Beregning og oppfølging av eksisterende bruer med betydelig skadeomfang

Abstract

Alkalireaksjoner er en langtidseffekt forårsaket av en volumutvidelse av betongen. Dette kan føre til opprissing og følgeskader på betongkonstruksjoner, og er spesielt observert på brukonstruksjoner som ble bygget på 1950 – og 1960 – tallet. Tromsøbrua var den første fritt frambyggbrua i Norge med et hovedspenn på 80 meter. Brua stod ferdig bygget i 1960. Overbygget består både av en platebru og en bjelkebru med to T-bjelker. Brua dimensjoneres etter tidligere standard NS 3473:2003 i samsvar med håndbøker fra Statens vegvesen. Det er i denne oppgaven kun den vestre viadukten som er blitt vurdert. Brua er modellert i Robot, og kapasiteten er kontrollert i bruddgrensetilstand.

Beskrivelsen av tilstanden til Tromsøbrua baseres på egen befaring, i tillegg til inspeksjonsrapporter hvor kloridinnhold og rissvidder er analysert. Det er i tillegg gjennomført en strukturanalyse, hvor det ble observert skadelige og rissdannende alkalireaksjoner i betongen. Det er observert markante riss og krakeleringsmønster i søylene og i brubjelkene i tillegg til fuktige områder, som er et viktig element for at det skal oppstå alkalireaksjoner. Ekspansjonen av bruoverbygget antatt å være 0.5 promille.

Kapasiteten i bruddgrensetilstanden er ikke tilstrekkelig for alle tverrsnitt etter trafikklasten Bk10/50. Platebrua overskrider momentkapasiteten med henholdsvis 26 % og 14 % i felt og over støtten, mens bjelkebrua har en utnyttelsesgrad på 99 % og 96 % i støttemomentene. Her ligger feltmomentene godt under momentkapasiteten. Så her er det muligheter for momentomlagring. Skjærkapasitet overskrides for platebrua med 48 %, mens for bjelkebrua er utnyttelsesgraden kun 64 %. Med påføring av ASR-lasten økte både feltog støttemomentene for platebrua, som ga en økning på 8 % og 13 %. Som gir kritiske verdier for platebrua. Påvirkningen på bjelkebrua ga en økning i felt med en gjennomsnittsverdi på 25 % mens de kritiske støttemomentene ble redusert med henholdsvis 14 % og 7 %. For platebrua kom én av de tre overskredne aksene seg under skjærkapasiteten på grunn av ASR-lasten, men overskridelsen er fremdeles høy for de resterende. For bjelkebrua er det liten endring, og aksene ligger godt under kapasiteten.