Voegovergangen vormen de overbrugging tussen het vaste wegdek en het wegdek van een kunstwerk, zoals een viaduct. In de huidige praktijk van Rijkswaterstaat worden voegovergangen niet altijd optimaal aangelegd en onderhouden. Dit heeft tot gevolg dat de voegen kunnen gaan lekken, met schade en soms zelfs voortijdige vervanging van het kunstwerk tot gevolg. In opdracht van Rijkswaterstaat bracht CE Delft de maatschappelijke impacts in beeld van optimaal onderhoud in vergelijking met de huidige onderhoudspraktijk. Hieruit blijkt dat optimaal onderhoud vanuit maatschappelijk perspectief zeer lonend is.
Voegovergangen hebben een aantal belangrijke functies. Ze zorgen voor het opvangen van het krimpen en uitzetten van bruggen en viaducten en beschermen de onderliggende constructies tegen vocht en dooizout tijdens de winter. Een aanzienlijk deel van het budget bestemd voor het onderhoud van kunstwerken is nodig voor direct bereden onderdelen, waaronder de voegovergangen. Het onderhoud van deze onderdelen geeft ook de meeste hinder voor het wegverkeer.
Als de voegovergangen niet optimaal worden aangelegd en onderhouden, kan door lekkage schade ontstaan aan de onderliggende hoofddraagconstructie en opleggingen. Dit kan er uiteindelijk toe leiden dat het kunstwerk voortijdig moet worden vervangen.
Rijkswaterstaat wilde daarom meer inzicht in de effecten op de aanleg- en onderhoudskosten, effecten op de doorstroming van verkeer en milieu-impacts. In deze studie zijn de impacts van optimaal onderhoud en van de huidige praktijk over de gehele levenscyclus van een kunstwerk in beeld gebracht en vervolgens met elkaar vergeleken.
Uitgangspunten vergelijking
In circa 5000 kunstwerken van Rijkswaterstaat zitten voegovergangen, meerendeels in snelwegviaducten. Om de effecten in beeld te brengen is daarom een representatief, gemiddeld snelwegviaduct in Nederland als case gehanteerd. Het snelwegviaduct heeft twee voegovergangen, twee rijstroken, een vluchtstrook en een lengte van 80 tot 85 meter.
Om de effecten op doorstroming in kaart te brengen is uitgegaan van het viaduct op de hoofdrijbaan van de A4 bij het Kethelplein in Ridderkerk (zie figuur 2). Eerder uitgevoerd onderhoud hieraan sluit goed aan op de case en ook de hinder en daarbij behorende economische kosten vallen niet extreem laag of hoog uit.
Figuur 1: Bovenaanzicht van een voegovergang
Figuur 2: Situatie Kethelplein waarvoor de effecten op doorstroming in kaart gebracht zijn
De effecten van optimaal onderhoud zijn vergeleken met een situatie waarin het onderhoud niet optimaal is. Alle maatschappelijke impacts (financiën, milieu, doorstroming verkeer) zijn in kaart gebracht en vervolgens in euro’s uitgedrukt om deze onderling vergelijkbaar te maken. Zo zijn de verkeersimpacts gemodelleerd en in euro’s uitgedrukt met reistijdwaardering, en de kosten van milieu-effecten gebaseerd op de MilieukostenIndicator (MKI). Omdat de impacts op verschillende momenten in de tijd plaatsvinden, zijn de toekomstige effecten teruggerekend naar het heden met een door de rijksoverheid voorgeschreven discontovoet van 2,25%. Daarbij is uitgegaan van een tijdshorizon van 180 jaar. Tot slot is in een gevoeligheidsanalyse de robuustheid van het resultaat bepaald.
Varianten
In deze studie zijn drie alternatieve onderhoudscenario’s met elkaar vergeleken die elk uit vier varianten bestaan (twaalf varianten in totaal). Deze zijn samengevat in Tabel 1.
Tabel 1 – Overzicht kenmerken alternatieven
| Variant aanleg | Type onderhoud | Technische levensduur kunstwerk | |
| 1 | 1a: ’s nachts 1b: weekend 1c: twee weekenden 1d: doordeweeks |
Optimaal onderhoud*: − Jaarlijks klein onderhoud |
100 jaar |
| 2 | 2a: ’s nachts 2b: weekend 2c: twee weekenden 2d: doordeweeks |
Suboptimaal onderhoud*: − Geen jaarlijks klein onderhoud − Na 60 jaar kathodische bescherming en groot onderhoud |
90 jaar |
| 3 | 3a: ’s nachts 3b: weekend 3c: twee weekenden 3d: doordeweeks |
Suboptimaal onderhoud*: − Geen jaarlijks klein onderhoud − Geen kathodische bescherming |
60 jaar |
* Inclusief groot onderhoud na 15 jaar, na 30 jaar voegovergang vervangen en ongepland onderhoud indien nodig; dit verschilt niet tussen de alternatieven.
In Alternatief 1a t/m 1d worden de voegovergangen optimaal onderhouden. Dit betekent dat de voegen jaarlijks en degelijk onderhouden worden, waardoor de levensduur van het viaduct 100 jaar blijft (noot: Rijkswaterstaat eist bij aanleg van kunstwerken een technische levensduur van 100 jaar). In Alternatief 2 en 3 vindt geen jaarlijks onderhoud plaats, waardoor de voegen gaan lekken en schade ontstaat aan het viaduct. Deze alternatieven verschillen in maatregelen die genomen worden om de schade aan het viaduct uit te stellen. In Alternatief 2a t/m 2d wordt na 60 jaar een laatste redmiddel met opgedrukte stroom aangebracht op het kunstwerk (kathodische bescherming), om het corrosieproces van de wapening te stoppen en de gevolgschade door lekkage van de voegen te beperken (levensduur 90 jaar). In Alternatief 3a t/m 3d is er geen kathodische bescherming en is de levensduur van het viaduct slechts 60 jaar.
De varianten per alternatief verschillen in moment van aanleg; varianten a, b en c zijn relatief verkeersluwe momenten. Bij de a-varianten wordt de voeg ’s nachts aangelegd (de minste werkbare uren), bij b in het weekend, bij c in twee weekenden en bij d doordeweeks. Bij aanleg van een voegovergang ’s nachts is de kans op een mindere kwaliteit groter dan bij aanleg overdag, maar is er wel minder oponthoud voor verkeer. Tot slot gaat de studie ervan uit dat een mindere kwaliteit bij aanleg in principe wordt verholpen door ongepland onderhoud en dan niet leidt tot lekkage en gevolgschade.
Kosten gevolgschade doorslaggevend
Uit de vergelijking blijkt dat de varianten in Alternatief 1 (optimaal onderhoud) de laagste maatschappelijke kosten hebben. De extra kosten voor het jaarlijks onderhoud in Alternatief 1 (€ 37.000) vallen in het niet bij de kosten van voortijdige vervanging van het viaduct en van kathodische bescherming. Per saldo zijn de maatschappelijke kosten in de varianten van Alternatief 2 (kathodische bescherming) ten opzichte van de varianten in Alternatief 1 daarom zo’n € 1,2 tot 1,3 miljoen hoger. De varianten in Alternatief 3 (voortijdige vervanging) zijn ongeveer € 1,7 miljoen duurder dan in de varianten van Alternatief 1. Het verschil in maatschappelijk kosten is daarmee zeer groot.
De belangrijkste conclusie van de maatschappelijke effectenanalyse is dan ook dat goed jaarlijks onderhoud van de voegovergangen in alle scenario’s zeer lonend is, omdat tegen lage kosten grote gevolgschade kan worden voorkomen.
Uit de analyse blijkt verder dat bij aanleg van voegovergangen in de c-varianten (1c, 2c, 3c) de hinder het meest wordt beperkt, omdat een rijstrook open blijft en de werkzaamheden in weekenden worden uitgevoerd. De extra kosten voor ongepland onderhoud dat nodig is om eventuele fouten in de aanleg te herstellen, zijn klein ten opzichte van de kosten van verkeershinder bij aanleg van de voegen. Vanuit maatschappelijk perspectief hebben de ‘c-varianten’ daarom de voorkeur. Gebeurt het ongeplande onderhoud echter niet degelijk, dan is er een risico dat alsnog lekkage en gevolgschade optreden, waardoor het resultaat van 1a t/m 1d verschuift richting de resultaten van scenario’s 2a t/m 2d en 3a t/m 3d. Dit risico is het grootst in de a-varianten, het kleinst in de d-varianten, b en c liggen er tussenin. Het hangt daarom sterk af van het ongeplande onderhoud hoe de aanlegstrategie maatschappelijk scoort.
In scenario’s met meer verkeershinder wordt het maatschappelijke voordeel van Alternatief 1 ten opzichte van de andere nog groter. Zo is in de hoofdresultaten uitgegaan van een scenario waarbij beperkte verkeershinder optreedt bij Alternatief 3, vervanging van het viaduct. Het nieuwe viaduct wordt namelijk naast het oude viaduct opgebouwd en in korte tijd (80 tot 100 uur) ingeschoven. Er zijn echter ook scenario’s mogelijk waarbij er geen ruimte is om een nieuw viaduct op te bouwen naast het bestaande viaduct, waardoor een tijdelijke hulpbrug moet worden geplaatst of het viaduct in delen wordt vervangen. Dit leidt tot hogere kosten en betekent ook dat het verkeer langduriger hinder ondervindt (negen maanden langzamer rijden).
Milieueffecten treden op als de voegovergangen en het viaduct aangelegd en vervangen worden. Deze impacts zijn grotendeels gerelateerd aan de levenscyclus van materialen en berekend op basis van de MilieuKostenIndicator (MKI). De contante waarde is echter relatief klein ten opzichte van de overige posten en bedraagt € 6.000 in Alternatief 1, € 7.000 in Alternatief 2 en € 13.000 in Alternatief 3. De milieueffecten van kathodisch beschermen zijn zeer beperkt, omdat de effecten pas optreden over 60 jaar en de stroomvoorziening dan waarschijnlijk volledig is verduurzaamd. Daarnaast is er extra uitstoot van verkeer als de doorstroming vermindert. Emissies kunnen zowel toenemen als afnemen: het verkeer moet omrijden, maar routes kunnen ook korter uitpakken als meer binnendoorwegen worden gebruikt (nb: de verkeerskundige analyse liet zien dat het totale kilometrage afneemt bij een afsluiting bij het Kethelplein). Omdat dit effect zo locatiespecifiek is en zowel positief als negatief kan uitpakken, zijn de effecten op verkeersemissies niet gekwantificeerd in de analyse.
Inlichtingen: Geert Warringa, CE Delft (
