Vanhan teräsbetonisillan elinkaari : Esimerkkinä Kristiinankaupungin silta
Karjalainen, Tomi; Mikkola, Tuukka (2014)
Karjalainen, Tomi
Mikkola, Tuukka
Tampereen ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014102014830
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2014102014830
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä suoritettiin täydentävä kuntotutkimus ja kantavuustarkastelu noin 100 vuotta vanhalle teräsbetoniselle jatkuvalle palkkikehäsillalle, joka sijaitsi Kristiinankaupungissa. Silta purettiin toukokuussa 2014. Sillan kokonaispituus oli 37,6 metriä ja hyödyllinen leveys oli 10,6 metriä. Sillan päällä oli kapeat ajoradat sekä kapeat jalankulkuväylät. Sillassa oli neljä 8,5 metriä pitkää jänneväliä.
Työssä perehdyttiin myös teräsbetonisiltojen historiaan ja kehittymiseen. Työssä esitellään erityyppisten teräsbetonisiltojen, sillanrakennusorganisaatioiden sekä suunnittelu-menetelmien kehitys Suomessa 1800-luvun loppupuolelta nykyhetkeen. Kristiinankaupungin sillasta otettujen näytteiden ja tutkimustulosten lisäksi työssä esitellään yleensä teräsbetonisiltoihin kohdistuvat rasitus- ja vauriotyypit. Työssä käsitellään myös purkutyön työturvallisuutta, käyttäen esimerkkinä Kristiinankaupungin siltaa.
Työn lähteinä käytettiin siltapaikalla tehtyjä havaintoja, laboratoriotuloksia, standardeja, normeja sekä kirjallisuutta.
Vanhojen siltojen kuntoa tarkasteltaessa keskitytään varsinkin kloridien ja karbonatisoitumisen aiheuttamiin vaurioihin, muun muassa betonin rapautumiseen ja teräksen korroosioon. Kristiinankaupungin sillasta kuntotutkimuksessa arvioitiin sillan vaurioita ja materiaaliominaisuuksia sekä arvioitiin tulosten syitä. Sillan palkkien alapinnasta oli kuitenkin lohkeillut irti reilusti betonia. Sillasta otetut näytteet ja laboratoriotutkimukset antoivat materiaaliominaisuudet ja lähtökohdat laskennallista kantavuustarkastelua varten.
Kantavuustarkastelussa keskityttiin kanteen, pääkannattimina toimiviin kansilaatan palkkeihin sekä sekundääripalkkeihin. Kuormituskaavioiden ja -yhdistelyjen avulla tarkastettiin jokainen rakenneosa erikseen. Tarkastelu suoritettiin ajoneuvoasetuksen (AA2014) mukaisella kuormituskaaviolla.
Tarkastelun yhteydessä suoritettiin vertailua ajoneuvoasetuksen mukaisen kuormituskaavion ja LM-kaavioiden välillä. Ajoneuvoasetuksen kuormituskaaviolla mitoittavaksi kohdaksi muodostui sillan kansilaatan ulok-keen taivutuskestävyys. Taivutuskestävyyden käyttöaste oli 154 %.
Sillan käyttöiän pidentäminen korjaamalla ei olisi ollut kantavuustarkastelun ja korjaustöiden vaativuuden ja laajuuden näkökulmasta järkevää.
Työssä perehdyttiin myös teräsbetonisiltojen historiaan ja kehittymiseen. Työssä esitellään erityyppisten teräsbetonisiltojen, sillanrakennusorganisaatioiden sekä suunnittelu-menetelmien kehitys Suomessa 1800-luvun loppupuolelta nykyhetkeen. Kristiinankaupungin sillasta otettujen näytteiden ja tutkimustulosten lisäksi työssä esitellään yleensä teräsbetonisiltoihin kohdistuvat rasitus- ja vauriotyypit. Työssä käsitellään myös purkutyön työturvallisuutta, käyttäen esimerkkinä Kristiinankaupungin siltaa.
Työn lähteinä käytettiin siltapaikalla tehtyjä havaintoja, laboratoriotuloksia, standardeja, normeja sekä kirjallisuutta.
Vanhojen siltojen kuntoa tarkasteltaessa keskitytään varsinkin kloridien ja karbonatisoitumisen aiheuttamiin vaurioihin, muun muassa betonin rapautumiseen ja teräksen korroosioon. Kristiinankaupungin sillasta kuntotutkimuksessa arvioitiin sillan vaurioita ja materiaaliominaisuuksia sekä arvioitiin tulosten syitä. Sillan palkkien alapinnasta oli kuitenkin lohkeillut irti reilusti betonia. Sillasta otetut näytteet ja laboratoriotutkimukset antoivat materiaaliominaisuudet ja lähtökohdat laskennallista kantavuustarkastelua varten.
Kantavuustarkastelussa keskityttiin kanteen, pääkannattimina toimiviin kansilaatan palkkeihin sekä sekundääripalkkeihin. Kuormituskaavioiden ja -yhdistelyjen avulla tarkastettiin jokainen rakenneosa erikseen. Tarkastelu suoritettiin ajoneuvoasetuksen (AA2014) mukaisella kuormituskaaviolla.
Tarkastelun yhteydessä suoritettiin vertailua ajoneuvoasetuksen mukaisen kuormituskaavion ja LM-kaavioiden välillä. Ajoneuvoasetuksen kuormituskaaviolla mitoittavaksi kohdaksi muodostui sillan kansilaatan ulok-keen taivutuskestävyys. Taivutuskestävyyden käyttöaste oli 154 %.
Sillan käyttöiän pidentäminen korjaamalla ei olisi ollut kantavuustarkastelun ja korjaustöiden vaativuuden ja laajuuden näkökulmasta järkevää.