RENNEBU KOMMUNE KJERKBRUA HENGEBRU

Transkript

1 RAPPORT FRA HOVEDINSPEKSJON JUNI 2011 RENNEBU KOMMUNE KJERKBRUA HENGEBRU SIV.ING ARNE MATHIAS SELBERG Nidarøy gate Trondheim bruinspeksjon.no Organisasjonsnr: MVA

2 Innholdsfortegnelse side INNLEDNING 3 KONKLUSJON 4 DOKUMENTGRUNNLAG FØR HOVEDINSPEKSJON 5 GJENNOMFØRING AV HOVEDINSPEKSJON 5 SKADEPÅVISNING OG SKADEGRAD 5 BRUKONSTRUKSJONENS ELEMENTINNDELING 6 HOVEDINSPEKSJON HOVEDKABEL, STÅL 6 HENGESTENGER, STÅL 12 TVERRBÆRER, STÅLBJELKE 13 TVERRBÆRER, TREBJELKE 14 STÅLSTAG UNDER VEGBANE 15 STÅLSTAG AVSTIVING VEGBANE 17 LANGSGÅENDE BJELKE, STÅL 18 FAGVERK/RAMMEKONSTRUKSJON, TRE 19 SLITELAG, TRE 21 REKKVERK, TRE 23 TÅRNKONSTRUKSJON, TRE 25 TÅRNFUNDAMENTER, STEIN 32 FORANKRING, BETONG 33 BEREGNINGER 36 Siv.ing Arne Mathias Selberg 2

3 Innledning. I oppdrag for Rennebu kommune, har Siv.ing Arne Mathias Selberg utført en hovedinspeksjon av Kjerkbrua ved Rennebu kirke. Hensikten med oppdraget er å utarbeide en tilstandsrapport på brukonstruksjonen. Del 2 av oppdraget, består av å utarbeide ett forslag på alternative løsninger og kostnadsvurdere dette. Denne leveransen kommer ihht til plan 6 juli Info om Kjerkbrua Hengebrua er bygd i Spennvidde 54m og føringsbredde 2,4m. Tårn, brudekke og delvis avstiving/fagverk er utført i tre. Fundament er murt stein. Brua er nylig nedklassifisert til Gang- og Sykkelbru. Inspeksjonen ble gjennomfør 21 juni til av Byggingeniører Stine Fossbakken og Siv.ing Arne Mathias Selberg. Siv.ing Arne Mathias Selberg 3

4 Konklusjon av Kjerkbrua Hovedkabel: Det er knyttet stor usikkerhet til kapasiteten på hovedkablene, dette er vanskelig å anslå da det ikke finnes informasjon på ståltype/kabeltype og faktisk areal på hovedkabel. Samt innvendige skader som ikke er synelig ved en hovedinspeksjon. Det er oppservert gravrust og kabelbrudd ved innfestning av hovedkabel/fundament i akse 28. Fundamenter: Bruen fundamenter og forankringsklosser er i god teknisk stand. Brubanen + Hengestag: Bruens sekundærbærer og fagverk, er i god teknisk stand. Noen sprekker, men ingen alvorlige skader. Stålbjelker under brubanen er i grei teknisk stand uten store rust eller andre skader som har innvirkning på konstruksjonen kortsiktig. Flere hengestag er skadd/påkjørt, men de er avlastet med stålwire og anses som godt nok for en gang og sykkelbru uten trafikklast. Horisontal og vertikal stålavstiving er slitt, men fungerer. Mye slark og dødgang i systemet. Ved stor vindbelastning kan horisontal stivhet gi etter. Tresøyler: Bruen er svært redusert i bæreevne pga fukt og råteskade i søylenes nedre del. Dette er en skade som har fått utvikle over tid pga manglende vedlikehold. Sprekker i søyler kan være pga råteskade og/eller omfordeling av spenninger i treverket. Dette er uklart da det ikke finnes gode måleresultater fra tidligere inspeksjoner. Overslagsberegninger tilsier at kapasiteten av søyler er redusert til 33% av full kapasitet når det ikke er sprekker i treverket, noe det er. Anbefaling: Brua viser tegn på lokal overbelastning, slitasjeskader pga alder, ytre belastning og delvis manglende vedlikehold. Det er stor usikkerhet rundt kapasiteten i hovedkabler og stor usikkerhet rundt fuktskader i søyler. Kapasitetskontroll søyler og trådbrudd i hovedkabler tilsier at bruen må stenges for ferdsel. Trådbrudd i hovedkabel muliggjør en fortsatt bruk av bruen som Gang- og Sykkelbru, men den lokale svekkelsen i søylefoten spiller inn som hovedargument for avgjørelsen. Anbefaling er å stenge bruen, avdekke all fukt og råteskade i bruens 8 søyler, samt gjennomføre en full analyse på brukonstruksjonen med det faktisk opptredende tverrsnittet etter en grundig avdekking av søylene. Bruens tilstand konkluderes med: 4B, Kritisk skade, tiltak straks. Bruen stenges for all trafikk og videre undersøkelser av søyler og hovedkabler anbefales. Siv.ing Arne Mathias Selberg 4

5 Dokumentgrunnlag før hovedinspeksjon. Før oppstart av Hovedinspeksjon, ble det gjennomført ett oppstartsgjennomgang på Rennebu kommunehus, sammen med Geir M Fjellstad. Der vi gikk gjennom det som var gjort siden siste hovedinspeksjon datert den Tegningsgrunnlag var ikke tilgjengelig, heller ikke annen dokumentasjon på tidligere arbeider. Tidligere inspeksjonsrapport fra 2002 ble overlevert. Gjennomføring av hovedinspeksjon. Inspeksjonen ble gjennomført etter retningslinjer gitt i Statens Vegvesens håndbok 136, Hovedinspeksjon bru. Samt Håndbok 147 Forvaltning, drift og vedlikehold av bruer. Hensikt med inspeksjon er å avklare tilstanden til Kjerkbrua, Rennebu Kommune. Tilkomstutstyr: Tau og stige. Skadepåvisning og skadegrad Skadegrad/Konsekvens gitt etter Statens Vegvesens håndbok 136 Skadekonsekvens. B: Skade/mangel som truer Bæreevnen. T: Skade/mangel som truer Trafikksikkerheten. V: Skade/mangel som kan øke Vedlikeholdskostnader. M: Skade/mangel som kan påvirke miljø/estetikk. 0: I orden, ingen skade/mangel 1: Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. 2: Middels skade/mangel, tiltak innen 3-10 år. 3: Stor skade/mangel, tiltak innen 1-3 år. 4: Kritisk skade, tiltak straks. Siv.ing Arne Mathias Selberg 5

6 Brukonstruksjonens elementinndeling. Bilde av bru mot Nord Elementinndeling. Pkt 1 er mot Rennebu/Voll, Øst. Pkt 28 er mot Lia, Vest Hovedinspeksjon, Gjennomgang av brudeler. Hovedkabel, stål. Kabler er bygd opp av 6 stk wire, runde tråder, Utvendig diameter 41,5mm. Åpen kabel. Kablene har slitt overflatebehandling, noe moderat overflaterust. Kabelens utforming muliggjør oppsamling av vann og rust innvending i hovedkabel. Over tårntoppen, er det lette overflate skader, god drenering og god tildekking av tårntopp gjør at det er ikke alvorlige skader. Noe overflate rust under innfesting hengestag. Største korrosjonen og størst usikkerhet er innfestingen av kabler i overgang kabel og fundament, akse 28. Det er i dette pkt at det er synelige brudd og stor overflate korrosjon på stål i hovedkabel. Dette vil redusere bæreevnen og kapasiteten. Det er påvist påkjøring av begge hovedkabler over FV 510. Hovedkabel, sør og nord: 3B, Skade/mangel som krever tiltak innen 1-3 år. Siv.ing Arne Mathias Selberg 6

7 Søyletopp, akse 2, mot Nord. Overflaterust og noe slitt overflatebehandling. Søyletopp, akse 2. Noe slitt overflatebehandling. God tildekking av nyere dato. Tørt treverk under tildekking. Siv.ing Arne Mathias Selberg 7

8 Innfesting landkar akse 28, mot sør. Hovedkabel ved innfesting, Hovedkabel mot Sør. Alvorlig korrosjon og brudd flere brudd på hovedkabels tråder. Siv.ing Arne Mathias Selberg 8

9 Innfesting landkar akse 28,mot Nord, Hovedkabel ved innfesting, Alvorlig korrosjon og flere brudd på hovedkabels tråder. Siv.ing Arne Mathias Selberg 9

10 Akse 28, mot sør. Overflate korrosjon og delvis innstøpt kabel umuliggjør kontroll av kabelen ved pkt som har stor belastning på kabel. Siv.ing Arne Mathias Selberg 10

11 Akse 28. Stor påkjøringsfare. Skiltet høyde er 2,9 meter. Siv.ing Arne Mathias Selberg 11

12 Hengestenger, stål. Hengestagene er påkjørt og skadd. De er utbedret med nye hjelpestag, av wire. Stagene har rust og er skjeve, men nye hjelpewire avlaster stagene og er en akseptabel løsning for en Gang og Sykkelbru som er stengt for alle typer kjøretøy. Ukjent bruddbelasning for stag og wire. Stålwire skraper mot boltegrupper pga dynamiske svingninger i brua, dette skader stålwire, men ikke av betydning per dags dato. Denne type skade er påvist på bruens Nord- og Sørside mellom akse 4 til 25. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Stag og wire-løsning. Siv.ing Arne Mathias Selberg 12

13 Tverrbærer, stålbjelke. Tverrbærer stål, under brudekket er bærer for punktplasten og ut til hengestag. Disse har overflaterust, ikke alvorlig skade eller funksjonsfeil. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Akse 21, mor Øst. Ståldrager mellom pkt 4 til 25 har lett overflaterust. Siv.ing Arne Mathias Selberg 13

14 Tverrbærer, trebjelke. Tverrbærer tre, under brudekket er sekundærbærer for punktplasten og ut til langsgående stålbjelke. Treverket er av god stand, noe råte/fuktskader ble observert på ca 4 stk bjelker. Flere av bjelken hadde sprekker som kan være pga store skjærkrefter i treverket/ evt uttørking. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Akse 21, mor øst. Bilde viser en representativ utvalg av tverrbjelkene under bruen i akse 4 til 25. Noe sprekkdannelse og lokale fuktskader. Siv.ing Arne Mathias Selberg 14

15 Stålstag under vegbane. Disse har overflaterust, men vibrasjoner i bruen over lang tid har medført av det er slark mellom innfasting stag og Tverrbærer stål. Brubanens horisontale stivhet er redusert, men ikke på kritisk nivå. Skadegrad: 2B, Middels skade/mangel, tiltak innen 3-10 år. Akse 7, mor sør. Overflate rust på stag under bru. Siv.ing Arne Mathias Selberg 15

16 Bilde innfesting stag. Under akse 7, bjelke mot nord. Vibrasjoner og korrosjon har bidratt til mye dø-gang i innfesting stag/bjelke under bruen. Kan kollapse ved sterk sidevind. Opptredende mellom akse 4 til akse 25. Siv.ing Arne Mathias Selberg 16

17 Stålstag avstiving vegbane. Disse har svak overflaterust, men vibrasjoner i bruen over lang tid har medført av det er slark mellom innfasting stag og Tverrbærer stål. Brubanens vertikale stivhet er redusert, men ikke på kritisk nivå. Mangelfull innfestning, ingen akutte tiltak. Skadegrad: 2B, Middels skade/mangel, tiltak innen 3-10 år. Akse 19. Bolter har vridd seg pga slakk i bruens avstivingsstag. Horisontalt og Vertikalt. Siv.ing Arne Mathias Selberg 17

18 Langsgående bjelke, stål. Langsgående stålbjelke, under brudekket er hovedbærer for lastnedføring ut til hengestenger. Disse har overflaterust, ikke alvorlig skade eller funksjonsfeil. 2 stk eldre påkjøringsskader uten statisk betydning. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Akse 8, mot vest. Siv.ing Arne Mathias Selberg 18

19 Fagverk/Rammekonstruksjon, tre. Fagverk/Rammekonstruksjon er av god kvalitet, treverket er tørt og alle bolteforbindelser er gode/godkjent. Noe sprekkdannelser og uttørking av treverk, men ikke kritisk, da bruen bæres av stålbjelker under, stag og hovedkabel. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Akse 7, mot vest. Noe oppsprekking av trevirke lang hele brukonstruksjonen. Siv.ing Arne Mathias Selberg 19

20 Akse 7, mot øst. Noe oppsprekking trevirke. Slitt overflatebehandling. Siv.ing Arne Mathias Selberg 20

21 Slitelag, Sekundærbærer tre. Slitelaget er slitt pga kjøretøy med piggdekk over lang tid. Dette er ikke av betydning, så lenge bruen kun brukes som Gang- og Sykkelveisbru. Dimensjoneringskontroll ihht Laststandard for bruer, viser at dekket er underdimensjonert for kjøretøyslaster for Gang- og Sykkelveibru. Skadegrad: 3B, Stor skade/mangel, tiltak innen 1-3 år. Bilde mot Øst. Sporslitasje. Siv.ing Arne Mathias Selberg 21

22 Akse 15, mot Vest. Spordybde på 46mm. Siv.ing Arne Mathias Selberg 22

23 Rekkverk, tre. Det er tydelige skader fra påkjøring fra kjøretøy/div. gjennom tiden. Flere bolter til innfesting rekkverk er ødelagt/påkjørt/mangler. Det er også mangelfullt utformet med tanke på fall sikkerhet. Mangelfullt i henhold til rekkverksstandarden. Manglende fallsikring bidra til høy skadegrad, T3. Skadegrad: 3T, Stor skade/mangel, tiltak innen 1-3 år. 2B, Middels skade/mangel, tiltak innen 3-10 år. Mellom akse 4-25 Siv.ing Arne Mathias Selberg 23

24 Påkjøringsskader. Siv.ing Arne Mathias Selberg 24

25 Tårnkonstruksjon, tre. Trepilarer, akse 2, 3, 26 og 27. En ytre og overflatisk gjennomgang av tresøylene, viste at trevirket er hardt og det er noen sprekker i treverket. Ved en nærmere kontroll av søylekonstruksjonens fot, i overgang betongfundament/tre, så viste 7 av 8 søyler store fukt/sopp/råte-skader i søylens nedre del. Det er påvist sterk råte og svekkelse i treverket. Man kan se på trepilarene, at det er en mulig vridning og tilleggsmomenter på tresøylene pga endret indre spenninger inne i tresøylene, dette kan medfører til ekstra belastning i søylene og videre oppsprekking i treverket. Vertikale sprekker oppetter søylene, kan være pga endret lastbilde i søyler pga råte og redusert motstand mot Skjær, trykk og moment i tresøylen. Konstruksjonens sammensatte skadebilde, store råteskader i ett svært kritisk konstruksjonsmessig punkt medfører at søyler får en høy skadekarakter. Beregninger viser at kapasiteten til søylene er redusert til en tredjedel av kapasiteten ved åpning i av bruen i Skadegrad: 4B, Kritisk skade, tiltak straks. Tørt og fint treverk. Noe naturlig oppspreking i søyler. Siv.ing Arne Mathias Selberg 25

26 Vertikale sprekker i treverket. Akse 3. Siv.ing Arne Mathias Selberg 26

27 Hovedsøyle, Akse 3 mot nord. Store råte og fuktskader i overgang tre/fundament. Gjennomgående fukt i treverk. Siv.ing Arne Mathias Selberg 27

28 Hovedsøyle akse 3 mot Nord. Siv.ing Arne Mathias Selberg 28

29 Hovedsøyle akse 3 mot Nord, Gjennomgående fukt i treverk. Siv.ing Arne Mathias Selberg 29

30 Hovedsøyle, Akse 3 mot Sør. Oppsprekking/manglende skjærkapasitet i søyle pga stor råte i treverket. Vertikale sprekker i trevirket som forplaner seg oppover i søylen. Siv.ing Arne Mathias Selberg 30

31 Hovedsøyle, Akse 25 mot sør. Store råte/fukt og sopp i treverk. 12 cm treverk var råtnet bort, bløtt trevirke videre innover. Massiv råte og fuktskade. Siv.ing Arne Mathias Selberg 31

32 Tårnfundamenter, Stein. Tårnfundamentene på begge sider er av god kvalitet, noen småskader, men uten konstruktiv betydning. Noe utvasking, men oppfattes som hel og uskadd. Ingen konstruksjonsmessig betydning. Kontrollerte også i vannet og det er ingen utvasking under/ved fundamenter, utglidning o.l. av betydning. Skadegrad: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Fundament Akse 4 Fundament Akse 25 Siv.ing Arne Mathias Selberg 32

33 Forankring, betong. Gravitasjonsforankring akse 1: Det finnes ingen tegninger/beskrivelser av fundamentet, men den oppstikkende betongen er hel og pen. Ikke sprekker eller utfelling av rustprodukter. Betongen oppfattes som hel og fundamentet ser ikke til å ha flyttet/ endret på seg. Skadefri og i god stand. Betong/Fjellforankring akse 28: Betongen er noe tildekt av mose/gress. Etter avdekking så ser betongklossen hel og pen. Det er ingen riss/sprekker/kalkutfelling/rustutfelling eller noe som tilsier at den er svekket eller redusert i bæreevne. Skadegrad, begge fundamentene: 1B, Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig. Fundament akse 1, mot nord. Noe lokal påkjøring av fundament. Liten skade. Siv.ing Arne Mathias Selberg 33

34 Fundament akse 1, mot Nord. Ingen rust eller sprekker. Siv.ing Arne Mathias Selberg 34

35 Fundament akse 28. Ingen riss, sprekker eller rust. Kun missfarging i overflate betong, samt noe påkjøring. Ingen konstruktiv betydning. Siv.ing Arne Mathias Selberg 35