PROJEKTLEDER. Morten Nielsen UDFÆRDIGET AF. UF af Ribe Vester Å Afværgeforanstaltninger ved etablering af bevægelig bro over Ribe Å

Transkript

1 PROJEKT Udbygning af rute 11 gennem Ribe og etablering af bro over Ribe Å PROJEKTLEDER Morten Nielsen DATO PROJEKTNUMMER UDFÆRDIGET AF Carsten Vinther-Okholm Larsen UF af Ribe Vester Å Afværgeforanstaltninger ved etablering af bevægelig bro over Ribe Å 1. Formål Dette notat beskriver forskellige løsninger i forbindelse med nedrivning af eksisterende bro, forslag til placering af arbejdsområde og -plads for ny bro, samt oplæg til etablering af stillads for støbning af beton overbygning til ny bro over Ribe Vester Å. Der fokuseres på hvordan miljøet omkring og i åen berøres mindst muligt. Notatet er disponeret med en indledende baggrund efterfulgt af en kort beskrivelse af eksisterende bro, der skal nedrives for at give plads til ny bevægelig bro. I tillæg til nedrivningsafsnittet gøres opmærksom på tidligere udarbejdet notat Screening af bygningsforurening i bro over Ribe Å, der redegør for potentielle farlige stoffer i den eksisterende bro. I nærværende notats tre sidste afsnit (afsnit 4, 5 og 6) gennemgås de supplerende afværgeforanstaltninger, der skal etableres i projektet. 2. Baggrund Sweco udførte i VVM-undersøgelse af Ribe Omfartsvej, der omfatter vurdering af ombygning af broen til klapbro (Ribe Omfartsvej VVM-redegørelse, Miljøvurdering rapport Vejdirektoratet Rapport 534, september 2015 Link. VVM-undersøgelsen indeholder en Natura 2000-konsekvensvurdering af bl.a. ombygning af broen over Ribe å. VVM-undersøgelsens kapitel med afværgeforanstaltninger i anlægsfasen indeholder nedenstående beskrivelser, i forhold til arbejder på eksisterende og ny bro over Ribe Vester Å. Nærværende notat skal derfor ses som en beskrivelse af hvordan de følgende krav kan overholdes. Støj Støjgener minimeres så meget som muligt under anlægsfasen. -14 Sweco Skibhusvej 52 A DK-5000 Odense C, Telefon Fax Sweco Danmark A/S Reg. nr Reg. kontor Glostrup Member of the Sweco Group Carsten Vinther-Okholm Larsen Civilingeniør Odense Telefon direkte Mobil Carsten.larsen@sweco.dk 1 (14)

2 Natura 2000 områder Naturtypen vandløb (Ribe Å) påvirkes ikke væsentligt i anlægsfasen, hvis der tages følgende foranstaltninger: Arbejdspladser i forbindelse med etablering og nedrivning af broer over Ribe Å skal anlægges uden for habitatområdet. Habitatområdet omfatter området fra kronekant til kronekant. Arbejdspladserne oven for kronekanten skal sikres med en spuns, så oversvømmelse og heraf følgende udvaskning af materiale og miljøfremmede stoffer til åen undgås. Overskydende vand fra grundvandssænkning og overskudsvand på arbejdspladserne må ikke udledes direkte til Ribe Å. Alle midlertidige anlæg i selve åen, f.eks. pælerækker, i forbindelse med anlægsarbejdet må kun finde sted i perioden juni til september og må under ingen omstændigheder forhindre fisks frie vandring i vandløbet. Oplagring af byggemateriale mv. skal foregå uden for habitatområdet. Skurvogne mv. til betjening af mandskabet under byggeriet placeres længst muligt fra åen og altid uden for habitatområdet. Der må ikke anlægges arbejdspladser inden for habitatområdet ved Ribe Å. Belysning af arbejdsplads ved Ribe Å undgås i størst muligt omfang for at sikre, at odderen forstyrres mindst muligt. Arbejdsplads ved Ribe Å indrettes, så odderen igennem hele anlægsperioden kan passere uhindret langs åen. Af hensyn til snæblen udføres aktiviteter i Ribe Å inden for perioden juni til september. Ved etablering af bygværk over Ribe Å, der kræver nedbankning af pæle i åen, skal tætheden af lampretter i de pågældende områder undersøges med elfiskeri. Geologi og grundvand Overfladevand fra anlægsarbejderne, fra eventuelle befæstede arealer og vand fra eventuel grundvandssænkning i de øvre jordlag opsamles og ledes igennem bundfældningsbassin med min. 9 timers opholdstid, dykket afløb (fungerer som olieudskiller) inden udledning til kloak eller recipient. Vand fra eventuelle grundvandssænkninger renses for okker, inden det udledes til recipienter. Overfladevand Ved arbejder i nærheden af Ribe Å skal enhver påvirkning af vandløbene undgås. Der anlægges bassiner til bundfældning ved afledning af overfladevand fra arbejdsarealer. Fisk Generelt kan der forekomme vandrende fisk på udpegningsgrundlaget i området ved broen gennem hele året. De efterfølgende nævnte arter vil alle være følsomme for væsentlige påvirkninger af vandkvaliteten og væsentlige påvirkninger af vandløbets fysiske udformning, men de er ikke kendt for at være særligt følsomme for støj og andre lignende forstyrrelser. 2 (14)

3 Snæbel Snæblen er særlig interessant, da den er en EU-prioriteret art. Der er ikke gydepladser på strækningen, men fisk passerer området på deres vandring til og fra gydepladser opstrøms i Ribe Å. Der må derfor kun udføres arbejder der berør vandløbet fysisk (fra kronekant til kronekant) fra juni til september. Vandkvaliteten må ikke påvirkes, så støv er kritisk. Tørholdelse i byggegrube ved fundamenter vil også kræve særlige hensyn, f.eks. rensning af vandet i egentligt filter før udledning. Lampretter Bæklampret, flodlampret og havlampret passerer igennem området på vej til og fra gydepladserne opstrøms. Vandrende fisk kan forekomme hele året, men størst aktivitet af voksne fisk forventes i juni og juli. Havlampret kan være kritisk, da yngel fra gydepladserne opstrøms Ribe by driver ned ad åen og graver sig ned i bunden af åen i bl.a. dette område. Hvis der skal bankes pæle i åen, skal tætheden af lampretter i de pågældende områder undersøges med elfiskeri. Stavsild Voksne stavsild passerer igennem området på vej til og fra gydepladserne opstrøms i perioden april til juli, mens nedvandrende yngel forekommer sommer og efterår. Stavsild forekommer dog ikke særligt hyppigt i denne del af Ribe Å. Laks Laks er i vandløbet hele året, men gydepladserne ligger højere oppe i vandløbet. Laks er generelt ikke kritisk i forhold til mindre og kortvarige fysiske påvirkninger af åen. Odder Odder færdes primært på land langs vandløb, når de vandrer mellem tilholdssteder, og er primært aktiv i skumring og om natten. Der skal derfor sikres mulighed for at odder kan færdes langs Ribe Å i hele anlægsperioden. Belysning af arbejdsplads skal også undgås i størst muligt omfang, da lys opfattes som en barriere af odder. 3 (14)

4 3. Eksisterende bro. Den eksisterende bro består af et dobbelt ribbe/plade dæk og direkte dybe funderede endevederlag, hvor undersiden af fundamenterne er i kote -4. Overbygningen er udført som efterspændt ribbe/plade dæk med spændkabler i længde og tværretningen. Hele broen inkl. fundamenter fjernes, således at den nye bro kan placeres i samme tracé som eksisterende. Figur 1 Plan tegning af eksisterende forhold Figur 2 Længdesnit i eksisterende bro Figur 3 Tværsnit af eksisterende bro 4 (14)

5 4 Afværgeforanstaltninger. Nedbrydning Som beskrevet i afsnit 2 skal nedbrydningen af eksisterende bro foretages således at habitatområdet omkring Ribe Å, fra kronekant til kronekant berøres mindst muligt. Idet broen går hen over åen, kan det ikke undgås, at der skal arbejdes midlertidigt inden for habitatområdet, dels i forbindelse med nedbrydningen af broen og dels ved etablering af den nye bro. I det følgende beskrives hvordan Ribe Å sikres mod nedfald af beton fra nedbrydningen. Der beskrives 3 metoder til nedbrydningen af overbygningen og 1 metode til fjernelse af eksisterende fundamenter. 4.1 Sikring af åen mod nedfald af beton i åen For at beskytte vandløbet og eksisterende brinker mod nedfald af betonstykker etableres der et midlertidig fast ståldæk under midterfaget over Ribe Vester Å og 4 meter på hver side af ydersiden af kantbjælkerne jf. Figur 4. Ståldækket består af jernplader med en geotekstil under, for at hindre at der kommer materialer i åen. Jernpladerne ligger af på tværgående stålbjælker, som ligger af på langsgående stålbjælker, der er understøttet midlertidigt på pæle i åen. Herved er der maksimal passage for fiskene i hele perioden. For at sikre siderne af ståldækket mod nedfald af beton i åen, etableres der en tæt skærm af krydsfiner. Tæt skærm Ståldæk og geotekstil Stålbjælker Midlertidige pæle række Figur 4 Tværsnit af etablering af midlertidigt ståldæk under broen 5 (14)

6 Figur 5 Plan over etablering af midlertidigt ståldæk I det sydvestlige hjørne etableres der adgangsvej til ståldækket jf. ovenstående Figur 5 med den blå pil. På hver brink etableres der en odderpassage under ståldækket med en bredde på 1,5 meter og en højde på 1,0 meter. Odderpassagen er åben under hele forløbet og placeret som vist i ovenstående Figur 5 med røde pile. Alternativt til det midlertidige ståldæk er flydepontoner, men da vanddybden er lille, vil dette betyde af pontonerne kan stå ret dybt og hindre fisk i at passere. Desuden skal pontonerne forankres således de ikke bliver skyllet væk. Derfor vurderes alternativet ikke attraktivt. 4.2 Nedbrydning af overbygningen. For at nedbryde selve overbygningen er der i det efterfølgende beskrevet 3 løsninger: 1. Nedbrydning ved benyttelse af betonhammer og klipper 2. Nedbrydning ved at skære broen i mindre stykker og løfte dem væk 3. Nedbrydning ved sprængning af overbygningen Nedbrydning ved benyttelse af betonhammer og klipper Ved denne metode nedbrydes brodækket ved at benytte maskiner med en betonhammer og betonklipper. Maskinerne placeres oppe på eksisterende bro og brodækket nedbrydes i mindre sektioner, som falder ned på det underliggende midlertidige ståldæk. De bærende ribber i brodækket klippes i stykker og falder også ned på ståldækket. Løbende under nedbrydningen af overbygningen fjernes materialet fra ståldækket med mindre maskiner. 6 (14)

7 Da der arbejdes tæt på åen med maskiner med hydraulikslanger m.m. forefindes der flydespærre ved arbejdet, som straks kan placeres i åen ved uheld. Figur 6 Placering af maskiner til nedbrydning På følgende videolink kan ses nedbrydning af en bro over motorvejen på fyn hvor princippet med betonhammer og betonklipper bliver benyttet: Ved denne metode forventes der afsat 3 uger til forberedende arbejde med etablering af ståldæk og 2 uger til nedbrydningen og fjernelse af materialer og ståldæk. Samlet set vil arbejdsprocessen i åen vare ca. 5 uger. Metoden er den billigste metode af de 3, og også den mest anvendte metode., Nedbrydning ved at skære broen i mindre stykker Ved denne metode opskæres brodækket i mindre sektioner, der løftes bort af kraner placeret på eksisterende dæmning bag broen. Metoden forudsætter, som tidligere beskrevet metode, at der etableres et fangedæk under konstruktionen. Fangedækket kan dog udføres mindre kraftigt, da betondelene som udgangspunkt ikke skal falde ned på dækket. En metode kan være at fjerne top- og bundplader mellem ribberne først og så fjerne tværribber og langsgående ribber efterfølgende. Dette kan gøres ved at montere løftebeslag i toppladen, således at kranen kan få fat på toppladen, og så skærer den fri og løfte den væk. Efterfølgende gøre det samme med bundpladen. Når dette er gjort udlægges midlertidige gangplader mellem ribberne og så fjernes tværribberne og efterfølgende de langsgående ribber/bjælker. Materialet løftes væk fra broen og placeres på eksisterende vej, hvor det fragtes væk fra stedet. Ved skæring af broen i mindre stykker benyttes vand til køling af skæreskiverne. Kølevandet opsamles således, at det ikke udledes til vandløbet og bortskaffes. Ved opsamling af kølevand under broen, skal dette udføres tilstrækkelig robust, således at risiko for at dette beskadiges under nedbrydningen, og bliver utæt undgås. 7 (14)

8 Toppladen mellem de bærende ribber vil veje ca. 5 tons per styk, mens bundpladen vil veje ca. 4 tons. stykket. Tværribberne vejer mellem 1,1 1,5 tons, af stykker på 2 meter. De langsgående ribber vejer mellem 30 og 38 tons, hvis de tages i et stykke af 36 meters længde. Hvis ikke de langsgående ribber løftes væk i et stykke, skal der etableres midlertidige understøtning af ribberne, inden de kan fjernes i sektioner. Topplader Figur 7 Oversigt over ribber Bundplader Figur 8 Oversigt over top og bundplader Figur 9 Placering af kraner På følgende video link kan ses en stor kran der løfter en betonbro på 248 tons, så det kan lade sig gøre at have en stor kran på den ene side og tage nogle sektioner af eksisterende bro ad gangen. Alternativt kan der holde mindre kraner på hver side af åen som illustreret på Figur 9. Det forventes at tage 3 uger til forberedende arbejder med etablering af ståldæk og derefter 3 uger til nedbrydningen og fjernelse af selve betonen og ståldækket. Samlet set vil arbejdsprocessen i åen vare ca. 6 uger. Metoden er væsentlig dyrere end tidligere beskrevet metode med betonhammer og klipper, formodentlig 2-3 gange dyre. 8 (14)

9 4.2.3 Nedbrydning ved sprængning Denne løsning indebærer at ståldækket skal være væsentlig kraftigere og der skal etableres flere midlertidige pæle i Ribe Å, da dækket skal bære hele overbygningen som sprænges væk. Ved sprængning ibores sprængstof i overbygningen og der vil blive skåret i dele af overbygningen for at svække den. Herefter indpakkes det hele i kraftige måtter som hindre at der flyver materiale væk, når der sprænges. Så sprænges overbygningen i stykker og falder ned på det midlertidige ståldæk. Herfra kan materialet fjernes, som ved nedbrydningen med betonhammer/klipper. Ved sprængning risikeres der at få nogle uhåndterbare betonstykker ned på ståldækket som evt. skal bearbejdes inden fjernelse fra ståldækket. Ved metoden genereres en del støv. Metoden med at sprænge broer væk er ikke en ret benyttet metode her hjemme, og anbefales ikke til nærværende projekt. Desuden er metoden mere anvendelig ved høje enkeltstående bygninger, hvor man ikke kan komme til med de andre metoder. Her er et link der viser metoden, Det forventes at tage 3 uger til forberedende arbejder med etablering af ståldæk og derefter 3 uger til nedbrydningen og fjernelse af selve betonen og ståldækket. Samlet set en arbejdsproces i åen på ca. 6 uger. Metoden er en dyr løsning og risikabel Sammenligning af de 3 nedbrydningsmetoder Med fokus på miljøet i og omkring Ribe Å, vurderes de 3 metoder i det efterfølgende. Den metode som støver mindst og har mindst risiko for spild/nedfald i Ribe Vester Å, er metoden med at skære broen i mindre stykker og løfte det væk. Herved er der også minimal risiko for støv og spild i åen. Dog vil der ved denne metode skulle opsamles kølevand fra skæreskiverne, hvilket kan give udfordringer. Vi forestiller os det gjort med presenninger, plader og plastrør som leder vandet til f.eks. en lille container, der er placeret på ståldækket under broen. Systemet udformes tilstrækkelig robust således at risikoen for utætheder minimeres mest muligt. Metoden med at hamre og klippe broen i mindre stykker vil genere mere støv og der vil være større risiko for nedfald af materiale i åen end ved løsningen med at skære og løfte materialet væk. Den sidste løsning med at sprænge broen væk, vil generere rigtig meget støv over meget kort tid, selve sprængningen tager kort tid. Materialet falder ned på det underliggende ståldæk, som ved denne løsning er udført kraftigst. Idet alt materialet falder ned på dækket på en gang, er der størst risiko for, at der kommer materiale i åen. 9 (14)

10 4.3 Fjernelse af underbygningen For at kunne fjerne underbygningen er det nødvendigt at etablere en spuns rundt om fundamentet. Dette vil sikre at åen mellem kronekant ikke berøres, og at der ikke kommer så meget vand i udgravningen. Figur 10 Plan over placering af spuns Det vand der kommer ind i udgravningen vil blive pumpet til midlertidigt bundfældningsbassin (med 9 timers opholdstid) som placeres ca. 100 meter fra Ribe Å og dermed uden for habitatområdet. Figur 11 Snit placering af spuns 10 (14)

11 For at kunne sætte spunsen skal dele af kystbeskyttelsen fjernes. Kystbeskyttelsen består af stenkastning og 30 cm grovbeton som vist på Figur 11. Som følge af at den nye bro er ca. 80 m lang i forhold til den eksisterende som samlet er ca. 50 meter, vil en del af vejdæmningen blive fjernet. Derfor sættes spunsen kun op til kote +2,5 for at sikre, at der ved højvande ikke vil komme vand ind byggegrubben. Efter spunsen er sat, kan der graves ned til eksisterende fundament. Det kan blive nødvendig med en midlertidig grundvandssænkning i byggegruben. Grundvand pumpes og renses som beskrevet tidligere i notatet. Herefter nedbrydes søjle og den skrå trækstang. Nedbrydningen sker ved at banke betonen i stykker, og skære det i mindre stykker, som kan løftes væk. Efter fjernelse af eksisterende fundament indbygges friktionsfyld op til niveauet hvor det nye fundament underside skal være. Herefter rammes pæle og det nye fundament etableres. Nu skæres spunsen 1 meter under terræn og kystbeskyttelsen retableres. Eventuelt kan den midlertidige spuns, benyttes som en del af kystbeskyttelsen således den supplere eksisterende 2 spunsvæg. Det etableres odderpassage på ydersiden af spunsen på en hylde. 11 (14)

12 5 Afværgeforanstaltninger. Arbejdsplads/arbejdsområde I forbindelse med udførelsen af arbejdet, er der behov for arealer til arbejdsplads og adgangsveje samt bundfældningsbassin til håndtering af overfladevand og grundvand. Midlertidig vej Broarbejdsplads Broadgangsvej Broarbejdsområde Spuns Bundfældningsbassin Broadgangsvej Broarbejdsplads Broarbejdsområde Jordvold Spuns Figur 12 Arbejdsplads/arbejdsområde Eksisterende vej inddrages til arbejdsområde og fungerer som adgangsvej dels til eksisterende bro og dels til arbejdspladserne. Arbejdspladserne skal sikres mod oversvømmelse hvilket gøres ved at hæve dem på gruspuder op til en på forhånd aftalt kote. Under gruspuden udlægges fiberarmeringsnet og geotekstil, så der fås en jævn arbejdsplads. I forlængelse af spuns ved brofundament jf. Figur 10 og 11 etableres jordvold med fibertex omkring for, at hindre udledning af miljøfremmede stoffer til vandløbet. Udstrækningen er illustreret med røde streger på Figur 12. For at fjerne eksisterende dæmning og eksisterende bro er der behov for arealer på begge sider af eksisterende dæmning, derfor er der på Figur 12, vist at arbejdsområdet udvider sig omkring eksisterende dæmning. 12 (14)

13 6 Afværgeforanstaltninger. Stillads ved ny klapbro I det følgende afsnit beskrives en mulig løsning for stillads, som skal benyttes i forbindelse med støbning af overbygningen til den nye bro. Den nye klapbro påtænkes udformet geometrisk som vist på Figur 13, og består af 3 fag, hvor der i det midterste fag etableres en oplukkelig klap i stål og de andre fag udføres i beton. Beton Stål Beton Figur 13 Opstalt af den nye klapbro For at kunne støbe betondelen etableres der en form, som skal understøttes. Selve formen udformes i træ, mens understøtningssystemet består af stålbjælker og ståltårne. Ude over vandløbet er der behov for midlertidige understøtninger i vandløbet. Dette kan udformes som vist på nedenstående figur: Figur 14 Placering af Stillads 13 (14)

14 I faget over Ribe Å, sættes der midlertidige pæle-rækker i vandløbet. De midlertidige pæle ved mellemunderstøtningerne kan evt. undværes, såfremt at fundamentet på den nye bro dimensioneres til det. I sidefagene opstilles en række tårne som understøttes af stålbjælker og midlertidige fundamenter i beton som fjernes igen efter støbning af brodækket. Efterfølgende supplerede geotekniske undersøgelser vil vise om pælefundering er nødvendigt. Pælene påtænkes udformet som træpæle, som efter endt støbning af brodækket knækkes ca. 1 meter under eksisterende bund i vandløbet. Dette gøres ved at sætte en kæde om dem og trække. Oven på pælene placeres stålbjælker, som ståltårnene kan stå oven på. Figur 15 viser et eksempel på stilladsudformningen. Stålbjælke lag Ståltårne Stålbjælke lag Træpæle Figur 15 Tværsnit af stillads Etablering af stillads, form, armering og støbning af brodæk samt afforskalning og nedrivning af træpæle forventes at kunne gennemføres på ca. 4 måneder. Kontrolleret: Morten M. Nielsen (14)