Kuinka modulaariset siltajärjestelmät kiihdyttävät rakennusaikoja
Paikasta poispäin tehty valmistus ja paikan päällä suoritettava kokoonpano: Projekti kestää 40–60 % lyhyemmin
Siltarakentamisen modulaarinen toteuttaminen nohtaa aikaa, koska valmistus tapahtuu erikseen itse rakennustyömaalla tehtävistä töistä. Osat valmistetaan tarkoilla määrittelyillä tehtaissa, joissa olosuhteet voidaan säädellä, kun taas työntekijät valmistelevat samanaikaisesti perustuksia. Tämä tarkoittaa, että ei tarvitse odottaa huonoa säätä, ja tuotanto voi jatkua vuorokauden ympäri. Teollisuuden tiedot viittaavat siihen, että näiden projektien kokonaiskesto on 40–60 prosenttia lyhyempi kuin perinteisillä menetelmillä, kuten FHWA:n ja NCHRP-raportin 885 tiedotteissa todetaan. Standardoituja liitimiä käyttämällä kokoonpano työmaalla on myös huomattavasti nopeampaa, koska nosturit hoitavat suurimman osan raskasta työtä, mikä säästää työryhmiä viikoittaiselta manuaaliselta työltä. Yksi osavaltion liikenneministeriö havainnoi, että sillan korvaaminen tulvien jälkeen sujui 55 % nopeammin kuin vanhoilla menetelmillä, kun käytettiin näitä modulaarisia teräsosia.
Tapausanalyysi: I-64-sillan kansioston vaihto – asennus 72 tunnissa ilman ajokaistasulkuja
Modulaariset siltajärjestelmät osoittautuvat erinomaisiksi julkisen haitan vähentämisessä, kuten viimeaikaisesta I-64-tien kunnostustyöstä näkyy. Kahdeksan viikkoa putkeen rakennustiimi rakensi koko sillanpinnan erillisessä tilassa, kun ajoneuvot jatkoivat liikkumista alkuperäisen sillan yli ilman katkoja. Sitten tuli suuri viikonlopputoiminta: suunnitellun kolmen päivän sulun aikana työntekijät poistivat vanhan sillan ja asensivat yhtä aikaa 32 valmiiksi valmistettua teräs-betonimoduulia tarkasti ajoitettujen nosturinkäskyjen avulla. Tämä menetelmä säästi lukemattomia tuntia tiekatkoja verrattuna perinteisiin menetelmiin, jotka yleensä aiheuttavat liikenteen pysähtymisiä kuukausikausia. Paikallisille yrityksille todennäköisesti säästyi noin 1,2 miljoonaa dollaria joka yksittäinen päivä vähentyneiden viivästysten ja liikennekuilujen ansiosta. Myös turvallisuuslukuja on raportoitu vaikutteellisiksi AASHTO:n PBES-ohjeiden mukaan: työntekijöiden altistuminen vaaroille väheni lähes 90 %, koska he eivät olleet yhtä paljon alttiina ohittaville ajoneuvoille asennuksen aikana.
Modulaaristen siltaratkaisujen keskeiset edut nopeuden lisäksi
Parannettu laadunvalvonta, säästä riippumaton tuotanto ja työvoimatehokkuus
Kun komponentit valmistetaan tehtaissa paikan päällä rakentamisen sijaan, saavutetaan huomattavasti parempi laadunvalvonta, koska säätä – kuten sade, tuuli tai nuo ärsyttävät lämpötilan vaihtelut – eivät vaikuta betonin kovettumiseen tai hitsaukseen. Ennen kuin mitään lähetetään toimitukseen, kaikki osat käydään läpi asianmukaisissa testausmenettelyissä, jotta kaikki vastaa rakenteellisia vaatimuksia ja vähentää myöhempää korjaustyötä rakennuspaikalla. Tehtaassa valmistettujen rakennusten työvoimatarve on yleensä noin 30 prosenttia pienempi kuin paikan päällä rakennettujen rakennusten, ja lisäksi työpaikat ovat turvallisempia työntekijöille, jotka käsittelevät monimutkaisia liitoksia, kuten ruuviliitoksia tai FRP-teräs-yhdistelmiä. Yhdysvaltojen liittovaltion tiehallinnon (FHWA) modulaaristen siltojen opasraportin mukaan tehtaassa valmistettujen rakennusten mitat ovat yleensä tarkemmat ja niissä on huomattavasti vähemmän virheitä verrattuna suoraan rakennuspaikalla rakennettuihin rakennuksiin – todellisuudessa on havaittu noin 60 prosenttia vähemmän ongelmia.
Vähentynyt liikenteen häiriö ja yhteisövaikutus siltaprojektien aikana
Modulaaristen menetelmien käyttö siltojen rakentamisessa vähentää yleistä haittaa, koska työt voidaan tehdä nopeammin viikonloppuisin ja vaiheittain eikä kerralla. Useimmat projektit pystyvät pitämään noin 90 prosenttia tavallisesta liikenteestä liikkumassa ruuhka-aikoina, kun suurin osa ihmisistä matkustaa töihin tai kotiin. Viime vuoden infrastruktuuriraportissa, joka julkaistiin Transportation Research Record -julkaisussa, todettiin, että alueilla, joille rakennetaan näitä modulaarisia siltoja, valituksia melutasosta, pölyongelmista ja liikennekuormituksesta on noin kaksi kolmasosaa vähemmän kuin alueilla, joissa käytetään perinteisiä rakennusmenetelmiä. Vähemmän raskaita koneita rakennustyömaalla ja lyhyempi kokonaisrakennusaika tarkoittavat, että jokainen projekti tuottaa noin 28 tonnia vähemmän saastetta. Tämä vastaa käytännössä kuuden auton poistamista tieltä kokonaan kahdeksi vuodeksi.
Insinööri- ja taloudelliset näkökohdat esivalmistettujen siltojen järjestelmille
Innovaatiot yhdistämisrakenteissa: ruuviliitokset ja hybridimodulit, joissa käytetään sekä FRP- että teräsmateriaaleja
Nykyiset valmiiksi valmistetut sillat perustuvat voimakkaasti erityisesti suunniteltuihin liitoksiin, jotka säilyttävät lujuutensa samalla kun rakennusaikataulut pysyvät tiukkoina. Uudemmat ruuviliitosjärjestelmät todella nopeuttavat työmaalla tehtäviä töitä, koska ne korvaavat aikaa vievät hitsaukset. Nämä ruuvit mahdollistavat tarkat sijoitukset myös kuormitettuna, ja asennuksen jälkeen ei tarvita kaikkia ylimääräisiä kokeita. Monet nykyaikaiset suunnittelut yhdistävät hiilikuituvahvisteisia polymeerimateriaaleja (FRP) tavallisiin terösosiin. FRP-osat eivät ruostu kuten metalli ja vähentävät kokonaismassaa noin 70 % verrattuna tavallisista betonirakenteista tehtyihin siltoihin. Tämä yhdistelmä mahdollistaa paljon pidempien siltojen rakentamisen, joita ei lähes lainkaan tarvitse huoltaa ajan mittaan. Erityisen tärkeää maanjäristysalttiissa alueissa on se, että nämä materiaalit taipuvat pikemminkin kuin murtuvat järistysten aikana. Suurten rakenteiden laboratoriossa Renossa suoritetut testit vahvistivat täsmälleen tätä käyttäytymistä oikeissa käyttöolosuhteissa.
