Sök:

Prefabricerade segmentbroar för väg

jämförande konstruktionsberäkningar och dimensioneringsförslag


I Sverige uppförs traditionellt broar platsgjutna men på senare tid har en effektivisering av anläggningsbranschen efterlysts. En angreppspunkt är att industrialisera broprocessen och på så sätt skapa konkurrenskraftiga broalternativ till de traditionella brotyperna. En brotyp som lämpar sig väl för industriell brobyggnad och som slagit igenom internationellt är prefabricerade segmentbroar. 1964 byggdes Choisy-le-Roi i Paris, Frankrike, som den första prefabricerade segmentbron i betong. Såsom namnet antyder är en prefabricerad segmentbro en bro byggd i korta sektioner, benämnda segment. Utformningen består vanligtvis av en lådbalk i betong, som förspänns inuti eller utanför betongtvärsnittet, även kallad intern och extern spännarmering. Segmenten kan gjutas utanför broområdet och sedan transporteras dit med pråmar eller större hjuldrivna transportörer. De lyfts på plats bland annat med lyftkran, ovan- eller underliggande utlastningsanordning i form av en fackverksram eller med markstående bockkran. Fogarna mellan segmenten kan vara av tre typer: epoxifog, gjutfog eller torrfog. Epoxi är en härdplast vars användning, på grund av dess korta långtidshållbarhet, miljöfarlighet och dess allergiframkallade egenskaper, inte rekommenderas i Sverige. Gjutfogen är tidskrävande men ger en kontinuerlig broöverbyggnad efter att den härdat. Torrfogen, som består av motgjutna fogytor med förtagningar i betong, kräver vid dimensionering att hela fogytan är tryckt i bruksgränstillstånd för att förhindra ett öppnande av fogen. Torrfog innebär även en utformning med externa spännkablar samt tätning av fog så att inte vatten ska få tillträde till den korrosionskänsliga spännarmeringen. En prefabricerad segmentbro kan byggas med helt eller delvis ställningsfritt byggande vilket är nödvändigt vid hinder på marken såsom vägar, tätbebyggelse eller vid byggnation över djupa dalgångar. Uppresningen av en prefabricerad segmentbro sker mestadels med balanserad konsolteknik där segmenten monteras ihop på vardera sidan om en bropelare för att bilda två konsoler som är i jämvikt med varandra. Vid spann kortare än 50 meter kan spann för spannteknik nyttjas. Tekniken innebär att hela spann sätts samman genom att segmenten hängs upp i en ovan- eller underliggande fackverksram, stödd på bropelarna. Spannet dras samman med brons permanenta spännkablar innan det placeras på brons lager, därefter lanserar fackverksramen framåt till nästa bropelare för montering av nästföljande spann. Med torrfog och spann för spannteknik är montagetider på ett spann per dag inte ovanliga. En annan montageteknik är progressiv byggteknik vilken innebär att brospannet byggs utifrån en bropelare framskridande mot nästa bropelare. Konsolen hålls uppe med hjälp av temporära stöd under brobanan vilket gör att denna teknik kräver utrymme under bron och gör den till den minst använda av byggteknikerna. Montage av prefabricerade segmentbroar tillåter en snabb uppsättningstid vilket är det mest konkurrenskraftiga karaktärsdraget. Uppresningsteknikerna och tillverkningen av segmenten kräver ofta dyr och specialbyggd utrustning som kan resultera i en hög initial kostnad. Denna kostnad uppvägs dock i regel av den stora tidsbesparingen vid uppsättningen. Prefabricerade segmentbroar är mest lönsamma vid byggnation av långa broar. I jämförelsen av dimensioneringsförfarande mellan en befintlig platsgjuten lådbalksbro och en prefabricerad segmentbro är den stora skillnaden mellan dessa kravet att den prefabricerade segmentbron ska vara tryckt i alla segmentfogar. Denna uppreses också med en annan typ av byggteknik, som i sin tur gör att samma fogtyp inte kan nyttjas. Användningen av externa spännkablar krävs som följd av vald fogtyp och dimensionering av förtagningar i segmentfogen tillkommer. Utöver det ligger den största skillnaden i själva tillverkningen och montaget. Det är inom dessa områden som den prefabricerade segmentbron har sina största fördelar.

Författare

Maria Marklund Emelia Nilsson

Lärosäte och institution

Luleå/Samhällsbyggnad

Nivå:

"Uppsats för yrkesexamina på avancerad nivå". Självständigt arbete (examensarbete) om 30 högskolepoäng utfört för att erhålla yrkesexamen på avancerad nivå.

Läs mer..