Optimaliserte løsninger under bygging av ny cut-and-cover kulvert på Vestfoldbanen ga storgevinst for økonomi og klima

– Gjennom hele prosjektet har samarbeidet vårt med NGI vært veldig bra. Vi har jobbet tett sammen rundt de geotekniske tiltakene, og har i fellesskap kommet fram til løsninger som har spart prosjektet for både tid og penger, sier prosjekteringsleder for UDK 02, Drammen-Kobbervikdalen, Einar Helgason i Veidekke.

Bestillingen fra byggherre Bane NOR var å bygge den 830 meter lange overgangen fra dagsonen på Drammen stasjon til Skogertunnelen på strekningen Drammen-Kobbervikdalen på den nye Vestfoldbanen. Dette ble løst gjennom en 540 meter lang byggegrop med cut-and-cover-løsning og en 290 meter lang løsmassetunnel. NGI var geoteknisk rådgiver for den første av disse to delene.

Selve kulverten ble etablert i en byggegrop som var ca. 12 til 20 m dyp. Det ble brukt en kombinasjon av spunt og sekantvegger som støttekonstruksjon, mellom disse var det innvendige stivere, KS-stabilisering og en jetpelbue under traubunn.

I området er det krevende grunnforhold med blant annet stedvis kvikkleire. Byggearbeidet skulle dessuten i minst mulig grad gå ut over togtrafikken på den nåværende Vestfoldbanen. Arbeidet måtte derfor pågå i flere bolker. Det ga rom for å teste ut underveis om det var mulig å utføre arbeidet på en enda mer kostnadseffektiv og miljøvennlig måte.

Halverte mengden med kalksement

Var det for eksempel mulig å optimalisere kalksementstabilisering i byggegropa, hvor det er kvikkleire over morenene, og hvor det derfor ble valgt å bruke kalksementstabilisering mellom spuntveggene for å hindre bunnoppressing?

– Totalt ble det satt 5590 kalksementpeler. Arbeidet ble utført i flere faser for å kunne opprettholde trafikken på  nåværende Vestfoldbanen gjennom hele prosjektet. Det åpnet også opp for å optimalisere kalksementstabiliseringen, sier Per-Anders Hermanrud, rådgivende geoteknikker for NGI.

Erfaringstall og eldre standarder tilsa at det måtte brukes 100 kilo kalksement per kubikkmeter for å oppnå nødvendig krav til styrke og stivhet.

– Da vi testet de første pelene i felt, så vi at vi kunne redusere innblandingsmengden til 70 kilo per kubikkmeter. Vi installerte derfor 3200 peler med dette blandingsforholdet, sier Hermanrud.

Fordi byggingen pågikk i bolker, var det mulig å teste ut muligheten for ytterligere å redusere innblandingsmengden. Etter at de 3200 pelene hadde stått og herdet i om lag åtte måneder, ble det det tatt ut prøver av kalksementpelene i felt. Disse ble tatt gjennom et samarbeid mellom Veidekke sine gravere og NGIs geoteknikere, og ble videre testet i NGIs laboratorier. Testene viste at bruddstyrke og elastisitet fremdeles var høy og høyere enn det man trengte for designet.  

– For de gjenværende 2390 pelene ble derfor innblandingsmengden videre redusert til kun 50 kilo per kubikk, sier Hermanrud.

Lønnsomt å teste

NGI har regnet ut at dersom alle pelene hadde blitt utført med 100 kg per kubikkmeter, så hadde kostnaden for bindemiddel vært på drøyt 2,5 millioner kroner. I stedet endte sluttsummen på drøyt 1,6 millioner kroner, inkludert uttak av prøver og testing.

– Resultatet var 36 prosent reduksjon av kostnaden for bindingsmiddel sammenlignet med kun å benytte erfaringstall og ikke gjennomføre testing, sier Hermanrud.

Å optimalisere bruken av bindemiddel er positivt også for klimaet. Dersom alle pelene hadde blitt utført med 100 kilo bindemiddel per kubikkmeter, hadde utslippene kun for å produsere bindemiddelet vært på 744 tonn CO2-ekvivalenter, som tilsvarer 465 tur-retur flyreiser mellom Oslo og New York.

– Det faktiske utslippet for produksjon av bindemiddel ble redusert til 449 tonn CO2-ekvivalenter. Dersom man ikke hadde gjennomført testing, men kun basert seg på erfaringstall, ville utslippene ha vært 40 prosent høyere, sier Hermanrud.

Godt samarbeidsklima

Både Veidekke og NGI beskriver samarbeidet som veldig bra, basert på tillit og høy faglig kompetanse fra begge parter.

– Det var stor åpenhet og gode diskusjoner rundt valg av løsninger. Begge parter fikk utnyttet sin kompetanse, og sammen kom vi frem til gode praktiske, kostnadseffektive løsninger, sier Helgason.

– For oss i NGI er dette et prakteksempel på hvordan vi skulle ønske prosjektene våre ble gjennomført. Vi har hatt et ekstremt godt samarbeid med Veidekke, som både har gitt gode løsninger og som har vært motiverende å jobbe med, sier Magnus Rømoen, som var NGIs prosjektleder.

Samarbeidet inkluderte egne møter hver annen uke gjennom hele prosjektet, med fokus på anleggsgeoteknikk og praktiske, gjennomførbare løsninger som var forankret i teori.

– Vi i Veidekke var mottakelig for innspill og parate til å bruke midler til testing og herved høste gevinsten. Det ble gjort tilpasninger som påvirket fremdrift og økonomi på en positiv måte, sier Helgason.

Han forteller at for Veidekke som entreprenør, var hovedmotivasjonen for å tenke nytt å spare tid, og dermed også penger.

–  Men det er positivt når gevinsten også kan måles på miljø.

Helgason mener prosjektet har synliggjort gevinstene ved at entreprenør og rådgiver jobber sammen allerede fra tidligfase i prosjekter.

– Sammen kan vi utnytte kompetansen på tvers av organisasjoner.