Projekt 12422 – Avslutat Skäranbron - rörelser vid pålslagning för den närliggande Partihallsbron

Omgivningspåverkan i samband med pålslagning är en företeelse som kan skapa omfattande problem, vilka inte sällan leder till långa och svåra diskussioner av ekonomisk art. Bland annat kan massundanträngningen leda till sidoförskjutningar och markhävningar som i sin tur ger rörelsepåverkan på befintliga byggnader och anläggningar. Således är det önskvärt att kunna prognostisera de förväntade markrörelserna, så att den tekniska designen kan anpassas till de krav som ställs på grund av de specifika byggnadstekniska förutsättningarna.

Syftet med projektet var att utreda hur väl olika beräkningsmetoder förmår prognostisera de pålningsinducerade effekterna i en befintlig konstruktion under komplexa förhållanden.

Studien baserades på uppföljningar utförda vid pålningsarbetena för Partihallsbron i Göteborg, varvid fokus har legat på pålningsarbetet i nära anslutning till den rörelsekänsliga järnvägsbron "Skäran". Den sammanlagda effekten av pålningsarbetet är resultatet av pålningsarbetet i läget för ett flertal stöd, varierande grad av förborrning samt den ordning i vilket pålningsarbetet bedrivits.

Tre olika beräkningsmetoder, vilka kräver relativt olika stor arbetsinsats, användes i syfte att prognostisera markrörelserna till följd av pålslagningen. De "enkla" (analytiska) beräkningsmetoderna var Sagaseta-metoden (en kontinuummekanisk metod som i ett tidigare SBUF-projekt visat lovande resultat) och Hellman/Rehnman-metoden (en i huvudsak empirisk metod som är att betrakta som svensk praxis). Dessutom har finita element metoden (FEM) använts (med utgångspunkt i en metodik som har utvecklats i ett tidigare SBUF-projekt).

De viktigaste slutsatserna från jämförelserna mellan fältmätningarna och de teoretiska analyserna är:
- Såväl Sagaseta-metoden som Hellman/Rehnman-metoden leder till beräknade horisontalrörelser som är av samma storleksordning som de uppmätta. I huvudsak är de beräknade horisontalrörelserna i paritet med eller större än de uppmätta. Detta beror sannolikt på att ingen av beräkningsmetoderna kan beakta den "mothållande effekt" som Skäranbron ger upphov till.
- Såväl Sagaseta-metoden som Hellman/Rehnman-metoden leder till beräknade hävningar som är avsevärt större än de uppmätta. Detta torde bero på att ingen av metoderna kan beakta att Skäranbron är grundlagd på långa pålar.
- FE-analyserna leder till beräknade horisontalrörelser och hävningar som stämmer relativt väl med de uppmätta.
- Sammantaget bedöms att FE-analyser bör användas för att erhålla bästa möjliga uppskattning av de pålningsinducerade markrörelserna och de därmed resulterande påkänningarna i närliggande befintliga konstruktioner. Vidare bedöms att Sagaseta-metoden och/eller Rehnman/Hellman-metoden kan användas för överslagsmässiga beräkningar, men man skall då vara medveten om att ingen av dessa överslagsmetoder kan beakta den eventuella "mothållande effekt" som en befintlig konstruktion ger upphov till.

Slutredovisningen utgörs av rapporten "Skäranbrons rörelser vid pålslagning för den näraliggande Partihallsbron", Torbjörn Edstam, Skanska (31 sidor).