STATENS VEGVESEN REGION ØST

Transkript

1 STATENS VEGVESEN REGION ØST E16/ RV. 2 FORPROSJEKT KONSTRUKSJONER

2 RAPPORT KRYSSING OVER ELVA NORET I KONGSVINGER Rapport nr.: Oppdrag nr.: Dato: Kunde: Statens vegvesen Region Øst E16/ RV. 2 - KRYSSING VED VINGERSNORET Sammendrag: Forprosjektrapporten omhandler ny bru med gangbane over elva Noret i Kongsvinger. Sweco har utredet følgende: Alternativ 1: Separat g/s bru, tverrspent platebru i tre. Alternativ 2: Trebru, buekonstruksjon. Ny vegbru med påhengt gangbane. Alternativ 3: Betongplatebru, plasstøpt og spennarmert i ett spenn. Vegbru med gangfelt. Kostnader for de aktuelle alternativene er vist under: Entreprisekostnader for Alt 1 - Gangbru separat NOK eks. mva. Entreprisekostnader for Alt 2 Trebru NOK eks. mva. Rev A: Entreprisekostnader for Alt 3 Betongbru NOK eks. mva. (Justert for heving av veglinje, bredere gs-veg, lengre bru og midlertidig dobbeltsporet bru med gangveg. Kostnadsoverslag justert opp fra 7,9 mill NOK. Alt. 1 og 2 er ikke justert) Sweco anbefaler oppdragsgiver å gå videre med Alt 3. Dette alternativet er å foretrekke fordi det vil tjene den krumme veggeometrien best samtidig som man får en ny konstruksjon for både veg og gangveg. A Heving av veglinje iht NVE anbefaling på 200 års flom + 0,3 m. Justert tegning for Alt 3 Betongbru, samt oppdatert kostnadsoverslag. Ny linje for interimsbru. Revisjoner er markert med Rev A:. Rev. Dato Revisjonen gjelder Sign. Utarbeidet av: Sign.: Endre Vangskåsen Kontrollert av: Rune B. Abrahamsen Oppdragsansvarlig / avd.: Einar Rørvik/ 231 BK Sign.: Oppdragsleder / avd.: Rune B. Abrahamsen/ 2314 BK MABJ ENVA

3 Innhold 1 Generelt Grunnlagsmateriale Grunnlag fra andre Prosjekteringsgrunnlag Forutsetninger Belastninger Grunnforhold Vannstand Kabler og ledninger Geometriske data Trafikkavvikling i byggeperioden Kostnader Risikovurdering Beskrivelse av de ulike alternativene Trebru Konstruksjonsløsning Kostnadsoverslag Betongbru Generelt Konstruksjonsløsning Kostnadsoverslag Vurderinger Trebru Betongbru Anbefalt løsning Vedlegg Vedlegg 1. Kostnadsoverslag g/s bru Vedlegg 2. Kostnadsoverslag buebru Vedlegg 3. Kostnadsoverslag betongbru Vedlegg 4. Tegninger Tegninger K101: Alt. 1 Gangbru, oversikt K201: Alt. 2 Trebru, oversikt K301: Alt. 3 Betongbru, oversikt K1002: Interimsbru - Mabey C002: Plan- og profil C005: Plan- og profil 0-251,89 1

4 1 Generelt Vingersnoret bru ligger langs E16/ Rv. 2 i Kongsvinger kommune i Hedmark. Trafikkmengden ligger på ÅDT = Brua spenner over elva Noret som løper ut fra Vingersjøen lengre øst. På vestsiden av brua ligger det vernede området Skansen. Figur 1: Flyfoto over brustedet, viser også eiendomsgrenser Sweco har fått i oppdrag av SVV region øst å utarbeide et forprosjekt for brua parallelt med vegplanleggingen i området. Dagens bru er bygd i 1949, og er en ett - spenns stålbjelkebru med betongdekke, fundamentert på trepeler. Føringsbredden er 6,35 m og spennvidden er ca 14,6 m. Brua er for smal til å betjene to-veis trafikk i tillegg til gangtrafikk. Bruas kantbjelker og rekkverk ble utbedret for noen år siden og bruoverbygningen er i brukbar forfatning. Brua forventes å ha en levetid på ca 100 år, det vil si at restlevetiden er ca 40 år fra nå. Vingersnoret bru har begrenset bæreevne med hensyn til tunge transporter (100t). Dette er belyst i en rapport for Vegvesenet - Rutevise utredninger for riksvegnettet, riksvegrute 2b. Nettstedsadresse for rapport: Det har vært hovedfokus på å finne en økonomisk løsning som ivaretar tekniske og funksjonelle krav for kjøreveg og g/s veg. 2

5 Figur 2: Kartutsnitt Figur 3: Dagens Vingersnoret bru 3

6 Tre alternativer er vurdert i forprosjektet: Alternativ 1: G/S bru, frittstående Alternativ 2: Buebro i tre, kjørebane + gangfelt Alternativ 3: Betongbru, plasstøpt/spennarmert, kjørebane + gangfelt 1.1 Grunnlagsmateriale Løsningene har blitt utarbeidet i samarbeid med Vegvesenet Grunnlag fra andre - Sosi - underlag fra SVV - Geoteknisk rapport nr. SVEIS utarbeidet av Statens vegvesen Geoteknisk rapport nr. SVEIS utarbeidet av Statens vegvesen Prosjekteringsgrunnlag Forprosjektet er for øvrig basert på Vegdirektoratets bruhåndbøker (Hb), samt gjeldende standarder og praksis for denne type konstruksjoner. De viktigste håndbøkene er: Hb 185: Prosjekteringsregler for bruer, oktober 2009 [1] Hb 016: Geoteknikk i veibygging [2] Hb 026: Prosesskode 2 [3] Hb 164: Utforming av bruer [4] Eurocode: NS EN : NA: Laster på konstruksjoner, trafikklast på bruer. [5] 1.2 Forutsetninger Belastninger Brua dimensjoneres for full trafikklast Grunnforhold Det henvises til geoteknisk rapport SVEIS og SVEIS Rapportene i korte trekk: Rev A: Det er utført 8 totalsonderinger. Boringer til ca 30 meter dybde. Fjell lokalisert på sørsiden, men ikke på nordside. Sandig siltig materiale noe grusig i øvre 2 m og sandig silt og silt videre, telefarlighet T4 - meget telefarlig. 4

7 Øvre 6-10 m er nokså løst lagret, fastere masser videre. Grunnvannsnivå vil styres av Glomma/ Vingersjøen, normalvannstand Vingersjøen angitt på kart til kt. +145,0. Brua må pelefundamenteres, antagelig friksjonsbærende. Med pelefundamentering vil setninger i stor grad unngås Vannstand Iflg NVE sin rapport nr er koten for 100 års flom i Vingersnoret oppgitt til + 148,280. Veg og konstruksjoner blir etablert slik at man tar hensyn til dette. Det er forutsatt at man skal legge OK veg på nivå 500 mm over 100 års flomvannstand for å sikre at konstruksjoner ikke oversvømmes. Rev A: På bakgrunn av innspill fra NVE, i etterkant av utarbeidelsen av denne rapporten, bør OK veg legges på nivå 300 mm over 200 års flomvannstand, 0, ,680 m, for å sikre at vegen ikke oversvømmes. OK veg er derfor lagt på kt. +149,00 m. Dette medfører at brua må heves og forlenges. Revisjonen er kun innarbeidet for Alt 3 Betongbru Kabler og ledninger Rev A: Kabler og ledninger i området er vist på tegning K301. Det føres også kabler over elva gjennom en kanal montert på siden av brua Geometriske data Vingersnoret bru skal utføres med to kjørefelt og ett gangfelt. Føringsbredde på brua skal være minimum 8,5 meter, og brulengden blir opp mot 30 meter. Gangfeltet skal ha en føringsbredde på 3,0 meter. E16/ Rv. 2 har en horisontal kurveradius på ca 250 m ved krysningsstedet. Linjeføringen er vist på tegningsvedlegget (Tegning C002). Rev A: Føringsbredde gangveg er økt til 3,5 m. Revisjonen er kun innarbeidet for Alt 3 Betongbru. 5

8 1.2.6 Trafikkavvikling i byggeperioden Trafikk langs E16/ Rv. 2 må sannsynligvis føres over ei midlertidig bru lengre øst. Under er det tegnet inn en trasé som vil kunne være aktuell. Det er ikke tatt stilling til om midlertidig veg/bru må håndtere enveis eller toveis trafikk. Rev A: På skissen er det vist toveis løsning med påhengt gangbane. Det er også mulig å etablere en enveis løsning, denne må i så fall lysreguleres. Kostnadsoverslag for dobbeltsporet bru med og uten gangbane er vedlagt. Figur 4: Mulig trase` for midlertidig bru Kostnader Alternativene kostnadsberegnes hver for seg uten å inkludere vegkostnadene, slik at disse må legges til for å få totalkostnaden for prosjektet. Grunnerverv ikke inkludert i brukostnadene. Skille mellom det som tilhører veg og det som tilhører bru går ved bakkant landkar Risikovurdering Spesielle risikoelementer ved bygging av ny bru: Flom Midlertidig trafikkavvikling Ev. peling, rystelser, setninger 2 Beskrivelse av de ulike alternativene 2.1 Trebru Tidlig i forprosjektfasen ble det laget et utkast for ny kjørebru i tre med påhengt gangbane. Dette er en type bru som egner seg best der veglinjen er så rett som mulig. En vil få flere tekniske utfordringer med en sånn løsning med tanke på veggeometrien på stedet. Brua må ha en breddeutvidelse som svarer til utslaget av kurveradien, og denne løsningen vil bli noe plasskrevende. 6

9 Figur 5: Buebru med påhengt gangbane Konstruksjonsløsning Alternativ 1.(Tegn K101) G/S bru med 4 spenn. En enkeltstående g/s bru ble vurdert tidlig i forprosjektet. Med bakgrunn i et linjepålegg for en tenkt g/s veg øst for E16/ Rv. 2 ble det utført et skisseprosjekt for g/s bru over Noret. Brua er tenkt 45m lang og med føringsbredde 3,0m. Konstruksjonen er tenkt som en 4-spenns platebru med et dekke av tverrspent limtre med tykkelse 400mm. Dette krever to landkar og tre søylefundamenter. Tverrbærere er tenkt i stål med en sentrisk plassert søyle. Grunnundersøkelser utført av SVV viser at det er dårlig grunn i området. Det konkluderes med at brua bør peles. Spissbærende peler rammet ned til fjell er godt egnet. Kostnadsoverslag ble utarbeidet og oversendt for dette alternativet. Alternativ 2.(Tegn K201) Buebru med kjørebane og påhengt gangbane. Ett spenns buebru. Linjeføring er som vist på tegn. C002. Det benyttes kontinuerlig dekke av tverrspent limtre, tykkelse 333mm. Platen fuktbeskyttes og asfalteres. Det kjøresterke rekkverket festes på ytterside av dekket via forankringsplater. Platen er opplagt på tverrbærere i stål som er opphengt i limtrebuene. Brua vindavstives i selve dekket. 7

10 2.1.2 Kostnadsoverslag Et detaljert kostnadsoverslag er vist i vedlegg 1 for alternativ 1 (g/s bru). Kostnadsoverslag er vist i vedlegg 2 for alternativ 2 (buebru). Kostnader knyttet til fyllinger til veg er ikke medtatt. Entreprisekostnaden til alternativ 1 er anslått til: Entreprisekostnaden til alternativ 2 er anslått til: NOK eks. mva NOK eks. mva. Rev A: 2.2 Betongbru Generelt Som byggemateriale for Vingersnoret bru kan betong være et fornuftig valg. En ser for seg en plasstøpt spennarmert plate fritt opplagt i ett spenn på ca 28 meter. Brua fundamenteres på friksjonsbærende peler/ peler til fjell. Det er ca. 30 m til fjell. Opptak av horisontale krefter tas på friksjon og trykk mot tilstøtende masser, evnt skråpeler. Figur 6: Plassprodusert betongbru Konstruksjonsløsning Alternativ 3.(Tegn K301) Spennarmert betongbru Spennarmert betongplatebru fritt opplagt i ett spenn på ca 28m, med minimum føringsbredde på 9,0m. Brua skal ha et gangfelt på østsida på 3,5m. Gangfelt bygges opp med avvisende kantstein fra kjørebanen. Linjeføring er som vist på tegn. C002. Det er også sett på en løsning med påhengt gangbane i form av en stålkonstruksjon. Den påhengte gangbanen må da utformes slik at den enkelt kan flyttes, se skissert løsning under. En påhengt stålkonstruksjon er ikke aktuell for dette prosjektet, da det ikke anses aktuelt med en 4-felts veg nordover fra Kongsvinger i overskuelig fremtid 8

11 Figur 7: Bru med påhengt stålkonstruksjon Kostnadsoverslag Et detaljert kostnadsoverslag er vist i vedlegg 3. Kostnader knyttet til fyllinger til veg er ikke medtatt. Entreprisekostnaden til betongbrua er anslått til: NOK eks. mva. 3 Vurderinger Alternativ 2 vurderes som uaktuelt først og fremst fordi dette er en brutype som egner seg best der vegen er rett i horisontalplanet. Alternativ 1 fungerer bra som g/s bru men koster kun 2 mill. kr mindre enn ny kjøre - og gangbru som vist i alternativ 3. Alternativ 3 vurderes som best egnet for situasjonen, og gir en ny konstruksjon både for kjørende og g/s trafikkanter. Den eksisterende brua rives i sin helhet og ny bru etableres på samme sted. Begge landkarene må flyttes lengre inn på land i forhold til dagens situasjon, for å åpne opp profilet under. Grunnforholdene er å klassifisere som setningsømfintlig, slik at peling blir nødvendig. Enten i form av spissbærende peler til fjell eller friksjonsbærende peler. 3.1 Trebru Egenvekten av denne typen bru inkl. belegning er ca 1/3 av et betongalternativ. Dette er fordelaktig med tanke på fundamenteringen av brua. Fordeler: Lett og rask å montere. Høy grad av prefabrikkering. Høy estetisk kvalitet. Et miljøvalg. Uk brudekke ligger over nivå for 100 års flom. 9

12 Ulemper: Prisen for brua vil bli noe høyere enn for ei betongbru. Alternativ 2, kjørebru, krever mye plass i bredden for å kunne håndtere horisontalkurvaturen. Rev A: 3.2 Betongbru Fordeler: Kommer bedre ut prismessig enn ei trebru. Geometrisk enklere å tilpasse en krum veglinje. Ulemper: Tung konstruksjon, stor last på grunnen. Byggetid noe lengre enn for trebru. Forskalingsreis er følsomt for høy vannstand i byggeperioden. UK brudekke ligger under nivå for 200 års flom. Dette er ikke i henhold til krav angitt i Hb 185 som angir 200 års flom + 0,5 m til UK dekke. Søknad om fravik ble sendt til Vegdirektoratet. 4 Anbefalt løsning Statens Vegvesen anbefaler å gå videre med alternativ 3. 5 Vedlegg Vedlegg 1: Kostnadsoverslag alt. 1 - g/s bru Vedlegg 2: Kostnadsoverslag alt. 2 - buebru Vedlegg 3: Kostnadsoverslag alt. 3 - betongbru Vedlegg 4: Tegninger 10

13 Vedlegg 1. Kostnadsoverslag g/s bru Beskrivelse/forventet: Vingersnoret G/S bru -Platebru med dekke av tverrspent tredekke - 4 Spenn - 3 søylefundamenter og 2 landkar Lengde: 44 Bredde kjørebane: 3,332 3m føring Tykkelse dekke 0,4 Enh. Mengde Pris Kostnad Landkar m/ friksjonsplater inkl graving og fylling STK Søylefundamenter betong inkl graving og fylling STK Spunting for å holde byggegrop tørr m Peling av landkar og fundament STK Brudekke i limtre inkl kreosot og oppspenning m Stål inkl overflatebehandling tonn 1, Fuktisolering og slitelag m Belysning, effektbelysning RS G/S rekkverk, levering og montering lm Totalt eks. rigg Rigg og drift av bruarbeider Uforutsett av totalt eks. rigg Total entreprisekostnad eks mva % % Entreprisekostnad pr m 2 ny bru eks mva m2 147 kr/m2:

14 Vedlegg 2. Kostnadsoverslag buebru Beskrivelse/forventet: Vingersnoret bru -Buebru med tverrspent limtretredekke t=333mm, ca 9,5 m innvendig bredde - Påhengt gangbane på østsiden 3,0 m føring - 2 buefundamenter og 2 landkar Lengde: 30 Bredde kjørebane: Tykkelse dekke 0,333 Enh. Mengde Pris Kostnad Landkar/fundamenter betong inkl graving STK Terrengbearbeiding og plastring RS Peling av landkar og fundament STK Brudekke i limtre inkl kreosot og oppspenning m Buer i limtre inkl kreosot, beslag og montering m3 25, Gangbane inkl rekkverk lm 30, Stål inkl overflatebehandling tonn 12, Fuktisolering og slitelag m Omlegging av veg i byggeperioden RS Belysning, effektbelysning RS Bru og rekkverk, levering og montering lm Totalt eks. rigg Rigg og drift av bruarbeider Uforutsett av totalt eks. rigg Total entreprisekostnad eks mva % % Entreprisekostnad pr m 2 ny bru eks mva m2 360 kr/m2:

15 Rev A: Vedlegg 3. Kostnadsoverslag betongbru Beskrivelse/forventet: Vingersnoret bru -Betongbru, plasstøpt plate, forspent - Gangfelt på den ene siden 3,5m Kjørefelt = 9,0m - 2 landkar Lengde: 33 m Bredde kjørebane: 12, ,5 Tykkelse dekke 0,3-1,0 m Enh. Mengde Pris Kostnad Pelehoder/fundamenter betong inkl graving STK Terrengbearbeiding / plastring RS Peling av landkar og fundament STK Forskaling/reis for bruoverbygning m Tillegg for forskaling av kantdragere m 80, Armeringstål B 500 NC (antatt 150 kg/m3) tonn 65, Spennarmering mmn 2700, Betongstøp B45 SV-40 til bruoverbygning m3 435, Full fuktisolering- A3 m Asfalt tonn Kantstein lm Midlertidig bru, dobbeltsporet med gangveg RS Belysning, effektbelysning RS Brurekkverk, levering og montering lm GS-grind, levering og montering lm Totalt eks. rigg Rigg og drift av bruarbeider Uforutsett av totalt eks. rigg % % Total entreprisekostnad eks mva Entreprisekostnad pr m 2 ny bru eks mva m2 413 kr/m2:

16 Vedlegg 4. Tegninger Tegning K101: Alt. 1 G/S bru, oversikt K201: Alt. 2 Trebru, oversikt K301: Alt. 3 Betongbru, oversikt K1002: Interimsbru Mabey 14

17

18

19

20