Muligheder for at renovere Storstrømsbroen. - Fagnotat "Vurdering af levetid, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger" Storstrømsbroen

Transkript

1 Muligheder for at renovere Storstrømsbroen - Fagnotat "Vurdering af levetid, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger" Storstrømsbroen

2 Muligheder for at renovere Storstrømsbroen Fagnotat "Vurdering af levetid, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger" Storstrømsbroen Revision 2 Dato Udarbejdet af MKA og MTET Kontrolleret af BL/UH Godkendt af UH Filnavn _06-03_L001_Ver2_Rapport_DV.docx Banedanmark Anlægsudvikling Amerika Plads København Ø Storstrømsbroen ISBN: Rambøll Hannemanns Allé København S

3 Fagnotat Indhold Side 1 Indledning Baggrund Formål Omfang Projektafgrænsning Forudsætninger vedrørende drift og vedligehold Opbygning af fagnotat Strategi i forhold til levetider og renovering af Storstrømsbroen Trafikafvikling Bæreevne Overordnet strategi i forhold til levetid Sammenfatning af strategier vedr. levetid 12 3 Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder Større vedligeholdelsesprojekter Større vedligeholdelsesprojekter for fælleskonstruktioner Dæmninger og stenglacis Tilstand Udbedringsbehov Landfæster Tilstand Udbedringsbehov Bropiller Tilstand Udbedringsbehov Ståloverbygning Tilstand Udbedringsbehov Lejer Tilstand Udbedringsbehov Inspektionsvogne Farvandsafmærkning Elektrisk system Stiger, trapper, luger mv Større vedligeholdelsesprojekter for Banedanmarks konstruktioner Banetrug Tilstand Udbedringsbehov Banedragere I

4 6.2.1 Tilstand Udbedringsbehov Ny service/redningsvej Større vedligeholdelsesprojekter for Vejdirektoratets konstruktioner Vejtrug Tilstand Udbedringsbehov Vejdragere Tilstand Udbedringsbehov 61 8 Større vedligeholdelsesprojekter for løsning A1-Alt Fælleskonstruktioner Udbedringsbehov for lejer Udbedringsbehov for farvandsafmærkning, elektrisk system og trapper, stiger, luger mv Udbedringsbehov for ståloverbygning Udbedringsbehov for inspektionsvogne Banedanmarks konstruktioner Udbedringsbehov for dilatationsfuger Fjernelse af spor Vejdirektoratets konstruktioner Udbedringsbehov for dilatationsfuger Udbedringsbehov for slidlag Udbedringsbehov for bitumenfuger Udbedringsbehov for fugtisolering Udbedringsbehov for vejbrønde Udbedringsbehov for vejbelysning Udbedringsbehov for autoværn/rækværk Særligt for tilvalg af fællessti: Udbedringsbehov for kunststofbelægning 66 9 Opsummering Referencer Bilag Bilag 1 Bilag 2 Bilag 3 Bilag 4 Strategier for levetid og renovering Overslag for drift og mindre vedligehold Overslag for større vedligeholdelsesprojekter Kort supplerende beskrivelse af malingsarbejder for eksisterende stålkonstruktion II

5 1 Indledning Dette fagnotat er udarbejdet som baggrundsmateriale til Definitionsfaserapporten Muligheder for at renovere Storstrømsbroen, april 2012 (ref. [1]), som er udarbejdet for Banedanmark, Anlægsudvikling. 1.1 Baggrund Som forberedelse af Femern-forbindelsen planlagde man en hovedistandsættelse af Storstrømsbroen. I den forbindelse viste særeftersyn og omfattende undersøgelser, at jernbanebroen ikke kunne leve op til kravene, når Femern-forbindelsen åbner i Der var derfor behov for en undersøgelse af, hvorledes vej- og banetrafikken kan opretholdes på den mest samfundsøkonomiske måde, bl.a. i forhold til prognoserne for udviklingen i jernbanetrafikken. Folketinget igangsatte derfor i november 2011 en forundersøgelse af handlemuligheder vedrørende Storstrømsbroen. Undersøgelsen er blevet udført med henblik på at udarbejde et beslutningsgrundlag, som medio 2012 skal danne grundlag for en politisk beslutning om forbindelsen ved Storstrømmen. Forundersøgelsen er afgrænset til at omfatte følgende fem scenarier: Scenarie 1: Broen forstærkes og bevares som jernbane- og vejbro Scenarie 2: Broen forstærkes og bevares som jernbanebro. I scenariet undersøges muligheden for nedlæggelse af vejforbindelsen på den eksisterende bro i lyset af, at vejtrafikken er begrænset, og istandsættelse vil være dyr. Scenarie 3: Ny jernbanebro og opretholdelse af vej på den eksisterende bro. Scenarie 4: Ny kombineret vej- og jernbanebro. I scenariet indgår nedrivning af den eksisterende bro. Scenarie 5: Ny jernbanebro og nedlæggelse af vejforbindelsen. I scenariet indgår nedrivning af den eksisterende bro. I scenarierne med nye anlæg undersøges både enkelt- og dobbeltsporede løsninger. I den indledende undersøgelse er det kortlagt, at en tunnel ikke er en ønskværdig løsning, og der arbejdes derfor kun med en ny forbindelse i form af en bro. Forundersøgelsen belyser de tekniske muligheder for etablering af en ny forbindelse og forstærkning af den eksisterende. Undersøgelsen belyser desuden anlægs- og vedligeholdelsesomkostninger, levetiden af bygværkerne, miljøkonsekvenser samt risikoforhold. Banedanmark analyserer i samarbejde med Vejdirektoratet de samfundsøkonomiske og trafikale effekter ved de fem scenarier. 1

6 1.2 Formål Aktiviteterne i de opstillede scenarier er defineret ved tre hovedopgaver: Hovedopgave A: Storstrømsbroen renoveres Hovedopgave B: Storstrømsbroen erstattes af en ny bro Hovedopgave C: Storstrømsbroen nedrives Som en del af forundersøgelserne vedrørende hovedopgave A har Rambøll fået til opgave at udarbejde en definitionsfaserapport for følgende løsninger: A1 A2 A3 A4 Storstrømsbroen renoveres og bevares som jernbane- og vejbro Storstrømsbroen renoveres og bevares som jernbanebro, mens vejforbindelsen over Storstrømsbroen lukkes Storstrømsbroen renoveres og bevares som vejbro, mens jernbaneforbindelsen over Storstrømsbroen lukkes Muligheden for og ekstraomkostningerne forbundet med at opretholde cykeltrafikken over Storstrømsbroen belyses Forundersøgelser vedrørende hovedopgave B og C foregår i andet regi og behandles derfor ikke i dette fagnotat, der alene vedrører hovedopgave A. Dog indarbejdes de i hovedopgave C estimerede omkostninger til nedrivning af den eksisterende Storstrømsbro i vurderingen af vedligeholdelsesomkostningerne for løsning A2. Derudover indarbejdes omkostninger til fjernelse af banetrug i vurderingen af vedligeholdelsesomkostninger for løsning A1. Nærværende fagnotat omhandler de forudsætninger, antagelser og vurderinger, der er gjort i forbindelse med vurdering af levetid, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger for de løsninger, der er inkluderet i hovedopgave A. Fagnotatets formål er at bidrage med input til Definitionsfaserapporten vedrørende hovedopgave A (ref. [1]). Fagnotatet er rekvireret af Banedanmark, Anlægsudvikling og udarbejdet af Rambøll i januar-april Omfang Dette fagnotat omfatter de løsningsvarianter, der er omfattet af Definitionsfaserapporten ref. [1]: A1 A1-Alt A2 A3 Grundløsning med et banetrug med et spor og et vejtrug med to kørebaner Alternativ til grundløsning A1 (ny samlet ståloverbygning for vej og bane) Grundløsning med et banetrug med ét spor og en service/redningsvej, som også anvendes som fællessti Grundløsning med et vejtrug med to kørebaner Opretholdelse af cykeltrafikken over Storstrømsbroen (løsning A4) ses som et tilvalg til grundløsning A1 og A1-Alt. 2

7 For nærmere beskrivelse af de forskellige løsningsvarianter henvises til Definitionsfaserapporten ref. [1]. 1.4 Projektafgrænsning Banedanmark har i forbindelse med afgrænsning af forundersøgelserne opstillet følgende forudsætninger for løsningsvarianterne i Definitionsfaserapporten ref. [1]: Forudsætninger i forhold til tidsplan og levetider: Åbning af Femern-forbindelsen sker ultimo For løsning A1 og A2 antages, at levetiden af bygværket i forhold til afvikling af jernbanetrafik er afgrænset til år 2040, og omfanget af hovedistandsættelse og vedligehold tilpasses hertil. For løsning A1 og A3 antages, at bygværket efter hovedistandsættelse vedligeholdes svarende til længst mulig opretholdelse af vejforbindelsen på broen (også udover den afgrænsede periode, der ses på i de samfundsøkonomiske vurderinger). For løsning A1 og A2 ønsker Banedanmark ingen planlagte arbejder, der kræver sporspærringer i større omfang, i en periode på 20 år fra åbningen af Femernforbindelsen, dvs. i perioden For løsning A1 og A3 ønsker Vejdirektoratet ingen større planlagte arbejder, der kræver længerevarende totalspærring af vejforbindelsen, i en periode på 10 år efter åbning af det nye vejtrug. På grund af den smalle kørebanebredde må det dog forventes, at der også indenfor de første 10 år efter åbning af det nye vejtrug kan blive behov for totalspærring af broen i korte perioder i forbindelse med visse vedligeholdelsesarbejder. Banedanmark har derudover opstillet to overordnende tidsplaner for hovedistandsættelse af Storstrømsbroen svarende til én for løsning A1 og A2 samt én for løsning A3: For løsning A1 og A2: Før sommerferien 2012: Valg af hovedscenarie : Projektering/miljøredegørelse Primo 2014: Evt. anlægslov for renovering af Storstrømsbroen : Detailprojektering af hovedistandsættelse : Anlægsfase for hovedistandsættelse (for A1 dog frem til år 2021 for arbejder, der ikke kræver længerevarende sporspærringer). Baneforbindelsen skal være klar til elektrificering i 2. kvartal 2019 og til fuld trafik fra Femern-forbindelsen ultimo år For løsning A3: Før sommerferien 2012: Valg af hovedscenarie : Projektering/miljøredegørelse Primo 2014: Evt. anlægslov for etablering af ny baneforbindelse og renovering af Storstrømsbroen (nu som vejforbindelse) : Detailprojektering af hovedistandsættelse : Anlægsfase for hovedistandsættelse 3

8 Forudsætninger i forhold til løsningsvarianter: For løsning A1 og A2 ses kun på afvikling af jernbanetrafikken i ét spor med placering som det nuværende. For løsning A1 og A3 er undersøgelserne vedrørende vejforbindelsen afgrænset til et vejprofil som det nuværende, dvs. at der i forbindelse med den planlagte udskiftning af vejtruget ikke ses på muligheder for at forøge kørebanebredderne, så de følger de nuværende vejregler. For løsning A2 ønsker Banedanmark en kombineret service/redningsvej placeret vest for banetruget. Denne service/redningsvej vil kunne fungere som fællessti for fodgængere og cyklister. Forudsætninger i forhold til bæreevne: For alle løsningsvarianter skal broen ved den kommende hovedistandsættelse renoveres således, at bæreevnen i forhold til de aktuelle belastninger beskrevet i Definitionsfaserapportens afsnit 3.3 (ref. [1]) opfylder de nugældende normer og standarder. Forudsætninger vedr. renovering: Som udgangspunkt for renoveringsstrategierne skal de nødvendige arbejder medtages, mens arbejder der ikke er nødvendige, men mere kan betragtes som en del af en ønsket opgradering af bygværket til mere nutidig standard, ikke medtages. Der medtages f.eks. ikke en generel opgradering af bygværkets adgangsfaciliteter (eksempelvis etablering af adgangslejdere og belysning i alle bropiller), men blot en udskiftning/renovering af de eksisterende adgangsforhold, hvor det vurderes nødvendigt (udskiftning af eksisterende inspektionsvogne). Arbejder, der forventes udført inden for en kort periode efter hovedistandsættelsen, medtages dog i de tilfælde, hvor det vurderes hensigtsmæssigt i forhold til udnyttelse af hovedistandsættelsens etablerede arbejdsplads (adgangsfaciliteter og materiel). Forudsætninger i forhold til input til samfundsøkonomiske vurderinger: De samfundsøkonomiske vurderinger og dermed også vurderingerne af drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne afgrænses til perioden frem til 50 år efter åbning af Femern-forbindelsen, dvs. år Vurderingen af drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne skal ikke indeholde: Omkostninger til almindeligt renhold, pleje af grønne områder og vintertjeneste. Banerelaterede omkostninger til drift og vedligehold af ballast, spor, signaler med videre, dvs. omkostningerne for jernbanekonstruktionerne afgrænses til broteknisk vedligehold. Omkostninger medtages dog, hvis der er arbejder direkte foranlediget af de i rapporten omfattede projekter. F.eks. omfatter omkostningerne til renovering og omisolering af banetruget en sporombygning. 4

9 1.5 Forudsætninger vedrørende drift og vedligehold Anlæggets omfang Vurderingen af drift og vedligehold omfatter broanlægget fra og med vederlag til og med vederlag. Derudover er dæmning på Falster, kystbeskyttelse og bygninger medtaget. Adgangsforhold Det er for alle løsningsvarianter forudsat, at drift og vedligehold udføres med adgangsforhold svarende til de nuværende, dvs. inspektionsvogne placeret under ståloverbygningen. For løsning A2 er det derudover antaget, at service/redningsvejen kan benyttes som adgangsvej til banearealet. For grundløsningerne A1, A1-Alt og A3, der ikke omfatter fællessti, vil transport af personale, materialer og materiel til inspektionsvognene (og i løsning A1 og A1-Alt også til banearealet) skulle foregå via kørebanen, hvilket vil kræve kortvarig spærring af det ene kørespor. Særligt for løsning A1 og A1-Alt, hvor der er banetrafik på broen, vil der være daglige inspektions- og vedligeholdelsesarbejder på broen, og fraværet af fortov som adgangsvej betyder, at der skal søges rådighedstilladelse og anvendes skiltevogn eller opsættes lysregulering (i krumme fag) hver gang. Det medfører en forøgelse af tidsforbruget til inspektions- og vedligeholdelsesarbejder. Ved større vedligeholdelsesprojekter som f.eks. ommaling af stålkonstruktionerne etableres der i dag arbejdsplads på kørebanen, mens fællesstien holdes åben for fodgænger- og cykeltrafik. Dermed inddrages fællesstiarealet ikke i arbejdspladsen, hvilket også ville kræve at fællesstien var dimensioneret hertil. De estimerede omkostninger til drift og vedligehold tager udgangspunkt i de aktuelle driftsomkostninger for bygværket, hvor der kun transporteres materialer og materiel via fællesstien et relativt begrænset antal gange årligt, og den resterende transport foregår via kørebanen. Der indregnes en årlig forøgelse af driftsomkostningerne for fælleskonstruktioner som følge af fremtidig transport via kørebanen på i størrelsesordenen kr./år for grundløsning A1, A1-Alt og A3. Sammenfattende vurderes, at der ikke vil være væsentlige samfundsøkonomiske omkostninger ved fravalg af fællesstien i forhold til afvikling af drift og vedligehold, men det vil selvfølgelig kræve et større antal primært kortvarige spærringer på broen, hvilket giver (mindre) gener for trafikanterne og større besvær ifm. inspektions- og vedligeholdelsesarbejder (rådighedstilladelse, skiltevogn eller lysregulering). Personale til drift og vedligehold For løsning A1, A1-Alt og A2 er omkostninger til personale for drift af fælleskonstruktionerne vurderet baseret på erfaringerne med det nuværende bygværk og dermed under antagelse af en organisation svarende til den nuværende med fast driftspersonale fra Banedanmark placeret på broen. For løsning A3, hvor broen efter hovedistandsættelse alene anvendes til vejtrafik, er det antaget, at omkostninger til personale til drift af fælleskonstruktionerne også efter hovedistandsættelsen er ca. af samme størrelsesorden, som omkostningerne til Banedanmarks personale til drift af fælleskonstruktionerne i perioden før hovedistandsættelsen. 5

10 Afgrænsning af drift og vedligehold Omkostningerne estimeret i dette fagnotat omfatter alle drifts- og vedligeholdelsesaktiviteter på broen i perioden undtaget enkelte vedligeholdelsesarbejder, der udføres direkte i forbindelse med hovedistandsættelsen af broen, da de af hensyn til optimal udførelse af arbejdsplads, adgangsfaciliteter mv. bør udføres som en integreret del af hovedistandsættelsen. Disse aktiviteter omfatter bla.: Reparation af den øverste del af pilletoppe, der udføres ifm. forstærkning af pilletoppe Maling af lokale områder på ståloverbygningen (særligt for tværbjælker og øvre vindgitre), der udføres ifm. malerarbejder efter forstrækningsarbejder og udskiftning af vejtrug Udskiftning af glideflader på styrelejer i ståloverbygningen Jf. projektafgrænsningen i afsnit 1.5 inkluderer vurderingen af omkostninger til drift og vedligehold ikke følgende: Almindelig renholdelse (fejning, brøndrensning, oprensning af dilatationsfuger mv.) og vintertjeneste (snerydning og saltning) Pleje af grønne arealer på dæmninger og omkring bygninger Drift og vedligehold relateret til baneteknik, dvs. spor (ballast og spor inkl. skinneudtræk, afsporingssikringer mv.), sikring (signaler, kabelsystemer mv.) og kørestrømsanlæg Vurderingen af vedligeholdelsestiltagene tager udgangspunkt i, at bygværket drives og vedligeholdes svarende til Banedanmark og Vejdirektoratets normale standard. Overslag for omkostninger til drift og vedligehold I denne rapport er omkostninger til drift og vedligehold opdelt i Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder og Større vedligeholdelsesprojekter. Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder omfatter arbejder, der har et rutinemæssigt præg, og som typisk vil blive udført af den faste vedligeholdelsesorganisation (bestående af eget personale, eventuel rådgiver og husentreprenører). Større vedligeholdelsesprojekter omfatter arbejder, der pga. deres størrelse og/eller kompleksitet typisk vil blive projekteret og udført som selvstændige entrepriser. De samlede omkostninger til drift og vedligehold er dermed summen af omkostninger til Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder og Større vedligeholdelsesprojekter. I kapitel 3 og 4 er de estimerede budgetter for drift og mindre vedligehold samt for større vedligeholdelsesprojekter opsummeret opdelt på fælleskonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og Vejdirektoratets konstruktioner uden korrektionstillæg i henhold til Ny Anlægsbudgettering. Der regnes i prisniveau 3. kvartal 2011, og alle priser er eksklusive moms. I kapitel 9 summeres omkostningerne til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder samt større vedligeholdelsesprojekter, og der angives et samlet beløb per år i perioden for alle løsninger inkl. korrektionstillæg i henhold til Ny Anlægsbudgettering, hvor omkostningerne er angivet under følgende forudsætninger: 6

11 Overslag for drift og mindre vedligeholdelsesarbejder er påført et korrektionstillæg på 20 %, da det vurderes, at usikkerheden i overslag herfor er mindre end usikkerheden for selve hovedistandsættelsen. Overslag for større vedligeholdelsesprojekter er påført et korrektionstillæg på 50 %, da det vurderes, at usikkerheden i fastsættelsen af omfang og budget for disse projekter, der for en stor dels vedkommende ligger langt ude i fremtiden, er sammenlignelig med usikkerheden for selve hovedistandsættelsen. 1.6 Opbygning af fagnotat Nærværende fagnotat omfatter følgende: Kapitel 2 indeholder en beskrivelse af den overordnede strategi vedr. levetid og renovering af Storstrømsbroen for de aktuelle løsningsvarianter. Kapitel 3 indeholder en beskrivelse af aktiviteter vedr. drift og mindre vedligeholdelsesarbejder og afsluttes med tabeller, der for hver løsningsvariant opsummerer omkostningerne uden korrektionstillæg. Kapitel 4 indeholder en overordnet beskrivelse af aktiviteter vedr. større vedligeholdelsesprojekter. Kapitlet afsluttes med tabeller, der for hver løsningsvariant opsummerer omkostningerne uden korrektionstillæg. Kapitel 5,6 og 7 indeholder for løsning A1, A2 og A3 en overordnet tilstandsbeskrivelse og udbedringsvurdering for de aktuelle konstruktionselementer opdelt på henholdsvis fælleskonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og vejdirektoratets konstruktioner. Disse kapitler danner dermed baggrund for de opsummerende tabeller i kapitel 4. Kapitel 8 indeholder for løsning A1-Alt for henholdsvis fælleskonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og Vejdirektoratets konstruktioner en udbedringsvurdering for de aktuelle konstruktionselementer for den alternative løsning, hvor hele overbygningen udskiftes. Dette kapitel danner dermed også baggrund for de opsummerende tabeller i kapitel 4. Kapitel 9 indeholder en opsummering, hvor omkostningerne til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder og større vedligeholdelsesprojekter summeres med korrektionstillæg på henholdsvis 20 % og 50 %. For information om bygværket, herunder beskrivelse af de enkelte konstruktionselementer, henvises til Definitionsfaserapportens kapitel 4, ref. [1]. 7

12 2 Strategi i forhold til levetider og renovering af Storstrømsbroen Levetid er i denne rapport, iht. vejreglen Eftersyn af bygværker, Vejdirektoratet Vejregeludvalget, november 1994, ref. [2], defineret som den årrække, i hvilken et konstruktionselement kan opfylde sin funktion. I dette kapitel er levetider vurderet generelt på overordnet niveau i forhold til: Afvikling af trafikken på den eksisterende Storstrømsbro under de aktuelle forhold Broens bæreevne under de aktuelle forhold og nutidig belastning. Broens bæreevnemæssige forhold er nærmere beskrevet i Definitionsfaserapportens kapitel 6, ref. [1], hvortil der henvises. På ovenstående baggrund er der opstillet en overordnet strategi i forhold til levetid og renovering af broen for hver af de 4 løsningsvarianter A1, A1-Alt, A2 og A3. Strategien beskriver blandt andet målet med vedligehold i forhold til levetid for henholdsvis fælleskonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og Vejdirektoratets konstruktioner Trafikafvikling Jernbane For løsning A1, A1-alt og A2 antages, at levetiden af bygværket i forhold til afvikling af jernbanetrafik er afgrænset til år Se også projektafgrænsning i afsnit 1.4. Vej og fællessti For løsning A1, A1-Alt og A3 antages, jf. Definitionsfaserapportens afsnit (ref. [1]), at levetiden af bygværket i forhold til afvikling af vejtrafikken og trafikken på fællesstien som minimum er længere end den periode, der betragtes i de samfundsøkonomiske vurderinger, dvs. som minimum frem til år Bæreevne Fælleskonstruktioner Vurdering af de bærende hovedkonstruktioners brud- og udmattelsesbæreevne i har identificeret utilstrækkelig bæreevne i en række kritiske områder, som er nærmere beskrevet i Definitionsfaserapportens kapitel 6 (ref. [1]). Det forudsættes, at der i forbindelse med en eventuel kommende hovedistandsættelse af broen udføres de nødvendige forstærkninger af de bærende hovedkonstruktioner med henblik på at sikre, at broens bæreevne derefter lever op til nugældende normer og standarder for de i Definitionsfaserapportens afsnit 3.3 (ref. [1]) definerede belastninger. I forhold til brud- og udmattelsesbæreevne af ståloverbygningen vurderes følgende: For løsning A3, hvor broen hovedistandsættes i og derefter alene overfører vejtrafik, vurderes det, at den bærende ståloverbygning efter hovedistandsættelsen ikke vil have behov for yderligere tiltag i forhold til udmattelses- 8

13 skader, da toglasten er fjernet. Dermed vurderes det, at ståloverbygningens levetid med det rette vedligehold som minimum kan sikres til Definitionsfaserapportens kapitel 10 beskriver, hvilke forstærkningstiltag der er forudsat udført under hovedistandsættelsen for løsning A3. For løsning A1, hvor broen hovedistandsættes i og derefter overfører både bane- og vejtrafik, vurderes det, at levetiden af den bærende ståloverbygning pga. akkumulering af udmattelsesskader vil afhænge af, hvor omfattende hovedistandsættelsen er. I forhold til de opstillede strategier for levetiden og under hensyntagen til Banedanmarks vurdering af, hvornår banetrafikken ikke længere kan afvikles i ét spor, er det i Definitionsfaserapportens kapitel 8 beskrevet, hvilke forstrækningstiltag, der er forudsat udført under hovedistandsættelsen for at sikre en levetid for afvikling af banetrafik til Det vurderes, at det efter lukning for banetrafik vil være muligt at afvikle vejtrafikken på broen som minimum frem til 2070 uden behov for yderligere tiltag i forhold til udmattelsesskader. For løsning A1-Alt udskiftes den eksisterende ståloverbygning, og udmattelsesproblematikken forsvinder dermed. For løsning A2, hvor broen hovedistandsættes i og derefter alene overfører banetrafik, vurderes det, at levetiden af den bærende ståloverbygning pga. akkumulering af udmattelsesskader vil afhænge af, hvor omfattende hovedistandsættelsen er. I forhold til de opstillede strategier for levetiden og under hensyntagen til Banedanmarks vurdering af, hvornår banetrafikken ikke længere kan afvikles i ét spor, er det i Definitionsfaserapportens kapitel 9 beskrevet, hvilke forstærkningstiltag, der er forudsat udført under hovedistandsættelsen for at sikre en levetid for afvikling af banetrafik til Med den i Definitionsfaserapportens kapitel 8, 9 og 10 beskrevne forstærkning af ståloverbygningen og det rette efterfølgende vedligehold, vurderes det, at det vil være muligt at opretholde ståloverbygningens funktion i forhold til vejtrafik til minimum 2070 og i forhold til vej- og banetrafik til minimum I forhold til bropillerne vurderes følgende: Med den i Definitionsfaserapportens kapitel 8, 9 og 10 beskrevne forstærkning og reparation af pilletoppe (ref. [1]) og det rette efterfølgende vedligehold, vurderes det, at det vil være muligt at opretholde bropillernes funktion til minimum Det skal dog understreges, at der er stor usikkerhed i vurderingen af omfanget af reparationer under vand, se også afsnit Vejdirektoratets konstruktioner Vejtruget er i meget dårlig stand og under accelereret nedbrydning, og restlevetiden med hensyn til bæreevne i forhold til opretholdelse af funktionen af fortovs- og kørebaneplade er så begrænset, at Vejdirektoratet har indstillet vejtruget til udskiftning indenfor få år og før åbningen af Femern-forbindelsen, se afsnit 7.1. Det forudsættes, at det nye vejtrug inkl. vejdragerne udføres, så bæreevnen lever op til nugældende normer og standarder for de i Definitionsfaserapportens afsnit 3.3 definerede belastninger (ref. [1]). Jf. afsnit 7.1 ophører levetiden af fortovspladen i forhold til last fra tidligere anvendt snerydningskøretøj med udgangen af 2014 i henhold til de seneste vurderinger af restlevetiden, og der er derfor indregnet en lokal understøtning af det kritiske område af fortovspladen (ved dilatationsfuger) i 2014 i drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne i alle løsningsvarianter. 9

14 Banedanmarks konstruktioner For banetruget vurderes bæreevnen at leve op til nutidens normer for en last svarende til klasse D4, jf. særeftersyn af banetrug udført i For banedragerne er der udmattelsesproblemer ved L-jern i samlinger mellem banedragere og tværbjælke, jf. Definitionsfaserapportens afsnit 6.2 (ref. [1]), og det forudsættes derfor, at der i forbindelse med hovedistandsættelsen udskiftes et større antal revnede L-jern. Det må jf. afsnit 6.2 forventes, at der fremover vil være behov for udskiftning af yderligere L-jern som følge af fortsat udvikling af udmattelsesskaderne. Dette indgår i de planlagte drifts- og vedligeholdelsesarbejder Overordnet strategi i forhold til levetid På baggrund af mulighederne for afvikling af trafikken på broen under de aktuelle forhold og bæreevnevurderinger af broen er der jf. afsnit 1.3 opstillet nedenstående 4 overordnede strategier i forhold til levetid: Løsning A1 Løsning A1-Alt Løsning A2 Løsning A3 Strategierne tager hensyn til kravene i projektafgrænsningen i afsnit 1.4 vedr. forstyrrelse af trafikken i perioden efter åbning af Femern-forbindelsen og udskiftning af vejtruget. Der er ikke opstillet separate strategier for: A1+A4, som forudsættes at være tilsvarende A1 A1-Alt+A4, som forudsættes at være tilsvarende A1-Alt Her er det altså vurderet, at tilvalget af fællesstien ikke ændrer på strategien i forhold til levetid og renovering Løsning A1 For løsning A1, hvor broen bevares som jernbane- og vejbro, er den overordnede strategi vist skematisk i bilag 1. Hovedstrategien er baseret på følgende forudsætninger: Hovedistandsættelsen i omfatter forstærkning af den fælles bærende hovedkonstruktion, så den opfylder nugældende normer og standarder. Derudover udskiftes vejtruget, da levetiden er opbrugt, og banetruget renoveres, da levetiden af fugtisoleringen er opbrugt, og renovering er nødvendig for at undgå risiko for længerevarende sporspærringer i perioden I perioden frem til udskiftning af vejtruget i forbindelse med hovedistandsættelsen foretages de nødvendige sikkerhedsbetingede reparationer og levetidsforlængende tiltag på vejtruget. Tiltagene skal opretholde sikkerheden for trafikanter på kørebane og fællessti samt skibstrafikken under broen frem til udskiftning af vejtruget, og omfatter lokal understøtning af fortovspladen ved dilatationsfuger i 2014 og en række løbende sikkerhedsbaserede reparationer af bl.a. kørebanebeton, kantsten/scramboard, kantbjælker, dilatationsfuger med videre. Efter udskift- 10

15 ningen vedligeholdes det nye vejtrug med henblik på fortsat drift af vejbroen, som minimum til Den fælles bærende hovedkonstruktion vedligeholdes også med henblik på fortsat drift af vejbroen, som minimum til Banetruget vedligeholdes efter renovering ifm. hovedistandsættelsen med henblik på at sikre en levetid til Før 2040 opføres en ny banebro med placering vest for den eksisterende Storstrømsbro. Banetrafikken omlægges til den nye banebro i 2040, hvorefter banetruget på Storstrømsbroen fjernes, og Storstrømsbroen derefter er en ren vejbro Løsning A1-Alt For løsning A1-Alt, hvor broen bevares som jernbane- og vejbro efter en mere gennemgribende hovedistandsættelse, er den overordnede strategi vist skematisk i bilag 1. Hovedstrategien er baseret på følgende forudsætninger: Hovedistandsættelsen i omfatter en gennemgribende hovedistandsættelse med udskiftning af den bærende ståloverbygning samt bane- og vejtrug, således at kun bropiller og landfæster bevares. Bropiller forstærkes, så de opfylder nugældende normer og standarder. I perioden frem til udskiftning af overbygningen inkl. vejtrug foretages de nødvendige sikkerhedsbetingede reparationer og levetidsforlængende tiltag på det eksisterende vejtrug. Tiltagene skal opretholde sikkerheden for trafikanter på kørebane og fællessti samt skibstrafikken under broen frem til udskiftning af overbygningen inkl. vejtrug, og omfatter lokal understøtning af fortovspladen ved dilatationsfuger i 2014 og en række løbende sikkerhedsbaserede reparationer af bl.a. kørebanebeton, kantsten/scramboard, kantbjælker, dilatationsfuger med videre. Efter udskiftningen vedligeholdes de nye vejkonstruktioner med henblik på at sikre en levetid som minimum til Den fælles bærende hovedkonstruktion inkl. kassedragerens dæk vedligeholdes med henblik på at sikre en levetid som minimum til Banekonstruktioner vedligeholdes efter renovering ifm. hovedistandsættelsen med henblik på at sikre en levetid til Før 2040 opføres en ny banebro med placering vest for den eksisterende Storstrømsbro. Banetrafikken omlægges til den nye banebro i 2040, hvorefter banekonstruktionerne på Storstrømsbroen fjernes, og Storstrømsbroen derefter er en ren vejbro Løsning A2 For løsning A2, hvor broen bevares som jernbanebro, er den overordnede strategi vist skematisk i bilag 1. Hovedstrategien er baseret på følgende forudsætninger: Hovedistandsættelsen i omfatter forstærkning af den fælles bærende hovedkonstruktion, så den opfylder nugældende normer og standarder. Derudover fjernes vejtruget, og banetruget renoveres, da levetiden af fugtisoleringen er opbrugt, og renovering er nødvendig for at undgå risiko for længerevarende sporspærringer i perioden Banetruget ombygges endvidere ved udvidelse 11

16 og etablering af kantbjælke i vestsiden, og derudover etableres en ny service/redningsvej vest for banetruget. I perioden frem til fjernelse af det eksisterende vejtrug i forbindelse med hovedistandsættelsen foretages de nødvendige sikkerhedsbetingede reparationer og levetidsforlængende tiltag på vejtruget. Tiltagene skal opretholde sikkerheden for trafikanter på kørebane og fællessti samt skibstrafikken under broen frem til nedrivning af vejtruget, og omfatter lokal understøtning af fortovspladen ved dilatationsfuger i 2014 og en række løbende sikkerhedsbaserede reparationer af bla. kørebanebeton, kantsten/scramboard, kantbjælker, dilatationsfuger med videre. Den fælles bærende hovedkonstruktion vedligeholdes med henblik på at sikre en levetid til Banetruget vedligeholdes efter renovering ifm. hovedistandsættelsen med henblik på at sikre en levetid til Før 2040 opføres en ny banebro med placering vest for den eksisterende Storstrømsbro. Banetrafikken omlægges til den nye banebro i 2040, hvorefter Storstrømsbroen nedrives Løsning A3 For løsning A3, hvor broen bevares som vejbro, er den overordnede strategi vist skematisk i bilag 1. Hovedstrategien er baseret på følgende forudsætninger: Før 2020 opføres en ny banebro med placering vest for den eksisterende Storstrømsbro, og banetrafikken omlægges til den nye banebro i 2020, hvorefter Storstrømsbroen er en ren vejbro. Hovedistandsættelsen i omfatter forstærkning af den fælles bærende hovedkonstruktion, så den opfylder nugældende normer og standarder. Derudover udskiftes vejtruget, da levetiden er opbrugt, og banetruget fjernes. I perioden frem til udskiftning af det eksisterende vejtrug i forbindelse med hoved-istandsættelsen foretages de nødvendige sikkerhedsbetingede reparationer og levetidsforlængende tiltag på vejtruget. Tiltagene skal opretholde sikkerheden for trafikanter på kørebane og fællessti samt skibstrafikken under broen frem til udskiftning af vejtruget, og omfatter lokal understøtning af fortovspladen ved dilatationsfuger i 2014 og en række løbende sikkerhedsbaserede reparationer af bla. kørebanebeton, kantsten/scramboard, kantbjælker, dilatationsfuger med videre. Efter udskiftningen vedligeholdes det nye vejtrug med henblik på at sikre en levetid som minimum til Den fælles bærende hovedkonstruktion vedligeholdes med henblik på at sikre en levetid som minimum til Sammenfatning af strategier vedr. levetid Udover de i afsnit forudsatte levetider for løsningsvarianterne i Definitionsfaserapporten ref. [1] vurderes drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne i nærværende fagnotat også for et scenarie, hvor kravet til levetid er 2020 for hele bygværket. Disse omkostninger benyttes som input til scenarie 4 (beskrevet i afsnit 1.1), hvor der opføres en jernbanebro eller ny kombineret vej- og jernbanebro og den eksisterende Storstrømsbro nedrives efter åbningen af Femern-forbindelsen, dvs. efter udgangen af

17 I Tabel 2-1 er de forudsatte levetider opsummeret for de forskellige strategier der er inkluderet i dette fagnotat for henholdsvis fællekonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og Vejdirektoratets konstruktioner. Løsning Strategi Fælleskonstruktioner A1 Hovedstrategi: Længst muligt, og Banetrafik til som min. til 2070 A1-Alt 2040 og vejtrafik længst mulig A2 A3 C Hovedstrategi: Banetrafik til 2040 Hovedstrategi: Vejtrafik længst muligt Hovedstrategi: Ny bane- og vejbro opføres og Storstrømsbroen nedrives Banedanmarks Vejdirektoratets konstruktioner konstruktioner 2040 Længst muligt, som min. til (vejforbindelsen lukkes herefter) Længst muligt, som min. til (broen nedrives herefter) Tabel 2-1 Oversigt over forudsatte levetider 2020 (baneforbindelsen lukkes herefter) 2020 (broen nedrives herefter) Længst muligt, som min. til (broen nedrives herefter) Det skal bemærkes, at vejforbindelsen for løsning A1 og A3 skal forudsættes at være i drift også ud over tidshorisonten, der går til 2070, jf. projektafgrænsningen i afsnit 1.4. Derfor er der i de estimerede vedligeholdselsesomkostninger for disse løsninger indregnet de nødvendige drifts- og vedligeholdelsesomkostninger uden afgrænsning i forhold til den periode, der betragtes i de samfundsøkonomiske analyser (frem til og med 2070). Som konsekvens medtager dette fagnotat en række (også større) vedligeholdelsesarbejder, selvom de er placeret umiddelbart før

18 3 Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder Drift og mindre vedligeholdelsesarbejder omfatter bl.a. nedenstående aktiviteter: Forbrug af elektricitet (bygninger, vejbelysning og farvandsafmærkning), vand og telefoni. Serviceeftersyn og mindre vedligehold af adgangsfaciliteter og hjælpemidler, herunder inspektionsvogne, lejdere, luger, løfte- og hejse-grej, sikkerhedsmateriel, arbejdskøretøjer (truck og traktor), pram med videre. Serviceeftersyn og mindre vedligeholdelsesarbejder på installationer (vejbelysning og farvandsafmærkning, nødtelefoner og vejbomanlæg), herunder udskiftning af lyskilder. Mindre vedligeholdelsesarbejder på bygninger og konstruktioner, herunder bl.a. mindre stål-, beton- og belægningsarbejder. Rutine-, general- og særeftersyn For alle løsningsvarianter: Overvågning af broens leje- og fugebevægelser samt hældning af bropiller, som beskrevet i afsnit i Definitionsfaserapporten (ref. [1]). Det er for alle løsningsvarianter forudsat, at hældningsændringer af lejerne og bropillerne undersøges ved registreringer af lejepositioner og -gab ved forskellige temperaturer samt hældningsmålinger for piller. Det er forudsat, at målepunkter etableres i 2013, og der udføres 2 årlige målinger for lejeposition og -gab samt 1 årlig måling af pillehældning i (for løsning A3 også år 2020) samt i år 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20 etc. efter hovedistandsættelse. For alle løsningsvarianter: Overvågning af revnedannelse ved konsoller, som beskrevet i afsnit i definitionsfaserapporten ref. [1]. Det skal bemærkes, at det for alle løsningsvarianter er forudsat, at der etableres strain gauges ved alle konsoller i 2012 (som forudsat i Trafikstyrelsens ibrugtagningstilladelse for broen), og omkostningerne hertil er derfor ikke inkluderet i de estimerede drifts- og vedligeholdelsesomkostninger (afgrænset til ). For løsning A3, hvor hovedistandsættelsen først gennemføres i , er der inkluderet en mellemliggende røntgenkontrol af alle konsoller og en ny montage af strain gauges, da de antageligt ikke vil være funktionsduelige frem til Mere specifikt omfatter drift og mindre vedligeholdelsesarbejder også: For Banedanmarks konstruktioner: Løbende udskiftning af udmattelsesskadede L-jern mellem banedragere og tværdragere i perioden før og efter hovedistandsættelse, se også afsnit 6.2. For Vejdirektoratets konstruktioner: En række nødvendige sikkerhedsbetingede reparationer af det eksisterende vejtrugs dilatationsfuger, kantbjælker, scramboard/kantsten, kørebanebeton med videre samt sikkerhedsbehugning af de fag, hvor gennemsejling er tilladt, for fjernelse af løstsiddende beton. Reparationerne er nødvendige på trods af den korte periode til den foranstående udskiftning af vejtruget for at opretholde sikkerheden for trafikanterne på kørebane og fællessti samt skibstrafikken under broen. 14

19 For løsning A2, hvor vejforbindelsen over Storstrømsbroen nedlægges, er der medtaget omkostninger til drift af ITS system på Farøbroerne på 2,7 mio. kr. per år i perioden fra nedlæggelse af vejforbindelsen og 10 år frem ( ), jf. ref. [4]. Omkostningerne til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder er estimeret som en gennemsnitlig årlig omkostning i afgrænsede perioder, selvom der må forventes en vis variation i budgettet fra år til år indenfor perioden. De afgrænsede perioder giver mulighed for at tage højde for en vis variation indenfor den betragtede periode fra 2013 til 2070, således at der kan tages højde for, at vedligeholdelsesomkostningerne stiger med alderen af konstruktionerne. Det vurderes, at variationerne indenfor de definerede perioder er uden nævneværdig betydning for den samfundsøkonomiske vurdering af de forskellige scenarier, som denne rapport skal bidrage med input til. Omkostningerne til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder er vurderet baseret på erfaringerne fra det aktuelle bygværk (og sammenlignelige bygværker) og en forventning om stigende omkostninger med alderen. I forhold til eftersyn er der taget udgangspunkt i: Rutineeftersyn (1-2 årligt) Generaleftersyn udføres hvert 5. år (dog hvert andet år for vejtruget indtil udskiftning pga. vejtrugets tilstand) Dykkereftersyn (visuel inspektion) hvert 10. år Særeftersyn udføres før alle større vedligeholdelsesprojekter (se bilag 2). Omkostninger til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder uden korrektionstillæg iht. Ny anlægsbudgettering er estimeret i bilag 2 og resumeret i Tabel 3-1, Tabel 3-2, Tabel 3-3 og Tabel 3-4 i dette afsnit for hver løsning, opdelt på fælleskonstruktioner, Banedanmarks konstruktioner og Vejdirektoratets konstruktioner. I disse tabeller er behov for totalspærring af bane og vej også anført. Behov for natspærring af vej/bane samt lokale afspærringer af den ene af to kørespor er efter aftale med Banedanmark ikke anført i tabellerne, da trafikantgeneomkostningerne ved disse afspærringer vurderes små i forhold til de øvrige omkostninger i de samfundsøkonomiske analyser. For driftsarbejde på kørebanearealet forudsættes ingen totalspærringer, da det forudsættes, at arbejder på kørebanearealet kan udføres som det er gjort hidtil med ét spor åbent. Bemærk, at beløb i disse tabeller er uden korrektionstillæg, der først tillægges i kapitel 9, hvor omkostningerne til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder samt større vedligeholdelsesprojekter summeres. 15

20 Årstal Årlig beløb [mio. kr. per år] Bemærkninger Behov for totalspærring FÆLLESKONSTRUKTIONER ,4 Alder år ,9 Alder år ,6 Alder år BANEDANMARKS KONSTRUKTIONER ,9 Før renovering af banetruget Under renovering af banetrug og udførelse af forstrækninger (ingen drift, spor spærret) ,9 År 1-2 efter renovering af banetrug (før godstog) ,7 År 3-15 efter renovering af banetrug (efter godstog) ,8 År efter renovering af banetrug (efter godstog) VEJDIREKTORATETS KONSTRUKTIONER Inkluderet i hovedistandsættelsen ,9 Før udskiftning af vejtruget ,5 Før udskiftning af vejtruget Under udskiftning af vejtrug (ingen drift, vej spærret) ,9 År 1-15 med nyt vejtrug Inkluderet i hovedistandsættelsen ,0 År med nyt vejtrug ,1 År med nyt vejtrug Tabel 3-1 Oversigt over omkostninger til drift og mindre vedligeholdelsesarbejder for løsning A1 (grundløsning) UDEN korrektionstillæg Omkostninger til drift og vedligehold af en eventuel fællessti vurderes at være et tillæg til ovenstående i størrelsesordenen % af omkostningerne for Vejdirektoratets konstruktioner. 16