Forskningsprojekt graver i fortidens byggeri: Nyt fokus på yderst restriktiv dansk standard

I 1971 begyndte byggeriet af en 292 meter lang og 13 meter bred bro, der flankeret af Furesø mod øst og Farum sø mod vest skulle føre Hillerødmotorvejen over Frederiksborgvej. Fiskebækbroen blev den kaldt, og den nye bro skulle sørge for, at motorvejen blev ledt henover det sumpede område omkring Mølleå, der slanger sig fra sø til sø fra Hettings Mose til Øresund.

Men den 8. februar 1972, dagen inden den officielle åbning, styrtede broen sammen: Uden varsel kollapsede den vestlige motorvejsbro ned i mosen. Heldigvis kom ingen til skade ved uheldet, men kollapset har muligvis sat sine spor i danske standarder for eftertiden.

Ved byggeriet havde entreprenøren C.T. Winkel benyttet såkaldte Franki-pæle, som er en piloteringsteknik, hvor pælen etableres ved at fortrænge jorden. C.T. Winkel gik efterfølgende konkurs, og lige siden har danske normer, når det kommer til pilotering, ikke ligefrem været venligt stemte over for borede pæle.

Giver ingen mening

I Danmark havde man allerede i 1970’erne lagt sig op ad engelske erfaringer, hvor forsøg viste, at man ikke kunne regne med så stor en bæreevne for borede pæle som for rammede.

Men det var dengang. Selvom geologien næppe har ændret sig betydeligt de sidste par tusinde år, har teknologien inden for pilotering udviklet sig, og i dag er der i Danmark en udbredt forståelse for, at borede pæle nok i virkeligheden kan bære en hel del mere, end normerne tilskriver: Blot 30 pct. af overflademodstanden for tilsvarende rammede pæle.

Derfor er Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet, og COWI gået sammen om at komme myten til livs i et projekt, der en gang for alle skal afmystificere sagen om borede pæle.

”Den danske standard er meget restriktiv, når det kommer til borede pæle. Den siger, at man med en boret pæl kun kan regne med 30 pct. af overflademodstanden for den tilsvarende rammede pæl, men ingen i branchen ved, hvor denne meget restriktive normtekst kommer fra. Og ser man på de målinger og forsøg, man har lavet de seneste år, giver den heller ikke rigtig mening,” siger ingeniørdocent Kenny Kataoka, som leder projektet for universitetet.

En skattejagt efter data

Han bakkes op af ph.d.-studerende Jannie Knudsen, som gennemfører projektet og som indtil nu har været begravet i et større detektivarbejde for at forsøge at finde ud af, præcist hvorfor man i sin tid besluttede at indføre strenge restriktioner på borede pæle:

”Det har været noget af en skattejagt. Jeg har haft fat i bl.a. IDA, Dansk Standard, GEO, Vejdirektoratet og Geoteknisk Forening, og jeg har gennemgået gamle notater og mødereferater for at finde spor i sagen. Indtil videre har jeg fundet data fra syv forskellige forsøg med borede pæle fra 1970’erne, men der er tale om vidt forskellige udførelsesmetoder. Nogle er lavet med boretårn, andre er håndborede, nogle er lavet med foring og andre uden. Hver og en er dog puttet i samme kasse, som så har fået titlen ’borede pæle’, så der er ikke noget at sige til, hvis man har haft problemer med bæreevnen på nogle af dem,” siger hun og understreger, at udførslen ved piloteringsarbejde betyder en hel del for bæreevnen – særligt når det kommer til borede pæle:

”Det er et emne, der gennem lang tid har været generel enighed om trænger til at blive kigget på. Det er ved at være på tide, at man herhjemme finder ud af, hvad der er op og ned i sagen om de borede pæle,” fortsætter hun.

Typisk dansk

Faktisk er sagen lidt en dansk ting. En solohistorie for landet, hvor vi har for vane at benytte rammede pæle, når der skal piloteres. Det er nemlig billigst, og pæleproduktionen kører på samlebånd. Det gør dem hurtige og nemme at fremstille.

Men pæleramning kan have konsekvenser for det omkringliggende miljø. Det støjer, giver vibrationer og kan give fortrængningsproblemer, som kan få eksisterende bygninger til at hæve sig. Og kigger man mod andre lande, bruger man nærmest ikke rammede pæle. I hvert fald ikke, når man taler konstruktioner i større byer, forklarer Kenny Kataoka:

”Det vil være helt utænkeligt at ramme pæle til et byggeri midt i London. Forstyrrelserne for det omkringliggende miljø er simpelthen alt for store. Og det er den vej, tingene går. Oftere og oftere bliver der stillet krav til støj og vibrationer, og derfor bliver der simpelthen behov for langt flere borede pæle herhjemme i fremtiden,” siger han.

Samtidig kræver de store belastninger fra højhusbyggeri ofte borede pæle, da der er fysiske grænser for, hvor store dimensioner pæle, man kan nedramme. Men med borede pæle kan man komme op i endog meget store dimensioner.

Projektet skal indsamle data fra allerede udførte borede prøvepæle og derudover måle på flere pæle, der skal udføres på en lokalitet nær Randers. På testfeltet vil man bore nye pæle ned og indstøbe en særlig fiberoptik, der gør det muligt at teste og løbende måle på pælene bagefter.

Samtidig følges projektet af en gruppe af entreprenører, som udveksler erfaringer med forskellige typer af borede pæle.

”Alle har været meget hjælpsomme og interesserede i projektet, og jeg tror, der har været en ret udbredt holdning til, at området har trængt til at blive belyst noget bedre,” siger Jannie Knudsen.

Projektet bliver til i samarbejde med COWI og Per Aarsleff A/S og er støttet af både Innovationsfonden og COWIfonden.

Fakta

Borede pæle:

Udføres oftest ved at bore et foret hul i jorden, hvori pælene armeres og udstøbes med beton in situ. Foringen fjernes oftest samtidig med, at støbningen foregår.

Rammede pæle:

Forudstøbte pæle rammes direkte ned i jorden via en rammemaskine. Rammede pæle kan benyttes i både miniskala og op til store byggerier, men giver anledning til både støj og vibrationer, når maskinen slår på pælene.

Frankipæle:

Fortrængningspæle, hvor jorden fortrænges i forbindelse med etablering af pælen. Man starter med at ramme et lukket stålrør ned til ønsket dybde, hvorefter betonproppen i bunden slåes ud for at opnå en forstørret pælefod. Herefter armeres og udstøbes pælen med beton, mens stålrøret trækkes op.