Vid djupa schakter i Sverige krävs ofta effektiva lösningar för att stabilisera marken och skydda omgivande byggnader och infrastruktur. Detta är särskilt viktigt i tätbebyggda områden, där schaktarbeten kan påverka både grundvattennivåer och markrörelser.
En vanlig stödkonstruktion är spont, som består av sammankopplade stålprofiler neddrivna i marken. Sponten används för att hålla tillbaka jord, begränsa deformationer och skapa säkra förhållanden vid exempelvis byggande av källare, garage, tunnlar och kajer.
Dimensionering och utförande av stålspont ska anpassas till platsens geotekniska förhållanden och följa gällande standarder, bland annat SS-EN 1993-5. I denna text beskrivs spontens funktion, material, utförande och användning i bygg- och anläggningsprojekt.
Vad är spont?
En spontvägg är en relativt tunn stödkonstruktion som används för att stabilisera jord vid nivåskillnader och schakter. Spontprofiler installeras längs den planerade väggen och deras sidolås griper in i varandra. Därmed bildas en sammanhängande konstruktion som kan ta upp horisontella jordtryck och, under vissa förhållanden, vattentryck.
Spontens huvudsakliga uppgift är att förhindra ras, begränsa sidoförskjutningar i marken och skapa en säker arbetsmiljö under byggskedet. Vid vattennära konstruktioner och schakter med grundvatten kan sponten även minska vatteninflödet. Den faktiska tätheten beror dock på låsens kvalitet, anslutningsdetaljer och eventuella kompletterande tätningsåtgärder.
Funktionsprincip
När schaktning utförs på ena sidan av en spontvägg uppstår ett horisontellt jordtryck från jorden på den andra sidan. Detta jordtryck, ofta kallat aktivt jordtryck, ger upphov till tvärkrafter och böjmoment i spontprofilerna. Den del av väggen som är neddriven under schaktbotten mobiliserar passivt jordtryck och bidrar därigenom till väggens jämvikt och stabilitet.
Storleken på lasterna beror bland annat på jordens tunghet, friktionsvinkel, kohesion, grundvattennivå, schaktdjup, trafiklast och laster från närliggande byggnader. Därför ska geotekniska undersökningar genomföras före dimensionering, så att jordlagerföljd, hållfasthetsparametrar och grundvattenförhållanden kan fastställas.
Spontväggar kan huvudsakligen utföras på två sätt:
- Konsolspont: Väggen saknar yttre stöd. Stabiliteten erhålls främst genom profilernas böjstyvhet och tillräckligt neddrivningsdjup i marken.
- Förankrad eller stämpad spont: Väggen stöds med dragstag, jordankare, stämp eller konstruktionsdelar såsom bjälklag. Denna lösning används ofta vid djupare schakter eller när små rörelser i väggen krävs.
Det finns även andra typer av spont, exempelvis tätspont, berlinerspont och borrad rörspont, men dessa behandlas inte närmare i denna text.
Vanliga användningsområden
Spont används i många typer av anläggningsprojekt och kan fungera både som tillfällig och permanent konstruktion. Vid tillfälliga arbeten kan stålspont i vissa fall dras upp efter att den permanenta konstruktionen är färdigställd och därefter återanvändas.
Vanliga användningsområden är:
- Stöd för schaktsidor vid byggnader, källare, stationer och underjordiska parkeringsgarage
- Underfarter, tunnlar, kulvertar, ledningsarbeten och andra underjordiska konstruktioner
- Kajer, strandmurar, hamnanläggningar och andra vattennära konstruktioner
- Erosionsskydd längs vattendrag och kanaler
- Tillfälliga vattentäta arbetsområden, exempelvis fångdammar
- Stödkonstruktioner vid väg-, bro- och järnvägsarbeten
I projekt nära trafikerade vägar och järnvägar kan spont skapa det arbetsutrymme som behövs för säker schaktning och samtidigt minska risken för markrörelser under angränsande anläggningar.
Material och profiler
Spont kan tillverkas av stål, prefabricerad betong, trä och i vissa specialfall aluminium. Valet av material påverkas av schaktdjup, laster på väggen, jord- och grundvattenförhållanden, konstruktionens planerade livslängd, möjligheten till återanvändning samt projektets praktiska begränsningar.
Träspont används främst för korta sträckor, små horisontella laster och lättare tillfälliga konstruktioner. Trä kan få längre beständighet om det permanent ligger under vatten eller om det behandlas med skyddsmedel. Dess bärförmåga och hållfasthet är dock mer begränsad än stålets, vilket gör att träspont sällan är ett lämpligt alternativ för djupa schakter eller större projekt i stadsmiljö.
Betongspont utförs vanligtvis som prefabricerade element med spont- och notförband. Den kan vara lämplig för permanenta konstruktioner och har god hållfasthet under brukstiden. Betongelementen är emellertid tunga och skrymmande, vilket innebär att transport, hantering och neddrivning kräver större och tyngre utrustning. Vid dimensionering behöver man dessutom beakta både belastningar under byggskedet och belastningar under den färdiga konstruktionens livslängd.
Aluminiumspont används i vissa särskilda tillämpningar. Den främsta fördelen är låg vikt, men användningen är mer begränsad än för stålspont och valet styrs normalt av särskilda krav i projektet samt ekonomiska förutsättningar.
Stålspont är dock den vanligaste typen i moderna bygg- och anläggningsprojekt. Stål har god motståndskraft mot de stora påkänningar som uppstår vid installation, relativt låg vikt i förhållande till bärförmågan, god möjlighet till snabb installation och möjlighet att förlänga profiler genom svetsning eller lämpliga skarvar. Stålspont kan dessutom återanvändas i tillfälliga konstruktioner.
Stålprofiler tillverkas ofta som U-profiler, Z-profiler eller kombinerade profiler. Valet av profilform baseras på att maximera tvärsnittets böjmotstånd och tröghetsmoment i förhållande till stålvikten:
- Z-profiler placerar spontlåsen i ytterflänsarna, vilket ger högsta möjliga böjstyvhet per kilo stål vid höga jordtryck.
- U-profiler har låsen i den neutrala axeln, vilket gör dem symmetriska och lätta att återanvända.
- Kombinerade profiler (t.ex. med H-balkar eller rörspont) används vid extrema schaktdjup.
Längs profilernas sidokanter finns lås som griper in i låsen på intilliggande profiler. På så sätt skapas en kontinuerlig vägg som fördelar jordtrycket längs konstruktionen och, vid korrekt utförande, kan minska vattenflödet genom fogarna.
Om sponten ska stå kvar som en permanent del av konstruktionen måste korrosion beaktas redan under projekteringen. I fuktiga eller aggressiva jordar, i kustmiljö och i områden med varierande vattennivå kan det behövas korrosionsmån, skyddande beläggningar eller andra åtgärder för att säkerställa tillräcklig livslängd.
Dimensioneringsprinciper
Dimensionering av spont omfattar både geoteknisk och konstruktiv dimensionering. I den geotekniska delen bedöms jordtyp, tunghet, friktionsvinkel, kohesion, skjuvhållfasthet, sättningsegenskaper, grundvattennivå och laster på markytan. Fältundersökningar och laboratorieprov, exempelvis sondering, provtagning och hållfasthetsbestämning, används för att ta fram nödvändiga indata.
I den konstruktiva delen kontrolleras bland annat profilernas böj- och skjuvkapacitet, väggens globala stabilitet, erforderligt neddrivningsdjup, rörelser vid spontkrönet, låsens kapacitet samt kapaciteten hos ankare, stämp och anslutningar. Surcharger från byggnader, arbetsmaskiner, trafik och upplag ska också beaktas.
I mjuka jordar, exempelvis mjuk lera och vattenmättad silt, krävs särskild omsorg vid dimensionering. Den lägre skjuvhållfastheten och högre kompressibiliteten kan leda till större deformationer i spontväggen och sättningar på markytan. Högre skjuvhållfasthetsparametrar medför normalt ett mindre erforderligt neddrivningsdjup, medan jordarten i den zon där sponten är neddriven har stor betydelse för den erforderliga längden.
För stålkonstruktionen används i Sverige Eurokod 3, del 5, SS-EN 1993-5, som behandlar dimensionering av stålpålar och stålspont. Geoteknisk dimensionering ska samtidigt utföras enligt tillämpliga regler inom Eurokod 7 och svenska nationella tillämpningar.
Utförande och stagning
Valet av utförandemetod beror på schaktdjup, jordförhållanden, grundvatten, tillgängligt arbetsutrymme, vibrationskrav och känsligheten hos närliggande byggnader. Vid grunda schakter kan konsolspont vara tillräcklig. Vid djupare schakter krävs dock ofta förankring eller stämpning för att begränsa böjmoment och deformationer.
Förberedelser
Arbetet inleds med geotekniska undersökningar, utsättning, inventering av ledningar i marken, fastställande av spontlinjen och kontroll av angränsande byggnader och anläggningar. För att styra spontprofilernas läge och lod används ofta en styrbalk eller ledarbalk (guide beam).
Noggrann inriktning i detta skede är viktig. Felaktig positionering kan skada spontlås, skapa glipor mellan profiler, försämra tätheten och göra anslutningen till förankringssystemet svårare.
Installation av spont
Spontprofilerna installeras successivt och varje profils lås kopplas ihop med föregående profil. Installation kan ske med vibrationshammare, slagning, hydraulisk pressning eller med förborrning som komplement.
Vibrationshammare är en vanlig och effektiv metod, men den kan orsaka vibrationer i omgivningen. I tät stadsbebyggelse och nära vibrationskänsliga byggnader bör installationsmetoden väljas efter en riskbedömning av vibrationer och sättningar. I vissa fall är förborrning eller hydraulisk pressning ett mer lämpligt alternativ.
Etappvis schaktning
Efter att spontväggen har installerats ska schaktningen utföras etappvis enligt den projekterade arbetsordningen. För en konsolspont fortsätter schaktningen utan ankare eller stämp, och väggens stabilitet är då starkt beroende av neddrivningsdjupet. Denna lösning är lämplig för begränsade schaktdjup, men vid större djup ökar både böjmomentet och rörelsen vid spontkrönet.
Vid djupare schakter grävs först ned till den nivå där förankringen eller stämpningen ska installeras. Först när stödsystemet har monterats och aktiverats fortsätter schaktningen till nästa nivå. Denna arbetsordning minskar risken för stora deformationer i sponten och instabilitet i jorden bakom väggen.
Hammarbandets funktion
I en förankrad spontvägg monteras ett horisontellt balksystem längs väggens insida när schakten har nått förankringsnivån. Detta system kallas hammarband och benämns på engelska ofta waling beam eller wale. Hammarbandet utförs vanligtvis av stålprofiler, exempelvis I- eller H-balkar eller dubbla U-profiler.
Hammarbandets huvuduppgift är att ta emot och fördela krafter från flera spontprofiler. I stället för att ankarkraften eller stämpkraften förs in direkt i en enskild vertikal profil, fördelar hammarbandet lasten längs väggen och överför den därefter till ankare eller invändiga stämp. Detta minskar lokala spänningskoncentrationer, förbättrar samverkan mellan profilerna och bidrar till bättre kontroll av väggens deformationer.
Kraftöverföringen i en förankrad spontvägg kan beskrivas enligt följande:
Aktivt jordtryck → spontprofil → hammarband → ankare → stabil jord bakom schakten
När stämp används överförs kraften från hammarbandet till invändiga tryckstag och därefter till den motsatta schaktväggen. Hammarbandet fungerar alltså som en lastfördelande och sammanbindande komponent; det är inte samma sak som ett vanligt byggnadsstag.
Ankare och stämp
Efter att hammarbandet har monterats ansluts dragankare eller tryckstämp till balken. Ankare överför den horisontella lasten från spontväggen till en stabil jordzon bakom schakten, utanför den aktiva glidytan. Stämp överför i stället kraften inne i schakten till den motsatta väggen.
I en förankrad lösning monteras hammarbandet vid den projekterade nivån och fästs mot sponten. Därefter installeras och spänns dragstagen eller ankaren innan schaktningen fortsätter. Med denna arbetsordning kan väggens rörelser begränsas under det fortsatta schaktarbetet.
Ankarlösningar kräver tillräckligt utrymme bakom väggen och kan begränsas av fastighetsgränser, befintliga ledningar, tunnlar, byggnader eller andra anläggningar. I sådana situationer kan invändig stämpning, flera stödnivåer eller andra stödkonstruktioner bli aktuella.
Grundvatten och mätning
Vid schakter med grundvatten är kontroll av vattentryck avgörande. Grundvatten kan ge betydande hydrostatiskt tryck mot spontväggen, orsaka läckage genom låsen och försämra stabiliteten i schaktbotten. Beroende på platsens förhållanden kan pumpning, dränering, grundvattensänkning, tätning av spontlås eller andra vattenkontrollerande åtgärder krävas.
Under byggskedet bör spontväggens rörelser, marksättningar, vibrationer från installationen, närliggande konstruktioner samt krafter i ankare och stämp följas upp. Detta är särskilt viktigt i tät stadsbebyggelse där skador på byggnader, trafikleder och ledningssystem kan få stora tekniska och ekonomiska konsekvenser.
Fördelar med spont
Stålspont är i många projekt en fördelaktig lösning av både praktiska och ekonomiska skäl. Viktiga fördelar är:
- Relativt snabb installation jämfört med vissa platsgjutna stödkonstruktioner
- Begränsat utrymmesbehov, vilket passar i trånga stadsprojekt
- Möjlighet att användas både tillfälligt och permanent
- Möjlighet att dra upp och återanvända stålprofiler i tillfälliga konstruktioner
- Möjlighet att anpassa profillängden genom svetsning eller lämpliga skarvar
- Förmåga att både hålla tillbaka jord och minska vatteninflöde
- Användbarhet i schakter, kajer, kanaler, underjordiska konstruktioner och strandnära anläggningar
Begränsningar och nackdelar
Trots sina fördelar är spont inte lämplig i alla projekt. De viktigaste begränsningarna är:
- Installation med slagning eller vibration kan ge buller och vibrationer
- Neddrivning kan vara svår i jord med stora block, sten eller andra hinder
- Stål kräver hänsyn till korrosion i aggressiva miljöer
- Vid djupa schakter är konsolspont ofta otillräcklig och behöver kompletteras med ankare eller stämp
- Ankare kräver plats bakom väggen och kan komma i konflikt med fastighetsgränser eller befintliga anläggningar
- Spontlås är inte alltid helt vattentäta, vilket innebär att ytterligare tätning kan krävas i vattenkänsliga konstruktioner
Säkerhet och miljö
Spontarbeten ska utföras enligt en tydlig arbetsmiljö- och säkerhetsplan. Risker som fallande last vid hantering av profiler, arbete i schakt, tunga maskiner, lokala jordbrott, vatteninträngning och skador på befintliga ledningar ska identifieras och hanteras innan arbetet påbörjas.
Kontroll av vibrationer och sättningar är också en viktig del av projektstyrningen. Nära äldre byggnader, järnvägar, tunnelbanor, känsliga installationer eller konstruktioner med små toleranser för rörelser krävs en lämpligt vald installationsmetod och kontinuerlig uppföljning.
Sammanfattning
Spont är ett viktigt system för jordstöd i svenska bygg- och anläggningsprojekt och används bland annat vid urbana schakter, vattennära konstruktioner, underjordiska anläggningar och transportinfrastruktur. Genom att skapa en kontinuerlig vägg av sammankopplade profiler kan sponten kontrollera jord- och vattentryck och förbättra säkerheten under schaktarbeten.
Valet mellan konsolspont och förankrad spont ska baseras på schaktdjup, jordförhållanden, grundvatten, överlast och tillåtna rörelser. Vid djupa schakter bidrar hammarband tillsammans med ankare eller stämp till en effektiv lastöverföring och lastfördelning, vilket kan begränsa deformationerna och minska behovet av mycket långa spontprofiler.
Ett välfungerande spontprojekt kräver noggranna geotekniska undersökningar, korrekt val av profil och installationsmetod, kontroll av grundvatten, rätt schaktsekvens, väl dimensionerade anslutningar och uppföljning av konstruktionens beteende under hela byggskedet.
Källor:
- Svenska institutet för standarder (SIS). SS-EN 1993-5:2007: Eurokod 3 – Dimensionering av stålkonstruktioner, Del 5: Pålar och spont.sis
- Boverket. (2019). Boverkets konstruktionsregler – EKS 11:
- Boverkets föreskrifter och allmänna råd (2011:10) om tillämpning
- av europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder), med ändringar
- till och med BFS 2019:1. Karlskrona: Boverket.
- Fredriksson, A., Ryner, A., Kullingsjö, A. & Stille, H., 2018. Sponthandboken, Stockholm: Pålkommissionen.
- Sachpazis, C. Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineers.s
- Bilal, A. F. et al. Sheet Pile Retaining Walls: Methods and Materials in Building Construction.
- Mudryy, I., Peleh, A., & Kunanets, I. (2026). Use of Steel Sheet Pile Walls for Deep Excavations. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1638, 012067.
- Rochim, A. (2024). Study on the Depth of Cantilever Sheet Pile Wall Based on the Type of Soil Where Sheet Pile Embedded. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1321, 012020.
