Voegovergangen in een goed ontwerp4201434Voegovergangenin een goedontwerpVoegovergangen verdienen meer aandacht volgens PlatformVoegovergangen en OpleggingenVoegovergangen in een goed ontwerp 42014 35Een voegovergang is als `miniem' onderdeel van hettotale ontwerp van een kunstwerk een lastig tevangen aspect. Mede door het specialistische karak-ter en het gebruik van standaarddetails (onderdeelvan ROK), ziet de ontwerpend ingenieur vaak ookgeen reden dieper op het ontwerp in te gaan. Ookhet late moment van inkoop speelt een rol, waar-door bij het ontwerp niet de juiste randvoorwaardenbeschikbaar zijn. Sinds enige tijd is er het PlatformVoegovergangen en Opleggingen, dat de bewust-wording van dit aspect als speerpunt heeft gekozen.Voegovergangen vormen de schakel tussen wegen en viaductenen bruggen. Ze moeten het verkeer kunnen dragen, bewegin-gen van de viaducten en bruggen kunnen opnemen, de krach-ten van het verkeer opnemen en de omgeving van de voegover-gangen beschermen tegen gevolgschade van lekkage. Daarnaastmoeten voegovergangen tegenwoordig vooral geluidsarm zijn.Door de toepassing van ZOAB en tweelaags-ZOAB overstijgthet geluid van voegovergangen steeds vaker het verkeerslawaai.Het is van belang dat voegovergangen gedurende de vereistelevensduur goed blijven functioneren. Samen met de verhar-ding vormen ze een significant aandeel van de totale onder-houdskosten tijdens de levensduur van een kunstwerk.De randvoorwaarden van een geschikte voegovergangscon-structie worden in het ontwerp van een kunstwerk nog maarweinig specifiek gemaakt. Het toepassen van een standaardde-tail uit de bekende bundel van Rijkswaterstaat, lijkt voor veelingenieurs voldoende voor het ontwerp. In de praktijk zijn erechter diverse randvoorwaarden die de keuze van een voegcon-cept en het ontwerp van een brug of viaduct kunnen be?nvloe-den. En daarmee ook bepalend zijn voor de werkelijke levens-duur van een constructie. In het navolgende enkele aandachts-punten die gelden bij het ontwerp van een brug of viaduct metbetrekking tot de voegovergangen.Minimalisering aantal voegovergangenRelatief korte kunstwerken kunnen soms beter als integraal-constructie worden uitgevoerd, dus zonder voegovergangen. Indat geval kunnen de aanschaf, het onderhoud en het bijbeho-rend oponthoud (voertuig-verliesuren) worden bespaard. Metname het groot onderhoud en de daarbij behorende wegafslui-tingen met voertuig-verliesuren zijn veelal doorslaggevend. EenLCC-analyse kan hierbij goed inzicht geven.Toetsing capaciteitEen belangrijk aandachtspunt van een voegovergangsconstruc-tie zijn de werkelijke verplaatsingen in relatie tot de gesteldeeisen. Ontwerpers beoordelen normaliter de functionele capa-citeit van een constructie op basis van productinformatie. Dewerkelijke toepasbaarheid moet echter ook worden getoetst aande praktijk. Een belangrijk gegeven om te toetsen, is daarbij deminimum- en maximumopening van een voegconstructie. Deminimumopening is van belang om het rubberafdichtingspro-fiel goed te laten functioneren. Deze wordt aangegeven door deleverancier. De maximumopening geldt vooral om te voldoenaan eisen ten aanzien van veiligheid, rijcomfort en het minima-liseren van de geluidsemissie. Hiervoor gelden eisen zoalsgesteld in `RTD1007-2: Eisen voor Voegovergangen', een zoge-heten Rijkswaterstaat Technisch Document (RTD). Voor dila-taties geldt doorgaans een maximumopening van 80 mm.1Barry doornVolker InfraDesignPlatform Voegovergangen en OpleggingenIn de afgelopen jaren heeft het beleid van Rijkswaterstaat onderandere geleid tot de oprichting van het Platform Voegovergan-gen en Opleggingen. In dit platform, dat wordt gefaciliteerd doorSBRCURnet, wisselen marktpartijen en RWS veel kennis uit.Inmiddels zijn dertig partijen aangesloten, waaronder achtgouden leden. In de goudenledenvergadering van 15 mei 2013is vastgesteld dat bewustwording een belangrijk doel is voor hetplatform de komende jaren. Zeker in het licht van de vernieuwdefilosofie over integraal ontwerp op basis van Life Cycle Costing(LCC), en de prikkels hiervan in de nieuwe contractvormen.1 Voegovergangen tussen wegen en viaducten en brug-gen hebben diverse functies; ze dragen het verkeer envangen de bewegingen van het viaduct of de brug ende krachten van het verkeer opVoegovergangen in een goed ontwerp4201436RekenvoorbeeldAls voorbeeld wordt een eenvoudig detail beschouwd, conformSD-VOEG-02 (fig. 2). De berekende verkorting van hetbrugdek bedraagt 46 mm en de berekende verlenging30 mm. De totale verplaatsing bedraagt dus 46 + 30 = 76 mm.De capaciteit van het systeem is maximaal 80 mm vanwege deeis aan de maximale voegopening, dus dat lijkt voldoende. Detotale verkorting van de brug (vergroting van de voegope-ning) bedraagt 46 mm ten opzichte van de neutrale tempera-tuur (+10 ?C). De installatie van een rubberafdichtingsprofielvraagt echter ook nog een praktische minimumopening vari?-rend van 35-40 mm (verschilt per type/capaciteit rubber). Detotale voegopening kan bij 10 ?C dus 81-86 mm worden. Eenoverschrijding van de eis aan de maximale opening van eenvoegovergang zoals eerder beschreven. Als het moment vaninstallatie dan tevens in een ongunstig jaargetij valt (zomer),zal de overschrijding nog groter zijn.SinusplatenDoor de ontwikkelingen ten aanzien van het reduceren vangeluidsproductie zijn inmiddels systemen verkrijgbaar diezijn uitgerust met sinusplaten (fig. 3b en fig. 4). Deze platendie de dilatatie overbruggen, reduceren het geluid aanzienlijk.Het haaks aanrijden van de randprofielen in de voegovergangEen bijkomend aandachtspunt is de minimaal benodigdeopening voor het installeren van de rubbervoegafdichting inrelatie tot het moment van installatie. Voegovergangen zijn alsonderdeel van de afbouwfase vaak kort voor de oplevering vaneen kunstwerk gepland. De afdichting is vooral nodig omuitspoeling van het talud en de inwerking van (chloridehou-dend) hemelwater te voorkomen. Later terugkomen voor deafdichting (met bijbehorende wegafsluiting) is veelal geenoptie. Het navolgende rekenvoorbeeld illustreert dit aandachts-punt.+10 ?Cbrugdeklandhoofdberekendeverlenging:30 mmberekendeverkorting:46 mmmax. 100DEK LANDHOOFDne))pecialist)max. 80DEK LANDHOOFDmax. 100DEK LANDHOOFDLET OP: Detailbundel bestaat uitmeerdere bladen. Blad alleen geldig incombinatie met overige bladen. Zie blad 2voor inhoudsopgave en versiebeheer.schaal 1:10Staal rubber voeg type 1.2a1Getoonde voeg: SN ESV-N1schaal 1:10Sinusvoeg type 1.2a2Getoonde voeg: SN ESV-NG1Toe te passen wanneer kruisingshoek kleiner is dan 58,5? (65 gon) Toe te passen wanneer kruisingshoek ligt tussen 58,5? en 90? (65 tot 100 gon)kruisingshoek58.5?* = inclusief druklaag** = betreft geoptimaliseerd principe met grotere ankerbeugelsen grotere liggerinkassingen tbv toleranties bij zeeg*** = conform eisen voegovergangen NBD00400type1.2a2type1.2a1Bouwvolgorde:1. overkluizing inkassingen (saaone)2. aanbrengen membraan (saaone)3. aanbrengen uitvullaag / onderlaag (saaone)4. inzagen (saaone)5. opbreken asfalt en overkluizing (saaone)6. installeren voegovergangconstructies (specialist)7. aanbrengen dubbellaags zoab (saaone)Alle (horizontale) maten loodrecht op as steunpuntOpdrachtgever ProjectWBS WP-SBSvrijgavestatusformaatschaalpar.revisiedoc.nr.d.d.blad/bladenTopcodecontrole par.d.d.getekend par.d.d.QR-codetek.nr.SAA - Schiphol-Amsterdam-Almere - A1-A6Detailbundel Kunstwerken A1/A6 Diemen - AlmereDC07 Voegconstructie blad 1SAAone-OWM-TEK-000014GEN-DET-00012.1bCONCEPT11/29A31:100.0000238P van TeijlingenB DoornF Renkema09-05-2014hasfalt,dek =130 mm (DC03b) +verwachte zeeg (Spanbeton)werkelijke situatiebepalen ahv tekeningmax. 80 mmmax. 100 mm23a43b2 Eenvoudig detail conform SD-VOEG-02, zoals gebruikt in het rekenvoorbeeld3 Voegconcept zonder sinusplaten (a) en voegconcept met sinusplaten (b)4 Effect van een zeeg op de afstemming van wapening tussen een voegovergang in de uitvoeringsfaseVoegovergangen in een goed ontwerp 42014 37de specificatie bij de inkoop een cruciale rol. Een voegover-gang is geen `standaardonderdeel' dat altijd past.Voegconcept`renovatiemodel'bij nieuwbouwIn RTD 1007-1 wordt ook een `renovatiemodel' genoemd(concept 1.2b). Dit model is bedoeld voor het vervangen vanbestaande voegovergangen en niet voor nieuwe kunstwerken.Er zijn echter uitzonderlijke situaties waarbij dit voegconceptbij nieuwe kunstwerken meer geschikt is dan een `nieuwbouw-model' (concept 1.2a). Dit wordt veroorzaakt door decomplexiteit van de randvoorwaarden. Een belangrijk aspectbij voegconcept 1.2b is dan de dagmaat van het kunstwerkin het ontwerp en de praktijk (met toleranties). Deze voeg-overgangen zijn niet ontworpen voor grote voegopeningen(>60 mm). De ontwerper prefereert echter vaak een groterevoegopening, bijvoorbeeld omwille van grondbelasting (hetlandhoofd komt dan iets dichter naar het dek), berekendezettingen in het landhoofd of de gewenste ruimte voor hetplaatsen van de liggers. Bij openingen groter dan 50-60 mmontstaat het risico dat voor de wapening van de voegovergan-gen in de dekkingszone van de constructie wordt geboord. Ookde werkelijke maat na uitvoering is hier een belangrijkaandachtspunt omdat toleranties negatief kunnen uitvallen.Een mogelijke oplossing is bijvoorbeeld het opstorten van defrontwand na het plaatsen van de liggers. Indien men hiervoorkiest omwille van eventuele zettingen, dan zal het oplegblokhier ook in faciliteren. Vaak worden de blokken dan hoger enslapper, wat weer effect heeft op de verplaatsingen die de voeg-overgangsconstructie moet kunnen opnemen. Deze relatie isdaarmee een belangrijk punt van aandacht.Het achteraf pneumatisch boren op de rand van verhard betonis ook met het oog op Life Cycle Costing niet gewenst. Deankers van een voegovergangsconstructie volgens concept 1.2bzitten veelal dicht op de rand van het beton. Als men het voeg-concept 1.2b desondanks wenst toe te passen, biedt de siliconeter plaatse van de dilatatie levert namelijk de grootstegeluidspieken. Bij sinusplaten wordt deze haakse aanrijdingvoorkomen. Dergelijke systemen zijn in staat voegbewegingentot 100 mm op te nemen waarbij aan de voorwaarden tenaanzien van veiligheid, rijcomfort en geluidsreductie wordtvoldaan. De maximumvoegopening van 80 mm volgens RTD1007-2 mag in dit geval worden verruimd tot 100 mm. Goedom te weten: voegovergangen zonder sinusplaten wordensoms ook als voldoende geluidsarm beschouwd, bijvoorbeeldals gevolg van de kruisingshoek. Voor meer informatie wordtverwezen naar RTD 1007-1 en RTD 1007-2.Relevante RTD'sVoor voegovergangen bestaan de volgende RijkswaterstaatTechnisch Documenten (RTD's).Deze documenten vormen samen ??n samenhangend pakket:? RTD 1007-1: Meerkeuzematrix (MKM) voegovergangen (infor-matief document)? RTD 1007-2: Eisen voor Voegovergangen: Kader (norm)? RTD 1007-3: Geluideisen voor Voegovergangen: Kader (norm)? RTD 1007-4: Richtlijnen voor flexibele voegovergangsconstruc-ties: handreikingOog voor zeegEen ander aandachtspunt is het effect van zeeg op de afstem-ming van wapening tussen een voegovergang en dekconstructie(fig. 4). Het komt veel voor dat de ankerbeugels van een voeg-overgang in de uitvoeringsfase niet overeenkomen met depositie van de wapening in het brugdek. Dit komt door deverschillen tussen het theoretische ontwerp en de werkelijkesituatie als gevolg van opbuigende brugliggers. Ter plaatse vanvoegovergangen is het niet de theoretische opbouw van deverharding die bepalend is, maar de werkelijke hoogte metinbegrip van uitvulling met asfalt. Hierbij moet het ontwerpvoorzien in de variaties die voorkomen door de werkelijkezeeg. Dit is geen eenvoudige klus.Ook een aandachtspunt is de ori?ntatie van de wapening inhet dek en de frontwand van het kunstwerk. Deze moetworden afgestemd op de verankering van de voegovergangs-constructie. Met name bij een scheve kruising tussen rijrich-ting en voegovergang is dit belangrijk omdat de wapeningconflicteert wanneer de richting niet gelijk is. Deze aspectenkunnen met gedetailleerd tekenwerk binnen het uitvoerings-ontwerp volledig worden beheerst. Uiteraard speelt ook hierschaal 1:10Voeg tpv schampkantToepassen van siliconen instortpluggenvanwege eisen aan boren in verhard betoni.r.t. de randafstand (saaone)LET OP: Detailbundel bestaat umeerdere bladen. Blad alleen geldigcombinatie met overige bladen. Zie blvoor inhoudsopgave en versiebeheeschaal 1:20Doorsnedeschaal 1:20Bovenaan"opboren" gaten t.b.v. opruwendoor specialist voegovergangenOpdrachtgeverWBS WP-SBSvrijgaveformaatschaalpar.d.d.blad/bladenTopcodecontrole par.d.d.getekend par.d.d. 13/29A31:100.0000238P van TeijlingenB DoornF Renkema09-05-2014toepassen van silicone instortpluggenvanwege eisen aan boren in verhard betoni.r.t. de randstand`opboren'gaten t.b.v. opruwendoor specialist voegovergangen55 Bij de toepassing van het`renovatiemodel'kan een siliconeinstortvoorziening een oplossing biedenVoegovergangen in een goed ontwerp4201438ConclusieDe genoemde voorbeelden zijn veelvoorkomende aspecten diede samenhang tussen het civiel ontwerp en een ogenschijnlijkeenvoudige voegovergangsconstructie weergeven. Integraalontwerpen betekent vooral de randvoorwaarden inzichtelijkmaken. Dit zal in de komende jaren een van de speerpuntenzijn voor het Platform Voegovergangen en Opleggingen. In dekomende jaren gaat de aandacht vooral uit naar voorlichting,publicaties en een goede invulling van contracteisen. instortvoorziening een oplossing (fig. 5). Hierdoor is achterafboren in verhard beton niet aan de orde en daarmee de kans opschade in een gevoelige zone gering.CentrifugaalkrachtenHet effect van centrifugaalkrachten betekent voor het oplegsys-teem dat de verplaatsingen in twee richtingen worden opgeno-men. Dit kan resulteren in dikkere oplegblokken en daarbijbehorende grotere verplaatsingen (fig. 7). Hierdoor kunnenzelfs kleine dekken de maximumcapaciteit van een enkelvou-dige voegovergang overschrijden indien geen aanvullendemaatregelen worden getroffen. Daarnaast moet tevens de zijde-lingse verplaatsing worden getoetst in relatie tot de beperkin-gen van de nieuwe generatie geluidsreducerende voegovergan-gen. De sinusvormige vingers kunnen slechts een beperktezijdelingse capaciteit bieden. Het voegconcept moet dus altijdworden afgestemd op het oplegsysteem en vice versa.Meer informatieRaadpleeg de Meerkeuzematrix voegovergangen RTD 1007-1, ofkijk op de website van het Platform Voegovergangen en Opleg-gingen: www.pveno.nl. De meerkeuzematrix staat op dezewebsite.766 Samen met de verharding vormen voegovergangen een significant aandeelvan de totale onderhoudskosten tijdens de levensduur van een kunstwerk7 centrifugaalkrachten kunnen resulteren in dikkere oplegblokken en daarbijbehorende grotere verplaatsingen