KRISTIANSUND KOMMUNE NYE MELØYBRUA SKISSEPROSJEKT

Transkript

1 KRISTIANSUND KOMMUNE NYE MELØYBRUA SKISSEPROSJEKT

2

3 1 INNHOLD 1 INNHOLD INNLEDNING FORUTSETNINGER INGENIØRGEOLOGISKE FORHOLD OG FUNDAMENTERING VURDERING AV LENGDE OG PLASSERING BRULENGDE BRUPLASSERING TEKNISK BESKRIVELSE OVERBYGNING UNDERBYGNING UTSTYR OG KOMPLETTERINGER ESTETISK VURDERING KOSTNADSBILDE KONKLUSJON OG ANBEFALING GJENNOMFØRINGSFORM VEDLEGG

4 2 INNLEDNING Myklebust AS har fått i oppdrag å utarbeide skisseprosjekt for ny bru over Dunkersundet i Kristiansund kommune. Brua forbinder Meløya og Skorpa med Gomalandet. Ny brukonstruksjon ønskes oppført nærved eksisterende bru. Brua skal tilfredsstille dagens trafikkbehov og dimensjoneres for å tilfredsstille krav til veg i bruksklasse Bk10. Dette tilsvarer kjøretøy med aksellast inntil 10 tonn, 13 tonns boggilast og totallast inntil 64 tonn. Eksisterende bru er 41 m lang fordelt over tre spenn (22 m + 2 x 9,5 m). Gammelbrua er konstruert for belastningsklasse 4/1930, som tilsvarer et 5 tonns kjøretøy med maksimalt 3,5 tonns akseltrykk. Rehabilitering og oppgradering av eksisterende bru er utredet som eget alternativ i tidligere fase før dette skisseprosjektet. 4

5 3 FORUTSETNINGER Følgende forutsetninger er redegjort av byggherre og gjelder for utarbeidelse av skisseprosjektet: 2 kjørefelt à 3,0 m og gang- og sykkelveg med bredde 3,0 m. Kjøretøy og myke trafikanter atskilles med rekkverk. Bæreevne- totallast iht siste retningslinjer fra Statens Vegvesen. Gang- og sykkelveg legges i samme nivå som kjørebaner. Slitelag utføres som en del av eventuell dekkestøp. Eksisterende bru danner grunnlag for utgangshøyder, fri seilingshøyde og derav konstruksjonshøyde. Ikke noe lengdefall. Tverrfall er i utgangspunktet tosidig. Ønske om plassering av ny bru inntil eksisterende bru. Eksisterende bru ønskes benyttet i byggeperioden og revet etter at ny bru er tatt i bruk. et er begrenset til selve brukonstruksjonen. Opparbeiding av ny veg inn mot brua på begge sider er kun skissemessig vist på planer. Andre styrende dokumenter: Håndbok 017 Veg- og gateutforming Håndbok Elementbruer Håndbok 185 Prosjekteringsregler for bruer Håndbok 231 Rekkverk Håndbok 238 Bruklassifisering 4 INGENIØRGEOLOGISKE FORHOLD OG FUNDAMENTERING På begge sider av sundet er det bart fjell i dagen. Det er ikke utført ingeniørgeologisk kartlegging av fjellet i forbindelse med skisseprosjektet. Det forutsettes imidlertid at fjellet er av en slik kvalitet at ny bru kan oppføres på betongfundamenter som støpes direkte mot berget. Dette gjelder for både landkar og søylefundamenter. 5

6 5 VURDERING AV LENGDE OG PLASSERING 5.1 Brulengde Dagens bru har totallengde 41 m, fordelt over tre spenn med lengder 9,5 m + 22,0 m + 9,5 m. Visuelt er dagens endefelt kortere da steinmurene stjeler noe av lengden. Forholdet mellom lengste og korteste spenn er derfor her ca. 1:0,4 Statens vegvesen sin håndbok 100 anbefaler i punkt forholdet 1:0,7 mellom hovedspenn og sidespenn for en trespennsbru. Med utgangspunkt i dagens brulengde og anbefalt spennforhold får vi da feltlengdene 12 m + 17 m + 12 m. Dette medfører at midtfundamentene må bygges i sjøen og dermed reduserer den frie bredden i selve sundet. Høyden på landkarene vil bli tilnærmet som dagens høye steinmurer. Disse kan reduseres noe med loddrette vegger istedenfor den skråen som murene har i dag. En alternativ vurdering er å ta utgangspunkt i anbefalt spennforhold og den lengden som midtspennet har i dag. Fundamentene kan da støpes tørt (forutsatt oppført i dagens veglinje) og seilingsbredden gjennom sundet holdes uendret. Resultatet blir en bru med lengde 53 m inndelt med følgende feltlengder: 15,5 m + 22,0 m + 15,5 m Denne broen vurderes å være mer tilpasset omkringliggende terreng da landkarene ikke vil bli så store og dominerende som i forrige alternativ. Figur fra punkt i håndbok

7 5.2 Bruplassering På viste tegningsutsnitt er ny bru plassert øst for og like inntil dagens bru. Eksisterende bru er planlagt benyttet i hele byggeperioden og tenkt revet etter at ny bru er tatt i bruk. Følgende forhold bør imidlertid belyses med den skisserte løsningen: Brua krysser ikke sundet der det er smalest. Dette medfører langt midtspenn og/eller fundamentering i sjø. Søyler plassert i sjøen kan stå utsatt til med tanke på skipspåkjørsel. Som brua er plassert kan nye landkar vanskelig bygges uten først å måtte fjerne deler av fylling/veg rundt eksisterende bruender. Dette vil medføre at gammelbrua blir ustabil og dermed ikke kan brukes uten at stabiliserende tiltak må iverksettes. Løses enkelt ved å forskyve brua noe lengre mot øst. Landkar plassert på nedsprengt areal på Meløysiden medfører stor høyde og voluminøs konstruksjon, og legger samtidig beslag på en stor andel av det planerte området. Kan det være aktuelt å bygge ny bru i samme trase som dagens bru, og hvilke fordeler og ulemper vil det eventuelt medføre (se skissert løsning på neste side)? Med hensyn til landskapet/terrenget vurderes dagens trase best egnet. Smalest over sundet og høydemessig gunstigere på Meløya. Forholdene ligger godt til rette for å kunne etablere en midlertidig bru over sundet så lenge byggearbeidene pågår, men sundet blir steng for båttrafikk i byggeperioden. Er sundet mye brukt av småbåter vil dermed dette være en stor minus. En midlertidig bru over sundet muliggjøre atkomst med tyngre anleggsmaskiner over til Meløya. Lokaltrafikk og anleggstrafikk er atskilt i byggeperioden. For begge alternativer vil det være gunstig å trekke brua mot nord. Kostnader i forbindelse med grunnerverv for de to alternativene er ikke vurdert. 7

8 Ny bru Kjørebru i anleggsperioden Flyfoto med ny og midlertidig bru innskissert. Målestokk ca. 1:500 Bæreakser Alternative bæreakser 8

9 6 TEKNISK BESKRIVELSE 6.1 Overbygning Brua bygges med 2 kjørefelt à 3,0 m og gang-og sykkelveg på 3,0 m. Brua bygges med 3 % tosidig tverrfall og uten lengdefall. Brua bygges i 3 spenn, 15,5 m + 22,0 m + 15,5 m = 53 meter. Midtspenn med 11 stk. parallelle prefabrikkerte betongbjelker av type MOT 600, og samvirkende påstøp. Sidespenn med samme bjelke men dobbel c/c-avstand, det vil si 6 stk. MOT 600 bjelker. Brukant utføres med kantelementer tilpasset elementkonseptet. Brudekket støpes med dekketykkelse 250 mm, ekslusive 40 mm slitelag. Total bredde blir ca. 10,5 m, avhenger noe av rekkverksutforming mellom kjørebanen og gang- og sykkelveg. Total høyde fra underkant MOT-bjelker og til underkant slitelag blir 850 mm. Dette gir en byggehøyde midt på brua, som er 50 mm mer enn hva som er situasjonen med dagens bru. Alternativt kan MOT-bjelker i sidespenn erstattes med 10 stk. betongelementer av typen PLA 300. Løsningen vil gi noe slankere bru ut mot endene da byggehøyden reduseres med 300 mm. Lengste brulengde med denne løsningen er 51 m (14,5 m + 22,0 m + 14,5 m). 22,0 m - Midtspenn 14,5 m - Sidespenn 15,5 m - Sidespenn Ca. 0,91 m Ca. 1,82 m 9

10 Fra håndbok 100-3: Fig. 5.6 Snitt ved kant, MOT-bru Fra håndbok 100-3: Fig. 5.7 Snitt ved kant, PLA-bru 10

11 6.2 Underbygning Det forutsettes at landkar og søylefundamenter støpes direkte på fjell. Opptak av horisontalkrefter i bruas lengderetning overføres til fjell via et landkar. Horisontale tverrkrefter og vindlast, overføres via bruplate til landkar på begge ender. For understøttelse av prefabrikkerte mellomstøtter støpes det 2 søylerekker à 4 søyler. Søylene kan utføres som to stk. V-er, men dette forutsetter tilnærmet horisontal fundamenteringsflate. På tegning er det vist vertikale søyler. Fra håndbok 100-3: Fig 5.4 Endetverrbjelke. Eventuell konsoll for overgangsplate er ikke vist Fra håndbok 100-3: Fig 9.1 Uten tverrbjelke mellom elementendene ved mellomstøtte 11

12 6.3 Utstyr og kompletteringer Vegrekkverk utføres med Statens Vegvesens standard rekkverk. På gang- og sykkelvegside utføres rekkverk med sprossepanel i henhold til gjeldende regelverk. Fra håndbok 231: Fig 1.4 Betegnelser på forskjellige brurekkverk og deres bestanddeler. Ved alle opplegg benyttes neoprene blokker av type Lasto-blokk eller tilsvarende, eventuelt med glidelager på en landkarside. 12

13 7 ESTETISK VURDERING Ut fra estetiske vurderinger foretrekkes en lengre bru enn dagens 41 m. Landkar på begge sider er i dag pent forblendet med sortert sprengstein. Ny bru kan utføres med samme type forblending av landkar, men med omtrent tredobbel brubredde vil landfestene da bli noen enorme voluminøse konstruksjonselementer. Med en bru som strekker seg lengre innover landet vil vidsynet i sundet økes og landfestene blir ikke så høye/dominerende. Dagens landfeste på Meløya 8 KOSTNADSBILDE Følgende utbyggingsalternativer vurderes: Alternativ 1: Ny bru med gang- og sykkelveg og riving av eksisterende bru når ny bru er komplett. Alternativ 2: Ny kjørebru med eksisterende bru som gang- og sykkelveg, hvor dagens bru rehabiliteres og skal ivareta tillatt totallast på 5 tonn i hele restlevetiden. For begge alternativer legges et 50-års perspektiv til grunn. For ny bru med gang- og sykkelveg er byggekostnaden kalkulert til kr (Se vedlegg) For ny bru uten gang- og sykkelveg er byggekostnaden beregnet til kr

14 Rivekostnaden for dagens bru er tidligere stipulert til kr Rivekostnaden for nye bruer estimeres til kr og kr for bru med, og bru uten gang- og sykkelveg. Eksisterende bru ble rehabilitert rundt år 2000 og er nå snart 10 år etter, klar for en ny runde. Kostnaden da var ca. kr , noe som i dag tilsvarer ca. kr Det foreligger ingen dokumentasjon som viser hvilke tiltak som ble gjennomført i år For en vegbru må det må normalt forventes et akselererende vedlikeholdsbehov etter hvert som årene går. En kvalitetsmessig godt gjennomført rehabilitering samtidig som at de til nå hyppige overbelastninger opphører, tilseir imidlertid at rehabiliteringsfrekvensen bør kunne reduseres noe. Det forutsettes derfor tre rehabiliteringer i bruas restlevetid. Den først nå og de neste om 20 år og 40 år. Kostnadene til hver rehabilitering settes lik kostnaden fra år 2000, justert opp til dagens prisnivå. (Det er en viss usikkerhet rundt brukte rehabiliteringskostnader, men mer presise tall ville kreve et omfattende kartleggingsarbeide i forkant.) Årlige kostnader til drift og vedlikehold settes lik en halv prosent av byggekostnaden for ny bru. For årlige DV-kostnader på eksisterende bru benyttes halvparten av summen for ny bru. Årskostnadene for de to alternativene blir dermed som følger: Alternativ 1: ,- (Rente 7 %) ,- (Rente 4 %) Alternativ 2: ,- (Rente 7 %) ,- (Rente 4 %) Anslåtte kostnader til tre større rehabiliteringer av eksisterende bru utgjør en stor del av beregnet nåverdi for alternativ 2. Grunnet usikkerhet rundt denne kostnaden kan det være interessant å se nærmere på denne inputen i beregningen av årskostnadene. Selv uten å bruke en krone på rehabilitering de nærmeste 50 år og med en rente lik 4 % blir alternativ 1 det mest økonomiske. Tilsvarende regnestykke med rente lik 7 % viser at kun kr. 3 x skal til for at pilen peker på alternativ 1 også her. Tallenes tale er dermed klar. Ny bru med gang- og sykkelveg er det mest lønnsomme alternativet. Følgende inngår ikke i kostnadstallene: Kostnader i forbindelse med grunnerverv og/eller eventuell festeavgift. Opparbeidelse av veg inn mot bruas ender. Alle tall er eksklusive mva. 14

15 9 KONKLUSJON OG ANBEFALING Rehabilitering og oppgradering av eksisterende bru vil medføre så vidt omfattende konstruktive tiltak, at dette alternativ ansees uaktuelt. (Jfr egen rapport om alternative løsninger for eksisterende bru.) Ut fra en totalvurdering anser vi det riktig å bygge ny elementbru i betong. Økonomiske hensyn taler for at gang- og sykkelveg inngår i ny bru, slik, at eksisterende bru kan rives. Estetiske hensyn tilsier at det er riktig å velge en lengre bru enn dagens på 41 m. Vi anbefaler at det jobbes videre med ny elementbru i betong med lengde 53 m, med bredde tilpasset to kjørefelt og gang- og sykkelveg. 10 GJENNOMFØRINGSFORM Ved vurdering av entrepriseform, anbefales dette gjennomført som hovedentreprise. Dette medfører et kontraktsmessig grensesnitt mot entreprenører og Kristiansund kommune får i stor grad kontroll over hvordan arbeidene skal gjennomføres. Det kan være hensiktsmessig å gjennomføre riving av bru som totalentreprise. Dette gjør at entreprenøren står fritt til å velge løsning. En slik totalentreprise kan utlyses samtidig med hovedentreprisen slik at tilbyderne kan velge om de vil delta i begge konkurransene. Vi viser til tidligere sendte kalkyle på riving av bru. 11 VEDLEGG Kostnadskalkyler Kostnadsoverslag Årskostnader Tegning P

16 Kostnadsoverslag til SP Kostnadssammenstilling for elementbru Enhet Mengde Pris Delsum Sum 1 Grunnarbeider Rensk av fjell m Fjellbolter stk Betongarbeider Søylefundamenter stk Søyler -Forskaling m Armering kg Betong m Landkar, Meløya -Forskaling m Armering kg Betong m Landkar, Gomalandet RS Tverrbjelker -Forskaling m Armering kg Betong m Elementbru MOT-600, lang (11 stk. à 22 m) m MOT-600, kort (2 x 6 stk. à 15,5 m) m Kantelementer lm Montering RS Forskalingselementer, bredde ca. 0,5 m m Forskalingselementer, bredde ca. 1,4 m m Armering kg Påstøp m Avtrekking m Utstyr Kjøresterkt rekkverk lm Ytterrekkverk lm Glidelagere (Meløysiden) stk Fastlagere (Gomalandet og på tverrbjelker) stk Sum spesifiserte kostnader Uspesifiserte kostnader % Sum Uforutsette kostnader % Sum Rigg og drift % Entreprisekostnad Generelle kostnader. Prosjektadm. Prosjektering og Byggekostnad (avrundet) %

17 Årskostnader BRULØSNINGER OVER DUNKERSUNDET ALTERNATIVSVURDERINGER OG ÅRSKOSTNADER 0,07 Rente (desimaltall) 50 Brukstiden (år) Årskostnadsfaktoren b = 0, ,005 Årlig vedlikehold ( i %) i forhold til byggekostnad ny bru ALTERNATIV 1: NY BRU + RIVING AV EKSISTERENDE BRU Byggekostnad ny bry Nåverdi Årlig vedlikeholdskostnad på ny bru Nåverdi Rivekostnad ny bru Nåverdi Riving dagens bru Nåverdi Sum nåverdi (avrundet) Årskostnad (avrundet) ALTERNATIV 2: NY BRU + BRUK AV DAGENS BRU Byggekostnad ny bru Nåverdi Rehabilitering gammel bru nå Nåverdi Rehabilitering gammel bru om 20 år Nåverdi Rehabilitering gammel bru om 40 år Nåverdi Årlig vedlikeholdskostnad på ny bru Nåverdi Årlig vedlikeholdskostnad gammel bru Nåverdi Rivekostnad ny bru Nåverdi Riving dagens bru Nåverdi Sum nåverdi (avrundet) Årskostnad (avrundet)

18