Hur man väljer rätt Pålningsmetod.

Hur man väljer rätt Pålningsmetod. Pålplintar 25 år; 2009-06-05 Bo Berglars PiD Piling Development AB Box 160 751 04 Uppsala Tel: 018-71 22 44 Mail: bo.berglars@piling.se Mobil: 0705-790 400

2 Pålplintar 25 År Resumé gällande Pålar- Pålmaskiner Från en PiD-broschyr 1979.

3 PID AB Specialkonsult för Pålgrundläggning. Arbetat med frågor om Pålgrundläggning sedan 1977. A: FÄLTKONTROLL AV PÅLNING (Stötvågsmätningar) Kontroll av pålning med eget utvecklat mätsystem. Stötvågsmätning av pålars bärförmåga. Integritetsmätning av att pålar är hela. B: DIMENSIONERING OCH VAL AV PÅLAR Geotekniska beräkningar: Beräkning av Geoteknisk bärförmåga mm. Installationsberäkningar av slagning (Datorsimulering): Kan hejaren driva pålen till avsett djup? Uppfyller hejaren krav på stoppslagning? Vilka krafter existerar i pålen - Håller denna? Dimensionering av pålelement avseende: Beräkning av Lastkapacitet enl. Pålkommissionen rapporter 84a, 96:1, 97 samt 98. Datorprogram för beräkning av samverkan stål/ betong. Provning av pålar/skarvar samt framtagning av handlingar för godkännande hos Banverket och Vägverket. Arbeten med Typgodkännanden som G-pålen; RR-pålen; RD-pålen samt beräkningar för påltyper hos Pålplintar.

4

5

6

7

8 Hur väljs rätt Pålningsmetod? Typ av överbyggnad (hus, bro, påldäck?). Många pålar med låg last eller få pålar med hög last? Känslighetsanalys- hur påverkas laster vid felslagning Omgivningspåverkan som Buller-Vibrationer-Sättningar. Geoteknisk undersökning för kontroll om pålning krävs. Kompletterande Geo-undersökning anpassad för Pålning. a) Djup till berg och storlek på block bestäms med Jb-Sondering. b) Lerans skjuvhållfasthet måste bestämmas. c) Vid mäktiga lager friktionsjord beräknas pållängder från Hfa eller trycksondering och provtagning av jord. Därefter utförs stötvågsmätningar vid efterslagning av pålar efter 1-3 veckor i jord. BESLUT om pållängd behöver ökas/ minskas. mm KOSTNADSKALKYL Kostnader inte bara för pålningen (kronor/ påle eller kronor/ kn) utan även kostnaderna för vald typ av överbyggnad, skador mot omgivning, stillestånd, omkonstruktioner skall beaktas. Varför SUBOPTIMERA Pålningen? En dyrare påle kanske blir billigare...

9 Projektering av pålning. Lerjordar utan fyllningslager med sten och block. Spetsburna betongpålar samt vid lägre laster (typ villor) stålpålar φ 60-115 mm. Sten och block i övre fyllningar. Mängden sten/block och djup hos fyllningen avgör påltyper enligt: a) Prylning (max 3-5 m) + slagning av betongpålar. b) Prylning (max 3-5 m) + slagning av slanka stålpålar. c) Förborrning (max 8 m) + slagning av slanka stålpålar. d) Slagning av kraftigare stålpålar φ 170-406 mm. e) Borrning av pålar typ RD eller liknande. f) Borrning av Stålkärnepålar. Friktionsjordar - mantelburna pålar. a) Betongpålar till måttliga laster (känsliga för utmattning). b) Stålpålar φ 220 φ 406 φ 1200 mm. b) Stålpålar som slås eller borras ned i jord samtidigt som injekterings cement pumpas ut i jorden genom hål i pålen. Typ: Titan pålen; Injekterade pålar typ RR; RD; CR; MP.

10 De vanligaste Påltyperna Fördelar respektive nackdelar 1. Slagna Betongpålar SP 1; SP 2 samt SP 3. + Billigaste påltypen i lättslagna jordar typ lera ovan berg eller bottenmorän om laster kan nyttjas. - Ger stor omgivningspåverkan ( sättning resp. hävning) - Ger stort pålspill om geotekniken ( djupet till pålstopp) varierar - Svårt att avgöra om pålen är skadad eller ej. Känslig för utmattning. Slagningen tar lång tid jämfört med stålpålning. 2. Slagna slanka Stålpålar; φ = 90-140- 220 mm. + Ger klart lägre omgivningspåverkan, speciellt vid slagning med lätta hydraulhejare eller lufthejare. + Ger en säker och djup grundläggning och ringa pålspill. + Rörpålar kan alltid inspekteras map rakhet med lampa, tolk eller inklinometer och armeras och fyllas med betong om så krävs. - Dyrare material men stålpålar installeras snabbare än betong. ± De mindre påltyperna ( φ 90 140 mm) kräver normalt slagning med lätta hydraulhejare om de ej skall bli krokiga. Stötvågskontroll måste göras med fallhejare. Pålar med dimetrar 170-220 mm kan slås med fallhejare.

11 3. Grova Stålpålar; φ = 406-1000 mm. + Mycket säkra pålar som tar stora laster. Användning är normalt pålning för brostöd i vatten eller pålning för kajer. Klarar knäckning i luft/vatten. Kan slås genom kraftiga sprängstensfyllningar. ± Dyra pålar men är ändock ekonomiska mht de laster som kan nyttjas. Stålpålen 406* 12,5 mm nyttjas för närvarande till påldäck i Henriksdalshamnen, Hjorthagen (Djurgårdsstaden) mm. 4. Borrade Stålkärnepålar + Ger liten omgivningspåverkan om borrning görs på rätt sätt. + Korrosionsskyddad med ett yttre foderrör. + Klarar höga laster i drag och tryck i fasta jordar. - Mycket dyr påltyp som kanske används lite för mycket. Man kan i många fall klara arbetsplatsens problem med slagna slanka stålpålar i kombination med ev. förborrning. - Pålarnas geotekniska bärförmåga måste kontrolleras med tex kontrollslagning och stötvågsmätningar eller provbelastningar. Många tror ett bara för att man skriver in att borrning skall utföras till friskt berg så står pålar på detta. De flesta pålarna står mot borrkax och måste kontrollslås till god kontakt mot bra berg för att fungera. Kontroll måste likaledes utföras av mantelburna pålar då fastinjekteringen kan fallera. Kontrollklasserna GK 2A-GK 2B- GK 2C enligt Pålkommissionen rapport 98 skall användas.

12 5. Borrade Slanka rörpålar typ RD 90-220 mm. + Ger liten omgivningspåverkan om borrning görs på rätt sätt. + En billigare påltyp än motsvarande borrad stålkärnepåle. Denna påltyp blir ca 30 % billigare än motsvarande stålkärna förutsatt att pålar EJ blir för korta. Tjockväggiga rörpålar måste borras med centrisk borrning med en fastsvetsad borrkrona vilken kvarlämnas i borrhål. Denna borrkrona är dyr. + Påltypen har blivit mycket populär på sistone. Den kanske även denna nyttjas lite för ofta jämfört med slagna slanka stålpålar se motsvarande kommentarer enligt ovan. - Pålarnas geotekniska bärförmåga måste kontrolleras med tex kontrollslagning och stötvågsmätningar eller provbelastningar på samma sätt som stålkärnepålarna enligt ovan. Kontrollklasserna GK 2A-GK 2B- GK 2C enligt Pålkommissionen rapport 98 skall användas. 6. Borrade Grova Stålpålar RD 406-. Där påltypen nyttjats t ex Gåshaga eller till en del broprojekt kan den kanske vara ekonomisk men en borrad påle är mycket dyr jämfört med en slagen påle.

13 Regler och Anvisningar för Pålar Boverkets Regler och Handböcker: BKR 1999; BBK 04; BSK 07 BRO 2004; Regler från Vägverket och Banverket. Pålkommissionens Rapporter: Pkr 84a: Beräkning av Dim. Lastkapacitet för Slagna Pålar. Pkr 94: Standardpålar av Betong. Lastkapacitet och geoteknisk bärförmåga. Pkr 96:1: Dimensioneringsprinciper för Pålar- Lastkapacitet. Pkr 97: Stålkärnepålar. Anvisningar för projektering, utförande och kontroll. Pkr 98: Dim.anvisningar för slagna Slanka Stålpålar. OD < 300 mm. a) Max last mht Kontroll- eller Stoppslagning. Kontrollklasser GK 2A; GK 2B samt GK 2C. b) Max Last mht pålens Lastkapacitet Pkr 104: Borrade Stålrörspålar. Anvisningar för projektering, dimensionering, utförande och kontroll.

14 Jämförelse mellan Pålar Lastkapacitet enligt Pkr 84a; 96:1; 98 Max tillåten last på påle mht: a) hållfasthet vid stoppslagning b) krav på säkerhetsfaktor gällande bärförmåga Dvs kontrollklasserna GK 2A; GK 2B; GK 2C Påltyp Lastkapacitet (SK2) Max last mht stoppslagning (SK 2) 3 5 10 15 SR 10% 25% Brottgräns: GK 2A GK 2B GK 2C Betong SP1, K60 554 748 906 959 603 745 890 Betong SP2, K60 706 954 1179 1246 739 919 1091 Betong SP3, K60 798 1081 1256 1334 805 1001 1188 Bruksgräns: Betong SP1, K60 509 578 667 714 Betong SP2, K60 658 747 862 924 Betong SP3, K60 723 820 943 1054 Brott & Bruksgräns: RR 140 x 10 (fyk=440) 471 630 792 846 538 717 896 RR 170 x 10 644 846 1006 1065 656 875 1094 RR 170 x 10+ betong 670 904 1148 1230 656 875 1094 RR 220 x 12,5 1103 1448 1728 1830 1071 1428 1785 CR 140 x 7,7 (fyk=552) 446 580 693 732 441 617 793 CR 178 x 10,4 756 1006 1214 1288 755 1057 1359 Betong: Stål: skarvade pålar; µ = 0,70 mht skarv och slagning, SK2 RR; 2 mm avrostning, µ = 0,9 mht skarv och slagning, R=Lk/300, CR; 1 mm avrostning, µ = 0,7 mht begagnat material; R=Lk/300

15 Kontroll- uppföljning av pålning. Vem väljer Typen av Påle? Konstruktören eller Entreprenören? Entreprenörens Kontrollplan... Uppfylls Krav enligt Ritningar och MB. a) Läge och Lutning hos pålar. b) Kontroll av pållängder. Längder skall läggas in på Ritning. c) Rakhet hos pålar. Uppfylls ställda krav d) Stoppslagning och Stötvågsmätningar. Kontrollklass... e) Slagningsprotokoll från Drivning-Inmejsling- Stoppslagning. Konstruktören måste specificera ovan krav och ange Realistiska värden. Vem följer upp Pålningen?

16