Voegovergangen

Alvorens een flexibele voegovergangsconstructie toe te passen dient geverifieerd te worden of de voegovergang geschikt is om te worden toegepast in een objectspecifieke situatie. Zie §4.4.1 voor de algemene richtlijnen voor toepasbaarheid/geschiktheid. Voor de verificatie dienen minimaal de volgende gegevens bekend te zijn:

• De langs- en dwarshelling van de weg ter plaatse van de voegovergang;
• Kruisingshoek van de voeg met de weg-as
• In het geval van bogen de boogstraal van het wegvak ter plaatse van de voegovergang
• De optredende voegbewegingen (waarbij laag- en hoogfrequent bewegingen worden onderscheiden);
• Constructietemperatuur tijdens installatie
• Specifieke verkeerssituatie;
• Geometrische inpassing; het beschikbare profiel (inbouwdiepte/breedte, sponningbreedte);
• De beschikbaar gestelde werktijd (in verband met uitvoering, fasering werkzaamheden);
• Te verwachten restzetting/zakking van de overgangsconstructie tussen aardebaan en kunstwerk.

Bij voorkeur aangevuld met informatie over:

• Schampkanten (afmetingen, aanwezige kabels en leidingen, aansluitingen bestaande voegovergangen)
• Wapeningstekeningen c.q. de ligging van de wapening ter plaatse van de in te bouwen voegovergangsconstructie;
• Het al eerder vervangen zijn van de voegovergangsconstructie (in verband met mogelijke afwijkingen van tekening)

Langs- en dwarshelling van de weg

Bitumineuze voegovergangen hebben een zekere mate van flexibiliteit die het mogelijk maakt om verplaatsingen in de flexibele massa op te vangen. Dezelfde flexibiliteit heeft een zekere mate van kwetsbaarheid voor rem- en aanzetkrachten vanuit het verkeer. Hoewel er geen nieuwe onderzoeken bekend zijn die de effecten van rem- en aanzetkrachten door helling in de weg beschouwen, wordt dit op basis van de oude richtlijnen voor bitumineuze voegen (1994) nog steeds als aandachtspunt benoemd. In de oude richtlijn werd als grenswaarde een helling van 4% als maximum gehanteerd.

 

Kruisingshoek van de voeg met de as van de weg

In verband met toenemende spoorvorming mag de kruisingshoek bij bitumineuze voegovergangen niet kleiner zijn dan 50 gon (45°).

 

In het geval van bogen de boogstraal van het wegvak ter plaatse van de voegovergang

Flexibele voegovergangen behalen hun stroefheid uit de aangebrachte slijtlaag op de voegmassa. Deze slijtlaag kan onder invloed van het verkeer of in de voegmassa worden gedrukt of van de voegmassa worden afgereden. In beide gevallen zal de stroefheid van de voegovergang afnemen. Er zijn nog geen laboratoriumtesten beschikbaar om vooraf de stroefheidontwikkeling van voegovergangsconstructies te beoordelen. Omdat met name in krappe bogen het verkeer veel aanspraak op de dwarsstroefheid maakt mogen flexibele voegovergangen niet worden toegepast in bogen met een boogstraal ≤ 350 m.

Optredende voegbewegingen

Om te bepalen of een flexibele voegovergangsconstructie mogelijk is, moeten de horizontale en verticale voegbewegingen bekend zijn. Daarbij zal bij voorkeur gebruik gemaakt moeten worden van berekeningen of representatieve metingen van voegbewegingen en constructietemperatuur in de tijd. Indien de combinatie van voegbewegingen groter wordt dan de dilatatiecapaciteit van het systeem, dan kan het systeem niet worden toegepast

Bij zogenaamde drijvende oplegsystemen van rubber opleggingen zonder vast punt dient rekening gehouden te worden met de effecten van optredende rembelasting. Een grote voegbeweging door rembelasting is een risico. Dit wordt beheerst door deze in de combinatie van voegbewegingen mee te nemen bij de toetsing van de dilatatiecapaciteit.

De effecten van hoogfrequente voegbewegingen als gevolg van doorbuiging van het rijdek onder verkeersbelasting en de daaruit volgende rotatie ter plaatse van de opleggingen dienen niet onderschat te worden en moeten separaat getoetst worden. Met name bij lage temperaturen kan door deze hoogfrequente voegbewegingen schade ontstaan aan een (bitumineuze) voegovergang in de vorm van scheurvorming en/of onthechting.

Bij nieuwe betonnen kunstwerken dient rekening gehouden te worden met de nog te verwachten kruip- en krimpverkorting. Dit aspect is vaak onderbelicht gebleven maar kan bepalend zijn voor het wel of niet kunnen toepassen van bitumineuze voegovergang.

 

Invloed constructietemperatuur tijdens installatie

De ideale temperatuur voor de aanleg van een flexibele voegovergangsconstructie is de temperatuur waarbij de voegspleet een neutrale stand inneemt. Dit is idealiter bij een brugdektemperatuur van +10°C. Normaal wijkt de aanlegtemperatuur hiervan af. In de praktijk zal niet altijd rekening gehouden kunnen worden met dit ideaal moment. Dit dient mede in overweging genomen te worden bij de afweging om te kiezen voor een flexibele voegovergang. Er dient voldoende restcapaciteit aanwezig te zijn om de voegovergang bij verwachte afwijkende constructietemperatuur aan te kunnen brengen.

 

Specifieke verkeerssituatie

Een bitumineuze voegovergangsconstructie is niet geschikt om toegepast te worden in:

• kruispunten of andere plaatsen met veel optrekkend en remmend verkeer;
• locaties met regelmatig stilstaand zwaar verkeer;
• scherpe bochten (i.v.m. schade door wringende banden);
• bochten met een straal <350m (i.v.m. hoger risico t.a.v dwarsstroefheid).

 

Geometrische inpassing

Getoetst dient te worden of er voldoende inbouwruimte aanwezig is en of de aanwezige voegspleet de maximale waarde van het ontwerp van de voegovergang niet overschrijdt. Van de volgende aspecten dient getoetst te worden of de waarden in de objectspecifieke situatie voldoen aan de uitgangspunten van het ontwerp van de voegovergang:

• Beschikbare minimale inbouwhoogte in de rijbaan en ter plaatse van afwateringsgoten en in schampkanten;
• Beschikbare inbouwbreedte aan weerszijden van de voeg ten behoeve van afdracht van belastingen.

Indien de dikte van de verharding groter is dan de benodigde dikte van de voegovergang, moet de voegruimte worden gereconstrueerd. Daarbij moet na het verwijderen van de oude voegovergang, de ondergrond worden opgehoogd met een cementgebonden (krimparme) mortel,  welke hechtend op de ondergrond wordt aangebracht. Vervolgens kan dan de nieuwe voegovergang worden aangebracht. Andere materialen dan een cementgebonden mortel voor herstel, uitvlakken of ophogen, mogen slechts worden toegepast indien is aangetoond dat deze bestand zijn tegen de optredende temperaturen bij het aanbrengen van de voegmassa.

De dilatatieopening (voegbreedte) in het brugdek mag niet breder zijn dan de waarde waarin in het ontwerp van de afdekplaat is uitgegaan. Dit i.v.m. de benodigde opleglengte van de afdekplaat, de doorbuiging en daaraan gerelateerde spanningen in de afdekplaat (vermoeiing) en de benodigde breedte aan weerszijden van de afdekplaat t.b.v. aanhechting.

 

De beschikbaar gestelde werktijd

De tijdsdruk waaronder flexibele voegovergangen worden aangebracht blijkt een belangrijke schakel in het falen van dit type voegovergangsysteem. Het aanbrengen van een duurzame flexibele voegovergangsysteem vereist tijd. Dit wordt onder meer veroorzaakt door de uitharding c.q. afkoeltijd die noodzakelijk is. Het kan voorkomen dat de beschikbaar gestelde tijd voor uitvoering onvoldoende is om een kwalitatief goede voegovergangsconstructie aan te brengen. In dat geval moet overleg en afstemming plaatsvinden tussen opdrachtgever en opdrachtnemer op welke wijze dit wordt opgelost, zodat toch aan de primaire en secundaire eisen aan de voegovergangsconstructie wordt of kan worden voldaan. Overwogen moet worden één of een combinatie van de volgende mogelijkheden:

• Verruiming van de beschikbare tijd;
• Fasering van de uitvoering;
• Het treffen van additionele voorzieningen, zoals tijdelijke verkeersbruggen, waarbij veilige doorgang van het verkeer worden gewaarborgd tijdens de periode van uitvoering.

 

Te verwachten restzetting/zakking van de overgangsconstructie tussen aardebaan en kunstwerk

Er dient rekening gehouden te worden met restzetting/zakking van de overgangsconstructie tussen kunstwerk en aardebaan. Bij nieuwe kunstwerken en bij bestaande kunstwerken waarbij nog een aanzienlijke restzetting te verwachten is, is bij landhoofden toepassing van onverankerde flexibele voegovergangen niet te bevelen. Als grenswaarde voor de toelaatbare zetting dient te worden uitgegaan van een maximale verplaatsing van 1 mm ter hoogte van de bovenzijde van de stootplaat. De toelaatbare restzetting is daarmee afhankelijk van de verhouding van de lengte en dikte van de stootplaat.

Overgangsconstructies van nieuwe kunstwerken worden in principe ontworpen op een hoekverdraaiing van 1:100. Bij een dikte van een stootvloer van 350 mm en een asfaltdikte van 150 mm levert dit een translatie op van 5 mm ter hoogte van bovenzijde voegovergang. De voegovergang kan dergelijke translatie niet volgen waardoor schade ontstaat en de noodzakelijke aanhechting van de voegovergang op de verharding/overgangsbalk verloren gaat.

Om het risico op onthechting te beperken kan de voegovergang breder worden uitgevoerd en tenminste 100 mm op de overgangsconstructie worden doorgezet.

 

Schade aan wapening en voorspanning in betonconstructies

Bij verankerde flexibele voegen wordt i.v.m de vereiste nauwkeurigheid van de positie van de ankers gebruik gemaakt van diamantboren. Daarbij dient rekening gehouden te worden met de mogelijke gevolgen van het doorboren van wapening en/of voorspanning in de betonconstructies bij diamantboren. Door een constructeur dient beoordeeld te worden of schade aan de aanwezige wapening acceptabel is. Doorboren van voorspanelementen is niet toegestaan. Bij aanwezigheid van voorspanelementen en indien schade aan de wapening binnen de verankeringszone van het voegovergangsysteem onacceptabel is, is toepassing van een verankerd voegovergangsysteem niet toegestaan.

Detaillering bij schampkanten

Ten behoeve van de waterdichtheid is de detaillering van de voegovergang ter plaatse van de goten/schampkanten belangrijk. T.b.v. de waterdichtheid dient de voegovergang volledig doorgezet te worden in de goten en schampkanten. Daarbij zal het noodzakelijk zijn om in het rijdek sparingen op te nemen. Zie figuur 4.4.2.2b.

Detaillering ter plaatse van goot en schampkant

In bestaande situaties zal niet altijd een sparing aanwezig zijn. Indien mogelijk zal deze dan bij voorkeur alsnog aangebracht moeten worden. Bestaat deze mogelijkheid niet dan kunnen ook alternatieve details worden toegepast, waarbij een afdichtingsband (combiflex of bitumineus membraan) of ACME-profiel worden toegepast. Zie figuur 4.4.2.2c. Uit de praktijk is echter gebleken dat deze niet altijd even betrouwbaar zijn t.a.v. waterdichtheid.