Sättningar vid broanslutningar är ett vanligt problem som kan påverka både komfort, trafiksäkerhet och vägens livslängd. När vägen sjunker bakom eller intill ett brofäste uppstår en nivåskillnad mellan vägbanan och bron. För trafikanter kan det märkas som en tydlig ojämnhet eller ett slag när fordon passerar över anslutningen.
Problemet beror ofta på förändringar i marken eller fyllnadsmassorna bakom brofästet. Vatten, erosion, otillräcklig packning och sättningsbenägen mark kan göra att stödet under vägen gradvis försämras.
För att åtgärda sättningen långsiktigt behöver man därför identifiera vad som orsakar rörelsen och stabilisera marken bakom eller under broanslutningen.
En sättning innebär att marken eller vägkonstruktionen sjunker. Vid en broanslutning blir problemet särskilt tydligt eftersom bron vanligtvis är en styv konstruktion som inte rör sig på samma sätt som den anslutande vägen.
När marken bakom brofästet sjunker kan det därför uppstå en nivåskillnad mellan bron och vägen.
Detta brukar kallas differentialsättning – alltså att två intilliggande delar rör sig olika mycket.
För trafikanter kan en sådan sättning upplevas som en ”gupp” eller ett slag när fordon kör från vägen upp på bron eller från bron ner på vägen.
Det finns flera möjliga orsaker till att marken bakom ett brofäste börjar sjunka. Ofta handlar det om en kombination av markförhållanden, belastning och vatten.
När marken bakom ett brofäste fylls upp behöver materialet packas ordentligt. Om fyllnadsmassorna inte är tillräckligt kompakterade kan de fortsätta att packas ihop när de belastas.
Trafiken ovanför innebär dessutom återkommande belastningar. Med tiden kan detta leda till att marken sjunker och att en nivåskillnad uppstår mellan vägen och bron.
Detta är en av anledningarna till att rätt material och korrekt utförande vid byggandet av broanslutningen är viktigt för att minska risken för framtida sättningar.
Även om fyllnadsmassorna är korrekt utförda kan den underliggande marken vara känslig för belastning.
Mjuka eller kompressibla jordlager kan deformeras när de belastas av väg- och trafiklaster. Sättningen kan då fortsätta under lång tid efter att bron och vägen har byggts.
Om marken under vägen och marken närmast bron rör sig olika mycket kan en differentialsättning utvecklas.
Vatten är en annan viktig faktor vid sättningar bakom broar.
Broar och broanslutningar utsätts ofta för stora mängder vatten. Vatten kan exempelvis rinna genom marken, längs konstruktionen eller under vägbanan.
Om vatten transporterar bort jord och finmaterial kan håligheter uppstå bakom eller under broanslutningen. När material försvinner minskar stödet för vägkonstruktionen och risken för sättningar ökar.
Erosion och vatteninträngning kan skapa håligheter bakom eller under ett brofäste.
Ett sådant hålrum behöver inte vara synligt från vägbanan. Men när trafiken fortsätter att belasta konstruktionen kan området runt hålrummet deformeras och vägbanan börja sjunka.
I dessa fall räcker det inte alltid att reparera själva vägbanan. Hålrummet och den bakomliggande marken behöver också åtgärdas.
Broanslutningar utsätts för stora och återkommande belastningar från trafiken.
Särskilt tung trafik kan påverka fyllnadsmassor och underliggande mark över tid. Om marken redan har låg bärighet eller om det finns håligheter kan belastningen bidra till att sättningen utvecklas snabbare.
En sättning vid ett brofäste är inte bara ett komfortproblem.
När nivåskillnaden ökar kan fordon utsättas för kraftiga stötar när de passerar över anslutningen. Det kan påverka både trafikanter och fordon och kan samtidigt öka belastningen på själva vägkonstruktionen.
En sättning kan också leda till:
Om problemet återkommer efter att vägen har reparerats från ytan är det ett tecken på att orsaken kan finnas längre ner i konstruktionen.
Det första tecknet är ofta att trafikanter upplever en ojämnhet när de passerar över broanslutningen.
Vid en inspektion kan man exempelvis upptäcka:
För att förstå orsaken behöver man därefter undersöka vad som händer under vägbanan och bakom brofästet.
Det är särskilt viktigt att identifiera om problemet beror på själva markens bärighet, komprimering av fyllnadsmassor, erosion eller håligheter.
Vilken metod som är bäst beror på orsaken till sättningen och hur omfattande problemet är.
En traditionell metod är att gräva upp den berörda delen av vägen och bygga upp den på nytt. Det kan innebära att fyllnadsmassor byts ut, marken förstärks och vägbanan återställs.
På en trafikerad väg eller bro kan detta dock innebära omfattande arbeten och stora störningar.
Ett alternativ är att använda injektering för att stabilisera marken och återställa stödet under vägkonstruktionen.
Geopolymerinjektering kan användas för att stabilisera marken bakom och under broanslutningar.
Genom små borrhål injekteras geopolymer i det område som behöver behandlas. Materialet expanderar under marken och kan fylla håligheter, komprimera lösa jordlager och förbättra markens bärighet.
Metoden kan användas för att behandla specifika områden utan att hela vägkonstruktionen behöver grävas upp.
Det gör geopolymerinjektering särskilt intressant vid infrastrukturprojekt där det är viktigt att minimera påverkan på trafiken.
Om vägbanan redan har sjunkit kan injektering även användas för att återställa nivån.
Geopolymeren injekteras under den sjunkna delen av vägkonstruktionen. När materialet expanderar kan vägbanan lyftas kontrollerat och nivåskillnaden mellan vägen och bron minskas.
På så sätt kan man kombinera två åtgärder:
Stabilisera marken så att problemet inte fortsätter att utvecklas.
Återställa nivån så att övergången mellan väg och bro blir jämn igen.
Om undersökningen visar att det finns ett hålrum bakom eller under broanslutningen kan geopolymer även användas för tomrumsfyllning.
Materialet kan injiceras direkt i det aktuella området och expandera för att fylla tomrummet och återställa kontakten mellan marken och konstruktionen.
Det innebär att man i vissa fall kan behandla håligheten utan att behöva schakta bort hela vägkonstruktionen.
När en broanslutning har satt sig är det frestande att bara reparera den synliga skadan genom att lägga ny asfalt.
Det kan återställa vägens yta tillfälligt, men om marken under fortfarande är instabil kan sättningen komma tillbaka.
En långsiktig lösning bör därför utgå från vad som faktiskt har orsakat rörelsen.
Om problemet beror på exempelvis:
behöver den bakomliggande orsaken hanteras.
Broar är ofta en viktig del av vägnätet och kan vara svåra att stänga av under längre perioder.
Därför kan en metod som kräver begränsad åtkomst till arbetsområdet vara en fördel.
Geopolymerinjektering utförs genom små borrhål och kan användas för riktad stabilisering av marken. Det innebär att arbetet kan genomföras med betydligt mindre ingrepp än vid omfattande schaktning.
För väghållare innebär det möjlighet att åtgärda sättningar och stabilisera marken samtidigt som påverkan på trafik och omkringliggande infrastruktur kan begränsas.
Sättningar vid broar och broanslutningar kan ha flera olika orsaker. I vissa fall handlar det om sättningsbenägen mark, i andra om dåligt kompakterade fyllnadsmassor, erosion eller håligheter bakom brofästet.
Det viktiga är att identifiera vad som orsakar sättningen innan rätt åtgärd väljs.
Med geopolymerinjektering kan marken stabiliseras, håligheter fyllas och sjunkna vägsektioner i vissa fall återställas till rätt nivå – utan omfattande schaktning.
Läs mer om Geobears lösningar för infrastruktur HÄR.
Har du upptäckt en sättning vid ett brofäste eller en nivåskillnad mellan väg och bro? Kontakta oss nedan för att diskutera möjliga åtgärder.