Hoe voorkom je walsschade bij onderhoud aan ZOAB?

Transcriptie

1 Hoe voorkom je walsschade bij onderhoud aan ZOAB? Jan Voskuilen 1, Piet van Dijk 2 en Evert de Jong 3 1 Rijkswaterstaat, Dienst verkeer en Scheepvaart 2 Rijkswaterstaat, Dienst Zuid Holland 3 VBW-Asfalt Samenvatting RWS past vanaf 1987 ZOAB op autosnelwegen toe. Eerst ter bevordering van de verkeersveiligheid en vanaf 1990 tevens om geluidshinder te beperken. Momenteel heeft 90% van hoofdwegennet ZOAB als deklaag. Omdat er door verschil in verkeersbelasting ook verschil is tussen de levensduur van ZOAB op de rechter en linker rijstrook hanteert Rijkswaterstaat (RWS) de volgende onderhoudsfilosofie: Na ca. 10 jaar wordt eerst de rechter rijstrook vervangen door nieuw ZOAB en na ca. 15 jaar wordt rijbaanbreed het ZOAB vervangen. Vanaf ca ervaart Rijkswaterstaat (RWS) dat er steeds meer walsschade ontstaat in het naastliggende oude ZOAB bij het aanbrengen van zgn. ZOAB inlagen op de rechter rijstrook. Walsschade is de rafeling die wordt geïntroduceerd door het insnijden van walswielen op het bestaande asfalt door het uitrijden van de walsen bij de verdichting van de nieuwe inlage. De walsschade in het oude ZOAB, die binnen korte tijd ontstaat, moet dan daarna ook weer worden gerepareerd. Vanwege de geraamde kosten van circa 10 miljoen Euro per jaar, die hiermee Nederland breed gepaard gaan en de extra verkeershinder, heeft RWS Dienst Oost Nederland (DON) een aannemer gevraagd of de walsschade is te voorkomen. Vanuit DON is aangegeven dat het eigenlijk zo zou moeten zijn dat de wals niet meer op het oude naastliggende asfalt zou moeten komen. De opdrachtnemer is hierop ingegaan en instrueerde de walsmachinisten om niet meer met de walsen op de naastliggende rijstroken te komen: een walsverbod voor het naastliggende ZOAB. Het grootste probleem dat verwacht werd waren slecht verdichte naden. Dit probleem deed zich echter niet voor. Uiteindelijk heeft dit geleid tot een goede kwaliteit ZOAB zonder walsschade op het naastliggende ZOAB. Daar er bij andere aannemers veel discussie was over het walsverbod, is een discussiedag georganiseerd waaraan zowel vertegenwoordigers van RWS, TU Twente als van VBW-Asfalt deelnamen. Op die dag zijn de oorzaken en oplossingen besproken om walsschade te voorkomen en is getracht een functionele eis op te stellen voor contracten. Na alle mogelijkheden gewogen te hebben is uiteindelijk besloten om landelijk een walsverbod op te nemen in contracten. In deze paper worden de oorzaken en oplossingen om walsschade te voorkomen beschreven. Steekwoorden ZOAB, walsschade, rafeling, inlagen, onderhoud 1

2 1. Inleiding RWS past vanaf 1987 ZOAB op het snelwegennet toe; eerst vanwege verkeersveiligheid en vanaf 1990 tevens om geluidshinder te beperken. Momenteel heeft 90 % van de autosnelwegen ZOAB als deklaag. Einde levensduur wordt meestal bepaald door overmatig steenverlies (rafeling) uit het ZOAB oppervlak. Omdat er door verschil in verkeersbelasting ook verschil is tussen de levensduur van ZOAB op de rechter en linker rijstrook hanteert Rijkswaterstaat (RWS) de volgende onderhoudsfilosofie: Na circa 10 jaar wordt eerst de rechter rijstrook vervangen door nieuw ZOAB en na circa 15 jaar wordt rijbaanbreed het ZOAB vervangen. Deze onderhoudsfilosofie leidde in relatief korte tijd tot waaiervormige rafeling op de aangrenzende rijstrook. Van deze rijstrook was ingeschat dat deze nog een restlevensduur van 5 jaar had. Gezien het patroon van de geconstateerde vroegtijdige rafeling kon niet anders worden geconcludeerd dan dat de oorzaak van deze schade was ontstaan door het insnijden van de walswielen op het aangrenzende ZOAB. Duidelijk zichtbare, waaiervormige rafeling op linkerrijstrook geïntroduceerd door wals. De walsmachinisten hebben in hun opleiding geleerd om tijdens het walsen van de rechter rijstrook de langsnaad aan te snijden en maken hierbij waaiervormige bewegingen over het naastliggende oude ZOAB. Aangenomen wordt dat door deze hoge lijnbelastingen scheurtjes ontstaan in de hechtbruggen van mastiek tussen de stenen. Het bitumen in ZOAB is namelijk na 10 jaar al sterk verouderd, waardoor de hechtbruggen brosser en scheurgevoeliger zijn dan de hechtbruggen van vers ZOAB. De door de walsbelasting ontstane scheurtjes in de hechtbruggen groeien onder invloed van de verkeersbelasting verder tot er breuk optreedt, waarna steenverlies ontstaat. Indien er een steen loslaat, volgen er snel meer omdat zijdelingse steun ontbreekt. Op deze wijze kan er in korte tijd (soms al na enkele weken) na het vernieuwen van de rechter rijstrook vroegtijdige rafeling optreden in de linker rijstrook als gevolg van het overrijden van walsen. Dit wordt walsschade genoemd. 2

3 Deze walsschade confronteert RWS met hoge, onvoorziene kosten worden geraamd op circa 10 miljoen Euro voor het hele hoofdwegennet en zijn niet te verhalen. Het oude ZOAB is al minstens 10 jaar oud en er zit geen garantie meer op. Daarnaast is het oude ZOAB vaak door een andere aannemer aangelegd. Ook heeft de walsschade consequenties voor de weggebruikers, want nadat zij eerst verkeershinder hebben ondervonden van de rechter rijstrook, ondervinden zij snel daarna ook verkeershinder door de reparaties van walsschade op de linker rijstrook. RWS Dienst Oost Nederland (DON) heeft in 2010 in het (destijds) lopende LVO3 contract aan de aannemer gevraagd hoe walsschade is te voorkomen. Vanuit de DON is aangegeven dat het eigenlijk zo zou moeten zijn dat de wals niet meer op het (oude) naastliggende asfalt zou moeten komen. De betreffende aannemer heeft uit eigen beweging voorgesteld om vervolgens zo te werk te gaan. Alle walsmachinisten zijn geïnstrueerd niet meer op het naastliggende ZOAB te komen. Een walsverbod voor het naastliggende ZOAB. De rest van het werk is zodanig uitgevoerd dat de wals niet meer op de naastliggende stroken kwam waardoor de introductie van rafeling door de walswielen, de walsschade, is voorkomen. Het verwachte probleem van slecht verdichte naden heeft zich niet voorgedaan. In het opvolgende contract heeft de DON voorgeschreven dat de wals niet meer op het naastliggende asfalt mocht komen. De betreffende aannemer nam dat in eerste instantie niet serieus, ondanks dat dit aspect tijdens inlichtingen benadrukt is. Na een goed gesprek is dit probleem opgelost en heeft de DON geen walsen (en dus ook geen walsschade) meer gezien op de naastliggende rijstroken. De Dienst Oost Nederland heeft daarna in de volgende LVO contracten het artikel opgenomen: Bij een inlage is het tijdens het verdichtingsproces niet toegestaan dat de wals zich begeeft op het naastliggende zeer open asfaltbeton. Binnen RWS werd onderzocht of de oplossing van DON Nederland breed kon worden opgenomen in RWS contracten. Na overleg met VBW-Asfalt werd besloten om een workshop te organiseren. De deelnemers bestonden uit vertegenwoordigers van RWS, TU Twente en de opdrachtnemers. Het doel van de workshop was om een functionele eis te ontwikkelen waarmee walsschade in ZOAB was te voorkomen. Hiertoe werd op 22 september 2011 een sessie georganiseerd in het LEF Future Center van RWS in Utrecht. Daar werd de gehele dag in verschillende samenstellingen hard gewerkt aan het opstellen van een functionele eis om walsschade te voorkomen. In deze paper wordt verslag gedaan van de discussies over het voorkomen van walsschade en het uiteindelijke bereikte resultaat. 2. Eerdere bevindingen Al een aantal jaren geleden werd de geconstateerde schade in het naastgelegen oude ZOAB toegeschreven aan het berijden van het oude ZOAB van met name de walsen. Vanuit RWS zijn vervolgens een aantal eisen in het contract opgenomen om deze schade zoveel mogelijk te beperken. In het modelcontract Variabel onderhoud asfaltverhardingen was ter voorkoming van walsschade opgenomen dat de aannemer voor, na en naast de inlage een emulsiegedragen conserveermiddel moest aanbrengen dat een verjongingsolie bevat. Het idee was dat hiermee het bindmiddel minder bros zou worden en dat eventuele scheurtjes geheeld konden 3

4 worden. De ervaringen hiermee zijn wisselend en er is discussie of het sproeien van dit middel vooraf of achteraf moet plaats vinden. Als het vooraf aangebracht moet worden, zou het oude brosse bindmiddel soepeler worden gemaakt, waardoor het minder bros wordt en minder gevoelig wordt voor walsschade. Volgens sommigen zou het verjongingsmiddel minstens twee weken voor de inlage moeten worden aangebracht om zijn werking goed te kunnen doen. Deze extra werkgang levert extra verkeershinder op en is daardoor minder praktisch. Anderen beweren dat het verjongingsmiddel moet worden aangebracht na het aanbrengen van de inlage. Op deze wijze worden de door de wals ontstane walscheurtjes geheeld. Kortom, er is enige onduidelijkheid over wanneer het verjongingsmiddel moet worden aangebracht en of het echt wel helpt. Het is echter beter om walsschade te voorkomen. Omdat men ook intern RWS zich realiseerde dat een walsverbod niet direct paste binnen de huidige contractvormen was er RWS veel aan gelegen een functionele eis op te nemen. Het toepassen van het walsverbod bij RWS Oost Nederland heeft in de pers tot de volgende artikelen geleid: 4

5 3. Probleemstelling Vanaf begin 2003 heeft Rijkswaterstaat de ervaring dat bij inlagen op de rechter rijstrook steeds meer rafelingsschade ontstaat in het naastliggende oude ZOAB. Deze schade in het oude ZOAB, ook wel walsschade genoemd, ontstaat na de reparatie en moet dan zo snel mogelijk worden gerepareerd. Deze schade heeft dan ook grote invloed op de extra kosten die door Rijkswaterstaat moeten worden gemaakt. Tevens werkt dit extra onderhoud belastend voor de mobiliteit en lijdt Rijkswaterstaat hierbij imago schade. Imago schade die de totale branche treft. De uitvoerende opdrachtnemer wil ook eer van zijn werk hebben en wil de schade het liefst voorkomen. Veel weggebruikers denken dat deze schade ontstaat omdat Rijkswaterstaat zou zijn vergeten dit deel van het wegdek te vervangen. Er is Rijkswaterstaat dan ook veel aangelegen dit probleem op te lossen. 4. Doelstelling De belangrijkste oorzaak van walsschade is het berijden van walsen over het naastgelegen oude ZOAB bij het maken van inlagen. Daarom is in eerste instantie het doel om de meest belangrijke oorzaak van deze schade aan te pakken. Rijkswaterstaat en VBW-Asfalt hadden zich tot doel gesteld deze walsschade zoveel mogelijk te beperken. In de contracten waren hiervoor tot op heden beperkte eisen opgenomen (conserveermiddel met verjongingsmiddel aanbrengen), waarvan het moment van toepassing en de werking ervan discutabel zijn. Rijkswaterstaat heeft zich dan als doelgesteld om in overleg met de branche een realistische functionele eis op te stellen ter voorkoming van walsschade en deze met spoed op te nemen in de contracten. 5. Oorzaken schade In mei 2011 is door Rijkswaterstaat, Periodiek Overleg Kwaliteitszorg Wegbouwkunde (POK WB), een interne werkgroep in het leven geroepen die tot doel had te inventariseren wat de oorzaken waren van de geconstateerde walsschade. Deze belangrijkste oorzaken zijn volgens POK WB: 1. Hogere lijnbelasting (walsen) 2. Veroudering/bros (naastgelegen asfalt) 3. Instructie walsmachinisten 4. RWS (werkbare uren, werkruimte, toezicht enz.) 5. Snelheid en grofheid frezen Omdat schade t.p.v. de langsnaad door RWS mogelijk wordt veroorzaakt door te hoge freessnelheid en het te grof frezen, is bij de Dienst Oost Nederland een proef uitgevoerd met verschillende freessnelheden bij inlagen. Hierbij zijn visueel echter geen verschillen in schadebeeld geconstateerd. Naast deze oorzaken zijn er ook oplossingen aangedragen waarbij rekening is gehouden met het effect van de maatregel op de waterdoorlatendheid, de stroefheid, de geluidsreductie, de verkeershinder en de kosten. Op basis van de hoogste score werden de drie volgende maatregelen als de beste keus gezien: 1. Oude asfalt niet berijden (walsverbod) 2. Herinstrueren walsmachinisten 3. Minimale temperatuurgrens bij uitvoering 5

6 En in minder mate: a. Toepassen van rubbermatten om oud ZOAB te beschermen b. Aangepaste wals c. Naadverwarming d. Kleef met verjongingsmiddel 6. Wat kan RWS doen? Inmiddels is duidelijk dat het insnijden van de walswielen de meest belastende oorzaak is. Met name bij het afwerken van de langsnaad. Parallel aan de uitkomst van de POK WB werkgroep heeft RWS DON een walsverbod ingezet op een werk. De verwachting dat daarmee enkele problemen zouden kunnen ontstaan, zoals minder goed verdichte naden en slechtere vlakheid, is niet ingevuld. Het bleek goed mogelijk om in het werk de geëiste kwaliteit te behalen zonder het bestaande oude ZOAB te berijden. Hiervoor had de aannemer zijn walsmachinisten goed geïnstrueerd. Desondanks was Rijkswaterstaat niet geheel tevreden omdat een walsverbod als contracteis niet goed in de huidige contracten past. 7. Wat kan de aannemer doen? Daar er bij de branche veel discussie was over het walsverbod, was Rijkswaterstaat benieuwd naar de mening en mogelijke oplossingen van de branche. Op de discussiedag in het LEF Future Centre werden, soms voor de hand liggende oplossingen, maar ook oplossingen die wellicht een kans hebben en nader uitgewerkt moeten worden, aangedragen. Enkele van de ideeën waren: - door asfaltspreidmachine 100 % verdichting laten aanbrengen zodat geen walsverdichting meer nodig is; - zodanige verdichting door de asfaltspreidmachine dat minder zware walsen volstaan; - mengselverbetering, beter bestand tegen walsverdichting; - aangepast walsen (aan de zijkant een lichter walswiel voor de naadverdichting); - herinstrueren walsmachinisten; - DBFM contracten. Als een aannemer gedurende een lange periode verantwoordelijk is voor het onderhoud, zal hij zelf ideeën bedenken en toepassen om walsschade op zijn eigen werk te voorkomen; - garantieverplichting naastliggende strook; - EMVI beloning resp. bonus/malus bij voorkomen walsschade. 8. Wat is er bereikt? Wat Rijkswaterstaat met deze discussiedag tevens hoopte te bereiken was de bewustwording bij de branche. Het is voor Rijkswaterstaat van groot belang dat de opdrachtnemer zich bewust is van: - de financiële gevolgen voor Rijkswaterstaat en dus de belastingbetaler; - de onnodige extra verkeershinder en daardoor imagoschade, niet alleen voor RWS maar de totale branche; - consensus bij alle partijen over een voor te schrijven maatregel zoals deze in de contracten gaat komen. 6

7 Ook heeft RWS begrip gekregen voor de situatie van de aannemer. Vaak heeft deze maar een beperkt tijdsvenster in de nacht om een werk te realiseren. Hierdoor moet snel worden gefreesd en ontstaan er veel naden door de kleine werkvakken. Op basis van de voorstellen is vervolgens gezamenlijk getracht een functionele eis op te stellen. Indien er buiten verkeer grote wegvakken kunnen worden onderhouden, zal dit zeker een bijdrage leveren aan de vermindering van de walsschade. 9. Het resultaat Als meest veelbelovende aanpak voor de huidige situatie waar de rechterrijstrook moet worden vervangen is gedacht aan EMVI. De Economisch Meest Voordelige Inschrijving waarbij de garantie voor het in stand houden van de kwaliteit van de linkerrijstrook zwaar zou meetellen. Bij de uitwerking bleek dit echter te leiden tot ingewikkelde en ondoorzichtige beschrijvingen. Na uitgebreide discussie was de conclusie van alle partijen dat het eigenlijk veel simpeler is om gewoon voor te schrijven wat echt wenselijk wordt geacht, namelijk het verbieden om met de wals op het naastgelegen asfalt te komen. Ervaringen hiermee bij RWS DON hebben immers aangetoond dat het goed mogelijk is om zonder met de walsen op het aangrenzende ZOAB te komen een kwaliteit te behalen die voldoet aan de eisen zoals thans in de contracten zijn opgenomen. BO.UV.02 UITVOERING geen wals op naastliggende bestaande Open Deklagen Tijdens het verdichtingsproces van een nieuwe deklaag is het niet toegestaan dat de wals zich begeeft op een naastgelegen bestaande open deklaag Verificatiemethode Werkplan en aantoonbare naleving daarvan door ON Bovenliggende eis(en) Onderliggende eis(en) 7