Voegovergangsconstructie of dilatatievoegprofiel?

‘Wat hebben jullie me nu voor bouwpakket geleverd?’ vroeg de aannemer die in het bestek voorgeschreven Buchberger voegprofielen had besteld voor een fietsbrug. Duidelijk was dat hij gewend was te werken met voegovergangsconstructies en niet met dilatatievoegprofielen. Weliswaar gaat het om bouwmaterialen die exact dezelfde functie hebben, maar alleen al het merkwaardige feit dat B&U-aannemers een ander woord gebruiken dan hun infracollega’s zegt veel. In alle gevallen gaat het om de afwerking van dilatatievoegen waarbij voegbeweging, verkeersbelasting, waterdichting en levensduur de belangrijkste keuzecriteria zijn. Duidelijk is dat in een snelweg een steviger type voegafwerking moet wordt toegepast dan in een parkeerdak. Bij projecten als een fietsbrug of een weg boven een parkeerkelder voldoet een relatief lichte constructie echter uitstekend*. Zulke projecten vallen met zo’n materiaalkeus in het grijze gebied tussen Infra en Burgerlijke- en Utiliteitsbouw. We zien nu dat de infra-ontwerper soms uitgaat van de beperkingen van een voegovergangsconstructie. In dit artikel wordt ingegaan op de verschillen tussen beide varianten.

Zowel voegovergangsconstructies (kortweg voc’s) als dilatatievoegprofielen zijn de flexibele schakel tussen twee onafhankelijk bewegende delen van een bouwwerk. De voegafwerking moet bescherming bieden aan de onderliggende constructie en tevens langdurig een veilige en comfortabele passage van verkeer mogelijk maken. Duidelijk is dat het juiste type moet worden afgestemd op de verkeersbelasting. Intensieve mobiele belasting  door vracht- en/of snelverkeer vraagt een meer solide constructie. Qua waterdichtheid zijn de B&U-voegprofielen superieur aan voc’s. De gebruiksruimte onder een parkeerdak is immers veel gevoeliger voor lekkage dan een landhoofd van een kunstwerk. Buchberger voegprofielen hebben zelfs een dubbele dichting.

Stalen voegovergangsconstructies worden in de fabriek op maat gemaakt in de vorm van het profiel van de weg. Vaak is het tussenrubber al gemonteerd voor transport. Brugvoegen van vijftien meter kunnen zonder probleem worden vervoerd en bij langere constructies biedt een veldlas of speciaal transport uitkomst. Dilatatievoegprofielen daarentegen komen in standaardlengten (doorgaans drie meter) in een kist. Daarin zitten ook de benodigde losse vormstukken, ankers, tussenrubber en waterdichte folie.

Bij de opstanden aan de voegeinden zit een groot verschil. Waar voc’s alleen onder een hoek van maximaal 45 graden kunnen worden ‘geknikt’ in verband het stugge tussenrubber, worden voor B&U profielen ook haakse hoeken geleverd. Het tussenrubber wordt in de fabriek door middel van vulkanisatie in gewenste hoek gezet. Dit betekent dat het wegprofiel van een fietsbrug met trottoirs aan beide zijden perfect gevolgd kan worden. Oplossingen met een verdiepte ligging van de voegconstructie onder het voetppad zijn helemaal niet nodig.

Ook wat betreft corrosiewering bestaan duidelijke verschillen tussen beide voegafwerkingen. Bij de B&U-oplossingen bestaat de onderconstructie uit aluminium of verzinkt staal. In verband met de perfecte waterdichting – zeker bij een dubbele dichting – ligt deze dragende constructie dus in een droog binnenklimaat en kan de corrosiewering daarop worden afgestemd. De bovenconstructie (klemlijsten) ligt wel in een door dooizouten agressief milieu. Ze worden daarom gemaakt van corrosievast staal.  Stalen voc’s daarentegen liggen in zijn geheel op het scheidsvlak tussen buiten en binnen. De corrosiewering is hierop aangepast.

Infra-voegafwerkingen worden in de sparing op de juiste hoogte gesteld met dommekrachten en ander hefmaterieel alvorens ze worden ingestort. De onderbouw van achteraf in te bouwen dilatatievoegprofielen worden stuk voor stuk in mortel gesteld. Zie dit filmpje. Pas als de onderbouw verankerd is wordt de constructie waterdicht afgewerkt. Van de meeste voegprofielen zijn overigens ook uitvoeringen beschikbaar die door de kopbouten lijken op de voetgangersuitvoering van een voc. Voorschrijving van deze variant voorkomt misschien een te grote cultuurschok.  

*) Zie het artikel ‘Voegovergangsconstructies voor fiets- en voetgangersbruggen’.

Renovatie van een nieuwe voegovergangsconstructie

Eind oktober 2015 werd een nieuwe fietsbrug geplaatst over de Blaloweg in Zwolle. Na ingebruikname werden de voegovergangsconstructies door de gebruikers als hobbel in de weg ervaren. Het ging hier om een eigen ontwerp, niet om een standaardproduct. Hoofdaannemer Reef Infra vroeg Arcas om advies. In goed overleg werd een oplossing bedacht die sinds juli 2016 naar tevredenheid functioneert. Terloops werd het nog niet onderkende probleem van de waterdichtheid opgelost.

brugDe Blalobrug is de hoofdverbinding voor fietsers uit Westenholte, Stadshagen en Kampen naar de binnenstad. Veel schoolgaande jeugd maakt gebruik van de route. De fietsbrug is 51 meter lang, 7,5 meter breed, 7 meter hoog en weegt ruim 100 ton. De boogbrug werd gebouwd op een nabijgelegen industrieterrein en is in zijn geheel op speciale karren naar zijn plaats gereden. Nadat de laatste trein op de belendende spoorlijn Zwolle – Kampen was gepasseerd, werd de boogbrug in een nacht op zijn plaats gehesen. De brug bestaat uit stalen hoofdliggers met daartussen geprefabriceerde betonnen platen waarop een druklaag is aangebracht.

DsnDe oorspronkelijk voegconstructie bestond uit twee verankerde corrosievast stalen hoeklijnen met daarop een eveneens corrosievast stalen strip van 10 mm dik. In eerste instantie was de hobbelgedachte om de afdekstrip te  vervangen door een compressieprofiel en de toplaag af te frezen tot het niveau van de hoeklijnen. Een dergelijke constructie wordt vaker toegepast bij kleine verkeersbruggen. De ervaring leert echter dat de voeg zelden waterdicht blijft. Bij deze brug bevinden alle afvoeren zich op de landhoofden, dus al het hemelwater dat op de brug terecht komt stroomt over de voeg.

randafwerkingOok het oorspronkelijk ontwerp was niet waterdicht. In theorie zou hemelwater over de stalen strip naar de andere kant van de voeg stromen, maar in dit geval was de hellingshoek daarvoor veel te gering. Capillaire werking en wind zorgen dat het water kan indringen. Voor constructies met een schubsgewijze opbouw zoals pannendaken geldt een minimale randafwerking2hellingshoek van 15°. Dan nog zijn aanvullende maatregelen nodig. Bijkomend probleem in de waterdichting was de randafwerking. De bovenliggende strip was weliswaar opgezet, maar het onderste hoekprofiel niet. De hier aanwezige kitnaad vertoonde een half jaar na ingebruikname al een scheur. Logisch, als bedacht wordt dat de hoofddraagconstructie is verbonden met het brugdek en enkele meters doorloopt. Het einde van de liggers beweegt dus langs het landhoofd.

In eerste instantie werd gedacht een standaard voegprofiel type VA.8.115/20 aan te brengen. Dit profiel heeft een zeer geringe hoogte. Voordeel is dat nauwelijks gefreesd hoeft te worden. Bij dit project zaten de stalen hoeklijnen echter in de weg.

nieuwAlle Buchberger profielen worden grotendeels opgebouwd uit standaard staalprofielen. Dat betekent dat betrekkelijk eenvoudig onderdelen kunnen worden weggelaten of worden vervangen door een andere kwaliteit. Hier werd gekozen voor een voegprofiel zonder voetplaat en een corrosievast stalen onderconstructie. Het aangepaste voegprofiel werd vastgelast op de al aanwezige hoeklijnen. Uiteraard werd het profiel van de weg – met name de goten aan weerszijden – gevolgd.  Het hoogteverschil met het oorspronkelijke wegdek werd opgevangen met een ter plaatse gemaakte spie van kunstharsmortel.

randafwerking_nieuwBijzondere aandacht werd gegeven aan de afwerking tegen de draagbuizen. Hier werd besloten de voeg met een haakse bocht te volgen tot de hemelwaterafvoer. Een perfecte waterdichting werd verkregen door de wandaansluiting tegen de buis te bevestigen.

Klik hier voor meer informatie over voegovergangsconstructies voor fiets- en voetgangersbruggen

Voegovergangsconstructies voor fiets- en voetgangersbruggen

Fiets- en voetgangersbruggen zijn kunstwerken in de civieltechnische betekenis. Net als bruggen en viaducten voor zwaarder verkeer, valt het ontwerp onder de Richtlijn Ontwerpen Kunstwerken (ROK). Dit geldt alleen voor projecten van Rijkswaterstaat, maar ook lagere overheden kunnen de richtlijn volgen. De ROK verwijst voor voegovergangsconstructies naar de RTD 1007. In deze serie van vier documenten is een onderscheid gemaakt in constructies voor autowegen en niet-autosnelwegen. Kunstwerken voor langzaam verkeer hebben geen aparte categorie. Gesteld kan worden dat de aangedragen oplossingen daarom te fors gedimensioneerd zijn voor fiets- en voetgangersbruggen.

De meeste fiets- en voetgangersbruggen worden alleen gebruikt door wandelaars en al dan niet gemotoriseerde fietsers. Daarbij wordt in het ontwerp soms rekening gehouden met incidenteel fietsbruggebruik door onderhouds- en calamiteitenvoertuigen. Deze wagens zijn weliswaar zwaar, maar de oplegdruk is niet groter dan 1 N/mm². Alleen in geval van heftrucks of andere voertuigen met harde banden is sprake van hogere puntlasten. De verkeerssnelheid is altijd relatief laag.

De meerkeuzematrix (RTD 1007-1) kent als laagste verkeerscategorie “wegen met weinig vrachtverkeer en bovendien uitsluitend bestemmingsverkeer”. Het bijbehorende aantal zware voertuigen bedraagt 50.000 per jaar per rijstrook. De stelling dat de in het document aangedragen voegafwerkingen zijn overgedimensioneerd voor toepassing in fiets- en voetgangersbruggen is hiermee onderbouwd. Goede alternatieven zijn echter voorhanden.

Waterdichte dilatatievoegprofielen worden al decennia met succes toegepast in bijvoorbeeld parkeergarages, hellingbanen en parkeerdaken. Het gaat hier om een categorie bouwstoffen waarmee veel ervaring is opgedaan in burgerlijke en utiliteitsbouwprojecten. De verkeerslasten en passeersnelheden op een parkeerdak of hellingbaan zijn vaak hoger dan op een fietsbrug. De belastbaarheid is dus geen punt. Qua waterdichtheid zijn de B&U-voegprofielen superieur aan de oplossingen uit de meerkeuzematrix. Een winkel onder een parkeerdak is veel gevoeliger voor lekkage dan een landhoofd van een brug of viaduct.

Het meest toegepaste waterdichte Buchberger dilatatievoegprofiel is type VA.8.95. Dit product kent een aantal varianten en is uitermate geschikt voor toepassing in fiets- en voetgangersbruggen. De VA.8.95 heeft een maximale bewegingscapaciteit van 40 (± 20) mm. Wanneer dit niet voldoende is, dan zijn de VA.8.115 (± 30 mm) en de VA.8.135 (± 40 mm) beschikbaar. In alle gevallen gaat het om dezelfde staalconstructie. Alleen het tussenrubber varieert.

voegprofielen

Type VA.8.95 heeft net als alle andere waterdichte Buchberger voegprofielen een aparte folie. Dit ligt veilig onder het harmonicavormige tussenrubber. Ook wanneer het rubber wordt beschadigd, treedt geen lekkage op. Dooizouten krijgen dus geen kans.

VA895FHet profiel is leverbaar in verschillende uitvoeringen. Het moment van inbouw dan wel de toplaag is maatgevend voor de keuze van het profiel. Bij (giet)asfalt wordt doorgaans een waterdichte onderlaag aangebracht. De keuze valt dan op type VA.8.95/.. F. De “F” staat voor (lange) folie. Deze kraagt uit het profiel en is bedoeld om te worden opgenomen tussen twee lagen dakbedekking. Voor brugdekken met een watervoerende toplaag zoals kunsthars, kiest men het profiel met korte folie. De aansluiting tussen de folie en toplaag wordt dan gemaakt met een 5 mm brede kitnaad. VA895OHiermee worden tevens de stuiknaden tussen de profiellengten afgedicht.  De VA.8.95/O tenslotte is bedoeld voor toepassing in ter plaatse gestort beton. Dit profiel wordt standaard geleverd met een sparingsprofiel waarmee een naad aan weerszijden van de voeg wordt gecreëerd. De achteraf in te bouwen voegprofielen zijn leverbaar vanaf een hoogte van 20 mm. Combinaties van verschillende uitvoeringen of hoogten zijn uiteraard leverbaar.

Combi

Referentieprojecten: