21-08-2018 03:47:30

Her tester de, om broerne kan bære

Nye metoder til test af betonbroers bæreevne kan spare samfundet for unødvendige investeringer i forstærkning eller udskiftning af eksisterende broer.
15. maj. 2018 Af Sabina Askholm Larsen - DTU

Med omkring 20.000 vejbroer rundt om i landet er det nødvendigt med pålidelig viden om, hvor stor en belastning en vejbro kan holde til, før den skal renoveres eller udskiftes. Derved undgår man at bruge penge på at forstærke en bro, der viser sig at være stærk nok, og desuden slipper trafikanterne for forsinkelser på grund af de unødvendige udbedringer af broer.

Sammen med Vejdirektoratet og rådgivningsfirmaet COWI har DTU Byg undersøgt en række betonvejbroer i løbet af 2016 og 2017 for at finde ud af, hvor stor belastning broerne kan udsættes for. Den reelle bæreevne kan nemlig være meget højere, end man i dag regner med.

Projektet skal bl.a. resultere i nogle effektive værktøjer, som kan anvendes af broforvaltere såsom Vejdirektoratet, Banedanmark og kommunerne, og som kan give dem et pålideligt billede af en given brotypes styrke – uden at de skal teste samtlige broer i Danmark.

”Et vigtigt resultat fra projektet bliver en anvisning eller vejregel til brug ved fremtidige brotests og bæreevneberegninger,” siger Rasmus Bang, fagkoordinator hos Vejdirektoratet.

Indtil videre har man i projektet undersøgt én bestemt type vejbro, nemlig en betonbro, der har omvendte T-bjælker (OT-bjælker) som underlag for kørebanen. Målingerne fra denne type bro kan ikke uden videre overføres til andre typer af broer. For at finde frem til evalueringsmetoder, der ikke bare fungerer for én type bro, men kan bruges mere generelt, anvender DTU en kombination af in situ-forsøg, altså forsøg ude på selve broerne, laboratorieforsøg, numeriske beregninger og sandsynlighedsbaserede modelleringer.

I forbindelse med in situ-forsøgene har projektpartnerne udviklet en speciel lastrig, der kan udsætte broerne for en meget præcis belastning på kort tid, fortæller en af forskerne bag projektet, lektor Jacob Wittrup Schmidt. Han er konstruktionsforsker ved DTU Byg og har i flere år arbejdet med vurdering af broers bæreevne og monitorering, test og forstærkning af eksisterende betonbroer. Han forklarer, at de med lastriggen har formået at begrænse testtiden in situ:

”Vores lastrig gør det muligt for os at udføre belastningsforsøg på en bro i løbet af bare én dag. Det er hurtigt sammenlignet med andre metoder. Tidsaspektet er afgørende, fordi en kortere testtid betyder kortere afspærringstid omkring broen og dermed færre forstyrrelser af trafikken i området,” siger Jacob Wittrup Schmidt.

En af de vigtige faktorer i sådanne forsøg er at sikre sig, at broen ikke bliver overbelastet. Det er derfor afgørende at finde det såkaldte stop-kriterium, som afgør, hvornår forsøget skal stoppes.

”Stop-kriteriet bestemmer, hvornår man skal stoppe belastningsforsøget, så man sikrer, at der er en fornøden sikkerhed i forhold til kollaps. Det sørger også for, at broen ikke får blivende skader. Gennem avancerede monitoreringer og beregninger kommer vi nærmere en metode til at evaluere de skader og brud, der opstår i broerne,” forklarer Jacob Wittrup Schmidt.

Test i fuld skala og laboratorier går hånd i hånd

Det er nødvendigt at måle både indvendigt og udvendigt på en bro for at undersøge, hvordan den reagerer på belastningen. Det er en meget omkostningstung opgave, både tidsmæssigt og økonomisk, hvis det skal gøres ude på de enkelte broer. Med den reducerede forsøgstid på kun én dag er der et stort potentiale for in situ-tests. Men selvom testtiden er reduceret væsentligt med anvendelsen af de nye metoder, er det stadig omkostningsfuldt og tidsmæssigt presset at teste in situ.

Derfor bruger forskerne laboratoriefaciliteter til at efterprøve de målinger, de indtil videre har lavet in situ. På den måde bliver det muligt at sammenholde målingerne fra brotestene med de teorier, som løbende udvikler sig.

Laboratorieforsøgene skal foregå i Villum Center for Advanced Structural and Material Testing, der blev indviet på DTU i november 2017. Centeret specialiserer sig i avancerede tests af strukturer og materialer og er et oplagt sted at gentage fuldskalamålingerne fra vejbroerne i mindre skala.

”I løbet af vores fuldskalatest fandt vi ud af, at de broer, vi belastningstestede, kunne holde til meget mere, end vi regnede med. Vores fremmeste opgave bliver nu at analysere og verificere vores målinger og teorier ved hjælp af laboratoriet og bringe os et skridt nærmere på at finde en effektiv metode til at vurdere belastningskapaciteten for betonbroer,” siger Jacob Wittrup Schmidt.

Hvis resultaterne fra projektet munder ud i en metode, der kan vurdere belastningskapaciteten for broer med omvendte T-bjælker, vil næste skridt være at afprøve den nye metodik på andre typer af broer.

Artiklen er oprindelig udgivet hos DTU.

Interesserer du dig for udviklingen på det byggetekniske område? Så bliv medlem af IDA Byg. Det er gratis, hvis du i forvejen er medlem af IDA.

IDA Byg
IDA Byg

IDA Byg er et fagteknisk selskab med godt 5.000 medlemmer inden for alle typer af bygge- og anlægsaktiviteter.

Læs mere

Deltag i debatten

Byggeri og Anlæg - artikler og arrangementer

Nyeste byggejob fra Jobfinder

luk
close