimensionellt för att visa exakt var stagen träffar bergytan och deras utsträckning och riktning i berget, se figur 3. Användning av en tredimensionell modell innebar en väsentligt förenklad projektering. Inmätningen av stagens placering under mark utfördes med en metod hämtad från gruv- och oljeindustrin och som används för att mäta längd och riktning på borrhål. Det finns fler olika mätmetoder att tillgå och den som valdes i detta projekt använder sig av en kamera som registrerar hur det avlånga instrumentets hårkors avviker i lokala x- och y-riktningar relativ varandra. Hårkorsen sitter med kända avstånd i instrumentets längdriktning. Instrumentet flyttas efter varje mätning längs foderröret så att andra hårkorset hamnar i positionen för det första hårkorset och så vidare. På så sätt fås en kontinuerlig registrering av vinkelavvikelser längs stagets foderrör och därmed också staget.
Victoria Tower, Kista, borrad spont mot befintlig mässbyggnad
I Kista, i direkt anslutning till Mässan byggs nu en av Stockholms högsta byggnader, bestående av 33 våningar hotell och kontor. En borrad berlinerspont projekterades för att ansluta den befintliga mässbyggnaden, grundlagd på utbredd platta, med den nya konstruktionen. Sponten består av RD-pålar nedborrade i berg samt nätarmerad sprutbetong, se figur 4. För att minimera avståndet mellan Mässan och den nya konstruktionen borrades spontrören svagt lutande inåt under den befintliga Mässans grundplatta. Vidare användes inget hammarband, istället förankrades varje rör med ett kemiskt ankare direkt i den befintliga grundplattan och förspändes. Förankringskraften i betongplattan hölls låg genom att borra rören långt ner i berget så att fast inspänning erhölls, vilket innebar ett enklare arbete med förankringen i plattan. Detta gav en styv spontkonstruktion och inga rörelser eller skador noteras heller på mässans grundplatta i samband med nedschaktning och sprängning. Tredimensionell projektering utfördes i första hand för att lokalisera bergnivån och dra nytta av den tredimensionella bergmodell som generats från jord- och bergsonderingarna. I och med tredimensionell projektering av befintliga och nya marknivåer kunde möjliga slänter utredas och omfattning av spontning minimeras med bibehållen säker arbetsmiljö.
Citybanan, delen Årsta-Älvsjö, spont för portal till snabbspårväg
Figur 5: Skyddsportal för delen Årsta-Älvsjö, Citybanan. 32
För delen Årsta-Älvsjö på Citybanan har en spont för en skyddsportal över befintliga järnvägsspår projekterats tredimensionellt. Portalens syfte är att möjliggöra utförandet av en bro över två befintliga spår som ska trafikeras under brons hela byggnadstid, se figur 5. Sponten löper på var sin sida om banvallen bara decimetrar Bygg & teknik 1/11
Jordspikning
Förankring
Pålning
Spiling
Injektering
Bultning
Återförsäljare av Ischebeck TITAN injekteringsstål sedan början av 90-talet
www.deneef.se 81,7(' %< 285 ',))(5(1&(
ZZZ ZVSJURXS VH
Bygg & teknik 1/11
33
Figur 6: Tredimensionell ritningsdetalj, Citybanan. från spåren och dragstagen är borrade rakt genom banvallen under spåren till motstående spont under pågående trafik. Mycket höga deformationskrav ställdes därför på sponten. På grund av de höga deformationskraven monterades stagen relativt tätt (c/c 1,2 m) och därmed kunde konstruktionen också projekteras utan
hammarband, vilket var nödvändigt med hänsyn till att arbete bara kunde utföras under trafikfri tid. Att rita tredimensionellt möjliggjorde att enkelt samordna koordinaterna mellan skyddsportalen (som också projekterades tredimensionellt) och den underliggande sponten. Dessutom kunde olika infäst-
Figur 7: Spontlåda för brostöd (före bergschakt), Norra Länken, NL51.
ningsdetaljer redovisas tredimensionellt, vilket underlättade förståelsen hur delarna skulle tillverkas och monteras på arbetsplatsen, se figur 6.
Norra Länken, NL 51, Värtan, spontlåda för brostöd
I Norra Länken, etapp NL51, utfördes projekteringen av en spontlåda för ett provisoriskt brostöd med hjälp av tredimensionell modellering. Sponten bestod
KONSULTTJÄNSTER INOM GE0TEKNIK 25 meter spontning? 800 mm pålning?
Enkelt.
Vi kan hjälpa er med entreprenadgeoteknik i byggskedet, projekteringsuppdrag, fältundersökningar och geoteknisk rådgivning. Företaget har sin bas i Göteborg och vi delar lokaler och samarbetar med Inhouse Tech.
Magasinsgatan 22, 411 18 Göteborg. Tel 031-743 28 96
Konsten att lyckas.
34
www.lemminkainen.com Tel: 08-545 253 80
Bygg & teknik 1/11
en tredimensionell modell av befintliga anläggningar har funnits att tillgå har framtida produktionsproblem tidigt kunnat upptäckas och åtgärdas. Under projekteringen har tredimensionell modellering även underlättat kommunikationen mellan inblandade geoprojektörer och konstruktörer.
Sammanfattning
Figur 8. Genomskärning av spontgrop med berg och tunnelbanetunnel, Norra Länken, NL 41.
av traditionella spontprofiler stoppslagna till berg och fixerade med bergdubb. Sponten var hörnsträvad och nedtill, mellan sponten och berget, utfördes jetinjektering som tätning mot inströmmande vatten, se figur 7. Totalt schaktdjup inklusive bergschakten var cirka 18 m. Eftersom hammarband och strävor inte kunde monteras symmetrisk, då berget uppvisade en mycket kraftig lutning, var tredimensionell projektering till stor hjälp för att välja lämpligt läge och vinkel på hammarband och strävor.
Norra Länken, NL 41 Frescati, dubbad spont för stödmurar
I Norra Länken, etapp NL41, utfördes projekteringen tredimensionellt av en bergdubbad slagen tätspont med en hammarbandsnivå. Tredimensionell projektering gjorde det möjligt att tydligt redovisa tunnelbanas skyddzon i förhållande till stagplaceringen och hitta den ”värsta” sektionen, se figur 8. Dessutom användes tredimensionella modeller för att bestämma hur den lokala förstärkningen av spontplankorna kring stagen skulle utfor-
mas ur produktionssynpunkt. I det här fallet monterades inte stagen mot hammarbandet utan direkt på spontplankorna enligt entreprenörens önskemål.
Hornstull, Södermalm, spont för nytt affärscentrum under mark
På Södermalm i Stockholm planeras ett nytt affärscentrum under mark vid Hornstulls tunnelbanestation. ELU Konsult har uppdraget att projektera geokonstruktioner åt Zengun AB som driver projektet för Bonnier Fastigheters räkning. Sponten för schakten ställer mycket stora krav med avseende på omgivningspåverkan, bland annat får ingen sänkning av omgivande grundvattennivå ske och mycket små markrörelser tillåts. Att projektera tredimensionellt har därför varit till mycket stor hjälp för att till exempel visa korsande och närliggande ledningar, se figur 9. Dessutom har läge för brostöd, befintlig grundläggning för anslutande byggnader, tunnelbana med anslutande ventilationschakt, samt jordlagergränser, bergnivåer och troligt läge för en krosszon i berget kunnat redovisas tydligt. Då
Efter att under ett antal år använt tredimensionell modellering av sponter i ett flertal projekt är vi övertygade om de många fördelarna detta har burit med sig både för oss som konsulter, men i första hand för byggherrar och entreprenörer. Några av de fördelar som är värda att poängtera är: ● Möjlighet att välja de lämpligaste sektionerna för dimensionering och redovisning. ● När väl den tredimensionella modellen är upprättad går det snabbt och effektivt att generera sektioner och detaljer för uppritning. ● Underlättar utvärderingen av tredimensionella effekter och möjligheten att ta hänsyn till de oftast gynnsamma effekterna. Det ger också ett bra underlag i fall man väljer att gå vidare och beräkna sponten i tredimensionell FEM (till exempel Plaxis). ● Underlättar projektering av komplicerade detaljer. Detaljer kan också redovisas tredimensionellt på ritning, vilket förenklar tillverkningen och montering på arbetsplatsen. ● Ger arbetsplatsen en snabbare förståelse hur sponten ser ut och fungerar, vilket möjliggör en bra arbetsberedning med hänsyn till schaktordning samt stag- och hammarbandsmontage. Dessutom kan rymdkoordinater enkelt tas fram för alla punkter som man behöver. ● Minskar kostnad och tid vid omprojektering i samband med avvikelser i de geotekniska förutsättningarna (till exempel vid mycket varierande bergnivåer, stopp på block med mera). ● Sammantaget minskar också antalet projekteringsfel eftersom projektören har en detaljerad och komplett tredimensionell modell att jobba med. ■
Figur 9: Hornstull, Södermalm, ledningar i mark; sektion genererad från tredimensionell modell. Bygg & teknik 1/11
35
Provbelastning av borrade stålrörspålar – utvärdering Beräkning av pålars bärförmåga är ständigt aktuellt för geokonstruktören. Med tanke på att det varje år installeras cirka två miljoner meter pålar, motsvarande cirka 1,5 miljarder kronor (medelpris 750 kronor per meter), så är val av metod och förutsättningar för sådana beräkningar också en fråga av betydande betydelse för hela branschen. I artikeln redogörs för aktuell praxis och jämförs med resultaten från en nyligen utförs provbelastning i form av statisk belastning till brott för fem stycken borrade stålrörspålar av typ RD115/6.3. Provbelastningen ingår som en del i ett pågående examensarbete vid Kungliga Tekniska högskolan (KTH). Sedan pålar av modernt snitt började används omkring 1900 så har metoder för beräkning av pålars bärförmåga successivt utvecklats och anpassats för att beakta ett ständigt ökande antal förutsättningar. Praxis idag är att beakta ett stort antal faktorer, utöver lasteffekt i pålens längdriktning anbringad vid pålens övre ände (pålskallen). Exempel på sådana förutsättningar är i första hand som följer [1]: ● Inverkan av krokighet innan pålen belastas (initialkrokighet) ● Inverkan av egenspänningar i pålar av stål (vanligen stålrörspålar) ● Inverkan av lastens varaktighet (långtidslast/korttidslast) ● Inverkan av horisontell spänningsnivå mellan påle och omgivande jord ● Inverkan av plasticering av påltvärsnittet ● Inverkan av neddrivningen av pålen. Dessa förhållanden illustreras i figur 1. Det kan tilläggas att beräkning av dimensionerande bärförmåga ska omfatta olika gränstillstånd, främst brottgränstillstånd respektive bruksgränstillstånd. Man brukar anta att pålen, innan last påförs, är spänningslös, liksom gränssnit-
Artikelförfattare är Håkan Bredenberg, Bredenberg Teknik, Limhamn.
36
Figur 1: Förhållanden som enligt gällande praxis beaktas vid beräkning av pålars bärförmåga. tet mellan påle och omgivande jord, fastän knäckning kan uppkomma vid en mindre pålen har en initiell utböjning som i verk- utböjning, se figur 2. Även knäcklasten påligheten givetvis medför uppkomsten av verkas nämligen av sidoutböjningen, se [1]. vissa motsvarande spänningar. Motiven till detta antagande är att den initiella Beräkningspraxis krökningsradien är relativt stor respektive Beräkning av ”stuklast” respektive knäckatt jorden kring pålen vid neddrivningen last sker med ett antal förenklade förutsättblir omrörd och lös. När last påförs pålen (se figur 1), så tillväxer utböjningen i sidled. En viss belastning motsvaras alltså i varje påltvärsnitt av en viss sammanlagd utböjning är lika med initialutböjning plus tillskottsutböjning. Utböjningen genererar ett böjmoment, tillsammans med den axiella lasteffekten. Tvärsnittskontroll sker för den sammanlagda inverkan av böjmoment och normalkraft. Pålens dimensionerande lasteffekt kan beräknas genom att lasten successivt ökas tills det dimensionerande tvärsnittets kapacitet (”stuklasten”) uppnåtts. Figur 2: Knäckning kan medföra Det är dock inte givet att tvärsnittreduktion av dimensionerande lastskapaciteten beräknad på så sätt vid en kapacitet i förhållande till stuklasten. viss utböjning kan uppnås, eftersom Bygg & teknik 1/11
Hovsta, Örebro
Geotekniska undersökning: ● 0,6 meter fyllnadsgrus ● 1,5 meter torrskorpelera ● 2 meter siltig jord ● 2,5 meter friktionsjord ● Fast berg ● Grundvattenyta -1,68 meter.
Figur 3a: Markförhållanden. ningar. Förenklingarna motiveras dels av beräkningsarbetet inte ska bli alltför komplicerat, dels av brist på noggrann kännedom om förutsättningarna. Man brukar anta följande: ● Pålen är oändligt lång ● Pålen är ledat/styrd infäst (upptill) ● Initialutböjningen är sinusformad, utböjd i ett plan ● Påle och omgivande jord har konstanta egenskaper ● Pålen är spetsburen
Påle och jord är spänningslösa före belastning ● Jordresponsen är bilinjärt elastisk-plastisk ● Viss reduktion av pålmaterialets hållfasthet, beroende på egenspänningar och drivning ● Viss plasticering av påltvärsnittet. Naturligtvis finns alltid för en verklig påle vissa avvikelser från dessa förutsättningar. Även med de nämnda förenklingarna blir beräkningsarbetet ganska omfattande, och datorstöd brukar anses nödvändigt. Den dimensionerande kapaciteten för pålen beräknas genom att tillskottsutböjningen successivt ökas i små steg tills antingen dimensionerande stuklast eller knäcklast uppnåtts, det vill säga analysen sker med iterativ metod. ●
Provbelastning av RD-pålar
Det har ibland ifrågasatts huruvida den på ovan nämnda sätt beräknade bärförmågan
Figur 3b: Provbelastning av RD-pålar, plan och sektion. Bygg & teknik 1/11
utgör ett realistiskt värde. Och om det är motiverat med så pass omfattande beräkningar. Inverkan av aktuella förenklingar kan till viss del undersökas med analytiska metoder, men ett säkrare sätt att få ett facit är att utföra provbelastning. Förvånansvärt få, knappast några, provbelastningar av stålrörspålar har dock utförts. Med syftet att jämföra beräknad och verklig kapacitet för RD-pålar har därför Ruukki Sverige AB låtit utföra en serie provbelastningar till brott för fem stycken pålar av typ RD115/6.3 S440J2. Hercules Grundläggning AB svarade för konstruktionsutformning och Teroc AB svarade för mätningsarbetena vid genomförandet av provningen. Pålarnas krokighet mättes efter neddrivningen med inklinometer. En av pålarna erhöll av någon anledning relativt liten krökningsradie (är lika med kraftig krökning). Det är annars konstaterat att borrade pålar blir betydligt rakare än motsvarande pålar slagna med topphammare.
Beskrivning av provbelastningen
Placering av pålar med kringarrangemang för provbelastningen visas på figur 3. Pålarna borrades genom ett förborrat hål i en betongplattan. En mothållsbalk infäst i vertikala bergförankrade dragstag utgjorde mothåll för en 1,5 MN-domkraft som placerades på respektive påltopp. Lasten påfördes i steg, som vidmakthölls i cirka tio till femton minuter, tills brott uppkom. Pålskallens rörelse registrerades kontinuerligt under hela förloppet. Pålarna var cirka 6,6 m långa. Marken bestod av lera på friktionsjord vilande på berg. Varje påle hade sju skarvar typ utvändig hylsa. Den odränerade skjuvhållfastheten för den lösa leran var 18 till 20 kPa. Efter provbelastningen ska pålarna dras upp för inspektion av skarvar och uppkomna utböjningar.
Figur 4: Last påfördes med 1,5 MN-domkraft. Överst mothållsbalkarna.
37
byggfrågan
Lektor Öman frågar…
Figur 5: Utförda mätningar vid provbelastning.
Resultat av provbelastning
I figur 5 visas mätningar utförda vid provbelastning för en av pålarna. Sammanfattningsvis uppnåddes följande brottlaster: Påle Brottlast (kN) 1 832 2 792 3 889 4 838 5 846 De uppmätta brottlasterna kom tyvärr inte att motsvara pålarnas maximala kapacitet, beroende på att den lastökningen för var och en av pålarna avbröts då mothållsbalkens sidorörelse blev för stor. Värdena i tabellen motsvarar därför en undre gräns för pålarnas kapacitet. Värdena varierade mellan 792 och 880 kN. Medelvärdet var cirka 838 kN. Det karakteristiska värdet för brottlasten beräknat som den nedre femprocentfraktilen på 75 procent konfidensnivå blir enligt ”Dimensionering genom provning”, Boverket 1994, [2] blir 745 kN.
Jämförelse med beräknad kapacitet
I figur 6 visas den kapacitet som pålarna uppnår med de nämnda förutsättningarna gällande beräkningspraxis motsvarar. Beräkningen är utförd med det beräkningsprogram som brukar användas vid dimensionering av slanka stålrörspålar typ RD i lera. I beräkningen ingående partialkoefficienter har alla valts så att framräknad kapacitet ska motsvara brottvärdet. Som framgår av figur 6 är den beräkningsmässiga brottlasten cirka 825 kN, vilket kan jämföras med det uppmätta medelvärdet 838. Skillnaden är endast några procent. Som framgår av figur 6 så utgör stukning dimensionerade villkor. Det kan nämnas att det i programmet finns inbyggt vissa reduktioner, exempelvis reduktion av E-modulen för egenspänningar, reduktion för antal skarvar samt reduktion för viss initialkrokighet enligt Boverkets handbok om stålkonstruktioner (BSK). Vid beräkningen antogs den odränerade skjuvhållfastheten vara 24 kPa, vilket med programmets
Robert Öman, lektor i byggnadsteknik vid Avdelningen för bygg- och miljöteknik, Akademin för hållbar samhällsoch teknikutveckling (HST), MälarLektor Öman dalens högskola i Västerås, är här igen med en ny byggfråga. Frågans poäng framgår som vanligt, eftersom det säger en hel del om hur utförligt svar som förväntas. Svaret hittar du på sidan 44. Fråga (4 p) Vad heter följande på engelska? a) Tilluft. b) Värmeväxlare. Vad heter följande på svenska? c) Sedentary. d) Sewage.
Välkommen till Bygg & tekniks hemsida: byggteknikforlaget.se minsta tillåtna värde för partialkoefficienten Ym är lika med 1,2 för leran, ger det dimensionerande värdet 24 genom 1,2 är lika med 20 kPa Detta motsvarar den lösa lerans uppmätta odränerade skjuvhållfasthet. Man kan därför vänta sig ett beräkningsresultat som ska ligga nära en uppmätt brottlast. En mer detaljerad utvärdering av provbelastningen kommer att utföras inom ramen för det examensarbete vid KTH, som provbelastningen utgör en del av.
Sammanfattning
Det visade sig att den med gällande beräkningspraxis beräknade brottlasten 825 kN låg nära medelvärdet för de uppmätta maximala provbelastningsvärdena, det vill säga 838 kN. Om mothållskonstruktionen så medgett hade dock sannolikt större provningsvärde uppnåtts, motsvarande viss extra säkerhetsfaktor inkluderad i gällande metodik för pålars dimensionerande kapacitet. ■
Referenser
38
Figur 6: Beräknad brottlast för provpålar är lika med 825 kN.
[1]. Pålkommissionens Rapporter 84a, 96:1, 98 och 104. [2]. Boverket, Dimensionering genom provning, 1994. Bygg & teknik 1/11
Sätt inte framtiden på spel Välj ett kvalitetssäkrat geomembran. Kontakta oss för mer information och rekvirera gärna vår cd-skiva om Geomembranteknik.
Trelleborg Elastoseal EPDM ochThermobond värmeskarvning ger en geomembranlösning som: • tål överlägset bäst sättningar, rörelser och annan mekanisk påverkan. • är mjuk och följsam oavsett temperatur. • står emot solens strålning och tidens tand.
Trelleborg Waterproofing AB Box 1004, 331 29 Värnamo Tel: 0370-481 00 Fax: 0370-485 00 E-mail: rubber.membranes@trelleborg.com www.trelleborg.com/waterproofing
40
Bygg & teknik 1/11
Förorenade muddermassor kan med fördel användas
Hållbar hantering av förorenade sediment (SMOCS) – ett EU-projekt (Baltic Sea Region) I det EU-finansierade projektet, Sustainable Management of Contaminated Sediments (SMOCS), kommer en vägledning för hantering av förorenade sediment att arbetas fram. Deltagande partners är institut, universitet och hamnar i Sverige, Finland, Litauen, Polen och Tyskland. Statens geotekniska institut (SGI) är projektledare. Projektet har ett brett stöd av sjöfartsverk, departement, miljömyndigheter och andra universitet och institut i sju länder runt Östersjön, samt av Helsinki Commission. Baltic Marine Environment Protection Commission (Helcom).
Projektet startade i december 2009 och är nu inne i en mycket aktiv fas som inklu-
Bygg & teknik 1/11
derar workshops och studiebesök med nyckelaktörer från Östersjöregionen. Dessa aktiviteter utgör en viktig del i framtagandet av den vägledning som ska tas fram, Vägledningen kommer att anslutas till Helcom:s ”Guidelines for the disposal of dredged material at sea”. I oktober genomfördes ett studiebesök vid det fältförsök som nu utförs i Gävle hamn. Studiebesöket väckte stort intresse och attraherade ett hundratal deltagare, varav många kom från andra länder än Sverige. Workshops och studiebesök som arrangeras finns på projektets hemsida www.smocs.eu.
Förorenade sediment behöver hanteras smartare
Bottensedimenten utmed Östersjöns kuster, i hamnar och i älvmynningar är på många ställen förorenade. Sedimentens geotekniska egenskaper och deras innehåll av föroreningar varierar från plats till plats. De innehåller ofta tungmetaller som
Artikelförfattare är Bo Svedberg, tekn lic, Luleå tekniska universitet Göran Holm, M Sc, Statens geotekniska institut, Kristina Lundberg, tekn dr, Luleå tekniska universitet och Sven Knutsson, professor, Luleå tekniska universitet.
41
Figur 1: Genererade muddermassvolymer kommande år. Gröna staplar står för rena massor, röda för förorenade massor och randiga visar totala volymen muddermassor.
bly, kvicksilver och arsenik samt organiska miljögifter såsom PAH (polyaromatiska kolväten), TBT (tributyltenn) och PCB (polyklorerade bifenyler). Föroreningar påverkar främst bottenlevande djur och växter och då dessa utgör föda för fisk och skaldjur kan i förlängningen även människor drabbas. Föroreningarna binds oftast till finpartiklar eller stannar i vattenfas och eftersom vågrörelser och havsströmmar lätt kan föra med sig föroreningarna så riskerar gifterna att spridas okontrollerat till andra områden. De förorenade sedimenten utgör därmed ett allvarligt hot mot människa och miljö. Sjöfart är på flera sätt ett effektivt och energisnålt transportmedel. Trafiken i svenska hamnar har sedan 1970-talet stadigt ökat och allt mer gods hanteras varje år. Situationen är inte unik för Sverige utan är snarlik i hela Östersjöområdet. Med ökat tryck på import och export av varor finns samtidigt ett driv hos flertalet hamnar att bygga ut och ett därmed uppstår ett behov att muddra. Verksamheten behöver utökas i hamnarna, både med hänsyn till större och mer djupgående fartyg samt att allt större ytor behövs för effektiv lastning och lossning. Igenslamning av hamnbassänger och landhöjning gör att många hamnar dessutom fordrar kontinuerlig underhållsmuddring för att kunna upprätthålla den nuvarande verksamheten. Under de närmsta åren kommer cirka 14 miljoner kubikmeter massor att muddras enbart i svenska hamnbassänger och därav kommer minst 2,5 miljoner kubikmeter (cirka tjugo procent) att vara förorenade sediment, (stabcon.com).
ringsprojekt. Helcom har sedan tidigare tagit fram en vägledning ”Guidelines for disposal of dredged material at sea” med huvudsaklig inriktning på hantering av ”rena” muddermassor, se www.helcom.fi. Helcom är nu med och stödjer SMOCS arbeten med att ta fram en vägledning för hantering av förorenade sediment som kompletterar deras guideline. SMOCS kommer även att arbeta fram verktyg för 1) bedömning av hållbarhet, 2) beslutsfattande och 3) behandling av muddermassor. Vägledningen och verktygen tas fram i samverkan med nyckelaktörer främst i form av workshops och studiebesök. Denna arbetsform och det breda medverkandet från många parter utgör en viktig bas för projektet, som också syftar till att skapa ett uthålligt nätverk.
Projektet
SMOCS startade i december 2009 och kommer att avslutas i december 2012. Projektet, som har en budget på cirka 3,7 miljoner euro, är finansierat av medver-
Figur 2: SMOCS-projektet har en bred och stark organisation med aktörer från hela Östersjöområdet.
kande partners och EU genom Baltic Sea Region Programme 2007–2013. Arbetet inom projektet utförs av deltagare från fem länder runt Östersjön, Sverige, Finland, Litauen, Polen och Tyskland. Svenska deltagare är Statens geotekniska institut som är projektledare (WP1). Luleå tekniska universitet som ansvarar för arbeten avseende kommunikation (WP2) och hållbarhetsbedömning (WP3). Arbetet med att beskriva nuläget vad gäller föroreningssituation, policy och lagstiftning (WP4) leds av Maritime Institute of Gdansk och undersökningen av metoder för hantering av sediment (WP5) sker under ledning av Coastal Research and Planning Institute i Klaipeda. Lappeenranta University leder arbeten med att demonstrera olika metoder och verifiera frågeställningar i fältförsök (WP6). Centrala
Vägleder hantering av muddrade sediment
Idag saknas det en heltäckande strategi i Östersjön för hantering av förorenade sediment. I projektet SMOCS studeras olika alternativ för hur föroreningssituationen ska hanteras. Detta görs både med avseende på situationen längs kusterna och med avseende på hanteringen i enskilda mudd42
Figur 3: Fältförsöket i Gävle hamn. De stabililiserade/solidifierade muddermassorna placeras bakom kajsponten. I bakgrunden mudderverket. Bygg & teknik 1/11
aktörer i fältförsöken är hamnarna i Gävle, Kokkola, Klaipeda och Gdynia. Projektets alla arbeten utgör underlag för vägledningen (WP7) vars framtagande leds av Technischen Universität Hamburg-Harburg.
Undersöknings- och behandlingsteknik – spännande site-visits
Inom ramen för projektet tas det fram en state-of-the-art-rapport för behandlingsmetoder lämpade för hantering av förorenade sediment. I rapporten finnas metodbeskrivningar där tillämpningsområden, för- och nackdelar med mera beskrivs för de olika behandlingsmetoderna. Utifrån denna rapport väljs metoder med stor potential ut för fördjupade studier samt demonstrationer i stora fältförsök. Dessa väljs noggrant ut i förhållande till de omständigheter och tillämpningar som är representativa för hamnar i Östersjön. I Gävle hamn genomförs med start i september 2010 ett stort fältförsök där de muddrade förorenade sedimenten stabiliseras/solidifieras genom inblandning av bindemedel med en processtabiliseringsutrustning. Bindemedlet består i detta fall av en blandning av cement, Merit 5000 och flygaska. De behandlade muddermassorna kommer till användning som fyllningsmaterial bakom en spontkaj, som sedan kommer att utgöra en del av hamnområdet, figur 3. Detta är möjligt då stabiliseringen/solidifieringen ger ett material med god hållfasthet och låg permeabilitet samtidigt som föroreningarna immobiliseras. Genom att de behandlade muddermassorna kan användas vid kajutbygganden kan användningen av konventionella fyllningsmaterial (ändliga resurser) reduceras. I figur 4 visas en tvärsektion genom kajen och de behandlande muddermassorna och i figur 5 på nästa sida den utrustning för processtabilisering som används i Gävle hamn. Ett omfattande kontrollprogram genomförs av såväl omgivningspåverkan som av massornas mekaniska beteende. Ett annat viktigt syfte med försöket i Gävle hamn är att studera hur samverkan sker mellan de stabiliserade massorna och själva sponten samt hur den stabiliserade volymen uppför sig under byggskedet och tiden därefter. Detta ger värdefull information om hur de stabiliserade sedimenten samverkar med konstruktionen i övrigt och ger möjlighet till att förenkla spontkonstruktionen. En särskild studie kommer att genomföras av hur de stabiliserade massorna ska placeras bakom sponten. Här kommer två metoder att testas: 1) ”undervattensgjutning” av de massorna och 2) utskjutning av de massorna från land ner i vattnet bakom sponten. Under försöket kommer successiv uppföljning att ske av muddermassornas sammansättning och sammansättningen av de massorna liksom flera andra uppföljningar för att kvalitetssäkra metodiken. Ytterligare fältförsök med behandBygg & teknik 1/11
Steg 1: Placering av den vertikala sponten.
Steg 2: Fyllning av de stabiliserade massorna.
Steg 3: Överlast på den stabiliserade volymen och montering av spontförankring.
Steg 4: Färdigställande av konstruktionen med kantbalk och överbyggnad. Figur 4: Tvärsektion genom kajen och de stabiliserade muddermassorna i de olika utförandestegen.
ling av förorenade sediment kommer att genomföras i Kokkola hamn, Finland och Gdynia hamn, Polen. Dessutom kommer ett fältförsök att utföras i Klaipeda hamn, Litauen angående undersökningsmetodik för föroreningssituationen i en hamn. De-
monstrationer anordnas i samband med dessa fältförsök.
Vad är hållbar hantering av förorenade sediment?
Det finns flera olika metoder som kan an43
… och svarar
a) Tilluft: Supply air. b) Värmeväxlare: Heat exchanger. c) Sedentary: Stillasittande. d) Sewage: Avlopp.
■
En viktig del i SMOCS-projektet är därför att bredda beslutsunderlaget och att utveckla ett enkelt verktyg eller metodik för att kunna välja den tekniska lösning som har minst sociala, ekonomiska och miljömässiga konsekvenser. Metodiken kommer att baseras på ett livscykelperspektiv som kombineras med en platsspecifik riskbedömning. Verktyget kommer att testas och utvärderas i ett eller flera konkreta fall.
Var med och påverka framtidens hantering
Figur 5: Utrustning för processtabilisering i Gävle hamn.
vändas för att hantera förorenade sediment. Sedimenten kan deponeras på land, tippas till havs, nyttigöras eller täckas. Varje hanteringssituation är emellertid unik och en lämplig metod måste väljas utifrån de platsspecifika förutsättningarna i varje enskilt fall. För att kunna ta ett beslut om hur förorenade sediment ska hanteras på ett hållbart sätt måste besluten tas med såväl social, ekonomisk som miljömässig hänsyn. Vid val av hanteringsmetod bör beslutsfattaren därför ställa frågor som till exempel: ● Hur påverkas de närboende, till exempel deras rekreationsmöjligheter, säkerhet och hälsa?
Hur stora är investeringskostnaden och vilka kostnader kan uppkomma i ett senare skede? ● Hur påverkas de ekologiska livsmiljöerna på land och i vatten? ● Hur mycket material och energi krävs för hanteringen? Svaren på dessa frågor är sällan entydiga eftersom de olika aspekterna ofta kan komma att stå i motsats till varandra. Därför måste en avvägning av vilka aspekter som är viktigast i det enskilda fallet alltid göras. Men hjälpmedlen för att kunna göra dessa avvägningar är ytterst begränsade och beslut om hanteringsmetod fattas ofta utifrån ett bristfälligt beslutsunderlag. ●
”Sustainable Management of Contaminated Sediments in the Baltic Sea” (Smocs) är ett EU-projekt inom Baltic Sea Region Programme 2007–2013 och har en total forskningsbudget på motsvarande cirka 35 miljoner kronor. Deltagande partners är institut, universitet och hamnar i Sverige, Finland, Litauen, Polen och Tyskland. Statens geotekniska institut (SGI) är projektledare. Övriga svenska partners är Luleå tekniska universitet (LTU) och Gävle Hamn, vilka har en mycket aktiv roll projektet. Syftet med projektet är att ta fram en vägledning och stöd för en förbättrad hantering av förorenade sediment. En central del i projektet är att genomföra storskaliga fältförsök för att demonstrera metoder för kartering av föroreningssituation, muddring, hantering och möjligheter till nyttiggörande av förorenade sediment. För mer information om projektet och olika metoder för hantering av muddermassor, se www.smocs.eu.
Projektet drivs i en öppen atmosfär och vi tar gärna mot synpunkter och, inspel under projektets gång. Du är även varmt välkommen att medverka på workshops och studiebesök. ■
Referenser
www.smocs.eu www.stabcon.com www.helcom.com www.eu. baltic.net www.gavlehamn.se
Välkommen till Bygg & tekniks hemsida: byggteknikforlaget.se
THULICA AB
Slätstabilitet Erosionsäkring Bergssäkring genom Projekteringsstöd Leverans Installation 031-994199 info@thulica.se www.thulica.com
ELJ ŐĞŶĞƌĂƚŝŽŶ STATISK PLATTBELASTNING - Svenskutvecklad programvara ʹ Halvautomatisk test, tidsbesparande - PDA-styrd - Nya transportlådor i högkvalitativ plast - Uppgradering av äldre system oberoende av fabrikat kan utföras PER NYCANDER AB Tel. 08-544 430 20, www.nycander.com, e-post: info@nycander.com
44
Bygg & teknik 1/11
ALLU Stabiliseringssystem stabiliserar oljeskadad slam med kalk i Östeuropa
ALLU STABILISERINGSSYSTEM Masstabilisering på plats av torv, lera, slam och förorenade massor etc. • Behandlar förorenad jord genom tillsatser och luftning • Inkluderar: PM Mixer, PF Tryckmatare och DAC Data kontroll system. Bättre effektivitet Lägre kostnader Tyst och Miljövänlig arbetsmetod tkross
Bygg & teknik 1/11
45
Frysmuddring och frysavvattning – en cool lösning I vattenmättade material som sediment och slammer är den höga halten av vatten en av de stora utmaningarna vid sanering och efterbehandling eftersom man oftast får en stor mängd vatten med vid upptagningen som man vid efterbehandlingen behöver bli kvitt. Vid frysmuddring och frysavvattning används frysförloppet som normalt är en nackdel till en fördel. Vattnets omvandling vid fasövergången till is påverkar en rad egenskaper i materialet. Det frusna slammet eller sedimentet blir delsstabilt att hantera och dels inträffar en separation och kompression under infrysningen, som förändrar materialets struktur. Strukturförändringen verkar på ett sätt som möjliggör avvattning som även inkluderar det partikelbundna vatten som är omöjligt att avlägsna med mekaniska metoder.
Frysmuddring är i en metod som idag är allmänt vedertagen i Sverige. Artificiell markfrysning har använts för schaktstabilisering och tunneldrivning i över hundra år och på senare år har även frysmuddringsteknik utvecklats. Det unika med frysmuddringstekniken är att infrysningen sker under vatten och görs genom att en saltlösning eller en alkohol kyls ner till cirka -20 °C med hjälp av kompressorer varefter den kalla vätskan cirkuleras genom slangar eller frysceller. Det medför att de omgivande sedimenten successivt fryser. Tjusningen med frysmuddring är
46
Artikelförfattare är Sven Knutsson Luleå tekniska universitet, och Susanne Rostmark, Luleå tekniska universitet/FriGeo AB.
att ett fruset sediment är stabilt att hantera och kan lyftas genom den omgivande vattenspegeln med minimal grumling. Den stabilitet som infrysningen ger är också effektiv vid bärgning av föremål. År 2007 utfördes det första storskaliga
Schematisk bild frysceller.
Frysmuddrat material som tagits upp med en horisontell frysplatta. Sedimentmäktighet cirka 300 mm.
frysmuddringsuppdraget i förorenade sediment medan det redan år 2004 till 2005 bärgades föremål från 130 m djup med hjälp av tekniken. I huvudsak används två olika frysceller: ● Vertikala celler bestående av rör med en längd som motsvarar önskat frysdjup ● Horisontella system som placeras ovanpå ytan av det material som ska frysas.
De horisontella systemen kan också installeras genom att slangar plöjs ner direkt i sedimentet. För frysning till ett djup av maximalt 500 mm är de horisontella systemen att föredra, medan det för djupare frysning är lämpligare med vertikala rör. Infrysningstider vid olika temperaturer kan beräknas tämligen noggrant och varierar naturligtvis mellan olika material. Den enskilt största faktorn för frystidens
Frysfrontens utbredning kan beräknas, till vänster FEM-beräkning av frysutbredning, till höger beräkning verifierad i fälttest. Bygg & teknik 1/11
Sediment och vatten fruset runt rör i en vertikal fryscell, frysfronten rör sig snabbare i sediment än vatten.
Schematisk bild av de fyra kategorierna vatten. längd är materialets vattenkvot. Andelen vatten är en mycket viktig faktor då fasomvandlingen från vatten till is är energikrävande. Frysavvattning. Vattenmättade material innehåller vatten i olika former. Man brukar dela in det i fritt vatten och bundet vatten. Förenklar uttryckt utgörs det fria
Fruset fällslam. På bilden framgår tydligt hur partiklar och vatten separerar.
vattnet av vatten som enkelt kan avskiljas med mekaniska metoder, det bundna vattnet kan delas upp i; porvatten fångat i porerna mellan aggregaten, ytvatten bundet till partiklarnas ytor med ytkrafter och partikelbundet vatten som binds till materialet med kemiska bindningar. Fritt vatten och porvatten kan avskiljas med
mekaniska metoder som filterpressar och centrifuger. För att komma åt ytvatten och partikelbundet vatten krävs kemiska tillsatsmedel som påverkar partiklarnas ytkemi eller termisk behandling som frysning eller förångning. Avvattningsmekanismen vid infrysning kan förklaras av den process som inträffar då iskristaller bildas. Då vatten fryser strävar vattenmolekylerna efter att bilda kristaller med andra vattenmolekyler varvid en symmetrisk struktur bildas och föroreningar och andra partiklar stöts ut och bildar fasta aggregat. Under vissa villkor är denna separation oåterkallelig. Den bästa separationen inträffar vid långsam infrysning av material som innehåller relativt grova partiklar. Naturlig infrysning av förorenade slammer och slammer från avloppsverk används tämligen regelbundet runt om i världen där klimatet är lämpligt. För att säkerställa effektiv infrysning krävs dock stora ytor, som bör hållas fria från snö, eftersom snön utgör en effektiv isolering som hindrar vidare infrysning. Vid frysmuddring byggs avvattningseffekten in ”på köpet” vid muddringen. För att säkerställa frysavvattning året runt kan artificiell frysning användas. Materialet som ska avvattnas kan frysmuddras direkt ur sedimentationsbassänger, eller frysas in i speciella frystråg. På Ragnsells anläggning i Högbytorp frysavvattnas årligen 7 000 ton oljeslam. Infrysningen sker genom att slammet lastas i fack där det fryses in i klossar om cirka fem ton. Efter infrysning lastas blocken på hög och tinar under dränerande förhållanden. Vid infrysning utgörs slammet av cirka 75 procent vatten och 25 procent torrsubstans. Efter frysavvattningen uppgår halten torrsubstans till mellan 45 och 85 procent, se stapeldiagram här intill och bilderna på nästa sida. Avvattningen möjliggör därmed kompostering utan inblandning av strukturmaterial. Eftersom processen är irreversibel kan slammet hela tiden hanteras utomhus, .
Frysbehandling, en energiintensiv eller energieffektiv lösning?
Stapeldiagram över avvattningsprocessen i bioslam från ett oljeraffinaderi. Bygg & teknik 1/11
Frysavvattningens unika förmåga att frigöra bundet vatten i sediment och slam öppnar för nya spännande möjligheter. Under de kommande åren finns flera intressanta muddringsuppdrag med energirika tungmetallförorenade sediment. Ett upptag med frysmuddring skulle kunna öppna möjligheten för att termiskt koncentrera föroreningen och nyttiggöra energin, vilket innebär att det upptagna materialet bränns. Slammer från processoch massaindustrin, som i ett torrt tillstånd är energirika, kan förvandlas till en energiresurs i värmeproduktionen under förutsättning att vatteninnehållet kan reduceras på ett kostnadseffektivt sätt. En utvärdering av den frysavvattning som hittills utförts visar att den uppmätta 47
energiåtgången för avvattning av ett ton slam uppgår till cirka 30 kWh. Försök med frysavvattning på fällslammer från massaindustrin visar att en frysavvattning ger ett mycket torrt material med en torrsubstanshalt så hög som mellan 60 och 90 procent. Energivärdet i det på detta sätt avvattnade slammet uppgår till mellan 1 500 och 3 000 kWh, som ska jämföras med energiåtgången vid avvattningen på 30 kWh. För bioslammer är energivärdet i vissa fall upp till fem gånger så högt. Energipotentialen är med andra ord god förutsatt att förbränningen inte orsakar oönskad emission av förorenade ämnen. ■
Frysavvattning av oljeslam; överst till vänster slam före avvattning, ovan fruset oljeslam under dränering, överst till höger färdigavvattnat oljeslam.
48
Bygg & teknik 1/11
Materialmodifiering – framtidens smarta material Byggsektorns påverkan på miljön är mycket stor. De betydande miljöaspekterna är sektorns användning av material och energi. Idag finns teknik för att underlätta en omställning till innovativ materialhantering som kan minska miljöpåverkan och göra samhället mer uthållig i ett livscykelperspektiv. Återvinning och materialmodifiering med stabiliseringsteknik är ett exempel på etablerad teknik som kan användas i detta syfte. Det som sker inom svensk bygg- och fastighetssektor har betydelse för många av de svenska miljökvalitetsmålen, men kanske framför allt för de mål som handlar om begränsad klimatpåverkan, god bebyggd miljö och giftfri miljö. I en rapport över bygg- och fastighetssektorns miljöpåverkan som gavs ut av Boverket förra året beskrevs sektorns energianvändning och utsläpp ur ett livscykelperspektiv, där såväl produktion av olika varor som användning och slutligt omhändertagande inkluderades, Toller et al (2009). Rapporten visar att bygg- och fastighetssektorn står för nästan en femtedel av många av
Artikelförfattare är Josef Mácsik, Ecoloop AB, Göran Holm, SGI, Susanna Toller, Ecoloop/KTH, Bo Svedberg, Ecoloop/LTU, och Tommy Edeskär, LTU. Bygg & teknik 1/11
Figur 1: Ökad återvinning och effektiviserad logistik leder till minskad energianvändning, minskade utsläpp från framställning och transporter av material, samt till minskade avfallsmängder i samhället.
samhällets miljö- och hälsopåverkande utsläpp, exempelvis växthusgaser, kväveoxider och partiklar. Sektorn står också för en stor del av samhällets avfallsproduktion. Nästan en tredjedel av de totala avfallsmängderna som produceras genereras på grund av verksamheter inom bygg- och fastighetssektorn. Siffran är ännu större när det gäller farligt avfall. Frågan är nu hur svensk bygg- och fastighetssektor ska kunna minska sin miljöpåverkan och på så sätt bidra till att de svenska miljökvalitetsmålen uppfylls. Ett första steg är att börja följa upp miljöpåverkan från sektorn årligen, och att sätta in åtgärder där de har stor effekt. Mycket har under senare år gjorts för att minska energianvändningen i bostäder, men man har till viss del glömt bort de stora mängder energi som också används för framställning och transport av material och de utsläpp som detta genererar. Att öka återvinningen av material och effektivisera logistiken av detta skulle inte bara kunna minska avfallsmängderna i samhället, utan även leda till minskad energianvändning och minskade utsläpp från framställning och transporter av material. Att välja produkter med låg miljöbelastning, eller att minska miljöpåverkan från framställningen av produkterna, kan vara ett annat sätt. Med ökad återvinning, smartare materialval och effektivare transporter har bygg- och fastighetssektorn därmed goda möjligheter att minska
sin miljöbelastning på en rad olika områden.
Återvinning självklart i framtidens storstad
Stockholmsregionen växer med ett Göteborg i en nära framtid och för att bygga infrastruktur för detta behövs stora mängder ballastmaterial. Dagens försörjningssystem innebär betydande påverkan på samhället och ger samtidigt upphov till tydliga målkonflikter. De viktigare nyckelfrågorna är kopplade till transport, återvinning och markanvändning och ger effekter som 1) framkomlighetsproblem och vägslitage, 2) att återvinningsgraden är låg och begränsar användning till lågkvalitativa tillämpningar och 3) att uppenbara målkonflikter uppstår då enskilda kommuner prioriterar bostadsbyggande istället för en materialhantering i ett regionalt perspektiv. Detta har bland annat inneburit att möjligheten till sjötransporter begränsas avsevärt, figur 2 på nästa sida, att ytor för materialhantering flyttas längre och längre ut i regionen med ännu mer transportarbete som en direkt följd och så vidare. Den omfattande användningen av nytt material innebär samtidigt materialackumulation i vår infrastruktur. I samband med att regionen växer kommer också ny- och ombyggnad göra att dessa ”inbyggda” material frigörs och utgör en potentiell resurs för byggande. 49
Figur 2: En båt lastad med ballast ersätter cirka hundra lastbilar. Trots det minskar den nuvarande utvecklingsmöjligheten att lasta och lossa material och idag utförs bara enstaka procent av ballasttransporterna till sjöss i Stockholms län.
I ett projekt med titeln Hållbar materialförsörjning i Stockholms län (HMFS) har kritiska frågeställningar identifierats, tillhörande behov av utvecklingsprojekt föreslagits och ett regionalt nätverk skapats kring åtgärder för en framtida hållbar materialförsörjning. Projektet delfinansieras av Stockholms läns landsting (miljöanslaget) och medverkande aktörer är främst Regionplanekontoret, Kommunförbundet Stockholms län, KTH och Ecoloop, Luleå tekniska universitet och Länsstyrelsen i Stockholms län samt Sveriges Bergmaterialindustrier med medlemsföretag (NCC Roads och Jehander). Aktörer från Trafikverket, Byggsektorns kretsloppsråd, Sveriges geologiska undersökning, miljökontor och kommunala förvaltningar har också medverkat. Syftet med det fortsatta arbetet i HMFS är att 1) förbättra kunskapen om påverkan på regionen och 2) skapa förutsättningar för ett fortsatt kunskapsutbyte och engagera transport-, projekt- och kommunala planeringsaktörer. Projektet kommer att avrapporteras på en internationell konferens 2011/2012 i samverkan med andra storstadsregioner i Östersjöområdet. En nyckelfråga på konferensen kommer att vara möjligheten till återvinning av jord- och schaktmassor.
Materialmodifiering – förbättrad funktion
Materialmodifiering med stabiliseringsteknik är ett alternativ för att verka för en hållbar utveckling och minska miljöpåverkan i ett livscykelperspektiv. I samband med mark- och anläggningsbyggande uppstår sekundära jord- och schaktmassor. För stor andel av dessa massor är det svårt att hitta avsättning i högkvalitativa tillämpningar och ofta blir därför lösningen transport och enkla utfyllnader eller deponering. En metod som effektivt kan öka återanvändning/återvinning är modifiering av materialens 50
tekniska och/eller miljöegenskaper genom stabilisering/solidifiering, se figur 3. Stabilisering/solidifiering är en materialmodifieringsmetod där bindemedel tillsätts till ett material i syfte att förbättra dess geotekniska egenskaper och/eller miljöegenskaper, så att det behandlade materialet uppfyller uppsatta krav för en konstruktion och kan användas som konstruktionsmaterial. Transporter av massor och materialutskiftning kan därmed mini-
meras och material kan exempelvis nyttjas i väglinjen med erforderlig kvalitet och livslängd hos vägkonstruktionen. Bindemedlet kan bestå av bindemedelskomponenterna cement, Merit 5000, kalk, flygaska etcetera. Djupstabilisering enligt pelare- och masstabiliseringsteknik är en väl etablerad metod i Sverige för att stabilisera lösa jordar såsom lera, gyttja och torv vid infrastrukturbyggande. Finkorniga jordar i ytligare jordlager, till exempel för terrasser, betraktas idag som svårhanterade på grund av deras känslighet för vattenöverskott och frost. Genom att tilllämpa så kallad terrasstabilisering visar studier att olika jordar, till exempel moränlera, som behandlas med bindemedel får egenskaper som gör att de kan nyttiggöras i anläggningsbyggande, Avén (1984), Lindh (2004). Stabilisering av obundna lager (grus) liknar terrasstabilisering, se figur 3. Metoden kan nyttjas om grusmaterialet inte uppfyller kvalitetskraven på obundna lager och syftet primärt är att förbättra de geotekniska egenskaperna hos det lager som stabiliseras. I Munde et al (2006) ges exempel på stabilisering där flygaskor kan ingå som bindemedel vid stabilisering av grusvägar. Stabilisering med bindemedel ger förbättrade egenskaper hos enskilda lager som i sin tur möjliggör en optimering av vägkonstruktionen och en potential att minska volymen av material som tas i anspråk. I tabell 1 ges
Figur 3: Materialmodifiering med stabilisering/solidifiering, efter Kézdi (1979). Tabell 1: Exempel på tillämpningar med stabilisering och solidifiering, från stabilisering av obundet lager till stabilisering solidifiering av muddermassor.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Tillämpningar Funktion Projektexempel –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Överbyggnad Livscykelkostnad FUD-Sala Överbyggnad Platsspecifik miljöpåverkan Stabiliserad grusväg Hallstavik Terrasstabilisering Bärförmåga Industriyta, Lockarp, Malmö Undergrund Sättningar/stabilitet Svensk Djupstabilisering Tätskikt Beständighet Flygaskastabiliserat avloppsslam, Lilla Nyby, Eskilstuna Nyttiggörande av Klimat och energi Stegeludden, Oxelösunds hamn förorenade sediment
Bygg & teknik 1/11
Figur 4: Stabilisering av obundna lager (CBÖ) har högre investeringskostnad, men har avsevärt lägre drift- och underhållskostnader än obundet lager av grus (GBÖ). exempel på tillämpningar alltifrån stabilisering av obundna lager till det på senare tid utvidgade tillämpningsområdet stabilisering/solidifiering av förorenade sediment (muddermassor). Nedan ges exempel på hur stabilisering/solidifiering ger positiva effekter utifrån: ● Livscykelkostnad ● Geotekniska egenskaper ● Beständighet ● Miljöpåverkan ● Klimat och energi.
ningarna för att uppgradera vägen efter dimensioneringstidens slut är bättre jämfört med det konventionellt byggda GBÖreferensalternativet. Konsekvenserna för vägkonstruktionen blir också mindre om trafikmängden och/eller axellasterna ökar. I figur 4 redovisas vad som skiljer alternativen åt med avseende på investerings och drift- och underhållskostnader under en fyrtioårsperiod. Eftersom det rör sig om faktiska kostnader har inte kostnaderna reducerats med kalkylränta.
Reducerad livscykelskostnad (exemplet FUD-Sala)
Genom terrasstabilisering kan jord med för låg bärförmåga (enligt ATB Väg) utgöra grund till en vägkonstruktion och uppnå tillräcklig bärförmåga. Stabilisering kan också användas för att förstärka en jord som redan uppfyller kraven enligt ATB Väg, vilket ger både ekonomisk och miljömässig nytta genom minskad användning av ballast och bitumen eller öka vägkonstruktionens tekniska livslängd. I Lockarp, i anslutning till Yttre Ringvägen i Malmö, anlades under hösten 2007 en 27 000 kvadratmeter industriyta, där både underbyggnad och överbyggnad stabiliserades. Ytan används som en depå för ma-
Stabilisering av obundna lager ger en förbättrad bärförmåga hos vägkonstruktionen och metoden är fördelaktig i ett livscykelkostnadsperspektiv. I en studie av Svedberg et al 2007 utfördes kostnadsanalys på två alternativ, grus bitumen överbyggnad (GBÖ¹) och cement bitumen överbyggnad (CBÖ²). Kostnadsanalysen visar att det är ekonomiskt fördelaktigt att använda stabilisering av obundna lager (CBÖ) jämfört med GBÖ. Analysen har avgränsats att omfatta enbart investeringskostnader samt drift- och underhållskostnader. Ur ett funktionsentreprenadsperspektiv är det intressant att se hur kostnaderna fördelar sig över tiden. Nuvärdesberäkningarna visar att det är ekonomiskt motiverat med den högre investeringskostnaden när drift- och underhållskostnaderna beaktas vid investeringen. Den högre investeringskostnaden i detta exempel är återbetald inom 20 år. Efter en fyrtioårsperiod är det strukturella tillståndet för terrassen bättre än för CBÖ eftersom konstruktionen är överdimensionerad jämfört med kravet. Detta eftersom stabilisering ger överdimensionerad konstruktionsdel. Det innebär att förutsätt-
Förbättrade geotekniska egenskaper och minskad energiåtgång
skinpark, och är dimensionerad för 12 tons axeltryck. I genomsnitt kunde 3 000 kvadratmeter stabiliseras per dag, vilket betyder att hela industriytan i Lockarp färdigställdes på arton dagar. Genom att stabilisera bärlagret kunde användningen av både krossgrus och asfalt reduceras. Erlandsson (2005). Materialmodifiering genom djupstabilisering och masstabilisering av lösa jordar för att få önskade hållfasthets- och deformationsegenskaper för att klara ställda krav avseende stabilitet och sättningar för till exempel väg- och järnvägsbankar har använts i mycket stor utsträckning under de senaste 30 åren. Ytterligare exempel på ett tillämpningsområde för denna teknik är modifiering av lösa leror så att ett så styvt beteende erhålls så att vibrationer vid höghastighetståg inte uppkommer. Detta tillämpades vid Ledsgård på Västkustbanan mellan Göteborg och Kungsbacka, där jorden bestod av mycket lös gyttja, Holm et al (2002). En översiktlig jämförelse har gjorts av metoderna djupstabilisering med kalkcementpelare av lös lera under en vägbank och en vägbank med lättfyllningsmaterial i form av cellplast respektive lättklinker, Rydberg & Andersson (2003). Ett resultat är att energiåtgången för kalkcementperlaralternativet är väsentligt lägre än för de andra två alternativen, se figur 5.
Beständighet
Det finns ett stort antal äldre deponier som ska avslutas inom den närmsta tioårsperioden genom sluttäckning. Tätskiktets funktion är att det ska begränsa mängden vatten som infiltrerar ner till avfallet. Det innebär att det ställs höga krav på täthet, hållfasthet och beständighet på tätskiktsmaterialet. Flertalet deponier har använt stabiliserat/solidifierat avloppsslam som tätskiktsmaterial, där bindemedlet var flygaska. Resultaten visar att flygaskastabiliserat avloppsslam är ett material som har låg hydraulisk konduktivitet och som uppfyller kraven på tätskikt på deponier för icke-farligt avfall, Carling et al (2007), och Ländell et al (2009). Sluttäck-
–––––––––––––––––––––––––
GBÖ – Grus bitumen överbyggnad där grusmaterialet är obundet. 2) CBÖ – Cement bitumen överbyggnad där grusmaterialet (obundna lagret) är stabiliserat. 1)
Bygg & teknik 1/11
Figur 5: Energiåtgång för de olika delarna av livscyklerna. 51
ningskonstruktioner ska fungera även i ett mycket långt tidsperspektiv, hundratals år. Nedbrytning av flygaskastabiliserat avloppsslam, det vill säga nedbrytning av organiskt material som finns i slammet, kan leda till att organiskt material omvandlas från fast material till gasfas och/eller löst fas i porvatten, figur 6. Det är gasbildning och utlakning som kan medföra ökad porositet hos det flygaskastabiliserade avloppsslamet. Undersökningen utförd av Mácsik et al (2007) visar att enbart en liten andel av det organiska materialet kan omvandlas i gas- eller i löst form trots att försöken optimerades för att främja nedbrytning. Andelen flygaska (bindemedel) måste vara över 40 procent för att få ett beständigt material mot nedbrytning och utlakning, figur 5. Pilot- och laboratoriestudier indikerar att täthetsfunktionen hos flygaskastabiliserat avloppsslam inte påverkas negativt av biologisk nedbrytning och eventuell utlakning.
Platsspecifik miljöpåverkan
Hösten 2004 stabiliserades Ehnsjövägen, Hallstavik med bindemedel bestående av flygaska från Holmen Paper, Hallstavik. Flygaskan nyttjades i syfte att stabilisera ballastmaterial (obundna lager) och därmed förbättra vägens bärighet, tjälegenskaper och standard, se figur 7a, b och c. Tekniska egenskaperna hos vägen och de initiala miljöegenskaperna redovisas i Mácsik & Svedberg (2006).
av potthål etcetera. Någon drift och underhållsåtgärd har inte utförts på Ehnsjövägen sedan hösten 2004.
Klimat och energi
Figur 6: Omfördelning av det organiska materialet i flygaskastabiliserat avloppsslam och avloppsslam efter accelererad nedbrytningsförsök som motsvarar flera hundra år under fältförhållanden. Som det framgår av figuren är nedbrytningen ytterst begränsad. (Andelen organiskt material som bildar gas är G-organiskt material, andelen fast (ej nedbrytbart) organiskt material är F-organiskt material och andelen löst organiskt material är D-organiskt material.)
Stora delar av de ytliga sedimenten i hamnområden är förorenade som en följd av samhällets aktiviteter. När hamnar ska underhålla och bygga ut behöver de därför också hantera förorenade muddermassor. Det gängse alternativet att tippa muddermassor till havs är normalt inte möjligt samtidigt som alternativet att deponera på land är mycket kostsamt och involverar transport av stora volymer massor. För hamnar där det finns behov av anläggningsmassor kan stabilisering och materialmodifiering av tillgängliga okvalificerade material vara det mest energi- och klimatsmarta alternativet jämfört med att tillföra till exempel täktmaterial i projektet. I det svensk-norska Eureka-projektet Stabcon har kunskap inhämtats kring alternativet att stabilisera/solidifiera de förorenade sedimenten och metoden har implementerats i Sverige (se även www. stabcon.com). Förutom att säkerställa beständighet, geotekniska och miljötekniska egenskaper har också ett livscykelperspektiv applicerats på stabilisera/solidifierametoden. I en jämförande miljösystemanalys, Simone (2008), har bland annat klimatpåverkan och energi studerats för Oxelösund hamn, där det funnits ett överskott på förorenade
a) b) c) Figur 7: Ehnsjövägen, a) före renovering våren 2004, b) fem år efter renoveringsarbetet, hösten 2009 och c) referenssträckan hösten 2009.
Vägkonstruktionens platsspecifika miljöpåverkan följdes upp med hjälp av vattenprover från lysimeter-, yt- och grundvatten. Undersökningsserien, som omfattar mätningar under fem år, ger en unik bild av miljöegenskaperna hos stabiliserat ballastmaterial. Baserat på undersökningen görs bedömningen att vägen medför mindre än ringa risk med avseende på ytoch grundvatten. Mätningsserien visar att det stabiliserade obundna lagret är ett tätt material. Grundvattenprover som togs i grundvattenrör installerade i vägdiskesom52
rådet längs provsträckan indikerar att halterna av metaller ligger på samma nivå eller under de halter som har uppmätts i referenspunkten. Halten av lätt lakbara ämnen som sulfat ligger efter fem år på samma nivå som grundvattnets bakgrundsvärde. Besiktning³ av vägens tillstånd hösten 2009 visade att den askstabiliserade sträckan håller god kvalitet, medan referenssträckan är i behov av åtgärd på grund –––––––––––––––––––––––––
3) Enligt Vägverkets ”Bedömning av grusväglag”, Publikation 2005:60.
muddermassor och ett utbyggnadsbehov. I de arbeten som genomfördes med Oxelösunds hamn som bas och deras planerade utbyggnader konstaterades att alternativet att deponera massorna på landdeponi i ett klimat och resursperspektiv bör nedprioriteras till fördel för alternativet att nyttiggöra dem genom stabilisering, se figur 8 på nästa sida. Att detta blir fallet beror till stor del på att stabilisera/solidifierametoden möjliggör ett nyttiggörande och därmed reducerar behovet av transporter och uttag av jungfruliga material. Bygg & teknik 1/11
Vi är specialister på Geosynteter
Polyfelt TS är speciellt lämpad som separationslager vid grundstabilisering, och används i stor utsträckning vid såväl väg- och järnvägsbyggnad som i alla typer av dräneringssystem.
Vi importerar och levererar
geotextil och geonät
TenCate Polyfelts förstklassiga kvalitetsprodukter erbjuder dig optimala lösningar på tekniska problem.
Kontaktuppgifter Stockholm 08-625 63 10 Göteborg 031-86 76 50 Norrköping 011-33 16 00 Gävle 026-400 56 50
För mer information och teknisk rådgivning Hasse Rönnlöv, tfn. 08-625 63 21, fax 08-19 84 48, e-post: hasse.ronnlov@jehander.se eller din närmaste kundtjänst.
www.jehander.se
Sand och Grus AB Jehander är en av Sveriges ledande leverantörer inom bergmaterialindustrin. Vi utvinner, producerar och säljer bergoch grusmaterial och jordprodukter för bygg- och anläggningsändamål. Jehander ingår i den internationella byggmaterialkoncernen HeidelbergCement som har cirka 53 000 anställda i 40 länder.
Din hållbara partner Du har utmaningar inom Järnväg, Mark- Väg- Landskapsarkitektur, Geoteknik, Geofysik, Miljö, Hälsa, Säkerhet, Berg, Mät, Laserscanning och Riskanalyser. Våra konsulter har innovativa lösningar. En perfekt kombination. Tillsammans kommer Ditt projekt möta framtidens krav på hållbarhet i alla led, från projektering till drift och underhåll. Välkommen till ÅF! www.afconsult.com
Bygg & teknik 1/11
53
Figur 8: Resultat från en systemanalys, med avseende på klimat- och energiaspekter, för hantering och lokalisering av förorenade sediment i samband med utbyggnad av Oxelösunds hamn. Ur klimatsynpunkt är det cirka. 1,9 gånger mer effektivt att stabilisera och materialmodifiera de olämpliga muddermassorna än att deponera och bygga med täktmaterial. (Källa, www.stabcon.com)
Materialmodifiera du med!
Byggsektorn har stor nytta av att effektivisera och utveckla sig för att skapa en hållbar användning av material och energi. Att ta för vana att beakta möjligheten till materialmodifiering är ett sätt som kan möjliggöra återvinning och därmed bidra till en smartare materialförsörjning i framtiden. Det kan du också göra och du är varmt välkommen att delta i det pågående projektet Hållbar materialförsörjning i Stockholms län och påverka utformningen av vår internationella konferens på temat. ■
Referenser
Avén, S. (1984). Handboken Bygg – Geoteknik. Stockholm.
Carling M., Håkansson K., Mácsik J. & Rogbeck Y. (2007). Flygaskastabiliserat avloppsslam (FSA) som tätskiktsmaterial vid sluttäckning av deponier – en vägledning. Svenskt Vatten Utveckling, Värmeforsk, & Avfall Sverige. Erlandsson Å. (2005). http://www.merox.se/uploads/images/373/Malm_07101. pdf Produktblad. Kézdi Á. (1979). Stabilized earth roads. Budapest, Ungern. Lindh P. (2004). Compaction and strength properties of stabilised and unstabilised fine graned tills. Doctoral thesis, Lund University. Ländell M., Carling M., Håkansson K., Myrhede E. & Svensson B. (2009). Täckning av deponier med aska och slam – erfarenheter från tre fältförsök. Värmeforsk.
Holm G., Andreasson B., Bodare A., Eriksson H., & Bengtsson P-E. (2002) Mitigation of Ground Vibration Induced by High Speed Trains at Ledsgård, Sweden. Report 10 Swedish Deep Stabilization Research Centre. Rydberg T. & Andersson R. LCA för djup- och terasstabilisering. (2003). Report 11 Swedish Deep Stabilization Research. Mácsik J., Maurice C., Mossakowska A., Eklund C. & Erlandsson Å. (2007). Uppföljning – Kontroll av tätskitskonstruktionen med på Dragmossens deponi. Svenskt Vatten Utveckling & Värmeforsk. Mácsik J. & Svedberg B. (2006). Skogsbilvägsrenovering av Ehnsjövägen, Hallstavik Värmeforsk. Munde H., Svedberg B., Mácsik J., Maijala A., Lahtinen P., Ekdahl P. & Néren J. (2006). Flygaska i mark- och vägbyggnad. Grusvägar. Handbok . SGI Information 18:4. Simone, J. (2008). Hantering av förorenade muddermassor vid hamnbyggande – en miljösystemanalys. Examensarbete 2008:33. Industriell Ekologi, Kungliga Tekniska högskolan, Stockholm. Svedberg B., Ekdahl P., Mácsik J., Maijala A., Lahtinen P., Hermansson Å., Knutsson S. och Edeskär T. (2008). FUD-SALA, Provsträcka med stabilisering av obundna lager. Värmeforsk. Stabcon, www.stabcon.com. Toller, S., Wadeskog, A., Finnveden, G., Malmqvist, T. & Carlsson, A. (2009). Byggoch fastighetssektorns miljöpåverkan. Boverket, Karlskrona. Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2011!
81,7(' %< 285 ',))(5(1&(
ZZZ ZVSJURXS VH
54
Bygg & teknik 1/11
SGI har en ny viktig roll:
Nu ska saneringstakten av förorenade områden öka Statens geotekniska institut (SGI) består av ett hundratal forskare och rådgivare placerade på olika kontor i Linköping, Göteborg, Stockholm, Borlänge, Sundsvall och Malmö. SGI arbetar kontinuerligt med myndighetsarbete, rådgivning och forskning inom geoteknik och miljögeoteknik för ett hållbart och säkert samhälle. SGI bistår bland annat myndigheter och kommuner med rådgivning. Uppdragen kommer främst från kommuner och länsstyrelser, men ofta även från Banverket, Vägverket och Naturvårdsverket. SGI har dessutom ramavtal med tjugo länsstyrelser avseende förorenade områden. Från den 1 januari 2010 har SGI ett nytt viktigt regeringsuppdrag – ett uttalat ansvar för forskning, teknikutveckling och kunskapsuppbyggnad inom förorenade områden i Sverige. Yvonne Ohlsson, samordningsansvarig för forskningsområdet Förorenade områden och efterbehandling på SGI berättar: – Saneringen av förorenade områden i Sverige går för långsamt. Det konstaterade regeYvonne Ohlsson, ringen i sin propoSGI. Samordsition 2008/09:217 ningsansvarig för i maj 2009. Med forskningsområdet den takt vi har idag Förorenade kommer det ta 70 områden och till 80 år att sanera efterbehandling. de 1 400 mest förorenade områdena av de över 80 000 som i Sverige identifierats som förorenade eller misstänkt förorenade. Skulle siffran 80 000 stämma så har vi säkert över 70 000 andra förorenade områden kvar att åtgärda vid den tidpunkten. Det är ingen lovande prognos för vår miljö. Förvisso kanske samtliga av de senare inte utgör någon påtaglig risk för människors hälsa eller för miljön. Men ungefär 15 000 bedöms idag ändå tillhöra den näst högsta riskklassen (riskklass 2 – stor risk) och det är många bara det. Bygg & teknik 1/11
I regeringens proposition menar man därför att saneringstakten måste öka för att Sverige ska nå miljömålet giftfri miljö inom en generation, vilket är den målsättning som har satts upp. För att åstadkomma detta har man sett över den statliga organisationen och tydliggjort de olika statliga myndigheternas roller. En aspekt som har identifierats som viktigt för en ökad saneringstakt är att det finns en kontinuerlig forskning, teknikutveckling och kunskapsuppbyggnad inom området, och en utpekad statlig organisation med ansvar för detta. Ansvaret har tidigare legat på Naturvårdsverket, men i propositionen lyfts SGI fram som en organisation med goda förutsättningar att ta över ansvaret. Anledningen är att SGI redan idag utgör en länk mellan universitet, konsulter, entreprenörer och problemägare, vilket identifierats som en framgångsfaktor. Regeringen beslutade därför att flytta ansvaret för forskning, teknikutveckling och kunskapsuppbyggnad från Naturvårdsverket till SGI, och från och med den1 januari 2010 har SGI alltså detta ansvar. Bilden på nästa sida illustrerar SGI:s sam-
verkan med de olika aktörerna inom efterbehandlingsområdet. SGI, Sveriges geologiska undersökning (SGU) och Naturvårdsverket har en naturlig koppling till varandra genom att uppgifterna kunskapsuppbyggnad, erfarenhetsåterföring och tillsynsvägledning är nära förknippade med varandra och där vardera myndighet har ansvar för en av dessa uppgifter. Den överblick över kunskapsläget och kunskapsbehovet inom förorenade områden som SGI:s nya uppdrag ska leda till ger även anledning till en ytterligare förstärkning av den samverkan som SGI redan idag har med de övriga aktörerna i bilden.
Sanera mer, men deponera mindre – en verklig utmaning
Vad menas då med att öka saneringstakten. Ja, man skulle kunna tro att det betyder att vi ska köra fler lastbilar per år med förorenad jord till våra deponier. Men riktigt så är det inte. Idag utgör omhändertagande och deponering av förorenad jord i storleksordningen 30 till 40 procent av kostnaden i en sanering och urgrävning
Uppbyggnaden av det svenska industrisamhället har lämnat spår i mark och vatten. Här Gusums bruk i Valdemarsviks kommun, där bland annat mässingstillverkning bedrivits sedan mitten av 1600-talet. Mark, vatten och byggnader är förorenade med bland annat metaller och olja. Naturvårdsverket har beviljat statliga medel för saneringen av området, och husen i bilden är nu rivna.
55
ny kunskap kommer till användning i verkliga saneringsprojekt.
Påbörjade insatser måste fortsätta
SGI:s roll och koppling till de olika aktörerna i efterbehandlingsbranschen. och deponering är den absolut vanligaste saneringsmetoden. Av de omkring 60 miljarder kronor som bara de 1 400 mest förorenade områdena bedöms kosta skulle det alltså åtgå kring 20 miljarder kronor bara för flytta problemet från en plats till en annan. I ett samhällsperspektiv är det givetvis inte en långsiktigt hållbar lösning, även om deponin förvisso ska vara en säkrare plats än den förra. – Bättre vore att hitta andra behandlingsalternativ som inte medför omfattande transporter och utnyttjande av naturresurser, säger Yvonne Ohlsson. Vi behöver också bli bättre på att bedöma vad som verkligen är miljö- och hälsomässigt motiverat att åtgärda. Sanering ”i onödan” riskerar att ge upphov till miljö-
påverkan i högre grad än det leder till en miljöförbättring. Men för att få bättre precision i bedömningen av saneringsbehovet behövs mer kunskap. – Om man ska lämna kvar föroreningar är det såklart viktigt att man har undersökt området tillräckligt väl och har tillräcklig kunskap om riskerna idag och i framtiden. Sanerar man får man oftast ett ”facit” på att man har gjort rätt, medan man måste förlita sig på att undersökningar och riskbedömningar är tillräckliga och tillförlitliga då man inte sanerar, menar Yvonne Ohlsson. Hon påtalar att det finns ett stort forsknings- och teknikutvecklingsbehov inom området, men att vi också behöver bli bättre på att se till att
I regeringens proposition nämner man också kunskapsprogrammet Hållbar sanering, som startades 2003. I över 50 projekt sammanfattades, bearbetades och spreds kunskap inom efterbehandlingsområdet. Programmet avslutades 2009, men regeringen menar att det är viktigt att arbetet fortsätter och uppdrar därför åt SGI att ansvara för att kunskap samlas in, bearbetas och sprids fortsättningsvis. – Här finns många tankar och idéer inom SGI och vi får även kontinuerligt in förslag från andra på hur man skulle kunna arbeta framöver och vilket fokus man skulle kunna ha, säger Yvonne Ohlsson. Något som ofta nämns är teknikutvecklingsprogram eller teknikdemonstrationer. Det kan till exempel gälla saneringstekniker men också mer teoretiskt arbete, till exempel modellering av föroreningsspridning och tester och verifiering av hur modellerna fungerar i verkligheten.
Hur kan SGI medverka till att saneringstakten ökar?
Inom sin verksamhet har SGI redan idag kontakter med de flesta av aktörerna i den så kallade efterbehandlingsbranschen. Under 2010 har SGI arbetat med att ta fram en plan för genomförandet av sitt nya uppdrag. Planen handlar dels om hur SGI målmedvetet kan arbeta med sin egen forskning för att den ska medverka till en ökad saneringstakt, men man har också tagit fram planer för hur man på olika sätt kan samverka och samarbeta med de andra aktörerna för att med gemensamma krafter effektivisera efterbehandlingsarbetet. Under året har SGI också vänt sig till de olika aktörerna inom efterbehandlingsområdet för att få reda på vad man ser som de största hindren för ett effektivt efterbehandlingsarbete. Sammanställningen av dessa effektivitetshinder och kunskapsluckor ligger sen till underlag för den egna forskningsinriktningen, men de ska också kommuniceras med andra forskningsutförare och även till forskningsfinansiärerna. – Det finns ett stort intresse hos både forskningsutförare och forskningsfinansiärer att ägna sig åt, eller finansiera, forskning som är användbar och som gör en märkbar skillnad i verkliga projekt. Här kan SGI vara en länk mellan de som är i behov av ny kunskap och de som kan ta fram ny kunskap, menar Yvonne Ohlsson. Och det är en uppenbar fördel att det finns en statlig myndighet som har en överblick över kunskapsläget och vilket forskningsbehov som finns.
Finansieringen en avgörande fråga
Förorenade områden är inte bara förorenad mark – Här provtar Ebba Wadstein på SGI sedimenten i en förorenad sjö.
56
Även om SGI har fått det nya anslaget, så har man under 2010 inte fått några utökade medel för att arbeta med uppdraget och Bygg & teknik 1/11
framtiden är därmed oviss. Mikael Stark, chef fĂśr markmiljĂśavdelningen pĂĽ SGI: â&#x20AC;&#x201C; Vi har hemställt om utĂśkade statliga medel fĂśr 2011 och framĂĽt, men vet än sĂĽ länge inte utfallet. I budgetpropositionen var vĂĽrt nya uppdrag tyvärr inte omnämnt. Däremot bĂśr ju medel finnas inom det statliga efterbehandlingsanslaget i och med att vi har Ăśvertagit ett ansvar som tidigare legat pĂĽ NaturvĂĽrdsverket. FĂśr arbetet under 2010 har SGI använt och omfĂśrdelat medel inom sitt befintliga anslag, fĂśr att kunna ta fram en plan fĂśr sitt framtida arbete. â&#x20AC;&#x201C; Det är givetvis av stĂśrsta vikt att vi fĂĽr utĂśkade resurser fĂśr uppdraget fĂśr att vi ska kunna fullfĂślja vĂĽrt uppdrag och fĂśr att vi ska kunna fĂśrverkliga de idĂŠer och uppslag vi har samt fĂśr att vi även ska kunna se till att andra forsknings- och utvecklingsfinansiärer tar sig an de kunskapsluckor som vi själva inte kan arbeta med, säger Mikael Stark. Meningen är ju att den nya organisationen ska leda till ett effektivare efterbehandlingsarbete, men utan resurser blir det uddlĂśst.
Samverkan ger synergieffekter
I regeringens proposition framhävs vikten av samverkan mellan de olika myndigheterna som har ansvar fĂśr efterbehandlingsarbetet i Sverige. â&#x20AC;&#x201C; Här ser vi redan nu nyttan av ett nära samarbete, säger Yvonne Ohlsson. Som
exempel kan nämnas ett av de behov som tydligt framkommit i SGI:s undersÜkning av effektivitetshinder och som handlar om alternativ till grävsanering och deponering. Münga püpekar att det utÜver de tekniska hindren, även finns till exempel ekonomiska och administrativa hinder mot att använda alternativa saneringsmetoder. Vür uppgift är att jobba med de hinder som är av teknisk och naturvetenskaplig art, men vi für ocksü med oss andra typer av hinder pü kÜpet. Genom att vi har ett nära samarbete med Naturvürdsverket och SGU, sü kan vi fÜrmedla dessa vidare sü att de som har ansvar fÜr frügorna für kännedom om hindren och kan hantera dem.
EU-projekt. Till exempel har SGI tillsammans med femton partners och deltagare frün tio olika EU-länder projektet Upsoil. Projektet har som mül att ta fram innovativa tekniklÜsningar fÜr efterbehandling av fÜrorenade markomrüden. I projektet utvecklar och tillgängliggÜr SGI ny teknikstrategi, i samarbete med forskare, konsulter och entreprenÜrer frün ett flertal europeiska länder, med mülsättningen att minska tiden mellan undersÜkning och ütgärd. Upsoil är ett bra exempel pü hur man kan arbeta med forskning, teknikutveckling, teknikimport och utbildning i ett och samma projekt och där internationella nätverk knyts fÜr framtida samarbeten och kunskapsutbyten.
Riktad forskning med tuffare kriterier
Kunskap kan spridas pü münga sätt
SGI har idag ett stort fokus pĂĽ att deras forskningsprojekt inom fĂśrorenade omrĂĽden ska medverka till en Ăśkad saneringstakt. â&#x20AC;&#x201C; FĂśr att fĂĽ starta ett forskningsprojekt inom SGI har vi nu ganska tuffa kriterier, berättar Yvonne Ohlsson. Meningen är att vi ska prioritera de projekt som ger den stĂśrsta â&#x20AC;?marginaleffektenâ&#x20AC;? pĂĽ efterbehandlingstakten och som syftar till att ĂĽtgärda en kunskapslucka som vi identifierat och bedĂśmt som prioriterad. FĂśr närvarande har SGI ett antal pĂĽgĂĽende forskningsprojekt, bland annat nĂĽgra
Ett av omrĂĽdena inom det nya regeringsuppdraget rĂśr kunskapsuppbyggnad. Här finns i SGI:s planer ett flertal sätt att hjälpa till att Ăśka kunskapsnivĂĽn i Sverige. â&#x20AC;&#x201C; Universitet och hĂśgskolor kontaktar oss ofta dels fĂśr att be oss att medverka i deras utbildningar, men ocksĂĽ fĂśr att fĂĽ hjälp med att utveckla eller ge synpunkter pĂĽ kurser och kursprogram. Kan vi själva inte hjälpa till, sĂĽ har vi ofta mĂśjligheten att fĂśrmedla kontakter med andra som vi tror kan hjälpa till, säger Yvonne Ohlsson. SGI har ocksĂĽ ett eget utbildningsutbud. Avsikten är att nya forskningsresultat
Din partner fĂśr mark, väg och vatten 4VQFS$PS ÂźS EFU HFNFOTBNNB OBNOFU GĂ&#x17D;S TUPSB SĂ&#x17D;SCSPBS BW LPSSVHFSBU TU½M ,POTUSVLUJPOFO IBS FO NZDLFU LSBGUJH LPSSVHFSJOH WJMLFU NFEHFS TQÂźOOWJEEFS TPN Ă&#x17D;WFSTUJHFS NFUFS 4VQFS$PS UFLOJLFO IBS PDLT½ HKPSU EFU NĂ&#x17D;KMJHU BUU VUWFDLMB FO OZ QSPĂ&#x2122;MUZQ #PY $VMWFSU TPN J QSJODJQ ÂźS FO WBMWC½HF NFE TUPS TQÂźOOWJEE PDI M½H CZHHIĂ&#x17D;KE ,POTUSVLUJPOFOT TUZSLB EFO FOLMB UFLOJLFO QSPĂ&#x2122;MGPSNFO PDI TOBCCIFUFO BUU CZHHB HĂ&#x17D;S 4VQFS$PSQSPĂ&#x2122;MFO UJMM FUU UFLOJTLU FLPOPNJTLU PDI NJMKĂ&#x17D;NÂźTTJHU JOUSFTTBOU BMUFSOBUJW GĂ&#x17D;S CSPBS PDI ($ QPSUBS
WJBDPO!WJBDPO TF XXX WJBDPO TF Bygg & teknik 1/11
LidkÜping Gävle Stockholm
Lycksele GĂśteborg MalmĂś
57
man har lyft fram vikten av att den kunskap som tas fram i programmet når ut till de potentiella användarna av kunskapen, och med hjälp av erfarenheter och idéer från de olika länderna har en kunskapsförmedlingsplan tagits fram. Genom SGI:s medverkan är förhoppningen att kunskapen kan nyttogöras i Sverige för att öka vår kunskapsnivå. – Ytterligare ett sätt att öka kunskapsnivån är via SGI:s rådgivning till länsstyrelser och kommuner, säger Yvonne Ohlsson. SGI:s nära kontakter med bland annat länsstyrelserna gör det lätt för oss att hjälpa dem med små och stora frågeställningar om till exempel undersökning och riskbedömning eller att slussa dem vidare till någon annan som kan hjälpa dem. Genom dessa kontakter kan vi också kontinuerligt få del av de effektivitetshinder som tillsynsmyndigheterna ser i sitt dagliga arbete.
Kraftsamling som bör ge effekt
Hur vet man att man har undersökt tillräckligt mycket? Bra strategier kombinerat med erfarenhet behövs för att med tillräcklig säkerhet kunna bedöma föroreningssituationen både vad gäller utbredningen och vilka risker föroreningssituationen kan medföra.
ska förmedlas i kurserna så att deltagarna får del av den senaste kunskapen. Man tar också gärna in externa föreläsare och föredragshållare på kurserna. Deltagare är allt från kommuner och länsstyrelser till konsulter, problemägare och entreprenörer. När det gäller kunskapsuppbyggnad kommer SGI från årsskiftet även att med-
verka i forskningsprogrammet Snowmans nystartade kunskapsförmedlingsgrupp. Snowman är ett forskningsprogram inom EU som Naturvårdsverket och Formas är med och finansierar för Sveriges räkning. Här främjas samarbeten kring forskning om förorenade områden mellan de olika länder som bidrar med forskningsmedel. Samtliga länder som medverkar i Snow-
Generellt menar SGI att omorganisationen mellan de statliga myndigheterna kan komma att ge ett stort genomslag för efterbehandlingsområdet i Sverige, och ser optimistiskt på framtiden. – Såväl Naturvårdsverket som SGU och SGI har under året anställt personal och vi är nu fler än någonsin inom de tre myndigheterna som arbetar med efterbehandlingsfrågorna. Med de tydligare rollerna och en målinriktad fördjupad samverkan mellan dessa myndigheter tillsammans med de ökade personella resurserna tror vi att det finns goda förutsättningar att leva upp till regeringens avsikter och därmed effektivisera efterbehandlingsarbetet i Sverige, säger Yvonne Ohlsson avslutningsvis. SD
Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2011!
Vi levererar geologisk kunskap och information för framtidens infrastruktur! www.sgu.se
58
Bygg & teknik 1/11
Beständiga undervattensgjutna betong- och kajkonstruktioner Den mest utsatta delen av en kajkonstruktion är skvalpzonen, vilken har ett varierande fukttillstånd med hänsyn till variationer i vattenstånd. För kajkonstruktioner i skvalpzonen krävs frostbeständig betong både över och under vattenytan. Vid utförande av dylika konstruktioner gjuts ofta delar under vatten, det vill säga undervattensgjutning, som ställer krav på att betongmassan ska vara anpassad till gjutmetodiken. För att kunna använda frostbeständig betong i skvalpzonen krävs vanligtvis att gjutningen utförs i torrhet (det vill säga länshållen form), vilket bland annat leder till mycket höga krav på formens täthet och stabilitet. Ett alternativt gjututförande är att gjutning sker under vatten med en betong som är anpassad till undervattensgjutning samt är frostresistent. Detta projekt (SBUF-projekt 11940) har haft som avsikt att studera och sammanställa nyttan för aktörerna i branschen (materialleverantör, entreprenör och beställarna/förvaltare) genom att använda
Artikelförfattare är Hans Hedlund, tekn dr, adj professor, Skanska Sverige AB och Luleå tekniska universitet, Carsten Vogt, tekn dr., CBI Betonginstitutet och Kjell Wallin, Projektengagemang. Medförfattare: Franziska Baldy, CBI Betonginstitutet och David Pettersson, Skanska Sverige AB. Bygg & teknik 1/11
nya utförandemetoder vid gjutning av kajkonstruktioner. Avsikten var att detta skulle leda fram till en längre teknisk livslängd genom bättre beständighet samt minskade underhållskostnader för förvaltaren. Vidare siktade projektet på att reducera kostnaderna vid utförandet genom användning av mer rationella produktionsmetoder med utnyttjande av undervattensgjuten frostbeständig betongs specifika materialegenskaper. Projektet genomfördes tillsammans med materialleverantör, entreprenör (Skanska Sverige AB) och beställaren (Exploateringskontoret Stockholms stad) i ett fullskaligt projekt (gjutning av krönbalkarna vid Hornsbergs Strand före detta Kvarteret Kojan, Stockholm), där dagens kunskapsnivå för branschen utvecklades genom provning, mätning och uppföljning. Projektet syftade till att utveckla och förbättra produktionsmetoder för byggandet av beständiga kajkonstruktioner genom användning av undervattensgjuten frostbeständig betong. Traditionell gjuts kajkonstruktioner med krav på frostbeständighet i torrhet med frostbeständig anläggningsbetong. Ligger delar av kajkonstruktionen under vattenytan så tätas formen i botten med hjälp av en traditionell undervattensgjutning. Därefter länsas formen från vatten, konstruktionen armeras och gjutning med traditionell frostbeständig betong utförs i torrhet. Objektet som beskrivs i rapporten (krönbalken vid Hornsbergs Strand) hade i stora delar en ogynnsam geometri för det traditionella utförandet. Konstruktionen är i delen strandpark mycket låg, bara 20 till 30 cm ligger ovanför vattenytan. Däremot befinner sig nästa hela konstruktion under vattenytan. Samtidigt är konstruktionen 500 m lång och sinusformad i längdled. Denna geometri skulle göra en konventionell gjutning i torrhet mycket svår och kostsam. Projektet delades upp i olika steg. I första steget utvecklades ett betongrecept i laboratoriet med god separationsbeständighet vid flöde genom vatten och förhöjd lufthalt för att säkerställa frostbeständigheten. Detta betongrecept, förslag till gjutmetodik och krav på provgjutningar ingick i entreprenadhandlingarna. Provgjutningar genomfördes för att an-
passa det föreslagna betongreceptet till produktionen. I en fullskaleprovgjutning demonstrerades utförandemetodens lämplighet. Genom bestämning av fullständiga materialparametrar för betongen och tvångsmätningar i konstruktionen kunde realitetsnära temperatursprickriskberäkningar genomföras. Detta resulterade i att åtgärderna för att erhålla en sprickfri konstruktion kunde minskas drastiskt. Intensiv provning av den färska och hårdnade betongen användes för att kvalitetssäkra konstruktionen.
Bakgrund
Undervattensgjutning och undervattensbetong har använts under lång tid inom byggbranschen. Halloran & Talbot (1943) undersökte betongmassans utbredning vid gjutning under vatten. För att uppnå ett bra gjutresultat är betongens sammansättning, arbetbarhet och gjutmetodiken avgörande. Betonghandboken (1992) och ACI (1998) ger rekommendationer för arbetsutförande och betongsammansättningar. Härdningsbetingelser för undervattensgjuten betong är vanligtvis gynnsamma, dock observeras ofta starkt varierande hållfasthet i gjutna konstruktioner. Detta beror oftast på utförandet (Betonghandbok, 1992). Genom tillsats av antiutvaskningsmedel till betongen kan en jämnare betonghållfasthet säkerställas vid gjutning under vatten, Sonebi & Khayat (2001). McDonald & Neely (1999) rekommenderar liknande betongsammansättningar och betongegenskaper för undervattensgjuten betong som Bro 2004 och betonghandboken (1992). Slater (2002) konstateras att en självkompakterande betong med hög flytförmåga kan med fördel användas för undervattensgjutning i form, det vill säga betongen är skyddad från vågerosion under och efter gjutning. Tillsats av antiutvaskningsmedel höjer dock säkerheten vid gjutning. I Sverige är undervattensgjutning inom anläggningsbyggandet reglerat i Bro 2004. De följande kraven på en undervattensgjuten konstruktion är hämtade från Bro 2004: En undervattensgjuten betongkonstruktion med tillsats av antiutvaskningsmedel ska i sin helhet vara belägen på frostfri nivå. Statiskt verksam armering godtas endast om betongen tillsätts antiutvask59
ningsmedel. En undervattensgjuten konstruktion ska gjutas med betong av lägst tryckhållfasthetsklass C28/35. För en undervattensgjuten konstruktion ska de dimensioneringsvärden som gäller för tryckhållfasthetsklass C20/25 tillämpas. Med tillsats av antiutvaskningsmedel godtas att C25/30 tillämpas. Frostbeständig undervattensbetong har undersökts på senare åren. Resultat som beskrivs i litteraturen är inte entydig. Khayat (1995) undersökte undervattensbetong med luftporbildare och antiutvaskningsmedel. Han kommer fram till att doseringen av luftporbildare måste ökas drastiskt i betong med antiutvaskningsmedel för att skapa ett bra luftporsystem. Dessutom är inte alla luftporbildare kompatibel med de olika antiutvaskningsmedel. En utökad undersökning av undervattensgjuten betongens frostbeständighet finns beskriven i Khayat (1995). Resultaten av denna undersökning är att undervattensbetong kan tillverkas med bra inre frostbeständighet, avflagningen vid frysning med tösalter är dock hög. Moon et al (2007) testade frostbeständighet enlig ASTM 666 på undervattensbetong med luftporbildare och antiutvaskningsmedel. Deras resultat visar att betongens frostbeständighet är i allmänhet dåligt, även om en lufthalt på sex procent åstadkoms i färsk och hårdnad betong. Inblandning av höga halter av slagg och en lufthalt på sex procent resulterade i något förbättrad frostbeständighet. Deras slutsatser är att den dåliga frostbeständigheten beror på inkompatibilitet mellan luftporbildare och antiutvaskningsmedel. Detta medför stora, dåligt fördelade luftporer i den hårdnade betongen. En möjlig lösning för att skapa frostbeständig undervattensbetong beskrivs av Nanaumi et al (1999). Genom att kombinera mikrosfärer, slagg och anti-
60
utvaskningsmedel kan en frostbeständig undervattensbetong erhållas. Mikrosfärer är små ihåliga plastsfärer som agera som fasta luftporer i betongmassan. Nackdelen är dock att mikrosfärer är kostsamma. Kajkonstruktionen som beskrivs inom SBUF-projekt 11940, krönbalken vid Hornsbergs Strand, skiljer sig från en traditionell undervattensgjuten konstruktion. Den mest utsatta delen av en kajkonstruktion är skvalpzonen, vilken har ett varierande fukttillstånd med hänsyn till variationer i vattenstånd. Detta varierande fukttillstånd ställer stora krav på den använda konstruktionsbetongen i såväl färskt tillstånd som slutligt (hårdnat) tillstånd. För kajkonstruktioner i skvalpzonen krävs frostbeständig betong både över och under medelvattenytan.
Genomförande
Vid utförande av dylika konstruktioner gjuts ofta delar under vatten, det vill säga undervattensgjutning, som ställer krav på att betongmassan ska vara anpassad till gjutmetodiken. För att kunna använda frostbeständig betong i skvalpzonen krävs vanligtvis att gjutningen utförs i torrhet (det vill säga länshållen form), vilket bland annat leder till mycket höga krav på formens täthet och stabilitet. Ett alternativt gjututförande är att gjutning sker under vatten med en betong som är anpassad till undervattensgjutning samt är frostresistent. Konventionell betong för undervattensgjutning med tillsats av antiutvaskningsmedel är oftast inte frostbeständig till följd av att betongens luftporsystem påverkas negativt av antiutvaskningstillsatserna. Ytterligare inverkande faktorer på kajkonstruktionens beständighet är de komplexa fastlåsningarna som uppkommer från anslutande, ingjutna samt motgjutna
Figur 1: Vy Kvarteret Kojan, sinusformad krönbalk 1 (strandpark) och rak geometri 2 (kajparterr).
konstruktionsdelar. Dessa komplexa fastlåsningar, som verkar på den nygjutna betongen, skapar ett yttre tvång och ökar därmed risken för skadlig sprickbildning i konstruktionen. Sprickbildningen reducerar kraftigt den tekniska livslängden och ökar förvaltarens underhållskostnader för att ändå bibehålla den tekniska livslängden för konstruktionen. Genom att utföra gjutningarna med frostbeständig undervattensbetong minskas risken för bristfälligt gjutresultat med avseende på inläckage av vatten från form som deformeras under gjutarbetet. Samtidigt reduceras kostnaden för tätning av formen före länsning. Kostnaderna för länshållning reduceras till noll. Genom utökade kunskaper om den komplexa tvångssituationen från fastlåsningar för den nygjutna konstruktionen skapas förutsättningar för att med hjälp av förkalkyler erhålla en sprickfri konstruktion med relevanta insatser gällande kylnings- och värmningsåtgärder i produktionen. Med hjälp av laboratorieundersökning verifieras temperatur- och hållfasthetsutveckling gällande frostbeständig undervattensbetong, för att kunna utnyttja den hållfasthetsökning i tidigt hydratationsskede som materialsammansättningen förväntas kunna ge. Fortlöpande undersökningar av lufthalten i färsk och hårdnad betong samt frystester skapar underlag för korrelation mellan lufthaltsmätningar, planslip och frostbeständighet för denna typ av betong. Först utvecklades ett lämpligt betongrecept i laboratoriet. Betongreceptet anpassades till ballastmaterialet från betongfabriken och produktionsmetoden. Betongreceptet och gjutmetodiken testades med hjälp av provgjutningar. I samband med gjutningarna i entreprenaden utfördes fördjupade undersökningar gällande luftporsystemet i den färska betongmassan som jämfördes med resultat från planslipsundersökning av hårdnad betong. Betongens egenskaper (värmeutveckling, tidiga mekaniska egenskaper med mera) provades vid Luleå tekniska universitet för att erhålla komplett indatauppsättning till för- och efterkalkyler angående temperatursprickor. Gjutningar i fullskala instrumenterades med töjningsgivare för att fastställa tvånget i den verkliga konstruktionen. Under projektet studerades och karterades konstruktionen gällande uppsprickning, gjutresultat och frostbeständighet i förhållande till förväntat resultat. Krönbalkens längd längs parken är cirka 500 m, se figur 1. De inledande provblandningarna med inblandning av antiutvaskningsmedel visade att betongens konsistens blir mycket seg, men stabil. Sannolikt har betongen inte tillräckligt bra flytförmåga att fylla formen och omsluta alla ingjutningsgods i Bygg & teknik 1/11
KOSSAB ÖKAR TRYCKET TILLSAMMANS MED OSS.
Kossab Industriteknik AB i Piteå tillverkar bland annat tryckkärl. 2009 utsågs man till Gasellföretag av tidningen Dagens Industri. Idag är Tibnor helhetsleverantör till Kossab. Vi levererar stål, metaller och rostfritt. Dessutom deltar vi i uppstartsskedet av nya projekt och i konstruktionsgenomgångar där vi tillsammans väljer bästa tillverkningssätt, och materialval som gynnar Kossabs effektivitet. Vad kan vi göra för dig?
www.tibnor.se
den komplicerade krönbalkskonstruktionen. Detta beror antagligen på kombinationen av lågt vattencementtal, vct, (krav på vct lika med 0,40 vid exponeringsklass XD3) i och konsistensförändringen till följd av inblandningen av antiutvaskningsmedel. Vidare konstaterades att lufthalten blev för låg samt att luftporbildande medel och antiutvaskningsmedel inte var kompatibla med varandra, vilket medförde att antiutvaskningsmedlet inaktiverade luftporbildningen. Istället för antiutvaskningsmedel introducerades naturfiller och viskositetshöjande medel i proportioneringen för att åstadkomma stabilitet och sammanhållning i betongen. Det visade sig också att betongen blev mer lättflytande med tillräckligt hög stabilitet. Resultaten kan sammanfattas enligt följande: ● Betongen blev mindre seg men tillräckligt stabil. ● Lufthalten ökade med ökad dosering av lufttillsatsmedel till skillnad från fallet med inblandning av antiutvaskningsmedel. Konsistensförlusten och stabiliteten av luftporsystemet i den färska betongen provades på olika satsstorlekar i laboratoriet. Det är lättare att kontrollera konsistensförändringen ju större satsstorleken är. Lufthalten konstaterades vara stabil och konsistensoberoende. Flytsättmåttet efter en viss tid bör inte understiga ett visst värde. Vad som är acceptabelt i detta avseende måste emellertid alltid justeras och kontrolleras med en fullskaleprovning. Lufthalten var mycket stabil mellan blandningstillfället och upp till 90 minuter efter blandning. Lufthalten i den färska betongmassan var, jämfört med vanlig brobetong, hög. Det bedömdes dock att lufthalten i den färska betongen bör ligga på cirka tio till elva procent för att säkert uppnå sju till åtta procent i den hårdnade betongen. Det bedömdes att det krävs en marginal i lufthalten med tanke på att gjutningen ska ske under vatten. I en tät betong som denna, det vill säga en lättkompakterbar betong med vct 0,40 och hög andel filler, bör lufthalterna ligga kring denna nivån för att skapa marginal med god frostbeständighet som mål. Resultaten visar att betongen uppfyller kraven på hållfasthetsklass C32/40. Lufthalten i kombination med avståndsfaktorn som bestämdes i den hårdnade betongen bedömdes vara tillräckligt för att ge god frostbeständighet enligt SS 13 72 44. Enligt Fagerlund (1993) bör avståndsfaktorn vara mindre än 0,20 mm för att säkerställa frostbeständigheten vid frysning i saltvatten. Detta verifierades genom frysprovning enligt SS 13 72 44, metod A. I laboratoriemiljö visade det sig att det går att ta fram en separationsstabil och lättkompakterbar undervattensbetong med naturfiller men utan antiutvaskningsmedel. Det är dock på sin plats att påpeka att 62
det i en produktionsmiljö krävs fortsatt utvecklingsarbete med den här typen av betong. Gjutmetodik och utförandekontroll har mycket stor inverkan på kvaliteten av den färdiga konstruktionen.
Utförande – gjutarbeten
Med utgångspunkt från resultat från laboratorieundersökningarna bestämdes att krönbalken i Hornsbergs Strand skulle utföras med frostbeständig undervattensbetong. Ett av de viktigaste momenten för ett lyckat resultat ansågs vara användning av lämplig gjutmetodik. Användning av undervattensventil ansågs vara nödvändig samt att betong inte får stiga upp utanför gjutröret så att överytan överrullas med betong. Vidare behöver gjutröret ska hållas nedsänkt minst 50 cm i den nygjutna betongen samt att i anslutning till gjutröret ska betong tillföras så att ytan med god marginal stiger över vattenytan. Eftersom krönbalken består av en lågoch högdel med sponten som avskiljare behövdes ifyllning av betong på båda sidor om sponten. Lösningen för detta problem ansågs vara användning av en grenventil i pumpslangen, istället för två pumpar.
Provgjutningar
Provgjutningar ingick i entreprenaden för att verifiera betongreceptets lämplighet efter fabriksanpassning och vald gjutmetod. Det utfördes två provgjutningar, den första i oktober 2006 med syfte att jämföra laboratorie- och fabriksrecept. Andra provgjutningen genomfördes i februari 2007, aktuell geometri i avsnitt strandpark simulerades. Entreprenören anpassade föreslaget betongrecept till egen ballast och något lägre vct för att kunna säkerställa erforderlig hållfasthet. Av hanteringsskäl på betongfabriken önskades att naturfillret skulle bytas ut mot en blandning av finballast och kalkstensfiller, detta med bi-
Figur 2: Avformad vägg med borrkärnor tagna på ”pumpsidan” (vänster) och ”flytsidan” (höger) i olika höjd.
behållen partikelkurva. För att verifiera att dessa ändringar inte hade negativa effekter på betongens egenskaper genomfördes första provgjutningen, se figur 2. I tabell 1 redovisas de betongrecept som användes vid provgjutningen. I princip är recepten mycket likartade, cementhalten är oförändrad och genom användning av flera ballastfraktioner efterliknades korngraderingen som användes i laboratoriet. För att särskilja betongrecepten betecknas betong innehållande naturfiller som ”CBI-recept”. Det fabriksanpassade betongrecept med en blandning av kalkstensfiller och finballast betecknas som ”Skanska-recept”. Den färska betongens egenskaper bestämdes i fabriken direkt efter blandning och på plats efter cirka 20 minuters transport. Flytbarheten på plats var bra, det tillsattes extra viskomedel för att höja betongens stabilitet mot utvaskning och säkerställa hög lufthalt vid gjutning under vatten. Lufthalten i den färska och hårdnande betongen, bestämd på prover från flytsidan och kuber. Analyserna gjordes på prover från flytsidan eftersom sannolikheten att upptäcka effekter av vatteninblandning bedömdes vara högre för dessa prover. Lufthalten för alla prover låg över den uppmätta lufthalten i färskbetongen och översteg det ställda minimikravet på
Tabell 1: Betongrecepten som användes vid provgjutning 1. Vattenhalten är korrigerad med vatteninnehållet i tillsatsmedlen. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Recept Skanska CBI Laboratoriet Mängder kg/m³ kg/m³ kg/m³ ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Anläggningscement 440 440 440 Vatten 165 169 169 Naturfiller – 250 250 Kalkfiller Limus 40 126 – – Grus 0–8 mm – – 830 Sten 8–16 mm – – 554 Fingrus 0–2 mm 274 32,8 – Grus 0–8 mm 640 753 – Sten 8–11 mm 295 370 – Sten 8–16 mm 348 255 – Luftporbildare 5,72 4,00 4,00 Flytmedel 2,95 2,83 2,83 Viskomedel 1,10 1,50 1,50 vct 0,39 0,40 0,40
Bygg & teknik 1/11
Tabell 2. Lufthalt i färsk och hårdnad betong för en provblandning med tilläggsdosering. Avståndsfaktor i parentes i kolumnen hårdnad betong. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Färsk betong
Hårdnad betong Lufthalt
Tid efter Beteck- FSM Lufthalt Lufthalt Densitet Kommentar blandning ning (Skanska) (CBI) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– min mm % % kg/m³ % (mm) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 0 blandning –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 20 t0 780 6,4 6,1 2306 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 40 t0 [R] 4,8 2388 omrörning 7,0 (0,244) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 50 t30 630 8,5 7,8 2288 9,3 (0,184) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– t30 [R] 6,2 omrörning 60 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 60 t40 575 9,3 8,6 2263 +0,8 l 8,3 (0,204) viskomedel –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 60 t40 [R] 7,4 2306 omrörning 10,0 (0,246) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 80 t60 [f] 640 8,5 7,5 2288 +0,45 l 10,5 (0,163) flytmedel –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 90 t60 [f] [R] 7,6 6,9 2306 omrörning 8,0 (0,161)
fem procent i den hårdnade betongen. Luftporsystemet var välutbildat med små pordiametrar och en liten avståndsfaktor, vilket borde ger bra frostbeständighet. Tryckhållfastheten bestämdes på utborrade cylindrar från pumpsidan och flytsidan samt på gjutna kuber. För övriga
Figur 3: Tvärsnitt av provgjutningen i vattenfylld container. Bygg & teknik 1/11
provningsresultat angående hållfasthet och frysprovning hänvisas till slutrapport från SBUF 11940. Dock kan noteras att alla prover klarar kravet på betongklass C 32/40, spridningen är dock större än för gjutna kuber. Det syns en liten inverkan av betongens förflyttning genom vatten, möjligtvis pga vatteninblandning. Samtliga prover på flytsidan har en något lägre tryckhållfasthet än prover från pumpsidan. En annan förklaring kan vara en högre lufthalt i betongen på flytsidan, den lägre densiteten tyder på detta. Frysprovningen förlängdes till 112 fryscykler, vilket vanligtvis används för betong med inblandning av silikastoft. Detta gjordes för att säkerställa att luftporsystemet är tillräckligt bra med hänsyn till den ökade tätheten med kalkstensfiller. Samtliga prover klarade kravet på
mycket god frostbeständighet med saltvatten enligt SS 13 72 44 metod A. Ingen ökning av avskalning efter 56 fryscykler observerades. Prover från undervattensgjutningen hade lika bra frostbeständighet som gjutna kuber. Det observerades inga skillnader mellan fabriksanpassad betong och originalreceptet. Jämförelse mellan fabriksanpassat betongrecept (Skanska) och originalrecept (CBI) visade att det inte finns några tydliga skillnader mellan de båda recepten. Betongens stabilitet, tryckhållfasthet och frostbeständighet är jämförbara och uppfyller kraven som ställdes. Det fabriksanpassade receptet uppnår något högre tryckhållfasthet. Med ledning av resultaten bestämdes det att använda det fabriksanpassade receptet i produktionen. Skillnaden som upptäcktes mellan den uppmätta lufthalten i färsk och hårdnad betong ledde till ett antal provblandningar för att undersöka fenomenet. I tabell 2 redovisas resultaten för lufthalten i den färska och hårdnade betongen från en provblandning där tillsatsmedel tilläggsdoserades flera gånger. Den uppmätta lufthalten i färskbetongen (mätt av olika provtagare med olika lufthaltsmätare) var i medeltal två procentenheter lägre än lufthalten som bestämdes på motsvarande hårdnad betong. Bara i ett fall uppmättes något högre lufthalt i den färska betongen än i den hårdnade betongen. Avståndsfaktorn som bestämdes på den hårdnade betongen var liten, detta borde resulterar i en betong med bra frostbeständighet.
Fältmätning – fullskaleprovning
Före produktionsstart genomfördes en fullskaleprovning i en vattenfylld container. Samtliga ingjutningsgods (spont, hammarband, armering med mera) var inkluderade. Provgjutningen skulle visa lämplighet av gjutmetoden och tillåta provtagning från olika delar av konstruktionen. Figur 3 visar ett tvärsnitt av provgjutningen och figur 4
Figur 4: Provgjuten krönbalk efter avformning före sågning.
63
vidare. För bestämning av tvånget verkande på krönbalkarna utfördes i stället töjningsmätningar med ingjutna givare.
Mätning av tvång och fastlåsning
Figur 5: Sågsnittet, alla ståldetaljer var väl omslutna av betong, ingen stenseparation observerades.
och figur 5 visar bilder av genomförandet samt resultat.
Temperatursprickrisk
Sprickor orsakade av betongens värmeutveckling under härdning kan leda till beständighetsproblem. Genom beräkning av sprickrisken och eventuella åtgärder som kylning eller förlängd formrivning kan sprickrisken minskas och uppsprickning undvikas. För att erhålla realistiska resultat i en sprickriskberäkning krävs aktuella materialparametrar för den använda betongen och verklighetsnära tvångsmodellering. Materialparametrar för hårdnande betong bestämdes för aktuellt betongrecept på Luleå tekniska universitet. Syftet med undersökningen var att ta fram materialparametrar för beräkning av sprickrisken i samband med betongens hårdnande med hjälp av datorprogrammet ConTest Pro. Betongens hållfasthetsutveckling, hydratationsvärme, krymp- och krypegenskaper och utveckling av E-modul provades. Genom att använda provade materialparametrar blir beräkningarna mera verklighetsnära och därmed kan en lägre spricksäkerhetsfaktor tillämpas (Bro 2004, bilaga 4.11). Skanska utförde teoretiska, elastiska tvångsanalyser med hjälp av en mycket förenklad tredimensionell FE-modell som representerade kajkonstruktionen. Analyser, antaganden och resultat finns bifogade i bilaga C. Tvångsfaktorn är ett mått på konstruktionens fastlåsningsgrad och kan variera mellan 1 (fullständig fastlåsning) och 0 (fri rörelse). För kompletterande information angående tvång och temperatursprickor rekommenderas litteraturen, till exempel Hedlund (2000). Tvångsanalyserna utfördes med förutsättningen att gjutetappslängden är lika med 8 m. Analysen resulterade i en beräknad dimensionerande tvångsfaktor på 0,12 för gjutetapp 2 och efterföljande 8 m långa etapper. Med anledning av observerade skador på liknande konstruktioner bedömdes därför det teoretiskt beräknade tvånget var en underskattning med hänsyn till den komplexa geometrin och andra svårmodellerade yttre fastlåsningseffekter. En ökad detaljeringsgrad av den tredimensionella FE-modellen för att fånga upp inverkande fastlåsningseffekter från anslutande konstruktioner utfördes ej 64
En tvångsmätning utfördes på etapp nummer 7 med hjälp av ingjutna töjningsmätare. Som töjningsmätare användes 2 m långa stålstänger med pålimmade trådtöjningsgivare och ändförankringar i ett stålrör. Stålstången kan röra sig fritt i stålröret men utsätts för töjning eftersom den är förankrad i betongen. Töjningsmätningen utfördes temperaturkompenserad. Före mätningen i krönbalken verifierades utrustningen i en 3 m lång provbalk på Solna betongfabrik. Ingjutna töjningsmätare (stålstång) jämfördes med mätning av yttre deformation.
Figur 6: Mätstång med ändförankring i etapp 7 före gjutning.
Tre mätstänger med en längd av 2 m göts in i etapp 7 i krönbalken. Figur 6 visar mätstången ovanpå hammarbandet strax före gjutningen. Med hjälp av den uppmätta töjningen i mätstången och samtidigt utförd temperaturmätning kan tvångssituationen i den undersökta sektionen av krönbalken uppskattas. Figur 7 visar resultat från töjnings- och temperaturmätningen i etapp 7 av krönbalken. Kurvorna för temperatur och töjning har ett förlopp som kan anses vara rimligt för hårdnande betong. Mätningen av töjningen var mycket känsligare än förväntat, till exempel resulterar avformningen (efter fyra dygn) i en något förminskad töjning i krönbalken och inflytande av förändringar i omgivningstemperaturen blir tydliga. Den teoretiska utvidgningen respektive sammandragningen av stålstången kan beräknas genom att multiplicera uppmätta temperaturförändringar med stålets längdutvidgningskoefficient. Detta ger ett teoretisk värde på töjningen som skulle mätas i stålstången vid 100 procent tvång. Den teoretiska töjningen dividerat med den praktiskt uppmätta töjningen i stålstången under respektive uppvärmnings- eller avsvalningsfas ger därmed ett mått på tvånget i konstruktionen. I tabell 3 sammanställs resultaten av töjningsmätningen och resulterande tvång i konstruktionen.
Figur 7: Temperatur- och töjningsmätning i etapp 7 av krönbalken. Skala för töjning på vänster sida av diagrammet, temperatur på höger sidan. Tabell 3: Sammanställning tvångsanalys. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Uppvärmning Avsvalning Totalt ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Temperaturändring 25 ºC – 44 ºC 28 ºC – 15 ºC 44 ºC – 12 ºC Temperaturskillnad -19 ºC 13 ºC 32 ºC Teoretisk töjning -190 µm/m 130 µm/m 320 µm/m Uppmätt töjning -70 µm/m 50 µm/m 120 µm/m ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– teoretisk töjn. Tvång = –––––––––––– -70 / -190 = 0,37 50 / 130 = 0,38 120 / 320 = 0,38 uppmätt töjn. Bygg & teknik 1/11
t en ag al er en G
pr od
rt b ill g yg
e rig ve iS
te uk
rin st du in
SchÜck isolerar balkonger där kÜldbryggor uppstür. Vid infästningen.
Undvik kostsamma energifÜrluster och isolera även vid balkongens intermittenta anslutning. Med SchÜck IsokorbŽ i teknikens framkant.
forslund.se
SchĂśck Bauteile GmbH | Vimbucher StraĂ&#x;e 2 | 76534 Baden-Baden | Tyskland | info@schoeck.se | www.schoeck.se
B$Q]B,.B.B [ B6(BU] LQGG
Beräkningsprogrammet fĂśr platta pĂĽ mark är här! PEPS är ett beräkningsprogram fĂśr beräkning av dimensionerande linjelast och punktlast fĂśr betongplatta pĂĽ mark med underliggande EPS-isolering, samt beräkning och kontroll av deformationer. s INVĂ&#x160;NDIG PUNKTLAST s INVĂ&#x160;NDIG PUNKTLAST Ă&#x161;VER GENOMSKUREN FOG s PUNKTLAST VID KANT s PUNKTLAST VID HĂ&#x161;RN s INVĂ&#x160;NDIG LINJELAST s LINJELAST VID KANT s LINJELAST PĂ&#x152; KANTBALK s PUNKTLAST PĂ&#x152; KANTBALK s PUNKTLAST VID HĂ&#x161;RN PĂ&#x152; KANTBALK
Beställning och demoversion pü www.eps-peps.se
www.eps-bygg.se Bygg & teknik 1/11
65
metrar för undervattensbetongen. Tryckhållfastheten i båda betongerna är likvärdig, geometri och tvång är modellerade identiskt. I exempel 1 blir den dimensionerande spänningskvoten maximalt 0,85, vilket betyder att sannolikheten för uppkomst av sprickor är hög. Spricksäkerheten i exempel 1 är 1,18, vilket är lägre än tillåtet, därmed skulle kylningsåtgärder behövas. I exempel 2 blir den dimensionerande spänningskvoten 0,56, vilket motsvarar en spricksäkerhet på 1,79. Spänningskvoten är lägre än tillåtet, ingå åtgärder behövs.
Produktion
Figurerna 10 till 12 visar några steg under produktionen som pågick mellan september 2007 och april 2008.
Figur 8: Temperaturutveckling i betong C50/60 (vänster) och undervattensbetong (höger), beräknad med ConTest.
Slutsatser
Figur 9: Spänningskvot i betong C50/60 (vänster) och undervattensbetong (höger), beräknad med ConTest. Tvånget bestämdes med hjälp av en töjningsmätning till att motsvarar 38 procent. En betongkonstruktion som utsätts för tvång i denna storleksordning kan spricka under betongens härdning (Jonasson et al, 2001). Eftersom undersökning av liknande konstruktioner visade på delvis kraftig uppsprickning ansågs att resultaten av töjningsmätningen var mera trovärdiga än FEM-beräkningar. Även om resultaten av töjningsmätningen möjligtvis överskattar tvånget så skulle användning av detta tvång generera resultat på säkra sidan i en temperatursprickriskberäkning.
Resultaten av temperatursprickriskberäkningarna visade att kylningsåtgärder inte behövde vidtas och entreprenören hade en mycket större frihet angående formrivningstidpunkt. I figur 8 och figur 9 redovisas beräkningsuppsättning och några resultat för två temperatursprickriskberäkningar för våren (10 °C lufttemperatur, 15 °C betongtemperatur och 5 °C vattentemperatur) med fyra dygns formrivning. Exempel 1 är modellerat med generella betongparametrar för C50/60 betong och i exempel 2 används provade materialpara-
Figur 10: Spontlinje, innan krönbalksgjutningarna började.
66
SBUF-projektet 11940 hade syftet att utveckla och förbättra produktionsmetoder för byggandet av beständiga kajkonstruktioner genom användning av undervattensgjuten frostbeständig betong. Objektet som beskrivs i rapporten (krönbalken vid Hornsbergs Strand) hade till stora delar inte kunnat utföras med traditionella produktionsmetoder. Projektet delades upp i olika steg. I första steget utvecklades ett betongrecept i laboratoriet med god separationsbeständighet vid flöde genom vatten och förhöjd lufthalt för att säkerställa frostbeständigheten. Detta betongrecept användes som underlag i entreprenadhandlingarna. Provgjutningar genomfördes för att anpassa det föreslagna betongreceptet till produktionen. I en fullskaleprovgjutning demonstrerades utförandemetodens lämplighet. Genom bestämning av fullständiga materialparametrar för betongen och tvångsmätningar i konstruktionen kunde realistiska temperatursprickriskberäkningar genomföras. Detta resulterade i att åtgärderna för att erhålla en sprickfri konstruktion kunde minskas drastiskt. Intensiv provning av den färska och hårdnade betongen användes för att kvalitetssäkra utförandet. Sammanfattningsvis kan det konstateras att användning av undervattensgjuten
Figur 11: Gjutning avslutad. Bygg & teknik 1/11
Figur 12: Alla gjutningar avslutade.
frostbeständig betong inte bara möjliggjorde utförandet av konstruktionen, utan också gav en vinst för både beställaren och entreprenören i form av en beständig konstruktion med förenklat utförande. Självklart är utförandet av en kajkonstruktion med undervattensgjuten frostbeständig betong inte i alla lägen lönsamt. Enklare konstruktioner som befinner sig till stora delar över vattenytan gjuts med fördel med traditionella metoder. Ekonomiska kalkyler och riskanalyser i varje enskild fall avgör vilket utförande som lämpar sig bäst. SBUF-projektet 11940 visar ett möjligt förfarande i alla nödvändiga steg för att framgångsrikt realisera en mycket svårgjuten kajkonstruktion. ■
Referenser
ACI (1998): Guide to Underwater Repair of Concrete, ACI report 546.2R-98, American Concrete Institute, 1998. BBK 04, Boverkets handbok om betongkonstruktioner. Betonghandbok (1992): Arbetsutförande, utgåva 2 – projektering och byggande, AB Svensk Byggtjänst och Cementa AB, 1992.
Bro 2004 publikation 2004:56, Vägverkets allmänna tekniska beskrivning för nybyggande och förbättring av broar. Fagerlund, G.: The critical spacing factor. Report TVBM-7058, Lund, 1993. Halloran P. J., Talbot K. H. (1943): The properties and behaviour underwater of plastic concrete, ACI Journal, proceedings 1943 (39). Hedlund, H.: Hardening concrete – measurement and evaluation of non-elastic deformation and associated restraint stresses, Doctoral thesis 2000:25, Luleå tekniska universitet, Luleå, Jonasson, J.-E.; Wallin, K.; Emborg, M.; Gram, A.; Saleh, I.; Nilsson, M.; Larson, M.; Hedlund, H.: Temperatursprickor i betongkonstruktioner, Del D, Teknisk rapport LTU 2001:14, Luleå, 2001, ISSN 1402-1536. Khayat K H (1995): Frost Effect of Antiwashout admixtures on Fresh Concrete Properties, ACI Materials Journal, Vol 92, No 2, 1995. Khayat K H (1995): Frost Durability of Concrete Containing Viscosity-modifying Admictures, ACI Materials Journal, Vol 92, No 6, 1995.
Täckskiktsmätare
McDonald J E, & Neely B (1999): Underwater Concrete Placement: Materials, Methods and Case Studies, in preceedings of the International Conference on Specialist Techniques and Materials for Concrete Constructions, Dundee, Scotland, 1999. Moon H-J, Shin K-J (2007): Frost attack resistance and steel bar corrosion of antiwashout underwater concrete containing mineral admixtures, Construction and Building Materials, Vol 21, 2007. Nanaumi T, Ayuta K, Yamakawa T (1999): Effect of blast-furnace slag on frost resistance and compressive strength of antiwashout underwater concrete containing plastic micro-spheres, JCA Proceedings of Cement & Concrete, Vol 53, 1999. Slater D (2002): Marine and Underwater Concrete – Buildability and Durability, in proceedings of the International Conference on Concrete for Extreme conditions, Dundee, Scotland, 2002. Sonebi M, K & Khayat K H (2001): Effect of Mixture Composition on relative strength of Highly Flowable Underwater Concrete, ACI Materials Journal, Vol 98, No 3, 2001.
Nya Plastdetaljer?
Micro Covermeter 8020
Vi gör hela jobbet
Mätare för bestämning av armeringsjärnets djup och riktning.
• Produktutveckling • Formtillverkning • 5-Axlig fräsning
Nu kan du växla mellan mätdjup 0-120 mm och 0-200 mm med samma mätsond
BETONG - BALLAST - CEMENT - GEOTEKNIK
www.kontrollmetod.se Bygg & teknik 1/11
S. Långebergsgatan 18 421 32 V. Frölunda Tel 031-748 52 50 Fax 031-748 52 60
• Formsprutning • Formsprutor 16 st • Detaljvikt 0,1-500 gr • Certifierade
POLYMER DON Tel: 016-14 21 26 • www.polymerdon.se
67
Akustik/Bullerskärmar:
Betonginstrument:
Formsättning:
Balkonger:
Fuktskydd:
â&#x20AC;&#x201C; skivan
Fuktsäkrar husgrunder! â&#x20AC;˘ Snabb uttorkning â&#x20AC;˘ Torr grund â&#x20AC;˘ Varm grund â&#x20AC;˘ God värmeekonomi â&#x20AC;˘ LĂĽg totalkostnad
Betong/Membranhärdare:
RĂśrvägen 42 â&#x20AC;˘ 136 50 Haninge Telefon 08-609 00 20 â&#x20AC;˘ Fax 08-771 82 49
Brandskydd:
www.isodran.se
Fukt, lukt, mĂśgel och radon TrygghetsVakten skyddar krypgrund & vind frĂĽn fuktrelaterade skador. s -ARKNADENS LĂ&#x2039;GSTA ENERGIFĂ&#x161;RBRUKNING s -INIMALT MED UNDERHĂ?LL s Ă?RS LIVSLĂ&#x2039;NGD
Betongdukar:
Fogband:
Färg:
www.trygghetsvakten.se
annons bygg-teknik1010.indd 1
Betongelement:
Fogtätningsmassor:
Vi servar hantverkare!
031-760 2000
10-10-12 13.08.48
Geosynteter:
LeverantĂśr av fĂśnster- och fasadprodukter. VENTILER â&#x20AC;&#x201C; TĂ&#x201E;TLISTER â&#x20AC;&#x201C; BESLAG FOGMASSA â&#x20AC;&#x201C; KITT â&#x20AC;&#x201C; FOGBAND â&#x20AC;&#x201C; VERKTYG MASKINER â&#x20AC;&#x201C; SLIPMATERIAL â&#x20AC;&#x201C; M.M. Beställ vĂĽr katalog pĂĽ www.leifarvidsson.se
MullsjÜ 0392-360 10 ¡ Stockholm 08-26 52 10 GÜteborg 031-711 66 90
68
59 x 46 mm
*lYOH Â&#x2021; 5LPER Â&#x2021; /XOHn 6WRFNKROP Â&#x2021; /LGN|SLQJ ZZZ IOD VH
Bygg & teknik 1/11
branschregister www.jehander.se Stockholm 08-625 63 21 Göteborg 031-86 76 50 Norrköping 011-33 16 00 Gävle 026-400 56 50
Allt pekar på att en bra epoxibeläggning skall hålla minst 40 år
Nöj dig inte med mindre!
NM Golv 100 UP har bl.a. god slitstyrka, är tryckfördelande, slagtålig, stötdämpande, kemikalieresistent och lättstädad. För vårt kompletta golvsortiment, se vår hemsida.
Konsulterande ingenjörer:
Vi möjliggör ert projekt med säkra och genomförbara lösningar inom byggnadsakustik, rumsakustik, industriakustik och samhällsbuller. Besök oss på www.acad.se
Nils Malmgren AB
| Box 2093 | 442 02 Ytterby Tel: 0303-936 10 | www.nilsmalmgren.se | info@nilsmalmgren.se
Golvgjutsystem:
Din Partner för mark, väg och vatten
Geoteknik:
0771-640040 viacon@viacon.se www.viacon.se
De snabbaste analyserna av inomhusmiljö med kvantitativ DNA-teknik! Kemiska analyser av mark och vatten och luft.
Vi analyserar byggd miljö
Grundläggning:
Box 15120, 750 15 UPPSALA, 018-444 43 41 www.anoZona.com
Industrikontor:
Golvbeläggningar:
Ingjutningsgods:
Box 20179, 161 02 BROMMA Tel 08-764 68 80, Fax 08-98 05 19 www.meba.se Mobiltel 0708-55 77 89 0708-73 61 67
Bygg & teknik 1/11
69
branschregister
Konsulterande ingenjörer, forts:
Mätinstrument:
Stegar/ställningar:
Göteborg 031-727 25 00 Jönköping 036-30 43 20 Stockholm 08-688 60 00 Uppsala 018-18 35 50 Malmö 040-35 42 00 www.wspgroup.se
Kraft – ljus – klimat:
Tak- och fasadvård:
Ljus och säkerhet:
Tak/Tätskikt:
Lättbyggnadsteknik:
Takplåt:
• Byggnadsakustik • Buller • Vibrationer • Kalibrering – Ljudisoleringslab – Halvekofritt lab – Efterklangsrum
1002
Tel: 010-516 50 00 • www.sp.se/akustik SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
Ackrediterad kalibrering www.sp.se
1002
Vi kalibrerar:
• Lufthastighet • Luftflöde • Luftfuktighet
Kontaktpersoner Lufthastighet, Luftflöde Harriet Standar, 010-516 51 87
Luftfuktighet Per Jacobsson, 010-516 56 63
SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut
70
Bygg & teknik 1/11
Global grundläggning LCM ägs av Keller som är ett internationellt ledande grundförstärkningsbolag som förverkligar lösningar för mark- och grundvattenproblem i hela världen. Med gedigen lokal erfarenhet, egen design och nyttjande av innovativ teknik erbjuder vi konkurrenskraftiga lösningar inom grundläggning. Tillsammans kan LCM/Keller erbjuda: • Kalk-cementpelarmetoden • Masstabilisering • Pålning • Stagborrning • Soilcrete® - jetinjektering • Stenpelare/Vibroteknik • Wetmixing • Vertikaldränering • Soilfrac® - jordspräckning • Grävpålar Hör av er så hjälper vi er!
LCM Östra Lindomevägen . 43734 Lindome Tel. +46 (0)31 99 60 40 Fax. +46 (0)31 99 60 41 www.lcm.se www.kellergrundbau.com
BEGRÄNSAD EFTERSÄNDNING Vid definitiv eftersändning återsänds försändelsen med nya adressen på baksidan (ej adressidan)
POSTTIDNING B
Avsändare: Förlags AB Bygg & teknik Box 19099, 104 32 Stockholm
”Vad ska man förvänta sig av ett modernt mätsystem år 2011?” - Det ska klara alla instrument, vara enkelt, webbaserat och ha automatiska larm. Och lite till. Med Penttechs AvaNet kan du övervaka alla dina mätpunkter automatiskt och låta larm via sms eller e-post tala om för dig när det händer något du behöver veta. Och vill du kontrollera eller justera en mätning är det bara att öppna din webbläsare och börja jobba. Läs mer på: www.penttech.com