Erikoistarkastusselostus

Transkriptio

1 Valtatien 6 parantaminen nelikaistaisena välillä Kärki Mansikkala, Lappeenranta, Joutseno ja Imatra Siltojen erikoistarkastukset Erikoistarkastusselostus Mälkiän risteyssilta, KaS776 Lasse Minkkinen, diplomiinsinööri

2 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS TIIVISTELMÄ Tutkimuksen kohteena oli Mälkiän risteyssilta. Silta sijaitsee VT 13:lla, välillä Kokkola Nuijamaa, Lappeenrannan kaupungissa. VT 6 kulkee sillan ali. VT 6 hanke ei aiheuta itse siltaan muutoksia. Erikoistarkastus suoritettiin marraskuussa 25. Silta on teräsbetoninen 4aukkoinen jatkuva laattasilta ja se on valmistunut vuonna Silta tarkastettiin visuaalisesti, mittauksin ja rakenneavauksin. Lisäksi sillasta otettiin yhteensä 23 poralieriönäytettä ja 8 porajauhenäytettä. Tutkimustulosten perusteella sillassa ei ole ongelmia karbonatisoitumisen suhteen, vaikka terästen betonipeitekerrokset todettiin hieman alimitoitetuiksi. Sen sijaan betonin pintakerrosten kloridipitoisuus on jo nyt todennäköisesti ajorataa lähinnä olevissa välitukien betonipinnoissa ja reunapalkeissa sillä tasolla, että ns. kloridikorroosion riski on olemassa. Suoritetut potentiaalimittaukset viittasivat teräskorroosioon reunapalkeissa, ei kuitenkaan välituissa. Teräskorroosio ei kuitenkaan missään ole edennyt niin pitkälle, että betonipeitteiden lohkeilua olisi merkittävästi havaittavissa. Periaatteessa reunapalkkien korkea kloridipitoisuus ei ole iso ongelma; ne korjataan sitten kun VT 6 projekti huomioiden on sovelias ajankohta. Sen sijaan välitukien pinnoitusta/korjaustöitä ei kannata siirtää hamaan tulevaisuuteen, jotta isommilta korjaustöiltä vältyttäisiin. Samoin sillan ikääntynyt vesieriste on varteenotettava ongelma siinä mielessä, että tutkimuksessa saatiin viitteitä vesieristeiden vuodoista. Vuodoilla on taipumus lisääntyä ajan kuluessa ja kansirakenteen kloridipitoisuus ja yläpinnan pakkasrapautuneisuus tulee lisääntymään. Sillan pintarakenteiden uusimista ajoitettaessa olemassa olevaa päällystettä ei kannata erityisesti sääliä sen kuluneisuuden vuoksi. Kaiken kaikkiaan sillan yleiskunto visuaalisesti on periaatteessa hyvä, mutta tutkimustulokset huomioiden siltarekisteriin päivitettiin yleiskunnoksi 2 eli välttävä. Yleisesti voitaneen sanoa, että Mälkiän risteyssillan suhteen ei tutkimuksessa havaittu mitään muuta erityisen yllätyksellistä, kuin hieman vaatimattomat betonipeitekerrokset. Sillalla on ikää jo n. 33 vuotta ja sen peruskorjausikä alkaa siten olla käsillä. Siltaan on asennettava liikuntasaumalaitteet. Siltapaikan kunto sillan alla todettiin tyydyttäväksi. Visuaalista yleisilmettä voitaisiin kuitenkin kohentaa helposti etuluiskien verhouksilla ja betonipintojen pinnoituksin. WSP TutkimusKORTES Oy Lasse Minkkinen, diplomiinsinööri Gsm lasse.minkkinen@wspgroup.fi Simo Kettunen insinööri Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

3 TIIVISTELMÄ SISÄLLYSLUETTELO Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) 1. YLEISTÄ TEHTÄVÄ SILLAN OMINAISTIEDOT JA RAKENNE RAKENNESUUNNITELMAT AIKAISEMMAT TUTKIMUKSET JA TARKASTUKSET RAKENTEILLE TEHDYT TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSTULOKSET SILMÄMÄÄRÄINEN YLEISTARKASTUS TEHDYT TUTKIMUKSET JA LAITTEET BETONIRAKENTEET Betonipeitteet Karbonatisoitumissyvyys Kloridipitoisuus Raudoitteiden korroosio ja potentiaali Betonin puristus ja vetolujuus Betonin halkeilu ja tiiveys Betonin pakkasenkestävyys Vesivuodot ja kosteusmittaukset Muut havainnot TERÄSRAKENTEET Kaiteet Muut teräsrakenteet KUIVATUSLAITTEET Pintavesiputket/syöksytorvet Tippuputket Vedenpoistoputket Siltapaikan kuivatus SAUMAT KANNEN PINTARAKENTEET Päällysteet Vedeneristys SILLAN VARUSTEET JA LAITTEET Yleistä Laakerit Valaisimet SILTAPAIKAN RAKENTEET YHTEENVETO TURVALLISUUSNÄKÖKOHDAT RAKENTEIDEN KANTAVUUS TUTKIMUSTULOSTEN LUOTETTAVUUS RAKENTEIDEN KUNTO EHDOTUS KORJAUSTOIMENPITEIKSI Toimenpiteet Kustannusarvio...27 LIITTEET LIITE 1. Valokuvat (4 s.) LIITE 2. Näyte ja tutkimusluettelo (3 s.) LIITE 3 Tutkimusselostus, ohuthietutkimus ja mikrorakennekuvat (7+4s.) LIITE 4. Tutkimusselostus, betonin vetolujuus (1 s.) LIITE 5. Tutkimusselostus, kloridipitoisuuden määritys (2 s.) LIITE 6. Korjauskustannusarvio (1 s.) LIITE 7. Yleistarkastuslomakkeet (6 s.) LIITE 8. Yleispiirustus (1 s.) Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

4 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) 1. YLEISTÄ 1.1 Tehtävä 1.2 Sillan ominaistiedot ja rakenne Suoritettu tutkimus liittyi KaakkoisSuomen tiepiirin perusparannushankkeeseen ns. VT 6projektiin. Erikoistarkastuksen tarkoituksena oli selvittää mm: sillan kunto yleisesti betonirakenteiden kunto kannen pintarakenteiden ja vesieristeiden kunto varusteiden ja laitteiden kunto siltapaikan rakenteiden kunto sillan päämitat sekä reunapalkkien ja päällysteiden korkeusasemat tarvittavat korjaustyöt, aikataulu ja arvio korjaustöiden kustannuksista Erikoistarkastuksen maastotyöt tehtiin Tarkastuksen suorittivat diplomiinsinööri Lasse Minkkinen sekä insinööri Petri Sippola WSP TutkimusKORTES Oy:stä. Tehtävään liittyvän yleistarkastuksen (YT) suoritti insinööri Simo Kettunen WSP TutkimusKORTES Oy:stä. Tehtävä suoritettiin tilaajan toimittamaan tutkimussuunnitelmaan perustuen. Tutkimuksen kohteena oli Mälkiän risteyssilta. Silta sijaitsee VT 13:lla, välillä Kokkola Nuijamaa, Lappeenrannan kaupungissa. VT 6 kulkee sillan ali. VT 6 hanke ei aiheuta itse siltaan muutoksia. Silta on tyypiltään teräsbetoninen 4aukkoinen jatkuva laattasilta. Silta on valmistunut vuonna Silta on perustettu suurpaalujen varaan. Sillan betonien suunnittelulujuus on ollut Abet. K35 (K 351) paitsi suurpaalujen osalta Bbet. K3 (K32). Sillan suunnitelmat on tehnyt Tie ja vesirakennushallituksen siltaosasto, suunnitelmanumero Keskeiset ominaistiedot on esitetty seuraavassa taulukossa 1. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

5 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Taulukko 1. Sillan ominaistiedot. Sillan ominaistiedot Lähtötiedot /1/ Mitattu/todettu Siltatyyppi Bjl Bjl Käyttötarkoitus Risteyssilta Risteyssilta Kannen pituus 65,7 m 65,54 m * Kokonaispituus 72,6 m 72,55 m * Jännemitat 16,8+16,8+16,8+13,44 ok +16,8+16,8+ ok Hyödyllinen leveys 1,55 m 1,53 1,57 m * Kokonaisleveys 11,3 m 11,33 m Jk/pt, ajorata 2,5+8, ok Kannen pintaala 742,57 m 2 Kokonaispintaala 765,93 m 2 765, 4 m 2 Alikulkukorkeus +4,7+4, ,2+4,81+ Vinous 2 GON Kaarevuus Rakennusvuosi 1973 Suunnittelukuormitus AI, EkI Yleispiirustuksen nro 7652a KVL kev. / KVL rask. 24: 2894/64 Nopeusrajoitus sillalla 6 km/h 6 km/h Nopeusraj. rist. väyl. 1 km/h 8 km/h Edellinen tarkastus YT 22, VPS 64 * Laseretäisyysmittari. Sillan päämitat sekä reunapalkkien ja päällysteiden korkeusasemat määritettiin tarkastuksessa. Vaaitukset on sidottiin sillan lähimpään korkeuskiintopisteeseen 9399, jonka korkeus on 83,11 m (N6). Sillan korkeusasema mitattiin sillan maatuilla ja sillan keskellä yhteensä 6:sta kohtaa kussakin poikkileikkauksessa: 1: Vasen reunapalkki (yläpinta) 2: Jk/Pt päällyste vasemman reunapalkin vieressä 3: Ajoradan vasen reuna 4: Ajoradan keskiviiva 5: Ajoradan/pientareen oikea reuna 6: Oikea reunapalkki (yläpinta) Taulukko 2. Sillan vaaitustulokset (N 6) Mittalinja 1 (rp, v) 2 (jk, v) 3 (ar, v) 4 5 (keskiv.) (ar, o) 6 (rp, o) KIINTOPISTE m Tuki 1 8,21 8,21 8,22 8,27 8,16 8,22 Kohta 3. 8,23 8,23 8,25 8,29 8,17 8,24 Tuki 5 8,21 8,19 8,22 8,25 8,16 8,21 Rp= reunapalkin yp, jk=jalankulkutien päällysteen reuna ar= ajoradan asfaltin reuna Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

6 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Piirustuksiin on merkitty korkeusjärjestelmässä N43 sillan poikkileikkauksen keskikodalle, kohtaan 3.5 (leikkaus AA) korkotieto + 8,2. Korkomittausten perusteella sillan korkeusasemassa ei ole tapahtunut perustusten painumista johtuvia muutoksia (perustettu kaivinpaaluille). Käytetty korkopiste (9399) sijaitsee sillan 5tuen puolella kalliolla VT6 liittymän ja Nuijamaantien kulmauksessa. Sillan päämitat alikulkukorkeuksia lukuun ottamatta (ks. taulukko 1) vastaavat hyvin lähtötietoaineistossa /1/ esitettyjä. 1.3 Rakennesuunnitelmat Siltasuunnitelmat/Tie ja vesirakennushallitus 7652, rakennelaskelmat 2927, Aikaisemmat tutkimukset ja tarkastukset Edellisen yleistarkastuksen mukaan päärakenneosien kuntoluokat olivat seuraavat: Alusr 1, Rp 2, Mpäär 1, Pääll 2, Mpinr 1, Kait 1, Liiks (ei ole), Mvar 2, Sipa 1 ja Yk 1 (Lyk 1,18, VPS 64). Siltarekisteriin tehtyjen päivitysten mukaan sillan betonipintoja ja saumauksia on kunnostettu paikallisesti v ja kannen vasempaan reunaan rakennettu korotettu 2,5 m leveä jalankulku/pyörätie. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

7 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) 2. RAKENTEILLE TEHDYT TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSTULOKSET 2.1 Silmämääräinen yleistarkastus Yleistarkastus (YT) suoritettiin erikoistarkastuksen yhteydessä lähteen /2/ periaatteita noudattaen. Tarkastuksessa havainnointiin aikaisemmat vauriot ja kirjattiin mahdolliset uudet vauriot. Tarkastus kirjattiin siltarekisteriin erikoistarkastuksena (ET). Mm. sillan mittojen tarkastuksessa (kohta 2.2) käytettiin mittanauhaa ja laseretäisyysmittaria, joten menetelmät siinä mielessä poikkesivat normaalista yleistarkastusten arviointimenettelystä. Samoin päärakenneosien kuntoluokan (Sillan tarkastuslomake 1) arvioinnissa käytettiin visuaalisten havaintojen lisäksi erikoistarkastusmenetelmillä saatua tarkentuvaa tietoa. Päärakenneosien kuntoarviot, sillan yleiskuntoarvio ja sillan vauriopistesumma (VPS) on esitetty luvussa 3 Yhteenveto. Valokuvia tutkimuskohteesta on esitetty liitteessä Tehdyt tutkimukset ja laitteet Mittaukset ja näytteenotto tehtiin liitteessä 2 esitetysti. Kaiken kaikkiaan seuraavat tutkimukset ja mittaukset suoritettiin: Raudoituksen betonipeitteen paksuus (Proceq Profometer 4) Maatuet 2 mittausaluetta (6 mittaustulosta) Pilarituet 3 mittausaluetta (9 mittaustulosta) Reunapalkit 1 yhdistetty mittausalue (3 mittaustulosta) Kannen alapinta 1 yhdistetty mittausalue (79 mittaustulosta) Betonin karbonatisoituminen (SS ohuthie) Etumuurit 4 kpl Siipimuurit 3 kpl Pilarituet 8 kpl Reunapalkit 4 kpl Kannen alapinta 5 kpl Kannen yläpinta 3 kpl Betonin kloridipitoisuus ja kloridiprofiili (SFS 5451) Siipimuurit 2 kpl Pilarituet 4 kpl Reunapalkit 4 kpl Kannen alapinta 3 kpl Kannen yläpinta 3 kpl Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

8 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Raudoitteiden korroosio potentiaalimittaukset(proceq Canin) Siipimuurit 1 kpl Pilarituet 2 kpl Reunapalkit 2 kpl Kannen alapinta 1 kpl Betonin puristuslujuus(digi Schmidt) Pilarituet 6 lyöntisarjaa Reunapalkit 6 lyöntisarjaa Kannen alapinta 8 lyöntisarjaa Betonin vetolujuus(sfs 5445, Huom: ei pinnoitteita sillassa) Etumuurit 2 kpl Siipimuurit 1 kpl Pilarituet 3 kpl Reunapalkit 1 kpl Kannen alapinta 3 kpl Kannen yläpinta 2 kpl Ohuthietutkimukset(ASTM C856) Etumuurit 2 kpl Siipimuurit 1 kpl Pilarituet 3 kpl Reunapalkit 2 kpl Kannen alapinta 1 kpl Kannen yläpinta 1 kpl Kosteusmittaukset(RH, Testo) Kannen alapinta 3 kpl Kaikki näytteenotto ja mittauskohdat on esitetty a.o. kohdassa edempänä ja/tai näyte ja tutkimusluettelossa, liite 2. Laboratorioanalyysit Kaikki laboratorioanalyysit tehtiin WSP TutkimusKORTES Oy:n laboratoriossa a.o. standardeja soveltaen: Betonin karbonatisoitumissyvyys ohuthieestä ja poralieriönäytteestä standardia SS soveltaen Betonin kloridipitoisuus porajauheesta syvyysväleiltä 3 ja 3 6 mm (kloridiprofiili) standardin SFS 5451 mukaisesti Betonin vetolujuus standardin SFS 5445 mukaisesti Ohuthietutkimukset standardia ASTM C856 soveltaen. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

9 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Mittalaitteet Betonipeitteet mitattiin Proceq Profometer 4 betonipeitemittarilla Betonin puristuslujuus mitattiin Proceq DIGISHMIDT 2 kimmovasaralla Potentiaalimittaukset suoritettiin Proseq CANIN potentiaalimittarilla, tulosten tulkinnassa sovellettiin standardia ASTM C87687 Betonin suhteellinen kosteus mitattiin tulpatusta porareiästä TESTO 65 mittareilla 2 vrk:n tasaantumisajan jälkeen. 2.3 Betonirakenteet Betonipeitteet Raudoituksen betonipeitteen paksuudet mitattiin pistokokein eri rakenneosista. Yleensä ottaen peitekerrokset mitataan vähintään kaikilta näytteenottokohdilta, mutta myös siten, että betonirakenteen peitekerroksista saadaan kattava kuva koko tutkimuskohdetta koskien. Mittaukset keskitetään ns. edustaviin alueisiin. Alueita, joissa jo visuaalisesti on havaittavissa liian pienet peitekerrokset, ei yleensä mitata. Yksittäisiä pinnassa olevia raudoitteita sattuu joskus mukaan mittausalueeseen. Betonipeitteet mitattiin yhteensä 7:sta mittausalueesta ja yksittäisiä mittaustuloksia saatiin 259 kpl. Mittaustulokset on esitetty liitteessä 2. Mittaustuloksia verrataan betonin karbonatisoitumissyvyyteen seuraavassa kohdassa Karbonatisoitumissyvyys Betonin karbonatisoitumissyvyys määritettiin kaikista näytteistä. Yksittäiset peitekerrosmittaustulokset ja karbonatisoitumissyvyysmääritystulokset on esitetty liitteessä 2, seuraavassa taulukossa 3 on esitetty keskimääräinen tilanne. Karbonatisoitumiseksi sanotaan betonin neutraloitumisreaktioita, jotka aiheutuvat ilman sisältämän hiilidioksidin CO 2 tunkeutumisesta betoniin, ja joiden seurauksena betonin huokosveden pharvo alenee. Karbonatisoituminen etenee vähitellen rintamana betonin pinnasta alkaen. Karbonatisoitumisen saavuttaessa teräksen alkaa teräskorroosio, mikäli edellytykset (riittävä kosteus ja happi) korroosiolle ovat olemassa. Betonin karbonatisoitumissyvyys, mm, määritettiin kaikista otetuista näytteistä. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

10 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Taulukko 3. Betonipeitepaksuudet ja karbonatisoitumissyvyys. Rakenneosa Betonipeitevaatimus nykyinen (mm) Betonipeite (mm) minmax / ka Karbonatisoitumissyvyys (mm) minmax / ka Etumuurit / / 1 Siipimuurit / / 8 Välituet / 25 1 / 1 Reunapalkit 4 14 / / 5 Kannnen alap / / 4 Kannen yläp. 35 / Nykyiset betonipeitevaatimukset täyttyvät niukasti ainoastaan kannen alapinnan osalta. Karbonatisoitumisesta johtuva teräskorroosio ei yleisesti kuitenkaan ole ongelmana sillan betonirakenteissa, johtuen pienistä karbonatisoitumissyvyyksistä. Kloridien tunkeutumisen suhteen peitekerrokset ovat kuitenkin jonkinasteinen ongelma Kloridipitoisuus Betonin kloridipitoisuus määritettiin rakenneosittain syvyyksiltä 3 mm ja 3 6 mm standardin SFS 5451 mukaisesti. Kokeella selvitetään kloridien aiheuttaman teräskorroosion riski ja kloridien tunkeutumissyvyys betoniin. Kannen yläpinnan osalta voidaan myös arvioida vesieristeiden mahdollista vuotoa. Taulukko 4. Betonirakenteiden kloridipitoisuudet. Näyte Rakenneosa Cl (paino%) 3 mm Cl (paino%) 36 mm MÄ 19 Siipimuuri,2,1 MÄ 24,3,1 Riski /kloridipitoisuus Ei riskiä, hieman koholla pinnassa MÄ 1 MÄ 14 MÄ 15 MÄ 17 MÄ 1 MÄ 6 MÄ 9 MÄ 25 Välituki Reunapalkki <,1,1,14,12,8,8,6,5 <,1 <,1,1,1,1,2,3,4 Korkea kloridipit. pinnassa, Paikallinen riski terästen tasolla Selvästi koholla pinnassa, myös kloridien tunkeutumaa MÄ 2 MÄ 4 MÄ 7 MÄ 5 MÄ 8 MÄ 26 Kansi, alapinta Kansi, yläpinta <,1,1,2,5 <,1 <,1 <,1 <,1 <,1,2 <,1 <,1 Ei riskiä. Hyvin lievää nousua pinnassa Ei riskiä. Vesieriste vuotaa 3.2 vasen Kirjallisuudessa esitetään useita arvoja betonin kriittiselle kloridipitoisuudelle (yksikkö painoprosenttia (p%) betonin painosta tai sementin painosta; tässä tutkimuksessa p% betonin painosta). Kriittinen Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

11 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) kloridipitoisuus riippuu mm. betonin kosteudesta ja siitä onko kyseessä sisäinen vai ulkoinen kloridirasitus. Esimerkiksi maantiesilloissa on useimmiten kysymys nimenomaan ulkoisesta kloridirasituksesta (maantiesuola) ja talopuolella puolestaan sisäisestä kloridirasituksesta (= kloridit ovat joutuneet betoniin jo valmistusvaiheessa). Tulosten perusteella sillassa on jo kloridikorroosioriski paikallisesti ajoradan viereisissä välituissa: Välitukien kloridikorroosioriski on jo olemassa johtuen pienistä peitekerroksista ajoradan viereisissä tukilinjoissa. Kloridien tunkeutumisen estämiseksi syvemmälle betonirakenteeseen on ryhdyttävä toimenpiteisiin suhteellisen pian (näytteet MÄ 14, 15 ja 17 otettiin nimenomaan ajoradan puoleiselta sivulta, näyte MÄ 1 pilarin takaa) Reunapalkkien kloridikorroosioriski tulee lisääntymään vuosien saatossa ilman pinnoitus/korjaustoimenpiteitä Kannen vesieristeessä on suurella todennäköisyydellä vesivuoto kohdassa 3.2 v Kloridipitoisuusmääritysten tulokset on esitetty liitteessä Raudoitteiden korroosio ja potentiaali Potentiaalimittauksia tehtiin siipimuureista, välituista, reunapalkeista ja kannen alapinnasta. Tulokset on esitetty tiivistetysti taulukossa 5 ja kokonaisuudessaan liitteessä 2. Taulukko 5. Potentiaalimittaukset. Mitt aus nro Rakenne min max, mv Potentiaali ero, mv Ka, Korroosion todennäköisyys mv 1 Siipimuuri 1 o Paikallisesti 9%, yleisesti 5 % 2 Reunap. 1 o Yleisesti 9 % 3 Reunap. 1 v Yleisesti 9 % 4 Välituki 3 v Epätodennäköistä 5 Välituki 3 o Epätodennäköistä 6 Kansi ap 1.1 v Paikallisesti 5 %, yleisesti epätodennäköistä Potentiaalimittaustulosten tulkinnassa on käytetty standardissa ASTM C87687 esitettyjä kriteerejä, ks. taulukko 5. Suhteellisen vähäisestä otannasta ja mittauksiin liittyvistä luotettavuustekijöistä johtuen ei kuitenkaan suoralta kädeltä voida tehdä johtopäätöksiä laajemman korroosion esiintymisestä. Raudoitteiden korroosion mahdollisuutta tutkittaessa on otettava huomioon myös: Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

12 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Visuaaliset havainnot Betonipeitteet Karbonatisoituminen Kloridipitoisuus ja kloridiprofiili Betonin kosteus luonnollisesti vaikuttaa voimakkaasti korroosiotilaan ja nopeuteen, mutta siltojen tapauksessa yleensä ottaen on kysymys kloridikorroosiosta ja tällöin voidaan varmuudella sanoa ilmankin kosteusmittauksia, että betonin kosteuspitoisuus on riittävä kloridikorroosion käynnistymiseen. Potentiaalimittausten perusteella korroosion esiintyminen on todennäköistä nimenomaan reunapalkeissa. Reunapalkeissa todettiin myös selvästi kohonneita kloridipitoisuuksia ja liian pienet betonipeitekerrokset, mikä tukee mittaustuloksia. Yleisesti korroosiotila ei kuitenkaan ole edennyt niin pitkälle, että betonipeitteen lohkeamisia merkittävässä määrin olisi jo tapahtunut. Positiivista on se, että välitukien potentiaalimittaus ei viittaa kloridikorroosion olemassaoloon. Potentiaalimittausten tulokset on esitetty liitteessä 2. Taulukko 6. Potentiaaliarvojen tulkinta ASTM C87687 standardin mukaan Potentiaali / mittaustulos Korroosion todennäköisyys, % 2 mv tai positiivisempi Korroosion todennäköisyys enintään 1 % 2 35 mv Korroosion todennäköisyys n. 5 % 35 tai negatiivisempi Korroosion todennäköisyys vähintään 9 % Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

13 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Betonin puristus ja vetolujuus Betonin pintakerrosten puristuslujuutta tutkittiin rakenneosittain kimmovasaramittauksin. Suunnitelmien mukainen lujuus on K351. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 7. Taulukko 7. Betonin puristuslujuus rakenneosittain, mittaussarjat 12. Mittaus Nro Rakenneosa Puristuslujuus MN/m 2 Tulkinta KV 15 KV 16 KV 17 KV 18 KV 19 KV 2 Välituki 2. v Välituki 3. o Välituki 3. v (4155) 49,6 (4656) 62,1 (453) 52,1 (4453) 58,2 (4256) 58, (4755) 59,4 Ei merkittävää lujuusvaihtelua / rapautumaa. KV 1 KV 2 KV 7 KV 8 KV 13 KV 14 Reunapalkki 3.2 v 2.5 o (4355) 56,6 (335) 41,1 (395) 48, (2539) 29,5 (3545) 37,2 (2945) 34,8 Merkittävää lujuusvaihteluja. Viittaa pintakerrosten rapautumiin. KV 3 KV 4 KV 5 KV 6 KV 9 KV 1 KV 11 KV 12 Kannen alapinta 3.2 v Kannen alapinta 3.2 o Kannen alapinta 2.5 o (3548) 46,9 (4655) 6,4 (4755) 6,7 (4349) 56,6 (3644) 39,4 (3545) 41,5 (4657) 61,7 (4955) 65, Merkittävää lujuusvaihteluja. Viittaa pintakerrosten rapautumiin.. Betonin karbonatisoituminen aiheuttaa betonin pinnassa puristuslujuuden kasvua ja vastaavasti rapautuminen vähentää betonin puristuslujuutta. Alhaisilla betonilujuuksilla kimmovasaramittaus kuivalta betonipinnalta saattaa antaa hieman liian suuria lukemia. Tyypillisesti kimmovasaramittauksilla saadaan vanhoista siltabetoneista noin kaksinkertaisia puristuslujuusarvoja verrattuna alkuperäiseen suunnittelulujuuteen. Periaatteessa suoritettujen mittausten perusteella voitaisiin tehdä vertailulujuuslaskelmat, mutta siitä saatavan informaation luotettavuus on kyseenalainen vanhojen betonipintojen tapauksessa. Kimmovasaramittausten perusteella sillan betonipintojen lujuus vaihtelee reunapalkeissa ja kannen alapinnassa, mikä viittaisi rapautumiin betonipinnassa. Reunapalkkien pinnoissa paikallista heikentymää todennäköisesti onkin, mutta kannen alapinnassa todettua vaihtelua ei tulkita rapautumiseksi, koska muut tutkimukset (vrt. esim. vetolujuus) ja visuaaliset havainnot eivät tue tätä käsitystä. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

14 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Vetolujuuskokeet suoritettiin standardin SFS 5445 mukaisesti. Betonin vetolujuutta tutkimalla voidaan arvioida mm. betonin rapautumisastetta (pakkasrapautuminen) ja soveltuvuutta korjausalustaksi. Ohuthietutkimuksessa myös kiinnitetään huomiota betonin rapautumiseen / mikrohalkeiluun. Vetolujuustulokset ja arvio pakkasrapautumaasteesta vetolujuuden perusteella on esitetty seuraavassa taulukossa 8. Ohuthietutkimuksen (liite 3) perusteella tutkittu/arvioitu rapautuneisuus on esitetty vertailevana tietona oikeanpuolimaisessa sarakkeessa (huom. tutkimus eri näytteistä). Taulukko 8. Vetolujuustestausten tulokset. SFS Näyte Rakenneosa Vetolujuus, MN/m2 MÄ 21 MÄ 23 Etumuuri 2,5 2,9 Pakkasrapautuneisuus vetolujuustesau ksen perusteella* Pakkasrapautuneisuus ohuthietutkim usten perusteella MÄ 2: MÄ 22: MÄ 19 Siipimuuri 2,4 1 MÄ 18: MÄ 6 Reunapalkki 3,7 MÄ 1: MÄ 9: MÄ 11 MÄ 13 MÄ 17 Pilarituki 1,9 3,9 2,6 12 MÄ 12: MÄ 14: MÄ 16: MÄ 2 MÄ 3B MÄ 7 Kansi, alapinta 4,1 4, 3,6 MÄ 3A: MÄ 8 MÄ 26 Kansi, yläpinta 3,4 2,8 MÄ 5: 2 *Pakkasrapautuneisuutta on arvioitu asteikolla 4: = ei rapautumaa, 1 = vähäistä, 2 = orastavaa, 3 = kohtalaista, 4 = voimakasta. Vetolujuustulokset osoittavat, että betoneissa ei ole merkittävää pakkasrapautumaa ja, että vetolujuustulokset korreloivat ohuthietutkimustulosten kanssa hyvin. Reunapalkista todettu 3.9 MPa vetolujuus on erinomainen, mutta on huomattava, että kysymys on vain yhdestä yksittäisestä tuloksesta. Vetolujuustestausten tulokset on esitetty liitteessä 4. (Huom: pinnoitteiden tartuntavetolujuustestauksia ei tehty, koska kaikki betonipinnat olivat pinnoittamattomia). Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

15 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Betonin halkeilu ja tiiveys Betonin laadullisia ominaisuuksia tutkittiin ohuthietutkimuksin. Kohteesta otettiin yhteensä 1 betonilieriönäytettä ohuthietutkimuksia varten. Näytelieriöistä valmistettiin ohuthieet betonin ulkopintaa vastaan kohtisuorassa suunnassa. Hieen koko on 43 x 25 x,3 mm. Betoninäytteiden yleispiirteiden tarkastelu suoritettiin ensin Olympus SZ36 stereomikroskoopilla, minkä jälkeen ohuthieet tutkittiin Olympus BX6 polarisaatiomikroskoopilla. Ohuthietutkimuksessa käytettiin apuna standardia ASTM C856. Betoninäytteiden kuntoa on arvioitu asteikolla hyvä, tyydyttävä ja heikko. Arvion perustana on käytetty ohuthietutkimuksista saatuja tuloksia. MÄ1 MÄ3a MÄ5 MÄ9 MÄ12 Pakkasrapautuneisuus* reunapalkki, up kannen alapinta, ap kannen yläpinta, yp reunapalkki, up välituki, up Krb keskimääri n [mm] Pakkasenkestävyys/ huokostäytteet Taulukko 9. Ohuthietutkimusten yhteenveto Näyte Rakenneosa Kunto hyvä up 2 Puutteellinen/ ei hyvä ap 1 Ei/ ei tyydyttävä yp Ei/ usein umpeutuneet, ettringiitti hyvä up 7 On/ yksittäiset umpeutuneet, 6 mm tyydyttävä, 648 mm hyvä ettringiitti up 1 Ei/ ei MÄ14 välituki, hyvä up 1 Ei/ ei up MÄ16 välituki, hyvä up 1 Ei/ ei up MÄ18 siipimuuri, hyvä up 13 Ei/ ei up MÄ2 etumuuri, hyvä up 1 Ei/ ei up MÄ22 etumuuri, hyvä up 18 Ei/ ei up * Pakkasrapautuneisuutta on kuvattu asteikolla 4: = ei rapautumaa, 1 = vähäistä, 2 = orastavaa, 3 = kohtalaista, 4 = voimakasta 2 Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

16 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Tiiveys, tasalaatuisuus Betonit ovat yleisesti tiiviitä ja tasalaatuisia. Runkoaine on hyvälaatuista ja rapautumatonta. Kuivumiskutistumisen aiheuttamaa säröilyä ei merkittävästi esiinny ja runkosideainetartunnat ovat tiiviit. Kannen yläpuolisessa näytteessä MÄ 5 havaittiin selviä viitteitä vesieristeen vuodosta. Myös todettu kohonnut kloridipitoisuus viittaa tähän. Runkoaine on hyvälaatuista kiviainesta. Sideaineen hydrataatio on tasainen. Sideaineen karbonatisoituminen ei ulotu syvälle betoniin. Halkeilu ja lohkeilu Ohuthietutkimuksissa ei havaittu merkittävästi betonin laadusta tai vaurioitumisesta johtuvaa halkeilua. Näytteissä MÄ 12 (välituki) ja MÄ 3b (kannen alapinta) havaittiin kuivumiskutistumisen aiheuttamaa mikrohalkeilua, muissa näytteissä kuivumiskutistuminen on ollut vähäistä. Visuaalisen tarkastelun perusteella sillassa ei havaittu muuta, kuin satunnaista karbonatisoitumiskorroosiosta johtuvaa pintahalkeilua, mm.: Etumuureissa Otsamuureissa Reunapalkeissa Muutama (n. 6 kpl) kaidepylvään juurikoroke oli lohjennut. Kannen vasemmassa reunassa on kohtuullinen törmäyksen aiheuttama lohkeama Lappeenrantaan päin vievän ajoradan puolella Betonin pakkasenkestävyys Pakkasenkestävyys, rapautumat ja huokosten täytteisyys Reunapalkkien betonissa on käytetty lisähuokostusta ja saavutettu kohtuullinen pakkasenkestävyys. Muutoin sillan betonit eivät huokosrakenteen perusteella ole pakkasenkestäviä kosteusrasituksessa. Pakkasrapautumista havaittiin kuitenkin vain näytteessä MÄ5, joka otettiin kannen yläpinnasta. Samaisesta näytteestä todettiin selvästi koholla olevat kloridipitoisuudet, joten on selvää, että kannen vesieriste vuotaa kohdassa 3.2 vasen. Ettringiittikiteytymät betonin huokostiloissa heikentävät betonin säilyvyyttä. Kiteytymiä voi syntyä esim. kun betoniin kohdistuu voimakasta kosteusrasitusta. Ettringiitin paisuessa syntyvä paine voi aiheuttaa mikrosäröilyä ja heikentää runkoainetartuntoja (rapautumista). Huokosten täytteisyyttä havaittiin vain kannen vuotokohdasta otetusta näytteestä MÄ 5 ja yhdessä reunapalkkinäytteessä. Tässä mielessä tilanne sillassa on kohtuullisen hyvä. Ohuthietutkimusten tulokset on esitetty liitteessä 3. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

17 2.3.8 Vesivuodot ja kosteusmittaukset Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Sillan kannen alapinnasta mitattiin suhteellinen kosteus ja lämpötila n. 5 mm syvyydeltä kolmesta kohdasta. Tulokset on esitetty oheisessa taulukossa 1. Taulukko 1. Kannen betonin kosteusmittaukset. Nro Mittauskohta, syvyys 5 mm Suhteellinen kosteus Lämpötila C RH% Sää ,1 7,9 Nro 1 Reunauloke 4.9 v 85,7 7, Nro 2 Kannen ap ,7 7, Nro 3 Reunauloke 4.9 o 94,7 7,3 Betonin kosteudella on merkitystä ennen kaikkea terästen korroosionopeuteen karbonatisoituneessa ja/tai kloridipitoisessa betonissa. Asiaa on laajemmin tarkasteltu mm. lähteessä /3/. Lähteessä esitetään mm. että Sateelle alttiissa rakenteissa betonin pintakerroksissa (syvyys n. < 15 mm) betonin kosteus on jatkuvasti n RH%, jolloin korroosio on nopeaa, mikäli muut edellytykset ovat olemassa Sateelta suojatuissa ulkobetonirakenteissa (esim. sillan kannen alapinta) voidaan saavuttaa keskimäärin 8 85 RH% kosteus Betonin kosteuden noustessa esim. 8 RH%:sta 95 RH%:iin, korroosionopeus karbonatisoituneessa betonissa kasvaa n. 5 kertaiseksi, mutta on edelleen hitaampaa kuin kloridipitoisessa betonissa, jonka kosteus on vain 8 RH% Betonin kosteuden noustessa esim. 8 RH%:sta 95 RH%:iin, korroosionopeus kloridipitoisessa betonissa kasvaa n. 2 kertaiseksi, ollen n. 2kertaa nopeampaa kuin karbonatisoituneessa betonissa 95 % kosteudessa ja yli 1 kertaa nopeampaa kun karbonatisoituneen betonin kosteus on vain 8 RH%. Siltarakenteissa yleensä betonin kosteus muodostuu ongelmaksi, kun läsnä on klorideja tai kyseessä on vesivuoto. Tätä voidaan perustella sillä, että pääsääntöisesti siltojen betonin karbonatisoitumissyvyys on suhteellisen pieni ja betonipeitekerrokset asialliset. Kosteusmittausten perusteella mittauspisteessä 3, tai sen läheisyydessä, on vesivuoto. Visuaalisten havaintojen perusteella näin onkin, 5 tuen liikuntasauma (ei laitetta) vuotaa melkoisesti kohdassa 5. oikea. Kannen vesivuoto kohdassa 3.2 vasen todettiin jo edellä kloridipitoisuusanalyysien ja ohuthietutkimusten yhteydessä. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

18 2.3.9 Muut havainnot Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Visuaalisesti havaittiin teräskorroosiota lähinnä satunnaisesti. Työvirheestä johtuen betonipeitteet olivat paikoin jääneet liian pieniksi. Suhteellisen vähäiset betonivauriohavainnot on kirjattu siltarekisteriin sopivasti yhdistellen. Tässä yhteydessä lyhyesti: 5tuen oikeassa reunassa havaittiin laakeritasolta valuvan veden aiheuttama paikallinen merkittävä rapautuma betonipinnassa (kuva 6) 1tuen etumuurin ja laakeritason kulmassa havaittiin karbonatisoitumiskorroosion aiheuttama halkeama betonipinnassa (kuva 7) Pieni harvavalualue 1tuen etumuurissa Otsamuureissa yleisesti muutamia pintaan jääneitä ruosteisia teräksiä molemmilla maatuilla (kuva 8) Reunapalkeissa ja alusrakenteiden reunapalkeissa havaittiin lievää pintarapautumaa kauttaaltaan ja satunnaisesti merkittävämpää 2 luokan rapautumaa (kuva 9) Satunnaisesti pintaan jääneitä teräksiä ja karbonatisoitumiskorroosiota reunapalkeissa (kuva 12) Satunnaisesti pintaan jääneitä ruosteisia teräksiä välituissa Satunnaisesti pintaan jääneitä ruosteisia teräksiä kansilaatan alapinnassa N. 1 dm 3 törmäyksestä johtuva lohkeama vasemmassa reunapalkissa kohdassa 3.3 v (kuva 1) 5tuen oikea siipimuuri on korjattu ruiskubetonoimalla (hiertämätön karkea pinta). Sillan ylikuormitukseen tai kantavuuspuutteisiin viittaavia rakenteellisia halkeamia ei havaittu. 2.4 Teräsrakenteet Kaiteet Sillan kaidetyyppi on korkea sälekaide. Ajoratojen kohdilla on teräsverkko. Kaiteissa on asialliset johteet. Viisteet puuttuvat kaiteiden päistä. Suojapinnoitteena on jossain määrin kulunut kuumasinkitys. Kaidepylväiden juuret on jossain vaiheessa kunnostettu. Havaittiin kuitenkin jo n. 6 kpl lohkeamia juurikorokkeissa sekä alkavaa ruostumista. Myös kaidepylväissä ja johteissa havaittiin jonkin verran ruostumista. Kaiteissa havaittiin siis ruostumista, mutta ne ovat kohtuullisessa kunnossa ja kunnostettavissa. Sillan kaiteista mitattiin sinkkikerroksen kalvonpaksuudet. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 11. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

19 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Taulukko 11. Kaiteiden pinnoitteiden kalvopaksuudet Mittaus Rakenneosa n kpl 1 Tiekaiteenjohde vasen 3 2 Tiekaiteenjohde oikea 3 3 Yläjohde vasen 3 4 Yläjohde oikea 3 Kalvopaksuus minmax/ka / 112 µm / 11 µm 6429 / 195 µm 9228 / 199 µm Kaiteiden kuntoluokaksi arvioitiin 2. Ruosteisuusasteeksi voidaan arvioida Ri 1 Ri2. Korjausten kiireellisyys voisi olla 13 (>4v), mutta sen toisaalta voi määrätä aikaisemmaksi VT 6 hankeen esteettisyysvaatimukset Muut teräsrakenteet Sillan muut teräsrakenteet on käsitelty edempänä a.o. päärakenneosia käsittelevissä kohdissa. 2.5 Kuivatuslaitteet Pintavesiputket/syöksytorvet Sillan kansi on vaakasuora. Vedenpoisto tapahtuu syöksytorvien kautta. Pintavesikouruja sillan kannella ei ole. Sillassa on syöksytorvia kolmessa rivissä, kussakin 3 kpl, ajoradan molemmin puolin ja korotetun jk/ptväylän reunassa. Syöksytorvien sijoitus on asiallinen. Alkuperäiset 6 syöksytorvea vaikuttavat monin paikoin liian lyhyiltä (kuva 17). Keskimmäisessä rivissä (uudemmat) pituus on asiallinen. Vesivuotoa havaittiin yhdessä syöksytorvessa kohdassa 4.1 keskimmäisessä kuivatuslinjassa (vrt. havaittu kannen vesieristeen vuoto kohdassa 3.2 vasen) Tippuputket Tippuputkia on sillassa yhteensä n. 6 kpl molemmin puolin. Selviä vuotoja ei havaittu. Tippuputkista osa on kuitenkin liian lyhyitä, tukoksia ja ruosteisuutta havaittiin. Tippuputket tulee huomioida sillan kunnossapitotoiminnassa ja/tai tulevassa peruskorjaussuunnittelussa Vedenpoistoputket Sillassa ei ole vedenpoistoputkia. Laakeritasojen vedenpoistoputket olisi suotavaa asentaa sillan peruskorjauksen yhteydessä (vettä laakeritasolla 5. o). Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

20 2.5.4 Siltapaikan kuivatus Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Luiskan pintavesikourut 1tuen puolella ovat kunnossa. 5tuen vasemmalta puolelta puuttuu pintavesikouru. Eroosiovaurioita tästä aiheutuvana ei havaittu, mutta tällä saattaa olla yhteytensä havaittuun lammikoitumiseen ajoradalla 5tuen puolella. Sillan keilat ovat jyrkähköt, joten eroosiovaurioita syntyy nopeasti, mikäli pintavesien kuivatus sillan päällä ei toimi hallitusti. Sillan alla kuivatus toimii asiallisesti avoojien ansiosta. 2.6 Saumat Sillassa on laakerit maatuilla, mutta sillassa ei ole varsinaista saumalaitteita, eikä edes turkkilevyjä /1/. Sillan päältä käsin oli nähtävissä vain suora n. 2 mm leveä hieman halkeillut bitumisauma päällysteessä. Tutkimusten perusteella saumauksiin liittyviä vuotoja on ainakin tuella 5. Reunapalkkien liikuntasaumoissa ei havaittu ainakaan selkeitä vesivuotoja. Reunapalkkien liikuntasaumoissa ei ole massausta, ainoastaan alas taitettu kumiprofiili (kuva 9). Liikuntasaumalaitteiden tarpeellisuus tulee selvittää korjaussuunnitteluvaiheessa. Siltarekisteriin merkittiin vaurioksi vesivuoto laakeritasolle ja korjaustoimenpiteeksi massaliikuntasaumojen teko. Suositellaan myös laakeritasojen vedenpoistoputkien asentamista sillan peruskorjauksen yhteydessä Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

21 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) 2.7 Kannen pintarakenteet Päällysteet Vedeneristys Päällysteet on mahdollisesti uusittu v. 1993, jolloin korotettu jk/pt rakennettiin. Tarkastushetkellä havaittiin mm. että: Päällysteissä on edelleen v. 22 yleistarkastuksessa havaitut vauriot; verkkohalkeilu 1tuen puolella ja kulumaa päällysteessä Havaittiin, että päällystettä on urapaikattu, mutta urapaikkauskin on jo hieman kulunut Sillan kannen pintarakenteita tutkittiin näytteenoton yhteydessä. Näytteet MÄ 5 ja MÄ 8 porattiin alakautta vesieristeeseen reunaulokkeen kohdalta ja näyte MÄ 26 porattiin yläkautta pintarakenteiden läpi. Taulukko 12. Kannen pintarakenteet Rakennekerrokset Lähtötiedot /1/ MÄ v MÄ o MÄ v Päällyste AB AB AB AB 85 mm Suojakerros Suojabetoni Suojabetoni Suojabetoni Suojabetoni 38 mm Vesieriste Lasikangasbitumi Bitumikermi Mastiksi? Mastiksi Kannen yläpinta matto 1 mm Bitumisively Päällystevaurioita ei merkittävästi havaittu, joten tällä perusteella suojabetonin kunto olisi hyvä. Vesieristeen puutteellinen laatu ja ikä sekä todettu vesivuoto ovat kuitenkin tosiasia. Tässä mielessä pintarakenteiden kunto voidaan arvioida korkeintaan luokkaan 2 välttävä. Kannen alapintaa ja reunoja tarkastelemalla vesieristeen vuotoja ei havaittu (pl. syöksytorvien ympärillä). Ohuthietutkimusten ja kloridipitoisuusanalyysien perusteella vesieristeessä on kuitenkin vesivuotoja. Sillan poikkileikkausta on muutettu n. v. 1993, jolloin sillan vasempaan reunaan on rakennettu 2,5 m leveä korotettu jkpyörätie. Tässä yhteydessä vesieristeitä on mahdollisesti uusittu. Rakenneavausten perusteella (taulukko 12 edellä) sillassa on kuitenkin sekä bitumikermieristettyjä, että mastiksieristettyjä alueita. Myös klväylän kohdalla, mikä ei tunnu kovin loogiselta. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

22 2.8 Sillan varusteet ja laitteet Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Yleistä Syöksytorvet, tippuputket ja muut kuivatuslaitteet on käsitelty edellä. Sillan vasempaan reunapalkkiin on kiinnitetty pieni 4,5 m alikulkukorkeutta osoittava merkki. Mitattu todellinen alikulkukorkeus VT 6:n kohdalla oli n. 4,8 m Laakerit Sillassa on kumilevylaakerit, 3 kpl/maatuki. Vaurioita ei havaittu. Mainittakoon kuitenkin tässä yhteydessä, että vesivuodot laakeritasoille pitkään jatkuessaan voivat olla vaarallisia laakerikorokkeille Valaisimet Sillan kannen alapinnassa on yhteensä 9 kpl pintaasennusvalaisimia (3/välituki). Niiden suhteen voidaan lähinnä vain mainita lievä epäesteettisyys ruosteisuuden vuoksi. Edellisessä yleistarkastuksessa todettu irtoama on korjattu. Sillan oikeassa reunassa on 2 kpl teräksisiä valaisinpylväitä tieosuuden yleisvalaistukseen kuuluvana. Näiden suhteen ei ole muuta huomautettavaa, kuin että sijoitus vasempaan reunaan olisi kenties kevyenliikenteen kannalta parempi vaihtoehto. 2.9 Siltapaikan rakenteet Siltapaikkaa voidaan yleisesti luonnehtia suhteellisen hyväksi pengerkaiteita lukuun ottamatta. Edellisessä yleistarkastuksessa kirjattuja lieviä töherryksiä ei havaittu. 1tuen etuluiskassa oli edelleen ilkivaltaisesti aikaan saatu eroosiovaurio ts. melkoinen kuoppa hiekassa. Pengerkaiteiden suhteen todettiin mm. seuraavaa: Sillan oikealla puolella 1päässä on asiallinen, mutta matalahko (n. 45 mm) pengerkaide Sillan oikealla puolella 5päässä on korjausta kaipaava törmäysvaurio (ramppi) Sillan vasemmalla puolella 1päässä on vain vääntyillyt ja heppoinen neliöputkikaide (klväylä). Tiekaiteen johde päättyy välittömästi 1tuella Sillan vasemmalla puolella 5päässä on vääntyillyt ja heppoinen neliöputkikaide (klväylä) Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

23 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Siltapaikan kuivatukseen liittyvät seikat käsiteltiin jo aiemmin (pintavesikourut). 5tuen vasemmalla puolella, tulopenkereellä (93 /2/) asfaltissa on painuma, jossa vesi lammikoituu liikaa ja aiheuttaa jäätyessään jonkinasteisen vaaratekijän risteyksen liikenneturvallisuudessa. 1tuen etuluiskassa havaittiin jonkin verran vesakoitumista, 5tuen puolella ei. Etuluiskien soraverhous on jo valunut alaspäin paljastaen hiekkaalustan luiskien yläpäissä. VT 6hanke tulee kuitenkin myllertämään sillan alapuolisen siltapaikan, joten tältä osin siltapaikkaan ei kannata korjaustoimenpiteitä tehdä. Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

24 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) 3. YHTEENVETO 3.1 Turvallisuusnäkökohdat Vakavia turvallisuusriskejä siltapaikalla ei ole. Yleisesti näkyvyys sekä sillalla, että alittavalla väylällä on tien suoruudesta johtuen hyvä. Alittavalla väylällä (VT 6) välitukien kohdilla olevat pengerkaiteet ovat selkeästi liian lyhyet ajatellen suistumista tieltä vähän ennen siltaa. Toisaalta tieosuus on suora ja VT 6hanke tulee muuttamaan siltapaikkaa radikaalisti sillan alla. Korkeiden kaiteiden päistä puuttuu viisteet. Tästä aiheutuu lievä turvallisuusriski. Pengerkaiteet sillan oikealla puolella ovat asialliset, tosin hieman matalat. Sillan vasemmalla puolella on korotettu ja/pt ja tältä osin pengerkaiteista ei voi puhua. Kaiteet ovat heppoista neliöputkea, niissä on jo runsaasti vääntymiä aurauskaluston aikaansaamina. 5tuen vasemmalla puolella päällysteessä on painanne, jossa vesi lammikoituu ja jäätyy vaaraa aiheuttaen (risteysalue, ei suuria ajonopeuksia). 3.2 Rakenteiden kantavuus Sillan ylikuormitukseen tai kantavuuspuutteisiin viittaavia rakenteellisia halkeamia ei havaittu ja rakenteiden kantavuuteen vaikuttava vauriotietomerkintöjä ei siltarekisteriin tehty. Kantavuustarkastelut ja/tai kantavuuden lisääminen tulevat kysymykseen korjaussuunnitteluvaiheessa näin ollen muista, kuin sillan vaurioista johtuvana. Lähtötietoihin /1/ on merkitty kuormitus ja kantavuustietojen osalta vuonna 1973: AK 1, EK 1, kantavuusluokka 5 Siltasuunnitelmat ja laskelmat Tutkimustulosten luotettavuus Kosteusmittaustuloksiin liittyy erityisesti vaihtelevissa ulkoolosuhteissa epävarmuustekijöitä, mikä vaikeuttaa tulosten tulkintaa. Lisäksi suhteellisen vaativana (menetelmä ja laitevaatimukset) toimenpiteenä erityisen laaja ja kattava otanta harvoin tulee resurssien ja saatavan hyödyn perusteella kysymykseen. Tulosten tulkintaa vaikeuttaa edelleen se, että loppujen lopuksi luonnollisessa ympäristössä olevan betonin todellista epästationääristä kosteustilaa on tutkittu vähän tai Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

25 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) ei ollenkaan. Kosteusmittausten perusteella yksistään (ns. normaalilla otantamäärällä), ei tutkijan käsityksen perusteella ole syytä tehdä kovin suoraviivaisia johtopäätöksiä esim. sillan kannen vesieristeiden vuodosta. Tueksi tarvitaan aina muita tutkimuksia; silmämääräisiä havaintoja, kloridipitoisuusmäärityksiä ja ohuthietutkimuksia. Potentiaalimittauksiin liittyy aina epävarmuustekijöitä, joten niiden perusteella ei suoraan ole syytä tehdä tyhjentäviä johtopäätöksiä terästen todellisesta korroosiotilasta/riskistä. Rinnalla on käytettävä muiden tutkimusten tuloksia (kosteus, karbonatisoituminen ja kloridipitoisuus) sekä ennen kaikkea terästen kunnon laajempaa visuaalista tarkastusta, mikä on luontevaa tehdä korjaustöiden yhteydessä. Yleisesti tutkimuksen luotettavuutta betonirakenteiden kunnon /tilan suhteen voidaan pitää varsin hyvänä, johtuen varsin kattavasta näytemäärästä. Sillan kannen vesieristeen kunto/vedenpitävyys on avainasemassa kansirakenteen säilyvyyden ja tulevien korjaustöiden ajoituksen sekä vaadittavien purkutöiden laajuuden kannalta. Tässä mielessä kannen yläpuolisia näytteitä ottaisi mielellään useampiakin (kuin 3 kpl). Tähän liittyy kuitenkin käytännön tutkimustyönkannalta ongelmia: Kansinäytteiden otto aiheuttaa lähes aina liikennejärjestelytarpeita ja turvallisuusriskejä sekä tutkijoille, että tien käyttäjille Porattaessa näytteet kannen päältä, on vesieristeen paikkaaminen luotettavasti käytännössä lähes mahdotonta 3.4 Rakenteiden kunto Yleistä Sillassa ei havaittu perustusten painumista tai muusta kuormituksesta aiheutuneita kantavuuteen vaikuttavia halkeamia/ongelmia Sillan betonipeitekerrokset eivät kaikilta osin ole parhaat mahdolliset. Karbonatisoituminen on ollut vähäistä, joten karbonatisoitumiskorroosio ei ole ongelmana. Sen sijaan voimakkaimman kloridirasituksen alaiseksi joutuvissa rakenteissa (välituet, reunapalkit ja siipimuurit), laajemman kloridikorroosion riski lähivuosina on todellinen Reunapalkkien pakkasenkestävyys kosteusrasituksessa saattaa olla normaalia (rakennusvuosi huomioiden) parempi, mutta muilta osin jatkuva ylimääräinen kosteusrasitus tulee aiheuttamaan vaurioita kiihtyvässä tahdissa Vetolujuustestausten perusteella sillan betonipinnoissa ei (vielä) ole korjaustyön kannalta merkittävää pakkasrapautumaa Kannen vesieristeen vuodoista saatiin viitteitä kloridianalyysien ja ohuthietutkimusten perusteella. Mikäli kannen vesieriste on alkuperäinen, sen uusimisajankohta alkaa olla käsillä Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

26 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Alusrakenteet 1 Alusrakenteissa havaittiin vain satunnaisesti teräskorroosiovaurioita, jotka johtuivat liian pieneksi jääneistä betonipeitekerroksista. Laajaalaisempaa kloridikorroosioon viittaavaa betonipeitteiden lohkeilua ei havaittu Välitukien peitekerrokset todettiin suhteellisen pieniksi ja betonin kloridipitoisuus eniten kloridirasitetuksi joutuvissa betonipinnoissa riittävän korkeaksi kloridikorroosion käynnistymiselle. Siten kloridikorroosioriski on jo olemassa Alusrakenteiden reunapalkeissa havaittiin merkittävää (lk 2) pintarapautumaa Sillassa ei ole liikuntasaumalaitteita. Varsin merkittävää vesivuotoa havaittiin 5tuen laakeritasolle. Mm. laakerikorokkeen säilyvyys on vaarassa tämän vuoksi 5tuen etumuurissa on suppeaalaisesti merkittävää rapautumaa vesivuodosta johtuvana Yleensä ottaen alusrakenteiden säilyvyyden kannalta kiireellisintä on välitukien kloridirasituksen alentaminen ja vesivuotojen estäminen sillan maatuille Reunapalkkirakenteet 2 Reunapalkkirakenteissa ei havaittu Sillan tarkastuskäsikirjan luokituksen mukaista vakavaa rapautumista. Sen sijaan 2luokan merkittävää pintarapautumista havaittiin Reunapalkkien pinnoissa havaittiin paikallisesti pintaan jääneitä ruosteisia teräksiä Kloridipitoisuus reunapalkkien otsapinnoissa ei ole ennätyksellisen korkea, mutta selvästi koholla ja riittävä kloridikorroosion käynnistymiseen Potentiaalimittausten perusteella korroosion todennäköisyys reunapalkeissa on korkea. Todennäköisyyttä lisää todetut suhteellisen vaatimattomat betonipeitekerrokset Reunapalkit voidaan joko käyttää loppuun, tai korjata lähivuosina Sillan kansi 1 Sillan kannen alapinta on visuaalisesti suhteellisen siisti. Varsinaisia vesivuotojälkiä ei havaittu, eikä myöskään merkittävässä määrin ruosteisia teräksiä Kannen alapinnassa ei ole korjaustyön kannalta haitallista pakkasrapautumista Kannen yläpinnassa todettiin yhden näytteen (MÄ 5) perusteella kohonnutta kloridipitoisuutta ja pakkasrapautumaa, mikä viittaa vesieristeen vuotoon. Kahdessa muussa näytteessä ei havaittu viitteitä kannen yläpinnan vaurioista Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi

27 Mälkiän risteyssilta, KaS776 TUTKIMUSSELOSTUS (27) Päällysteet ja pintarakenteet 2 Sillan päällysteitä on urapaikattu, mutta urapaikkauksissakin on jo kulumaa Päällysteissä todettiin vain paikallisesti verkkohalkeilua. Viitteitä suojabetonin huonosta kunnosta ei laajaalaisemmin saatu Sillan vesieristeenä on jostain syystä sekä bitumikermiä, että mastiksia. Koko kannen kattavaa vesieristeiden uusimista ei ilmeisesti ole tehty Vesieriste vuotaa ainakin paikallisesti. Suhteessa päällysteiden kuntoon, kannen pintarakenteiden uusiminen kannatta tehdä lähivuosina kun päällyste on käytetty loppuun. Kaiteet 2 Kaiteiden sinkkikerros on ikääntynyt. Ruosteisuutta havaittiin kuitenkin suhteellisen vähän. Ruosteisuus on lähinnä luokkaa Ri 1 Kaidepylväiden juuret on kertaalleen kunnostettu, mutta alkavaa ruostumista oli jo nähtävissä Kaiteiden pintakäsittelyn uusiminen tulee kysymykseen lähivuosina Saumaukset ja liikuntasaumat Päällysteen poikittaissaumaukset maatukien kohdalla ovat korkeintaan tyydyttävässä kunnossa. Tuella 5 saumaus vuotaa Liikuntasaumalaitteita ei ole. Ei ilmeisesti edes turkkilevyjä asfaltin alla Reunapalkkien saumaukset on syytä ainakin huoltaa. Siipimuureissa ei havaittu korkeita kloridipitoisuuksia tai merkittävää pakkasrapautumaa kuitenkaan vielä Sillan varusteet 2 Sillan varusteet yleisesti ottaen ovat tyydyttävässä kunnossa Sillan keskelle on lisätty 1 kuivatuslinja. 1 uudemmista syöksytorvista vuotaa Sillan alkuperäiset syöksytorvet reunaulokkeissa ovat pääsääntöisesti ruosteisia ja liianlyhyitä. Niiden sijoittelu on asiallinen Tippuputkia on yhteensä 62 kpl. Suurin osa niistä on liian lyhyitä. Arviolta 7 kpl tippuputkista on tukossa Sillassa on maatuilla yhteensä 6 kpl kumilevylaakereita. Näiden suhteen ei havaittu ongelmia. Laakeritasot ovat kuitenkin suhteellisen korkeita. Laakeritasojen säilyvyys vaarantuu todettujen vesivuotojen johdosta Kannen alapuoliset valaisimet (9 kpl) ovat kunnossa, mutta ikääntyneitä ja hieman epäesteettisiä Siltapaikka 2 Siltapaikka on yleensä ottaen tyydyttävässä kunnossa 5tuen etuluiskasta puuttuu 1 pintavesikouru. Merkittävää eroosiovauriota tästä aiheutuen ei kuitenkaan havaittu Helsingin toimisto: Heikkiläntie 7 D Oulun toimisto: Rovaniemen toimisto: Sipolantie 3 Kotisivu: Telefax Telefax Telefax etunimi.sukunimi@kortes.fi