Høgskolen i Narvik 2008-04-25 Drift og vedlikehold av bruer Børre Stensvold Bruseksjonen Statens vegvesen Vegdirektoratet Helgeland bridge (1990) Cable stayed bridge Main span 425 m Raftsundet bru Cantilever lightweight concrete bridge, Constructed 1998 1
Trekantsambandet TUNNEL OG BRUTEKNOLOGI I KOMBINASJON Skråstagbruer- Grenlandsbrua i Telemark Nordhordalandsbrua INNOVASJON I PRAKSIS Opna 22. september 1994 Totallengde 1615 m FLYTEBRU 1246 m Flytebru i stål (14 150 tonn) som kviler på 10 pongtongar i lettbetong (10 000 m3) HØGBRU 369 m Skråkabelbru i betong med fritt spenn over seglingsleia på 163 m (32 m fri høgd) 2
Lysefjordbrua VAKRE VEGARS PRIS 1999 Åpna 18. desember 1997 Brulengde 637 m (viadukter 34,5 og 156,5) Hovedspenn 446 m (lukket, avfuktet stålkasse) Kostnad ca 185 mill. 98-kr Vakre vegers pris 1999 Lysefjordbrua oppleves som en ren og vakker installasjon i et svært krevende fjordlandskap, og framhever med sin minimalistisk enkelhet og sin logiske dimensjoner et naturskjønt område Brua er vakker på avstand og på nært hold Omsorgen for de små detaljene er imponerende..and many are exposed to extreme condition 3
Nye miljøproblemer? Eltåelva, Trysil Karmsund bru Arch steel truss bridge, Constructed 1955 4
5
Trebruer Evenstad bru, Hedmark Leonardo da Vinci Bridge - a sculptural bridge The original concept was of stone over The Golden Horn with a span of 234 m and a total length of 350 m The shape is interpreted into wood This timber bridge span is 40m and a total length of 120 m Os Footbridge (1996) Covered truss bridge Spans 2 x 40 m Total length 80 m 6
Hardangerbrua TEKNOLOGI FOR FRAMTIDA Definisjon Spennvidde > 2.5 m Også g/s-bruer, ferge-kaier, kulvert/rør vegoverbygg, skredoverbygg og murer > 4 m 7
2007 Norge et bruland Ansvar for 16 727 trafikkerte bruer 10 762 riksveger og 5 965 fylkesveger; inkl. 368 ferjeleier I tillegg vegoverbygg, rasoverbygg, støttemurer etc. Gjennomsnittslengde er 25 m Riksveg: 28 m, Fylkesveg: 19 m og 770 bruer >100 m Totallengde ca. 430 km Representerer store samfunnsverdier; 74 milliarder (2004) Stort vedlikeholdsmessig etterslep Riksvegbruer: 2.2 milliarder (2003) Fylkesvegbruer: 1.2 milliarder (2005) Årlig vedlikeholdsbudsjett for riks- og fylkesvegbruer 300 mill. kr. (inkl. 90 til ferjeleier) Utgjør ca 0.4 % av gjenanskaffelsesverdi (uten ferjeleier) mens OECD's anbefaling er ca. 1 % Age distribution of bridges 600 000 East South West Middle North 500 000 400 000 Average age: 38 year on national and county roads 31 year corrected on bridge area 300 000 200 000 100 000 0 Built year <1930 1930-1935 - 1940-1945 - 1950-1955 - 1960-1965 - 1970-1975 - 1980-1985 - 1990-1995 - 2000-34 39 44 49 55 59 64 69 74 79 84 89 94 99 04 Bridges on National and County Roads Stadig flere bruer 3000000 Areal 2500000 2000000 1500000 Utvikling av brumassen fra 1970 til i dag ca 1% av totale brumassen går ut av drift hvert år 1000000 500000 0 Byggeår <1970 Byggeår <1975 Byggeår <1980 Byggeår <1985 Byggeår <1990 Byggeår <1995 Byggeår <2000 Byggeår <2005 Byggeår <2008 8
250 200 15 0 10 0 50 0 Under 20 20-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50 51-55 56-60 61-65 66-70 Tilstandsutvikling for riksvegbruer 2000-2007 % 10 8 6 4 Ant. bruer over terskelverdi=2 i % Ant. bruer over terskelverdi=3 i % Ant. bruer over terskelverdi=4 i % 2 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Inspeksjonsår Bruareal i utvalget i 2000=2.456.042m² og i 2007=2.923.375m² Hovedkarakteren beskriver teknisk tilstand basert på bruinspeksjoner, og ligger normalt mellom 0-4. Denne beregnes automatisk i Brutus, og er veiet i forhold til bruarealet. Er hovedkarakteren >2, så indikerer det et behov for større reparasjoner Aldersfordeling teknisk ansatte Tekniske saksbehandlere - m/høyere akademisk utd Tekniske saksbehandlere - ingeniørutdannet Tekniske saksbehandlere - annet lavere 2007 Lederstillinger Antall tilsatte Aldersgrupper Aldersfordelingen for dagens bruvedlikeholdsmiljø 15 10 5 Aldersfordeling ift. årsverk Vegdir. Nord Midt Vest Sør Øst 0 under 34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-60 over 60 Mange av oppgavene krever både: en erfaringsbasert kompetanse (realkompetanse) en ingeniørmessig forståelse av for eksempel hvordan en konstruksjon opptar krefter (statikk) Viktig at hver region har: levedyktige fagmiljøer (inkl. erfaringsoverføring de nærmeste årene) basiskompetanse med en viss nærhet til oppgavene, siden bruene er geografisk spredt lokale brumiljøer som har all roundere et lett tilgjengelig nettverk av spesialister innenfor fagområdene. 9
Gjenanskaffelsesverdi for riksvegnettet For riksvegnettet ble den i 2004 beregnet til 363.9 mrd kr fordelt slik: Tunnel: 45,6 mrd. kr. Veg:254,7mrd.kr. G/S-veg: 4,2 mrd. kr. Bru: 59,4 mrd. kr. Totalt 74 mrd kr inkl. fylkesvegnettet Vedlikeholdsetterslep for riksvegnettet Vedlikeholdsetterslep ble i 2003 beregnet til 11.3 milliarder fordelt slik: Tunnel: 1.6 mrd kr Grøfter, kummer og rør: 0.8 mrd kr Vegfundament og dekke inkl. g/s: 4.4 mrd kr Vegutstyr og miljøtiltak: 2.3 mrd. kr Bruer: 2.2 mrd. kr 10
Vamma bru 1962, o/glomma, Østfold Eks. på forfall: Total utskifting av all korrosjonsbeskyttelse på stål Mekanisk reparasjon av kantdrager Mekanisk reparasjon av tårn og overflatebehandling Utskifting rekkverk og vannavløp Vedlikehold fuktisolering og slitelag På sikt behov for omlagring av hengespenn Vedlikehold 2007-2008: Antatt total kostnad 12.5 millioner Ansvar og myndighet Vegdirektoratet er overordnet myndighet: Godkjenning, bygging, forvaltning, drift og vedlikehold av RV-bruer Utarbeide retningslinjer, skrive håndbøker, manualer etc. Utarbeide tildelingsforslag Utvikle edb-baserte støtte-systemer Gjennomføre opplæring Fylkeskommunen for fylkesvegbruene Regionvegkontorene har det operative ansvar Utføre inspeksjoner Prioritere og budsjettere drift og vedlikehold Utarbeide anbudsdokumenter, iverksette og følge opp arbeidene Bruvedlikeholdsansvarlig Ivaretar regionens/distriktsvegkontorets ansvar 11
Rutinemessige driftstiltak Sikkerhet for konstruksjonen 12
Forebyggende vedlikehold Bare ny topcoat: 150 kr/m 2 Total renovering: x 8 Endeavslutning Endeavslutning 13
Skjevhet Vannavløp Rustfritt syrefast stål når det brukes tinesalt, ellers varmforsinket stål Vær obs på fare for nedfall Ikke vann på underliggende konstruksjoner Spesielt obs ved brukasser med innlagte vann/avløpsledninger Bruk hodet, gjør det enkelt 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Skadeutvikling vs. kostnader Ulykke Dekke Tilstand, bruskader Utløsende tilstand 1990 1995 2000 2005 2010 14
Bruinspeksjon Målinger 15
Vegnett - lastklasser Dagens offisielle lastklasser er: Bk6/28, Bk8/32 BkT8/40-50, Bk10/50 Ikke forskriftsfestede lastklasser (generelle dispensasjoner) Bk10/56 Vegnett for tømmertransport med 7-akslede vogntog lengde på 22 m (generelt unntak fra 31.1.2007) Bk10/60 kommer kanskje, 25 m vogntoglengde eksisterer i Sverige/Finland. 3 års forsøksperiode, få gitte vegruter Mobilkranvegnettet: 12/65 med flere undergrupper 3 klasser: 2 eller 3, 4 eller 5, over 5 aksler Nå ber mobilkrannæringen om 12/72 t 100 tonns-vegnettet (spesialtransport med dispensasjoner for hver kjøring) Kostbare konsekvenser 16
Trafikksikkerhet Armeringskorrosjon 17
Kostbar tilkomst Tofterøy bru Hengebru bygd 1975,Hengespenn 144 m Ullasund bru FV 150 Haram kommune 1970-1997 18
Viktige detaljer Ulike malingssystemer 19
20
21
22
Hva innholder et FDV-system? Overordnede retningslinjer og krav Håndbøker for byggverksdokumentasjon, inspeksjon og vedlikehold EDB-verktøy Opplæring innen: EDB Dokumentasjon av bruer Bruinspeksjon Bruvedlikehold 23
Internasjonalt Store databaser er implementert og det samles inn enorme datamengder Ulike managementsystemer gir suboptimalisering innen ulike vegelmenter Asset Management, hvor også samfunnets behov og brukernes krav om bl.a. sikkerhet imøtekommes bedre Mer forretningsmessig forvaltning av verdier, gjennom levetidsanalyser og mer langsiktige kostnadsberegninger Performance Index, Mullti-criteria analyses, Risk Management etc. Tilhørende håndbøker HB-026: Prosesskode inkl. elementkoden HB-111: Standard for drift og vedlikeholdsstandard HB-145: Brudekker. Fuktisolering og slitelag HB-147: Retningslinjer for forvaltning, drift og vedlikehold av bruer Overordnede bestemmelser Inspeksjon av bruer Vedlikehold av bruer HB-136: Inspeksjonshåndbok + egen feltutgave HB-129: Definisjoner og dokumentasjon av bruer HB-238: Bruklassifisering Lastforskrifter for klassifisering av bruer og ferjekaier i det offentlige vegnett 24
BRUTUS-håndbøker For vanlige brukere: HB-201: Brukerbeskrivelse (også on-line) HB-203: Rutinehåndbok (også on-line) Vedlegg: Eksempelsamling Brutus-rapporter BRUTUS sammen med Microsoft Query Egendefinerte rapporter som kan presenteres grafisk i Microsoft Excel For systemdrift: HB-202 BRUTUS: Driftsmanual Inspeksjon Utarbeidelse av inspeksjonsplaner Utarbeidelse av inspeksjonsprogram Gjennomføring av inspeksjoner forhåndsdef. inspeksjonsskjemaer (sjekklister) Registrering av inspeksjonsresultater 11.431 registrerte inspeksjoner i 2003 Tilstandsvurdering og tiltaksbeskrivelse Dokumentasjon og statistikker 25
Inspeksjonstyper Ferdigbefaring Reklamasjonsbesiktigelse Enkel inspeksjon Hovedinspeksjon Hovedinspeksjon kabler Hovedinspeksjon under vann 3 år 1 år 5 år 5 år 5 år Spesialinspeksjon Skadebedømmelse 1 Verbal beskrivelse av skade Skadegrad 1 Liten skade/mangel, ingen tiltak nødvendig 2 Middels skade/mangel, tiltak i løpet av 4-10 år 3 Stor skade/mangel, tiltak i løpet av 1-3 år 4 Kritisk skade/mangel, tiltak straks eller senest innen 1/2 år Skadekonsekvens B Skade/mangel som truer bæreevnen T Skade/mangel som truer trafikksikkerheten V Skade/mangel som kan øke vedlikeholdskostnadene M Skade/mangel som kan påvirke miljø/estetikk Skadebedømmelse 2 Skadetyper Materialuavhengig skader Setning, Bevegelse, Deformasjon, Riss/sprekk, Brudd, Skade på overflatebehandling, Lekkasje, Misfarging Skade på betong Liten/skadet overdekning, Forvitring, Støpesår, Bom, Avskalling, Armeringskorrosjon, Utvasking Skadeårsak Prosjekteringsfeil, Materialfeil, Utførelsesfeil, Manglende vedlikehold, Miljø, Belastning, Ulykke Eks.: Feil utforming, Alkalireaktivt tilslag, Manglende herdetiltak, Manglende rengjøring, Frostangrep, Kloridangrep, Karbonatisering, Jordtrykk, Påkjørsel Lokaliseringssystem (akser, bjelkenr., utbretting) 26
Materialundersøkelser Armeringslokalisering/betongoverdekning Karbonatisering Kloridinnhold Korrosjonsundersøkelse Fasthetsbestemmelse Strukturanalyse Spennkabelkontroll Opphugning for korrosjonsbedømmelse Tykkelse av overflatebehandling på betong Heft mellom overflatebehandling og betong Oppmålinger Nivellement Horisontalavstand/forskyvning Slitelagstykkelse Sporslitasje Jevnhetsmålinger Pilhøyder Vertikalhøyder (frihøyde) 27
Vedlikehold Utarbeidelse av vedlikeholdsplan Tiltaksbeskrivelse etter inspeksjon Utløsende tilstand eller periodisk (forebyggende) Alternative strategier? Utarbeidelse av vedlikeholdsprogram Gjennomføring av tiltak Kontroll av utførte tiltak Rapportering av utførte tiltak Dokumentasjon og statistikker Vedlikeholdstyper Driftstiltak Rengjøring, opprensk, service o.l Løpende vedlikehold Fugereparasjoner. Grunnarbeider etter erosjon, undergraving, etc. Utskifting av skadede konstruksjonselementer av betong o.l Periodisk vedlikehold og reparasjon Overflatebehandling av betong, Slitelag- og membranarbeider o.l Reparasjon av betongskader over/under vann, Reparasjon av skader på elementer av stål, stein o.l Fornyelse (investering) Utskifting av hele brua eller elementer Bruberedskap ved brutte vegforbindelser 28
Reservebruer Entreprenør er vi ikke?..men byggherre: Svært mange dyktige og engasjerte byggeledere Både spiss- og breddekompetanse Fokus på HMS, i tillegg til kvalitet, fremdrift og økonomi Markedsføring: -en del av vårt sektoransvar 29
Kompetanse? Det er ikke den Kunskap du fær, men den du sjølv finn, som du kan bruka Aasmund Olavsson Vinje Nye utfordringer krever kompetente medarbeidere som både har bestillerkompetanse, og er åpne for erfaringsoverføring. Takk for oppmerksomheten 30