BRO NR : ELVERHØY BRO FORPROSJEKT

Transkript

1 Oppdragsgiver STATENS VEGVESEN REGION MIDT Rapporttype FORPROSJEKT BRO NR : ELVERHØY BRO FORPROSJEKT

2 FORPROSJEKT 2 (35) ELVERHØY BRO FORPROSJEKT Oppdragsnr.: Oppdragsnavn: Rv 70. Bro nr Elverhøy bro Dokument nr.: RAP 001 Filnavn: B-RAP-001-FORPROSJEKT Revisjon Dato Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av Beskrivelse Runar Sørensen Jon Inge Bruland/L2 Robert Hoven Anne E. Katmo Inger J. M. Søreide Jon Halden Runar Sørensen Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder Rambøll Torgeir Vraas plass 4 Pb 2394 Strømsø NO-3003 DRAMMEN T F

3 FORPROSJEKT 3 (35) INNHOLD 1. SAMMENDRAG INNLEDNING GRUNNLAGSMATERIALE Tegningsgrunnlag Regulering Vegdata Plan og lengdeprofil Vegklasse og ÅDT Føringsbredde Gangbane Geotekniske undersøkelser Vind: Snø- og steinskred Vassdragstekniske forhold Farlig avfall KONTAKT OFFENTLIGE ETATER Kabeletater Rørledninger Stasjon for måling av vannstand BESKRIVELSE AV BRUSTEDET Brustedet Estetiske krav AKTUELLE BROTYPER: Generelt Stålbjelkebro med tverrbjelker av stål Platebjelkebro i betong Platebro i betong BESKRIVELSE AV VALGT BRO Generelt Estetikk Teknisk vurdering Overbygning Søyler Fundamentering Fuger Lager Slitelag Byggefasen Føringsveg for kabler Føringsveg for kommunale rørledninger KOSTNADSOVERSLAG Generelt VIDERE UNDERSØKELSER OG AVKLARINGER Byggemelding Dispensasjon fra vegvesenets regelverk Tillatelse til utlegging av fylling Ramboll

4 4 (35) FORPROSJEKT 8.4 Registrering av eksisterende nivå for bunn i elv Erosjonssikring og fundamenter i elv REFERANSER OG VEDLEGG Referanser Vedlegg Rambøll

5 FORPROSJEKT 5 (35) 1. SAMMENDRAG Dette forprosjektet er utarbeidet på oppdrag for Statens vegvesen Region Midt av Rambøll Norge A/S i samarbeid med L2 arkitekter A/S. Forprosjektet beskriver ny Elverhøy bro mht estetikk, teknikk og økonomi slik at det kan danne grunnlag for senere arbeide med byggeplan. Elverhøy bro foreslås bygget som tradisjonell platebro av betong over 6 spenn med spennviddeinndeling: 15,5m+4x21m+15,5m. Tverrsnittet er trapesliknende med maksimal tykkelse på 1,0 m, men med tykkelse i ytre 2,5 m varierende lineært ned til ca 0,3 m. Pilarene foreslås utført med ellipseformet tverrsnitt slik at det dannes minst mulig turbulens i vannstrømmen. Av samme årsak er de rotert parallelt med elven. Dette bedrer også siktforholdene ved kryssende veg. Broen anbefales fundamentert på stålpeler med åpent tverrsnitt (HP-peler) slik at poretrykk ikke økes ved ramming. Ved hver pilar og landkar benyttes en pelegruppe med i alt 8 stk peler rammet til ca 40 m dyp. Arbeidene i elven foreslås utført fra midlertidig utlagt fylling og innenfor spuntkasser. Arbeidet må foregå ved liten vannføring og fyllingen fjernes før flomperiodene. Slik fylling krever dog tillatelse fra både NVE og Fylkesmannens miljøvernavdeling. Entreprisekostnaden for broen er beregnet til ca 26 mill kr. I tillegg kommer riving av eksisterende broer og etablering av tilførselsveger. Totalt er entreprisekostnaden eks mva beregnet til ca 51 mill. Ramboll

6 6 (35) FORPROSJEKT 2. INNLEDNING Rv 70 krysser i dag Driva på bro som er bygget i 1941 som bjelkebro i betong. På stedet er det også en gang- og sykkelbro (bro ) bygget i Etter en tilstands- og klassifiseringsvurdering er det besluttet å erstatte broene med en ny bro. Ny Elverhøy bro plasseres nær eksisterende bro, da Rv70 ikke ønskes flyttet mer enn nødvendig. I byggefasen må Rv 70 være åpen for trafikk herunder også gang- og sykkeltrafikk og ny bro bygges derfor ved siden av eksisterende broer. 3. GRUNNLAGSMATERIALE 3.1 Tegningsgrunnlag Følgende tegninger er benyttet som grunnlag: Digitalt kart (Statens vegvesen) Tegninger av bro (8-15, 8-30, 8-31, 8-763, og ferdigbrutegning) Tegninger av bro (8-1376, , og ferdigbrutegning) 3.2 Regulering Reguleringsplan utarbeides samtidig med dette forprosjekt. 3.3 Vegdata Plan og lengdeprofil Plan og lengdeprofil fremgår av vedlagte tegning C01 og figur 1. Figur 1 - Lengdeprofil fra tegning C1 Rambøll

7 FORPROSJEKT 7 (35) Planskisse Ramboll

8 8 (35) FORPROSJEKT Vegklasse og ÅDT Vegklasse er oppgitt som S2 og trafikkmengde jf vegdatabanken er Føringsbredde Føringsbredden for vegbanen settes til 8,5 m jf Håndbok 017. Bredden er noe mindre enn minste bredde slik denne fremgår av Håndbok 017 kap. C3.13 (9,0 m). Dette medfører krav til søknad om fravik. Det understrekes at det er planlagt gangbane med god bredde som utvilsomt vil ivareta mulige behov for ekstra bredde. Figur 2 - Fra HB Gangbane På oppstrøms side av broen avsettes plass for gangbane med bredde 3,0 m som tilsvarer krav gitt i HB017 kapittel C3.13 når det forutsettes at gangbanen avgrenses fra kjørebanen med rekkverk. Figur 3 - Tverrsnitt med gangbane 3.4 Geotekniske undersøkelser Rambøll har foretatt grunnundersøkelser i området og utarbeidet følgende rapporter: /2/ Datarapport fra grunnundersøkelse, Rv 70 Bru Elverhøybrua med tilstøtende veg, datert /3/ Datarapport fra grunnundersøkelse, Rv 70 Bru Elverhøybrua med nærmere omgivelse, datert Rambøll

9 FORPROSJEKT 9 (35) /4/ Geoteknisk rapport, Rv 70 Bru Elverhøybrua med tilstøtende veg. Områdestabilitet, datert /5/ Notat vedr. erosjon. G-not-002, datert I tillegg har vi hatt kopi av geoteknisk rapport utarbeidet ved bygging av gangbro (Statens vegvesen 1981). Rapportene dokumenterer at det er kvikkleire i området og hvilke tiltak som anbefales som sikring mot ras, se fig 4 og 5. Figur 4 Beskrivelse av grunnforhold jf /3/ Figur 5 - Beskrivelse av tiltak m.m. fra /4/ Det bemerkes spesielt at rapportene er innsendt til uavhengig kontroll og at det kan bli endringer i disse. 3.5 Vind: Det er ikke gjort egne utredninger mht vind, da aktuelle brotyper ikke er ømfintlige for vind. 3.6 Snø- og steinskred Av skreddata på nett fremgår det at det er risiko for både snø- og steinskred i området. Selve broen ligger i utløpsområde for snøskred, men utenfor tilsvarende område for steinskred. Dette planlegges nærmere vurdert i egen ROS vurdering. Ramboll

10 10 (35) FORPROSJEKT 3.7 Vassdragstekniske forhold Driva er forholdsvis grunn og vanndybden anslås til å oppgå til ca 2 m ved normal vannføring. I følge /1/ er vannstanden for 200 års flom ved kote (NN54), dvs ca 3 m over normal vannstand. Underkant ny bro bør derfor ikke ligge lavere enn Største observerte flom angis av NVE å være +32,646 ( ). Figur 6 - Findata flom NVE v/songe NVE oppgir 200 års flom til 1000 m³/s (døgndata) og vannhastigheten til mellom 3 og 4 m/s. Som det fremgår av figur 5 er det registrert største flom i 2003 med ca 1000 m³/s (lokal skala +6,204 m, mens 200 års flom i /1/ oppgis på samme skala til +6,19 eller jf kartet NN54). Største observerte flom og 200 års flom gir altså samme vannstand. Rambøll

11 FORPROSJEKT 11 (35) Figur 7 - Fra kartblad /1/ (profil 21 er Elverhøy bru) Basert på formelverk gitt i NVE`s veileder blir D50=1.35 m og tmin = 4 m for sikring av pilarer. Imidlertid vil et pelehode i beton hindre erosjon ved pilarene. For å hinder erosjon mellom fundamentene bør det vurderes å sikre hele elveløpet. Ved gjennomsnittelig dyp på 4.5 m (ved flom) må d30 > 0.4 m, dvs d50=0.5 m og tykkelsen på laget ikke mindre enn 0.75 m. Detaljprosjekteringen må nærmere avklare hvordan sikringen skal utføres herunder verifisere antagelse som er gjort her. Figur 8 Formel jf NVE`s veileder /8/ Figur 9 - d30 i elv jf /8/ Ramboll

12 12 (35) FORPROSJEKT Figur 10 - Fra /1/ Rambøll

13 FORPROSJEKT 13 (35) Figur 11 - Fra /1/ På sydsiden av Driva nær krysset med Fv312 er det innlagt tre stk flerplaterør som breddeutvidelse av en eldre bro. Foruten å benyttes som gangveg antas det at rørene var tiltenkt en funksjon ved flom. Bunn rør ligge på ca kote +31, mens topp rør ligger på ca kote +35. Foto 1 - Gammel bro, flerplaterør på motsatt side Ramboll

14 14 (35) FORPROSJEKT 3.8 Farlig avfall Avfall i forbindelse med prosjektet er aktuelt både ved bygging av ny bro og riving av eksisterende broer. Det er i den forbindelse gjennomført en miljøkartlegging (se egen rapport /6/) Følgende mengder farlig avfall ble funnet: Tabell 1 - Farlig avfall /6/ Øvrig avfall er i hovedsak betong, stål, malt stål og galvanisert stål. Rambøll

15 FORPROSJEKT 15 (35) 4. KONTAKT OFFENTLIGE ETATER 4.1 Kabeletater Vi har kontaktet gravemeldingstjenesten og fått opplysninger om kabler i området. Figur 12 - Telenor`s kabler På oppstrøms side av bro kan det observeres et hvitfarget (opprinnelig farge er antagelig gul) plastrør under brudekket (montert på trekasse). Plasseringen samsvarer med kart fra gravemeldingen der det oppgis å være trasè for telekabel. I tillegg er det luftstrekk for veglys mellom eksisterende broer og strømforsyningskabel (antagelig i/på trekasse). Kabler i drift må flyttes før broene rives. Ramboll

16 16 (35) FORPROSJEKT Figur 13 - Kabler tilhørende Sunndal energi Figur 14 - E-post fra Sunndal energi Rambøll

17 FORPROSJEKT 17 (35) 4.2 Rørledninger Figur 15 - Ledningskart fra Sunndal kommune Sunndal kommune opplyser at det er vannledning (Ø110 PVC) og overvannsledning (Ø125 PVC eller Ø200) i trekassen på bro Rørledningene må flyttes før broene rives. Pumpestasjonen går klar av planlagt trasè, men rørledningene må antagelig senkes eller flyttes også der de krysser ny vegtrasè. Figur 16 - Kasse med rørledninger i bro (Sunndal kommune) Ramboll

18 18 (35) FORPROSJEKT Foto 2 Pumpestasjon (nærmest) og målestasjon for vannstand 4.3 Stasjon for måling av vannstand Rett oppstrøms for broene er det plassert en stasjon for måling av vannstand. Stasjonen berøres ikke direkte av anlegget, men påvirkning på målingene kan ikke utelukkes. Vi har vært i kontakt med NVE og som det fremgår nedenfor er stasjonen betydningsfull for NVE. Rambøll

19 FORPROSJEKT 19 (35) BESKRIVELSE AV BRUSTEDET 4.4 Brustedet Brustedet ligger i Sunndal ca 8,3 km fra Sunndalsøra. Driva bukter seg her gjennom en forholdsvis flat dalbunn. Broen er en forbindelse mellom Løykjaøyan og Grødalsøyan oppstrøms for en av elvens buktinger. Områdende nærmest broen består for største delen av dyrket mark. Foto 3 - Mot nord-øst Ramboll

20 20 (35) FORPROSJEKT Foto 4 - Mot nord 4.5 Estetiske krav Rv70 vurderes som nasjonal turistveg og det er klart forventninger til at opplevelsen skal være spesiell. Det er ikke formulert særskilte estetiske krav, men det er krav om arkitektkompetanse ved utformingen av broen. Rambøll

21 FORPROSJEKT 21 (35) 5. AKTUELLE BROTYPER: 5.1 Generelt Følgende er vektlagt ved vurdering av alternativer: Av hensyn til kryssende veg må konstruksjonshøyden være lav. Avstanden mellom brobanen og terreng og elv tilsier også slik løsning. Konstruksjonen bør være kostnadseffektiv 5.2 Stålbjelkebro med tverrbjelker av stål Gjelder alternativ med hovedbjelker og tverrbjelker av stål med samvirkende dekke av betong. Alternativet fremstår som det klar dyreste alternativet og er av denne årsak et lite aktuelt alternativ. De konstruktive løsningene er generelt litt dårlig tilpasset så korte spenn som det er aktuelt her. Ramboll

22 22 (35) FORPROSJEKT Mai Foto 5 - Eksempel fra /7/ Steel Concrete Bridges Sustainable Design Guide Sètra, Figur 17 - Eksempler på spennvidder fra /5/ Rambøll

23 FORPROSJEKT 23 (35) 5.3 Platebjelkebro i betong Alternativet er en svært tradisjonell løsning, men spennvidden i midtre felt kan med fordel reduseres (f.eks til 35 m) slik at balansen med ytterfelt blir bedre og pilarene flyttes vekk fra dypere område i nord. Krysning med gangveg under bro i forkant av landkar tilsier at terreng må senkes til ca +30,0 (10 års flom +31,3, normal vannstand ca +28,5) for å kunne tilfredsstille krav til fri høyde. Ramboll

24 24 (35) FORPROSJEKT 5.4 Platebro i betong Alternativet kombinerer en slank geometri med økonomisk konstruksjonsstrategi. Til tross for at det er 5 spenn er det likevel bare to pilarer i elven og disse er godt (basert på antatt vanndybder) plassert nær pilarene for eksisterende bro. Laveste underkant på bro varierer mellom ca +34 og +33,5, hvilket tilsier at gangvegene blir liggende ved koter hhv 30,8 og 31,1 (eksisterende terreng er mellom 31 og 32 langs elvebredder). Rambøll

25 FORPROSJEKT 25 (35) 6. BESKRIVELSE AV VALGT BRO 6.1 Generelt Broen foreslås bygget som tradisjonell platebro i armert betong over 6 spenn med total lengde 115 m (15,5+4x21+15,5). Pilarene utformes med elliptisk tverrsnitt og plasseres rotert parallelt strømningsretningen. Se vedlagte tegning K Estetikk Det anbefales en enkel platebru i betong med totalt 6 spenn hvorav 3 spenn er plassert symmetrisk over elven. Hovedspennvidder på 21 m gir gode proporsjoner i forhold til bruhøyde. Det er lagt vekt på at brua skal framstå med et enkelt og enhetlig uttrykk som innordner seg i det karakteristiske landskapet, at landskapsrommet lukkes i minst mulig grad, at det er få pilarer ute i selve elva, og at bruoverbygning virker visuelt lett. Bruplate er ca. 1m høy i midtre del og ytre deler av underside skrådd opp mot kantdrager. Lav høyde på overbygning bygning i forhold til bruas høyde og skrå underside bidrar til å gi brua et lett og dynamisk uttrykk. Enkle pilarer med ovalt tverrsnitt og noe vridning i forhold til elveløp anbefales. Pilarer er 3m brede. I forhold til total brubredde på 11.5m er de trukket godt inn under bruplaten noe som også bidrar til et visuelt lett uttrykk. Ovale snitt på pilarer fungerer erfaringsmessig bra i forhold til strøm i elva. Landkar er forsøkt minimalisert slik at de framstår så diskrete som mulig. Det anbefales et enkelt galvanisert stålrørsrekkverk type Safeline fra Vik Ørsta as eller tilsvarende. 6.3 Teknisk vurdering Overbygning Tverrsnittets gis største høyde ca 1 m som avtrappes tilnærmet lineært ut mot kantbjelkene. Foreløpig antas det at konstruksjonen slakkarmeres. Overbygningen utføres kontinuerlig med fuge i akse 1 og med påhengte vingemurer i akse 7. Ramboll

26 26 (35) FORPROSJEKT Foto: Vestgårdåsen bro (E6)- påhengte vingemurer (foto: Rambøll) Søyler Av hensyn til oppstuving og estetikk foreslås søylene utført som monopilarer med ellipsetverrsnitt. Søylene dreies slik at langsiden er parallell med elvebreddene for optimalisering mht oppstuving. Retningen på pilarene videreføres på land slik at sikten langs vegen begrenses minst mulig. Figur 18 - Pilartverrsnitt Rambøll

27 FORPROSJEKT 27 (35) Foto 6 - Monopilarer over stille vann (sirkulære) Fundamentering Broen foreslås fundamentert på peler som av hensyn til poretrykket bør gi så lite massefortrengning som mulig. I utgangspunktet er peler av stålrør svært aktuelle her, men pga risiko for oppbygging av poretrykket anbefaler vi at det benyttes HP-peler. Figur 19 - Kapasitet for ulike typer HP-peler Ramboll

28 28 (35) FORPROSJEKT Pelehoder for 8 stk peler anlegges rett under terreng eller bunnen i elva. Fundamentene er enkelt utformet og kan uten vanskelighet etableres på land. Ute i elven er det noe mer komplisert. Etter ramming av peler etableres en spuntkasse for akse 4 og 5. Tilsvarende løsning kan være aktuell også for akse 6 der fundamentet må bli liggende forholdsvis dypt. Overslagsberegningene viser at et 8 pelers fundament gir maksimal last i peler på ca 1600 kn. Av økonomiske årsaker er det fornuftig å benytte de letteste pelene, dvs forholdsvis lange peler er mest aktuelt. Det er imidlertid ikke sondert til svært stort dyp og det kan derfor være aktuelt å benytte en noe tyngre pel (med større overflate). Figur 20- Oversikt over grunnboringene Rambøll

29 FORPROSJEKT 29 (35) Figur 21 Eksempel pelehode for 8 stk peler (vist pilar ikke aktuell) Fuger Det foreslås fastlager i akse 7 og fuge i akse 1. Landkarkonstruksjonene tilpasses dette slik at det er en enkel konstruksjon av type påhengt landkar i akse 7, mens det i akse 1 er et kasselandkar med adkomst til undersiden av fugen. Plassering av side med fuge er valgt der avstanden til vegnettet er minst Lager Akse 5 og 6 foreslås utført monolittisk, mens akse 4 og 7 utføres med fastlager og akse 1, 2 og 3 med glidelager Slitelag Brua dimensjoneres for en slitelagsvekt på 3,0 kn/m² i samsvar med håndbok 185. Det forutsettes belegningsklasse A Byggefasen Gjennomføringen av byggearbeidene kompliseres av arbeidene som må foregå ute i elven. Følgende områder nevnes spesielt: Ramboll

30 30 (35) FORPROSJEKT Fundamentering i Driva. Arbeidene bør utføres på årstider der det ikke forventes flom. Utlegging av fylling som bruk til anleggsvei er aktuelt, men krever antagelig tillatelse både fra fylkesmannens miljøvernavdeling og NVE. Fyllingen kan ikke påregnes akseptert i flomperioder. Fundamentene foreslås etablert i tørr byggegrop innenfor spunt. Ramming av spunt krever forutgående fjerning av stein. Trafikkavvikling må planlegges detaljert i forbindelse med flytting av trasè Føringsveg for kabler For føringsveg til kabler støpes det inn rør Ø110 mm. Antallet rør tilpasses behov etter nærmere vurdering Føringsveg for kommunale rørledninger Kommunale ledninger for vann og kloakk foreslås etablert i egen trasè utenfor broen. Dette begrunnes delvis med at kommunale rørledninger generelt ikke bør henge på broer der dette kan unngås og delvis med at mulighetene for anlegging av ny trasè i forbindelse med dette anlegget er gode. I denne forbindelse sikter vi spesielt til det forhold at behovet for erosjonssikring under broen gjør det mulig å etablere en trasè under sikring av stein relativt rimelig. En forsterket erosjonssikring med gabionmatter under den ordinære erosjonssikringen anbefales over rørledningene. Selve ledningen bør legges i varerør slik at det er mulig å trekke ledningen ut dersom det skulle bli et behov. Både selve ledningen og varerøret bør være PE ledninger. Det er i dag en pumpestasjon på stedet for å pumpe avfallsvann/kloakk (AF) over broen. Slik pumping må også utføres for ny AF-ledning uansett hvordan ny trasè anlegges. Tilstanden til eksisterende pumpestasjon er ikke kjent, og det kan ikke utelukkes at ny stasjon må bygges. Rambøll

31 FORPROSJEKT 31 (35) 7. KOSTNADSOVERSLAG 7.1 Generelt Samlet entreprisekostnad eks mva for anlegget er beregnet til ca 50 mill kr jf sammenstilling nedenfor. Ramboll

32 32 (35) FORPROSJEKT Rambøll

33 FORPROSJEKT 33 (35) Ramboll

34 34 (35) FORPROSJEKT 8. VIDERE UNDERSØKELSER OG AVKLARINGER 8.1 Byggemelding Det er ikke avklart om det vil bli krevet byggemelding. 8.2 Dispensasjon fra vegvesenets regelverk Fri bredde mellom rekkverk er hhv 7,0 m og 3,0 m. Det foreslås derfor at det søkes dispensasjon fra krav til fri bredde på 9 m for bru med to kjørefelt jf HB017 pkt C3.13. Etter det vi forstår er formuleringen i hb017 gjenstand for revisjon slik at man kan påregne at dispensasjon vil bli gitt. 8.3 Tillatelse til utlegging av fylling Det må søkes om tillatelse hos NVE og fylkesmannens naturvernavdeling til utlegging av midlertidig fylling som anleggsveg. 8.4 Registrering av eksisterende nivå for bunn i elv Kartdata inneholder ingen opplysninger om terreng under vannspeilet. Informasjon om dette bør innhentes av hensyn til planlegging og for senere å kunne dokumentere hvordan nivåene før og etter arbeidene er uendret/endret. Dette synes spesielt aktuelt mht stabilitet og flom. 8.5 Erosjonssikring og fundamenter i elv Betingelsene for etablering av pilarer i elv må avklares med NVE. Rambøll

35 FORPROSJEKT 35 (35) 9. REFERANSER OG VEDLEGG 9.1 Referanser /1/ Flomsonekart. Kartblad: Grøa (NVE, datert ) og Flomberegning for Driva, MVE datert /2/ Datarapport fra grunnundersøkelse, Rv 70 Bru Elverhøybrua med tilstøtende veg, datert (Rambøll Norge AS). /3/ Datarapport fra grunnundersøkelse, Rv 70 Bru Elverhøybrua med nærmere omgivelse, datert (Rambøll Norge AS). /4/ Geoteknisk rapport, Rv 70 Bru Elverhøybrua med tilstøtende veg. Områdestabilitet, datert (Rambøll Norge AS). /5/ Notat vedr. erosjon. G-not-002, datert (Rambøll Norge AS). /6/ Miljøsaneringsbeskrivelse, datert (Rambøll Norge AS) /7/ Steel Concrete Bridges Sustainable Design Guide Sètra, Mai /8/ Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer av stein, (NVE/NTNU) 9.2 Vedlegg C01, Elverhøy bru, Plan og profil datert (Rambøll Norge A/S) K01, Elverhøy bru, Oversikt, datert (Rambøll Norge A/S) Ramboll

36

37