Reduserte livsløpskostnader for bruer – beslutningsstøtteverktøy for optimalisert vedlikehold av overflatebeskyttelse

Det overordnede målet med prosjektet har vært å forstå sammenhengen mellom beleggets levetid og vedlikeholdskostnader på den ene siden, og miljø-, konstruksjon-, og driftsparametere på den andre siden, for å kunne etablere kriterier for når og hvordan overflatevedlikehold skal iverksettes. Resultatet skal kunne støtte bruforvaltere i Statens vegvesen i beslutninger om vedlikehold. Dette skal bidra til forbedret kvalitet på korrosjonsbeskyttende belegg på bruer og konstruksjoner, og dermed også lengre levetid og reduserte drift og vedlikeholdskostnader. Viktige resultater fra prosjektet er: i) Levetiden til beskyttende belegg bestemmes i stor grad av påføringsfeil og aggressiviteten der brua står. ii) Aggressiviteten på stedet bør karakteriseres etter korrosivitet, som er en målbar parameter. Vegvesenets nåværende praksis med å karakterisere aggressivitet ut fra geografisk lokasjon korrelerer ikke med beleggets levetid og sier ikke noe om når belegget bør vedlikeholdes. Korrosivitet bør måles på prøver som står skjermet for regn. Det er tydelig at malte overflater som står skjermet er mest utsatt for korrosjon. iii) I lite aggressive miljø kan et degradert belegg stå i mange år uten at det behøver å repareres. Jo mer aggressivt miløet er, jo mer haster det å reparere belegget. iv) Kostnadene for tilkomst (stillas osv) utgjør en vesentlig del av totalkostnaden for vedlikehold av belegg. Hvis reparasjon av belegg krever bygging av stillas vil det ikke være kostnadssvarende å gjøre preventivt vedlikehold. Preventivt vedlikehold bør begreses til tilfeller der omfanget er begrenset og enkel tilkomst er mulig. v) Inspeksjon av beleggskader og korrosjon med droner er kostnadseffektivt og kan gi et fullgodt resultat. Bruk av KI for å analysere bildene med hensyn på beleggskader og korrosjon er imidlertid ikke tilstrekkelig pålitelig. Bruk av fotogrammetri for å lage 3D modell av brua er heller ikke mulig for malte overflater. Det er for lite visuelle detaler i de malte flatene til at programmvaren kjenner igjen lokasjoner mellom bildene og kan sette sammen modellen.

Med kunnskap om hva som påvirker levetiden på korrosjonsbeskyttende belegg, samt parametere til å støtte beslutningstaking knyttet til forvaltning og vedlikehold, kan vi oppnå betydelig reduksjon i kostnader tilknyttet forvaltning, drift og vedlikehold (FDV) av bruer, samt redusere miljøbelastning og utslipp av klimagasser. Dette vil komme frem ved bedre utnyttelse av restlevetiden til belegget og planlegge vedlikehold på et kostnadsoptimalt tidspunkt, uten at en venter for lenge slik at en lar konstruksjonen ta skade av korrosjon. Kostnadene for vedlikehold av korrosjonsbeskyttende belegg vil øke i fremtiden, ettersom gjennomsnittsalderen på bruene øker og antallet bruer øker. Flere store bruer i svært korrosivt miljø, for eksempel Bjørnafjordbrua, er også under planlegging. Optimal utnyttelse av resursene for vedlikehold er derfor essensielt. Dette prosjektet har fokusert på korrosjonsbeskyttende belegg, men metodikken kan senere overføres til betong.

Det overordnede målet til prosjektet er å utvikle kunnskap og verktøy som støtter vedlikeholdsledere i å ta beslutninger som fører til reduserte livssykluskostnader knyttet til vedlikehold av belegg på bruer. For å lykkes med dette vil prosjektet arbeide for å forstå sammenhengen mellom beleggets tilstand, levetid og vedlikeholdskostnader på den ene siden, og miljø-, konstruksjon-, og driftsparametere på den andre siden. Ut fra disse sammenhengene vil det være mulig å utvikle modeller for å estimere beleggenes forventede levetid og for å finne beste tidspunkt for vedlikehold ut fra kriterier. Prosjektet vil ha 5 hovedaktiviteter: - H1: Innsamling av erfaringer og data fra SVV og andre kilder, og utføre målinger og inspeksjoner der det blir nødvendig - H2: Utføre droneinspeksjon av bruer. Hensikten er å undersøke om droner kan gi bedre og riktigere informasjon om tilstanden til belegg i hht. parameterne prosjektet utvikler enn tradisjonell inspeksjon, og om det er andre gevinster å hente på å benytte droner. - H3: Analysere dataene fra H1 og H2 for å beskrive hvilke parametere som påvirker levetid og vedlikeholdskostnader til korrosjonsbeskyttende belegg - H4: Utvikle modell som estimerer forventet levetid på belegg som funksjon av parameterne fra H3, samt en modell som estimerer kostnader knyttet vedlikehold av belegg. For å kunne estimere restlevetiden må det også utvikles kriterier for hvilke tilstander som trigger behov for vedlikehold. - H5: Utøve prosjektledelse, nyttevurderinger og sørge for at prosjektet samordnes mot den øvrige satsningen til Statens Vegvesens divisjon Drift og Vedlikehold knyttet til effektivisering av vedlikeholdsfunksjonen. De sentrale FoU utfordringene blir å 1) identifisere de viktigste parameterne som påvirker levetiden til belegg og kvantifisere effekten av dem, og 2) modellere forventet levetid gitt tilstand og miljøparametere. Andre utfordringer vil være å ivareta helhetstankegangen knyttet til vedlikeholdsprosessen.