Effektiv og innovativ jernbanebrubygging på Venjar-Eidsvoll

I stedet for tradisjonelle brubyggemetoder sikrer vi i NCC industrialiserte og effektive støp av flere jernbanebruer på den ni km dobbeltspor strekningen Venjar-Eidsvoll N ved bruk av en 220 tonn forskalings/støpevogn, spesialbygget i Kina. Som teknisk leder i NCC er det tilfredsstillende å se at innovative metoder resulterer i gode og kostnadseffektive løsninger.

Om planleggingen i bruk av forskalingsvogna

Et viktig element under anbudet for prosjektet Venjar-Eidsvoll Nord var den tekniske delen som omfattet byggemetodene. På dette tidspunktet bestemte vi oss for å bruke MSS-teknologi (Movable Scaffolding System) for å bygge overbygginger for fire jernbanebruer (K51–161 m, K53–281 m, K55–197 m og K56-142 m). Metoden er lønnsom dersom man har et minimum på 8-10 bruspenn, og på Venjar-Eidsvoll-prosjektet er det til sammen 28 bruspenn.

På et tidspunkt sluttet vi å tenke på fire separate bruer, og vi begynte i stedet å planlegge byggingen av en «kontinuerlig» bru på 781 m med 28 spenn. Det var  en sentral årsak til at bruk av denne type moderne teknologi ville  gi fordeler.

Det første tilbudet knyttet til MSS er datert mars 2018, altså i god tid før NCC ble tildelt prosjektet av Bane NOR. Etter signering av prosjekt-kontrakten i sept 2018, startet vi diskusjonen med fire leverandører. Etter en analyse bestemte vi oss for å produsere en spesialbygd forskalingsvogn; På denne måten var vi sikre på at systemet ville samsvare med våre behov. I tillegg er bruene vi bygger på Venjar-prosjektet ikke typiske for MSS. Derfor var det utfordrende å finne et eksisterende system på markedet, og en spesialbygd forskalingsvogn ble derfor løsningen.


Om krav til eksakte mål og rom for feilmarginer

Forskalingsvognen på jernbanebru K51.

Under planleggingen og produksjonen av MSS-vogna for vårt prosjekt, var det noen  viktige elementer som krevde spesiell oppmerksomhet:

  • Fremdriftsplan (tidlig involvering)
  • Tilpasning til prosjektets behov
  • Kontroll og oppfølging under design og produksjonen i verkstedet
  • Installasjon og oppstart av prosjektet

Tidlig involvering er avgjørende

Kontrakten for design og produksjon av MSS-vogna ble signert med leverandøren Strukturas i november 2018. På dette stadiet hadde vi allerede et foreløpig design med hovedparametere. Produksjonen på verkstedet i Kina begynte i januar 2019 og varte til april 2019. Transport fra Kina til byggeplassen på Eidsvoll tok sju uker, det samme gjorde installasjonen av systemet på byggeplassen.

Dette betyr i praksis at det skal planlegges 11 måneder for design, produksjon, transport og installasjon av en spesialbygd forskalingsvogn. Dette krever involvering av kompetente ressurser på et tidlig stadium av prosjektet. Dialog med potensielle MSS-leverandører er også viktig i anbudsfasen.

Tilpasning til prosjektets behov

Den første planleggingsfasen var avgjørende for å tilpasse systemet til prosjektets behov. Vi bestemte oss for å bruke en overliggende forskalingsvogn, og dette betyr at hovedbjelkene er over bruoverbygningen. Denne løsningen gjør det mulig å transportere MSS mellom bruene i en stor del (transportavstand fra bru til bru er fra 100 til 900 meter). Hoveddelen transporteres med en SPMT (Self Propelled Modular Transporter), etter demontering av forskalingspanelene.

 Første transport av støpevogna mellom 2 bruer – K51 og K53. 

MSS-teknologi reduserer behovet for kraner under byggingen av bruoverbygningen. Systemet med forskaling flyttes fra spenn til spenn ved bruk av hydrauliske sylindere. Transport av materialer (armering, spennarmering osv) og støping av betong, utføres ved hjelp av seks vinsjer montert på MSS-vognen. Dette er svært viktig fordi vi bygger bruer ved siden av jernbanelinjen, der tog går i høye hastigheter med hyppig mellomrom.

 

Bildene viser transport av materialer og støping av betong ved vinsjer.

Forskalingsvognen er også utstyrt med et tak, som gjør det mulig å fortsette arbeidet i regn og snø.

Her kan en se taket på forskalingsvognen.


Kontroll og oppfølging under design og produksjon på verkstedet

Et tett samarbeid med vår underleverandør for design og produksjonen av forskalingsvognen var også et viktig element. En rekke møter og diskusjoner gjorde det mulig for oss å utvikle optimale løsninger for vårt prosjekt. En 3D-modell ga muligheten til å eliminere kollisjoner og forbedre funksjonaliteten til systemet.

 

Bilde Her er en 3D-modell av forskalingsvogna (fra leverandør Strukturas)

Verkstedproduksjonen ble kontrollert av en representant fra Strukturas bosatt i Kina. Vi mottok ukentlige rapporter sammen med fotodokumentasjon. Etter produksjonsslutt skjedde en prøvemontasje på verkstedet der vi deltok personlig. Vi har også mottatt kvalitetsdokumentasjon i samsvar med EN-1090, Utførelses klasse II.

Installasjon og oppstart av prosjektet

Underleverandøren vår hadde ansvar for installasjonen av forskalingsvognen på prosjektet på Eidsvoll. Det var en god avgjørelse da vi sparte mye tid på dette. I tillegg er det god praksis at ansvar for produksjon og installasjon av stålkonstruksjonen ligger  hos samme leverandør. Installasjonen begynte før sommerferien og forskalingsvognen var klar til bruk av NCC 1. august 2019. Det betyr at vi fikk benyttet sommerferien som effektiv arbeidstid.

Bilde viser installasjon av forskalingsvognen på jernbanebru K51. Foto: Miguel Sorens.

For å redusere læringskurveeffekten hadde vi på stedet tre personer fra Strukturas under byggingen av den første brua. Slik kunne våre egne folk få skaffet seg erfaring og kunnskap uten risiko for å miste tid.

MSS-teknologi kjent metode for brukonstruksjon

MSS-teknologi er en kjent metode for konstruksjon av betongbruer med små og mellomstore spenn. En typisk spennlengde er 30-60 m. Det er også systemer på markedet som tillater bygging av bruer med spenn opptil 90 meter.

Som ingeniør har jeg tidligere jobbet i selskapet Bilfinger Berger, der jeg blant annet deltok jeg i to prosjekter ved bruk av MSS-teknologi: Byggingen av Tresfjordbrua på E136 og Farrisbrua på E18 i Vestfold. Denne erfaringen hjalp meg til å overbevise prosjektgruppen til å bruke forskalingsvogn på prosjektet på Eidsvoll.

Denne metoden ble også nylig brukt av enteprenøren Implenia ved byggingen av Kongsberg bru. Den kommende lengste jernbanebrua i Norge – Minnevika bru på Bane NOR-prosjektet Venjar-Langset, vil også bli bygget ved hjelp av forskalingsvogn.

Lavere pris i Kina

Det er en rekke selskaper på markedet som tilbyr MSS-systemer. De bruker eksisterende forskalingsvogner eller produserer nye. Vi bestemte oss for å produsere et nytt system, og Strukturas ble vår underleverandør. I henhold til kontrakten hadde de ansvar for prosjektering, produksjon, transport og montering.

Det er ikke første gang, denne typen konstruksjoner blir produsert i Kina for NCC Norge, tidligere er det i Kina produsert stålkonstruksjoner til forskalingsvogn både ved byggingen av Hålogalandsbrua ved Narvik, og en kinesisk-bygget TFW (Tunnel Formwork Wagon) for Skjoldsnestunnelen i Bergen ble produsert på samme måte.

I disse tider transporterer vi i NCC dessuten også et annet støpekonstruksjonssystem fra Kina; En TFW til bruk ved byggingen av K57 Wergelandstunnelen, Venjar-Eidvoll N.

Prisforskjellen mellom produksjon i Kina og produksjon i Europa er fremdeles rundt 30-40 prosent. Personlig er jeg ikke redd for å produsere midlertidige konstruksjoner i Kina. Uansett produksjonssted må prosjektet ha ressurser og budsjett til å følge opp produksjonen. For produksjon i Kina er det nødvendig å ha ekstra sju til ni uker i planen til transport.

Gode erfaringer

Jeg mener vi er på riktig spor når det gjelder fremdriften. I slutten av mars utfører vi spenn 8-9 på K53-brua. Dette betyr at vi har bygget 14 spenn siden vi har montert forskalingsvognen. Dette gir en gjennomsnittlig to-ukers syklus per spenn, samt seks uker for demontering og montering mellom to bruer. Bruarbeidene skal være ferdige vinteren 2021, og dette er en realistisk dato.

I gjennomsnitt jobber det for tiden åtte-ni bruarbeidere på forskalingsvognen. Ved bruk av MSS-teknologi har vi oppnådd effekten av industrialisert produksjon i to-ukers sykluser. Vi bruker færre timer enn planlagt.

Bildet viser lansering av forskalingsvognen til neste spenn.

Jeg mener også at dette øker sikkerheten i produksjonen. Videre vil man også få bedre kontroll på bruken av nødvendig utstyr og materialer. At samme team kan gjenbruke utstyr og materiale er det beste med tanke på HMS og kvalitet.

Bilde av MSS-vogna på K51 under bygging av brudekke


Gode fremtidsmuligheter

Fagkritikere vil trolig hevde at bygging av denne konstruksjoner til bruprosjekter innebærer høy og flere typer risiko. Jeg er ikke enig.

For bygging av bruer krever en annen, mer moderne tilnærming. En stor del av arbeidet utføres fortsatt manuelt, men moderne metoder kan minimere denne risikoen. Avgjørende er at nøkkelkompetanse utvikles og beholdes i selskaper som skal jobbe med slike prosjekter, slik at erfaring og kunnskap kan overføres til neste prosjekt.

Som eksempelet fra Eidsvoll viser til nå, kan iallfall vi i NCC Norge bygge bruer til rett tid og etter budsjett!

Feedback fra BaneNor
Slik omtaler byggherre Bane NOR bruken av MSS-støpevogna.

 

Pielach Przemyslaw

Teknisk leder i NCC Infrastructure

 

Andre interessante blogger:

Legg til kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.


  • Morten

    1 mai, 2020 20:14

    👍