Monet eurooppalaiset sillat ovat ikääntyvää, 1900-luvun puolivälissä rakennettua infrastruktuuria. Se tarkoittaa sekä kunnossapitoa, että uusia siltoja, jotka vastaavat paremmin kasvaviin liikennemäärien tarpeisiin. Historia, paikalliset mieltymykset ja siltatyyppi ovat keskeisiä siltojen rakentamismenetelmiin ja kunnossapitoon vaikuttavia tekijöitä.

Seuraavassa tarkastellaan tätä aihetta tarkemmin. Tämä on ote Nord-Lock Groupin white paper -julkaisusta Bridge Design, Construction & Maintenance: Insights and Best Practices for a Rapidly Changing Sector.

PAREMMAN SILLANRAKENTAMISEN PARHAAT KÄYTÄNNÖT

Liitostapojen vertailua: hitsaaminen ja pulttaaminen

Päätettäessä sillan osien liittämisestä toisiinsa joko hitsaamalla tai pulttaamalla täytyy huomioida useita tekijöitä. Joskus päätös riippuu valmiista mieltymyksistä, mutta parhaan tulokseen pääseminen edellyttää jokaisen hankkeen tarkastelemista erikseen.

Vaikea valinta

Aiemmin sillat ja muut teräsrakenteet niitattiin. Tällaisiin siltoihin kuuluu esimerkiksi Golden Gaten silta. Prosessiin kuuluu niitin lämpökäsittely ja taonta, minkä jälkeen se jäähdytetään hehkuttamalla. Yksittäiset niitit eivät ole kovin lujia, joten niitä täytyy käyttää paljon, jotta rakenne olisi turvallinen. Prosessi on myös hankala eikä enää käytössä sillanrakentamisessa.

Siksi niitattuja siltoja, joiden niittejä täytyy kunnossapitää, on yhä käytössä, vaikkei niitä enää rakennetakaan. Kuluneet niitit korvataan usein pulteilla, ja suurilujuuksiset pultit suunnitellaan nimenomaan näyttämään niiteiltä. Hitsaaminen ei ole käyttökelpoinen tapa kunnossapitää vanhojen siltojen liitoksia, koska siltamateriaali heikkenee eikä ole enää turvallista.

Pulttaaminen ja hitsaaminen ovat tällä het kellä suosit uimmat menetelmät liittää osia yhteen. Päätös käytettävästi menetelmästä voi olla yhtä kiistanalainen ja maakohtainen kuin päätös käyttää joko betonia tai terästä. Täytyy myös huomata, että hitsaamisen pätevyystaso on joissakin maissa erittäin korkea, mikä on esimerkki siitä, miten rakentamismenetelmien valinnassa on maakohtaisia eroja.

Siltatyyppi

Tietyssä maassa parhaana pidettyjen tapojen lisäksi päätökseen käyttää joko hitsaamista tai pulttaamista vaikuttaa muitakin tärkeitä tekijöitä. Yksi näistä on rakennettava siltatyyppi, katso tietokuva.

Suuremmissa silloissa käytetään usein onttoja kotelopalkkeja, koska ne vaimentavat erittäin hyvin vääntörasitusta ja korroosiosuojauksessa täytyy huomioida vain niiden ulkopuoli. Onttojen kotelopalkkien haittapuoli on se, että niitä voi lähestyä vain yhdeltä puolelta, mikä tekee pulttiliitoksista hankalia toteuttaa. Siksi hitsaaminen on kaikkein järkevin menetelmä. Suurissa rakenteissa myös toleranssit ja poikkeamien kompensointi ovat olennaisia. Pulttiliitoksissa ei ole virhemarginaalia, koska pulttien täytyy sopia täsmälleen olemassa oleviin reikiin. Hitsaaminen on paljon joustavampaa, koska poikkeamat voi tarvittaessa kompensoida.

Ristikkosillat taas voidaan hyvin pultata toisiinsa kytkeytyvien kolmiokappaleidensa ansiosta. Koko täytyy kuitenkin huomioida. Pienet ristikkosillat saatetaan myös voida hitsata kokoon tehtaalla ja siirtää kokonaisina rakentamispaikalle. Mutta vaikka hitsaaminen olisi ensisijainen liitosmenetelmä, pulttiliitoksia käytetään sillassa laajasti. Tämä johtuu siitä, että toissijaiset rakenteet, muun muassa kaiteet ja meluvallit, yleensä pultataan. Ensisijaiset rakenteet, muun muassa kaapelikiinnikkeet, laakerit ja siirtymärakenteet, myös kuormittuvat dynaamisesti ja kompensoivat sillan liikettä.

Tilapäiset sillat pultataan lähes aina, koska ne puretaan muutaman vuoden välein ja rakennetaan uudestaan jossain muualla. Pulttaamalla saadaan aikaan tilapäinen liitos, joten nämä liitokset on helppo purkaa ja pultit ja aluslevyt sitten käyttää uudestaan. Koska hitsaamalla tehdään pysyvä liitos, se on erittäin hankala, kallis ja aikaavievä tapa rakentaa tilapäisiä siltoja. Hitsaussaumojen tekeminen ja sitten purkaminen vaatisi erittäin paljon työtä. Näin ollen pulttaaminen on paljon tehokkaampi ja hyötyjä sisältävä menetelmä.

Tehokkuus ja helppokäyttöisyys

Tehokkuus ja helppokäyttöisyys ovat myös tärkeitä tekijöitä valittaessa joko hitsaaminen tai pulttaaminen. Tähän kuuluu myös päätös tehdä liitokset joko tehtaalla tai työmaalla. Hitsaaminen edellyttää usein pätevää hitsaajaa ja erikoistyökaluja, ja suurten lämpötilojen vuoksi sitä pidetään riskialttiina. Siksi se on nopeampaa ja helpompaa tehdä tehtaalla, missä nämä asiat on jo hoidettu. Tehtaalla hitsaaminen on myös edullisempaa, koska hitsaus- ja testaustilojen pystyttäminen työmaalle on kallista, mikä myös pidentää sillan pystyttämisaikaa.

Näin ollen työmaalla tehtävissä liitoksissa pulttaaminen on usein helpoin ja tehokkain menetelmä. Tämä johtuu siitä, että pulttaaminen on paljon hallitumpi menetelmä, joka ei aiheuta tarpeettomia riskejä rakentamisympäristölle. Osat on myös helppo kuljettaa ja asentaa, koska siihen ei tarvita erikoistyökaluja. Useimmiten käyttöön riittää yksinkertainen käsikäyttöinen momenttiavain. Pulttaamisen etuihin kuuluu hitsaamisesta poiketen tilapäisyys, jolloin odottamattomien ongelmien korjaaminen on nopeampaa, helpompaa ja edullisempaa.