Hvordan accelererer modulære brosystemer byggetiderne
Fremstilling uden for byggepladsen og montage på stedet: Forkorter projekttiden med 40–60 %
At bygge broer på en modulær måde reducerer tiden, fordi fremstillingen sker separat fra det, der foregår på selve byggepladsen. Komponenterne fremstilles med præcise specifikationer i fabrikker, hvor forholdene kan kontrolleres, mens arbejdere samtidig forbereder fundamentet. Dette betyder, at man ikke behøver at vente på dårligt vejr, og produktionen kan fortsætte døgnet rundt. Branchedata indikerer, at disse projekter kræver mellem 40 og 60 procent mindre tid i alt, som anført i rapporter fra FHWA og NCHRP-rapport 885. Med standardiserede forbindelsesdele bliver monteringen på stedet også betydeligt hurtigere, da kraner udfører størstedelen af den tunge arbejde, hvilket sparer holdene for uger med manuelt arbejde. En statlig transportdepartement oplevede, at deres broerstatning efter oversvømmelser blev gennemført 55 % hurtigere sammenlignet med traditionelle metoder, da de anvendte disse modulære stålkomponenter.
Case-studie: Udskiftning af kørebanen på I-64-broen — installation på 72 timer uden lukning af spor
Modulære brosystemer glæder sig virkelig, når det gælder om at reducere ulemper for offentligheden, som illustreret ved den seneste renovering af motorvejen I-64. I otte uger i træk byggede entreprenørerne hele broens overbygning på et separat anlæg, mens biltrafikken fortsatte uhindret over den oprindelige bro. Derefter fulgte den store weekendoperation: under en planlagt tre dages lukning fjernede arbejdere den gamle bro og monterede samtidig 32 færdigfremstillede stål-betonmoduler ved hjælp af præcist tidsbestemte kranløft. Denne metode sparede utallige timer med vejspærringer i forhold til traditionelle fremgangsmåder, der typisk blokerer trafikken i månedsvis. Lokale virksomheder sparede sandsynligvis omkring 1,2 millioner USD hver enkelt dag takket være færre forsinkelser og kødannelse. Sikkerhedstallene ser også imponerende ud ifølge rapporter fra AASHTOs PBES-vejledninger, hvori det fremgår, at risikoen for arbejdstagere faldt med næsten 90 %, fordi de under installationen ikke var så meget udsat for forbipasserende køretøjer.
Nøglefordele ved modulære broløsninger ud over hastighed
Forbedret kvalitetskontrol, uafhængighed af vejrforhold og arbejdskraftseffektivitet
Når komponenter fremstilles i fabrikker i stedet for på byggepladsen, opnår vi langt bedre kontrol over kvaliteten, fordi der ikke opstår problemer med vejrforhold som regn, vind eller de irriterende temperatursvingninger, som kan påvirke betonens udrætning eller svejsningerne alvorligt. Før noget som helst afsendes, gennemgår alle dele ordentlige testprocedurer, så alt passer strukturelt sammen og reducerer behovet for efterfølgende rettelser på selve byggepladsen. Fabriksfremstillede komponenter kræver generelt omkring 30 procent færre arbejdere end ved traditionel bygning direkte på stedet, og det gør også arbejdspladsen sikrere for medarbejdere, der håndterer komplekse forbindelser såsom skruede samlinger eller kombinationer af FRP-stål. Ifølge en undersøgelse fra Federal Highway Administration’s vejledning om modulære broer er fabriksfremstillede bygninger typisk dimensionelt mere præcise og har langt færre fejl i alt sammenlignet med bygninger, der konstrueres direkte på projektpladserne – faktisk cirka 60 % færre problemer.
Reduceret trafikforstyrrelse og samfundsmæssig påvirkning under broprojekter
Bygning af broer ved hjælp af modulære metoder reducerer gener for offentligheden, fordi arbejdet udføres hurtigere i weekender og trinvis frem for alt på én gang. De fleste projekter formår at opretholde omkring 90 procent af den almindelige trafik under rushtiden, hvor de fleste mennesker pendler. Ifølge forskning fra sidste års Infrastrukturrapport i Transportation Research Record oplever kvarterer, hvor disse modulære broer opføres, cirka to tredjedele færre klager vedrørende støjniveau, støvproblemer og trafikmacer end områder med traditionelle byggeprocesser. Mindre tungt udstyr på stedet kombineret med kortere samlede byggetider betyder, at hvert projekt producerer cirka 28 tons mindre forurening. Det svarer næsten til at fjerne seks biler helt fra vejen i tolv måneder i træk.
Ingeniør- og økonomiske overvejelser vedrørende præfabrikerede brosystemer
Innovationer inden for forbindelsesdesign: skruede forbindelser og hybride FRP-stålmoduler
Dagens præfabrikerede broer er stærkt afhængige af specielt udformede forbindelser, der opretholder styrken, samtidig med at byggetiden holdes kort. De nyere skruede forbindelsessystemer fremskynder virkelig arbejdet på byggepladsen, da de erstatter de tidskrævende svejsninger. Disse skruer gør det muligt for arbejdere at justere alt korrekt, selv når der påvirkes med vægt, og der er ingen grund til den ekstra testning efter montering. Mange moderne design kombinerer fiberarmeret polymer (FRP) med almindelige ståldelen. FRP-delen rustner ikke som metal og reducerer den samlede vægt med omkring 70 % i forhold til almindelige betonkonstruktioner. Denne kombination betyder, at ingeniører kan bygge langt længere broer, der næsten ikke kræver vedligeholdelse over tid. Dette er især vigtigt i jordskælvsskiftede områder, hvor disse materialer bøjer sig i stedet for at knække under jordskælvsbevægelser. Tests udført på Large-Scale Structures Lab i Reno bekræftede netop dette adfærd under reelle forhold.
