MIKROPORAN KÄYTTÖ PUUSILLAN LAAJENNETUSSA YLEISTARKASTUKSESSA SILTATEKNIIKAN PÄIVÄT HEIKKI KAPANEN 24.1.2017
PIENTEN PYÖRÖPUISTEN PUUSILTOJEN LYT-TOIMEKSIANTO VUONNA 2016 - Toimeksianto perustui Liikenneviraston kanssa solmittuun puitesopimukseen: Maantiesiltojen yleistarkastukset PoS- ja KeS-Elyjen alueilla. - Työ minikilpailutettiin neljän sopimuskonsultin kesken. - Neljä kohdetta Keski-Suomessa ja kuusitoista Savo-Karjalassa. - Työn sisältö oli määritetty L0 13/2016 ohjeen luonnoksen 8.4.2016 mukaiseksi. - Kolmiaukkoisia pyöröpuisia vesistöpalkkisiltoja (joista kolmessa sillassa oli liimapuupalkit). - Tarkastetut sillat on rakennettu vuosina 1957 1975 (ikä ka. 46 v.). - Puukannet oli uusittu (yhdessä päällystetty) vuosina 1991 2015 (ikä ka. 10 v.). - Yksittäisten kohteiden maa- ja välitukia oli osittain korjattu. - Yhtä lukuun ottamatta, tarkastettavat sillat olivat painorajoitettuja. 2
TOIMEKSIANNON LÄPIVIENTI - Tarjoustyö toukokuussa 2016: työn alustava suunnittelu eri toteutus- ja työryhmävaihtoehdoilla sekä riskiarviot. Päädyttiin kahden mikroporaajan ja päätarkastajan työryhmään. Sama ryhmä yhtä aikaa joka sillalle, jotta työturvallisuus ja tasainen työn laatu toteutuisi mahdollisimman hyvin. - Aloituskokous tilaajan kanssa 7.6.2016: työn sisällön varmennus ja lähtötietoja koskevat pyynnöt. - Valmistelut ennen kenttätöitä: työsuunnitelma, laatusuunnitelma, infrariskikartoitus ja työturvallisuussuunnitelma, liikennejärjestelysuunnitelmat, ilmoitukset Liikennekeskukseen, aikataulu-, majoitus- ja kalustovaraukset, täydentävät kalustohankinnat sekä tarkemittauspohjien laadinta ja tarkastuslomakkeiden tulostus. - Kenttätyöt suunnitellusti elo- syyskuun aikana, vaikka mittausten ja mikroporausten määrät kasvoivat oletetusta. Mikroporaukset suoritti Jyväskylän Arboristipalvelu Oy IML-RESI PD400 mikroporalla. Arboristi tulkitsi mikroporaustulokset WoodInspector-ohjelmaa apuna käyttäen. - Tiedottaminen ohjausryhmälle kenttätyöjaksojen jälkeisinä päivinä. - Malliraportin hyväksyttäminen tilaajalla. - Tilaajan pyynnöstä osallistuttiin lisätyönä Liikenneviraston ohjeen LO 13/2016 kommentointiin. - Raportointi: siltakohtaiset raportit ja siltarekisterisyötöt syys- ja lokakuussa. Laadunvarmistus. - Työn luovutus 17.11.2016. 3
KENTTÄTÖIDEN SUORITUKSESTA - Liikennejärjestelyt tehtiin itse. Venettä käytettiin apuna tarkastuksissa. - Sillantarkastuslomakkeiden täyttö ja kohteiden yleis- ja vauriovalokuvaus. - Yhteensä 1564 mikroporausta, noin 80 kasvukairanäytettä ja 3000 tarkemittaa. 4
TARKASTUSTEN ALKUKATSELMUKSET - Olosuhteiden huomiointi. Vaurioiden syiden ja merkityksen arviointi on tärkeää. - Sillan taipuma näkyy sivulta katsottaessa (ja pituussuunnassa kaidejohteista). - Murtumat, painumat, kiertymät, kallistumat ja kuluminen jne. havainnoidaan. - Sillan kosteusrasituksesta voi päätellä mahdollisia lahovauriokohtia. 5
PUUSILTOJEN HERKIMMIN LAHOAVAT KOHDAT, JOISSA LAHO ON NÄKYVÄÄ - Voimakkaasti kosteusrasitetut pulttiliitosten ympäristöt. - Sillan kannen ulkopuolelle sijoittuvat maanvastaiset tukiseinät ja takapaalujen yläpäät. - Kosteusrasitetut parrujen päät, kuten niskojen ja sidepuiden päät. 6
MIKROPORAUS TYÖSUORITUKSENA - Mikroporaus on melko nopea ja luotettava puurakenteen lahotutkimusmenetelmä, joka perustuu Ø 3 mm talttapäisen terän työntö- ja pyörimisvastuksen mittaamiseen. - Paljastaa piileviä lahovaurioita. - Menetelmällä saadaan laaja otanta. - Havaintotiedot saadaan käyttöön jo kohteessa. - Mikroporaus soveltuu hyvin painekyllästettyjen parrujen lahotutkimuksiin. Pienten pyöröpuisten siltojen tarkastuksissa ainoastaan takapaalujen ja -seinien poraus todettiin paikoin mahdottomaksi. Käytetyn poran pituus on noin 80 cm, joten se ei mahdu kaikista ahtaimpiin paikkoihin. 7
MIKROPORAUSTIEDOSTON TULKINTA - Kuvaa luetaan oikealta vasemmalle. Sininen käyrä osoittaa poran terän työntövastuksen ja taustalla oleva vihreä pyörimisvastuksen. Käyrän alapuolinen palkki kertoo puuaineksen kunnon esim. punainen on lahoa. 8
MIKROPORAUSTULOKSEN VARMENNUS - Kun mikroporalla tehtyjä lahohavaintoja varmennettiin kasvukairanäytteillä, noin 80 % tuloksista tuki toisiaan. Poikkeamia selittänee erot tutkimuskohdissa - laho voi olla paikallista. - Tukipaalun lahovaurio 11,5 18 cm syvyydellä. Mikroporatutkimustiedosto ja kasvukairanäyte. 9
YLI 20 mm SYVIEN LAHOVAURIOIDEN OSUUS MIKROPORAUSKOHDISSA - 1. Takapaalut 12 % (seinäpuut 4 %; tosin suurin osa porauksista on etuseinistä). - 2. Tukipaalut maatuilla 11 %. Ilman varmennuksia 8 % (maapinnan rajan läheltä). - 3. Välitukipaalut 7 %. Ilman varmennuksia 6 % (poraus vesirajan yläpuolelta). - 4. Kannattimien ylimmät parrut 9 % (puolet reunimmaisissa, yksi huonompi silta). - 5. Niskat 5 % (ei ulokkeita). 4. 2. 1. 5. 3. 10
ENTÄ MUUT PUUSILTOJEN PIILEVÄT VAURIOT JA NIIDEN TARKASTUS? - Halkeamat tallentuvat mikroporaustiedostoihin, mutta niiden merkitys on arvioitava näköhavaintojen avulla. - Palkkien pulttiliitosten korroosioon ei ole kiinnitetty riittävästi huomiota. Alla olevan kuvassa näkyy pulttireikien kautta tapahtuvaa vesivuotoa ja pulttien aluslevyjen lehtiruostetta. - Päällyste peittää kansilankutuksen lahovaurioita. 11
SILLANTARKASTUSTULOSTEN MUUTOS - Siltarekisteriin syötetyn tarkastustiedon perusteella saadut VPS ja Lyk. - VPS = vauriopistesumma (huomioi rakenneosien merkityksen, vaurioiden vakavuuden ja vaurioiden korjaustarpeiden kiireellisyyden). - Lyk = laskettu yleiskunto (painotettu keskiarvo rakenneosien kuntoarvioista). 600 500 400 300 200 100 0 VPS:n kasvu kohteittain 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Lyk:n kasvu kohteittain Edellinen tarkastus LYT 2016 Edellinen tarkastus LYT 2016 12
MIKSI YLEISTARKASTAJAT EIVÄT KIRJAA KAIKKIA NÄKYVIÄ VAURIOITA? - Vaikuttaa siltä, että yleistarkastuksissa siltojen alapuolen tarkastaminen on ollut puutteellista. - Ohjeiden puutteet esim. Sillantarkastuskäsikirja ei käsittele puurakenteiden vaurioluokittelun yhteydessä kiinnityspulttien vaurioluokittelua. - Onko vain liian kiire (halvat hinnat) vai onko puutteita osaamisessa (puusiltojen osuus vain ~ 4 %)? 13
TARKASTUSOHJEITA PITÄÄ TARKENTAA - Rakenteen kriittisen kohdan arvioinnissa pitäisi huomioida ko. voimasuureet. - Kun tukipaalusta mitataan 20 mm syvä laho, sen pinta-alan osuus paalun poikkileikkauksesta voi olla: pintalahona 30 % ja sydänpuun lahona < 1 %. - Taipuman vakavuutta voisi luokitella sen suuruuden mukaan: taipuma/jänneväli. - Entä lahon etenemisnopeuden erojen arviointi (pintalaho vaikuttaa hitaammin etenevältä)? 14
LYT-SUOSITUS KAIKILLE YLI 35 VUOTTA VANHOILLE PYÖRÖPUISILLE SILLOILLE - Pyöröpuita on käytetty Siltarekisterin siltajoukon mukaan 383:ssa Liikenneviraston hallinnoimassa sillassa. Näistä 336 kpl on yli 35 vuotta vanhoja. - Liikenneviraston hallinnoimia puisia palkkisiltoja ja jatkuvia palkkisiltoja on ollut 202 kpl vuonna 2016. - Kuntien ulkoilureiteillä on pyöröpuurakenteisia siltoja. 15
MUITA SOVELTUVIA MIKROPORAUSKOHTEITA - Linjataulujen painekyllästettyjen parrujen päät ovat herkkiä lahoamaan ja niiden lahoalueiden laajuutta voisi tarkastaa mikroporalla. - Mikroporaus soveltuu puupaalu- ja hirsiarkkulaitureiden vedenpinnan yläpuolisiin lahotutkimuksiin. 16
Heikki Kapanen Projektipäällikkö VAHANEN-YHTIÖT Vahanen Rakennusfysiikka Oy 041 5152 418