Slutsatser från bygginnovationens analysgruppsarbeten avseende broar och vägar

1. Bygginnovationens analysgruppsarbeten
avseende Broar och Vägar
Thomas Olofsson
Luleå tekniska universitet

2. Delrapport Bro
Christer Carlsson
Ramböll Sverige AB
Mikael Hallgren, ordf.
Tyréns AB
Rolf Hörnfeldt
tidigare NCC AB
Lars-Olof Karlberg
ELU Konsult AB
Mats Karlsson
Trafikverket
Christer Kihlmark
tidigare NCC AB
Thord Kristensson
Peab AB
Thomas Olofsson, huvudförfattare
Luleå Tekniska Universitet
Ulf Sandelius
WSP Sverige AB
Peter Simonsson
Luleå Tekniska Universitet
Bro & Väg 2

3. Antal sidor
VV
Br
VV on
or
Br
on m
er
or 19
m
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
er 69
19 (B
76 5 -B
(B 7)
5 -B
7,
S tB
Br
on K
or N
m 1-
N
88 4)
(B
B K7
9 ,B
BR SK
O 8 7)
94
Br (B
o BK
20 94
02 ,B
(B SK
BK 94
)
Bro & Väg
94
,E
N
20
6
Br BS
o K
20 94
04 )
(B
BK
Högre beständighetskrav
04
TK ,B
/T SK
R 94
Br
o )
,2
Utveckling av bronormer i Sverige
00
9
(E
ur
ok
o de
r)
3

4. • 9 studieobjekt
– Stålbroar:
en från 1979 och en från 1996
– Förspända broar:
en lådbalkbro från 1978 och en från 2007
en dubbelbalkbro från 1976 och en motsvarande från 1994
– Betongbalkbroar:
två ribbalkbroar från 1974 och en balkbro från 2007
Undersökningsmetod: Intervjuer, Studier av ritningar & mängdförteckningar
Bro & Väg 4

5. Exempel på resultat – stålbroar
Effektivitetsmått bro
Output mått Enhet Stallbacka 1979 Vallsund 1996
Broarea total ( brolängd x fri bredd) m2 19488 19263
Konstruktionsritningar st 152 150
Input mått
Betong ÖB m3 5404 5812
Armering ÖB ton 676 1340
Stål ÖB ton 2394 3637
Stöd inkl landfästen st 33 23
Kontruktionstimmar tim 17680 7780 (totalt)
Mantimmar produktion tim 72136 67000
Output/Input
Broarea/betong m2/m3 3,6 3,0 
Broarea/armering m2/ton 28,8 13,2 
Broarea/stål m2/ton 8,1 4,9 
Broarea/stöd m2/st 591 769 
Broarea/K-timme m2/tim 1,1 2,5 
Broarea/mantimme m2/tim 0,27 0,26 
K-ritningar/K-timme st/tim 0,009 0,019 
Bro & Väg 5

6. Studie - Materialutveckling förspända lådbalkbroar 34 broar,
200
1969-1977
1969 - 2006
180
160 1987
140
armering (kg/m 2)
120 1997-2006
100
80
60
40
20
0
1,20
20 25 30 35 40 45 50 1969-77
Medelspännvidd (m)
1,00
1987
0,80 1997-2006
Betong (m 3/m2)
0,60
0,40
0,20
0,00
20 25 30 35 40 45 50
Medelspännvidd (m)
Bro & Väg 6

7. Studie – Upprepningseffekter, exempel Ölandbron
Armering överbyggnad exkl kant och tvärbalk
25
Inlärningstal 90%
Timmar/ton armering
20
15
10
5
0
1 6 11 16 21 26
Etapp
Betonggjutning, överbyggnad, exkl kantbalk och tvärbalk Formförflyttning överbyggnad. exkl kantbalk och tvärbalk
1,2 600
1 Inlärningstal 91% 500 Inlärningstal 89%
0,8
Timmar/flytt
Timmar/m3
400
0,6 300
0,4 200
0,2 100
0 0
1 6 11 16 21 26 1 6 11 16 21 26
Etapp Etapp
Bro & Väg 7

8. Slutsatser - Bro
• Materialmängder har ökat → ökad kvalitet
• Projekteringen har blivit effektivare (handritn. → CAD)
• Ny teknik har ökat effektivitet (t.ex. bask → pump)
• Stor del av produktionsmetoder samma nu som då
• Produktiviteten ökar starkt med upprepning
• Stor potential till effektivitetsvinster finns med
standardisering / upprepning / modultänk etc…
Bro & Väg 8

9. Forsknings- och utvecklingsbehov bro
 Minskade mängder (btg, armering, mm) för att minska CO2.
 Bättre metoder för LCC/LCA-analys.
 Material och metoder för att öka livslängden och minska
reparationsbehoven.
 Bättre och effektivare reparationsmetoder samt
övervakningsmetoder.
 Industrialiserat anläggningsbyggande. Upprepningseffekten
befrämjad genom bl.a. bättre upphandlingar där en serie av
anläggningskonstruktioner handlas upp i ett kontrakt.
 BIM för infrastrukturanläggningar = AIM.
 Kvalitetsfrågor – bättre och systematisk erfarenhetsåterföring.
 Kortare byggtider.
 Aktiv design – projektören/konstruktören är med under hela
byggskedet.
Bro & Väg 9

10. Delrapport Väg
Anders Gustavsson, Tyréns AB
Mikael Hallgren, ordförande, Tyréns AB
Rolf Hörnfeldt, tidigare NCC AB
Per Lindh, Peab AB
Mårten Lindström, More10 AB
Richard Nilsson, Skanska Sverige AB
Håkan Olofsson, Ramböll Sverige AB
Thomas Olofsson, huvudförfattare, LTU
Erik Simonsson, Cementa AB
Tomas Winnerholt, Trafikverket
Bro & Väg 10

11. Utveckling normer och föreskrifter
Planering och utformning Uppbyggnad och dimensionering
År Föreskrift År Föreskrift
1973 RIGU 1972 Mark AMA 1972
Riktlinjer för gators geometriska Allmän material- och
utformning, TV 117 arbetsbeskrivning för
Markarbeten
1976 TV 124,
Trafikleder på landsbygd 1976 BYA
Byggnadstekniska anvisningar
1982 TRÅD
1983 MarkAMA 83
1987 ARGUS
Handbok med allmänna råd om 1994 VÄG 94
gators utformning och standard 1998 Anläggnings AMA 98
2007 Anläggnings AMA 07
1994 VU 94,
Vägutformning 94 2008 VVTK Väg/ VVTR Väg
2004 VGU, Vägars och gators 2008 IFS Väg
utformning 2008 VVTBT Obundna lager
VVTBT Bitumenbundna lager
VVTBT Tätskikt på broar
2008 VVAMA 07
Förändring av fokus över tiden:
2008 VVMB 302
Framkomlighet → Trafiksäkerhet och miljö
2010 AnläggningsAMA 10
Bro & Väg 11

12. Vägbyggnadsprocessen tar längre tid
Fysisk planering Realisering
Tillåtlighets
prövning
För- Väg- Arbets- Bygg- Produk-
studie utrednïng plan handling tion
1-2 år 2-3 år 1-3 år 1-2 år 1-2 år 1-3 år
Bro & Väg 12

13. Undersökta vägprojekt nu och då - intervjumetod
Vägprojekt Huvudobjektets typ och längd Byggår
E4:an delen Valloxen - Uppsala Motorväg längd 12 km 1970-71
Inre Ringvägen, Malmö Motortrafikled Färdig 1975
Väg 74 Värmdöleden Lännersta – Insjön Motorväg längd 5 km 1976-78
Väg 265 Norrortsleden, Täby Kyrkby- Motortrafikled, mötesfri längd 2005-08
Rosenkälla 7 km
Jämförande livslängdsberäkningar
Benämning Vägsträcka Byggd år
E6Yttre E6, Yttre Ringvägen, delen Lockarp – Fredriksberg (km 11/300 – 12/900) 1998 - 1999
E6Bro E6, Svenska Landanslutningen till Öresundsbron, delen Bron – Fosie 1997 - 2000
Inre Inre Ringvägen, Malmö 1973 - 1975
E22Förbi E22, Förbifart Bromölla 2001
Bro & Väg 13

14. Slutsatser från intervjuundersökning - nu och då
• Bygga i egen regi → Extern entreprenad
• Egna maskiner → Underentreprenörer
• Miljö och arbetsmiljö högre prioritet idag
• Utforming med bästa trafiktekniska lösning → Utformning med bästa
estetiska, trafiksäkraste och miljövänliga lösning
• Överslagmässig massbalans → Detaljerad anpassning under
produktion med hjälp av IT, GPS etc
• Manuell utsättning och avvägning → Maskinstyrning med digitala
terrängmodeller
• Dimensionering med tabell → Dimensionering genom beräkningar
av bärighet och livslängder
• Utförande entreprenad → Funktionsentreprenad med mångårigt
underhållsansvar
Bro & Väg 14

15. Slutsatser från jämförande livslängdsberäkning
• Både de nya och de gamla vägarna verkar vara dimensionerade
med viss säkerhetsmarginal → fullt relevant stategi (Europavägar)
• Regler och råd för tillförlitlighetsnivåer vid dimensionering för olika
typer av vägar saknas
• Teoretisk livslängdsbestämning ger tillräcklig livslängd men i
verkligheten börjar vägen spricka kraftigt → bättre modeller för
nedbrytning behövs
• Gamla konstruktioner utan bindlager → negativ spårdjupsutveckling
• Nya konstruktioner med hårdare beläggningar → positiv
spårdjupsutveckling
Bro & Väg 15

16. Forsknings- och utvecklingsbehov väg
• Metoder och verktyg för säkrare prognoser avseende
livslängd och framtida underhållsinsatser
• Hitta områden och metoder för återvinning av avfall
• Alternativa överbyggnadsmaterial istället för krossat
berg, t.ex. återanvänd betong, slagprodukter m.m.
• Effektivare masshantering
• Effektivare planprocess
• BIM för anläggningsprojekt = AIM
• Aktiv design (observationsmetoden)
Bro & Väg 16

17. http://www.bygginnovationen.se/
Bro & Väg 17

18. Läs mer:
Artiklar och avhandlingar
• Construction Productivity Measures for Innovation
Projects: Case Study, Jan Bröchner & Thomas Olofsson,
Journal of Construction Engineering and Management,
http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0000481
• Buildability of concrete structures : processes, methods
and material, Peter Simonsson, Doktorsavhandling, LTU,
http://pure.ltu.se/portal/files/32688580/P.Simonsson_we
bb.pdf
Bro & Väg 18