Teknologidagene Stålbruer i 100 år? Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer. TB.4 - Overflatebehandling av stålbruer

Transkript

1 Teknologidagene 2014 Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling bruer TB.4 - Overflatebehandling av stålbruer Stålbruer i 100 år? Bru-og ferjekaiseksjonen Region midt Seksjonsleder Jørn Arve Hasselø

2 Et utvalg av stålbruer Levetid 100 år?

3 Stålbruer i 100 år? Levetid avhengig av det er planlagt langsiktig: Bæreevne Veg-geometri Trafikk-areal for kjørende og GS Kostnader for drift og vedlikehold

4 Stålbruer i 100 år? Kostnader for drift og vedlikehold: Utskifting/fornying av komponenter (lager, fuger, rekkverk og bærende elementer) Vedlikehold (overflatebehandling) Drift

5 Stålbruer i 100 år? Ambisjon TB4: Hovedmålsetningen med aktiviteten: gi en god forståelse av problemstillingene rundt korrosjonsbeskyttelse av stål komme med klare anbefalinger i forbindelse med prosjektering og bygging av nye stålbruer gi input til revisjon av inspeksjons- og reparasjonsprosedyrer.

6 Bergsøysundbrua (seilingshøyde 6 m) Bergsøysundet Flytebru Termisk sprøytet sink Etsprimer Silikon alkyd toppstrøk Åpnet 1992 Bergsøysundet flytebru, Kristiansunds fastlandsforbindelse (KRIFAST) Totallengde: 914 m Lengde flytebru: 845 m Byggetid:

7 Nordhordalandsbrua, Bergen Nordhordalands Brua Termisk sprøytet sink Etsprimer Silikon alkyd toppstrøk Åpnet 1994

8 E39 Bergsøysundbrua

9 Opprinnelig spesifikasjon - Bergsøysundet Flytebru System 1 Termisk sprøytet sink - min. 100 µm Ets primer - 10 µm Alkyd / KK (system nr. 115 hvit) - 50 µm Alkyd / KK (system nr. 116 gul ) - 50 µm Alkyd / KK (system nr. 117 grå) - 50 µm Silikon modifisert Alkyd - 50 µm

10 Overflatebehandling av stål Inspeksjoner: Ferdigbefaring Reklamasjonsbesiktigelse Rutinemessige inspeksjoner: Enkel inspeksjon 1. år Hovedinspeksjon 5.år + Spesialinspeksjon

11 Bergsøysundbrua Stål overbygning Miljølaster Storm fra SØ Narve 27. jan. 2006

12 Miljølaster Storm fra Nord Bergsøysundbrua Stål overbygning

13 Salt fra stormer på stålfagverk Bergsøysundbrua

14 Kondensasjon av salter under kjørebane av stål Bergsøysundbrua

15 Bergsøysundbrua

16 Bergsøysundbrua

17 Bergsøysundbrua

18 Bergsøysundbrua Vedlikehold utført med jevne mellomrom på undersiden av brua iht. reparasjonsprosedyrer fra TI: Bergsøysund Bru Ny ste gangs vedlikehold (5år) - ca (mastic) 2 dre gangs vedlikehold (10 år) - ca (mastic) 3 dje gangs vedlikehold (16 år) - ca. 2008/2009 (mastic)

19 Bergsøysundbrua Utbedring av skader etter reparasjonsprosdyre > 2008

20 Bergsøysundbrua Sterkt økende skadeomfang på tidligere reparerte flater

21 Bergsøysundbrua Sterkt økende skadeomfang på tidligere ikke reparerte flater

22 Bergsøysundbrua SVV tok i 2011 kontakt med Force Technology v/jan Scheie for å utarbeidede av prosedyrer : Overflatebehandling for ulike konstruksjonsdeler Dokumentasjon under arbeidene Vedheft - ISO 4624 Tykkelsesmålinger - ISO 2808 Bruk av referanseplater

23 Bergsøysund - Rørprofiler Levetiden for systemet bestemmes av i hvor stor grad systemet får nedbrytes før vedlikeholdet igangsettes. Eksisterende system på rørprofilene har stått bra i løpet av de 19 årene. Veldig værutsatt, men innebærer samtidig at profilene regelmessig vaskes naturlig ned mindre grad av nedbryting her. Perioden Vedlikehold Skader til sink - flekkes med mastic Deretter fult strøk med mastic og polyuretan (Fra Jan Scheie, Force)

24 Rørprofiler / øvrige flater Forbehandling: Nedvasking + Mekanisk m/ 3M skive Skader til sink flekkes m/ Epoksymastic Fullt strøk m/ Epoksymastic og Polyuretan

25 Bergsøysund - Trapes profiler Levetiden for systemet bestemmes av i hvor stor grad systemet får nedbrytes før vedlikeholdet igangsettes. Erfaringsmessig en del nedbryting av eksisterende system på undersiden av brua i løpet av de 19 årene. Utsatt for kondens, liten grad av nedvasking innebærer lang kontakttid for klorider fra sjøvann Større grad av korrosjon Perioden Vedlikehold 100 % fjerning TSZ / Tiecoat / Mellomstrøk / Toppstrøk (Fra Jan Scheie, Force)

26 2011 Vedlikeholdt område m/ mastik Nye skader

27 Korrosjonsangrep - TSZ 2011

28 Kraftige korrosjonsangrep av TSZ 2011 Bilder: S. Muren, BMO Entreprenør

29 Mørke felter, stor variasjon i resttykkelse på sink Antydning til rødrust 2011

30 Bergsøysundbrua System oppbygging trapesprofiler 1 µm = mm Min. 60 µm Min µm Min. 25 µm Min. 100 µm Polyuretan toppstrøk Epoksy mellomstrøk Epoksy primer Termisk sprøytet sink Min. 310 µm Stål (Fra Jan Scheie, Force)

31 Bergsøysundbrua Overflatebehandling

32 Bergsøysundbrua Overflatebehandling

33 Bergsøysundbrua Overflatebehandling Trapesprofiler uk brudekke

34 Bergsøysundbrua Overflatebehandling Rørfagverk

35 Bergsøysundbrua Overflatebehandling Tid: 2 år Kostnad: kr 70x10E6 Var det bare denne brua som hadde denne typen skader?

36 Nordhordalandbrua samme skader.. Avflassin g Korrosjon, hvitrust dannelse Foto: Anne Margit Fjeldstad, Statens Vegvesen

37 TB: 4: Overflatebehandling av stål Etatsprosjekt Et stort antall bruer med hovedbæresystem av stål: - fagverk - bjelker - kasser - henge/skrå-kabler Etablere en oversikt over problemstillinger knyttet til overflatebehandling av stål

38 TB: 4: Overflatebehandling av stål

39 Korrosjonsbeskyttelse - historikk Midt på 60-tallet 1-2 strøk blymønje maling Ca TSZ + washprimer + grunnmaling og dekkstrøk TSZ + alkyd/ klorkautsjuk (forhold 1:1) TSZ + alkyd/ klorkautsjuk (forhold 2:1) Dagens system TSZ + epoksy / PUR

40 TB: 4: Overflatebehandling av stål

41 Konklusjoner så langt: Vanskelig å trekke konklusjoner ut fra Brutus - Skadeomfang - Skadeårsaker - Skadegrad Mangelfullt grunnlag for vedlikeholdsplaner - Type tiltak - Kostnader - Optimal tid for gjennomføring

42 TB.4 Overflatebehandling stålbruer Vegen videre: Valgt ut noen bruer for spesialinspeksjon av overflatebehandlingen. Utvalgskriterier: - Duplex malingssystem - Overflatebehandling uten store avvik fra byggefasen - Dokumentasjon fra byggefasen

43 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen Fv680, bru Mjosundbrua, fra 1994

44 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen Fv680, bru Mjosundbrua, fra 1994

45 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen Fv680, bru Mjosundbrua FROSIO- Inspeksjon

46 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen Fv680, bru Mjosundbrua Sidekanter brukasse: Ingen skader

47 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen Fv680, bru Mjosundbrua Uk brukasse: Hvitrust

48 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen

49 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandlingen E39, bru nr Stordabrua (fra 2000) Det er betydelig avflaking av toppstrøket på undersiden av brua. I tillegg er det synlig hvitrust (sinksalter) og flekker med brun rust. Det er sammenhengende skader langs nærmest hele midtsømmen med både avflassing, blæring og hvitrust. Dannelsen av hvitrust viser at malingsfilmen under toppstrøket ikke er tett nok til å holde fuktigheten unna sinken.

50 TB.4 Overflatebehandling Inspeksjon av overflatebehandling

51 TB.4 Overflatebehandling stålbruer Vegen videre: Må forstå hvorfor vi får korrosjon på TSZ under overflatebehandlingen Må etablere forbedrede metoder og prosedyrer for overflatebehandling Må forbedre prosedyrer for inspeksjoner

52 TB.4 Overflatebehandling stålbruer

53 TB.4 Overflatebehandling stålbruer A. Grunnlagmateriell inspeksjoner Gjennomgang av utførte inspeksjoner med rapportering. Bistå prosjektgruppen i Statens vegvesen med å evaluere de funn som er registret i rapportene. Gjennomføre nye inspeksjoner og undersøkelser i nødvendig omfang.

54 TB.4 Overflatebehandling stålbruer B. Vurdere dagens systemer for overflatebehandling Vurdere og analysere årsaker til de feil og mangler som er observert (feil spesifikasjon, feil utførelse eller manglende/ feil drifts- og vedlikeholdsrutiner). Vurdere konsekvens (levetid) av dagens bruer. Vurdere dagens spesifikasjoner (Håndbok 026 Prosesskode 2), og i hvilken grad de er tilpasset dagens teknologi og nasjonal og internasjonal kunnskap på fagområdet.

55 TB.4 Overflatebehandling stålbruer C. Anbefalinger Komme med anbefalinger for nye / justerte spesifikasjoner for overflatebehandling. Komme med anbefalinger til drifts- og vedlikeholdsrutiner. Vurdere kompetansekrav og rutiner for inspeksjon av stålbruer, og vurdere krav gitt i Håndbok 136 og 147. Komme med anbefalinger for Statens vegvesens kvalitetskontroll.

56 Ferjefri E39: Mulig konsept for hengebru over Sognefjorden

57 Ferjefri E39: Mulig konsept, flytebru over Sognefjorden

58 Ferjefri E39: Konseptskisse, skråstagbruer med fundamentering på strekkstagforankra pontongar Fjordbreidde 3700 m Skråstagbruer fundamentert på 4 TLP-pontongar Vertikale strekkstag, opptil 1300 m djupne

59 Ferjefri E39: Hengebru over Julsundet (Møreaksen) Hovedspenn 1500 m 60

60 Ferjefri E39: Hengebru over Halsafjorden Hovedspenn 2000 m

61 Teknologidagene 2014 Mitt motto er : God faglig oversikt er alltid et godt utgangspunkt Takk for meg! Jørn Arve Hasselø