Tekniskt PM Vägteknik

(1)

Trafikverket

Tekniskt PM Vägteknik

Väg E6 och 896 vid Lomma, kollektivtrafikåtgärder

Malmö 2016-06-03

(2)

Ramböll Sverige AB

Tekniskt PM Vägteknik

Väg E6 och 896 vid Lomma, kollektivtrafikåtgärder

Datum 2016-06-03

Uppdragsnummer 1320012453

Utgåva/Status Granskningshandling

Martin Wiström Niclas Gustavsson Martin Wiström

Uppdragsledare Handläggare Granskare

(3)

i

20012453\4_proj\1\vp\text\t\tekniskt_pm_vägteknik.docx

Innehållsförteckning

1. Beskrivning av objektet ... 1

2. Befintlig väg - Tillstånd ... 2

2.1 E6 Lomma... 2

2.1.1 Lagertjocklekar ... 2

2.1.2 Fallviktsmätning ... 2

2.1.3 Provtagning ... 3

2.1.4 Förstärkningsbehov ... 4

2.2 Vinstorpsvägen Väg 896 ... 5

2.2.1 Lagertjocklekar ... 5

2.2.2 Fallviktsmätning ... 5

2.2.3 Provtagning ... 6

2.2.4 Förstärkningsbehov ... 7

3. Åtgärdsförslag: Motiveringar ... 9

3.1 E6 Lomma... 9

3.2 Vinstorpsvägen (896) ... 9

3.3 Ramper ... 11

4. Åtgärdsförslag: Sammanfattning ... 12

(4)

\4_proj\1\vp\text\t\tekniskt_pm_vägteknik.docx

Tekniskt PM Vägteknik

1. Beskrivning av objektet

Objektet innefattar 500 meter av Vinstorpsvägen (896) samt 200 – 300 meter långa avsnitt av E6an samt 2st nya ramper. Vid vindstorpsvägens passage under bro under E6an skall vägen sänkas med 20 cm.

E6

Startpunkt(NVDB): 42/400

Startpunkt koordinat: 55.668694 13.099803 Slutpunkt(NVDB): 42/750

Slutpunkt koordinat: 55.671835 13.099476 896

Startpunkt(NVDB): 1/445

Startpunkt koordinat: 55.674296 13.094204 Slutpunkt(NVDB): 1/955

Slutpunkt koordinat: 55.673702 13.102232

Tabell 1 Trafiksiffror

Antal standardaxlar

E6 vägren 432 653

896 721 791

Ramper 432 653

(5)

2 av 12

2. Befintlig väg - Tillstånd 2.1 E6 Lomma

2.1.1 Lagertjocklekar

Asfaltsbeläggningens tjocklek är i medriktning K1 omkring 14cm och i

motriktningen omkring 12cm. Under beläggningen i både med och motriktningen ligger en 20cm tjock betongplatta. Denna betongplatta ligger endast i körbanorna och inte i vägrenarna. Under asfaltsbeläggningen i vägrenarna ligger ett lager med indränkt makadam i både med och motriktning.

Diagram 1 Lagertjocklekar E6 medriktning K1 samt vägren

Diagram 2 Lagertjocklekar E6 motriktning K1 samt vägren

2.1.2 Fallviktsmätning

Fallviktsmätningen på E6 visar en väldigt stor skillnad i konstruktionsstyrka mellan

körfält och vägren i båda riktningarna. Inte alls konstigt då körfältet har 20cm

betong under asfaltsbeläggningen.

(6)

Diagram 3 ytmodul E6 medriktning K1 samt vägren

Diagram 4 ytmodul E6 motriktning K1 samt vägren

Styvhetsmoduler är beroende av temperatur (asfalt) och fukt (terrass och obundna lager) och varierar därför med årstiden.

Tabell 1 Styvhetsmodul och asfalttöjning

Homogen sektion Styvhetsmodul (MPa) Töjning*

(µstrain) Asfalt Obundna

lager

Terrass

VÄGREN MOT (42561) 3756 120 103 319.3

* Asfalttöjningen är temperaturkorrigerad för 10ºC.

2.1.3 Provtagning

Provtagningen gjordes i 8 punkter längs sträckan, fyra i körfält och fyra i vägren.

Obundna material från samtliga punkter samt terrassprov från en punkt skickades för laboratorieundersökning. Även asfalt från de fyra punkter i vägren skickades för PAh-analys då indränkt makadam hittats.

Siktkurvorna på materialet från provtagningen i körfälten har samma karaktär i

samtliga fyra punkter. Materialet klassas som siltig fin sand.

(7)

4 av 12

Siktkurvorna på materialen från vägrenen har även de likartad karaktär från samtliga fyra punkter. Materialet klarar kraven för nyare förstärkningslager.

Tabell 2 PAh värden

PAh - Analys

Borrpunkt Gränsvärden (mg/kg)

<70 70-300 300-1000

6/8 1.8

6/8 26

10 33

12 57

Beläggningsmassor som innehåller mindre än 70 mg/kg klassas som fria från stenkolstjära och får återanvändas fritt. Vid planerad användning av massor som innehåller mer än 70 mg/kg måste kontakt tas med berörd miljö- och

hälsoskyddskontor om hur massorna ska hanteras.

2.1.4 Förstärkningsbehov

Dimensioneringen har utförts i PMS-Objekt genom passningsräkning baserad på fallviktsmätning där vägrenarna har sammanslagits till en homogen sektion vid beräkning av förstärkningsbehov.

Tabell 3 Förstärkningsbehov

Sektion

Antagna lagertjocklekar

(mm)

Antal Std-axlar

Förstärkningsbehov (mm AG) Vägren

Asfaltkriterium Terrasskriterium VÄGREN

MOT

Bundet 160 Obundet 210 Terrass 2630

432 653 25 30

Resultat i PMS-Objekt

(8)

2.2 Vinstorpsvägen Väg 896 2.2.1 Lagertjocklekar

Beläggningen på väg 896 är i både med och motriktning omkring 13cm tjock.

Under beläggningen på denna väg ligger ett lager med indränkt makadam, cirka 10cm tjockt. En terrassnivå kan tydas på ett djup omkring 40 cm.

Diagram 5 Lagertjocklekar 896 medriktning samt motriktning

2.2.2 Fallviktsmätning

Diagram 6 ytmodul 896 medriktning samt motriktning

(9)

6 av 12

Styvhetsmoduler är beroende av temperatur (asfalt) och fukt (terrass och obundna lager) och varierar därför med årstiden.

Tabell 4 Styvhetsmodul och asfalttöjning

Homogen sektion Styvhetsmodul (MPa) Töjning*

(µstrain) Asfalt Obundna

lager

Terrass

K1 MOT 5282 221 93 220.9

* Asfalttöjningen är temperaturkorrigerad för 10ºC.

2.2.3 Provtagning

Provtagningen gjordes i fyra punkter längs sträckan. Fyra prover från det obundna materialet samt ett terrassprov skickades för laboratorieundersökning. Även asfalt från samtliga provtagningspunkter skickades för PAh-analys då indränkt makadam hittades.

Siktkurvorna från det obundna materialet i samtliga fyra punkter på väg 896 har

liknande karaktär. Siktkurvor samtliga fyra prov klarar kraven för äldre obundet

bärlager. Terrassmaterialet klassificeras som siltig sand.

(10)

Tabell 5 PAh värden

PAh - Analys

Borrpunkt Gränsvärden (mg/kg)

<70 70-300 300-1000

1 33

2 180

3 87

4 50

Beläggningsmassor som innehåller mindre än 70 mg/kg klassificeras som fria från stenkolstjära och får återanvändas fritt. Vid planerad användning av massor som innehåller mer än 70 mg/kg måste kontakt tas med berörd miljö- och

hälsoskyddskontor om hur massorna ska hanteras. Detta påverkar således 2 av punkterna på Vindstorpsvägen.

2.2.4 Förstärkningsbehov

Dimensioneringen har utförts i PMS-Objekt genom passningsräkning baserad på fallviktsmätning där vägrenarna har sammanslagits till en homogen sektion vid beräkning av förstärkningsbehov.

Tabell 6 Förstärkningsbehov

Sektion

Antagna lagertjocklekar

(mm)

Antal Std-axlar

Förstärkningsbehov (mm AG) Körbana

Asfaltkriterium Terrasskriterium

K1 MOT

Bundet 130 Obundet 270 Terrass 2600

721 791 <25 35

Baserat på resultat från fallviktsmätning beräknas konstruktionen idag inte klara av den kommande trafikbelastningen för de närmsta 20 åren.

Resultat från PMS-Objekt

(11)

8 av 12

(12)

3. Åtgärdsförslag: Motiveringar 3.1 E6 Lomma

Vägrenarna på E6:an har en något udda vägkonstruktion med en tjock

asfaltsbeläggning som endast vilar på ett relativt tunt lager obundet bärlager ovan terrassnivå (totalt 370 mm tjock). Att utföra en rekonstruktion av dessa innebär att hela vägkonstruktionen måste tas bort och ersättas med en ordentlig

överbyggnadskonstruktion med en tjocklek på omkring 600 mm. Detta anses dock inte lämpligt då den befintliga konstruktionen trots allt visar på en så pass hög beständighet att en förstärkning med endast 30 mm asfalt förväntas räcka för att klara trafiken. Därför föreslås endast en ny toppbeläggning på denna yta. Risken för en snabbare skadeutveckling kan ske vid val av denna åtgärd skall dock understrykas men anses fortfarande som lämpligast.

Vid övergången från vägren till nykonstruerade ramper föreslås att trappning utförs och att en anpassning mellan befintlig vägren och den nya

rampkonstruktions överbyggnad utförs i bästa möjliga mån.

3.2 Vinstorpsvägen (896)

Vägen klarar i dagens läge inte riktigt trafiken de kommande 20 åren.

Förstärkningsbehovet beräknades till 35 mm asfaltsgrus. På vägen föreslås därför generellt att en tunn fräsning på ca 10 mm utförs för att få bort spårbildning och därefter en läggning av 40 mm nytt slitlager.

På den delen av vägen under bron som ska sänkas 200 mm under bron behövs en omfattande rekonstruktion av vägen. Det har även påträffats PAh-haltig asfalt i underkant på asfaltslagret. Det krävs därför att säkerhetsåtgärder vidtages när asfalten skall rivas upp då det där föreslås schaktning till minst 800 mm djup för att få utrymme till vägkonstruktionen.

Avseende minimikrav enligt förutsättningarna skulle en konstruktion på 420 mm

förstärkningslager + 80 mm bärlager + 40 bundet bärlager + 25mm bundet

slitlager klara trafikbelastningen, se resultat nedan.

(13)

10 av 12

Detta alternativ innebär en vägkonstruktion som är på gränsen till godkänd enligt kraven.

Det föreslås dock att vägkonstruktionen görs tålig för en något ökad trafikering vid exempelvis omledningar, som säkerligen kommer att ske på vägavsnittet. Därför anses en konstruktion på 420 mm förstärkningslager + 80 mm obundet bärlager + 40 mm bundet bärlager + 40 mm bundet slitlager som ett mer lämpligt alternativ då det med endast 15 mm slitlager extra ger en klart starkare

vägkonstruktion som beräknas klara omkring 40 % mer trafik, se resultat nedan.

(14)

3.3 Ramper

Vid dimensioneringen av ramperna är den enligt PMS-Objekt och trafikverkets regelverk, den optimerade konstruktionen för trafikbelastningen en konstruktion bestående av 420 mm förstärkningslager + 80 mm obundet bärlager + 45 mm bundet slitlager, resultat enligt nedan.

Denna konstruktion anses dock vara i underkant då ramperna borde

dimensioneras för betydligt fler standardaxlar då de även med stor sannolikhet kommer användas som omledningsalternativ vid trafikolyckor eller liknande. Efter bara någon timme med dagens trafikbelastning på E6 kommer dessa ramper påverkas mycket negativt.

Ett förslag på konstruktion för ramperna är en 420 mm förstärkningslager + 80 mm obundet bärlager + 40 bundet bärlager + 40mm bundet slitlager. Denna konstruktion klarar nästan dubbelt så stor trafikbelastning och kan därför ses som ett bättre alternativ ur ett livscykelperspektiv då det troligen skulle minska

behovet av framtida driftåtgärder avsevärt, se resultat nedan.

(15)

12 av 12

4. Åtgärdsförslag: Sammanfattning

De föreslagna konstruktionslösningarna presenteras i tabell nedan.

Åtgärdsförslag på de olika sträckorna

E6 vägren Fräsning 40 mm och läggning av 40 mm nytt slitlager.

Konstruktionslösningen mot den anslutande rampkonstruktionen bör lösas genom trappning.

Vindstorpsvägen under bron

800 mm djup schakt räknat från befintlig vägyta. Därefter uppbyggnad av vägkonstruktion enligt följande 420 förstärkningslager + 80 mm obundet bärlager + 40 mm bundet bärlager + 40 mm slitlager. Beakta PAh-förekomst vid rivning av befintlig asfalt.