Vedlegg 4. OPPDRAGSGIVER Bodø Havn KF. OPPDRAGSGIVERS KONTAKTPERSON Per Erik Melgård. Tor Berg SAMMENDRAG

Transkript

1 Norconsult AS, Hovedkontor Vestfjordgaten 4, 1338 Sandvika Telefon: Telefax: E-post: Foretaksreg.: NO MVA Vedlegg 4 RAPPORT TITTEL Midtre Terminalkai. Rehabilitering Status bæreevne. OPPDRAGSGIVER Bodø Havn KF OPPDRAGSGIVERS KONTAKTPERSON Per Erik Melgård OPPDRAGSNUMMER DOKUMENTNUMMER UTARBEIDET Jan Karl Olsen DATO REVISJON FAGKONTROLLERT F02 (Til anbud) ANTALL SIDER OG BILAG Antall sider:6 Antall vedlegg: 10 sider Tor Berg GODKJENT SAMMENDRAG Norconsult har gjennomført supplerende befaring, prøvetaking og kontrollberegning med hensyn på bæreevne for Midtre Terminalkai, Bodø Kaiens arbeidstegninger er datert 1979, og har en lengde på 254 m Betongen i kaien inneholder til dels store mengder klorider. Bæreevnen er redusert med ca %.t Kaikonstruksjonen må repareres nå for å bibeholde resterende bæreevne. Reparasjonen består i å fjerne løs betong i områder med bom, sprøyte på ny overdekning og supplere med katodisk beskyttelse. N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

2 OPPDRAGSNAVN Tittel Oppdragsnr: Dokumentnummer: xxxxxx Side: 2 av 6 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING 3 2 GRUNNLAG 3 3 BEFARING Utført ved befaring 3 4 SKADER OG SKADEÅRSAK Armeringskorrosjon Betongens kloridinnhold Betongens fasthet Armering 4 5 KAIKONSTRUKSJONEN Opprinnelig bæreevne Resterende bæreevne Beregningsforutsetninger Forankring for horisontale laster Forsterkninger 6 6 REPARASJON 6 7 VIDERE UNDERSØKELSER Armering Søyler 6 8 VEDLEGG 6 N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

3 OPPDRAGSNAVN Tittel Oppdragsnr: Dokumentnummer: xxxxxx Side: 3 av 6 1 INNLEDNING Det er tidligere registrert skader på undersiden av Midtre Terminalkai. Skadeomfanget er synliggjort i "Tilstandskontoll Betongkaier Bodø Havn 2009", utarbeidet av Vedlikeholdsservice. Norconsult er engasjert for å utdype skadeomfanget, finne skadeårsak, utarbeide kostnadsoverslag for reparasjon, og til slutt utarbeide anbudsmateriale for reparasjonen 2 GRUNNLAG Som grunnlag for det etterfølgende er følgende dokumenter og befaringer benyttet: "Tilstandskontroll Betongkaier Bodø Havn 2009", utarbeidet av Vedlikehold-Service i sept 2009 Resultat fra betongprøvinger utført av NORUT, datert 28. juni 2011 Konstruksjonstegninger av kaien, utarbeidet av Rådg Ing Høiem i 1979 Uttak av armeringsjern ved befaring den 13. juni 2011 Befaring med bilder 13. juni BEFARING Befaringen ble gjennomført fredag den 13. juni 2011 Tilstede var Sten Åge Hansen, Bodø Havn Tor Berg, Norconsult Jan Olsen, Norconsult 3.1 Utført ved befaring På befaringen ble noen områder hvor det er registrert bom i betongen meislet opp. Det ble tatt ut støvprøver for kloridanalyse av dekke og to dragere. Det ble boret ut en kjerneprøve for kontroll av trykkstyrken i betongen samt kloridanalyse av UK dekke. "Typiske" armeringsstenger fra dekkets underside og bøylearmering i drager ble meislet ut for å vurdere reduksjonen i tverrsnittet. Det ble tatt bilder fra befaringen. Bildene er ikke gjengitt i rapporten, men er tilgjengelig ved behov. Det er ikke tatt ut betong prøver for søylene inne i stålrørene. Dette utføres i reparasjonsfasen. 4 SKADER OG SKADEÅRSAK 4.1 Armeringskorrosjon Armeringen på undersiden av dekket og dragere korroderer. Korrosjonsproduktet (jernoksyder av forskjellig slag) har et større volum enn armeringsstangen. Dette medfører utsprengning av betongen i overdekningssonen som ligger rundt armeringen. ("Bom") Korrosjonsangrepet er omfattende og tydelig tilstede på store deler av dekkets underside og i dragernes underside Betongens kloridinnhold Det er registret svært høye konsentrasjoner av klorider i betongen. Størrelsesorden er 10 ganger større enn de nivåene en vanligvis anslår at korrosjons-sannsynligheten er stor. Kloridinnholdet er målt til mellom 2-5 N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

4 OPPDRAGSNAVN Tittel Oppdragsnr: Dokumentnummer: xxxxxx Side: 4 av 6 vekt% av sementvekt i dragerne ( prøve nr 1 og 2) mens det i dekke er målt noe lavere kloridinnhold mellom 0,2 til 1,8 vekt% av sementmengde. Kloridinnholdet er en sikker årsak til det omfattende korrosjonssangrepet. Det vises her til vedlagte rapport fra NORUT Betongens fasthet Betongsylinder ble tatt ut fra dekket i ett punkt. Trykkprøver viser en fasthet som er i samsvar med det som er oppgitt på konstruksjonstegningene Armering Vedlegg 4 På tegningen er det oppgitt "KS40" og "KS 40S" som stålkvalitet. Dette var vanlig benyttet kamstål i betongkonstruksjoner fra denne perioden. Vi har ikke sett grunn til å få verifisert flytegrensen i stålet. Det ble tatt ut 3 armeringsstenger for beregning av gjenværende tverrsnitt.: Dekkets hovedarmering Opprinnelig diameter Ø20 mm Denne armeringen er flere steder blottlagt, men er i overraskende god forfatning.. På den prøven som ble tatt ut var et sirkelsegment av stangen tæret bort, tilsvarende en reduksjon av radius på ca 3 mm. Denne ble brukt som representativ i beregningene. Segmentet tilsvarer en reduksjon i tverrsnitt på 10 %. Bøylearmering i bjelker Opprinnelig diameter: Ø12 Tverrsnittsreduksjonen er varierende. Ved meisling på stedet så bøylen ut til å være intakt i bjelkestegene, men å være redusert på bjelkenes underside. Inn mot oppleggene (Søylene) så betongen bedre ut med mindre bom områder ikke avskallet betong i overdekningssonen og det er derfor grunn til å anta at korrosjonsomfanget er betydelig lavere. Det ble tatt ut en stang med "stor reduksjon" og en stang med "middels" reduksjon Vi har vurdert en gjennomsnittlig reduksjon på bjelkenes underside til 3 mm i stangdiameter. Det tilsvarer en arealreduksjon på 56 %. Dragernes hovedarmering Det ble ikke tatt ut prøver, men tverrsnittet ble anslått til å være en reduksjon tilsvarende et sirkelsegment med 4 mm høyde. Dette tilsvarer en arealreduksjon på 12 %. Dette gjelder kun det nederste laget med jern. N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

5 OPPDRAGSNAVN Tittel Oppdragsnr: Dokumentnummer: xxxxxx Side: 5 av 6 5 KAIKONSTRUKSJONEN Kaien er en såkalt "åpen pilarkai" med betongdekket opplagt på betongdragere. Dragerne er opplagt på utstøpte stålrør med diameter 711 mm, som er rammet til fast grunn. Kaien er forankret for horisontale laster med friksjonsplate. Konstruksjonen er velkjent i forbindelse med kaikonstruksjoner Dybden utenfor kaifront er vist på tegningene til å være over 7m ved "spring lavvann" Kaiens lengde er på 250,4 m. Langs hele lengden er totalbredden på 14,5 m. Betongkonstruksjonens areal er på 3631 m2 Kaikonstruksjonen er beregnet og tegnet av Rådg. Ing Knut-Erik Høiem i 1979 Norconsult har på vegne av Bodø Havn KF kjøpt konstruksjonstegningene i original fra Høiem Invest as Dessverre viste det seg at beregningene var tapt. Vårt inntrykk av tegningsmaterialet er at det var gjort et grundig arbeid med arbeidsunderlaget for entreprenøren. 5.1 Opprinnelig bæreevne I 1979 var følgende standardverk for betong og belastninger gjeldende: NS3473 "Prosjektering av betongkonstruksjoner" NS3474 "Utførelse av betongkonstruksjoner" NS 3479 "Prosjektering av bygningskonstruksjoner, dimensjonerende laster" Etter sistnevnte, NS3479, skulle kaien dimensjoneres for følgende vertikale laster: Jevnt fordelt nyttelast 40 kn/m2 (4 tonn pr m2) Eller en punktlast på 700 kn (70 tonn), fordelt på 1x1 m Når vi kontrollberegner kaien finner vi at kaien bærer denne lasten i uskadet tilstand, og er da 100% utnyttet. Vi finner at betongen vil sprekke opp i en grad som vi ikke ville ha akseptert i dag, men som en i 1979 ikke kontrollerte i nevneverdig grad. 5.2 Resterende bæreevne Basert på reduksjonene i armeringstverrsnittene er bæreevnen redusert. Vi ser at med de forutsetningene vi har lagt til grunn, er bæreevnen redusert som følger: Punktlast 700 kn over 1x1 m: ingen reduksjon Jevnt fordelt last 40 kn/m2 er redusert til 35 kn/m2 i deler av kaien, og bør være rettledende for hele kaien I begge endene av kaien er det gjort forlengelser, hhv i 1993 og 1999,ifølge de papirene vi har. Forlengelsen i 1999 "retning moloen" ser ut til å være dimensjonert for 20 KN/m2 fordelt last 5.3 Beregningsforutsetninger I våre beregninger har vi fulgt de anvisningene som standardverket nevnt foran gav, med hensyn til lastplassering og materialoppførsel. N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

6 OPPDRAGSNAVN Tittel Oppdragsnr: Dokumentnummer: xxxxxx Side: 6 av Forankring for horisontale laster Vi registrerte noe utrasing under friksjonsplaten ved befaringen. Det tyder på erosjon av bunnen under kaien. Vi har ikke ansett det som en del av dette oppdraget å kontrollregne, eller angi utbedringer for dette. 5.5 Forsterkninger Vi anser det ikke som absolutt nødvendig å reetablere den opprinnelige bæreevnen. Men denne avgjørelsen må Bod Havn ta, basert på dagens bruk og påtenkt fremtidig bruk. Det som i første rekke reduserer bæreevne er den store reduksjonen i skjærarmeringen i bjelkene Dersom det viser seg at bøylene inn mot søylepunktene er mindre skadet enn antatt, kan bæreevnen oppjusteres noe. 6 REPARASJON Kaien må repareres. Uten reparasjon vil konstruksjonen ikke ha noen restbæreevne om ca 10 år. Kaien ble opprinnelig prosjektert for 50 års levetid. Den er i år ca 30 år gammel. Reparasjonen består i korthet ut på: Fjerning av all løs betong ved vannmeisling Innmeisling slik at all løs betong fjernes. Vi har antatt ca 4 cm innmeisling Oppmørtling med sprøytebetong til opprinnelig overdekning + 10 mm. Katodisk beskyttelse Reparasjonen vil ta utgangspunkt i å opprettholde bæreevnen som beregnet de neste 20 årene. På grunn av den høye konsentrasjonen av klorider i den gamle betongen, vil det oppstå en vandring av klorider fra gammel til ny betong. En katodisk beskyttelse vil (forsinke) og hindre videre korrosjonen av armeringen. 7 VIDERE UNDERSØKELSER. 7.1 Armering Under frileggingen av armeringen vil det være nødvendig å kontinuerlig kontrollere armeringstversnittene for å se om de forutsetningene som vi har lagt til grunn er korrekt 7.2 Søyler Vedlegg 4 Under reparasjonsprosessen må det tas ut prøver fra søylene, ved at ståltverrsnittet fjernes i en sone, og støvprøver supplert med visuell inspeksjon utføres. I dette forprosjektet er det antatt et reparasjonsbehov på 50% av søylene, med kr pr stk. Dette er en ren antagelse og kan betraktes som en innebygget margin/reserve 8 VEDLEGG Bilder av kjerne og uttatt armering (5 bilder) Rapport fra NORUT N:\511\14\ \4 Resultatdokumenter\44 Konkurransegrunnlag\Vedlegg_4 rapport.doc Utskrift

7

8

9

10

11

12 HØGSKOLEN I NARVIK Rapport nr: 4640 BETONGPRØVESTASJONEN Norconsult AS V/Tor Berg Alsgården, Notveien Bodø Narvik, den Prøving av herdet/utboret betong ved hjelp av : Trykkfasthesprøving( NS-EN ) Vedlagt oversendes 2 eks av rapport nr: 4640 Med hilsen Boy-Arne Buyle Lodve Langes gt. 2 Postboks NARVIK Godkjent av K-Rådet for betongprodukter. Reg.nr: W10 Telefon: Telefax:

13 HØGSKOLEN I NARVIK Vedlegg 4 Rapportnummer 4640 Versjonsnummer BETONGPRØVESTASJONEN 1 Dato for rapport Oppdragsgiver Norconsult AS V/Tor Berg Alsgården, Notveien Bodø Oppdragsgivers ref. Tor Berg Oppdrag Prøving av herdet/utboret betong ved hjelp av : Trykkfasthesprøving( NS-EN ) Antall sider og vedlegg 3, inkl. denne Faglig ansvarlig Boy-Arne Buyle Saksbehandler(e) Tore Pettersen Sammendrag Rapport viser resultat av trykkfashetsprøving tatt på innleverte prøver. Det ble levert inn 1 sylinderprøver med diameter 94 mm Prøven ble kappet og slipt av laboratoriet. Byggeplass/støpested: Kaidekke Bodø Havn Prøven var umerket Kommentar: Brudd delvis gjennom tilslag Prøven er tatt uten vår medvirkning. Emneord Utboret armert betong Lodve Langes gt. 2 Postboks NARVIK Godkjent av K-Rådet for betongprodukter. Reg.nr: W10 Telefon: Telefax:

14 HØGSKOLEN I NARVIK Rapport nr: 4640 BETONGPRØVESTASJONEN Prøving av herdet/utboret betong Trykkfasthesprøving( NS-EN ) Oppdrag for: Norconsult AS Referanse: Tor Berg Byggeplass/støpested: Kaidekke Bodø Havn Embalasje: Plastpose i pappeske Prøvetype: Sylinder Ankomstdato: Støpedato:? Trykkprøvedato P1 Høyde sylinder, H [mm] 188 Diameter sylinder, D [mm] 94 Masse, M [g] Volum, V [cm³] Romdensitet [kg/m³] H-/D-forhold H/D 2,00 Korrigering til terning 1,150 Korrigering til sylinder 1,000 Bruddlast [N] Trykkflate (areal) [mm²] Trykkfasthet [N/mm²] 32 Terningfasthet [N/mm²] 36 Sylinderfasthet [N/mm²] 32 (80% kravet) 45,4 Lodve Langes gt. 2 Postboks NARVIK Godkjent av K-Rådet for betongprodukter. Reg.nr: W10 Telefon: Telefax:

15

16

17

18