Problemställning
Kaj 4 i Oxelösunds Hamn, byggd 1939, uppvisade omfattande korrosionsskador i armerad betong, sprickbildning i balkar och pålar samt erosion i tidvattenzonen. Tidigare tillståndsbedömningar påvisade förlust av tvärsnitt i såväl betong som armering, delaminerat täckskikt och risk för minskad sidostabilitet. Uppdraget var att genomföra en detaljerad tillståndsbedömning och installera ett övervakningssystem (Structural Health Monitoring (SHM)) för att analysera konstruktionens verkliga beteende, jämföra med numerisk modellering och skapa underlag för framtida beslut om reparation eller förstärkning.
Resultat
Visuella inspektioner bekräftade omfattande korrosion, förlust av täckskikt och längsgående sprickor i balkar och pålar. Borrkärnor visade en genomsnittlig tryckhållfasthet på 49,6 MPa, vilket överstiger ursprunglig dimensioneringsnivå (≈31 MPa). Mätningar med LVDT (förskjutningsgivare) visade mindre horisontella förskjutningar (upp till ca 2 mm), som sedan stabiliserades. Töjningsgivare på pålar registrerade påkänningar främst kopplade till temperaturvariationer (upp till ca 3 MPa). Accelerometrar identifierade frekvenser i flera riktningar: med god teoretisk överensstämmelse i tvärled, men tydlig reduktion av styvhet i längsled, vilketkan tyda på förlust av global styvhet. Vertikala mätningar visade låg styvhet under kranbalken, sannolikt till följd av armeringskorrosion och delaminerat täckskikt. Sammanfattningsvis konstaterades förlust av styvhet i längs- och vertikalriktning, medan tvärledsbeteendet var intakt.
Lösning
Tillståndsbedömningen genomfördes i flera steg:
- Dokumentstudier och granskning av historiska ritningar och tidigare utredningar.
- Visuell inspektion ovan och under vattennivå, med fokus på balkar, plattor och pålar.
- Oförstörande provning: georadar (GPR), ultraljud (UPV), samt bomknackning.
- Förstörande provning: uttag av borrkärnor för tryckhållfasthet, densitet och tunnslip.
- Installation av SHM-system: LVDT-förskjutningsgivare, töjningsgivare på pålar, accelerometrar, temperatursensorer och kamera.
- Dataanalys och jämförelse med numerisk modellering i AxisVM för att verifiera modaldata och styvhetsförluster.
Metodiken möjliggjorde en integrerad ökad förståelse av konstruktionens nuvarande status och dess dynamiska beteende.
A day at work.
Utrustning
- Georadar (Proceq GPR)
- Ultraljud (UPV, MIRA)
- Täckskiktsmätare
- LVDT-förskjutningsgivare (specialtillverkade för att använda i IP68
- Töjningsgivare monterade på pålar
- Accelerometrar (Typ BDI)
- Temperatursensorer (termoelement)
- Kamera för rörelseregistrering, i samband med att skepp lägger till mot kaj
- Programvara AxisVM för numerisk modellering
Standarder
- SS-EN 1990: Eurokod – Grundläggande dimensioneringsregler
- SS-EN 1991-1-4: Eurokod 1 – Vindlast
- SS-EN 1991-1-5: Eurokod 1 – Termiska laster
- SS-EN 1992-1-1: Eurokod 2 – Betongkonstruktioner
- SS-ISO 13822: Tillståndsbedömning av befintliga bärverk
- SS-EN 12504-1 & 12504-4: Provning av betong (borrkärnor, ultraljud)
- SS-EN 13791: Bedömning av tryckhållfasthet
- ISO 16311-1/2: Tillståndsbedömning av betongkonstruktioner
- ASTM D6432-11: Guide för GPR
