Puurakenteiset tukitelineet sillanrakentamisessa

Abstract

Suomessa betonisillat valetaan tavanomaisesti sahatavarasta rakennettujen tukitelineiden varaan. Tukitelineet ovat työnaikaisia rakenteita, joiden tehtävä on kannatella kannen muottia ja valetun betonin painoa. Sahatavaran suosiota selittää pitkä rakennusperinne, halpa materiaalihinta ja helppo työstettävyys. Toisaalta materiaalimenekki on suuri ja kierrätysaste matala verrattuna esimerkiksi metallisiin kalustotelineisiin. Kalustotelineiden käyttö suomalaisessa sillanrakentamisessa on kuitenkin hyvin harvinaista korkean hinnan ja vähäisen kokemuksen takia. Työnaikaisten rakenteiden optimointi on tärkeää urakan laskenta- ja rakennusvaiheessa. Edullisimman rakenteen löytämisellä urakoitsija saa kilpailuedun, jonka merkitys korostuu laajoissa sillanrakennushankkeissa. Tukitelineen rakentamiskustannukset määräytyvät tukitelineen suunnitteluvaiheessa. Optimaalisimman telinerakenteen löytäminen ei ole itsestään selvää, koska nykyaikaisten puujalosteiden kilpailukykyä tukitelineissä ei ole aiemmin tutkittu. Korvaamalla telineen niskapalkkeja suurilla tai kaksinkertaisilla sahatavaraprofiileilla sekä liima-, kertopuu- ja teräspalkeilla voidaan saavuttaa tavanomaista pidempiä jännemittoja ja harventaa pystytuentaa. Vaihtoehtoisten rakennusmateriaalien käyttö voi olla kannattavaa, mikäli niitä hyödyntämällä on mahdollista säästää materiaalien ja asentamistyön yhteiskustannuksessa. Tutkimuksessa määritettiin kahdeksan erilaisen maanvaraisesti perustetun tukitelinerakenteen rakentamiskustannukset varioiden teline- ja valukuormaa. Eurokoodi-standardien mukaisesti tehtiin yhteensä 168 rakennelaskelmaa, joiden avulla määritettiin telinerakenteiden materiaalimenekit ja rakentamisajat. Laskelmissa käytetty työsaavutus perustuu vanhoihin viranomaisohjeisiin ja työn lähteenä toimineiden urakoitsijoiden asiantuntemukseen. Lisäksi työssä tutkittiin Eurokoodi-standardien soveltumista tukitelineiden mitoitukseen. Tällä hetkellä telinesuunnittelijoilla on käytössä ainakin kolme eri mitoitusstandardia, koska viranomainen on ainakin toistaiseksi sallinut myös vanhojen mitoitusmenetelmien käyttämisen. Laskelmin osoitettiin, että tavanomainen sahatavarateline ei ole kilpailukykyisin vaihtoehto millään teline- ja valukorkeudella. Tulosten perusteella tavanomaisen sahatavaratelineen käyttöä pitäisi välttää yli 5,0 m telinekorkeuksilla, kun valukorkeus ylittää 1500 mm. Tällaisia kohteita ovat käytännössä pitkäjänteisten palkkisiltojen pääpalkkien alapuoliset telineosuudet. Kaksinkertaisella sahatavaraniskalla rakennettu telinerakenne on aina tavanomaista telinerakennetta edullisempi ja nopeampi rakentaa. Telinekorkeuden kasvaessa yli 5,0 metriin muuttuvat myös liima- ja kertopuurakenteet kilpailukykyisiksi. Teräspalkkitelineiden paras käyttöalue oli yli 8,0 m korkeat telinerakenteet. Teräspalkit ovat puutavaraan verrattuna kalliita investointeja, mutta nii-den avulla voidaan harventaa huomattavasti tukitelineen pystytuentaa ja perustusjakoa. Tutkimuksen perusteella tavanomaista suurempien sahatavaraprofiilien sekä liima-, kertopuu- ja teräspalkkien käyttäminen siltojen maanvaraisissa tukitelineissä on kohdekohtaiset olosuhteet huomioiden edullista. Kertopuu- ja teräspalkkitelineet ovat todennäköisesti kaikkein edullisimmat vaihtoehdot paalutettujen työsiltojen varaan rakennettaessa. Työn ohella on tuotettu huomattava määrä tietoa telinetyön työsaavutuksista ja aikatauluttamisesta. Lisäksi laskelmat nostavat esille Eurokoodin mukanaan tuomia mitoitusongelmia.