Betonirakenteiden korjaaminen 2019

Transkriptio

1 Matti Airaksinen, Ramboll Finland Oy Rakenneosien uusiminen, rakenteiden vahvistaminen, raudoituksen uusiminen tai lisääminen, vedenalaisten rakenteiden korjaus 11/4/2019

2 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Purkutyö By 41 ja SILKO Purkamis- ja esikäsittelymenetelmät, SILK0 2. sarja Purkumenetelmän valinta Rakenteen lujuus ja vaurioitumisaste Korjauksen tai uusimisen rajapinnan laatuvaatimukset Työtekniset rajoitteet

3 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Purkutyöt Purkumenetelmät Mekaaninen piikkaus Murskaimet Vesipiikkaus Timanttisahaus Jyrsintä Poraus Betonipinnan poisto ja puhdistus Tasovesipesu, suihkupuhdistus, sinkopuhallus, suurapainepesu, kuivajääpuhallus

4 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Purkumenetelmät veden alla Vesipiikkaus puomilla < 2m / WP Hydraulisesti tai paineilmalla Vesipiikkaus Mekaaninen piikkaus Timanttisahaus Timanttiporaus

5 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Ympäristön suojaus, liikennejärjestelyt ja vaiheistus SILKO Työturvallisuus, TURO ja RATU-kortisto Muun muassa seuraavat tekijät saattavat vaarantaa työntekijöiden turvallisuuden: tie-, raide- ja vesiliikenne sähköjohtojen lähellä työskentely työskentely puutteellisilla telineillä ja työtasoilla korjausaineiden aiheuttamat työhygieeniset haitat virheelliset tai puutteelliset työmenetelmät ja välineet poikkeukselliset sääolosuhteet työympäristön epäjärjestys puutteellinen putoamissuojaus korjattavien rakenteiden huono kunto töiden huono ennakkosuunnittelu ja puutteellinen turvallisuussuunnittelu. SILKO Ympäristönsuojelu Olosuhteista tulevat määräykset esim. kunta, eliöstö, Natura 2000

6 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Ympäristön suojaus, liikennejärjestelyt ja vaiheistus Työvaiheistus Purkujärjestys ja rakenteen kantavuuden huomiointi Liikenteen vaatimusten huomiointi Kaistat ja alikulkukorkeusvaatimus

7 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Kantavuuden varmistaminen Rakenteen lujuus Betonin puristuslujuus ja vauriot Rakenteen staattinen toiminta Sillat, tukirakenteet Paljonko puretaan betonin ja raudoituksen yhteistoiminta, tuentatarve tarkasteltava laskennallisesti Liikennejärjestelyt kuorman vähentäminen, tarvittavat tilat Pääkannattajan tukeminen kun omapaino pienenee että jännitys säilyy, ettei uusi rakenne tule lisärasituksena vanhalle rakenteelle Julkisivun ulkokuori liittyy yleensä puristettuun rakenteeseen ei ongelmaa Parveke onko ulokkeellinen vai alhaalta tuettu Yleensä ripustukset uusitaan tai muutetaan alhaalta tuetuksi, olennaista purkujärjestys eli staattinen toiminta

8 Purkutyö, kantavuuden varmistaminen, betonin poistaminen Betonin poistaminen Betonin korjaus- ja suojaustöissä syntyvät jätteet on aina kerättävä ja lajiteltava Kierrätysmahdollisuus on esimerkiksi betonimurskan uusiokäyttö pengermateriaalina Betoniraudoitteiden uusiokäyttö terästeollisuuden raakaaineena

9 Telineet ja muotit, raudoitus, tartuntatankojen lisääminen Telineet ja muotit Puu- tai terästelineet, vaatii erillisen suunnitelman ja tarkastuksen Paikallatehtyjä tai valmiita elementtejä (fast beam) Huomioitava ympäristön vaatimukset kuten liikenne, kevytliikenne, auto, laiva, bussit, junat, kuormat Muottimateriaalit Raakaponttilauta, vanerimuotti, polymeerimuotti, teräsmuotti Pinnan ja muodon vaatimukset Muottimateriaali Ulkonäkövaatimukset Toleranssit Saumat liikuntasauma ja kutistumasauma

10 Telineet ja muotit, raudoitus, tartuntatankojen lisääminen Raudoitus ja tartuntatankojen lisääminen Teräslaadut Harjateräs teräs, ruostumaton kuumasinkitty, pinnoitettu (pintakäsittely) Lisäraudoitus, laskettava Säilytettävän raudoituksen hyödyntäminen Korvaava raudoitus ja jatkospituudet Tartuntatankojen käyttö Määrä, ankkurointipituus, poraus ja puhdistus, ankkurointiaineet (laasti ja kemialliset)

11 Progresso Pier (Mexico) 1937: Pilarit ruostumattomasta teräksestä 1965: Pilarit harjateräksestä

12 Rakenteiden vahvistaminen Vahvistamistarpeen arviointi Kunnon perusteella, mm. taipumat, muodonmuutokset betonirakenteiden halkeilu Kantavuuden perusteella laskennallisesti tai koekuormituksiin ja mittaustuloksiin perustuen. murtorajatila ja käyttörajatilat (esim. taipuma, halkeamaleveys). suunnittelukuorma Käyttöaste = rakenteen kuormitus / rakenteen kapasiteetti

13 Rakenteiden vahvistaminen Vahventamismenetelmät Lisäraudoitus /poikkileikkauksen suurentaminen Liimausvahventaminen Hiilikuitu Teräslevyt Jälkijännitäminen Kantavuuden lisääminen lisärakenteilla

14 Rakenteiden vahvistaminen Liimausvahventaminen 1) Palkkien taivutusvahventaminen: a) kenttä, b) välituki 2) Laatan taivutusvahventaminen 3) Palkkien leikkausvahventaminen 4) Pilareiden vahventaminen

15 Materiaalit Betoni Eurokoodin soveltamisohje Betonirakenteiden suunnittelu, InfraRYL, SILKO-tuotteiden luettelo Valintakriteerit käyttöikävaatimuksen mukaan Terästen korroosio Betonipeite Halkeaman leveys Betonin lujuusluokka (XC) Betonin vesi-sementtisuhde (XD ja XS) Rasitusluokat Karbonatisoitumisen aiheuttama korroosio, XC -luokat Kloridien aiheuttama korroosio, XD ja XS -luokat Jäätymis-sulatusrastitus, XF -luokat Kemiallinen rasitus, XA -luokat

16 Materiaalit Betoni sillat P-lukumenettely kattaa kaikki rasitusluokat Poikkeuksena XA-merkintää käytetään sulfaatinkestävässä P- betonissa Siltojen betonin lujuusluokat C25/30 C70/85 Standardi lieriö / 150 mm kuutio (MPa) Toteutusluokat 2 ja 3 Päällys- ja tukirakenteet 3 Peruslaatat, paalulaatat 2 Esim. C35/45-3 Toteutusluokka 1 < C20/25

17 Materiaalit Betoni Valintakriteerit Lujuus Max v/s, min sementtimäärä, min lujuusluokka, max raekoko Lisäaineet Lisähuokoistus ja työstettävyys Erikoisbetonit kuten Itsetiivistyväbetoni Korjauslaastit Korjausbetonit Huuhtoutumattomat (vedenalaiset)

18 Uusien osien ankkurointi Ankkurointialustan kunto Rasitus ja käyttöikä Materiaalivaatimus Teräs, ankkurointiaine Ankkurointipituus vs. kuormitus Kuormitus ja yhteistoiminta Vanhat betoniraudoitteet + lisäraudoitteet riittävä raudoitus Sopiva betonimassa Jälkihoito Jälkivalukaistan tarve Laadunvarmistus

19 Betonointi ja jälkihoito Betonilaadun valinta Siirrot, valettavuus, tiivistys, jälkihoito Korjauskohteessa etenkin kutistuvuus, lämmöntuotto ja notkeus Ahtaat paikat ja alhaalta pumpattavat IT-betoni Ratakohteet nopeasti kovettuva betoni Korjausmassa vs. betoniaseman massa Esikäsittely Puhdistus, kostutus Olosuhteet suojat, lämmitys, tärinä Betonimassan laadunvarmistus Ennakkokokeet sekä työmaatestit ja koekappaleet InfraRYL, B4 ja Väyläviraston kirje Taitorakenteiden tehostetut laadunvarmistustoimenpiteet

20 Betonointi ja jälkihoito Betonointityösuunnitelma Määritellään käytettävät betonilaadut Lujuusluokka, erityisvaatimukset, raekoko, notkeus, betonointinopeus, mahdollisesti hidastimet Betonin siirto muottiin Tarvittava siirtokalusto, pumppujenpaikat, aikataulu Betonin toimitus betoniaseman kanssa Betoninlaatu, aikataulu, kuormien koko, vara -asemat ja pumput Betonointityö Henkilöstö, työtehtävät, työjärjestys, tauot, varamiesjärjestelmä, jälkihoito Suojaukset, lämmitykset, betonin lämpötilaseuranta Jälkihoito Jälkihoitoaineet Kastelu (yleensä väh. 7 vrk)

21 Tarkastukset, mittaukset / laadunvarmistus InfraRYL Ankkuroinnin vetolujuus ja toleranssit Raudoitustarkastus Muottien ja telineiden tarkastus Betonimassan testaukset tehtaalla ja työmaalla, koekappaleet Betonipinnat laatu, väri, huokoset ja halkeamat

22 Rakenteen elinkaari ja laatu Riippuvainen kokoinsinöörityöprosessista Suunnittelu Rakenne on yhtä hyvä kuin prosessin heikoin lenkki Lähtötiedot, periaateratkaisut, tarkastusmenettely Rakentaminen Käyttö standardit, ohjeet, laatuvaatimukset Urakointi, tuotteet, olosuhteet, laadunvarmistus, dokumentointi Valvonta Kunnossapito, tarkastukset, korjaukset Omaisuudenhallintajärjestelmän ajantaisuus

23 Silloissa huomioitavat Väyläviraston vaatimukset InfraRYL NCCI- Eurokoodien kansalliset sovellusohjeet SILKO korjausohjeet ja SILKO-koeohjelmalla testatut tuotteet ja niiden luettelo Betonisiltojen korjaussuunnitteluohje LO 17/2011 Siltojen kantavuuslaskentaohje LO 36/2015

24 Silloissa huomioitavat Väyläviraston vaatimukset Täydentäviä ohjeita siltojen suunnitteluun LO 25/2017 Rautatiesiltojen korjaussuunnitteluohje LO 12/2016 Ratatekniset ohjeet (RATO) osa 8 Rautatiesillat LO 43/2013 Siltojen ja muiden taitorakenteiden tarkastusohjeet mm. Taitorakenteiden erikoistarkastusten laatuvaatimukset-sillat 28/2018

25 Menestystä työuralle! Ramboll Finland Oy Matti Airaksinen p