Kehäsillan leventäminen eurokoodin soveltamisohjeiden ja betonisiltojen korjaussuunnitteluohjeen mukaan

Abstract

Vanhojen siltojen levennyskorjauksia tehdään muun muassa silloin kun liikenneväyliä levennetään tai niiden linjauksia muutetaan tiestöjen sujuvuuden parantamiseksi. Tämä insinöörityö on tehty Pöyry Finland Oy:n siltojen ja taitorakenteiden osastolla Oulun toimipisteessä.

Insinöörityön tavoitteena oli tehdä levennyssuunnitelma teräsbetoniselle laattakehäsillalle ja verrata mitoituksessa saatuja raudoitteiden määriä suunnitteluohjeiden antamiin minimiraudoitemääriin. Työssä verrataan myös levennyksen kustannuksia, kun ne toteutetaan kahdella eri levennysmenetelmällä.

Levennyksen mitoitus suoritettiin Sofistik-ohjelmalla, laatien kolme erilaista mitoitusmallia. Ensimmäisellä mitoitusmallilla otettiin huomioon siipimuurien vaikutus levennykseen. Toinen mitoitusmalli tehtiin ilman siipimuureja ja kolmanteen mitoitusmalliin mallinnettiin pelkästään levennysosa, jolla selvitettiin tartuntaraudoituksen määrää. Sillan korjauspiirustukset laadittiin Autodeskin AutoCAD-ohjelmalla lähtötietojen ja mitoituksien pohjalta. Levennyksen raudoiteluettelo laadittiin RL3.1-ohjelmalla ja kustannusarviot tehtiin Fore-ohjelmistolla ulokkeelliselle sekä koko kehänä toteutettavalle levennykselle.

Suunnitteluohjeiden minimiraudoitemäärät täyttyivät levennyksen vaatimilla raudoitemäärillä lähes koko levennyksen osalla, koska levennystä jouduttiin raudoittamaan hyvin voimakkaasti vetovoiman aiheuttaman halkeilun vuoksi. Ainoastaan levennyksen tartuntoja mitoitettaessa minimiraudoitemäärästä tuli määräävä kannen puolivälissä. Levennyksen kustannusvertailussa selvisi, että koko kehänä toteutettu leventäminen olisi ollut noin 70 prosenttia kalliimpi toteuttaa, joten ulokkeellinen leventäminen on huomattavasti kustannustehokkaampi ratkaisu levennystarpeen ollessa vähäinen.

Widening repairs of old bridges are made, for example, at the time when traffic routes are widened or their alignments have to be changed to improve the traffic flow. This final project was made for the design department of bridges and special constructions in Pöyry Finland Ltd Oulu offices.

The aim of this final project was to make a widening plan to a reinforced concrete rigid frame bridge and to compare the amounts of reinforcement obtained in dimensioning to the minimum reinforcement amounts given in the design guidelines. Another objective of this project was to analyze the costs of the widening by comparing different widening ways.

The dimensioning of the widening was carried out with Sofistik-program, by making three different design models. The effect of wing walls on the widening was taken into account in the first design model and the second model was made without wing walls. The third design model concerns only widening, in which the amount of anchorage reinforcement was examined. The drawings of the bridge repair were made with Autodesk AutoCAD-program on the basis of the initial data and the dimensioning. The list of widening reinforcement was made with RL3.1-program and the estimation of costs was made with Fore-software.

The minimum reinforcement of the design guidelines was exceeded in the designed reinforcements almost throughout the whole part of the widening. The reason of this is the traction which demanded heavy reinforcement for the widening. Minimum reinforcement became determining only when concerning the anchorage of the widening. In the cost analysis, it was found out that the widening of the whole rigid frame bridge would have been 70 percent more expensive than the widening with wing walls.