kenniscentrum voor verkeer, vervoer en infrastructuur
Onderzoeksresultaten CROW-werkgroep Evaluatie Onderhoudservaringen Betonwegen Rapport 03-08
CROW is het nationale kenniscentrum voor verkeer, vervoer en infrastructuur. In deze non-profit organisatie werken Rijk, provincies, gemeenten, waterschappen, aannemersorganisaties, producenten, adviesbureaus, openbaarvervoerorga nisaties en onderwijsinstellingen samen vanuit hun gemeenschappelijke belangen bij ontwerp, aanleg en beheer van wegen en verkeersen vervoersvoorzieningen. Actief in onderzoek op het gebied van grond-, wegenbouw, verkeer en vervoer, en regelgeving in de grond-, water- en wegenbouw, ontwikkelt CROW breed gedragen kennisproducten. Daarbij richt CROW zich op een ruime verspreiding onder alle doelgroepen.
Disclaimer CROW is een onafhankelijke organisatie die kennis wil verspreiden over verkeer, vervoer en infrastructuur. CROW heeft geen mening of doet geen aanbevelingen over producten of leveranciers. Merknamen of de namen van leveranciers komen alleen voor in dit rapport omdat het noodzakelijk is voor de duidelijkheid en volledigheid. Aan de vermelding mogen geen rechten, voor- of nadelig, worden ontleend.
Auteursrecht De inhoud van dit rapport valt onder bescherming van de auteurswet. De auteursrechten berusten bij CROW.
CROW Galvanistraat 1, 6716 AE Ede Postbus 37, 6710 BA Ede Telefoon (0318) 69 53 00 Fax (0318) 62 11 12 E-mail
[email protected] Website www.crow.nl
Woord vooraf Bij het vergelijken of afwegen van verschillende constructievarianten van wegen is naast de aanlegkosten ook inzicht in het te verwachten onderhoud nodig. Tot voor kort ontbraken uitgebreide cijfermatige onderbouwingen van het onderhoud dat in de praktijk aan betonwegen wordt uitgevoerd. De CROW-coördinatiecommissie ‘Betonverhardingen’ heeft daarom de CROW-werkgroep ‘Evaluatie onderhoudservaringen betonwegen’ ingesteld die als taak meekreeg: ‘Het verzamelen van praktijkgegevens over onderhoud aan betonwegen met als doel het vaststellen van een onderhoudsregime voor diverse wegtypen. Dit betekent het selecteren van enkele representatieve ‘oudere’ wegvakken van cementbeton en het verzamelen van gegevens over het onderhoudsregime van de beheerder. Verder het verzamelen van gegevens vanaf de aanleg, waaronder ontwerp, verkeersgegevens tijdens gebruiksperiode, gedrag van wegconstructie, tussentijdse reparatie en onderhoud en eventuele renovatie. Tenslotte het analyseren en beoordelen van de verkregen gegevens van wegconstructies van cementbeton.’ Voorafgaande aan de instelling van een werkgroep heeft een pré-adviescommissie vastgesteld wat de minimumeisen betreffende de kwaliteit en beschikbaarheid van de gegevens moesten zijn. Daarnaast is ook middels een schriftelijke enquête onderzocht wat de beschikbaarheid en kwaliteit van onderhoudsgegevens bij beheerders zou zijn. Op basis van de verkregen informatie is besloten om verder te gaan met de studie. Door de ingestelde werkgroep is een externe opdracht gegeven om de gedachten over een inventarisatie verder uit te werken. Dit heeft geresulteerd in het opstellen van een uitgebreide vragenlijst voor de wegbeheerders, het houden van interviews met een aantal geselecteerde beheerders en het uitwerken van de gegevens van een gedeelte van het wegenareaal in beton. In de loop van de tijd bleek dat er inderdaad relevante gegevens te verzamelen waren, alle gegevens van de interviews zijn gerangschikt en presenteerbaar gemaakt. De resultaten van de totale studie van de werkgroep staan in het voorliggende rapport. Een van de conclusies hieruit is dat er verhoudingsgewijs nauwelijks onderhoud wordt gepleegd, maar dat blijkt ook niet nodig te zijn, gezien de goede staat van de meeste wegen. Bekeken is of op basis van de verzamelde en beschikbare gegevens eenduidige uitspraken gedaan kunnen worden over het te verwachten onderhoud als een betonweg wordt aangelegd van de beschouwde typen. De werkgroep komt tot de conclusie dat er weliswaar geen exacte onderhoudscyclus per wegtype uit dit onderzoek naar voren komt, omdat onderhoud wegafhankelijk blijkt te zijn, maar dat er wel iets over het onderhoud te zeggen is. Een hulpmiddel daarbij is om het onderhoud in geld uit te drukken. Met behulp van gegevens over kosten van onderhoud aan betonverhardingen uit CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende betonverhardingen’ [8] is dat verder uitgewerkt. Dit wordt als belangrijke informatie gezien voor wegbeheerders die deze informatie kunnen gebruiken bij de afweging van een type wegverharding. De stelling dat betonverhardingen onderhoudsarm zijn, kan aldus met de resultaten uit het project worden onderbouwd en gedocumenteerd. Onderhoudsgegevens en bijbehorende kosten zullen gebruikt worden door personen die een onderhoudsplan moeten opstellen voor bestaande of nog aan te leggen betonwegen. En ook door mensen die voor het maken van een keuze tussen verhardingstypen willen weten wat naast de aanlegkosten de onderhoudskosten (maatregelen die in de tijd moeten worden uitgevoerd) zijn, dus de totale levenscycluskosten in verband met exploitatieberekeningen. Een belangrijke doelgroep bestaat uit de deskundige beslisser die betrokken is bij de keuze van het verhardingsmateriaal en derhalve een indruk moet krijgen van de (technische en economische) gevolgen van een keuze voor beton. Hij adviseert de opdrachtgever en draagt ontwerpers en bestekschrijvers de uitwerking van zijn advies op. In de verschillende (overheids)organisaties kan deze deskundige beslisser diverse functies hebben.
De verzamelde kennis is geschikt gemaakt om aan twee aparte doelgroepen te worden gecommuniceerd: een technische doelgroep die meer inhoudelijk geïnteresseerd is en de bestuurlijke of beleidsmatige doelgroep die meer op hoofdlijnen geïnteresseerd is. Voor de eerste is dit rapport bij uitstek geschikt, voor de laatste is een verkorte versie in de vorm van een infoblad uitgebracht. Tenslotte zijn de gegevens vanuit het onderzoek beschikbaar gesteld aan de CROW-gebruikersgroep ‘Beheerkosten’ en de CROW-werkgroep ‘Afwegingsmodel wegen’ die daarvan dankbaar gebruik hebben gemaakt. Bij de afronding van haar werkzaamheden was de werkgroep als volgt samengesteld: - ir. Th.S. Grob voorzitter - ing. A.G.J. van den Berk Rijkswaterstaat Directie Noord-Brabant - ir. J.H. Dijkink KWS BV (namens VCW) - N. Donkersloot Ingenieursbureau Gemeente Utrecht - ing. S.B. van Hartskamp Provincie Noord-Brabant - ing. J.E.A. Schouten ENCI BV De begeleiding vanuit CROW en het maken van de notulen van de werkgroepvergaderingen zijn verzorgd door ir. A.J. van Leest. De inventarisatie en rapportage van onderhoudservaringen van diverse betonwegen is uitgevoerd door ing. A.M.M. Rovers en ing. H. van den Beld. De financiële vertaalslag is uitgevoerd door ir. Th.S. Grob. De uiteindelijke totale rapportage is in samenspraak met de werkgroep, samengesteld door ir. A.J. van Leest. Zonder het enthousiasme en de grote inzet van bovengenoemde personen zou het voorliggende product niet tot stand zijn gekomen. Wij wensen alle gebruikers van deze publicatie veel succes toe bij het toepassen van de aangereikte kennis en adviezen. CROW dr. ir. I.W. Koster, directeur
Inhoud Samenvatting 7 1
Inleiding 8 1.1. Leeswijzer 9
2
Ontwikkeling van cementbetonwegen in Nederland 10 2.1 Geschiedenis aanleg betonwegen 10 2.2 Ontwikkeling materie el 12 2.3 Handleiding cementbetonwegen met standaardconstructies 13
3
Beheer en onderhoud betonwegen 14 3.1 Algemeen 14 3.1.1 Wegtype-indeling 14 3.1.2 Soorten onderhoud 15 3.1.3 Begrippen levensduur 16
4
Interviews 17 4.1 Inleiding 17 4.2 Uitwerking interviews 17 4.2.1 Rijkswaterstaat 17 4.2.2 Provincie 20 4.2.3 Gemeenten 23 4.2.4 Waterschap 27
5
Analyse van de interviewresultaten 30 5.1 Algemeen/Inleiding 30 5.2 Ondergrond en fundering 30 5.3 Constructieopbouw 30 5.4 Verkeersintensite iten 32 5.5 Levensduren 33 5.6 Uitgevoerd onderhoud 34
6
Conclusies naar aanleiding van de inventarisatie 38
7
Omwerking van uitgevoerde onderhoud naar te reserveren kosten 39 7.1 Toelichting 39 7.2 Berekening kosten reparatie betonverhardingen 40 7.3 Berekening kosten onderhoud wegen uit tabel 19 41 7.4 Aanlegkosten ongewapende betonverhardingen 42 7.4.1 Achtergronden/bronnen van kostenposten 42 7.4.2 Wegconstructies per type weg 43 7.4.3 Tentatieve berekening aanlegkosten ongewapende betonverhardingen per wegtype 43 7.5 Relatie onderhoudskosten en aanlegkosten 43 7.6 Kosten onderhoud provinciale wegen 44
Literatuur 46
Samenvatting Bij het vergelijken of afwegen van verschillende constructievarianten van wegen is naast de aanlegkosten ook inzicht in het te verwachten onderhoud nodig. Tot voor kort ontbraken uitgebreide cijfermatige onderbouwingen van het onderhoud dat in de praktijk aan betonwegen wordt uitgevoerd. De CROW-werkgroep ‘Evaluatie onderhoudservaringen betonwegen’ heeft zich daarom bezig gehouden met het verzamelen van praktijkgegevens over onderhoud aan betonwegen met als doel de geringe onderhoudsbehoefte van betonwegen te onderbouwen. Tijdens het onderzoek heeft de werkgroep zich onder andere bezig gehouden met het: - achterhalen van een praktijk gerelateerd onderhoudsregime van diverse typen betonwegen; - omwerken van de geïnventariseerde gegevens (maatregelen, hoeveelheden en frequentie van onderhoud) naar kosten; - op basis van de verzamelde gegevens een uitspraak doen over de onderhoudskosten van betonwegen. En deze uit te drukken in kosten per m2 of een percentage van de aanlegkosten. Voor het verzamelen van de gegevens heeft de werkgroep wegbeheerders van diverse wegtypen benaderd om medewerking te verlenen. Dit zijn de gemeenten Staphorst en Tubbergen, de provincie Noord-Brabant, waterschap de Brielse Dijkring en Rijkswaterstaat Oost-Nederland, dienstkringen Hengelo en Nijmegen. Hierbij is naar ongewapende betonplaten (OGB) gekeken. Alle gegevens vanuit de interviews zijn gerangschikt en presenteerbaar gemaakt. Een van de conclusies hieruit is dat er verhoudingsgewijs nauwelijks onderhoud wordt gepleegd, maar dat blijkt ook niet nodig te zijn, gezien de goede staat van de meeste wegen. Er zijn voldoende gegevens verzameld om op basis van de verzamelde en beschikbare gegevens iets te zeggen over het te verwachten onderhoud als een betonweg wordt aangelegd van de beschouwde typen. De werkgroep komt tot de conclusie dat er geen eenduidige onderhoudscyclus uit dit onderzoek naar voren komt. Wel is het gelukt om het uit te voeren onderhoud in geld uit te drukken. Met behulp van gegevens over kosten van onderhoud uit CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende betonverhardingen’ [8] heeft dat gele id tot de volgende conclusies. Voor wegtype 1: onderhoudskosten per vierkante meter bedraagt circa € 9,50 over 30 jaar, dat is circa € 0,32 per jaar. Voor wegtype 2: onderhoudskosten bedraagt circa € 7 over 30 jaar, dat is circa € 0,24 per jaar. De stellin g dat betonwegen weinig onderhoud vergen wordt met name bij de lagere wegtypen (3, 4) bevestigd. De kosten daarvan variëren van € 0,02 tot € 0,07 per jaar. Dit wordt als belangrijke informatie gezien voor wegbeheerders die deze informatie kunnen gebruiken bij de bedrijfseconomische afweging van een type wegverharding. De stelling dat betonverhardingen onderhoudsarm zijn, kan dus met de resultaten uit het onderzoek worden onderbouwd en gedocumenteerd.
7
1
Inleiding
Er is in Nederland een duidelijke behoefte om, bij het ontwerpen van de verhardingsconstructie, voor nieuwbouw en reconstructie van wegen, een objectieve afweging te maken welke verhardingssoort het meest geëigend is in de op dat moment optredende situatie. Voor deze afweging is het noodzakelijk over de benodigde gegevens over het onderhoudsregime te beschikken. CROW heeft daartoe de werkgroep ‘Evaluatie Onderhoudservaringen Cementbetonwegen’ opgericht. De werkgroep heeft als opdracht gekregen: - het verzamelen van praktijkgegevens over onderhoud aan betonwegen met als doel het vaststellen van een onderhoudsregime van diversen wegtypen van beton; - het verzamelen van gegevens vanaf de aanleg, waaronder het ontwerp, verkeersgegevens tijdens de gebruiksperiode, gedrag van de wegconstructie, tussentijdse reparatie en onderhoud; - het formuleren van aanbevelingen voor het in de toekomst vastleggen van gegevens over wegvakken; - het geven van aanbevelingen voor ontwerp en beheer van betonwegen op basis van de geanalyseerde gegevens. Het onderzoek blijft beperkt tot verhardingsconstructies van cementbeton, zoals zij in de huidige tijd worden ontworpen en met moderne machines worden uitgevoerd. Een soortgelijk onderzoek is vastgelegd in de rapportage ‘Betonwegen, kei-goed’, dat zich beperkt tot de ervaringen in de provincie Noord-Brabant. Deze rapportage is gepresenteerd op de CROWWegbouwkundige Werkdagen 2000 [4]. De werkzaamheden van de werkgroep passen in het kader van het vele werk, dat in het recente verleden door verschillende CROW-werkgroepen is verricht, inzake ontwerp, beheer, normstelling, kwaliteitsbeoordeling, beheerkosten, onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken voor ongewapende cementbetonverhardingen. Zij maken deel uit van de ontwikkeling tot één geïntegreerd systeem van wegbeheer voor alle in Nederland toegepaste verhardingssoorten [9, 10]. De opdracht is zeer ruim geformuleerd. Om deze reden heeft de werkgroep, in samenspraak met de coördinatiecommissie Betonverhardingen, eerst geruime tijd stilgestaan bij het afkaderen van de opdracht. Duidelijk is, dat een inventarisatie gemaakt moest worden van het uitgevoerde onderhoud aan cementbetonverhardingen bij verschillende opdrachtgevers. Onder meerdere wegbeheerders is in eerste instantie een schriftelijke enquête gehouden over de omvang van hun betonwegennet en de daarvan beschikbare gegevens. Uit de resultaten van deze enquête is gekozen voor het verzamelen van de ervaringen in interviews bij de directie Oost-Nederland van Rijkswaterstaat, dienstkring Hengelo en Nijmegen, de provincie Noord Brabant, de gemeenten Staphorst en Tubbergen en het waterschap de Brielse Dijkring. Deze wegbeheerders worden representatief geacht voor de Nederlandse wegbeheerders, die cementbetonverhardingen in beheer hebben. Gekozen is voor cementbetonwegen buiten de bebouwde kom, conform de CROW-indeling, wegtypen 1, 2, 3 en 4 met de benaming van respectievelijk hoofdwegennet, weg-zwaar belast, weg-gemiddeld belast en weg-licht belast. Wegen met een cementbetonverharding binnen de bebouwde kom en fietspaden binnen en buiten de bebouwde kom zijn niet in de beschouwing betrokken. Ervaringen met onderhoud van cementbetonverhardingen in het buitenland zijn niet meegenomen, omdat deze ervaringen slechts summier ter beschikking staan en de beschikbare gegevens weinig toevoegen aan de in Nederland voorhanden zijnde gegevens. Vanwege de toekomstige invoer van de gegevens over het onderhoudsregime in een afweegmodel voor de verhardingskeuze zou het aantrekkelijk kunnen zijn om bij het inventariseren van de onderhoudsgegevens, tevens kostprijsgegevens mee te nemen. Dit is niet gebeurd, omdat prijzen onderhevig zijn aan de concurrentiepositie en inflatie. De bedrijfseconomische gegevens, die als input voor een afweegmodel noodzakelijk zijn kunnen pas gedefinieerd worden als het ontwerp voor een nieuwe betonweg gereed is tegen het prijspeil van dat moment (dit afweegmodel wordt ontwikkeld door de CROW-werkgroep ‘Afwegingsmodel wegen’). De opbouw van de kostprijzen kan het beste worden samengesteld door deskundige specialisten, die normkosten hanteren die passen binnen het 8
model. Momenteel bestaat er geen centraal bestand ten behoeve van alle wegtypen voor normkosten en onderhoudsmaatregelen. Een mogelijk bruikbare indicatie van kosten voor onderhoudsmaatregelen is weergegeven in de CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende cementbetonverhardingen’ [8]. De objectiviteit en doelgerichtheid van de interviews door de werkgroep Evaluatie Onderhoudservaringen Cementbetonverhardingen is gebaat bij een duidelijke vraagstelling en een relevante beantwoording. De wegbeheerder kan hierbij gericht zoeken naar de voor de cementbetonverhardingen geëigende gegevens. Rijkswaterstaat is momenteel overgestapt van de aanleg van ongewapende betonplaten naar doorgaand gewapend beton. Gezien het belang, dat de werkgroep ziet in de uitstraling van de ervaringen van Rijkswaterstaat met ongewapende beton op het bestaande wegennet in het algemeen, zijn de representatieve rijksbetonwegen in het onderzoek betrokken. De problematiek van de langsscheuren beschreven in CROW-rapport 97-8 ‘Langsscheuren in autosnelwegen met een ongewapende betonverharding’ [2] heeft duidelijk aanwijsbare oorzaken en is buiten beschouwing gebleven. Het aan de langsscheuren gepleegde onderhoud is uit het onderhoudsregime gefilterd. Genoemde scheurproble matiek heeft zich op een deel van de ongewapende betonwegen van rijkswaterstaat voorgedaan. In combinatie met de eisen aan het wegoppervlak in het kader van de wet geluidhinder en onzekerheden in verkeersgroei en dergelijke heeft rijkswaterstaat besloten voortaan op autosnelwegen, waar beton wordt toegepast, deze doorgaand te wapenen en af te dekken met zoab. Met betrekking tot het uitgevoerde onderhoud aan wegen met een verharding van doorgaand gewapend beton is een telefonische enquête gehouden. Uit de enquête blijkt dat aan deze betonverhardingen (oudste wegvak uit 1990) tot op heden nog geen onderhoud is uitgevoerd. Daarom is dit type constructie buiten beschouwing gelaten. Na een zeer doelbewuste afweging heeft de werkgroep besloten tot een beperkt en objectief onderzoek naar de technische en tijdsafhankelijke aspecten van het onderhoud aan ongewapende cementbetonverhardingen in Nederland. Het onderzoek betreft betonverhardingen van wegen met een gebruiksfunctie autosnelweg, provinciale weg, ontsluitingsweg en landbouwweg buiten de bebouwde kom. Verhardingen met een constructieopbouw, die door de tijd zijn achterhaald, zijn niet in de beschouwingen betrokken. Het onderhoudsregime is bepaald door onderhoudsmaatregelen en de frequenties van onderhoud vast te leggen. Uitgangspunt hierbij is, dat de wegbeheerder de wegverharding in goede staat houdt of weer in goede staat brengt. Het verwachtingspatroon over de ontwerplevensduur en het onderhoudsregime, dat bij het ontwerpen van de verharding, mede op basis van berekeningen is gesteld, is vergeleken met het daadwerkelijke praktijkgedrag. De resultaten van het door de werkgroep uitgevoerde onderzoek geeft de wegbeheerder, de beslisser en de bestuurder meer inzicht in het onderhoudsregime van cementbetonwegen en kunnen tevens dienen als input voor het op te stellen afweegmodel voor verhardingskeuze.
1.1 Leeswijzer In de inleiding zijn de achtergronden van de studie geschetst. In hoofdstuk 2 is een overzicht gegeven over de ontwikkelingen in de Nederlandse betonwegenbouw. Hoofdstuk 3 geeft het systeem van betonverhardingsbeheer weer, zoals dat thans in Nederland een geïntegreerd onderdeel is van een goed functionerend wegbeheerssysteem. De definities voor wegtypen, soorten onderhoud, totale levensduur en restlevensduur zijn nader toegelicht. In hoofdstuk 4 zijn de resultaten vermeld van de gehouden interviews. De wegbeheerder, de toegepaste constructieopbouw van de cementbetonverhardingen en bijzonderheden over het onderhoud aan de verharding zijn beschreven. De ontwerpgegevens, de schade, het uitgevoerde onderhoud en een kwaliteitsbeoordeling zijn in tabellen opgenomen. In hoofdstuk 5 zijn de gegevens uit de interviews met de wegbeheerders geanalyseerd. In hoofdstuk 6 zijn naar aanleiding van de analyses conclusies omtrent het onderhoudsgedrag van de beschouwde betonwegen getrokken. In hoofdstuk 7 is de omwerking van uitgevoerde onderhoud naar te reserveren kosten beschreven. Tenslotte zijn in de literatuurlijst de meest, voor dit onderwerp, relevante rapporten en publicaties opgenomen. 9
2
Ontwikkeling van cementbetonwegen in Nederland
2.1 Geschiedenis aanleg betonwegen Al in de 19e eeuw zijn in het buitenland de eerste betonwegen aangelegd, onder andere in Schotland en Engeland. Deze destijds moderne verharding is nadien toegepast in Duitsland en de Verenigde Staten van Amerika. Lokale overheden in die landen zijn gaan experimenteren. Studies, laboratoriumproeven alsmede proefvakken werden aangelegd. Het heeft tot circa 1920 geduurd voordat in Nederland het 1e proefvak in cementbeton is aangelegd in de gemeente ’s-Gravenhage, al snel gevolgd door een tweede proefvak. Wegens succes volgden andere gemeenten, onder andere Hilversum, Arnhem, Roosendaal, Apeldoorn en ’s-Hertogenbosch. Eerst werden proefvakken aangelegd, daarna complete stadsstraten. Spoedig volgden provincies met de aanleg van betonwegen. Eerst de provincie Groningen, later de provincies Zuid-Holland, Friesland, Overijssel, Utrecht, NoordHolland en Noord-Brabant. Door Rijkswaterstaat werden in 1923 de eerste proefvakken aangelegd in het kader van de bouw van het Maas-Waalkanaal nabij Nijmegen. Met de komst van het eerste rijkswegenplan in 1927 moesten de oude Napoleonswegen, die tot dan ongewijzigd waren gebleven, op moderne leest worden geschoeid. Bij de realisatie ervan werd het merendeel van de nieuwe rijkswegen in beton uitgevoerd. De constructie van deze eerste wegen bestond in hoofdzaak uit ongewapende betonplaten met een dikte van circa 20 cm, dwarsvoegen om de 4 m en een wegbreedte van circa 6 m met een langsvoeg in de wegas. Dwars- en langsvoegen werden voorzien van vertandingen. Het waren ‘koude voegen’, waarbij de platen om en om werden gestort. Omdat deze uitvoering zeer tijdrovend was, werd afgestapt van het om en om storten en werden de dwarsvoegen voorzien van vooraf gestelde deuvels en de langsvoegen van koppelstaven. Er waren twee uitvoeringswijzen gangbaar, het storten in twee breedten van ieder 3 m en het storten in één breedte van 6 m. De plaatlengte werd vergroot van 4 m tot 10 m. Omdat dit problemen (scheurvorming) veroorzaakte werden de platen naar de zijkanten toe trapeziumvormig verdikt van 0,20 m tot 0,23 m. Later werden rondom de platen randverzwaringen aangebracht met daarin drie wapeningsstaven. Hierdoor bleek het mogelijk de plaatlengte te vergroten tot 25 m. In 1929 kwam er een einde aan de proefnemingen van rijkswaterstaat. De met succes uitgevoerde, meest gangbare constructie werd het prototype van de ongewapende betonwegen van rijkswaterstaat, namelijk: - verhardingsdikte 200 mm; - rondom verzwaarde randen; - plaatlengte 25 m; - dwarsvoegen met kurkplaat en deuvels (hart-op-hart 25 m); - plaatbreedte 3 m; - langsvoeg met vertanding en/of met koppelstaven. In de jaren 30 is deze standaardconstructie op het merendeel van de rijkswegen toegepast en ook de provincies en de gemeenten namen dit model over. De dwarsvoegen gaven toch problemen, water lekte door de voegen en daarom werd het zandbed nabij de voegen gestabiliseerd, later gevolgd door het aanbrengen van betonnen steunplaten onder de voegen. Ter besparing op de aanlegkosten werden de deuvels in de voegen weggelaten. In de oorlogsjaren van 40-45 kwam de aanleg van wegen volledig tot stilstand. Van het Nederlandse wegennet was 5.000.000 m2 voorzien van een betonverharding. Daarvan lag circa 2.800.000 m2 op rijkswegen, circa 890.000 m2 op provinciale wegen en ruim 1.000.000 m2 op gemeentelijke wegen. Bijna 2.000.000 m2 fietspaden waren voorzien van een cementbetonverharding. Direct na de tweede wereldoorlog wordt het zwaar beschadigde wegennet weer operationeel gemaakt en in de jaren na 1950 wordt het bestaande wegennet uitgebouwd. Voor rijkswegen wordt de standaardconstructie vastgesteld op een breedte van 7,25 m met een betondikte van 230 mm, dwars(uitzet)voegen om de 25 m, voorzien van steunplaten en zonder deuvels, met krimpdwarsvoegen om de 6,25 m. Deze constructie werd door andere beheerders overgenomen. 10
In 1957 is 25% van het rijkswegennet uitgevoerd in een betonverharding. Tegen de grote groei van het verkeer in de jaren zestig, bleek de betonverhardingsconstructie mede door de toename van de aslasten, niet bestand. Dit leidde tot grote schade aan de betonverharding en slecht rijcomfort. Opmerkelijk is dat de schaden zich concentreerden rond de voegen, de tussenliggende platen bleven nog jarenlang in goede conditie. Ook bij andere verhardingsconstructies (asfalt) trad schade op als gevolg van de toename van het verkeer en aslasten, maar de schaden aan die verhardingen konden sneller en goedkoper worden gerepareerd. Door deze ontwikkeling stopte rijkswaterstaat met de aanleg van betonverhardingen. De provincie Noord-Brabant heeft na de oorlog een eigen koers gevaren op het gebied van de aanleg van betonwegen. De provincie Noord-Brabant is betonwegen en fietspaden aan blijven leggen en haar wegennet bestaat nu (2001) voor circa 35% uit betonverhardingen, de fietspaden zelfs voor 50%. Andere overheden legden nog wel betonverhardingen aan op plattelandswegen, fietspaden en erfverhardingen. In de jaren 60 werd de constructie aanmerkelijk verbeterd door het toepassen van deuvels in de dwarsvoegen, het stabiliseren van de ondergrond en/of het aanbrengen van gebonden funderingen bij type 1 en 2 wegen. In de gemeente Staphorst werd in 1974 over een lengte van 1,5 km met behulp van een glijbekisting een 180 mm dikke betonverharding aangelegd met krimpvoegen om de 4 m. Over grote lengten zijn met succes door de waterschappen, gemeenten en provincies fietspaden aangelegd. Dit vormde een nieuw begin voor de kleinschalige betonwegenbouw. Als gevolg van de energiecrisis en schaden aan asfaltverhardingen door de toegenomen aslasten begon rijkswaterstaat in 1972 zich weer te verdiepen in betonverhardingen. Besloten werd tot de aanleg van enkele proefvakken in ongewapend en gewapend beton volgens de toen geldende inzichten. Het heeft nog tot 1977 geduurd voordat het eerste proefvak werd aangelegd bij Harderwijk (RW 28). Vanaf 1981 werd door rijkswaterstaat onderzoek gedaan naar kostenafwegingen tussen asfalt- en betonverhardingen en naar de technische aspecten. Naar aanleiding van dit onderzoek verwachtte men dat een betonverharding niet veel duurder in aanleg behoefde te zijn en dat de exploitatiekosten belangrijk lager zouden kunnen zijn dan die van een asfaltverharding. Technisch werd toen gekozen voor de volgende constructie: - ongewapende betonverharding, dik 200 mm; - gezaagde en verdeuvelde dwarsvoegen; - gezaagde en van koppelstaven voorziene langsvoegen; - fundering van schraal beton, dik 150 mm. In 1984/1985 werd op het wegvak De Lutte-De Poppe een betonverharding aangelegd, gedeeltelijk met de traditionele betontrein (rijstroken) en gedeeltelijk met een slipformpaver (vluchtstrook). Gezien de positieve ervaringen besloot rijkswaterstaat de overige nog aan te leggen wegvakken van RW 1 uit te voeren in ongewapend beton en al spoedig nadien de cementbetonverhardingen op de autosnelwegen A73 (Haps-Cuijk), de A28 (nabij Soesterberg) en de A59 (Terheijden-rijksweg A16) met een gezamenlijke lengte van circa 41 km. Binnen tien jaar na aanleg zijn in de verharding van ongewapende cementbeton op een schraal betonfundering op de wegen A73, A59 en de A1 langsscheuren geconstateerd. Een uitgebreide beschrijving van het ontstaan van deze langsscheuren wordt in CROW-rapport 97-8 ‘Langsscheuren in autosnelwegen met een ongewapende betonverharding’ [2] weergegeven. Met de invoering van de wet op de geluidhinder zo rond 1985 ontstond er een discussie over de acceptatie van betonverhardingen. Volgens het bij de wet behorende meet- en rekenvoorschrift produceren betonwegen circa 3 dB(A) meer geluid dan het referentie wegdek van standaard dicht asfaltbetonverhardingen (DAB). Een onderzoek werd gestart naar de ontwikkeling van een cementgebonden geluidsabsorberende deklaag voor nieuwe en bestaande betonwegen, het zogenaamde ‘zeer open beton’. Enkele proefvakken met zeer open beton gaven niet het gewenste resultaat, in verband met aanhechtingsproblemen van de bovenlaag van zeer open beton met de onderliggende betonlaag. 11
Tegelijkertijd werd nagegaan of aanpassingen aan de textuur van het betonoppervlak mogelijk waren om de geluidsemissie te beperken. De provincie Noord-Brabant heeft inmiddels op meerdere betonwegen een betonoppervlak met een uitgeborstelde textuur toegepast, waarvan de geluidsemissie in dezelfde orde van grootte of 1 à 2 dB(A) lager ligt dan die van het standaard dichtasfaltbeton, indien fijn toeslagmateriaal wordt toegepast. Hierbij wordt opgemerkt dat de betonsamenstelling voor het bovenvlak van de betonverharding optimaal moet zijn om te voldoen aan de stroefheidseisen. Rijkswaterstaat heeft eind jaren tachtig besloten de nieuw aan te leggen betonverhardingen ook te voorzien van een ZOAB-deklaag. Echter op ongewapende betonverhardingen is, onder andere op rijksweg 59 bij ’s-Hertogenbosch en op rijksweg 2 bij Weert, gebleken dat ZOAB onvoldoende flexibiliteit vertoont boven de dwarsvoegen, waardoor scheuren optreden in het ZOAB, die tot versnelde rafeling leiden van deze deklaag. Om deze reden en om het ontstaan van langsscheuren bij ongewapende betonverhardingen te voorkomen heeft rijkswaterstaat besloten over te gaan op doorgaand gewapende betonwegen afgedekt met een ZOAB-laag. Deze constructie wordt sinds begin jaren 90 standaard op rijkswegen toegepast. De toegepaste constructie is als volgt: - fundering van menggranulaat, dikte 250 mm; - tussenlaag van GAB, dikte 60 mm; - doorgaand gewapend beton, dikte 250 mm (wapeningspercentage 0,67); - deklaag van ZOAB. Deze constructie wordt toegepast op de A50 tussen Oss en Eindhoven. Dwarsvoegen komen in het doorgaand gewapend beton niet voor, zodat geen problemen worden verwacht met doorslaande voegen in het ZOAB.
2.2 Ontwikkeling materieel De eerste betonwegen werden handmatig aangelegd. Tussen houten bekisting werd het beton handmatig gespreid en met verzwaarde balken verdicht. Daarna werd met een houten rei het beton vlak afgewerkt. Het beton werd in platen aangebracht, om en om gestort. Gezien deze bewerkelijke uitvoeringswijze en de lage producties werden verbeteringen aangebracht, mede als gevolg van de technische ontwikkelingen. In de jaren na de tweede wereldoorlog werden afzonderlijke machines ontworpen die het handmatig spreiden, verdichten en afwerken vervingen, de zogenaamde betontrein. Ook de houten bekisting werd vervangen door een stalen bekisting met een rail erop bevestigd waarover de machines konden rijden. In het buitenland waren inmiddels geavanceerde machines ontworpen die het beton in één arbeidsgang konden spreiden, verdichten en afwerken. In de jaren zeventig deed deze machine in Nederland zijn intrede. Deze zogenaamde slipformpavers zijn in de loop der jaren uitgebouwd met extra apparatuur voor het plaatsen van deuvels en koppelstaven en het aanbrengen van de langsvoeg. Voor de verfijning van de afwerking van bovenlaag van het beton is een supersmoother ontwikkeld, een mechanische afwerkspaan, die loodrecht op de rijrichting het oppervlak een extra afwerking geeft en die zorgt voor een optimale vlakheid. Het zagen van de voegen, op het moment dat de sterkte van het beton dit toelaat, gebeurt inmiddels met hydraulisch of elektrisch aangedreven zaagmachines.
12
Aandeel betonverhardingen in het totale Nederlandse wegennet De totale lengte van het verharde wegennet in Nederland bedraagt in 1999 circa 125.000 km. Het aandeel betonverharding van het totaal is in 2002 als volgt: - rijkswegen, totaal circa 2.300 km hoofdwegennet, in beton circa 140 km (circa 6%); - provinciale wegen, totaal circa 6.900 km zwaar en gemiddeld belaste wegen, in beton circa 280 km (circa 4%); - waterschapswegen, totaal circa 6.800 km gemiddeld en licht belaste wegen, in beton circa 70 km (circa 1%); - gemeentewegen, binnen de bebouwde kom, totaal 57.000 km licht belaste wegen, minder dan 1%; - gemeentewegen, buiten de bebouwde kom, totaal 44.000 km licht belaste wegen, in beton circa 450 km (circa 1%).
2.3 Handleiding cementbetonwegen met standaardconstructies Zoals uit het voorgaande blijkt worden in Nederland reeds decennia lang met succes wegen met een verharding van cementbeton toegepast. Bij veel wegbeheerders ontbreekt echter de kennis van het ontwerpen van cementbetonwegen. Slechts een beperkte groep deskundigen heeft kennis van het ontwerpen, detailleren en uitvoeren van cementbetonwegen, waardoor een drempel is ontstaan in een grootschalige toepassing van cementbetonwegen in stedelijke gebieden en daarbuiten (aanleg fietspaden, plattelandswegen, provinciale wegen en auto(snel)wegen). Inmiddels zijn geautomatiseerde rekenprogramma’s voor het ontwerpen van cementbetonwegen (VENCON) verschenen, waardoor de toegankelijkheid voor ontwerpers is vergroot. De CROW-coördinatiecommissie ‘Betonverhardingen’ heeft als één van haar doelstellingen het verspreiden van kennis en inzicht over cementbetonverhardingen, die leiden tot een verantwoord toepassen van cementbeton in de wegenbouw. Daartoe is CROW-publicatie 120 ‘Handleiding Cementbetonwegen - Standaardconstructies’ [1] samengesteld. Deze handleiding is gericht op het ontwerpen van ongewapende cementbetonverhardingen. Een eenvoudige en stapsgewijze procedure voor een wegontwerp in cementbeton is ontwikkeld. Voor de wegcategorieën die genoemd worden in de Richtlijnen voor het Ontwerpen van Autosnelwegen (ROA) en in de voormalige Richtlijnen voor het Ontwerpen van Niet-Autosnelwegen (tegenwoordig Handboek Wegontwerp) geeft deze handleiding: - standaardconstructies voor ongewapende betonverhardingen binnen en buiten de bebouwde kom, voegconstructies, verkeerspleinen, busbanen, busstations, parkeerplaatsen, wegaansluitingen, wegbeëindigingen en bochten; - aandachtspunten voor betonsamenstellingen, betonsterkte- en milieuklasse, betonoppervlak in verband met de verkeersveiligheid, rijcomfort en geluid; - controlemethoden tijdens de uitvoering en bij oplevering. De handleiding sluit aan op de Standaard RAW Bepalingen 2000, de Voorschriften Beton Constructieve eisen en rekenmethoden (VBC 1995, NEN 6720) en de Voorschriften Beton Technologie (VBT 1995, NEN 5950). Informatie over doorgaand gewapende betonverhardingen is te vinden in CROW-publicatie 160 ‘Doorgaand gewapende betonverhardingen - Autosnelwegen en overige toepassingen’ [12].
13
3
Beheer en onderhoud betonwegen
3.1 Algemeen De aandacht voor het systematisch omgaan met beheer en onderhoud van betonwegen is van recente datum. Zij is terug te voeren tot het tijdstip van herziening van het systeem Rationeel Wegbeheer, dat in 1993 van start is gegaan. Bij betonwegen heeft jarenlang het zwaartepunt gelegen bij het ontwerp, de dimensionering en de aanleg. Onderhoud werd nauwelijks gepleegd en ook niet nodig geacht. Het budget voor onderhoud aan betonwegen bleef in de praktijk in vergelijking met dat van andere wegen beperkt tot een zeer gering deel van het totale onderhoudsbudget. De CROW-werkgroep ‘Wegbeheer’ [9] heeft echter, gezien de bij de wegbeheerders normaal in gebruik zijnde wegbeheersystemen, gemeend dat beheer van cementbetonverhardingen een integraal deel behoort te zijn van een goed functionerend wegbeheersysteem. Het wegbeheersysteem is zodanig ingericht, dat de beoordeling van de verharding, de planning en de bepaling van het onderhoudsbudget voor cementbeton deel uitmaakt van de beoordeling van het gehele wegennet met asfalt-, elementen- en cementbetonverhardingen. Alle data over de verhardingsgegevens, de visuele inspectie en metingen en afzonderlijke onderhoudsrichtlijnen voor cementbeton zijn onderzocht en vastgelegd [5]. De relatietabellen schade-maatregelgroepen leiden van schade naar de gewenste maatregelgroep voor onderhoud. De kwaliteitsbeoordeling kan zowel globaal als gedetailleerd plaatsvinden. In dit kader is aan de wegbeheerders in interviews gevraagd naar de huidige technische staat, waarin hun betonverhardingen zich bevinden. De beoordeling van de kwaliteit heeft globaal plaatsgevonden in de termen goed, redelijk, matig, slecht of zeer slecht. De rapporteurs hebben deze beoordeling geverifieerd. De beheer- en onderhoudskosten zijn terug te vinden in de studie over beheerkosten [11] en de studie over onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ten behoeve van ongewapende cementbetonverhardingen [8]. In laatstgenoemde studie is de relatie gelegd tussen de schade, de oorzaak, de mogelijke onderhoudsmaatregelen, de beschrijving van de maatregel, de mogelijke toepasbaarheid, de uitvoerings- en de kostenaspecten. In de bij deze rapportage horende literatuurlijst zijn de publicaties van alle studies opgenomen. Het is van belang gebleken, dat definities en begrippen in de wereld van beheer en onderhoud goed worden vastgelegd en dat geldt ook voor deze publicatie. In de eerste plaats is binnen het CROWsysteem wegbeheer [9] de wegtype-indeling vastgelegd. De termen direct onderhoud, klein onderhoud en groot onderhoud vragen door hun gebruik in de techniek, maar ook in de begrotingsmethodiek van de wegbeheerder om een eenduidige begripsomschrijving. Hetzelfde geldt voor de termen totale levensduur, ontwerplevensduur en restlevensduur. 3.1.1 Wegtype-indeling De systematiek van wegbeheer van CROW [9] kent een vaste wegtype-indeling. Om cementbetonverhardingen in wegbeheer op te nemen is het van belang een eenduidige terminologie te hanteren voor asfalt-, elementen- en cementbetonverhardingen. Binnen het wegbeheersysteem bestaat een vaste relatie tussen het wegtype (nummer en benaming) en de bijbehorende richtlijnen, onderhoudsmaatregelen en kosten. Bij cementbetonverhardingen is daarnaast, afwijkend van andere verhardingssoorten, een verband tussen het wegtype en het wel of niet plannen van groot onderhoud aanwezig. De wegtype-indeling omvat een vaste indeling voor het nummer en de benaming en een vrij invulbare gebruiksfunctie.
14
Tabel 1.
Wegtype -indeling
Wegtypenummer 1
Benaming hoofdwegennet
2
weg-zwaar belast
3
weg-gemiddeld belast
4
weg-licht belast
5
weg in woongebied
6
weg in verblijfsgebied
7
fietspaden
Gebruiksfunctie autosnelweg autoweg stadsautosnelweg provinciale weg waterschapsweg (druk) stadsontsluitingsweg busbaan industrieweg buurtontsluitingsweg parallelweg landbouwweg woonstraat woonerf parkeerterrein wijkstraat winkelerf plein voetgangersgebied (vrijliggende) fietspaden
3.1.2 Soorten onderhoud Bij de interviews bij wegbeheerders is gebruik gemaakt van de volgende indeling voor soorten van onderhoud: Direct onderhoud Onderhoudsmaatregelen die plaatselijk van karakter zijn. Zij zijn niet planbaar en de kosten zijn beperkt. De onderhoudsmaatregel moet uit een oogpunt van veiligheid en aansprakelijkheid direct worden uitgevoerd, bijvoorbeeld verzakkingen. Klein Onderhoud Onderhoudsmaatregelen die plaatselijk, over een gedeelte van het wegvak, worden uitgevoerd. De maatregelen zijn in hoofdzaak preventief en bedoeld om de verharding in goede staat te houden, bijvoorbeeld voegvulling vernieuwen en locale scheuren repareren. Groot onderhoud Onderhoudsmaatregelen die over een gedeelte of over het gehele oppervlak van een weg(vak) worden uitgevoerd. Het doel is om de gehele verharding aan de richtlijn te laten voldoen en de verharding in goede staat te brengen, bijvoorbeeld scheurreparaties en plaatvervanging. Groot en klein onderhoud betonwegen Bij cementbetonverhardingen is de grens tussen groot en klein onderhoud moeilijk te trekken. De algemene definitie voor groot onderhoud stelt dat onderhoudsmaatregelen nodig zijn, zodra de onderhoudsrichtlijn wordt bereikt. Het is zaak zodanige maatregelen te nemen dat deze ten eerste de structurele achteruitgang van de kwaliteit van de verharding tegengaan en ten tweede dat de maatregelen er voor moeten zorgen dat de oppervlakte-eigenschappen door conservering gehandhaafd blijven op een acceptabel niveau. Met groot onderhoud wordt de verharding in goede staat gebracht. Een aspect dat niet zo duidelijk uit de definitie blijkt, maar binnen het uitvoeren van wegbeheer hierin impliciet is opgesloten, is het aspect van ‘planbaarheid’ van groot onderhoud. Groot onderhoud wordt gepland en binnen het systeem van wegbeheer gebudgetteerd. Verder hoeven de maatregelen bij groot onderhoud niet noodzakelijk groot van omvang te zijn. Bij cementbetonverhardingen bestaat, in tegenstelling tot andere verhardingssoorten, het groot onderhoud veelal uit een optelsom van diverse reparaties in het kader van klein onderhoud [6, 7]. 15
Uit de inventarisatie wordt bevestigd dat groot onderhoud van betonwegen alleen voorkomt bij de rijks- en provinciale overheid, omdat zij een bestek voor groot onderhoud aan betonwegen kunnen maken van voldoende omvang met de daarbij behorende aanvullende werkzaamheden, zoals verkeersmaatregelen en dergelijke. Bij gemeenten en waterschappen wordt door de geringe omvang van het onderhoud alleen klein en direct onderhoud uitgevoerd. Dit onderhoud kan ook snel worden uitgevoerd, omdat de verkeersmaatregelen eenvoudiger kunnen zijn. Het directe onderhoud heeft bij alle wegbeheerders betrekking op direct gevaar voor de verkeersveiligheid, zoals bij plotseling optredende verzakkingen, spattingen, afgebrokkelde scheuren en plaathoekbreuken. Door het relatief geringe, benodigde onderhoudsbudget, dat aan betonwegen hoeft te worden besteed, wordt door de wegbeheerders in gemeenten en waterschappen een andere benadering van het onderhoud aan betonwegen gehanteerd dan voor asfalt- en elementenverhardingen. 3.1.3 Begrippen levensduur Tenslotte de begripsomschrijvingen voor levensduur, ontwerplevensduur en restlevensduur, die in deze rapportage worden gebruikt: - de totale levensduur van een wegverharding is de periode, die begint bij de ingebruikname van de verharding en duurt tot de gehele verharding wordt gerehabiliteerd; - de ontwerplevensduur is de periode waarvoor de wegverharding is ontworpen op basis van de te verwachten verkeersintensiteit en -belasting, de ondergrondmodulus en de eigenschappen van het verhardingsmateriaal; - de restlevensduur is de periode, die verloopt vanaf het moment, dat de kwaliteit van de wegverharding wordt beoordeeld tot aan het einde van de totale levensduur. Op basis van deze begrippen zijn de interviews met de wegbeheerders afgenomen en is de discussie binnen de CROW-werkgroep ‘Evaluatie Onderhoudservaringen Betonverhardingen’ gevoerd.
16
4
Interviews
4.1 Inleiding Voor het verkrijgen van een werkelijk beeld van het onderhoud aan cementbetonwegen in Nederland zijn aan zes beheerders vragenlijsten over te beschouwen wegen toegestuurd om in te vullen. De beschouwde wegen moeten representatief zijn voor eventueel overige betonwegen in hun beheergebied en in een constructie zijn uitgevoerd die thans nog wordt toegepast. Gevraagd is welk areaal aan cementbetonwegen in beheer is, wanneer deze wegen zijn aangelegd, wat de verkeersintensiteiten zijn, welke constructies zijn toegepast en met welke frequentie onderhoud (groot, klein of direct) aan welke onderdelen van de verharding is uitgevoerd. Overeenkomstig het besluit van de werkgroep zijn de kosten van onderhoud buiten beschouwing gelaten, omdat deze tijd- en marktafhankelijk zijn. Om een beeld te krijgen van de verhouding tussen de jaarlijkse uitgaven of begrotingen van onderhoud aan de diversen soorten verhardingen, zijn de bedragen daarvan, voorzover bekend, weergegeven. De ingevulde vragenlijsten zijn tijdens een gehouden interview met de beheerders nader besproken. Bij de genoemde beheerders (tabel 2) zijn de in dit hoofdstuk gepresenteerde gegevens verkregen. De onderzochte wegen zijn ingedeeld naar wegtype conform de beschrijving in CROW-publicatie 147 ‘Wegbeheer’ [9]. Tabel 2.
Onderzochte wegen in wegtypen
Beheerder Wegtype Benaming Rijkswaterstaat Directie Oost-Nederland Dienstkring Autosnelwegen Hengelo 1 hoofdwegennet Dienstkring Autosnelwegen Nijmegen 1 hoofdwegennet Provincie Noord-Brabant Dienst waterstaat, milieu en vervoer 1 hoofdwegennet 2 weg-zwaar belast 3 weg-gemiddeld belast Gemeenten Staphorst 4 weg-licht belast Tubbergen 4 weg-licht belast Waterschap 3 weg-gemiddeld belast De Brielse Dijkring 4 weg-licht belast
Gebruiksfunctie autosnelweg autosnelweg autosnelweg provinciale weg provinciale weg landbouwwegen buiten de bebouwde kom ontsluitingsweg landbouwwegen buiten de bebouwde kom
Achtereenvolgens wordt een overzicht in tabelvorm gegeven van de beschouwde wegen en het op die wegen uitgevoerde onderhoud.
4.2
Uitwerking interviews
4.2.1
Rijkswaterstaat
Directie Oost-Nederland Algemeen Voor het onderhoud wordt beschikt over een systeem van betonverhardingsbeheer. In samenwerking met de Dienst Weg- en Waterbouwkunde (DWW) van Rijkswaterstaat wordt met het wegbeheersysteem IVON (Informatiesysteem Verhardingsonderhoud) en op basis van ervaring de MJPO (Meerjarenplanning Onderhoud) vastgesteld. DWW adviseert in het schema voor technisch onderhoud ten behoeve van de instandhouding van de wegverharding.
17
De onderzochte rijkswegen A1 en A73 vallen onder de directie Oost-Nederland van Rijkswaterstaat.Voorbereiding en aanleg van rijksweg A1 heeft plaatsgevonden onder de voormalige directie Overijssel. Beheer en onderhoud is vanaf de aanleg ondergebracht bij de dienstkring Hengelo. Voorbereiding en aanleg van rijksweg A73 (gedeelte Heumen-Haps) heeft plaatsgevonden onder de directie Noord-Brabant van de Rijkswaterstaat. Na openstelling voor het verkeer is het beheer en onderhoud van rijksweg A73 ondergebracht bij de voormalige directie Gelderland, in dit geval de dienstkring Nijmegen van deze directie. De dimensionering van de ongewapende cementbetonverhardingen voor beide rijkswegen is uitgevoerd door de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat te Delft. In de dimensioneringsberekening is uitgegaan van een ontwerplevensduur van 30 jaar. Voor de beide dienstkringen betekende het beheer van cementbetonverhardingen een vernieuwde ervaring. Op zich voldoen de cementbetonverhardingen redelijk tot goed. Het grote euvel bij de beschouwde weggedeelten is het optreden van langsscheuren kort na openstelling voor het verkeer. Over deze problematiek is uitvoerig gerapporteerd in het CROW-rapport 97-8 ‘Langsscheuren in autosnelwegen met een ongewapende betonverharding’ [2]. In het rapport is volledig verslag gedaan van de ontwerpeisen en -gegevens, een inventarisatie van de langsscheuren, opgetreden spanningen, vermoeiingsanalyses en de te nemen onderhoudsmaatregelen. Er zijn aanbevelingen gedaan voor ontwerpaanpassingen voor ongewapende cementbetonverhardingen op autosnelwegen. De CROW-werkgroep ‘Evaluatie Cementbetonwegen’ heeft, gezien de opdracht aan de werkgroep en de specifieke oorzaken van deze langsscheuren, besloten het gepleegde extra onderhoud tengevolge van deze langsscheuren, voorzover mogelijk, in de rapportage buiten beschouwing te laten, omdat de oorzaken die leidden tot deze scheuren thans voorkomen kunnen worden door aanpassingen in ontwerp en uitvoering. Dienstkring Autosnelwegen Nijmegen De Dienstkring Autosnelwegen Nijmegen heeft een wegennet in beheer met een totale lengte van 152 km met een oppervlakte van 4.085.000 m2 . De wegen behoren tot het wegtype 1, hoofdwegennet met de gebruiksfunctie autosnelweg. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt lengte 142 km oppervlakte 3.821.000 m2 ; - cementbeton lengte 10 km oppervlakte 264.000 m2 . Er zijn geen gegevens over jaarlijkse budgetten en of kosten van onderhoud, uitgesplitst naar verhardingssoort, bekend. Tabel 3.
Overzicht beschouwde betonweg Dienstkring Autosnelwegen Nijmegen
Wegnaam Jaar Lengte Breedte Dikte Oppervlak Beton van in m in in in m 2 kwaliteit aanleg m mm
RW A73 gedeelte HapsCuijk
*
1985/ 1986
10.307
2 x 11*
220
246.000
B 45
Geprognotiseerde verkeers intensiteiten
Huidige (2001) verkeers intensiteiten
Totale verkeersbelasting tot 2002
mvt/ etmaal
% vrachtverkeer
mvt/ etmaal
% gepasseerde % vracht- mvt vrachtverkeer verkeer
25.000
20
49.977
24
11x107
24
Exclusief in- en uitvoegstroken.
De betonverhardingen zijn aangelegd op het gedeelte Haps-Cuijk van rijksweg A73. De aanleg vond plaats in 1985/86. De beide rijbanen zijn ieder 11,00 m breed, de dikte van het beton is 220 mm, aangebracht in twee lagen (onderlaag grindbeton en bovenlaag steenslagbeton) op een fundering van 150 mm schraal beton. De verharding is, in één arbeidsgang (breed 11 m), aangebracht met een slipformpaver. Het uitgevoerde groot onderhoud is vermeld in tabel 4. Om redenen die in het voorgaande genoemd zijn is het uitgevoerde onderhoud aan de langsscheuren niet opgenomen in de tabel. Vooral op de westbaan wordt het uitvoeren van groot onderhoud beheerst door het repareren van de aanwezige 18
langsscheuren. Rijkswaterstaat verwacht hier iedere vijf jaar groot onderhoud te moeten plegen. Voor de oostbaan wordt een restlevensduur geschat van circa 25 jaar. Voor de westbaan wordt een restlevensduur ingeschat die aanmerkelijk korter zal zijn dan 25 jaar. De kans dat de langsscheuren uitmonden in omvangrijke scheurvorming met aansluitend dwarsscheuren (verbrokkeling van platen) is reëel aanwezig. Dit kan een negatieve invloed hebben op de levensduur. De conditie van de westbaan wordt als redelijk tot goed beoordeeld en van de oostbaan goed. Bij een nadere schouw door de interviewers kan deze visie worden gedeeld. Tabel 4. Wegnaam
Overzicht groot onderhoud Dienstkring Autosnelwegen Nijmegen Jaar van aanleg
Lengte Aantal OpperUitgevoerd onderhoud in m platen vlak 2 scheuren/ voegvulling plaatst m voegreparatie vervanging (geheel of gedeeltelijk) na m/st na m na st jaren jaren jaren
RW A73 1985/ 10.307 NijmegenVenlo 1986 gedeelte HapsCuijk
12.368 246.000 12 -
Totaal
12.368 246.000
*
10.307
160 -
12 15
53.000* 12 8.980* -
1 -
oppersen platen
Oorzaak schade weggenomen
Onderhoudstoestand per 1 januari 2001
ja ja
oostbaan redelijk/goed
na st jaren 12 15
55 1.500
westbaan goed 160
61.980
1
1.555
Totaal langs- en dwarsvoegen 65.965 m.
Dienstkring Autosnelwegen Hengelo De Dienstkring Autosnelwegen Hengelo heeft een wegennet in beheer met een totale lengte van 160 km met een oppervlakte van 3.000.000 m2 . De wegen behoren tot het wegtype 1, hoofdwegennet met de gebruiksfunctie autosnelweg. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt lengte 137 km oppervlakte 2.500.000 m2 ; - cementbeton lengte 23 km oppervlakte 500.000 m2 . Er zijn geen gegevens bekend over jaarlijkse budgetten en of kosten van onderhoud, uitgesplitst naar verhardingssoort. Tabel 5. Wegnaam
Overzicht beschouwde betonwegen Dienstkring Autosnelwegen Hengelo Jaar Lengte Breedte Dikte Oppervlak BetonGeprognotiseerde Huidige (2001) Totale van in m in in in m 2 kwaliteit verkeers verkeersintensiteiten verkeersbelasting aanleg m mm intensiteiten tot 2002
RW A1 Hengelo 1992 Oldenzaal Oldenzaal- 1992 De Lutte (noordbaan) (zuidbaan)
*
4.450
2x11*
230
97.900*
B45
4.450
2x11*
230
97.900*
B45
mvt/ etmaal
% vrachtverkeer
onbekend
onbekend
mvt/ etmaal
% vrachtverkeer
gepasseerde % vrachtmvt verkeer
2.746
25
77 x 106
28.250
34 x 106 34(noord) 44(zuid)
Exclusief in- en uitvoegstroken.
De betonwegen op de A1 zijn aangelegd in de periode 1983 - 1992 als volgt: Wegvak lengte in km periode van aanleg De Lutte-De Poppe 2,5 1983 - 1985 Buren-rijksweg 835 2,5 1984 - 1986 Hengelo-Oost-rijksweg 835 4,5 1986 - 1988 Boerskotten-De Lutte 4,5 1989 - 1991 Hengelo Oost-Oldenzaal West 4,5 1990 - 1992 Oldenzaal West-Boerskotten (De Lutte) 4,5 1991 - 1992 19
26
34(noord) 45(zuid)
Ten behoeve van het onderzoek van de werkgroep heeft de dienstkring twee weggedeelten van de A1 met een lengte van ieder 4,5 km beschreven in de vragenlijst (enquête). Het betreft de weggedeelten van Hengelo-Oost tot Oldenzaal-West en van Oldenzaal-West tot De Lutte. De aanleg van het eerste wegvak vond plaats in 1990/1992 en van het tweede wegvak in 1991/1992. Beide wegvakken hebben dezelfde constructie bestaande uit een fundering van schraal beton, waarin het grind vervangen is door metselwerkpuin (granulaat), dik 150 mm en een verharding van cementbeton met een dikte van 230 mm aangebracht met een slipformpaver. Het deel Hengelo-Oost Oldenzaal-West met een gebezemd oppervlak, het deel Oldenzaal-West - De Lutte met een uitgeborstelde oppervlaktestructuur. Ook de Dienstkring Autosnelwegen Hengelo stelt haar meerjarenplanning groot onderhoud op in overleg met de DWW. Momenteel is al het groot onderhoud opgeschort, omdat Rijkswaterstaat zich bezint op de geluidshinder problematiek. Direct onderhoud wordt uitgevoerd als er bij de scheuren materiaalverlies optreedt of als er hoogteverschillen ontstaan bij scheuren of voegen. De dienstkring beschouwt de conditie van het eerstgenoemde wegvak als matig met een verwachte restlevensduur van circa 20 jaar. Voor het tweede wegvak beschouwt de dienstkring de onderhoudstoestand van de zuidbaan als slecht en de noordbaan als matig, beide banen met een verwachte restlevensduur van circa 20 jaar. Ondanks de verschillen in beoordeling van de onderhoudstoestand van beide wegvakken verwacht de dienstkring dat de restlevensduur voor beide wegen 20 jaar zal zijn, wellicht met verschillende onderhoudsmaatregelen in de resterende 20 jaar. Dit betekent dat de ontwerplevensduur voor dit gehele weggedeelte zal worden gehaald. Bij een nadere schouw van de onderzochte wegvakken hebben de interviewers de conditie van de beide verharding als redelijk beoordeeld. Een overzicht van het uitgevoerde groot onderhoud staat vermeld in tabel 6. Tabel 6.
Overzicht groot onderhoud Dienstkring Autosnelwegen Hengelo
Wegnaam
Jaar Lengte Aantal OpperUitgevoerd onderhoud Oorzaak Onderhoudsvan in m platen vlak schade toestand per 2 scheuren/ voegvulling plaataanleg st m weggenomen 1 januari 2001 voegreparatie vervanging (geheel of gedeeltelijk) na m/st na m na st jaren jaren jaren
RW A1 gedeelte Hengelo Oldenzaal
1992
4.450
5.340
97.900
1992
4.450
5.340
97.900
-
-
Oldenzaal- de Lutte Totalen
*
6 6
18.690* 7 8 10.290* -
15 174 -
38.980*
189
ja ja ja
matig noordbaan matig zuidbaan slecht
Voegen totaal 28.480 m per wegvak.
4.2.2
Provincie
Provincie Noord-Brabant De provincie Noord-Brabant heeft een wegennet in beheer met een totale lengte van 660 km en een oppervlakte van 5.716.000 m2 . De wegen behoren tot het wegtype 1, hoofdwegennet met gebruiksfunctie autosnelweg en tot het wegtype 2, weg-zwaar belast en wegtype 3, weg-gemiddeld belast met gebruiksfunctie provinciale weg. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt lengte 435 km oppervlakte 3.612.000 m2 ; - elementen lengte 21 km oppervlakte 147.000 m2 ; - cementbeton lengte 204 km oppervlakte 1.957.000 m2 . 20
Over de laatste twee jaar (2000 en 2001) is gemiddeld per jaar aan onderhoud besteed: - aan dagelijks onderhoud cementbeton € 45.000, ofwel € 0,02/m2 ; - aan dagelijks onderhoud asfalt € 635.000, ofwel € 0,18/m2 ; - aan groot onderhoud cementbeton € 227.000, ofwel € 0,12/m2; - aan groot onderhoud asfalt € 2.950.000, ofwel € 0,82/m2 . Dit komt neer op € 0,20/m2 in totaal voor beton en € 1,00 in totaal voor asfalt aan onderhoud per jaar. Conform de afspraken heeft de provincie een selectie gemaakt van betonwegen, die voldoen aan de criteria van het representatief zijn voor het huidige provinciale wegennet en met constructies die thans nog gangbaar zijn. Tabel 7. Wegnaam
Overzicht beschouwde betonwegen Provincie Noord-Brabant Jaar Lengte Breedte Dikte Oppervlak BetonGeprognotiseerde Huidige (2001) van in m in in in m 2 kwaliteit verkeers verkeers aanleg m mm intensiteiten intensiteiten mvt/ etmaal
EerselDommelen N397 EindhovenHelmond A270 Oss-A50 N329 Omlegging Hapert N284
% vrachtverkeer
Totale verkeersbelasting tot 2002
mvt/ % mvt/ etmaal vracht- etmaal verkeer
% vrachtverkeer
1972
7.700 5.828
7,20 14,40
250
55.440 B35 41.960
5.000
15
12.000
14 64 x 106
15
1973
5.100
21,50
250
109.650 B 35
10.000
10
30.000
13 15 x 107
13
1980
1.700
8
250
13.600 B 35
6.000
15
17.000
12 62 x 106
12
1986
3.700
7,20
250
26.640 B 37,5
10.000
10
15.000
8 47 x 106
9
De provincie Noord-Brabant legt al meer dan zestig jaar op grote schaal betonverhardingen op een gebonden fundering aan. De reden hiertoe is dat betonwegen een duurzame kwaliteit hebben met weinig onderhoud. Door de provincie Noord-Brabant wordt vanaf de jaren tachtig een verhardingsconstructie toegepast als volgt: Dikte betonverharding 250 mm, ingezaagde, verdeuvelde dwarsvoegen, ingezaagde en van koppelstaven (Ø 20 mm) voorziene langsvoegen en sinds de beginjaren negentig een uitgeborstelde oppervlaktestructuur ter vermindering van de geluidshinder. Van de door de Provincie beschouwde wegen zijn alleen de langs- en dwarsvoegen van de N397 (Eersel-Dommelen) en A270 (Eindhoven-Helmond) voorzien van een voegvulling. Vanaf 1974 wordt door de provincie geen voegvulling meer toegepast. De provincie is sinds circa 1985 gestart met rationeel wegbeheer en heeft thans een goed functionerend systeem waaruit via jaarlijkse inspecties een onderhoudsplanning voor de korte en langere termijn is te destilleren. Op beperkte schaal is klein onderhoud uitgevoerd door het opzagen en vullen van scheuren, het krammen van scheuren en waar nodig reparatie of vervanging van platen. Op het wegvak EindhovenHelmond A270 is ter beperking van de geluidshinder een oppervlakbehandeling met epoxy uitgevoerd. Vooraf zijn reparaties aan de betonverharding uitgevoerd. De reparaties aan de betonverharding zijn in de tabellen opgenomen, omdat het regulier onderhoud betrof. Het aanbrengen van de epoxylaag, als geluidbeperkende maatregel, is niet in de tabellen opgenomen. De provincie verwacht dat de beschouwde wegen, afhankelijk van het jaar van aanleg/ingebruikname, een restlevensduur hebben van 10 tot 30 jaar. Dit betekent dat de beschouwde wegen een totale levensduur zullen halen van 40 tot 45 jaren. De beschouwde wegen zijn door de interviewers geïnspecteerd en zij achten deze wegen in een goede tot redelijke staat. In de tabellen 8, 9 en 10 is het tot nu toe uitgevoerde onderhoud per wegvak aangegeven en qua omvang in een percentage van het totale oppervlak uitgedrukt. 21
Tabel 8. Wegnaam
Overzicht klein onderhoud provincie Noord-Brabant Jaar Lengte Aantal Uitgevoerd onderhoud van in m platen scheuren/ voegvulling plaatvervanging aanleg st voegreparatie (geheel of gedeeltelijk) na m/st na m na st jaren jaren jaren
Eersel1972 Dommelen N397 Eindhoven- 1973 Helmond A270 Oss-A50 1980 N329
7.700
3.080 -
-
-
-
28
1
5.100
1.700
6.120 21 26 28 680 -
25 100 150 -
22 26 -
100 150 -
21 28 -
2 2 -
Omlegging 1986 Hapert N284 Totalen
3.700
1.480 13
20
-
-
10
2
Tabel 9. Wegnaam
18.200
11.360
295
250
Opmerking
Oorzaak Onderhoudsschade toestand weggenomen per 1 januari 2001
totaal langsdwarsvoegen 23.300 m totaal langsdwarsvoegen 40.000 m totaal langsdwarsvoegen circa 4.500 m totaal langsdwarsvoegen 10.700 m 78.500 m
7
ja
goed
ja ja ja ja
redelijk
ja
goed
goed
Overzicht groot onderhoud provincie Noord-Brabant Jaar van aanleg
Lengte Aantal in m platen
Uitgevoerd onderhoud scheuren/ voegreparatie
voegvulling
na jaren
m/st
na jaren
m
plaatvervanging (geheel of gedeeltelijk) na st jaren
Oorzaak schade weggenomen
Onderhoudstoestand per 1 januari 2001
Eersel1972 Dommelen N397 Eindhoven- 1973 Helmond A270 Oss-A50 1980 N329
7.700
3.080 16 27
495 30
16 27
23.300 23.300
16 27
10 1
ja ja
goed
5.100
6.120 15
157
15
40.000
-
-
ja
redelijk
1.700
680 -
-
-
-
-
-
-
goed
Omlegging 1986 Hapert N284 Totalen
3.700
1.480 -
-
-
-
-
-
-
goed
Tabel 10. Wegnaam
18.200
11.360
682
86.600
11
Overzicht direct onderhoud provincie Noord-Brabant Jaar van aanleg
Lengte in m
Aantal platen
Uitgevoerd onderhoud scheuren/ voegreparatie
voegvulling
na jaren
m/st
na jaren
m
plaatvervanging (geheel of gedeeltelijk) na st jaren
Oorzaak schade weggenomen
Onderhoudstoestand per 1 januari 2001
EerselDommelen N397 EindhovenHelmond A270 Oss-A50 N329
1972
7.700
3.080 -
-
-
-
13 23
8 10
ja ja
goed
1973
5.100
6.120 -
-
-
-
12 17
9 3
ja ja
redelijk
1980
1.700
680 -
-
-
-
15
2
ja
goed
Omlegging Hapert N284 Totalen
1986
3.700
1.480 -
-
-
-
-
-
-
goed
18.200
11.360
32
22
4.2.3
Gemeenten
Gemeente Tubbergen De gemeente Tubbergen heeft een wegennet in beheer dat een oppervlakte beslaat van 1.514.000 m2 . Het wegennet bestaat uit circa 400 km waarvan circa 78 km betonwegen. De cementbetonwegen behoren alle tot het wegtype 4, weg-licht belast, met gebruiksfunctie landbouwweg. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt 825.000 m2 ; - elementen 400.000 m2 ; - cementbeton 289.000 m2 . Het totale onderhoudsbudget per jaar van de gemeente van € 495.528 is onderverdeeld als volgt: - asfaltwegen € 393.000, ofwel € 0,48/m2 ; - elementenverhardingen € 88.000, ofwel € 0,22/m2 ; - cementbetonwegen € 15.000, ofwel € 0,05/m2 . Tot enkele jaren geleden was het jaarlijks onderhoudsbudget voor cementbetonwegen € 2.270. Tabel 11. Wegnaam
Overzicht beschouwde betonwegen gemeente Tubbergen Jaar Lengte Breedte Dikte Oppervlak BetonGeprognotiseerde van in m in in in m 2 kwaliteit verkeersintensiteiten aanleg m mm mvt/etmaal % vrachtverkeer
Huidige(2001) verkeersintensiteiten
Totale verkeersbelasting tot 2002(geschat)
mvt/etmaal % vrachtverkeer
mvt/ etmaal
% vrachtverkeer
Diekersweg
1981
1.756
3,50
180
6.146 onbekend onbekend
onbekend
204
1,8
85x104 1,8
Broekzijdeweg
1984
1.567
3,50
180
5.485 onbekend onbekend
onbekend
258
2,2
93x104 2,2
Veeneggeweg
15x104 3 58x104 3,2
1984
1.795
3,50
180
6.283 onbekend onbekend
onbekend
429
3,0
Witteveenseweg 1989
1.563
3,50
180
5.471 onbekend onbekend
onbekend
225
3,2
Plasdijk Witteweg
3.137 1.563
3,50 3,70
180 200
10.980 onbekend onbekend 5.783 onbekend onbekend
1990 1995
onbekend onbekend onbekend 260
onbekend 3,5 33x104 3,5
De gemeente Tubbergen is in 1982 begonnen met de aanleg van ongewapende cementbetonverhardingen. De overwegingen die tot de keuze van beton hebben geleid waren de totale kosten, met name de geringe onderhoudskosten en de lange levensduurverwachting. De financiële ontwerplevensduur is gesteld op 20 jaar en daarmee geeft de gemeente aan dat er de eerste 20 jaren na aanleg geen groot onderhoud aan de betonverhardingen wordt verwacht. In deze periode worden de wegen financieel afgeschreven. In de jaren 1982, 1984, 1988 en 1995 zijn door de gemeente clusters van wegen aangelegd. Bestaande zandwegen zijn vla kgeschoven en direct daar overheen is de betonverharding met een slipformpaver aangebracht. Als dikte is tot 1994 180 mm en daarna 200 mm aangehouden. De niet verdeuvelde dwarsvoegen zijn ingezaagd tot een diepte van 60 mm en een breedte van 4 mm. Enkele dwarsvoegen zijn uitgevoerd als uitzetvoeg en gevuld met een (warme) voegvullingsmassa. Dwarsvoegafstand 4 m. Wegbreedte 3,50 m met uitzondering van de Witteweg die is uitgevoerd met een breedte van 3,70 m. Het oppervlak is in dwarsrichting gebezemd. De gemeente heeft geen systeem van rationeel betonverhardingsbeheer. Vanaf 2001 vindt er jaarlijks een inspectie plaats op vlakheid, samenhang van de verharding (scheuren) en de waterdichtheid (toestand voegvulling). Circa 90% van het totale betonwegennet verkeert in een goede staat van onderhoud, 10% is onderhoudsgevoelig. Opvallend is, dat binnen het zeer geringe onderhoud, de klacht over klapperende platen het meest voorkomt. 23
De verwachting is dat alle wegen thans (2001) nog minimaal een restlevensduur hebben van 20 jaar, ongeacht het jaar van aanleg. Samen met de gemeente hebben de interviewers alle betonwegen bekeken. De wegen bevinden zich in goede staat, met uitzondering van de Witteweg welke een redelijke kwaliteit heeft. In deze weg komen veel scheuren voor op plaatsen waar een bocht in het wegontwerp is opgenomen. In tabel 12 is het tot nu toe uitgevoerde onderhoud per wegvak aangegeven en qua omvang in een percentage van het totale oppervlak aan betonwegen uitgedrukt. Tabel 12. Wegnaam
Overzicht klein onderhoud gemeente Tubbergen
Jaar Lengte Aantal Uitgevoerd onderhoud van in m platen scheuren/ voegvulling plaatvervanging aanvoegreparatie (geheel of leg gedeeltelijk) na m/st na m na st jaren jaren jaren
Opmerking Oorzaak Onderhoudstoestand schade per 1 januari 2001 plaathoekweggenomen breuk na st jaren
Diekers- 1981 weg Broek1984 zijdeweg
1.756
439 -
-
-
-
-
-
15
2 -
ja
goed
1.567
392 -
-
-
-
-
-
12
22 -
ja
goed
Veen1984 eggeweg
1.795
449 -
-
2
10
-
-
10
nee
goed
Witteveenseweg Plasdijk
1989
1.563
391 -
-
-
-
-
-
-
9 overtollige voegvulling verwijderd - -
-
goed
1990
3.137
785 -
-
2
-
-
10
nee
goed
Witteweg
1995
1.563
391 -
-
-
-
-
-
10 overtollige voegvulling verwijderd - in 2002 worden reparaties uitgevoerd 43
-
redelijk
Totalen
11.381
2.847
6 -
16
Gemeente Staphorst De gemeente Staphorst heeft een wegennet in beheer met een lengte van 320 km, waarvan circa 42 km betonwegen. De wegen zijn van het wegtype 4, weg-licht belast met een gebruiksfunctie landbouwweg. Opvallend is de ondergrond die uit veen bestaat. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt lengte 192 km; oppervlakte 992.280 m2 ; - elementen lengte 86 km; - cementbeton lengte 42 km; oppervlakte 149.913 m2 . De gemeente heeft per jaar een totaal onderhoudsbudget voor wegen van € 227.000, daarvan is voor onderhoud aan cementbetonverhardingen een bedrag van € 2.300 per jaar gereserveerd. Dit komt neer op € 0,02/m2 in totaal voor beton en € 0,23 in totaal voor asfalt aan onderhoud per jaar. De laatste vijf jaar (1997 tot en met 2001) is er geen onderhoudsgeld aan betonverhardingen besteed. De gemeente spaart het onderhoud op om in een groter bestek het onderhoud in één keer aan te pakken. De gemeente heeft voor het interview geen diepgaande selectie gemaakt van de cementbetonwegen. Zij heeft een totaal overzicht van de betonwegen aan de interviewers verstrekt met daarbij een plattegrond waarop de betonwegen zijn aangegeven met het jaar van aanleg.
24
Tabel 13.
Overzicht betonwegen ge meente Staphorst
Wegnaam
Jaar van aanleg
Klaas Kloosterweg West
1974 1977 1978 1980
Totaal Holtrustweg Geerligsland Totaal Rechterensweg
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1988 1997
Totaal
Lengte Breedte Dikte in m in m in mm
1.550 3.060 1.400 1.130 7.140
3,50 3,50 3,50 3,50
180 200 200 200
2.540 670 425 870 1.965 3.230 2.060 3.120 270 2.270 10.950
3,50 4 4 4
200 200 200 200
4 4 4 4 4
200 200 200 200 220
Oppervlak in m 2
Huidige (2001) verkeers intensiteiten mvt/ % etmaal vrachtverkeer
Totale verkeersbelasting tot 2002(geschat) mvt/ % etmaal vrachtverkeer
5.425 10.710 4.900 3.955 24.990
Beton- Geprognotiseerde kwali- verkeers teit intensiteiten 1) mvt/ % etmaal vrachtverkeer B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 150 6
344
5,3
5
8.890 2.680 1.700 3.480 7.860 12.920 8.240 12.480 1.080 9.080 43.800
B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5
90
*
15x105 36x104
*
*
Postweg
1988
2.150 3,50
200
7.525 B37,5
Scholenland
1988 1997
1.100 1.145 2.245 1.210 1.600 2.810 900 950 1.850 725
3,50 3,50
200 220
3,50 3,50
200 200
3,50 3,50
200 200
3,50
200
3.850 4.008 7.858 4.235 5.600 9.835 3.150 3.325 6.475 2.538
Totaal Afschuttingsweg totaal Buitenmiddenweg totaal Hamingerweg Schapen-dijk
1989 1993 1993 1995 1995
B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5 B37,5
*
*
*
*
*
*
*
243
*
*
*
*
niet 63x104 bekend * *
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
* *
* *
* *
* *
* *
* *
*
1996 2.580 4,25 220 10.965 B37,5 * * 933 2,7 95x104 2,5 Geezenland 1996 1.545 3,50 220 5.408 B37,5 * * * * * * Groensland 1996 1.975 3,50 220 6.913 B37,5 * * * * * * D'Olde Dijk 1999 1.230 3,25 220 3.998 B37,5 * * * * * * Schuthekkeweg 1999 880 3,25 220 2.860 B37,5 * * * * * * Wijkweg 2000 1.610 var. 220 -------- B37,5 * * * * * * Totalen 42.195 149.915 * Geen verkeersgegevens bekend. Verkeerstellingen zijn uitgevoerd op de drukste wegen, van de overige wegen is bekend dat de verkeersintensiteiten beduidend minder zijn (alleen verkeer van aanwonenden en landbouwverkeer van aanliggende landbouwpercelen). 1) Voor de Klaas Kloosterweg is bij het ontwerp rekening gehouden met een totale verkeersbelasting in 20 jaar van 515.480 standaardaslasten van 72 kN.
De gemeente Staphorst is in 1974 begonnen met de aanleg van landbouwwegen in ongewapend cementbeton, aan de westzijde van de gemeente. De oude wegen in dit gehele gebied bestonden uit elementenverhardingen van straatklinkers, aangebracht op een ondergrond van veen. Als gevolg van spoorvorming moest frequent onderhoud aan deze verhardingen worden uitgevoerd. De gemeente heeft destijds gekozen voor een overlaging van de oude elementenverharding met een ongewapende cementbetonverharding vanwege het aangenomen onderhoudsarme karakter van betonwegen. Daartoe is in 1974 een proefproject uitgevoerd op de ‘Klaas Kloosterweg’. De dimensioneringsberekening volgens de Duitse methode-Schubenz gaf aan dat een dikte van 180 mm verantwoord was. In verband met te verwachten toenemende aslasten is tot 1996, de dikte verhoogd tot 200 mm en nadien tot 220 mm. De oude verharding is eerst uitgevuld met een laag grindasfaltbeton met een minimale dikte van 10 mm. De onverdeuvelde dwarsvoegen, op een hart-op-hart afstand van 5 m, zijn ingezaagd tot een diepte van 1/3 van de dikte, met een breedte van 3 mm en zijn niet gevuld. De wegbreedte varieert van 3,50 m en 4 m. 25
Het oppervlak is in dwarsrichting gebezemd. Het cementbeton is in de eerste jaren aangebracht met een omgebouwde asfaltspreidmachine, daarna met een slipformpaver. De gemeente heeft geen systeem van rationeel betonverhardingsbeheer, maar inspecteert wel ieder jaar op: scheuren, plaathoekbreuk, trapjesvorming, gebroken platen en voegvulling. Er wordt bij het inspecteren speciale aandacht geschonken aan het verdwijnen van de dwarshelling van de wegverharding (het zogenaamde kantelen). Dit euvel is te wijten aan de zettingsgevoelige ondergrond. De gemeente schat in dat inmiddels aan 2% van de totale cementbetonverharding onderhoud is uitgevoerd. Zij acht de cementbetonwegen thans in een goede tot redelijke staat van onderhoud. Uitgaande van de resultaten van de gehouden inspecties verwacht de gemeente dat in de komende 6 à 10 jaar op een gedeelte van het betonwegennet onderhoud zal moeten worden uitgevoerd. Van alle cementbetonwegen wordt verwacht dat zij thans nog minstens een restlevensduur van 20 jaar hebben. Gemiddeld is de totale levensduurverwachting voor de landbouwwegen van cementbeton 40 à 50 jaar. De interviewers hebben na het gesprek met de gemeente het betonwegennet geschouwd. Ze hebben zelf de gerepareerde plekken bekeken en de schaden genoteerd. Daarnaast is een interpretatie gemaakt van schaden, die bij normaal onderhoud (conform rationeel betonverhardingsbeheer en uitgaande van ernst en omvang van schaden) reeds gerepareerd zouden zijn. Deze schaden zijn als uitgevoerd onderhoud genoteerd. Het uitvoeren van onderhoud is zo realistisch mogelijk ingeschat. De betonverhardingen bevinden zich in goede tot redelijke staat. In tabel 14 is het tot nu toe uitgevoerde onderhoud per wegvak aangegeven en qua omvang in een percentage van het totale oppervlak uitgedrukt.
26
Tabel 14. Wegnaam
Overzicht klein onderhoud gemeente Staphorst Jaar van aanleg
Klaas Klooster weg West
Holtrust weg Geerligsland Rechterensweg
Postweg Scholenland Afschuttingsweg Buitenmiddenweg Hamin gerweg Schapendijk Groensland Geezenland Schuthekkeweg D'Olde Dijk Wijkweg Totalen
Lengte in m
Aantal platen
Uitgevoerd onderhoud scheuren/ voegreparatie
voegvulling
na jaren
na jaren
m/st
18
m.
18 17 15
1.400
1980
1.130
1982
2.540
508 *
- *
- *
- *
- -
1983 1984 1985 1986 1987 1988 1988 1997 1988 1988 1997 1989 1993 1993 1995
670 425 870 3.230 2.060 3.120 270 2.270 2.150 1.100 1.145 1.210 1.600 900 950
134 85 174 646 412 624 54 454 430 220 229 242 320 180 190
1 1
-
-
1 2 -
1995
725
145 -
- -
- -
- -
- -
goed
1996
2.580
516 -
- -
- -
- -
- nee *4)
goed
1996
1.975
395 -
- -
- -
- -
- -
goed
1996
1.545
309 *
- *
- *
- *
- -
*
1999
880
176 -
- -
- -
- -
- -
goed
1999 2000
1.230 1.610 42.195
246 * 322 8.439
- * - 18
- * - 16
- * - 20
- - 35
* goed
15 10 -
12 5 15
ja *1) ja ja ja ja ja ja ja
1978
-
3 2 3 3 3 3 3
st
310 612 18 280 17 226 15
-
8 12 16 8 12 16 12
na jaren
1.550 3.060
17 15
3 2 11
plaathoekbreuk
Onderhouds toestand per 1 januari 2001
1974 1977
5 5
3 2 11
plaatvervanging (geheel of gedeeltelijk) na st jaren
Oorzaak schade wegge nomen ja/nee
ja *2) ja *3) ja *3) ja *3)
goed matig redelijk slecht * goed slecht goed goed goed goed goed goed redelijk redelijk redelijk goed goed goed goed
* Betekent dat geen inspectiegegevens bekend zijn. * 1) Overlaging in 1999. * 2) Slecht wegdek. * 3) Slecht rijcomfort. * 4) Langsscheuren bij oplevering.
4.2.4
Waterschap
De Brielse Dijkring Het waterschap De Brielse Dijkring heeft een wegennet in beheer van 430 km met een oppervlakte van 1.955.741 m2 . Hiervan is 16 km weg in cementbeton uitgevoerd, verdeeld in 4,6 km weg van type 3, weg-gemiddeld belast met als gebruiksfunctie landbouwweg en 11,4 km van type 4, weg-licht belast met gebruiksfunctie landbouwweg. Naar verhardingssoort is het wegennet onderverdeeld in: - asfalt lengte 413 km; oppervlakte 1.887.306 m2 ; - elementen lengte 1 km; oppervlakte 2.850 m2 ; - cementbeton lengte 16 km; oppervlakte 65.585 m2 . Het totale budget voor onderhoud aan verhardingen bedraagt (in 2001) € 771.400 per jaar. Dit komt neer op € 0,39/m2 in totaal aan onderhoud per jaar. Er wordt hierbij geen onderscheid gemaakt naar verhardingssoorten. De hoogte van de onderhoudskosten wordt veroorzaakt door de invloed van de ondergrond. 27
Tabel 15. Wegnaam
Diverse polderwegen Kanaalweg Oost 1) 2)
Overzicht beschouwde betonwegen waterschap De Brielse Dijkring Jaar Lengte Breedte Dikte Oppervlak BetonGeprognotiseerde Huidige (2001) van in m in in in m 2 kwaliteit verkeersintensiteiten2) verkeers 1) aanleg m mm intensiteiten
1978 tot 1980 1985
mvt/ etmaal
% vrachtverkeer
Totale verkeersbelasting tot 2002 (geschat) mvt/ % mvt/ % etmaal vracht- etmaal vrachtverkeer verkeer
11.400
3,50
210
39.900
B30
onbekend
onbekend
500
12
22x105
12
4.670
5,50
230
25.685
B30
onbekend
onbekend
900
30
30x105
30
Uit de controle tijdens het werk is vastgesteld dat een betonkwaliteit B30 is bereikt. Bij het ontwerp is uitgegaan van een verkeersbelasting voor plattelandswegen type 2 in 20 jaar van 104.100 kN en voor plattelandswegen type 3 in 20 jaar van 3x104 100kN.
Het waterschap De Brielse Dijkring is in 1978 begonnen met de aanleg van landbouwwegen in ongewapende cementbetonverhardingen. De bestaande wegen bestonden uit een grindverharding rechtstreeks aangebracht op een ondergrond van klei. Als gevolg van onvlakheden en spoorvorming moest frequent onderhoud worden uitgevoerd. Het waterschap heeft besloten op deze landbouwwegen een 3,50 m brede verharding van cementbeton aan te brengen wegens het onderhoudsarme karakter van cementbetonwegen. Ten behoeve van de aanleg van de landbouwwegen is door het waterschap vooraf een technisch en economisch onderzoek verricht. Het onderzoek heeft zich specifiek gericht op: - breedte en dikte van de verharding; - de bereikbaarheid tijdens de uitvoering van aanliggende percelen; - de aanleg- en onderhoudskosten. De resultaten van dit onderzoek gaven aan dat de benodigde dikte voor plattelandswegen type 2 180 mm moest worden en voor type 3 200 mm. Om te zorgen dat overal minimaal de vereiste dikte zou worden gehaald zijn de dikten voor plattelandswegen type 2 verhoogd tot 210 mm en voor type 3 tot 230 mm. De aanlegkosten voor asfalt en beton waren nagenoeg gelijk, maar de onderhoudskosten voor beton, naar verwachting, aanmerkelijk minder dan voor asfalt. De bestaande grindverharding is gepenetreerd met een bitumineus bindmiddel en uitgevuld met hoogovenslakken met een variabele dikte. Daar waar de breedte van de bestaande wegen te gering was om als fundering te dienen is een verbreding van hoogovenslakken 0/40 mm aangebracht met een dikte van 300 mm. Op deze fundering is met een slipformpaver cementbeton aangebracht met een dikte van 210 mm. De onverdeuvelde dwarsvoegen zijn ingezaagd tot een diepte van 70 mm, breed 4 mm en een hart-ophart afstand van 4 m. In 1985 is de Kanaalweg Oost (type 3 weg) aangelegd, eveneens op een met puin/slakken uitgevulde gepenetreerde grindlaag. Tijdens de uitvoering heeft men problemen ondervonden bij het transport van de betonspecie over de fundering (slappe onderlaag van klei). De breedte van deze weg is 5,50 m, dikte 230 mm, gezaagde en onverdeuvelde dwarsvoegen hart-op-hart 4 m, ingezaagde langsvoeg in het midden van de verharding voorzien van koppelstaven van Ø 16 mm hart-op-hart 0,50 m, zodat strookbreedten zijn ontstaan van 2,75 m. De langs- en dwarsvoegen zijn niet voorzien van een voegvulling. Het oppervlak van het beton is in dwarsrichting gebezemd. Het waterschap beschikt niet over een systeem van rationeel betonverhardingsbeheer. Voor de overige verhardingen is een financieel technisch beheersysteem aanwezig Ieder jaar vindt een schouw plaats in verband met de wettelijke aansprakelijkheid. Hierbij wordt op plaathoekbreuk, opspattingen en losliggende, klapperende, platen geïnspecteerd. Het waterschap heeft tot nu toe onderhoud uitgevoerd aan enkele plaathoeken en plaatopspattingen.
28
In verband met de onvlakheid van de landbouwwegen is door een extern bureau onderzoek uitgevoerd om te komen tot een advies voor de korte en lange termijn. Uit dit onderzoek blijkt dat de landbouwwegen in een redelijke tot matige onderhoudstoestand verkeren. Door onvlakheid en het losliggen (klapperen) van platen wordt de restlevensduur van twee landbouwwegen, met een lengte van circa 2 km, ingeschat op 3 tot 6 jaar en van twee landbouwwegen, met een lengte van circa 2 km, 4 tot 10 jaar. Voor deze 4 wegen wordt binnenkort een reparatieadvies opgesteld. De overige landbouwwegen hebben een restlevensduur van minstens 10 jaar. De totale levensduur van het merendeel van de polderwegen en van de Kanaalweg-Oost wordt op 30 tot 40 jaar ingeschat. De interviewers hebben de Kanaalweg-Oost en enkele landbouwwegen geschouwd. De kwaliteit van de Kanaalweg-Oost is goed tot redelijk. Bij de landbouwwegen is het comfort matig tot slecht. Dit is mede te wijten aan de slechte en onregelmatige keiondergrond (deltagebied). Bij boerderijen, die langs de landbouwwegen zijn gesitueerd en waar langs het erf een boombeplanting staat van populieren, treden grote verzakkingen op. Dit euvel is duidelijk terug te brengen tot het onttrekken van water aan de ondergrond in droge tijden. Voor landbouwwegen wordt de vlakheid minder relevant geacht en daarom wordt dit niet als achterstallig onderhoud aangemerkt. In tabel 16 is het tot nu toe uitgevoerde onderhoud per wegvak aangegeven en qua omvang in een percentage van het totale oppervlak uitgedrukt. Tabel 16. Wegnaam
Overzicht klein onderhoud waterschap De Brielse Dijkring Jaar van aanleg
Lengte Aantal in m platen
Oorzaak schade scheuren/ voegvulling plaatvervanging plaathoek- weggenomen voegreparatie (geheel of breuk gedeeltelijk) na m/st na st na st na st jaren jaren jaren jaren
Onderhoudstoestand per 1 januari 2001
Polderwegen 1978/ 1980 Kanaalweg 1985 Oost
11.400 2.850
-
goed/redelijk
Totalen
16.000 5.185
4.670 2.335
Uitgevoerd onderhoud
-
-
-
29
15 16 15 16
2 3 8 8
10 -
21
10
1 -
ja ja ja ja
goed/redelijk
5
Analyse van de interviewresultaten
5.1 Algemeen/Inleiding In dit hoofdstuk worden de resultaten van de gehouden interviews over het uitgevoerde onderhoud van de beschouwde wegen nader geanalyseerd. De geïnterviewde beheerders hebben aangegeven dat de beschouwde wegen representatief zijn voor de in hun beheergebied aangelegde cementbetonwegen. Om die reden en omdat het ontwerp van een wegverharding bepaald wordt door de gebruiksfunctie is de analyse van de enquêteresultaten verdeeld naar wegtype, te weten: - wegtype 1: hoofdwegennet; autosnelwegen; beheer rijkswaterstaat en provincies; - wegtype 2: weg zwaar-belast; provinciale wegen; beheer provincies; - wegtype 3: weg gemiddeld-belast; ontsluitingswegen; beheer provincies en waterschappen; - wegtype 4: weg licht-belast; landbouwwegen; beheer gemeenten en waterschappen. Er is bij het onderzoek bewust gekozen voor de verschillende wegtypen en een beperkt aantal betonwegen dat door de verschillende wegbeheerders representatief wordt geacht voor de overige betonwegen in hun beheergebied. Omdat tijdens de interviews is gebleken dat er slechts een gering aantal waarnemingen van schade, die onderhoud tot gevolg hebben, is geregistreerd, is een volwaardige statistische benadering van de verkregen gegevens niet mogelijk. Toch zijn de resultaten van de interviews zodanig dat het in de praktijk uitgevoerde onderhoud en reparaties op de eerder genoemde wegtypen een bruikbaar en duidelijk beeld oplevert van het huidige onderhoudsregime van het totaal aan betonwegen in Nederland.
5.2 Ondergrond en fundering De ondergrond van de onderzochte wegtypen 1, 2, 3 en 4 bestaat uit zand, veen en/of slappe of vaste klei. Bij de onderzochte wegtypen 1 en 2 is de ondergrond goed, waarnodig is een grondverbetering toegepast. Bij de wegtypen 3 en 4 is de bestaande ondergrond gebruikt en zijn geen problemen van ongelijkmatige zettingen voorgekomen, met uitzondering van de Brielse Dijkring. De ondergrond bestaat daar in hoofdzaak uit veen en slappe klei en wisselt sterk. De daarop aangebrachte betonverhardingen zijn daardoor gedeformeerd en vertonen ongelijkmatige zettingen, waardoor over korte afstanden grote hoogteverschillen zijn ontstaan. ANALYSE Alle wegen hebben zich op de betreffende ondergrond goed gedragen, behalve de landbouwwegen van de Brielse Dijkring waar, door de weinig draagkrachtige ondergrond,ongelijkmatige zettingen over korte afstanden zijn opgetreden. 5.3 Constructieopbouw De ontwerpcriteria voor verhardingen zijn gebaseerd op de gebruiksfunctie van de weg. Met name de verkeersintensiteiten en vooral het percentage vrachtverkeer zijn bepalend voor de toe te passen constructies. De hierna vermelde kenmerken over de constructieopbouw zijn vandaag de dag nog steeds van toepassing op de beschouwde wegen uitgezonderd op rijkswegen. De hierna volgende opbouw is teruggevonden op de onderzochte wegen: Hoofdwegennet, wegtype 1: - ondergrond : zandbed; - fundering : gebonden, dik 150 mm; - verharding : ongewapend beton, dik 220 mm/230 (B45), dik 250 mm (B35); - voegen : gezaagd, verdeuveld/gekoppeld, gevuld. 30
Weg zwaar/gemiddeld belast, wegtype 2: - ondergrond : zandbed; - fundering : gebonden, dik 150 mm; - verharding : ongewapend beton, dik 250 mm (B35/B37,5); - voegen : gezaagd, verdeuveld/gekoppeld, gevuld en (vanaf 1974) niet gevuld. Weg gemiddeld belast, wegtype 3: - ondergrond : klei/zand; - fundering : bestaande ongebonden situatie met variabele dikte; - verharding : ongewapend beton, dik 230 mm (B37,5); - voegen : gezaagd, niet verdeuveld/wel gekoppeld, niet gevuld. Weg licht belast, wegtype 4: - ondergrond : zand/klei/veen; - fundering : bestaande ongebonden situatie met variabele dikte (dik 200/220 mm); - verharding : ongewapend beton, dik 200/220 mm (B37,5); - voegen : gezaagd, niet verdeuveld, niet gevuld. ANALYSE -
-
De geringe dikte van de beschouwde rijkswegen A1 en A73 valt op in relatie tot de dikten van de andere verhardingen (wegtypen 2 tot en met 4). Bij de rijkswegen is echter een hogere betonsterkteklasse (B45 in plaats van B35) toegepast. Uit de CROW-publicatie 120 ‘Handleiding Cementbetonwegen - Standaardconstructies’ [1] blijkt dat: - voor wegtype 1 : een dikte is vereist van 240 mm tot 250 mm bij een sterkte van B45 op een gebonden fundering van 150 mm; - voor wegtype 2 en 3 : een dikte is vereist van 210 tot 240 mm bij een sterkte van B45 op een gebonden fundering van 150 tot 200 mm; - voor wegtype 4 : een dikte is vereist van 210 tot 220 mm bij een sterkte van B35. - In het algemeen wordt bij wegen in de Provincie Noord-Brabant een ongebonden fundering met een dikte van 250 mm toegepast. - Dus het onderhoud van de onderzochte wegen mag voor toekomstig aan te leggen wegen worden gebruikt. De hoofdwegen (wegtype 1) zijn ondergedimensioneerd volgens de huidige inzichten [1]. De overige wegen (wegtypen 2 tot en met 4) zijn gedimensioneerd volgens de huidige inzichten [1]. Bij het ontwerpen van wegverhardingen wordt rekening gehouden met verkeer (samenstelling, gewicht, intensiteit, groei), ondergrond (draagvermogen, drainage), materiaal eigenschappen en klimatologische invloeden (temperatuur en vochtigheid). Het draagvermogen van een verhardingsconstructie wordt in belangrijke mate bepaald door de constructieve opbouw: laagdikten, de toegepaste materialen en hun eigenschappen. Ook de relatie tussen die eigenschappen en de constructieve opbouw speelt een rol. Zo kan verhoging van de materiaalsterkte als regel leiden tot een vermindering van de laagdikte, bij gelijke ontwerplevensduur.
31
5.4 Verkeersintensiteiten Bij de gehouden interviews is getracht de ontwerp-verkeersintensiteiten, de huidige verkeersintensiteiten en de totale verkeersbelasting vanaf aanleg tot nu toe bekend te krijgen. Dit is ten dele gelukt. De verkeersintensiteiten van de verschillende wegtypen, voorzover bekend, zijn hierna aangegeven. Voor de totaal opgetreden verkeersbelasting is uitgegaan van het door de wegbeheerder opgegeven werkdaggemiddelde bij openstelling, het huidige werkdaggemiddelde, 270 werkdagen per jaar en het aantal jaren dat de weg in gebruik is. In de gevallen waarbij zowel de intensiteiten van verleden en heden bekend zijn is te zien dat de werkelijk opgetreden verkeersbelasting aanmerkelijk hoger is dan de die bij het ontwerp is aangenomen, als gevolg van een grotere toename van het verkeer, met name ook het percentage vrachtverkeer. Bovendien zijn de aslasten en de overschrijding van de toegestane aslasten bij het vrachtverkeer sterk toegenomen. Voor de verschillende wegtypen zijn achtereenvolgens het ontwerppercentage vrachtverkeer, de huidige verkeersintensiteiten met percentage vrachtverkeer en de werkelijk gepasseerde verkeersbelasting in navolgende tabel weergegeven. Tabel 17. Wegtype
Verkeersgegevens Wegnaam
Ontwerp Huidige intensiteiten (2001) Totaal tot 2001
% vrachtverkeer Wegtype 1 A73 ged. Haps-Cuijk 20 A1Hengelo-Oldenzaal 20 A1 Oldenzaal-De Lutte noordbaan A1 Oldenzaal-De Lutte zuidbaan A 270 Eindhoven -Helmond 10
mvt/ etmaal 49.917 52.746 28.250 28.250 30.000
% vrachtverkeer 24 25 34 44 13
Wegtype 2 N397 Eersel-Dommelen N329 Oss-A50 N284 Omleiding Hapert
15 15 10
12.000 17.000 15.000
14 12 8
Wegtype 3 Kanaalweg-Oost
-
900
30
Wegtype 4 Diekersweg Broekzijdeweg Veeneggeweg Witteveenseweg Plasdijk Witteweg Klaas Kloosterweg Holtrustweg Rechterensweg Schapendijk Polderwegen (Brielse Dijkring)
6 -
204 258 429 225 260 344 90 244 933 500
1,8 2,2 3,0 3,2 3,5 5,3 2,7 12
mvt 11x10 7 77x10 6 34x10 6 34x10 6 15x10 7 64x10 6 62x10 6 47x10 6 30x10 5 85x10 4 93x10 4 15x10 4 58x10 4 onbekend 33x10 4 15x10 5 36x10 4 63x10 4 95x10 4 22x10 5
ANALYSE Opmerkelijk zijn de hoge percentages vrachtverkeer op de rijkswegen ten opzichte van de provinciale wegen. Bij de gemeenten zijn, zoals te verwachten, de intensiteiten laag met twee uitzonderingen, namelijk de Schapendijk in Staphorst, die naast landbouwweg tevens een onsluitings- en verbindingsfunctie heeft, echter met weinig vrachtverkeer en de Kanaalweg-Oost in het gebied van de Brielse Dijkring met veel zwaar vrachtverkeer, voornamelijk autobussen. Ondanks dat de ontwerpgegevens niet allemaal bekend zijn, is wel duidelijk dat de rijkswegen een aanmerkelijke hogere verkeersbelasting hebben dan bij het ontwerp is aangenomen. 32
5.5 Levensduren In tabel 18 is van elke beschouwde weg het jaar van aanleg, de ontwerplevensduur, de restlevensduur in 2001 en de totale levensduur nader gespecificeerd. Tabel 18.
Levensduren van de beschouwde wegen
Wegtype
Wegnaam
Jaar van aanleg
1
A 270 Eindhoven-Helmond A 73 ged. Haps-Cuijk oostbaan westbaan A1 Hengelo-Oldenzaal A1 Oldenzaal de Lutte N 397 Eersel-Dommelen N 329 Oss-A 50 N 284 Omleggeing Hapert Waterschap De Brielse Dijkring Kanaalweg-Oost
2
3 4
Levensduur Geschatte in 2001 restlevensduur*
Totale levensduur
1973 1986 1986 1991 1991 1972 1980 1986
Ontwerplevensduur (verwachte levensduur) 30 30 30 30 30 30 30 30
28 15 15 10 10 29 21 15
20 25 10-15 20 20 15 25 30
48 40 25-30 30 30 44 46 45
1985
20
16
20
36
Diekersweg
1981
20
20
25
45
Broekzijdeweg
1984
20
17
25
42
Veeneggeweg
1984
20
17
25
42
Witteveenseweg
1989
20
12
30
42
Plasdijk
1990
20
11
30
41
Witteweg
1995
20
6
30
36
Overige wegen Tubbergen
1981/1995
20
verschillend verschillend
40-45
1974/1980 1982 1983/1985 1986/1997 1988 1988/1997 1989/1993 1993/1995 1995 1996 1996 1996 1999 1999 2000
30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
27/21 19 18/16 15/4 13 13/4 12/8 8/6 6 5 5 5 2 2 1
15 25 25 30/40 30 30/40 30/35 40 40 40 40 40 40 40 40
39 44 42 45 43 43 43 47 46 45 45 45 42 42 41
1978/1980
30
22
5
27
1978/1980
30
22
8
30
1078/1980
30
22
10-20
32-42
Gemeente Tubbergen
Gemeente Staphorst Klaas Kloosterweg Holtrustweg Geerligsland Rechterensweg Postweg Scholenland Afschuttingsweg Buitenmiddenweg Hamingerweg Schapendijk Geezenland Groensland D'Olde Dijk Schuthekkeweg Wijkweg Waterschap De Brielse Dijkring Polderwegen Brielse Dijkring (2 km =1/8 deel) Polderwegen Brielse Dijkring (2 km = 1/8 deel) Polderwegen Brielse Dijkring (12 km= 3/4 deel)
*
De getallen in deze kolom zijn afgerond op 5 levensjaren om het globale karakter van deze inschatting aan te geven.
Wegtype 1 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat heeft bij het ontwerp rekening gehouden met een ontwerplevensduur van 30 jaar. De dienstkring Nijmegen heeft in 2001 de restlevensduur van de oostbaan van RW A73 ingeschat op 25 jaar (hier zijn geen of nauwelijks langsscheuren aangetroffen). Dit betekent dat vanaf de aanleg (1986) een totale levensduur wordt verwacht van 40 jaar. Voor de westbaan wordt, als gevolg van de aanwezigheid van langsscheuren, door de beheerder een kortere restlevensduur ingeschat, namelijk van 10 tot 15 jaar, zodat een totale levensduur wordt verwacht van 25 tot 30 jaar. Hierbij wordt verwacht dat het toekomstig onderhoud (binnen 10 tot 15 jaar) op dit weggedeelte omvangrijk zal zijn. 33
Bij een nadere schouw door de interviewers kan deze visie worden gedeeld. De dienstkring Hengelo verwacht voor alle beschouwde weggedeelten een restlevensduur van 20 jaar. Voor die gedeelten waar geen langsscheuren zijn opgetreden mag de restlevensduur hoger (20 tot 25 jaar) worden ingeschat. Gezien het jaar van aanleg wordt de totale levensduur voor de beschouwde weggedeelten van de A1 geschat op 30 jaar. Bij een nadere schouw van de onderzochte wegvakken hebben de interviewers de verhardingen als redelijk beoordeeld en schatten ook zij de restlevensduur in op 20 jaar, zodat de totale levensduur 30 jaar zal zijn. Bovenstaande houdt in dat voor de A73 en de meeste beschouwde weggedeelten van de A1, bij het uitvoeren van normaal noodzakelijk onderhoud, de ontwerplevensduur van 30 jaar wordt gehaald en dat naar verwachting op de meeste wegvakken een langere levensduur wordt bereikt. Wegtype 1 en 2 Provincie De provincie Noord-Brabant is bij het ontwerp uitgegaan van een ontwerplevensduur van 30 jaar. De geconstateerde huidige kwaliteit van de beschouwde betonverhardingen en een aan de veilige kant ingeschatte restlevensduur, leiden tot een totale levensduur van 40 tot 45 jaar. Uitgangspunt is dat het normaal noodzakelijk onderhoud wordt uitgevoerd. Deze visie wordt door de interviewers gedeeld. Wegtype 3 en 4 Gemeenten en Waterschap De gemeente Staphorst is bij de aanleg uitgegaan van een ontwerplevensduur van 30 jaar. De gemeente Tubbergen is er bij het ontwerp van uitgegaan dat de aan te leggen betonwegen gedurende 20 jaar onderhoudsvrij en in 20 jaar financieel afgeschreven zijn. Beide gemeenten verwachten dat de beschouwde wegen op het tijdstip van het gehouden interview (september 2001) nog minimaal 20 tot 30 jaar meegaan. De verwachting is, dat daarbij slechts gering onderhoud zal hoeven plaatsvinden. Uitgaande van een levensduur tot nu toe van 15 tot 20 jaar en gezien de geringe verkeersbelasting, alsmede de huidige kwaliteit van de verhardingen, wordt de totale levensduur op 40 tot 50 jaar ingeschat. Zoals reeds eerder vermeld wordt de totale levensduur van een verharding mede bepaald door de ondergrond. De (slappe) klei/veenondergrond van de wegen van de Brielse Dijkring is de oorzaak van de huidige onvlakheid van de polderwegen. Ongeveer 75% van het totaal aan betonwegen heeft nog een restlevensduur van 10 à 20 jaar. Uitgaande van het jaar van aanleg hebben de op korte termijn te reconstrueren wegen (25% van het areaal) een totale levensduur van 25 tot 30 jaar en de overige wegen (75% van het areaal) een levensduur van circa 40 jaar. ANALYSE Uit het voorgaande mag worden gesteld dat ongewapende betonverhardingen, indien zij op basis van een juiste inschatting van de verkeersbelasting en de ondergrond worden ontworpen, totale levensduren van 40 jaar kunnen bereiken. Zelfs als verkeersintensiteiten verkeerd zijn ingeschat, blijkt de ontwerplevensduur van 30 jaar nog haalbaar.
5.6 Uitgevoerd onderhoud Omdat de beschouwde wegen volgens de betreffende beheerders representatief zijn voor de beheergebieden van de geïnterviewden is het uitgevoerde onderhoud weergegeven per weg horend bij een bepaald wegtype. Wegen, aangelegd na 1992, zijn in het kader van dit onderzoek buiten beschouwing gelaten, omdat aan deze wegen nog geen onderhoud is uitgevoerd.
34
In tabel 19 zijn opgenomen de wegtypen, de tijdvakken waarop de wegen zijn aangelegd/opengesteld en de kentallen (aantal platen, oppervlak en totale lengten langs- dwarsvoegen). Deze tabel is als een samenvatting opgesteld om vervolgens hieruit onderhoudskosten te kunnen berekenen. De percentages van omvang van het onderhoud zijn als volgt berekend: - scheur-/voegkantreparatie ten opzichte van het aantal platen; - voegvulling vervangen ten opzichte van het aantal strekkende meters voeg; - plaatvervanging ten opzichte van het aantal platen; - plaathoekreparatie ten opzichte van het aantal platen. In de tabel is tevens het uitgevoerde onderhoud genoteerd in de perioden 0 - 10 jaar, 10 - 20 jaar en 20 - 30 jaar na aanleg c.q. openstelling van de weg. De reparaties zijn zowel absoluut als in percentages aangegeven. Dit overzicht geeft een beeld van het onderhoud aan betonwegen vanaf de aanleg/openstelling tot heden. Voor de gemeente Staphorst zijn alle betonwegen, zoals die bij de interviews zijn behandeld, in de berekening van de hoeveelheden en het uitgevoerd onderhoud verwerkt. Van de gemeente Tubbergen zijn alle betonwegen aangelegd voor 1992, ook waar geen onderhoud is uitgevoerd, in de tabel verwerkt. In de tabel zijn de wegen van de gemeenten Staphorst en Tubbergen en waterschap de Brielse Dijkring samengevat weergegeven, in plaats van de afzonderlijke wegen op te nemen. Aan deze tabel zijn ook reeds de gegevens van de provincie Noord-Brabant toegevoegd die in het kader van een provinciaal onderzoek naar onderhoudskosten [4] zijn verzameld (zie paragraaf 7.6).
De onderhoudstechniek plaathoekreparatie wordt toegepast bij afgebroken hoeken van betonplaten. Voor de bepaling van de omvang is in de tabellen verondersteld dat per plaathoekbreuk één hele plaat wordt gerepareerd. De onderhoudstechniek scheuren/voegkantreparatie wordt toegepast bij verschillende typen scheuren voegschaden bij langs- en dwarsvoegen en scheuren waarbij beton is afgebrokkeld. Voor de bepaling van de omvang is gerekend met één hele betonplaat die als gevolg van 1 m scheur of voegkantschade gerepareerd moeten worden. De reden hiervan is dat de hoeveelheden door de beheerders in strekkende meters zijn aangeleverd. Om dit om te rekenen naar hoeveelheden in vierkante meters of aantal platen, is ervan uitgegaan dat als gevolg van 1 m scheur of voegkantschade één hele betonplaat gerepareerd moet worden. Dit is een pessimistische aanname. De reparatietechniek voegvulling vervangen wordt toegepast bij het vernieuwen van voegvullingsmateriaal. Als omvang wordt gerekend met het aantal strekkende meters voegvulling dat vervangen moet worden. De reparatietechniek plaatvervanging wordt toegepast indien kleinere reparaties aan de betonplaat niet zinvol meer zijn of bij ernstige verzakkingen. Als omvang wordt gerekend met een hele betonplaat die vervangen moet worden.
35
Tabel 19.
Uitgevoerd onderhoud Kentallen aanleg oppervlak platen voegen
Wegen type 1 A 73 A1 A 270
jaar
m2
1986 1992 1973
246.000 12.368 195.800 10.680 109.650 6.120
Totaal type 1 type 2 N 397** N 329 N 284 overige prov. wegen**
type 4 Staphorst
1972 1980 1986 1967/85
65.965 56.960 40.000
0 0 0
97.400 5.352 13.600 680 26.640 1.480 242.200 12.729
0 69 0
61.980 40.000
94 100
250
0,62
0 189 0
0 1,8 0
1 0,08 12 0,2
4
0,1
0 0 0
0 0 0
1555 0
13 0
0
0
0
317
1,7
275
4,5 39.270
24 101.980
96
250
0,62
189
0,7
13 0,07
4
0,1
0
0
1555
8,4
0
0
68 36,5
0 0 0 8
0 0 0 0,1
18 0,34 2 0,29 2 0,14 80 0,6
12 103
0,2 1,8
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0
0 0
51,4
8
0,1
102
0,5
115
1
0
0
0
0
0
0
0
0
16
0,7
-
-
0
0
1
0
-
-
6 0,50 0 0 0 0 0 0
11 3 -
0,9 0,2 -
0 -
0 -
0 0 0 2
0 0 0 0,1
17 16 2 -
1,4 0,9 0,1 -
0 -
0 -
6 0,07
14
0,5
-
-
2
0,0
35
0,7
-
-
0 0 0 0
0 0 0 0
495 0 20 745
9,2 0 1,4 5,8
30 0,6 680 11,6
0
0
0
0
34.450 100 23.300 n.v.t. n.v.t. 49.190 60,1 13.600
379.840 20.241 131.490
0
0
1260
6,2
710
6,3
0
0
83.640
0
0
-
-
0
0
1974/79 1980/86 1987/92 1993/00
21.035 33.625 37.410 57.945
1.202 1.773 1.982 3.482
4.207 6.725 7.482 12.935
0 0 0 2
0 0 0 0,1
5 0,41 11 0,62 -
0 -
0 -
150.015
8.439
31.349
2 0,02
16 0,54
0
0
191.922 13.800 49.029 3.543
48.042 11.426
0 0
0 0
0 -
0 -
-
-
240.951 17.343
59.468
0
0
0
0
-
-
9.975
0
0
0
0
-
-
2.850
plaatvervanging plaathoekreparatie 10 - 20 jaar 20 -- 30 jaar 0 - 10 jaar 10 - 20 jaar 20 - 30 jaar st % st % st % st % st %
0 - 39.270 4,5 0
34.500 4.500 10.700 81.790
39.900
0 - 10 jaar st %
275
11.090
Br Dijkring 1978/80
20 - 30 jaar m %
1,3 2,6
2.335
Subtotaal
0 - 10 jaar m %
160 157
25.685
1980/86 1987/92
voegvulling 10 - 20 jaar m %
0 0 0
1985
Subtotaal Tubbergen
m
551.450 29.168 162.925
Totaal type 2 type 3 Kanaalweg
st
Uitgevoerd onderhoud reparatie scheuren/voegenkanten 0 - 10 jaar 10 - 20 jaar 20 - 30 jaar aantal % aantal % aantal %
72 36.900
n.v.t.
n.v.t.
n.v.t.
n.v.t.
Totaal type 4 430.866 28.632 100.792 2 0 16 0,1 0 0 ** Groot aantal scheur-/voegreparaties met name veroorzaakt door nog aanwezige asbest - of kurkscheurinleiders (deze zijn echter wel meegenomen in het totaal uitgevoerde onderhoud op deze wegen). 0 Betekent dat in deze periode geen onderhoud is uitgevoerd. Betekent dat (delen van de ) de beschouwde weg (-en) een levensduur heeft (hebben) die korter is dan de beschouwde periode.
0 0
0 0
0 -
0 -
-
-
0 10
0 0,3
33 -
0,2 -
-
-
0
0
0
0
-
-
10
0,1
33
0,2
-
-
0
0
3
0,1
-
-
0
0
0
0
-
-
6 0,02
17
0,1
0
0
12
0,0
68
0,4
0
0
Voor de perioden 0 - 10, 10 - 20 jaar en 20 - 30 jaar na aanleg is in tabel 20 gemiddeld per wegtype het onderhoud (in % van de totale hoeveelheid) aangegeven dat in de praktijk is uitgevoerd. Tabel 20.
Percentage uitgevoe rd onderhoud
Onderhoud en cyclus Wegtype 1 Wegtype 2 Wegtype 3 Scheuren/ voegkantreparatie (%): 0 - 10 jaar 0,0 0,0 0,0 10 - 20 jaar 1,7 7,5 0,0 20 - 30 jaar 4,5 0,6 nvt Voegvulling vervangen (%): 0 - 10 jaar 24 0,0 nvt 10 - 20 jaar 96,2 100,0 nvt 20 - 30 jaar 0,6 68,0 nvt Plaatvervanging (%): 0 - 10 jaar 0,65 0,0 0,0 10 - 20 jaar 0,1 0,3 0,7 20 - 30 jaar 0,1 0,2 nvt Plaathoek-reparatie (%): 0 - 10 jaar 0,0 0,0 0,0 10 - 20 jaar 8,4 0,0 0,1 20 - 30 jaar 0,0 0,0 nvt
37
Wegtype 4 0,1 0,1 0,0 nvt nvt nvt 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0
6
Conclusies naar aanleiding van de inventarisatie
Resumé van conclusies: - De cijfers uit de analyse van de onderzochte betonverhardingen bevestigen de algemeen heersende mening dat betonverhardingen tijdens de totale levensduur weinig onderhoud behoeven. - Uit de interviews volgt dat de jaarlijkse kosten die door wegbeheerders van de wegtypen 2 tot en met 4 aan wegonderhoud worden besteed voor betonwegen circa 10% bedragen van die van asfaltwegen. - De huidige staat van onderhoud/conditie van de beschouwde betonwegen rechtvaardigt het uitvoeren van weinig onderhoud, ook gezien de inschatting van hoge restlevensduren. - De meeste betonverhardingen voor wegen worden, op basis van de verkeersbelasting, gedimensioneerd op een ontwerplevensduur van 30 jaar. De totale levensduur bedraagt in de praktijk 40 jaar of meer, terwijl ook de ondergedimensioneerde rijkswegen met het uitgevoerde onderhoud de ontwerplevensduur nagenoeg allemaal halen. - De door de geïnterviewde wegbeheerders gehanteerde constructieopbouw stemt overeen met de ‘ontwerptabellen voor nieuwbouw’ uit CROW-publicatie 120 ‘Handleiding Cementbetonwegen Standaardconstructies’ [1]. De conclusie hieraan verbonden is dat het onderhoud aan de in gebruik zijnde betonwegen doorvertaald mag worden naar toekomstig, op dezelfde manier, aan te leggen betonwegen en ook dat de schadeontwikkeling aan nieuwe ongewapende betonwegen zich zal gedragen, zoals deze vanuit de praktijkresultaten van de onderhavige studie is gerapporteerd. Hiermede is het noodzakelijke inzicht verkregen in het huidig en toekomstig uit te voeren onderhoud aan betonwegen. - Een ondergrond met zettingsverschillen op zeer korte afstand is, zonder aanvullende maatregelen, ongeschikt voor de aanleg van betonverhardingen, want leidt tot veel schade en een korte levensduur. - Vanwege de omvangrijke verkeersmaatregelen die tegenwoordig moeten worden genomen, wordt bij wegtypen 1 en 2 het klein onderhoud opgespaard tot één groot bestek. Bij wegtypen 3 en 4 wordt alleen klein onderhoud uitgevoerd, waarvoor geen budgetplannen plaatsvindt. - Er zijn geen aanwijzingen gevonden dat bij ongevulde voegen meer schade optreedt dan bij gevulde voegen. Derhalve wordt bij de huidige aanleg van ongewapende betonverhardingen standaard geen voegvulling in de dwarsvoegen meer toegepast. Deze werkwijze bij nieuwbouw kan met de onderzoeksresultaten gerechtvaardigd worden.
In 2000 is in de provincie Noord-Brabant een onderzoek verricht naar het onderhoudsgedrag van bij de provincie in beheer zijnde betonwegen. Daartoe zijn 4 wegen met een levensduur van 28 tot 34 jaar en 4 wegen met een levensduur van 15 tot 22 jaar nader onderzocht. De provincie komt in haar onderzoek tot de conclusie dat ‘moderne’ betonwegen weinig onderhoud behoeven en dat een totale levensduurverwachting van minstens 40 jaar met een redelijk kwaliteitsniveau haalbaar is. Op de wegbouwkundige werkdagen 2000 [4] is de bijdrage over het onderzoek in de provincie NoordBrabant (‘Betonwegen, kei-goed’) gepresenteerd. De resultaten van het provinciaal onderzoek stemmen overeen met de resultaten van deze rapportage.
38
7
Omwerking van uitgevoerde onderhoud naar te reserveren kosten
7.1 Toelichting Om onderhoud aan ongewapende betonverhardingen te inventariseren is door de CROW-werkgroep ‘Evaluatie Onderhoudservaringen Betonwegen’ een enquête gehouden onder wegbeheerders met deze verhardingen. Dit heeft geleid tot de in tabel 19 van dit rapport opgenomen (herstelde) schadegevallen, verdeeld in 4 wegtypes. Per wegtype zijn in tabel 19 de schadegevallen in een drietal tijdsperiodes (0 - 10 jaar / 10 - 20 jaar / 20 - 30 jaar) na aanleg gerubriceerd en opgeteld. Aan de hand van CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende cementbetonverhardingen’ [8] en de daarin opgenomen richtprijzen (hoofdstuk 5) zijn in paragraaf 7.2 de herstelkosten becijferd van de gemiddelde schadegevallen zoals deze in tabel 19 zijn gerubriceerd. In paragraaf 7.3 zijn deze herstelkosten toegerekend aan de opgetelde schadegevallen per periode en per wegtype uit tabel 19. Dit leidt tot bedragen die per wegtype en per periode besteed zijn aan het onderhoud. Opgeteld per wegtype geeft dit bedragen die tijdens de ontwerplevensduur van de verharding zijn geïnvesteerd aan onderhoud. Gerelateerd aan de betreffende m² ’s verharding per periode geeft dit onderhoudsbedragen voor de ontwerplevensduur in €/m² per wegtype. Wil men deze onderhoudskosten per m² zonodig relateren aan aanlegkosten van een ongewapende betonverharding dan zullen aanlegkosten van dit soort wegverharding per wegtype bekend moeten zijn of moeten worden berekend. In paragraaf 7.4 is aan de hand van verkregen informatie van een drietal instanties van opdrachtgeversen opdrachtnemerszijde een theoretische aanlegprijs per m² per wegtype berekend. Vanwege de invloed van markteffecten, schaalgrootte van projecten, enzovoort zijn hoge, lage en gemiddelde aanlegkosten per m² becijferd. Hierbij is niet alleen naar de eigenlijke betonverharding gekeken maar ook naar de gehele wegconstructie omdat juist bij betonverhardingen de fundering een cruciale rol speelt in het gedrag op lange duur. Vervolgens zijn de in paragraaf 7.5 berekende onderhoudskosten per m² gerelateerd aan de becijferde aanlegkosten per wegtype. Om discussie te voorkomen of onderhoud gerelateerd dient te worden uitsluitend aan het betondeel van de constructie of aan de gehele wegconstructie zijn beide situaties in paragraaf 7.5 doorgerekend. Uitgaande van gemiddelde aanlegkosten per wegtype en gerelateerd aan de aanlegkosten van de totale wegconstructie kan men concluderen dat per wegtype de berekende onderhoudspercentages over de totale ontwerplevensduur zullen zijn: - wegtype 1 18% over een periode van 30 jaar; - wegtype 2 14% over een periode van 30 jaar; - wegtype 3 4% over een periode van 20 jaar; - wegtype 4 1% over een periode van 20 jaar.
39
7.2 Berekening kosten reparatie betonverhardingen Om inzicht te verkrijgen in de kosten welke gemoeid zijn met reparaties van gebreken zoals deze in tabel 19 zijn verzameld en gebundeld, is gebruik gemaakt van de kostengegevens zoals deze zijn opgenomen in hoofdstuk 5 van CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende cementbetonverhardingen’ [8]. Per ‘groep van schades’ zijn aannamen gedaan om tot gemiddelde kosten per schadegeval te komen, een en ander zoals nader aangegeven. Aannamen: - kostenindicaties overgenomen uit CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende betonverhardingen’, hoofdstuk 5; - schadegroepen conform tabel 19; - bij wegtypen 1 en 2 reparaties in grotere eenheden (verzamelbestekken) en schadeafmetingen relatief groot (grotere platen); - bij wegtypen 3 en 4 meestal ‘ad hoc’ werk en schades beperkt qua oppervlakte (kleinere platen); - alle prijzen ‘all-in’, zonder BTW en in alle gevallen exclusief verkeersmaatregelen. Reparatie scheuren en voegkanten: - bij wegtypen 1 en 2: - bij dwarsscheuren (altijd volledige plaatbreedte) aanbrengen 10 deuvels per scheur/plaat á € 45,- bij langsscheuren (altijd volledige plaatlengte) aanbrengen 5 koppelstaven per scheur/plaat á € 40,- bij voegkantreparaties: aangenomen schade 200x25x10 cm³ = 50dm³ á € 11,-
=
€
450,-
=
€
200,-
=
€
550,-
gemiddeld per ‘geval’ € 400,-
bij wegtypen 3 en 4: - bij dwarsscheuren: (altijd volledige plaatbreedte) aanbrengen 5 deuvels per scheur/plaat á € 60,- bij langsscheuren (altijd volledige plaatlengte) aanbrengen 3 koppelstaven per scheur/plaat á € 60,- bij voegkantreparaties: aangenomen schade 100x20x10 cm³ = 20 dm³ á € 7
=
€
300,-
=
€
180,-
=
€
140,-
gemiddeld per ‘geval’ € 210,Voegvulling vervangen: Geldt alleen voor wegtypen 1 en 2; vervanging door bitumineuze voegvullingsmassa € 6,-/m1
=
€
Plaatvervanging: bij wegtypen 1 en 2: plaatafmeting circa 20 m2 á ? 125,-/m2 bij wegtypen 3 en 4: plaatafmeting circa 14 m2 á ? 140,-/m2
= =
€ 2.500,€ 2.100,-
Plaathoekreparatie: bij wegtypen 1 en 2: breukafmeting 75x75x20 cm³ = 112 dm³ á € 10,- = bij wegtypen 3 en 4: breukafmeting 50x50x20 cm³ = 50 dm³ á € 10,- =
€ 1.100,€ 500,-
40
6,-
7.3 Berekening kosten onderhoud wegen uit tabel 19 Op basis van de ‘hoeveelheden’ schadegevallen per periode van 10 jaar en per wegtype, zoals weergegeven in tabel 19, en de berekende kosten per gemiddeld schadegeval volgens paragraaf 7.2 zijn onderstaande onderhoudskosten berekend. Wegtype 1 0 - 10 jaar
voegvulling plaatvervanging
39270m x € 6,189 x € 2.500,-
= € 235.620,= € 472.500,totaal € 708.120,-
10 - 20 jaar
scheur-/voegkantrep. voegvulling plaatvervanging plaathoekreparatie
317 x € 400,101980 x € 6,13 x € 2.500,1555 x € 1.100,-
= € 126.800,= € 611.880,=€ 32.500,= € 1.710.500,totaal € 2.481.680,-
20 - 30 jaar
scheur-/voegkantrep. voegvulling plaatvervanging
275 x € 400,250 x € 6,4 x € 2.500,-
= € 110.000,=€ 1.500,=€ 10.000,totaal € 121.500,-
plaatvervanging
8 x € 2.500,-
10 - 20 jaar
scheur-/voegkantrep. voegvulling plaatvervanging
1260 x € 400,83640 x € 6,102 x € 2.500,-
= € 504.000,= € 501.840,= € 255.000,totaal € 1.260.840,-
20 - 30 jaar
scheur-/voegrep. voegvulling plaatvervanging
710 x € 400,36900 x € 6,115 x € 2.500,-
= € 284.000,= 5 221.400,= € 287.500,totaal € 792.900,-
Wegtype 2 0 - 10 jaar
Wegtype 3 0 - 10 jaar 10 - 20 jaar
Wegtype 4 0 - 10 jaar
10 -20 jaar
-
-
=€
20.000,-
=€
0,-
plaatvervanging plaathoekreparatie
16 x € 2.100,1 x € 500,-
=€ =€ totaal €
33.600,500,34.100,-
scheur-/voegrep. plaatvervanging plaathoekreparatie
2 x € 210,6 x € 2100,12 x € 500,-
=€ =€ =€ totaal €
420,12.600,6.000,19.020,-
scheur-/voegrep. plaatvervanging plaathoekreparatie
16 x € 210,17 x € 2100,68 x € 500,-
=€ =€ =€ totaal €
3.360,35.700,34.000,73.060,-
41
Berekende onderhoudskosten per m² verharding. Voorgaande berekende totaal kosten per wegtype en per periode hebben betrekking op meerdere wegen waarvan de oppervlakken aanzienlijk verschille n zowel per type als per periode (niet alle wegen zijn even lang in gebruik door het verkeer). Per type weg zullen de bovengenoemde kosten van onderhoud per periode gerelateerd dienen te worden aan de voor die periode relevante wegoppervlakken, met andere woorden aan de betreffende m² ’s. Door deze berekende kosten per m² per periode te delen door 10 ontstaat dan een indicatie van de kosten per jaar die het betreffende wegtype heeft gevergd per m². Door de kosten per jaar per periode op te tellen ontstaat dan een indicatie van de totaal kosten die een m² verharding van dit type in de ontwerplevensduur (wegtypen 1/2: 30 jaren - wegtypen 3/4: 20 jaren) heeft gevergd. Een en ander is weergegeven in de volgende tabel. Wegtype 1
2
3
4
Periode 0 - 10 10 - 20 20 - 30
0 - 10 10 - 20 20 - 30
Relevante m²
Kosten in €
551450 355650 109650
708.120,2.481.680,121.500,-
379840 379840 214900
0 - 10 10 - 20
25685 25685
0 - 10 10 - 20 20 - 30
430866 286482 21035
€/m²/jaar 0,13 0,70 0,11
totaal in 30 jaar/m² 20.000,1.260.840,792.900,-
€ 9,40 0,005 0,33 0,37
totaal in 30 jaar/m²
€ 7,05
0 34.100,-
0 0,13
totaal in 20 jaar/m² 19.020,73.060,0
€ 1,30 0,004 0,03 0
totaal in 20 jaar/m²
€ 0,34
Opmerking: Bij wegtype 1 wordt in de periode 0 - 10 jaar 33% van de onderhoudskosten veroorzaakt door vervangen van de voegvulling. In de periode 10 - 20 jaar is dit 25% . Bij wegtype 2 bedragen deze percentages in de periode 10 - 20 en 20 - 30 respectievelijk 40% en 28%.
7.4
Aanlegkosten ongewapende betonverhardingen
7.4.1 Achtergronden/bronnen van kostenposten Om kosten van het onderhoud van ongewapende betonverhardingen te kunnen relateren aan aanlegkosten dienen deze aanlegkosten te worden bepaald. Recentelijk uitgevoerde werken en de daaraan bestede bedragen zouden enig inzicht kunnen geven in deze materie. Deze gegevens zijn echter nauwelijks te achterhalen. Daarom is aan een drietal instanties, zowel van opdrachtgevers- als opdrachtnemerszijde, gevraagd om richtprijzen op te geven voor de aanleg van ongewapende betonverhardingen. Uit de opgave van deze instanties kan een gemiddelde aanlegprijs en een bandbreedte worden berekend. Bij deze bandbreedte spelen uiteraard marktmechanismen en schaalgroottes van de werken een rol.
42
Om aanlegkosten van de verschillende wegtypes te kunnen relateren dienen kenmerkende wegconstructies per wegtype te worden overeengekomen. 7.4.2 Wegconstructies per type weg In de CROW-werkgroep ‘Evaluatie Onderhoudservaringen Betonwegen’ zijn uit de gehouden enquêtes voor de verschillende wegtypen gemiddelde constructies naar voren gekomen. Op basis daarvan, maar enigszins aangepast vanwege inmiddels gewijzigde inzichten, kunnen de volgende constructiekenmerken worden aangehouden voor de onderscheiden wegtypes: Wegtype 1
Betondikte Deuvels/ Voegen koppelstaven zagen 0,15m gebonden 0,25m B45 ja/ja ja
Voegen Uitwassen opzagen/vullen ja ja*
2
0,15m gebonden 0,25m B45
ja/ja
ja
nee
ja
3
0,10m ongebonden geen
0,23m B35
nee/ja
ja
nee
nee
0,21m B35
nee/nee
ja
nee
nee
4 *
Fundering
Uit onderhoudsoverwegingen wordt uitgegaan van een uitgewassen oppervlak als alternatief voor een deklaag uit (tweelaags) ZOAB.
7.4.3 Tentatieve berekening aanlegkosten ongewapende betonverhardingen per wegtype Omdat bij ongewapende betonverhardingen de fundering een belangrijke rol speelt is het zinvol ook bij aanlegkosten deze fundering in kosten van de totale wegconstructie mee te nemen. Ook hiervan zijn richtprijzen verzameld. Toegepast op de verschillende wegtypen leidt dit tot hoge respectievelijk lage en gemiddelde aanlegkosten voor alleen de betonverharding per wegtype van: Kosten betonverharding Hoog Laag Gemiddeld
Wegtype 1 50,38,44,-
Wegtype 2
Wegtype 3
Wegtype 4
48,36,42,-
35,26,30,50
31,23,27,-
Inclusief fundering komen de aanlegkosten voor de totale constructie dan op: Kosten constructie Hoog Laag Gemiddeld
Wegtype 1
Wegtype 2
Wegtype 3
Wegtype 4
59,47,53,-
57,45,51,-
40,31,35,50
33,25,29,-
De genoemde bedragen zijn all-in, maar exclusief BTW. 7.5 Relatie onderhoudskosten en aanlegkosten De kosten van onderhoud aan de in tabel 19 genoemde wegen zijn per wegtype voor de ontwerplevensduur berekend in het voorgaande (zie paragraaf 7.3). Deze bedragen: wegtype 1 € 9,40 (over 30 jaar); wegtype 2 € 7,05 (over 30 jaar); wegtype 3 € 1,30 (over 20 jaar); wegtype 4 € 0,34 (over 20 jaar).
43
Bij de berekening van aanlegkosten voor ongewapende betonverhardingen per wegtype is aangenomen dat er een spreiding in deze kosten kan optreden, afhankelijk van markteffecten, schaalgrootte van het project en dergelijke (zie paragraaf 7.4). Deze variatie is becijferd op circa 25% voor het ‘betondeel’ van de totale wegconstructie. Bij het relateren van onderhoudskosten aan aanlegkosten kan men vervolgens kiezen voor het relateren van het onderhoud alléén aan het betondeel van de wegverharding, of aan de gehele wegconstructie. Omdat de fundering bij betonverhardingen een essentieel deel uitmaakt van de dimensionering van het geheel lijkt het zinvol onderhoud te relateren aan de totale wegconstructie. Voor beide situaties zijn in het onderstaande de relaties berekend. Tevens zijn voor beide situaties 3 varianten in aanlegkosten meegenomen: hoog, laag en gemiddeld. Onderhoudskosten versus aanlegkosten van alleen het betondeel (exclusief fundering): Aanlegkosten wegtype 1 wegtype 2 wegtype 3 wegtype 4
Hoog 18,8% 14,7% 3,7% 1,1%
Laag 24,7% 19,6% 5,0% 1,5%
Gemiddeld 21,4% 16,8% 4,3% 1,3%
Onderhoudskosten versus aanlegkosten van totale wegconstructie (inclusief fundering): Aanlegkosten wegtype 1 wegtype 2 wegtype 3 wegtype 4
Hoog 15,9% 12,4% 3,3% 1%
Laag 20,0% 15,7% 4,2% 1,4%
Gemiddeld 17,7% 13,8% 3,7% 1,2%
De onderhoudskosten zijn niet gekapitaliseerd. Prijspeil 2000. Uit het bovenstaande blijkt dat de hoogte van de (aan te nemen/aangenomen) aanlegkosten van grote invloed is op het aan te houden onderhoudspercentage (hoe hoger de aanlegkosten des te lager het onderhoudspercentage, en omgekeerd). 7.6 Kosten onderhoud provinciale wegen Van de provincie Noord-Brabant zijn de gegevens ontvangen van een achttal wegvakken inzake onderhoud zoals dit door de provincie Noord-Brabant de afgelopen 20 a 30 jaar is uitgevoerd op deze wegvakken. Het zijn wegvakken waarvan gegevens zijn verzameld ten behoeve van de bijdrage van de provincie Noord-Brabant aan de Wegbouwkundige Werkdagen in 2000 [4]. Behalve het wegvak Eindhoven - Helmond (A270) vallen de overige wegvakken onder ‘type 2’ wegen. Van de 7 (type 2) wegvakken zijn de gegevens gerubriceerd conform de werkwijze van de werkgroep. De resultaten zijn samengevat weergegeven in tabel 19 onder ‘type 2 overige provinciale wegen’. Van de getroffen onderhoudsmaatregelen zijn de kosten per perioden van 10 jaren berekend aan de hand van de financiële kentallen zoals die zijn opgenomen in hoofdstuk 5 van CROW-publicatie 151 ‘Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende betonverhardingen’. Deze ‘kentallen’ zijn enigszins bewerkt om tot gemiddelde prijzen te komen voor de in het onderzoek van de werkgroep benoemde schadecategorieën (zie paragraaf 7.2).
44
Het resultaat ziet er uit als volgt: periode 0 tot 10 jaar - platen vervangen periode 10 tot 20 jaar - rep. scheuren/voegranden - vervangen voegvulling - vervanging platen periode 20 tot 30 jaar - rep.scheuren/voegranden - vervangen voegvulling - vervanging platen
8 stuks x € 2.500,-/st
€ 20.000,-
1260m x € 400,-/m 83640m x € 6,-/m 102 st x € 2.500,-/st totaal
= € 504.000,= € 501.840,= € 255.000,-
710m x € 400,-/m 36900m x € 6,-/m 115 st x € 2.500,-/st totaal
= € 284.000,= € 221.400,= € 287.500,-
€ 1.260.840,-
€
792.900,-
Het totale oppervlak van de beschouwde wegvakken bedraagt 379.840 m², waarvan 214.900 m² reeds 30 jaren onder verkeer ligt. De kosten van het onderhoud/m² per periode van 10 jaren laten zich dan als volgt uitrekenen: 0 - 10 jaren: € 20.000,-/379840 m² = € 0,05/m²; 10 - 20 jaren: € 1.260.840,-/379840 m² = € 3,32/m²; 20 - 30 jaren: € 792.900,-/214900 m² = € 3,69/m². In een periode van 30 jaren wordt er dan theoretisch aan onderhoud besteed aan de betonverharding op de bovengenoemde wegen een bedrag van € 7,06/m² ofwel € 0,24/m²/jaar. In paragraaf 7.4 ‘Aanlegkosten ongewapende betonverhardingen’ zijn de gemiddelde aanlegkosten van een type 2 weg berekend op all in, exclusief BTW, € 51,-/m². Dit aanlegbedrag gerelateerd aan bovengenoemde onderhoudskosten over een periode van 30 jaren komen deze dan neer op 13,8% van de aanlegkosten, ofwel jaarlijks op 0,46%. Enkele opmerkingen: 1 In de schadegevallen per wegvak valt op dat de wegvakken Eersel-Dommelen, Den BoschSchijndel en St.Anthonis-Boxmeer erg veel schades aan voegranden vertonen. Wat de twee laatste wegvakken betreft wordt dit toegeschreven aan de asbest- of kurkscheurinleiders die toen (circa 1970) nog werden toegepast. Het wegvak Eersel-Dommelen is het eerste wegvak van de provincie waarop bij aanleg de voegen gezaagd werden. De uitvoering is - volgens informatie van de betrokken projectbegeleiders van de provincie - vanwege het min of meer experimentele karakter en problemen bij de afstelling van de zaagbladen niet vlekkeloos verlopen. Bij dit wegvak zou dit achteraf het grote aantal voegschades kunnen verklaren. Op de andere wegvakken doet zich dit verschijnsel niet of nauwelijks voor. Zou men deze (extreme) schades buiten beschouwing laten dan lopen de onderhoudskosten terug met circa 30% in de perioden van 10/20 en 20/30 jaren. 2
De ingeschatte gemiddelde kosten voor herstel van de diverse schades zijn zeker niet te laag aangehouden. Zeker omdat de schadegrootten bij de typen 1 en 2 wegen ook aan de ruime kant zijn aangehouden. Anderzijds zijn de becijferde gemiddelde aanlegkosten voor de type 1 en 2 wegen ook aan de hoge kant. Beide factoren zorgen er wel voor dat het percentage onderhoudskosten versus aanlegkosten redelijk in evenwicht blijft.
45
Literatuur 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Handleiding Cementbetonwegen - Standaardconstructies. CROW-publicatie 120. Ede, CROW, september 1997 Langsscheuren in autosnelwegen met een ongewapende betonverharding. CROW-rapport 97-8. Ede, CROW, november 1997 Betonwegennieuws, uitgave VCW (Gouda) en VNC (’s Hertogenbosch). Diverse artikelen in diverse jaargangen ‘Betonwegen, Keigoed. Ervaringen van de provincie Noord Brabant met het onderhoud aan cementbetonverhardingen.’ Wegbouwkundige Werkdagen 2000. Ede, CROW, 2000 Onderhoudsrichtlijnen cementbetonverhardingen. CROW-rapport 98-4. Ede, CROW, juni 1998 Klein Onderhoud aan Wegverhardingen. CROW-rapport 1999-2. Ede, CROW, mei 1999 Klein Onderhoud aan cementbetonwegverhardingen. Intern CROW-werkgroep rapport. Ede, CROW, mei 1999 Onderhoudsmaatregelen en reparatietechnieken ongewapende betonverhardingen. CROWpublicatie 151. Ede, CROW, november 2000 Wegbeheer. CROW-publicatie 147. Ede, CROW, maart 2001 Schadecatalogus Visuele Inspectie. CROW-publicatie 146b. Ede, CROW, maart 2001 Beheerkosten weginfrastructuur. CROW-publicatie 145. Ede, CROW, maart 2001 Doorgaand gewapende betonverhardingen Autosnelwegen en overige toepassingen. CROWpublicatie 160. Ede, CROW, december 2001 Nomenclatuur van Weg en Verkeer. CROW-publicatie 156. Ede, CROW, juli 2001
46
Colofon Uitgave: Editie: Auteurs: Bewerking: Productie:
CROW, Ede Coördinatiecommissie Betonverhardingen augustus 2003 ing. A.M.M. Rovers ing. H. van den Beld ir. Th.S. Grob ir. A.J. van Leest CROW, afdeling Communicatie
CROW-rapport 03-08 ‘Onderzoeksresultaten CROW-werkgroep Evaluatie Onderhoudservaringen Betonwegen’ is als pdf-bestand kosteloos te downloaden vanaf de website van CROW www.crow.nl (menu ‘Producten en diensten’). Een papieren versie kost € 30,- (incl. verzendkosten binnen Nederland). Bij CROW te bestellen onder vermelding van het artikelnummer: 03-08 - via de website: www.crow.nl/shop - per post: Postbus 37, 6710 BA Ede - per fax: (0318) 62 11 12
47