Lyöntipaalutuksen kustannusten optimointi

Abstract

Paalutus on nykyisin yleinen tapa perustaa rakennuksia tai rakennelmia heikosti kantavien maapohjien käyttöönoton myötä. Lyöntipaalutus on paalutusmenetelmistä yksi, joka on hyvin kilpailukykyinen muiden paalutusmenetelmien kanssa, ja kaikentyyppisiä paaluja lyödäänkin Suomessa noin 2000 kilometriä vuodessa. Tämä tarkoittaa myös suurta määrää betonia, terästä ja muita paaluissa käytettäviä materiaaleja ja ennen kaikkea paalutukseen liittyviä suuria kustannuksia.

Opinnäytetyön aiheena oli tutkia kolmea toteutettua lyöntipaalutustyömaata ja kuinka niillä saatiin paalutuksen kustannuksia optimoitua. Tulosten perusteella opinnäytetyön jatkona luodaan urakoitsijalle yleisen tason ohjeistus koepaalutuksen suunnitteluun, jotta kustannuksissa pystyttäisiin tehokkaasti säästämään. Työn teoriaosuudessa perehdyttiin paalutukseen liittyviin perusteisiin ja soveltava osuus toteutettiin tutkimalla kolmea lyöntipaalutustyömaata. Ensin perehdyttiin työmaiden lähtötietoihin. Seuraavaksi tutkittiin työmaiden paalutuksen vaiheita ja niiden tuloksia. Viimeisenä tarkasteltiin paalujen materiaaleihin, pituuksiin ja suunnitelmiin tehtyjä muutoksia, sekä muutosten vaikutusta kustannuksiin ja hiilidioksidipäästöihin.

Työn tuloksena havaittiin, että paksuissa kitkamaakerroksissa paalun ja maan välille syntyvä vaippakitka voi olla niin suuri, että paalupituuksia voidaan lyhentää alun perin tukipaaluina mitoitetuista paaluista. Paalujen kuormitusasteet huomioon ottamalla puristuskestävyyden vaatimuksia määrittäessä voidaan paalujen pituuksia saada lyhennettyä. Paalujen kuormitusasteen ja vaippakitkan ominaisuuksien hyödyntäminen vaatii koepaalutukseen enemmän aikaa ja puristuskestävyyden mittauksia, kuin pelkkä paalujen puristuskestävyyden toteaminen lyöntityön yhteydessä. Paalumateriaalin vaihtaminen teräksestä sitä halvempaan teräsbetoniin voi myös tuoda merkittäviä säästöjä, vaikka aiheuttaisikin ylimääräistä työtä. Myös paalutehtaalle täytyy jäädä aikaa reagoida mahdollisiin muutoksiin. Näiden tulosten perusteella luodaan opinnäytetyön pohjalta urakoitsijalle ohjeistus koepaalutuksen suunnitteluun.

Työmaakohteiden tuloksista on havaittavissa, että pienemmät työmaat joutuvat punnitsemaan vaippakitkan ja kuormitusasteiden käytön hyödyt ja haitat hyvin, ennen kuin siihen kannattaa ryhtyä. Suuremmilla työmailla edut ovat huomattavampia. On kuitenkin muistettava, että vastaava pohjarakennesuunnittelija tekee lopulta päätöksen, saako suunniteltua perustamistapaa muuttaa vai ei. Asia kannattaa siis tiedustella suunnittelijalta jo ennen työhön ryhtymistä.