Genom avancerade uträkningar och ny teknik kan vi förlänga livslängden på gamla brokonstruktioner och minska klimatpåverkan genom onödig nybyggnation. Det menar två av Norconsults experter på betongkonstruktioner.
Gamla brokonstruktioner rivs ibland i onödan. Det konstaterar Mattias Blomfors och Samanta Robuschi som är specialister på äldre betongkonstruktioner på Norconsult. Genom förfinade beräkningar kan man avslöja kapacitet som inte kunnat påvisas tidigare.
– Vid nykonstruktion och bärighetsberäkning används ofta snabba och lättillgängliga räknemodeller som inte alltid ger hela sanningen. Genom mer avancerade modeller kan vi få en bättre uppskattning av hur mycket belastning en bro faktiskt klarar. Vi kan alltså avslöja kapacitet som alltid funnits men som inte påvisats tidigare, säger Mattias Blomfors.
Inte bygga nytt i onödan
Dagens broar byggs vanligen för att hålla i över 100 år. Dessutom utformas brokonstruktionerna så att vissa delar ska kunna bytas ut vid behov. Samtidigt dras vi fortfarande med äldre broar som inte byggts på samma sätt. Om en del av konstruktionen uppvisar skador tas alltför ofta beslutet att riva och bygga en ny.
– Vi ska inte bygga nytt eller förstärka broar i onödan – det är varken ekonomiskt eller klimatmässigt hållbart. Vi måste dock se till att broarna är säkra. Genom att tillämpa avancerade beräkningar kan vi både avslöja dold kapacitet och få större förståelse för skademekanismer, säger Mattias Blomfors.
Han berättar om två färska exempel där han arbetat tillsammans med adj. professor Morgan Johansson, även han från Norconsult. Dels handlar det om en bågbro med hängstag där de genom förfinade beräkningar kunde undvika förstärkningsåtgärder.
– Via en komplicerad beräkning kunde vi visa att den faktiska kapaciteten var tillräcklig för att förankra den största kraften som kunde uppkomma i hängstagen. Det handlade om 24 hängstag som annars hade behövt förstärkas så där blev det en helt del vinster i form av tid, pengar, miljö och onödiga trafikstockningar, berättar han.
Ett annat exempel handlar om en skadeutredning av en bro med sprickbildning. Kunden upptäckte sprickorna under ett pågående breddningsarbete.
– De undrade om de kan fortsätta med åtgärden eller om de var tvungna att bygga en ny bro. Vi gjorde en förfinad beräkning och mätningar på plats och det visade att det fanns tillräcklig kapacitet. Så där sparade kunden ett tiotal miljoner, säger Mattias Blomfors.
Avancerad teknik ställer högre krav
Det största problemet med betongbroar är korrosion i armeringsstängerna. Ofta kan man se sprickor i betongkonstruktionen, vilket innebär att saltvatten riskerar att nå in till stängerna och orsaka korrosion. Men det är svårt att säga helt säkert eftersom vi inte kan se armeringsstängerna.
– Ibland får man bara bestämma sig för att reparera eller bygga nytt utan att veta säkert hur mycket kapaciteten påverkas av korrosionsskador. Men genom bättre beräkningsmodeller och olika sensorer som läser av konstruktionen kan vi förstå mer av vad som faktiskt händer i bron, säger Samantha Robuschi.
Sensorer kan numera gjutas in i brokonstruktionen redan när den byggs. Då får man information under hela brons livstid. Det kan också användas för äldre konstruktioner, till exempel användes ett sensorstyrt varningssystem för att notera plötsliga händelser hos Gamla Götaälvbron i Göteborg. Men mer avancerad teknik ställer också högre krav på ett ramverk som kan hantera all data.
– Vi måste veta vad vi ska göra med all information vi samlar in och vi behöver också lära oss tolka den. Det ställer krav både kopplat till digitalisering och programmering, säger Samantha Robuschi.
– En lockande tanke är att all relevant information ska kunna integreras i databaser så att olika scenarier kan simuleras, typ belastning från tunga fordon eller extremväder. Ju mer kunskap vi har desto större insikt får vi om konstruktionen och vilken belastning den tål. Så mätningar kommer bara bli allt viktigare, avslutar Mattias Blomfors.
