VEJDIREKTORATETS AKR-BROER VERSION 2.0

Transkript

1 VEJDIREKTORATETS AKR-BROER VERSION 2. DANSK BETONFORENING DEN 3. OKTOBER 213 ERIK STOKLUND LARSEN UDDRAG FRA ET SÆREFTERSYN 1

2 Formål: at udføre en screening af mindre broer opført i perioden VD-undersøgelse 29 (Rambøll) Vosnæsvej Opført 1976 Dimension: længde 54.5 m, bredde 1. m Trefagsbro Pladebro udført i beton med slap armering og uden forskydningsarmering Støbt sammen med to forspændte, langsgående hovedbjælker Understøttet af to rammekonstruktioner og to endevederlag Kilde: Alkalikiselskadet betons tilstand og styrkeegenskaber (213) Damien Lawrence Hannerz Christian Gottlieb 2

3 Fotos: Damien Lawrence Hannerz og Christian Gottlieb BROEN VED BORREVEJLE VIG 3

4 AFSLUTNING VERSION 1. DANSK BRODAG 21 AKR-broer med ingen bøjler eller ringe sammenhæng i armering skal have speciel opmærksomhed og udskiftning bør overvejes. Disse broer bør holdes under skærpet opsyn! AKR-broer med armeringsnettet bundet godt sammen kan med fordel repareres. Det skal vurderes fra sag til sag om broen skal udskiftes eller repareres! 4

5 VEJDIREKTORATETS AKR-BROER VERSION 1.1 DANSK BETONFORENINGS TEMADAG I BILLUND 212 Vi kender stort set skadesmekanismen Influerende faktorer Omfang og hastighed Vi har prøvningsmetoderne til detektering Efterhånden et stort antal fuldskalaforsøg og erfaringsgrundlag Vi mangler værktøjet til vurdering af restbæreevnen af eksisterende broer Beregningsregler Bæreevneforsøg Broareal (m 2 ) Areal af Vejdirektoratets almindelige broer Genanskaffelsesværdi: 2-25 mia. kr

6 AREALET AF VEJDIREKTORATETS ALMINELIGE BROER SOM FUNKTION AF BYGGEÅR MED RØDT ANDELEN AF AKR-BROER, DOG KUN DEM EFTER Broareal (m 2 ) Betonbroer (almindelige) der vurderes som potentielt alkalikisel-reaktive Broareal (m 2 )

7 6. Betonbroer (almindelige) der vurderes som potentielt alkalikisel-reaktive Broareal (m 2 ) Samlet set i alt ca. 4. m 2 og udgør en genanskaffelsesværdi på ca. 6-7 mia. kr. BRO NR VED ØLSTYKKE UDVIKLING I ALKALIKISELREAKTIONER Skadet broplade areal (%) Opført Reparation: Ny overbeton Ny fugtisolering Nye kantbjælker Årstal 7

8 6. Betonbroer (almindelige) der vurderes som potentielt alkalikisel-reaktive Broareal (m 2 ) Fugtisoleringens levetid er 4 år, så skal der investeres 1,1 mia. kr. i 213 forudsat ingen tidligere investeringer 6. Betonbroer (almindelige) der vurderes som potentielt alkalikisel-reaktive Broareal (m 2 ) Fugtisoleringens levetid er 45 år, så skal der investeres,5 mia. kr. i 213 forudsat ingen tidligere investeringer 8

9 6. Betonbroer (almindelige) der vurderes som potentielt alkalikisel-reaktive Broareal (m 2 ) Fugtisoleringens levetid er 5 år, så skal der investeres,1 mia. kr. i 213 forudsat ingen tidligere investeringer 213-OMKOSTNINGER - EFTERSLÆB SÅFREMT DER IKKE HAVDE VÆRET INVESTERET I VEDLIGEHOLDELSE TIL DATO OMKOSTNINGER ER EKSKLUSIVE TRAFIKOMLÆGNINGER Isoleringens levetid 4 år 45 år 5 år Areal til reparation 27. m m 2 2. m 2 Omkostning for omisolering 1,1 mia. kr.,5 mia. kr.,1 mia. kr. 9

10 AKR-BROER OMKOSTNINGER FORUDSAT 45 ÅRS LEVETID AF ISOLERINGEN OMKOSTNINGER ER EKSKLUSIVE TRAFIKOMLÆGNINGER Omkostning for omisolering,5 mia. kr.,5 mia. kr.,4 mia. kr. Antag 5 % af broerne skal udskiftes 9 mio. kr. 9 mio. kr. 7 mio. kr. Såfremt halvdelen af disse kan reddes, er der sparet 6 mio. kr. 6 mio. kr. 46 mio. kr. VOSNÆSVEJ KILDE: COWI/DTU (213) Længde 55 m Bredde 1 m Dobbelt butterfly Forspændt betonkonstruktion Slapt armerede vinger 1

11 FORUNDERSØGELSER Der er sket omfattende laminering af brodækket som følge af AKR i broens sydlige ende Der er ingen synlig nedbrydning af betonen i broens nordlige ende Der er især betydelige skader i de udkragede vinger, der kun er slapt armeret og hvor der ikke er nogen forskydningsarmering. BÆREEVNEFORSØG De primære formål med bæreevneforsøgene (i alt 4 stk.): Fastlægge om OF af Vosnæsvej har tilstrækkelig bæreevne i forhold til den faktiske belastning på broen Vurdere om der er en signifikant forskel på bæreevnen i de områder, hvor betonen er nedbrudt og de områder, hvor der ikke er synlige skader på betonen Det sekundære formål med forsøgene er: Tilvejebringelse af datamateriale der kan benyttes til at udvikle en generel beregningsmodel til fastlæggelse af bæreevnen af AKR belastede betontværsnit 11

12 FORSØGSOPSTILLING 12

13 13

14 FORSØGSOPSTILLING FORSØGSRESULTATER Forsøg nr. 1 i beskadiget område (foto taget oppe fra) Bæreevne 43,6 t Forsøg nr. 2 i beskadiget område (foto taget nede fra) Bæreevne 26,2 t Den store forskel i bæreevnen vurderes foreløbigt at skyldes forskellig hastighed i lastpåføringen. Der er benyttet højere hastighed ved lastpåføringen i forsøg nr. 1. Konklusionen blev at broen har tilstrækkelig bæreevne og der er ikke behov for en udskiftning af broen hvorfor den er blevet repareret. 14

15 VEJDIREKTORATETS AKR-BROER VERSION 2. DANSK BETONFORENINGS MØDE I KØBENHAVN DEN 3. OKTOBER 213 Vi kender stort set skadesmekanismen Influerende faktorer Omfang og hastighed Vi har prøvningsmetoderne til detektering Et stort antal fuldskalaforsøg og erfaringsgrundlag Vi udvikler grundlaget til vurdering af restbæreevnen af eksisterende broer Beregningsregler (i samarbejde med rådgiverne) Bæreevneforsøg (i samarbejde med rådgiverne) Prøver at få en dybere forståelse af brudmekanismen (i samarbejde med DTU eksamensprojekter og PH.D.-studier) Budgetmæssigt kan udfordringen håndteres og der er penge at spare hvis alt går godt. 15