Teknologidagene 2017 Oktober 2017 Statens vegvesen, Region sør, E18 Vestfold Syd Prosjekt Bommestad Sky Kontrakt EK2 - Farrisbrua Fundamentering Tårnfundament (akse 7) store borede pilarer Ståle Singstad Hovedbyggelder Farrisbrua
Utbygging E18 Vestfold de siste 10-12 årene Ca. ¼ statlige midler Ca. ¾ bompenger 2007 Gulli 3,0 2014 1,8 2012 4,2 2021 1,3 2009
Kontrakter i prosjektet byggetid (4 + 3 år)
Overordnede mål for prosjektet: Løsningen skal gi sikker og god trafikkavvikling på E18 som stamveg. Farrisvannet skal sikres som drikkevannskilde. Løsningen skal gi helhet og god sammenheng mellom E18 som stamveg og hovedvegnettet i og omkring Larvik. E18 skal bygges og driftes på en miljømessig god måte som ivaretar bomiljø og friluftsliv. Løsningen skal ha fokus på mulighetene for utvikling av Farriseidet/ Hammerdalen for byutvikling, rekreasjon og kultur. Løsningen skal ha høy estetisk kvalitet (landemerke).
Slik skal hovedvegsystemet og lokalvegsystemet bli Kristiansand E18 Bergeløkka
EK2 - Tidligere Bilfinger, nå JVF (Joint venture Farrisbrua) To avdelinger i Bilfingerkonsernet (Tyskland og Polen) fikk jobben med å bygge Farrisbrua for 718 millioner Bilfinger Construction 35%, Tyskland med avd. i Oslo (oppkjøpt av Impelnia 2015) Bilfinger Infrastructure 65%, Polen (oppkjøpt av Porr 2015) 6
Situasjonen for et par år siden
Situasjonen for 3 uker siden
Fundamenteringen Stålkjernepele Akse 2 Akse 4 Akse 6 Akse 7 Akse 9 Stålkjernepele Stålrørspeler Stålrørspeler Stålrørspeler Stålrørspeler Borede pilarer Borede pilarer Stålkjernepele Stålkjernepele
Grunnboringer viser forskjellige lag
Ekstra grunnboringer i akse 7 hvorfor? OBS! Det ble oppdaget vannførende lag og fine masser rett over fjell
Prøveboring fra flåte ute i Farrisvannet
Tårnaksen det dypeste fundamentet
Fundamentplate og pilarer akse 7 Fundamentplate i betong, 48x20x4 meter (ca 1 mål). Ca. 4000m3 med betong 12 pilarer. Stålrør med Ø2m i diameter, som støpes ut. Dybde ca 70-80 meter ned til fjell. 1,5 x D fjellfot (3m). Andre løsninger? Hvorfor store borede pilarer?
Erfaringer med tilsvarende fundamenteringer SVV E18 Vestfold Syd absolutt ingen praktisk erfaring fra denne type fundamentering fra tidligere. Steinar Giske og Elisabeth Gundersen fra VD inne i prosjekteringen underveis i utførelsen. Erfaring i Norge: - Den Norske Opera Bjørvika Ø2,5m, dybde 40m - Sandesund bru Sarpsborg Ø1,6m, dybde 32m Noe av Bilfingers erfaringer med dyp fundamentering: - Golden Ears Bridge Vancouver Canada Ø2,5m, dybde 82m Utført av Bilfinger - Taiwan High Speed Rail Taicung i Taiwan Ø2,0m, dybde 60m - My Thuan Bridge Vinc Long i Vietnam Ø2,5m, dybde 100m
Prosjektert løsning Pilarer akse 7 page 17 Boring med ytterrør (Leffercasing) d=2200 mm ned til fjell Boring videre med Leffercasing 3 meter ned i selve fjellet Grabbe ut innmaten Etablere tynnvegget forskalingsrør fra topp til bunn d=2000 mm Heise ut Leffercasing Injeksjon mellom grunn og forskalingsrør (casing) Monter armeringskorger og støpe ut
Utført peleløsning i akse 7 page 18 Leffercasing, d=2200 mm, boret til ca. 45 m Boring med permanent innerrør (casing) til fjell + 100 mm ned i selve fjellet Heise ut Leffercasing Etablering av pelefot med LB 44 d=1800 mm Injeksjon mellom grunn og Leffercasing ca. 45 m Montere armeringskorger og støpe ut Fordeler: Håndterbare friksjonskrefter ved boring Mindre nedboring i fjell (slitt borkrone) Håndterbare krefter ved heising av Leffer
«Tegning av pilarene sett ovenfra»
Borkrone Leffercasing diameter 2200 mm innv.
Innerrør (casing) diameter 2000mm utv.
Boring og rengjøring Boring gjennom løsmasser og morene - ok Boring av casing (innerrør) inn i fjell utfordrende Boring av fjellfor - utfordrende Regjøring før støp vanskelig og tidkrevende - Kløfter/sprekker i fjell dårlig tetting? - Manglende innboring av casing (innerrør) i fjell? Utstøping ihht publikasjon 5 maks 2 timer etter rengjøring ihht til Bilfinger helt umulig
Akse 7 sommeren 2015 Farrisvannet
Boring med Leffercasing - ossilering
Boring med innerrør (casing) 360 graders rotasjon
Redskap til boring
Armeringskorger og sonicrør
Sonicrør er tette i bunnen Hvorfor?
Ødelagt bor
LB 44 boring av fjellfot
Støperør
Støpeball
Utstøping av pilarer Utstøping foregår tilsynelatende greit. Entreprenør er i tidsnød og vegrer seg for å bruke tid på testing av pilarene. Etter kraftig påtrykk fra SVV kommer testen med ultralyd i gang etter at over halvparten av pilarene er støpt. Testingen går seint og entreprenør rekker å støpe ferdig enda flere pilarer før det blir påvist feil i en av pilarene.
Totalt viste det seg at det var hulrom i betongen i bunnen av 7 pilarer Test med ultralyd i sonicrør viste feil i bunnen av 7 av 12 pilarer KRISE har vi endt opp med en fundamentering som er ubrukelig? Manglende bæring i hele 7 av pilarene Fundamenteringen har i utgangspunktet ikke kapasitet for bortfall av en eneste pilar og på ingen måte begrenset bæring i 7 stykker. Det ble besluttet å kjernebore gjennom sonicrørene helt ned til fjell. Dette bekreftet feilene fra ultralyden og viste dessuten at det var hulrom i store deler av tverrsnittet i pilarene..
Borprøver med kjernetap
Borprøver med kjernetap
Hva har gått galt? Hva kunne ha påvirket utstøping? - Støpeball (skumgummi og gaffatape) opptrer ikke som forventet? kunne støpeball ha kolappset pga trykket? - Stor fallhøyde for betongen kunne dette føre til innføring av luft og eventuelle separasjon i betongen? - Casing ikke langt nok ned i fjell. Dvs manglende tetting mellom fjell og stålrør vannførende lag vasker ut betongen? - Som punktet over men pga kløfter/sprekker i fjellet? - Eventuelt en kombinasjon av punktene over?
Utbedring av hulrom I tillegg til Steiner Giske og Elisabeth Gundersen fra VD ble det skaffet ekstern hjelp. Konsulent Knut Garshol og Arthur Ramse fra Injeksjonsteknikk AS. Vi skjønte fort at vi måtte ordne pilarene gjennom testrørene. Følgende ble bestemt: - Regjøring med vann av bunnen i pilarene gjennom sonicrør - Injisering av gysemasse gjennom ett av rørene til det kommer opp av de andre - Kjerneboring gjennom sonicrør etter herding for sjekke om reparasjonen hadde vært vellykket. Knut Garshol laget resepten på gysemassen. Ikke for seig og ikke for tynn Arthur Ramse sammen med Entreprenørservice AS stilte med utstyr, erfaring og mannskap for gjennomføring av reparasjonene. Injieringav av gysemassen ble utført under høyt trykk. Det viste seg at metoden var relativt effektiv, men måtte gjentas 2-3 ganger på de mest gjenstridige pilarene.
Rengjøring av foten i en av pilarene
Kjerneboring etter reparasjon fortsatt kjernetap ny rep må utføres
Noen erfaringer å ta med seg videre ved tilsvarende fundamenteringer Avdekk så mye som mulig angående grunnforholdene (sand, stein, leire, sprekker, kløfter, vannførende lag osv.) og beskriv nøye i kontrakten. Vær nøye med rengjøring før støp. Sjekk gjerne forholdene med videokamera før utstøping hvis det lar seg gjøre. Sørg for at støpeplaner er ihht krav og at disse følges svært nøye. Sørg for å ha kontroll på når betongen slippes ut av støperøret. Det er usikkert om en støpeball er godt nok når dybden er stor. Sørg for at første pilar testes før neste støpes (bra for nattesøvnen).
Klart til pigging av pilarer + armering
Inne i fundamentet i akse 7
Stort fundament mye betong mye varme gradient isolering