Ett livscykelkostnadsperspektiv på betongvägars ytegenskaper

SBUF Projekt nr 11380 RAPPORT NR 140 Ett livscykelkostnadsperspektiv på betongvägars ytegenskaper 2003 Mattias Haraldsson

Förord Denna rapport som behandlar kalkylering och värdering av betongvägens ytegenskaper har tillkommit i ett samarbete med Malin Löfsjögård, doktorand vid Cement och Betong Institutet (CBI) i Stockholm. Malin har, utöver kritisk granskning av det fortlöpande arbetet med rapporten, bidragit med nödvändig information om betongteknik i allmänhet och de svenska betongvägarna i synnerhet, vilket gjort beräkningarna möjliga. För övergripande granskning har även Ronny Andersson på Cementa AB och Anders Huvstig på Vägverket Väst stått för. Stefan Yard och Ola Mattisson vid Ekonomihögskolan i Lund har varit till stor hjälp i det dagliga arbetet med rapporten. Finansiärerna till denna rapport är Cementa AB och det s.k. Teknikprogrammet. Teknikprogrammet eller Infrastruktur för Tillväxt är ett kommunaltekniskt forskningsprogram som bedrivits vid Ekonomihögskolan i Lund, i samarbete med branschorganisationer, sedan 1992. Utan detta finansiella stöd hade rapporten naturligtvis inte varit möjlig. Stort tack till er alla, Mattias Haraldsson 2

Innehållsförteckning 1. INLEDNING...5 Betongvägens återinträde... 5 Vägytan är viktig och bör analyseras... 5 Syfte... 6 Rapportens relevans... 6 Rapportens innehåll... 7 2. ATT VÄRDERA EN VÄGYTAS KVALITÉ...8 Kvalité en begreppsdiskussion... 8 Värde... 9 Effektbeskrivning för vägytans egenskaper... 9 Vägytans egenskaper och mått... 10 3. KORT OM BETONGVÄGAR...12 4. ANGREPPSSÄTT...13 Livscykelkostnadsanalys som analysverktyg... 13 Grundexempel... 13 Empiri... 14 Effektsamband... 15 Kommentar till kalkylerna... 15 5. ANALYS AV OLIKA VÄGYTEEGENSKAPER...16 5.1 Presentation av grundförutsättningarna för Betongvägen... 16 Grundinvesteringen... 16 Livslängd... 17 Framtida kostnader... 17 Kalkylränta... 17 5.2 Spårdjup... 18 Allmänt... 18 Uppföljningsresultat... 18 Effektsamband... 19 Spårdjup och underhåll... 19 Vägarbetets externa effekt... 19 Spårdjup och olycksrisk... 20 Ingångsvärden... 20 Beräkning 1 - Spårdjup och underhållskostnader... 21 Beräkning 2 Förändrade krav... 23 Beräkning 3 Vägarbetets externa effekter... 24 Beräkning 4 Spårdjup och olyckskostnader... 25 5.3 Underhåll av tvärfogar... 26 Allmänt... 26 Uppföljningsresultat... 26 Ingångsvärden... 26 3

Beräkning 5 Tvärfogar och underhållskostnader... 27 5.4 Ojämnhet i längdled...27 Allmänt... 27 Uppföljningsresultat... 28 Effektsamband... 28 Ingångsvärden... 29 Bedömning Effekten av IRI... 29 5.5 Friktion... 30 Allmänt... 30 Uppföljningsresultat... 30 Effektsamband... 31 Friktion och olycksrisk... 31 Friktion och bränsleförbrukning... 32 Indata... 32 Beräkning 6 Friktion och olyckskostnader... 33 Beräkning 7 Friktion och bränslekostnader... 35 5.6 Buller... 36 Allmänt... 36 Uppföljningsresultat... 36 Effektsamband... 36 Ingångsvärden... 37 Beräkning 8 Vägytan och bullerkostnader... 38 6. SAMMANFATTANDE ANALYS...40 Referenser Bilagor Bilaga 1 Effektsamband i Effektsamband 2000 Bilaga 2 Beräkningsbilaga och modellbeskrivning Bilaga 3 - Annuitet och underhåll 4

1. Inledning Vägen har en viktig funktion i samhället. Den skall erbjuda användarna en snabb, säker och komfortabel transportlösning, med minsta möjliga påfrestning för omgivningen, utifrån rådande tekniska och ekonomiska förutsättningar. Vägytan är i detta sammanhang en betydande faktor då vägytans egenskaper påverkar nyttan för trafikanten och övriga samhället. Vägytefaktorer som påverkar trafikanten och omgivningen i form av restid, olycksrisk, bränsleförbrukning, bullerstörning och miljöutsläpp är vanligen spårdjup, jämnhet, friktion, vägytans ljushet och ljudnivån. Dessa vägytefaktorer påverkar också förvaltaren av vägen, då exempelvis spårbildning är en vanlig orsak till underhåll. Betongvägens återinträde Efter att inte ha byggt en enda betongväg i Sverige under 1980-talet väcktes intresset igen under 1990-talet 1. Viktiga orsaker för denna utveckling var att trafikökningen varit kraftig med ökande påfrestningar på vägnätet som följd och att det i takt med ökad konkurrensutsättning av Vägverkets produktionsverksamhet har eftersökts alternativ till den dominerande asfaltvägen. Nya betongvägar har byggts vid Arlanda (1990), utanför Falkenberg (1993), mellan Fastarp-Heberg (1996) och Eskilstuna (1999). En ny betongväg är också under uppförande norr om Uppsala och den kommer att öppnas för trafik år 2007. De tre första betongvägarna byggdes som provvägar vilket inneburit att de har följts upp av Vägverket avseende olika ytegenskaper såsom jämnhet, friktion och bulleregenskaper. Uppföljningarna har utförts av Väg- och Transportforskningsinstitutet och resultaten finns avrapporterade i ett flertal rapporter (VTI notat 35-2002, 52-2002 och meddelande 836). Resultaten visar på mycket goda egenskaper, inte minst när det gäller spårdjupsutvecklingen som har varit mycket låg för samtliga vägar. Skillnaden mellan dagens betongvägar och de byggda på 1960- och 1970-talet är främst att materialutvecklingen gått framåt samt att nya ytstrukturer utvecklats. Vägytan är viktig och bör analyseras Resultaten från uppföljningarna av de nya betongvägarna är naturligtvis intressanta för alla som är involverade inom vägområdet, både som praktiker och forskare. Då erfarenheterna av betongvägar i Sverige är begränsat finns här ett empiriskt material som bör utnyttjas. För vägteknikforskningen är resultaten intressanta då de kan ge ökad kunskap om hur olika betongvägslösningar reagerar och utvecklas under påverkan av trafik, klimat och tidens tand. Utifrån den här typen av erfarenheter kan tekniska modeller utvecklas som sedermera kan ligga till grund för utvecklande av olika optimeringsmodeller. Ett exempel på detta är ett doktorandprojekt som startade 1997 där betongvägars egenskaper analyserats och deras samband gentemot varandra och olika samhällsfaktorer klarlagts 2. Sprunget ur detta har en struktur för en optimeringsmodell identifierats. Med hjälp av en sådan kan exempelvis en beläggning skräddarsys efter vilka egenskaper som är önskvärda. Detta är första steget. Nästa steg är att värdera egenskapen. Vad är det exempelvis värt att ta fram en lösning som ger ett 1 Westling, M, Betongvägars funktionella egenskaper (1999), s. 18. 2 Löfsjögård, M, Functional Properties of Concrete Roads (2000), s. 5. 5

friktionstal på igenomsnitt 0,6? Detta är viktigt att klargöra dels i avvägningen av olika egenskaper gentemot varandra och dels för bedömning av hur mycket resurser det kan vara värt att offra för att uppnå en viss kvalitativ nivå på egenskapen. Det är idag tämligen klarlagt att olika vägegenskaper har en effekt för väghållaren, trafikanten och övriga samhället, exempelvis att en förbättrad friktion ger en ökad trafiksäkerhet 3. Restid, olyckskvoter och bullerexponering är exempel på samhälliga kostnader som är vanliga vid samhällsekonomiska kalkyler vid större investeringsanalyser inom vägsektorn 4. Enligt effektsamband 2000 är det dock mindre vanligt att de kvantifieras och värderas i samband med vägytans egenskaper 5, vilket är en brist då de kan ha stor betydelse för dessa kostnader. För att kunna värdera vägytans egenskaper krävs att effektsamband mellan vägytan och vägens intressenter identifieras. Detta är ett komplicerat område som det har bedrivits forskning på under många år. I Vägverkets publikation Effektsamband 2000 finns relativt aktuell forskning sammanställd om vägytans effekter, samt dess värdering. Vidare har Världsbanken tagit fram ett antal effektsamband som tillämpas i deras modell HDM-4 6. En tillämpning av dessa verkar dock vara ovanlig inom Vägverkets verksamhet. Förmodligen beror det på att effektsamband generellt sett är komplexa och osäkerheten runt resultaten är stora. Eftersom det nu finns ett nytt empiriskt underlag om de nya betongvägarnas ytegenskaper och att publikationen Effektsamband 2000 erbjuder en verktygslåda av effektsamband för att i viss mån reda ut dess effekter gentemot vägens intressenter, går det att uppskatta värdet av skillnader i ytegenskaper. Vägar är ett exempel på investeringar med lång livslängd, vilket innebär att de av vägytan orsakade kostnadseffekterna är utspridda under en lång tidsperiod. Av denna anledning rekommenderas både inom ekonomisk och teknisk litteratur att livscykelkostnadskalkylen (LCC) används som analysverktyg för att identifiera den ekonomiskt bästa lösningen, sett över en tidsperiod. Syfte Syftet med denna rapport är att med hjälp av effektsamband och ekonomisk kalkylteknik analysera och värdera betydelsen av skillnader i olika vägyteegenskaper, hos betongvägar. Rapportens relevans Övergripande ger rapporten en bild av olika vägyteegenskapers betydelse. Intressant är att försöka förstå hur de förhåller sig till varandra. Vidare ger rapporten en översiktlig bild av vilka effektsamband som finns, hur och om de kan användas samt en identifiering av eventuella brister. Syftet med en teknisk optimeringsmodell är att med hjälp av olika tekniska teorier och empiri från vägutvärderingar utforma vägar efter vilka egenskaper som är önskvärda i form av bulleregenskaper, slitagemotstånd, friktionsnivåer etcetera. Den här typen av beräkningar som presenteras i denna rapport kan hjälpa till att värdera dem gentemot varandra för att uppnå en ekonomiskt effektiv lösning. 3 Ihs, A & Magnusson, Betydelsen av olika karakteristika hos beläggningsytan för trafik och omgivning (2000). 4 Vägverket, Effektsamband 2000: Nybyggnad och förbättring - Handledning (2001), s. 34ff. 5 SIKA, Översyn av samhällsekonomiska metoder och kalkylvärden på transportområdet (2002), s. 173. 6 Vägverket, Effektsamband 2000: Drift och underhåll - Handledning (2001), s. 84. 6

För beställare, såsom Vägverket, kan en ekonomisk värdering av olika vägyteegenskaper hjälpa till att värdera de inkomna anbuden i samhällsekonomiska termer, vilket är viktigt för en väghållare med samhällets bästa som övergripande mål för sin verksamhet. Om detta kan göras, är det troligt att det skulle förändra resonemangen och besluten vid val av olika tekniska löningar av överbyggnader och beläggningar vid vägprojekt 7. För industrin kan tekniska optimeringsmodeller och ekonomiska kalkyler vara viktiga verktyg för att utveckla konkurrenskraftiga produkter i perspektivet av samhällsekonomi, funktionsupphandling och teknologi. Till sist, och mer specifikt för denna rapport, ger de gjorda beräkningarna till viss del en bild av den ekonomiska betydelsen av utvecklingen av svensk betongteknik. Detta genom att så långt som det går görs jämförelser mellan nya (90-talet) och äldre (70-talet) betongvägar. Rapportens innehåll Dispositionen av denna rapport är enligt följande. Rapporten inleds med en allmän diskussion av begreppen kvalitet och värde, följt av en kort presentation av betongvägens karaktäristika. Efter detta följer en genomgång av hur analysen angrips och en presentation av grundexemplet som beräkningarna utgår ifrån. Efter denna inledande fas analyseras egenskap för egenskap. De egenskaper som behandlas i denna rapport är spårdjup, fogtyp, ojämnhet i längdled, friktion och buller. Rapporten avslutas med en sammanfattande analys. Till rapporten medföljer tre bilagor. Bilaga 1 presenterar de effektsamband eller antydningar till effektsamband som har hittats, i framför allt Vägverkets Effektsamband 2000, och en kort motivering till vilka som använts och inte använts. Bilaga 2 är en beräkningsbilaga utvisande underlaget till de beräkningar som gjorts, samt en förklaring till den excellmodell som byggts upp och använts för denna rapport. Bilaga 3 visar på ett alternativt, och i vissa fall lämpligare sätt för att behandla kalkyler för underhåll. Se vidare beräkning 1 och 2. 7 Haraldsson, M & Degerman, P, Vägverket, kalkyler vid val av överbyggnad ett val med konsekvenser (2003), s. 62ff. 7

2. Att värdera en vägytas kvalité För att kunna värdera en vägytas egenskaper behövs en referensram. Som nämndes i inledningen har de nya betongvägarna uppvisat förbättrade resultat avseende ett antal tekniska mått. Dessa mått är intressanta av den anledningen att de anses vara förknippade med kvalitet. När litteratur på området studeras florerar ett antal begrepp runt vägar som ofta pekar mot kvalitet. Problemet är att de vanligen ej är positionerade gentemot varandra. Nedan presenteras och diskuteras dessa då det är viktigt för att klargöra vad det är som värderas. Kvalité en begreppsdiskussion När litteratur och rapporter om vägar och vägyta studeras används olika begrepp som kan relateras till kvalitet. Exempel på detta är begrepp som standard, prestation, funktion eller funktionella egenskaper och tillstånd (-sutveckling). Kvalitet är inget enkelt begrepp att definiera, utan beror på vilken utgångspunkt som tas. Svensk Standard (SS-ISO 9000: 2000), som är baserad på internationell standard, definierar kvalitet som grad till vilken inneboende egenskaper uppfyller krav. Enligt Svensk Standard definieras krav som: behov eller förväntning som är angiven, i allmänhet underförstådd eller obligatorisk. Kvalitet utgår därmed från krav eller önskemål vilka är svåra att identifiera i absoluta termer för vägar. Det är dock viktigt att påpeka att det inte handlar om den högsta tänkbara tekniska kvaliteten som kan åstadkommas, utan vad vägens intressenter förväntar sig. Det bör därmed handla om faktorer som berör kravställarna Vägverket, trafikanterna och övriga samhället, så som fordonsslitage, säkerhet, tillgänglighet, restid, komfort och miljö. I Vägverkets styrdokument ATB VÄG definieras funktion som en egenskap som beskriver en produkts funktion och har betydelse för trafiksäkerhet, framkomlighet, bekvämlighet, miljö, fordonskostnad eller livslängdskostnad 8. Noteras kan att definitionen inte är helt klar, då ordet funktion används för att definiera funktion. I begreppet funktionell egenskap går det skönja att funktion handlar om effekt eller konsekvens för en intressent. Den tydligaste är brukaren av vägen som är intresserad av säkerhet, framkomlighet, fordonsslitage etcetera. Miljö kan hänföra sig till trafikanten men också de kringboende i form av buller och avgaser. Om det med livslängdskostnader menas utgifterna för själva anläggningen i form av grundinvestering och drift & underhåll (vilket är vanligt inom vägsektorn) så representeras också väghållaren. Den totala bilden blir samhällseffekten i stort. Med begreppet funktionell egenskap närmas därför kvalitet genom de egenskaper som har påverkan på de krav som intressenterna ställer på vägen och kan 8 Vägverket, ATB VÄG: Gemensamma förutsättningar (2003), s. 4ff. 8

översättas till funktionella krav i denna kontext. Vanliga funktionella egenskaper är friktion, rullmotstånd, ljusreflektion och bulleralstring 9. Material- och konstruktionsegenskaper handlar om själva konstruktionslösningens egenskaper så som textur (mikro, makro och mega), jämnhet och färg. Dessa påverkar i sin tur de funktionella egenskaperna. Enkelt uttryckt handlar det om grundförutsättningarna som vägen ges, via vald material och konstruktionslösning Enligt diskussionen ovan kan följande samband identifieras: Material- och konstruktionsegenskap Funktionell egenskap Kvalitet Nu är detta inte så enkelt som det kan se ut. Det är nämligen inte lätt att göra denna uppdelning. Detta beror dels på att definitionerna av material- och konstruktionsegenskap och funktionell egenskap inte är helt precisa och dels för att flertalet egenskaper kan ingå i båda dessa. Förmodligen är det av denna anledning som begreppet tillstånd används. En exakt definition av vad tillstånd innebär synes inte finnas, utan det utgör ett mer neutralt begrepp som beror på vad det fylls med. I Effektsamband 2000 fylls begreppet med jämnhet, spår, friktion, textur etcetera 10. Tillståndet beskrivs alltså med en blandning av materiella och funktionella egenskaper. Kriterierna är förmodligen att de har betydelse för kvaliteten och att de går att mäta eller bedöma (se nedan). Värde Inom ekonomisk teori definieras en tillgångs värde som nuvärdesumman av alla framtida tjänster som den producerar 11. Nuvärde innebär att framtida kostnader och nyttor diskonteras till en gemensam tidpunkt (nuet). För detta används en kalkylränta, vars bakgrund presenteras längre fram. Den viktigaste tjänsten som en väg producerar är att den skapar möjlighet för användaren att förflytta sig mellan olika områden. Detta representerar värde/nytta för individen och även för samhället i stort. Den verkliga nyttan är dock svår att uppskatta. Användning av en väg innebär också kostnader för trafikanten och samhället och det är framförallt kostnadssidan som påverkas av vägytans egenskaper. Anledningen till att detta lyfts fram är att när en förbättring av en egenskap minskar kostnaderna genom minskad effekt på exempelvis trafikanten innebär det samtidigt att värdet ökar, då nettonyttan för vägen blir högre. De kostnader som vägytan kan påverka är tids-, olycks-, komfort-, fordons-, bränsle-, buller-, miljö- och underhållskostnaderna. I och med att dessa är värderade av SIKA (Statens institut för Kommunikationsanalys) utifrån ett trafikant- och samhällsperspektiv uppnås en samstämmighet mellan kvalitet och värde enligt förda diskussion. Effektbeskrivning för vägytans egenskaper Ur ett värde och kvalitetsperspektiv blir vägens funktionella egenskaper, enligt tidigare diskussion, av intresse då de anses påverka trafikant och samhällskostnaderna. Nästa steg är att identifiera sambanden mellan vägytan och intressenterna. I bilden nedan redovisas de 9 Ihs, A & Magnusson, Betydelsen av olika karakteristika hos beläggningsytan för trafik och omgivning (2000), s. 16. 10 Vägverket, Effektsamband 2000: Drift och underhåll Handledning (2001), s. 80. 11 Yard, S, Kalkyler för investeringar och verksamheter (2001), s. 131. 9

egenskaper som av VTI har identifierats att ha en stark eller måttlig effekt på väghållaren, trafikanten och tredje man. Effektsamband mellan vägytans egenskaper och vägens intressenter Spår Ojämnheter i längdled Textur (påverkar alla) Friktion Ljushet Tvärfall Framkomlighet Säkerhet Komfort Fordonskostnader Buller Nedsmutsning Livslängd/Underhållskostnader Figur 1: Relationen mellan vägytan och vägens intressenter, Källa: Ihs, A & Magnusson, Betydelsen av olika karakteristika hos beläggningsytan för trafik och omgivning s. 15. (Omarbetad) Som bilden visar handlar det om en komplex struktur och det är dessutom så att vägytans egenskaper påverkar varandra. Detta gör att vid en analys måste vissa förenklingar göras, genom att analysera enstaka pilar. Kartan ovan stämmer väl överens med den som identifierats i det doktorandprojekt som genomförs av Löfsjögård vid Cement och Betong Institutet (CBI) i Stockholm 12. Den optimeringsmodell för betongvägar som är under utveckling, inom doktorandprojektet, visar också att egenskapernas förhållande till varandra kan diskuteras, exempelvis påverkar texturen friktionen varför den skulle kunna placeras ett steg bakom. Som komplettering till bilden ovan visar projektet att beläggningens ljushet kan påverka antalet belysningsstolpar som behövs för att lysa upp en väg samt styrkan i belysningen vilket påverkar underhållskostnaderna 13. En pil har därför ritats in för att visa på detta samband. Vägytans egenskaper och mått De uppföljningar som har gjorts av betongvägarna baseras dock på en blandning av materiella och funktionella egenskaper. Av denna anledning arbetas här generellt med vägytans egenskaper via de faktorer som normalt i rapporter brukar utnyttjas för att beskriva vägens tillstånd. Nedan följer en sammanställning av de vanligaste egenskaperna som används för att analysera vägytans effekter, samt måtten för dessa. Dessa utgör därmed tillståndsbeskrivningen. Vägytans egenskaper Jämnhet i längdled Jämnhet i tvärled Friktion Textur Buller Mått IRI mm/m Spårdjup mm Friktionstal mm db(a) Givet att en ytegenskap har en effekt på en intressentgrupp och denna effekt kan kvantifieras via ett effektsamband är det sedan möjligt att med hjälp av en kostnadsvärdering och en 12 Löfsjögård, M, Functional Properties of Concrete Roads (2000), s. 137. 13 Ibid, s. 77. 10

ekonomisk kalkylmodell att göra en värdering av ytegenskapen. Livscykelkostnadsanalysen är en ekonomisk kalkylmodell som kan vara ett redskap i denna process. Den presenteras under rubriken Angreppssätt. 11

3. Kort om betongvägar Det finns tre typer av betongväg: oarmerad fogad, armerad fogad och kontinuerligt armerad. Den som främst används i Sverige och övriga Europa är oarmerad fogad betongbeläggning. Fogavståndet är fem meter och fogarna är fyllda med foglist. Dymlingar, som kan beskrivas som järnstänger, finns i fogarna för att säkerställa god lastöverföring mellan plattorna. Betongvägens överbyggnad består överst av ett slitlager av betong på ca 200 mm 14. Därunder finns ett bärlager som kan vara cement- eller bitumenbundet. De resterande lagren är obundet bärlager, förstärkningslager samt eventuellt ett skyddslager på jordterrass. 100-150 80 220 Bergunderbyggnad 100-150 80 På underbyggnad eller undergrund av materialtyp 2-5 Slit- och bärlager av cementbetong Cement- eller bitumenbundet bärlager Obundet bärlager Förstärkningslager Skyddslager Figur 2: Betongöverbyggnad, Källa: Vägverket, ATB VÄG: Dimensionering (2003), Kapitel C s. 43. Traditionellt har betongvägar en tvärsgående borstad yta. För moderna betongvägar är ytstrukturen normalt längsgående (färskt mönstrad eller slipad struktur) eller så friläggs ballasten i överytan. Den sistnämnda är en ytstruktur som används alltmer för att bland annat kunna sänka ljudnivåerna och höja den initiella friktionen. Betongvägen är konstruktionsmässigt en styv konstruktion jämfört med asfaltvägar som är flexibla. En flexibel beläggning har den nackdelen att den deformeras av tunga laster, speciellt vid höga temperaturer. Dessa nackdelar finns inte för styva beläggningar. Beroende på materialval (främst ballast), maximal stenstorlek, kornkurva, ytstruktur med mera finns möjligheter när det gäller påverkan på beläggningens ytegenskaper såsom till exempel jämnhet (IRI), friktion, buller och spårbildning 15. 14 Vägverket, ATB VÄG: Dimensionering (2003), Kapitel C s. 43. 15 Löfsjögård, M, Functional Properties of Concrete Roads (2000). 12

4. Angreppssätt Livscykelkostnadsanalys som analysverktyg Livscykelkostnadsanalysen går under olika namn, särskilt på engelska. Det kan vara Life Cycle Cost (LCC), Life Cycle Cost-Analysis (LCCA), Least cost analysis eller som det ibland benämns inom vägsektorn Whole Life Cost Analysis. Skillnaden är ibland obefintlig, men ibland kan typen av kostnader som ingår i kalkylen skilja sig åt. Namnet är dock inte av största vikt utan vad kalkyltekniken kan användas till. I grunden för kalkylfilosofin ligger en tanke att beakta alla kostnader under en livslängd. Investeringar får konsekvenser i framtiden och genom att införliva framtiden i kalkylen kan den totala bilden fångas in i resultatet. Det är viktigt i vägsammanhang då det typiskt handlar om långa investeringar där de framtida konsekvenserna är av största vikt. Huvudsyftet med en LCC i en verksamhet kan sägas vara att identifiera det ekonomiskt mest effektiva av de konkurrerande investeringsalternativen. Ett bisyfte som den har, och som utnyttjas i denna rapport, är kalkylens potential som analysverktyg. Genom att kvantifiera vägytans egenskaper med hjälp av effektsamband kan skillnaderna analyseras i ekonomiska termer över en analysperiod, med hjälp av livscykelkostnadsanalysen. Själva beräkningstekniken bör inte vålla några större problem, däremot är innehållet i kalkylen vanskligare att identifiera. I och med att framtiden analyseras innebär det en osäkerhet som inte går att undkomma. Grunduppställningen i en LCC är följande: Grundinvestering, GI Utbetalningar placerade i tid, U Kalkyräntefot, r (normalt 4 % real inom vägsektorn) Livslängd, N (eller analysperiod) Restvärde, R Det är runt dessa grundbultar som vi kommer att bygga upp kalkylanalysen i denna rapport. För att genomföra analysen har en kalkylmodell byggts upp i Excel. I denna rapport kommer generellt inte alla beräkningar redovisas i sin helhet, utan vanligen resultaten av dem. Däremot bifogas en beskrivning av kalkylmodellens uppbyggnad, se bilaga 2. Med hjälp av den kan var och en själv genomföra beräkningarna. Grundexempel För att fylla kalkylen med information har en fiktiv betongväg skapats, benämnt Betongvägen. Tanken är att denna skall vara lik verkliga förhållanden, för att kalkylerna skall vara så realistiska som möjligt. Genom att denna konstrueras med två olika varianter av betongbeläggningar kan effekterna av dessa jämföras i en kalkyl. De två varianterna kommer att gå under namnen Modern och Äldre. Namnen symboliserar att Modern fylls med information från uppföljningarna av betongvägarna byggda på 1990-talet (i första hand sträckorna Falkenberg och Fastarp-Heberg). Äldre utgör referensbeläggningen. Denna är konstruerad efter äldre betongteknik och empirin för denna hämtas framför allt från Vellingevägen, byggd 1972. Nedan presenteras det empiriska underlaget. 13

Empiri Empirin skall fylla den funktionen att den, tillsammans med vedertagna tekniska teorier, skall möjliggöra trovärdiga utsägelser om olika egenskapers utveckling över tid. Dessa utsägelser ligger sedan till grund för de beräkningar som görs. Detta har gjorts i samarbete med Malin Löfsjögård vid Cement och Betong Institutet. En del empiri kommer dock att presenteras för att visa på rimligheten i de antaganden som görs i anslutning till beräkningarna. Empirin för alternativ Modern hämtas i första hand från uppföljningarna av sträckorna Falkenberg och Fastarp-Heberg och för Äldre, sträcka Vellinge. Här följer en presentation av dessa, samt Arlandavägen. Sträcka Fastarp-Heberg: Sträckan Fastarp-Heberg kan beskrivas som en provverksamhet. Här har olika betongvägskonstruktioner testats genom totalt sju olika teststräckor. I ett första led kan sträckorna delas upp i två huvudgrupper, kontinuerligt armerad cementbetong och oarmerad fogad cementbetong. Vidare har stensorten och stenstorleken varierats. På sex av sträckorna har Durasplit använts, en stensort som är hämtad från Norge. Fyra av dessa sträckor har stenstorlek 16 mm och två 8 mm. Den sjunde varianten har stensorten Porfyr med stenstorlek 16 16. Betongkvaliteten motsvarar K60 (T3,5). Trafikmängden på vägen har beräknats till ÅDT 7250 (1997) i en körriktning. Vägen har mycket tung trafik, cirka 17 %, men dubbdäcksanvändningen är för svenska förhållanden låg. Vägen öppnades för trafik 1996 och utvärderingen bygger på de fem första åren 17. Här kommer i första hand redovisas resultaten för de oarmerade betongvägarna med stensort Durasplit 16 mm. Sträcka Arlanda: Arlandavägen är en oarmerad betongväg och betongkvaliteten motsvarar K80 (T4,5). Stenmaterialet är Hälleflinta X100, med maximal stenstorlek 18 mm. Senaste trafikmätningen gjordes 1998 och gav en ÅDT på 25 540 i båda körriktningarna. Andelen tungt lastade fordon är låg men dubbdäcksanvändningen hög. Vägen färdigställdes 1990 och uppföljningen redovisar de efterföljande tio åren. Sträcka Falkenberg: Denna motorväg går förbi Falkenberg och är 15 kilometer lång. Betongkvaliteten motsvarar K60 (T3,5) och stenen är Durasplit med maximal stenstorlek 22 mm. Andelen tung trafik och dubbdäcksanvändningen är jämförbar med sträcka Fastarp- Heberg. Sträckan öppnades 1993 med en uppskattad ÅDT på 13 000 fordon i båda körriktningarna. 18 Referenssträcka Vellinge: Betongvägen utanför Vellinge i Skåne är vald som referensbeläggning då förutsättningarna vad gäller trafikmängd är jämförbar med sträckorna Fastarp-Heberg och Falkenberg. ÅDT var 1990 cirka 23 000 i båda körriktningarna. Vellinge är också en oarmerad betongväg men med tryckhållfasthet K40 (T2,5), med maximal stenstorleken är 32 mm av stensorten kvartsit 19. Andelen tung trafik är hög men dubbdäcksanvändningen låg. Vellingevägen stod klar 1972. Resultaten från de olika mätningarna presenteras under respektive analyserad egenskap. 16 Wiman, G L, Prov med olika överbyggnadstyper (2002), s. 14. 17 Ibid, s. 5. 18 Holen, Å, Mätning med Laser RST på betongvägar (2000), s. 14. 19 Löfsjögård, M, Functional Properties of Concrete Roads (2000), s. 53. 14

Effektsamband För att kunna kvantifiera och värdera vägytans egenskaper krävs effektsamband. Dessa hämtas i första hand från Vägverkets publikation 2000, så även värderingen av olika samhällskostnader. Effektsamband 2000 skall ses som ett kunskapsdokument som beskriver effekter och konsekvenser av olika åtgärder 20. I publikationen sammanställs kunskapsläget och Vägverket tar ställning till vad i materialet som kan användas och på vilket sätt. Publikationen skall kunna användas till problemstudier, förstudier, utredningar och effektberäkningar. I denna rapport är framför allt publikationerna Drift och underhåll Handledning och Drift och underhåll effektkatalog intressanta då dessa behandlar effekter av olika tillstånd 21. Även delen Nybyggnad och förbättring har varit viktig. I bilaga 1 presenteras vad som har hittats i Effektsamband 2000 samt en kort motivering till vilka delar som har använts eller inte använts. Även annat material har också i stor omfattning använts. Kommentar till kalkylerna De kalkyler som genomförs kan sägas ha olika status. Med det menas att de bygger på mer eller mindre fast grund. För vissa egenskaper finns relativt etablerade effektsamband och för andra är sambandet identifierat men nivån på effekten är inte utredd. I denna rapport genomförs beräkningar även när underlaget i form av effektsamband är bristfälligt. Motivet för detta är att genom att försöka kvantifiera effekten av en egenskap kan resultatet bedömas och ge en indikation på egenskapens betydelse, vidare kan nyttan av vidare forskning bedömas. Detta kan i sig ses som en stor förtjänst med att genomföra mer explorativa kalkyler. Ämnet utvecklas mer i den sammanfattande analysen, men det är viktigt att redan här påpeka att de kalkyler som presenteras i denna rapport inte skall tolkas exakt i kronor och ören avseende olika tillståndsnivåer utan rimligheten utifrån det teoretiska och empiriska underlaget bör stå i centrum. 20 Vägverket, Effektsamband 2000: Gemensamma förutsättningar (2001), s. 4. 21 Ibid, s. 5. 15

5. Analys av olika vägyteegenskaper I det följande kommer ett antal vägyteegenskaper att analyseras i kalkylform. Egenskaperna som kommer att analyseras är spårdjup, tvärfogar, ojämnhet i längdled, friktion och buller, i nämnd ordning. Urvalet är gjort utifrån möjligheterna att utnyttja den information som står att finna i Effektsamband 2000, som redovisas i bilaga1. När kalkylmässiga resonemang skall föras runt en vägytas egenskaper erhålls garanterat ett komplicerat kalkylfall. Som påpekades tidigare är det inte själva beräkningstekniken som är svår, utan de bedömningar och förenklingar som görs utgör problematiken. Inledningsvis görs de första förenklingarna som kommer att utgöra grundexemplet som kommer att analyseras. Exemplet utgörs av en fiktiv väg som kommer att fyllas med information, både baserat på aktuell forskning, uppföljningar av betongvägar och antaganden. Nedan följer grundförutsättningarna för den fiktiva vägen, Betongvägen. 5.1 Presentation av grundförutsättningarna för Betongvägen Betongvägen är en motorväg med fyra körfält, två i vardera riktningen. Den är en kilometer lång med en total slitlagerbredd på 18 meter för de fyra körfälten. Den skyltade hastigheten är 110 km/h, vilket för enkelhetens skull även antas vara trafikanternas hastighet. Vid vägarbete sänks hastigheten till 70 km/h. ÅDT för sträckan är 12 700 fordon i en körriktning (25 400 i båda riktningar) med fördelningen 83 % bilar och 17 % lastbilar. 70 % av trafiken trafikerar körfält 1 (K1). Trafikutvecklingen per år är 2 % för både bilar och lastbilar. Denna presentation finns även i bilaga 2 Grunddata. Alla resultat av de genomförda kalkylerna bygger på trafiken i båda riktningar. Grundinvesteringen Det är egentligen den initiala investeringen det hela handlar om, det vill säga investeringsutgiften för att bygga vägen. Det väldigt viktigt att rätt avvägningar görs från början vad gäller vägens design, detta för att ge vägen lämpliga grundförutsättningar för att uppfylla sitt syfte. En väg existerar normalt under en längre tid, varför det handlar om en avvägning mellan idag och imorgon när bästa lösningen skall väljas, som kan göras genom att koppla samman tekniska och ekonomiska modeller. Vid en jämförelse mellan två betongalternativ kan, för enkelhetens skull, antas att förstärkningslagret och bärlagren är lika, vilket ger alternativen samma bärighet. Detta gör att det som är intressant ur prestationssynpunkt är olika varianter av slitlagret (det översta). Variationsmöjligheten av recept för slitlagret är stor. Det visar sig dock snabbt vid en efterforskning att det är svårt att identifiera generella prisskillnader mellan olika beläggningslösningar, exempelvis stensorter. Vid den här jämförelsen blir det svårt att jämföra de upphandlade priserna av flera anledningar. För det första är det skillnad i tid, vilket innebär att mycket har hänt sedan vägen utanför Vellinge byggdes. Vidare är det generellt ett problem att jämföra upphandlade priser då grundförutsättningarna är olika i form av konkurrenssituation, upphandlingsform, transportsträckor, de geologiska förutsättningarna 16

etcetera 22. Exempelvis kan nämnas att Durasplitstenen som användes vid Fastarp-Heberg är hämtad från Norge. I priserna finns alltså en hel del faktorer som gör att rättvist pris är svårt att identifiera. Varje projekt är på många sätt unikt. Av denna anledning kommer inte en grundinvestering att identifieras, utan som kommer att framgå av analysen kommer resonemanget föras baklänges. Livslängd Livslängden kan definieras på olika sätt. Ur ekonomisk synvinkel är livslängden så lång som det är ekonomiskt lönsamt att utnyttja anläggningen 23. I vägsammanhang utgås istället från den tekniska livslängden vilket normalt torde vara så länge som tillgången tekniskt går att bruka. I litteraturen om vägar har den dock inte riktigt denna definition utan skall istället förstås och likställas med service-livslängd. Service-livslängd faller samman med det ovan beskrivna begreppet prestation och utgår från tidsperioden som en tillgång uppfyller lämplig prestation; en teknisk parameter som beror på design, kvalitet, drift och underhåll, användning och omvärldsfaktorer 24. Det som har stor påverkan på vägens tekniska livslängd är spårdjup, jämnhet i längdled och bärigheten 25. Vilken variant som än väljs kan det vara svårt att avgöra livslängden för en vägyta eller en överbyggnad men inom Vägverket används ett antal schablonvärden. För en ny väg antas den ekonomiska livslängden vara max 60 år 26. För den typen av beräkningar som kommer att genomföras här är det brukligt att 40 år utgör den tekniska livslängden (ingen prognos utifrån tekniska kriterier är dock gjord av den tekniska livslängden). I ATB VÄG kallas detta dimensioneringsperioden för betongbeläggning 27. Här kommer därför 40 år användas, men den kommer istället att definieras som analysperioden eller kalkylhorisonten för att markera att ingen bedömning av den verkliga livslängden har gjorts, vilket för övrigt kräver teknisk kompetens vilket jag saknar samt att det ligger utanför rapportens syfte. Framtida kostnader Det är om de framtida kostnaderna eller konsekvenserna som denna rapport handlar om. De framtida kostnaderna som kan identifieras är i huvudsak väghållarkostnaderna i form av drift & underhåll, trafikantkostnaderna och kostnaderna för tredjeman (avgaser och buller). Runt dessa tre kostnadsgrupper kommer beräkningar göras för respektive analyserad egenskap. Av denna anledning behandlas de inte mer här. Kalkylränta Den långa livslängden innebär att olika kostnadseffekter infaller i framtiden vid olika tidpunkter. Tidsavståndet innebär att de framtida effekterna måste räknas om till en gemensam tidpunkt för att de skall bli jämförbara. För att göra detta används en kalkylränta och diskonteringsteknik. Bakgrunden till kalkylräntan är fenomenet att det finns ett pris på tid 22 Vägverket, Effektsamband 2000: Drift och underhåll Handledning (2001), s. 4. 23 Yard, S, Kalkyler för investeringar och verksamheter (2001), s. 48. 24 Hudson, R, et al, Infrastructure Management (1997), s. 56. 25 Ihs, A & Magnusson, Betydelsen av olika karakteristika hos beläggningsytan för trafik och omgivning (2000), s.13. 26 Vägverket, Effektsamband 2000: Nybyggnad och förbättring - Handledning (2001), s. 151. 27 Vägverket, ATB VÄG: Gemensamma förutsättningar (2003), Kapitel A s. 11. 17

(pengars tidsvärde) i form av inflation, möjlig alternativ användning och osäkerhet om framtiden. Kalkylräntans uppgift är att hantera dessa tre komponenter. Att bestämma nivån på kalkylräntan är ingen enkel sak, och den absoluta nivån är osäker. Problemet skall inte behandlas här, men kort kan nämnas att vilken kalkylräntenivå i kombination med vilka kostnadsposter (företags- och samhällsekonomiska kostnader) som medtas i kalkylen får stor betydelse för utfallet av kalkylen 28. Här kommer generellt 4 % real kalkylränta att användas, som i vissa fall kommer att jämföras med 0 % kalkylränta. 4 % är den kalkylränta som Vägverket använder på rekommendation av SIKA 29, det vill säga det är konventionellt inom sektorn. Att använda real kalkylränta (reala kalkyler) rekommenderas vanligen för investeringar med lång livslängd, så som vägar, med motivet att svåra inflationsbedömningar. För kalkylräntans effekt, se beräkning 1 på sidan 21 och 22. 5.2 Spårdjup Allmänt Spår innebär ojämnhet i tvärled och orsakas uteslutande för betongvägar av dubbdäckstrafiken eftersom betongbeläggningar inte deformeras. Enligt VTI har spårdjup stark eller måttlig påverkan på framkomlighet, komfort, nedsmutsning och vägens livslängd 30. I Effektsamband 2000 Drift och underhåll Effektkatalog bedöms också att det finns en trafiksäkerhetspåverkan när spårdjupet överstiger 10 mm 31. Spårbildning är också en av de vanligaste orsakerna till underhåll för betongvägar 32. Ytans slitstyrka beror bland annat på ballastmaterialet, stenstorleken och betongen hållfasthet 33. Uppföljningsresultat Utifrån de mätresultat som redovisas från provsträckorna Fastarp-Heberg kan ingen tydlig skillnad mellan de olika betongsträckorna utläsas, vad gäller spårdjupsutveckling. Efter fem år av trafik var spårdjupet på de olika sträckorna mellan 2,5-4,7 mm, vilket visar på spridningen. Den årliga utvecklingen har varit mellan 0,18-0,5 mm. 34 Sträcka Falkenberg uppvisar ungefär samma spårdjupsutveckling som Fastarp-Heberg, genom att spårdjupet är ungefär 3-3,5 mm efter fyra år och en genomsnittlig utveckling på 0,25 mm/år 35. Efter fyra år har Arlandavägen en något högre spårdjupsutveckling, jämfört med Fastarp- Heberg och Falkenberg, 4,5 mm. Efter tio år var spårdjupet 8,8 mm (i genomsnitt 0,6 mm/år 28 Haraldsson, M & Degerman, P, Vägverket, kalkyler vid val av överbyggnad ett val med konsekvenser (2003). 29 SIKA, Översyn av samhällsekonomiska metoder och kalkylvärden på transportområdet (2002), s. 48. 30 Ihs, A & Magnusson, Betydelsen av olika karakteristika hos beläggningsytan för trafik och omgivning (2000), s. 15. 31 Vägverket, Effektsamband 2000: Drift och underhåll Effektkatalog (2001), s. 45. 32 Westling, M, Betongvägars funktionella egenskaper (1999), s. 16. 33 Ibid, s. 37. 34 Löfsjögård, M & Karlsson, R, Performance Assessment of Concrete Roads in Sweden, (2003). 35 Ibid. 18

sett över tio år) 36. Denna skillnad kanske bäst förklaras av den högre trafikmängden på Arlandavägen, den begränsade andelen tungt lastade fordon samt en betydligt högre dubbdäcksanvändning på Arlandavägen. Spårdjupsutvecklingen på Vellingevägen har hittills varit ungefär 0,85-1 mm per år. Effektsamband Spårdjup och underhåll Ovan nämndes att spårdjup är en viktig orsak till underhåll. Underhållskostnader går under kategorin väghållarkostnader. Underhåll skall skiljas från driftåtgärder som karaktäriseras av åtgärder som syftar till att hålla vägen farbar, men där åtgärdernas varaktighet är mindre än ett år 37. Det handlar om snöröjning, halkbekämpning och mindre lagningar. Dessa antas vara lika mellan alternativen. Underhåll är insatser som säkerställer vägens tekniska livslängd och funktion över tid 38. Vanligen handlar det om beläggningsarbeten som återställer vägytan till ursprunglig standard. Till detta kan begreppet rekonstruktion läggas. Detta handlar om större åtgärder, som i strikt mening sätts in när den tekniska livslängden är slut. I kalkylsammanhang identifieras ibland en rekonstruktion för att skapa lika livslängd mellan alternativen. I detta exempel antas de två lösningarna ha samma bärighet, varför en rekonstruktion inte antas bli aktuellt för någotdera alternativet. I effektkatalogen finns inga effektsamband specifikt mellan spårdjup och underhåll. Här görs därför ett antagande om en underhållsregel. Med underhållsregel menas att underhållsåtgärden sätts in när spårbildningen når ett visst spårdjup. Om olika beläggningar har olika spårdjupsutvecklingar kan ett sådant kriterium visa på skillnaden mellan två alternativ. I vägsammanhang benämns den här typen av kriterium för skamgräns. Med denna ansats skapas ett effektsamband mellan spårdjup och underhåll. Vägarbetets externa effekt Förutom att vägarbete innebär en kostnad för väghållaren uppstår även en effekt på trafikanten och övriga samhället. Anledningen att också vägarbetseffekten analyseras under spårdjup är att spårdjupsutvecklingen påverkar att vägen underhålls, vilket gör att spårdjupet indirekt är orsaken till vägarbetseffekten. Vid vägarbete kan olika typer av kostnader identifieras. Amerikanska Federal Highway Administration identifierar tre typer av kostnader som uppstår i grundfallet, vilket är när vägarbetsplatsens kapacitet klarar trafikefterfrågan. Den ena delen beror på hastighetsförändringen innan och efter vägarbetsplatsen (inbromsning och acceleration). Till detta kommer de ökade fordonskostnaderna på grund av inbromsningen och accelerationen. Den tredje effekten hänför sig till själva hastighetssänkningen vid passage av vägarbetszonen. 39 36 Ibid. 37 Vägverket, Dimensionering av drift-, underhålls-, bärighetsåtgärder inom vägsektorn (1999), s. 2. 38 Ibid, s. 2. 39 Clark, R, et al, Life-Cycle Cost Analysis in Pavement Design (1998), s. 40. 19

Om fallet istället är att vägen ligger i anslutning till en större stad eller är en allmänt hårt trafikerad väg kan situationen uppstå att köer bildas vid ingången till vägarbetsplatsen. Genom att trafikanterna måste stanna helt uppstår tids- och fordonskostnader på grund av den hårdare inbromsningen. Vidare tar det tid att ta sig igenom kön samt det ständiga stop-andgo som en köbildning innebär 40. Enligt Federal Highway Administration klarar en väg med två körfält (i den ena riktningen), där ett körfält stängs för underhåll, cirka 1 300 fordon i timmen 41. I exemplet ligger ÅDT mellan 12 000 och 25 000 i en körriktning under livscykeln, varför det antas att vägarbetsplatsen klarar trafikefterfrågan utan att köbildningar uppstår. Detta är en förenkling då efterfrågan är olika hög under dygnets olika timmar. Ytterligare en effekt som vägarbetszonen kan ha är att olycksrisken ökar eller minskar. Vilket håll det går är vida diskuterat. När det gäller trafikanten misstänks att olycksrisken kanske minskar 42 samtidigt som det finns undersökningar som visar att olycksrisken är 1,5 gånger högre vid vägarbete 43. Hur det i verkligheten förhåller sig med detta är oklart. Idag finns det inte några effektsamband utvecklade för vägarbetseffekter i Effektsamband 2000. I de samhällsekonomiska kalkylerna som genomförs tas normalt ej heller hänsyn till denna effekt 44. Det finns dock andra Vägverkspublikationer där uppskattningar har gjorts. Dessa är Modell för nuvärdesberäkning av en vägs funktionstid, publikation 1991:053 och Översyn betongvägsalternativ (2Ö), publikation 1997:126. Metodiken i dessa två publikationer bygger på samma principer, men vissa justeringar är gjorda i den senare varför beräkningarna som gjorts i denna rapport utgår från denna. I 2Ö beräknas kostnaden för tidsskillnaden mellan skyltad hastighet vid normal användning och skyltad hastighet vid vägarbete. Vidare antas i denna rapport att olyckskvoten är högre (1,5 ggr) vid vägarbete för trafikanten (inte vägarbetarna) och en beräkningsmodell för detta presenteras. Spårdjup och olycksrisk I Effektkatalogen antas att spårdjupet har en trafiksäkerhetseffekt. Det är dock oklart hur stark spårdjupets påverkan är på olyckskvoten. I Effektsamband 2000 redovisas att vid torra förhållanden har inte ett klart samband kunnat fastställas, men däremot vid nederbörd har spårdjupet stor inverkan på olyckskvoten 45. Vägverket konstaterar i nämnda publikation att spårdjup under 10 mm förmodligen har en försumbar effekt men att när spårdjupet överstiger 10 mm antas en andragradspolynom beskriva den totala trafikantkostnaden 46. I denna rapport har effekten uppskattats med hjälp av den beräkningsmetod som presenteras i Effektsamband 2000 Drift och underhåll Handledning, se även bilaga 2 Spårdjup och olyckor. Ingångsvärden Förutom de förutsättningar som gäller för grundexemplet som presenterades inledningsvis krävs ytterligare ett antal ingångsvärden och antaganden. 40 Clark, R, et al, Life-Cycle Cost Analysis in Pavement Design (1998), s. 41. 41 Ibid, s. 49. 42 Berg, T, Vägverket, muntlig uppgift 2003-06-09. 43 Nilsson, M, Modell för nuvärdesberäkning av en vägs funktionstidskostnad (1991), Användarmanual s. 15. 44 Magnusson, U, Vägverket, muntlig uppgift 2003-06-10. 45 Vägverket, Effektsamband 2000: Drift och underhåll Effektkatalog (2001), s. 45. 46 Ibid, s. 45. 20

Grunden för att göra beräkningarna möjliga är en spårdjupsprognos för respektive alternativ. Som underlag för en spårdjupsprognos för alternativen Äldre och Modern utnyttjas resultatet i artikeln Performance Assessment of Concrete Roads in Sweden, där det redovisas att den årliga spårdjupsutvecklingen för Falkenberg och Fastrp-Heberg har varit mellan 0,18-0,5 mm/år 47. Utifrån detta är en rimlig bedömning för alternativ Modern, 0,45 mm/år. För Äldre respektive Modern används följande årliga spårdjupstillväxt: Äldre: Modern: 0,85 mm 0,45 mm I kalkylen är initialspårdjupet satt till 2 mm för att kompensera för att spårdjupet de första ett á två åren vanligen utvecklas snabbare. För att definiera spårdjupsnivån som styr underhållet hämtas kravnivån 17 mm som redovisas i Vägverkets Regler för underhåll och drift 48. Den valda åtgärden är diamantslipning och kostnaden för den uppskattas till 45 kr/m 2 och kapaciteten är 4000 m 2 /skift 49, 50. Underhållsåtgärden återställer ytan till initial standard. Observera att det handlar om körfält ett (K1) i båda riktningar då K2 sällan behöver slipas, det vill säga 9 000 m 2 (2*4,5m*1000m). Eftersom tidsförlusten på grund av vägarbete analyseras behövs en prislapp på tid. När det gäller värderingen av tid är detta en komplicerad historia som har med ärendetyp (privat eller i tjänst), bil eller lastbil och så vidare. Detta är svårt att reda ut, varför Vägverket i Effektkatalogen har beräknat en genomsnittlig tidskostnad per timme för personbilar på 120 kr/h 51. För att uppskatta tidsvärdet för lastbilar kan det genomsnittliga godsvärdet på 35 kr/h läggas till, vilket ger 155 kr/h för lastbilar 52. Olyckskostnaden som identifieras för vägarbetskalkylen är 24 539 kr/olycka. Hur denna beräknas, redovisas i bilaga 2 Olyckskostnader vid vägarbete enligt 2Ö. För att beräkna olyckskostnaden på grund av spårdjup, krävs att olyckskostnaden per fordonskilometer och mm spårdjup över 10 mm (D) uppskattas. Denna är 0,008 kr. Hur denna beräknas redovisas i bilaga 2 Spårdjup och olyckor. Nedan redovisas och analyseras beräkningarna som har genomförts runt spårdjupsutvecklingens effekter. Först analyseras spårdjupets effekt på underhållskostnaderna, följt av vägarbetseffekterna och till sist olyckskostnaderna på grund av spårdjup. Beräkning 1 - Spårdjup och underhållskostnader Givet de antagna spårdjupsutvecklingarna för respektive betongvariant fås skillnader i underhållsbehovet. Äldre måste underhållas två gånger medan Modern endast en gång. Utan att titta på de aktuella kostnaderna går det endast utifrån detta konstatera att Modern, utifrån 47 Löfsjögård, M & Karlsson, R, Performance Assessment of Concrete Roads in Sweden, (2003). 48 Vägverket, Regler för underhåll och drift, del 2 (1990), nätversion. 49 Jansson, S, Cementa AB, muntlig uppgift 2003-05-19. 50 Winnerholt, T, Översyn betongvägsalternativ (2Ö) (1997), Bilaga Beräkningshjälpmedlet 2Ö. 51 Vägverket, Effektsamband 2000: Gemensamma förutsättningar (2001), s. 115. 52 Ibid, s. 116. 21

denna begränsade aspekt, har ett högre värde. För att veta vad det kan vara värt att gradera upp till den bättre varianten, krävs dock en beräkning. Vid 4 % real kalkylränta blir nuvärdet av de framtida underhållskostnaderna 106 739 kr/km för Modern och 298 605 kr/km för Äldre. Differensen (191 867 kr/km) dem emellan utgör därmed en uppskattning av vad det kan vara värt att betala mer för en mer slitstark betong. Denna första beräkning summeras i graferna nedan. Sammanställning: Beräkning 1 Spårdjup och underhållskostnader Spårdjup mm 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Spårdjupsutveckling 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 År Modern Äldre Kostnad kr Underhållskostnaders placering i tid Modern 500 000 Äldre 450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 År Kostnad kr 500 000 450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000 0 Nuvärde av underhållskostnader 298 605 106 739 1 Modern Äldre Kalkylförutsättningar: Motorväg: 1 km, 18 m Analysperiod: 40 år ÅDT: 12 700 (Tillväxt: 2 %) Kalkylräntefot: 4 % Spårdjupsutveckling Modern: 0,45 Äldre: 0,85 skamgräns : 17 mm Underhållsåtgärd K1: Diamantslipning á 45 kr/m 2 Figur 3: Sammanställning av underhållskostnaderna på grund av spårdjup vid olika spårdjupsutvecklingar för Modern respektive Äldre, givet ett krav på att spårdjupet ej får överstiga 17 mm. Resultatet är naturligtvis känsligt av olika anledningar. De antagna spårdjupsutvecklingarna är osäkra, men i detta fall är det så stor skillnad dem emellan att det bör vara säkert att Äldre kommer att kräva två underhåll och Modern ett. Sedan kan de falla in lite olika i tiden. Väl känt är även att kalkylräntans nivå har betydelse för utfallet och därmed styr värdet på skillnaderna i underhåll. I tabellen nedan visas hur differensen påverkas vid olika kalkylräntenivåer. Kalkylränta 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% Differens: nuvärde av underhållskostnader 405 333 276 229 192 161 136 115 97 82 70 Äldre - Modern, tkr Tabell 1: Skillnaden mellan Modern och Äldre avseende nuvärdessumman av underhållskostnaderna på grund av spårdjup, vid olika kalkylräntenivåer. Tabellen visar tydligt att det är viktigt vid upprättandet av en kalkyl att testa känsligheten i kalkylräntan. Rimligtvis bör den ligga inom de gränsvärden som används i tabellen ovan, vilket visar att Modern är bättre vid alla nivåer. Det klart att om kalkylräntan skulle ligga närmare 10 % än 0 % så minskar utrymmet att använda en mer slitstark betong, då differensen av nuvärdet av underhållskostnaderna endast är 70 000 kr/km till Moderns fördel, jämfört med 405 000 kr/km vid 0 % kalkylränta. 22