VEJDIREKTORATET Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen ADRESSE COWI A/S Jens Chr. Skous Vej 9 8000 Aarhus C TLF +45 56 40 00 00 FAX +45 56 40 99 99 WWW cowi.dk REDEGØRELSESNOTAT INDHOLD 1 Indledning 1 2 Valg af løsning 2 3 Udførelse og trafikomlægning 3 4 Anlægsoverslag 4 5 Etablering af autoværn i midterrabat 6 6 Opsummering 7 1 Indledning Nærværende tekniske notat indeholder en gennemgang af projektforslag og anlægsoverslag for sideudvidelsen af bro 60-0-096 som fører Genvejen over Østjyske Motorvej. Strækningen fra afkørsel 49 i retning mod Aarhus er trafikalt belastet og Vejdirektoratet ønsker derfor at udvide strækningen således der fremover er tre kørespor, to i retning mod Aarhus. Vejdirektoratet har indgået aftale med COWI for skitseprojekteringen. Følgende dokumenter er vedlagt notat: Projekttegning A063830-100 Hovedtegning Anlægsoverslag i form af udfyldt tilbudsliste Med henblik på at validere den valgte løsning samt estimere geometriske størrelser og armeringsarealer er der udført overslagsberegninger dokumenteret i beregnings- PROJEKTNR. A063830 DOKUMENTNR. A063830-091 VERSION 1.0 UDGIVELSESDATO 10.04.2015 UDARBEJDET KRBH KONTROLLERET NWB GODKENDT NWB
2/7 Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen notatet A063830-091. Beregningsnotatet er ikke vedlagt men kan eftersendes såfremt det ønskes. 2 Valg af løsning Med henblik på at vælge den rigtige løsning til skitseprojektet er der lavet en indledende screening af potentielle løsninger. Der er opstillet tre løsningsforslag som er præsenteret i Figur 1. #1 Udvidelse med ny bro forbundet ved eksisterende kantbjælke #2 Udvidelse af eksisterende bro fra kant af søjle #3 Ny bro tilpasset krav til nyt vejprofil Ny konstruktion Eksisterende konstruktion Figur 1 Løsningsforslag til sideudvidelse af bro 60-0-096. Fordele og ulemper ved de tre løsningsforslag er opstillet og gennemgået hvorfra løsningsforslag 1 er vurderet til at være den økonomisk og udførelsesmæssigt mest fordelagtige løsning. Fordele og ulemper for løsningsforslag 1 er gengivet i Tabel 1.
Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen 3/7 Fordele Billigste løsning Laveste materialeforbrug Mulighed for opretholdelse af trafik i begge retninger på Genvejen under udførelse Ulemper Ændring i broens æstetiske udtryk Sammenstøbning af ny og gammel beton Differensbevægelser mellem ny og eksisterende konstruktion Begrænset forbindelse mellem ny og eksisterende betonkonstruktion Tidligere anvendt løsningsprincip (f.eks. bro 70-0-0159, OF af Egensevej) Ingen indgreb i eksisterende udsparingsrør eller spændarmering Tabel 1 Fordele og ulemper for løsningsforslag 1. Løsningen er primært udvalgt da den er betydeligt billigere end forslag 2 og 3 og samtidig giver de bedste muligheder for opretholdelse af trafikken på både motorvejen og Genvejen. Broens æstetiske udtryk vil ændres med den valgte løsning. Søjlerne til den nye bro placeres i forlængelse af de eksisterende men da motorvejen stiger i retning mod syd vil det være nødvendigt at hæve underkanten af det nye brodæk for at bevare den nuværende frihøjde. Problemstillingen vil dog også være aktuel for løsningsforslag 2 og 3. Den eksisterende og den nye bro skal som angivet på hovedtegning A063830-100 støbes sammen. Sammenstøbningen giver udfordringer relateret til betonteknik og statisk virkemåde. Betonteknisk kan der opstå problemer idet svind og krybningseffekter i den nye bro er betydeligt større end i den eksisterende. Problematikken kan håndteres ved at anvende en interimsfuge, f.eks. en stålplade med styreknaster, det første år af broens levetid. Herefter vil størstedelen af svind og krybning være overstået, hvorefter konstruktionerne kan støbes sammen. Differensbevægelser mellem de to konstruktioner kan minimeres ved at så vidt muligt at anvende samme statiske system og stivhedsforhold i den nye konstruktion. Problematikken kan dog ikke elmineres og det skal eftervises at kræfter kan overføres mellem de to konstruktioner uden at samlingen ødelægges. Den endelige bæreevneeftervisning kan først udføres i detailprojekteringen. 3 Udførelse og trafikomlægning Sideudvidelsen skal udføres mens trafikken opretholdes på både motorvejen og Genvejen. Med den valgte løsning kan trafikken opretholdes på Genvejen ved at anvende yderrabatten på broen som angivet på snit B-B på hovedtegning A063830-100. Før yderrabatten kan anvendes skal der etableres interimsbelægning uden for broen samt en interimsafstivning ved broenderne under udgravning til fundamenter og endesøjler. Interimsafstivningen kan eksempelvist udføres som en byggegrube med gensidigt afstivede spunsvægge.
4/7 Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen Frihøjden på motorvejen skal opretholdes under støbning af brodækket der derfor skal støbes over projekteret kote for at give plads til stillads og forskalling. Efter støbning og fjernelse af brostillads sænkes brodækket til projekteret kote. Brodækket skal under støbning bæres af stålbjælker som understøttes af midlertidige søjler. Af hensyn til spændlængden vil det være nødvendigt at omlægge trafikken på motorvejen således de midlertidige søjler kan placeres med begrænset afstand. Et oplæg til trafikomlægningen i plan og længdesnit er skitseret på Figur 2 og Figur 3. Figur 2 Forslag til trafikomlægning på østjyske motorvej, plantegning Figur 3 Forslag til trafikomlægning på østjyske motorvej, længdesnit Som det fremgår af målsætningen på plantegningen er der plads til at opretholde kørespor på 3-3,5 m i bredden. Midlertidige søjler er placeret med afstand på op til 11,6 meter, hvilket erfaringsmæssigt er muligt for broer med bropladehøjde på ca. 1,5 meter. 4 Anlægsoverslag Anlægsoverslaget består af to hovedposter, overslag for entreprenørydelser og overslag for rådgiverydelser. Entreprenørydelser og priser herfor er angivet i ved-
Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen 5/7 lagte udfyldte tilbudsliste. De væsentligste forudsætninger for anlægsoverslaget er angivet nedenfor: Udgifter til tilstødende vejanlæg er ikke inkluderet i overslaget da overslaget er begrænset til udvidelsen af brokonstruktionen. Interimsbelægninger på tilstødende veje er ligeledes ikke indregnet i overslaget. Det er antaget at der ikke skal laves sætningsplader på broen. Der er ikke sætningsplader på den eksisterende brokonstruktion og sætningsplader kan ikke udføres uden at afspærre begge kørebaner på Genvejen i størrelsesorden tre til fire uger. Etableres sætningspladerne alene ud for den nye konstruktion vil der med stor sandsynlighed optræde langsgående revner i belægningen uden for broen. Udgifter til miljøforanstaltninger er ikke inkluderet i overslaget da der på nuværende tidspunkt ikke er tilstrækkeligt geoteknisk grundlag til at vurdere risikoen for forurenet jord. Det er antaget at der ikke skal udføres arbejde med omlægning af kabler og ledninger, da omkostninger hertil typisk afholdes af ledningsejerne. Dette bør undersøges i detailprojektet. Udgifter til anlægning af adgangsveje er ikke inkluderet i anlægsoverslaget. Det er antaget at arbejdet udføres uden for vinterperioden, hvormed omkostninger til vinterforanstaltninger ikke er inkluderet. Entreprenør- og rådgiverydelser er opsummeret på hovedposter i Tabel 2. Hovedpost Beløb Arbejdsplads m.v. 1.030.000,00 Jordarbejder 187.000,00 Afvandingsarbejder 52.100,00 Fundering 615.000,00 Stillads og form 2.972.500,00 Slap armering 987.500,00 Spændt armering 516.000,00 Betonarbejder 837.500,00 Autoværn og rækværker 126.500,00
6/7 Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen Fugtisolering 357.800,00 Brobelægninger 317.500,00 Andre arbejder 485.500,00 Færdselsregulerende foranstaltninger 1.800.000,00 Øvrige ydelser 935.000,00 Entreprenørydelser total 11.219.900,00 Rådgiverydelser 2.244.000,00 Total 13.463.900,00 Tabel 2 Entreprenør- og rådgiverydelser opsummeret på hovedposter. Udgifter til rådgiverydelser omfatter udgifter til bygherreadministration og rådgivning, herunder projektering, projektledelse og fagtilsyn. Posten er fastsat til 20 % af entreprenørydelserne. Posten omfatter også eventuelle forundersøgelser og nærværende skitseprojektering. 5 Etablering af autoværn i midterrabat I forbindelse med sideudvidelsen af Genvejen har bygherre bedt rådgiver undersøge, hvorvidt der er mulighed for at etablere et dobbeltsiddet autoværn i midterrabatten på broen. Med den valgte løsning skal autoværnet fastgøres i den eksisterende konstruktion. Autoværnet vil ikke have tilstrækkelig vedhæftning hvis det fastgøres i belægningen alene og der skal således ibores gevindstænger som illustreret på Figur 4. Figur 4 Principskitse for montage af nyt autoværn i midterrabat
Sideudvidelse af Bro 60-0-096 OF af Genvejen 7/7 Som det fremgår af principskitsen er der to problemstillinger i forhold til montagen. Gevindstængerne vil ramme udsparingsrørene, hvilket reducerer vedhæftningen. Da udsparingsrørene påvirkes af opdrift under støbning er der risiko for at disse ligger højere i tværsnittet end angivet på tegningerne. De iborede gevindstænger vil ligeledes kunne ramme spændarmeringen, der risikerer at blive helt eller delvist beskadiget. Når antallet af nødvendige gevindstænger samt tætheden af spændarmering tages i betragtning vurderes det at risikoen for beskadigelse af spændarmering er uacceptabel. Det anbefales derfor at der ikke opstilles dobbeltsiddet autoværn i midterrabatten. 6 Opsummering I nærværende redegørelsesnotat er projektforslag og anlægsoverslag for sideudvidelsen af bro 60-0-096 som fører Genvejen over Østjyske Motorvej. Tre løsningsforslag er præsenteret hvoraf løsningsforslag 1 (udvidelse af bro ved eksisterende kantbjælke) er udvalgt til skitseprojektering idet løsningen vurderes at være den økonomisk og udførelsesmæssigt mest fordelagtige løsning. Med den valgte løsning nedbrydes kantbjælken på den eksisterende bro, hvorefter en ny bro med lignende æstetisk udtryk og statisk virkemåde opføres ved siden af. Hovedtegningen for skitseprojektet, tegn. A063830-100, er vedlagt. Løsningens bæreevne er eftervist ved overslagsberegninger dokumenteret i beregningsnotatet A063830-091. I afsnit 3 er udfordringer forbundet med udførelsen behandlet med særligt fokus på trafikafvikling. Det er ved optegninger påvist at den nye konstruktion kan udføres samtidig med at trafikken kan opretholdes i to kørespor i hver retning på motorvejen samt på rampen og i begge kørespor på Genvejen. Anlægsoverslag for entreprenør- og rådgiverydelser er præsenteret i afsnit 4. Under forudsætningerne angivet i begyndelsen af afsnittet er det samlede anlægsoverslag på 13,5 mio. kr.
Tilst (Randers) Skanderborg N Tåstrup Interimsspuns Midterrabat 460 2040 2000 2040 460 16580 16500 melem autovæ rn Eksist. kantbjælke fjernes Interimsbelægning Interimsspuns Aarhus A B C Nødspor Kørespor Spæ rreflade 2 kørespor M idterrabat 2 kørespor Nødspor a=2 a=2 Plan, 1:200 A B 31941* 26761* C Motorvej L Noter: Mål: Ubenævnte mål i mm. Koter i m. Udførelse: Brodæk til ny vejbro støbes over projekteret kote og sænkes efter fjernelse af brostillads. Min. frihøjde: 4648 Signaturer: Sammenstøbning mellem nyt og eksisterende brodæk udføres efterfølgende. Eksisterende konstruktion Facade, 1:200 Sydlig facade * Målt i centerlinje af eksisterende bro Ny konstruktion Autoværnsscepter Fundament for autoværnsscepter A B Brønd med motorvejsrist Betonbelægningssten 460 2040 2000 2040 460 Placering af interimsspuns Kantbjælke Midterrabat Kantbjælke 16500 Mellem broautoværn 10800 6700 Eksisterende bro Udvidelse Broautoværn -9,88 25 10,00 25 Eksist. kantbjælke fjernes -9,74 500 500 Trafikværn 1500 Interimsspuns skæres efter støbning af fundament og søjle Arbejdsareal Fugtisolering og brobelægning 300 4000 4000 5064 2800 300 1700 3000 5064 1700 Brolejer 2000 Geodatastyrelsen og Vejdirektoratet KOORDINATSYSTEM: DKTM2/DVR90 H060 ØSTJYSKE MOTORVEJ 31 H06027 OMBYGN. TSA 49 AARHUS S (GENVEJEN) Snit A-A, 1:100 Snit B-B, 1:100 De angivne koter er relative Betonbelægningssten udføres som eksisterende belægning. Mål er gældende for trafikafvikling under udførelse. Projektforslag Bro nr. 0000060-0-096.00, OF AF K-VEJ 1059, Ormslevvej, Genvejen (5687) Hovedtegning Proj. Tegnet Kontrol. Godk. KRBH JNMO JRE Tegn. nr. NWB Dato 10.04.2015 Rev. www.cowi.dk 6027-096-001 A063830 10-04-2015 This drawing is printed on - 14:21:12