Det här avsnittet med tillhörande underavsnitt är framtaget genom personlig kommunikation med Jenny Bülow Angeling den 6 maj 2020.
4.3.1
Arbetsmetod och tekniskt utförande
Den aktuella bron är för stor för att bygga som en prefabricerad plattrambro. Det som oftast blir begränsningen är vikten på de olika elementen, vilket begränsas av transporten.
J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) menar att formbyggnad skiljer sig vid prefabricerad metod jämfört med platsgjuten, då denna byggs liggandes på ett formbord, vilket är ett flak med tillhörande stålramar. Detta leder till mindre konsulttimmar för konstruktörerna då beräkning av formtrycket inte behöver genomföras. En del av formborden är utrustade som resningsbord, som med hjälp av hydrauliska kolvar lyfter och underlättar förflyttningen av elementen. Kraven på betongytan som ställs av beställarna, styrs av materialet som formbordet kläs in av, vilket vanligtvis uppfylls med brädor. Armerings- järnen levereras antigen som inläggningsfärdig armering, för att spara tid, eller bockas på plats i fabrik. Det föredras att använda armeringsstänger tillsammans med C- eller L-byglar, då de kan sammansättas till monteringsfärdiga armeringsenheter utanför formarna. Vidare berättar J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) att det är fördelaktigt då arbetsmiljön förbättras genom en mer ergonomisk arbetshöjd. Armeringen placeras därefter i formarna med hjälp av travers. Betongen blandas sedan på området, för att gjutas i formarna, se Figur 17. Betongansvariga på plats kontrollerar och uppföljer blandningen av betongen. Kubtryckning genomförs även för att fastställa betongens tryckhållfasthet.
J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) berättar att under montaget av elementen närvarar vanligtvis tre montörer, vilket ska resultera i att bron är uppförd efter en veckas arbete. Tillvägagångssättet är relativt kortfattad eftersom momenten bakom uppförandet av bron är få. Plushöjderna kontrolleras med hjälp av en rotationslaser och vid behov justeras höjderna med distanser. Enligt J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) monteras samtliga ramben först och för att säkerställa att de inte välter innan konstruktionen är stabil monteras väggstämp. Broplattorna sluter ramen genom att den placeras ovanpå rambenensklackar, vilket med hjälp av jordtrycket vid återfyllnad pressar ihop elementen, se Figur 18.
Figur 18. Prefabricerad bro där skarven mellan broplattan och rambenen syns. Från Abetong (2020). Återgiven med tillstånd.
Enligt J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) går det inte alltid att utföra en brobyggnation med endast prefabricerade element. För balkbroar, som är större broar, prefabriceras balkar och plattor. Vid montage av elementen platsgjuts brofästena och ovanpå detta gjuts broplattan. Vid tillverkning av plattrambroar är det endast bottenplattan som platsgjuts av Abetong, resterande element prefabriceras.
4.3.2
Arbetsmiljö
Gällande olyckor och tillbud, berättar J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06), har Abetong Division Anläggning klarat sig bra då det inte har rapporterats någon olycka, dock är det i princip omöjligt att undkomma tillbud. Abetong för statistik över de tillbud som rapporteras men hänvisar till branschorganisationen Svensk Betong. De meddelar i sin tur att statistik endast lämnas till medlemmarna samt att de inte för specifik statistik för brobyggande utan all data samlas under olyckor för prefab.
Enligt J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) utförs bland annat riskbedömningar, skyddsronder och arbetsplatsträffar för att förebygga olyckor och tillbud. De
uppmuntra säkerhetstänk på arbetsplatsen genom safe talks mellan medarbetarna. Skydds- utrustning som används i fabriken och ute på montage är skyddsglasögon, handskar, skyddsskor, kläder i rätt färg, hjälm och även hörselskydd när det erfordras, se Figur 19. När det väl sker en miss i produktionen och betongen måste bilas upp eller borras, används munskydd om det är någon enstaka korrigering, annars används friskluftsmask och vid behov kan även ansiktsskydd användas, berättar J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06).
Figur 19. Skyddsutrustning på Abetong. Från Abetong (2020). Återgiven med tillstånd.
J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) konstaterar att inne på fabriken har de största riskerna identifierats som travers- och truckkörning samt halka, medan de största riskerna ute på montage är fall från höga höjder och att träffas av fallande föremål. För att förhindra att dessa risker ska inträffa har Abetong skyddsronder inne på fabriken fyra gånger per år, där närvarar människor med olika ansvarsområden, berättar J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06). God ordning i fabriken underlättar att organisera och leder till färre skador. Abetongs fabrik håller därför regelbunden städning, vilket underlättar arbetsmiljöarbetet.
Det är sannolikt lättare att uppnå en trygg arbetsmiljö på en fabrik med metodiska arbetsmoment och fasta rutiner. Formbord kan bidra till bättre arbetsmiljö för fabriksarbetena på grund av den ergonomiska arbetshöjden. J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) berättar att när armeringsarbetet utförs i Abetongs fabrik görs allt ovanför marken, det vill säga antingen på formbordet eller upphängandes i en armeringsstation. Arbetsmiljön förbättras då sammansättningen av armeringsenheterna görs utanför formarna, på grund av lämpligare arbetshöjd och för att fabriksarbetarna inte behöver arbeta i ansträngande vinklar.
4.3.3
Ekonomi
Prefabricerade broar gör att byggtiden oftast blir kortare, eftersom de kan tillverkas och gjutas i ett tidigare skede och sedan lyftas på plats. Genom att korta ner byggtiden så behöver inte etableringen stå uppställd lika länge och andra utgifter som löper under byggtiden förkortas. Användning av formbord möjliggör en effektiv produktion och förkortar enhetstiderna. Betongens härdningstid styr när avforming kan påbörjas, men målet är att gjuta ena dagen och avforma dagen därpå, för att få en så effektiv produktion som möjligt. I fabriken används bask, till skillnad från betongpump som används på byggarbetsplatsen, vilket medför en besparing på den kostnaden.
Utifrån de framarbetade materialmängderna från den aktuella platsgjutna plattrambron beräknades, genom á-priser som tillhandhölls av Abetong, materialkostnaden för prefabricerade ramben och broplatta, se Tabell 6. Den totala materialkostnaden uppgick till drygt 310 000 SEK.
Tabell 6. Materialkostnad för prefabricerad ramben och broplatta.
Material Mängder
[mängdenhet] [SEK/mängdenhet]Á-pris Materialkostnad [SEK]
Brädinklädnad 185 [m2] 87,4 [SEK/m2] 16 169
Armering 10,5 [ton] 14 300 [SEK/ton] 150 150
Betong 90 [m3] 1 600 [SEK/m3] 144 000 Totalt: 310 319 SEK
Materialkostnaden för prefabricerad bottenplatta redogörs i Tabell 7, vilket resulterar i en summerad kostnad på nästan 177 000 SEK.
Tabell 7. Materialkostnad för prefabricerad bottenplatta.
Material Mängder
[mängdenhet] [SEK/mängdenhet]Á-pris Materialkostnad [SEK]
Armering 6,5 [ton] 14 300 [SEK/ton] 92 950
Betong 52,5 [m3] 1 600 [SEK/m3] 84 000 Totalt: 176 950 SEK
Arbetskostnaden för momenten som krävs för att uppföra en prefabricerad bro, tydliggörs i
Tabell 8. De berörda momenten är fabrikstillverkningen för elementen, montaget ute på
arbetsplatsen och konstruktörsarbetet, som uppskattat, enligt J. Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06), tar 350 timmar för allt arbete. Förutom ritarbetet inkluderas tid för framtagandet av dokumentationshandlingar, där bland annat redogörelse för konstruktionsarbetets förutsättningar och metoder (RKFM). I RKFM redovisas uppgifter som omfattar bland annat lasterna och bärförmågan, hur trafiksituationen tas hänsyn till under byggnationen, material, säkerhetsklass samt brons principiella utformning genom ritningar. Trafikverkets klassificeringssystem av broars bärighet resulterar i olika omfattande underlag som erfordras av konstruktörerna. Peab hade konstruktörskostnader som beröde spickbildning och relationshandlingar, men eftersom förtillverkningen av prefabricerade element genomförs under kontrollerade förhållanden kommer endast relationshandlingar tas med i kalkylen. Totala arbetskostnaden för fabrik, montage och konstruktören uppgick till nästan 388 000 SEK.
Tabell 8. Arbetskostnad för prefabricerade ramben, broplatta och bottenplatta.
Arbetsmoment Arbetstid
[h] Timkostnad [SEK/h] Arbetskostnad [SEK]
Fabrik 500 475 237 500
Montage 160 475 76 000
Konstruktör 80 925 74 000
Totalt: 387 500 SEK
Tabell 9 redogör transportkostnader för de prefabricerade broelementen. Montaget av
elementen för en brokonstruktion i liknande storlek som det aktuella projektet, erfordrar en 250 tons kran. Enligt J.Bülow Angeling, Abetong (personlig kommunikation 2020-05-06) kan de lastbilar Abetong använder vanligtvis frakta 28 ton/bil. Totalt blir det nio lastbilar som används under transporten. Efter kontakt med ett lokalt åkeri i Västerås, gjordes en uppskattning att kostanden för frakten blir 200 kr per mil och transport. Gällande distansen blev det, tur och retur, 870 kilometer mellan Abetongs fabrik i Vislanda och arbetsplatsen i Västerås. Samma lokala åkeri uppskattade att lossning av elementen kostar 850 kr per timme då åkeriet tar betalt för stillestånd. Den totala lossningstiden blir densamma som kranens totala tid på arbetsplatsen, det vill säga 17 timmar.
Tabell 9. Kostnad för hjälpmedel och transport av de prefabricerade elementen.
Transport Kostnad per
enhet
[SEK/enhet]
Kilometer
[km] Antal [enhet] Kostnad [SEK]
Prefabricerade
element (transport) 20 [SEK/km] 870 9 [transporter] 156 000 Prefabricerade
element (lossning) 850 [SEK/h] - 17 [h] 14 450
Hjälpmedel Hyrtid
[h] Hyravgift [SEK/h] Etablering [SEK] Kostnad [SEK]
Kran
250 ton 17 4 500 50 000 126 500
5
RESULTAT
Vid upprättande av kostnadskalkylerna för respektive metodval, tydliggörs skillnaderna mellan de största kostnadsposterna. Ur ett ekonomiskt perspektiv hade det varit mer gynnsamt att uppföra bron med prefabricerade metod. På grund av det rådande grundvattentycket hade det varit problematiskt att genomföra bron endast med prefabricerade element.
För de båda metoderna är det viktigt att förebygga arbetsplatsolyckor och arbetsrelaterade skador. Dessa skador kan påverka ekonomin negativt för ett företag genom till exempel sjukskrivningar, sämre kvalité och längre produktionstid då personal är frånvarande. Företag inom byggbranschen prioriterar denna fråga allt mer, vilket kan styrkas av den minskade olycksfrekvensen i sektorn. Utifrån det långsiktiga perspektivet gällande metodvalen vid uppförandet av en bro, gynnas arbetsmiljön genom prefabricerad tillverkning av elementen då arbetet utförs med bättre ergonomiska förutsättningar.
5.1
Tekniskt utförande
En platsbyggd bros alla delar gjuts ihop vilket gör den till en enda homogen bro och därmed även ramstyv. En prefabricerad bro ställs på plats och sammanfogas, samt att det är jordtrycket från sidorna som pressar ihop delarna, vilket leder till att bron står stabilt och sker i form av en fritt upplagd balk. Det är då med hjälp av klackarna i de olika elementen som bidrar till att de låser fast varandra när de utsätts för tryck.
Gällande formsättningen är den mer omfattande på en platsgjuten bro jämfört med en prefabricerad, då alla delar kan gjutas liggande på formbord inne i fabrik. När elementen förtillverkas behöver varken stighöjden eller formtrycket tas hänsyn till i samma utsträckning. En platsgjuten bro måste däremot beakta både stighöjd och formtryck under gjutning och därmed blir det ett större arbetsmoment med formsättning. Arbetet blir även mer omfattande då det tillkommer både arbetsställningar och formställningar.
Armeringsarbetet ska hålla samma kvalité, oavsett om arbetet utförs inne i fabrik eller ute på arbetsplatsen. I båda arbetsmetoderna förekommer det lagerjärn, inläggningsfärdig armering och monteringsfärdiga armeringsenheter. Ett moment som försvinner vid förtillverkning av konstruktionsdelarna är utformning av gjutluckorna eftersom Abetong gjuter formen liggandes.
En faktor som skiljer metodvalen åt är väderpåverkan under gjutningsmomentet. Prefabricerade element har i teorin gynnsammare förutsättningar för en bättre gjutning. Detta eftersom gjutningen sker inomhus i fabrik där önskad luftfuktighet och temperatur kan uppnås. Platsgjutet kan inte påverka dessa parametrar utan arbetsledning får planera gjutningen efter väderprognoser. Vid platsgjuten metod uppstår risk med sprickbildning om temperaturdifferensen är för stor under härdningen. Detta kan dock bortses vid prefabricerad tillverkning då gjutning sker under bestämda förutsättningar. Metodvalen skiljer sig även i vilka anordningar som används under gjutningarna. Den största skillnaden är hur betongen ska läggas i formen. Vid platsgjuten metod används en betongpump medan inne på fabrik
används en basker. Då en basker måste fyllas på flera gånger under en betongleverans blir pumpen mer effektiv.
Det hade varit möjligt att uppföra bron i prefabricerade element, men inte som en plattrambro. Det aktuella projektet kan leda till komplikationer för somliga företag inom den prefabricerade sektorn på grund av tjockleken på väggarna och storleken på öppningarna, vilket begränsas av traverserna i fabriken och transporterna av elementen. Om detta bortses så kvarstår problematiken gällande markförhållandet i området. Ett alternativ hade varit att platsgjuta bottenplattan, då de sammangjutna dragstagen är en komplicerad lösning som antagligen lättast hade lösts med platsgjuten metod. Resterande delar av bron, det vill säga rambenen och broplattan, kan då uppföras med prefabricerade element. Då är det inte en endast prefabricerad bro, utan snarare tal om en kombination av platsgjutet och prefabricerat uppförande. En bro av kombinerat metodval kan även uppföras som balkbro, där bland annat brofästen platsgjuts och balkar och plattor prefabriceras för att slutligen pågjutas. Det är tydligt att bägge metodvalen har åtskilliga fördelar. Det ena metodvalet kompletterar där den andra fallerar.
5.2
Arbetsmiljö
En fabrik har en mer kontrollerad miljö än en byggarbetsplats. En indikation på det fås vid jämförelse av hur ofta skyddsronder utförs i de olika verksamheterna. Vid Abetong utförs de cirka fyra gånger per år och avdelning, medan Peab utför dem, i normala fall, varannan vecka. En möjlig anledning till skillnaderna kan vara att en byggarbetsplats är mer tillfällig i jämförelse med en fabrik som är permanent. Fabriken får in rutiner där förutsättningarna i stort sett är detsamma över tiden. Arbetsmomentet för montering tillkommer även för fabrikstillverkade element, vilket leder till en risk eftersom det handlar om tunga lyft.
Utförandet av byggnadsarbeten kan innefatta stora risker, då arbete på hög höjd förekommer. Ställningar eller annan skyddsutrustning bör användas under både formsättning, armering och gjutning. Åtgärder som ska vidtas på en byggarbetsplats, för att säkerställa en god arbetsmiljö i enlighet med AFS 1999:3, omfattas i arbetsmiljöplanen. I denna beskrivs hur ställningarna och skyddsutrustningen ska användas och hur kontroller ska utföras. Riskmomentet kan vara större vid en platsbyggd bro än en prefabricerad, eftersom väl inne i fabriken uppstår inte arbete på hög höjd då elementen gjuts på formbord. Genom att använda formbord, istället för traditionellformsättning, minskas arbete i slitsamma vinklar. Det underlättar också gjutningen då den genomförs horisontellt istället för vertikalt.
Risker gällande inandning av kvartsdamm är större i fabrik än utomhus, då dammet kan inneslutas i en stängd area. För att uppfylla Arbetsmiljöverkets föreskrifter, mer specifikt AFS 2015:2, erfordras krav av Abetong att använda munskydd vid borrning av enstaka hål. Vid större arbeten som kräver mer omfattande borrning, ställs krav att använda friskluftsmask. På Peabs arbetsplats förekommer även damm innehållande kvartspartiklar, vilket regleras i deras arbetsmiljöplan. Personlig skyddsutrustning som andningsskydd eller andningsmask ska användas vid arbetsmoment då detta kan uppkomma. Likaså dammbindningsmedel eller
Den aktuella byggarbetsplatsen ligger intill en omlagd trafikled. Även om påkörningsolyckor försöker att undvikas genom sänkt hastighetsbegränsning och utplacerade trafikmärken för att uppmärksamma ett pågående arbete – är det ett riskabelt moment att arbeta nära väg. Detta hade uppstått oavsett om brobyggnationen hade uppförts som platsgjuten eller av prefabricerade element. Den minskade byggtiden som uppstår med en prefabricerad bro hade dock reducerat risken, då tiden till färdig konstruktion på arbetsplatsen är kortare.
Vid en platsbyggd bro används oftast kranen för lättare lyft som till exempel formmaterial och armering. Om materialet skulle tappas, kan det leda till en allvarlig olycka om en person står nära. Vid montaget av en prefabricerad bro lyfts betongelementen, som oftast är tunga, vilket leder till en ännu större risk över ett större område, ifall de skulle tappas.
Ökad kommunikation med fokus på säkerhet har bevisats förbättra arbetsmiljön som i sin tur ger indikation på minskade arbetsrelaterade olyckor. Båda undersökta företagen försöker uppnå detta genom olika metoder. Abetong genomför safe talks mellan medarbetare för att förbättra säkerhetstänket och höja nivån. Peab genomför veckomöten, där OTR genomgås och arbetsmiljön generellt diskuteras.
I enlighet med AFS 1999:3 ska god ordning hållas på arbetsplatsen, det vill säga en regelbunden städning ska utföras. Därmed ska inte produktionsvalet påverka hur ordningen är på arbetsplatsen då det ställs som krav i arbetsmiljöplanen.
Arbetsmomenten för respektive produktionsmetod, prefabricerat och platsgjutet, redogörs i
Tabell 10 för att få en övergripande uppfattning.
Tabell 10. Lösningar på arbetsmoment för platsgjuten och prefabricerad metod.
Arbetsmoment Platsgjuten Prefabricerad
Ställningar Förekommer, längre tidsperiod. Förekommer sällan.
Arbete på hög höjd Förekommer, längre tidsperiod. Förekommer, kortare tidsperiod.
Inandning av
kvartsdamm Risk kan förekomma. Risk kan förekomma. Armeringsstation Används. Används.
Formsättning Lösvirke. Användning av formbord.
Travers Förekommer ej. Förekommer.
Kran Förekommer, flera gånger per
dag. Förekommer endast vid montage.
Skyddsronder Varannan vecka. Fyra gånger per år.
Kommunikation
5.3
Ekonomi
Stora kostnader för ett bygge är arbetsplatsomkostnaderna. För en prefabricerad bro är totala byggtiden ute på byggarbetsplatsen kortare. Det medför att de löpande kostnaderna för arbetsplatsen minskar och om byggtiden minskar blir det mindre samhällsekonomisk påverkan, vilket är svårt att värdesätta, men klart är att den är betydelsefull. Däremot är det kostsamt att driva en fabrik då dessa anläggningar vanligtvis är stora och har betydande omkostnader.
Formsättning är ett moment som skiljer de båda produktionsmetoderna åt. Där har prefabricerat fördelar genom att de använder gjutbord och vid behov görs brädinklädnad på formbordet. I och med det har de bättre förutsättningar för att återanvända formarna och inte behöva köpa in lika mycket material vid varje broproduktion.
För den platsgjutna bron är det kalkylerat att formsättningen tar drygt 600 timmar, vilket motsvarar cirka hälften av hela produktionen. Det visar hur stor del formsättningen utgör på en brobyggnation, både ekonomiskt och produktionsmässigt. Även om formsättningen inte är lika omfattande för en prefabricerad konstruktion, är det totala slutpriset för Abetong snarlikt den aktuella bron. Förtillverkning av elementen resulterar i mindre formarbete vilket leder till att det blir lägre totala arbetskostnader. Anledningen till att materialkostnaden för betongen vid platsgjuten metod blev högre är för att det medräknas pumpkostnader och vintertillägg, något som inte förekommer vid prefabricerad tillverkning. Ur ett endast ekonomiskt perspektiv är denna bro mer gynnsam att prefabricera, se Tabell 11.
Tabell 11. Kostnadsjämförelse mellan platsgjuten och prefabricerad metod. Platsgjuten
[SEK] Prefabricerad [SEK]
Form 87 619 (inkluderar gjutavstängare) 16 169 Armering 155 963 243 100 Betong 268 613 228 000 Arbetsställning 50 150 - Formställning 75 000 - Trapptorn 19 110 -
Kran (baseras på en procentsats av APO. Ej
tillåtelse att ange) 126 500
Transport - 170 450
Arbetskostnad 496 374 245 100
Konstruktör 113 000
(inkluderar relationshandlingar och sprickbildningsberäkning)
74 000
(inkluderar relationshandlingar)
6
DISKUSSION
För att få ett ännu mer representativt resultat skulle flera företag kunnat vara inblandade. Andra företag hade kunnat ha andra lösningar och metoder som de bygger på. Det hade då kunnat bli ett annat utslag på tekniskt utförande, arbetsmiljö och ekonomi, beroende på hur de arbetar med de olika delarna. På samma sätt hade det varit bättre om en av författarna jobbat eller haft erfarenhet på en fabrik som tillverkar prefabricerade broelement då det hade resulterat i en större förståelse för hur produktionen går till. Förståelsen hade även ökat om ett platsbesök genomförts hos Abetongs fabriker, vilket inte kunde göras på grund av den dåvarande samhällssituationen till följd av covid-19 viruset.
6.1
Tekniskt utförande
Det går inte att tillverka en prefabricerad plattrambro med de stora spännvidderna, då den totala vikten av elementen komplicerar traverskörningen samt transporten. Det gör att jämförelsen inte blir rättvis eller har samma förutsättningar.
En nackdel med en platsgjuten bro kan vara då det är långt mellan betongstationen och byggarbetsplatsen, vilket påverkar kvalitén hos den färska betongen om den behöver fraktas långt. För att undvika detta är ett alternativ att etablera en mobil betongstation. Vidare gällande kvalité, har prefabricerad tillverkning med egen blandare för betong, lättare att kontrollera att önskad kvalité uppnås. Det blir även färre mellanhänder, vilket gör det lättare att säkerställa att inga fel uppstår.
Då Abetong inte gjuter broar med självkompakterande betong och Peab valde att gjuta detta projekt med vanlig betong kan det diskuteras kring hur uppföranden av bron hade sett ut om självkompakterande betong hade valts istället. Gällande den platsbyggda bron hade byggtiden troligtvis blivit längre eftersom det hade resulterat i en mer omfattande formsättning då självkompakterande betong medför ett högre formtryck. Gjutningen hade förkortats med någon timme, dock överstiger nog fortfarande den totala formkostnaden denna inbesparning. För den prefabricerade bron hade användningen av självkompakterande betong inte påverkat det tekniska utföranden allt för mycket. Formsättningen blir, i stort sett, densamma då gjutningen fortfarande sker liggandes vilket resulterar i ett relativt litet formtryck. Gjuttiden förkortas troligtvis, dock inte mycket eftersom det enda arbetsmomentet som elimineras är vibreringen av betongen.
I teorin talar mycket för att förtillverkade element har en stor fördel jämfört med traditionell broproduktion, däremot uppfattar vi att metodvalet i praktiken inte bör ha en större påverkan. Detta eftersom kraven som ställs är detsamma, oavsett metodval.
Då prefabricerade broar fortfarande är relativt oprövat i Sverige, jämfört med andra länder i