BBÖ-provsträckor E4 och E18

Transkript

1 VTT notat Nr: Utgivningsår: 1996 Titel: BBÖ-provsträckor på väg E18 i C-län vid Enköping. Lägesrapport efter sex års trafik Författare: Krister Ydrevik Programområde: Vägteknik (Vägkonstruktion) Projektnummer: Projektnamn: BBÖ-provsträckor E4 och E18 Uppdragsgivare: Vägverket Distribution: Fri du Väg- och transport- 4 forskningsinstitutet

2 BBÖ-provsträckor på väg E18 i C-Iän vid ENKÖPING Lägesrapport efter sex års trafik av Krister Ydrevik VTI notat

3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sida Sammanfattning 1 Sträckornas uppbyggnad 1 2 Mätresultat Fallviktsmätningar Spårdjupsmätningar Slitagemätningar Jämnhet i Iängdled Okulär besiktning 5 3 Tidigare rapporter 01 Bilagcr: Bilaga 1 Provsträckor med 880 på väg E18 Enköping-Bålsta

4 BBÖ-provsträckor på väg E18 i C-län vid ENKÖPING Lägesrapport efter sex års trafik av Krister Ydrevik Statens Väg- och Transportforskningsinstitut (VTI) LINKÖPING Sammanfattning Provsträckoma på väg E18 delen Enköping-Grillby har byggts i syfte att testa de nya BBÖ-konstruktionerna beskrivna i BYA-komplement 1/88. Fallviktsmätningar visar att konstruktioner utförda som BBÖ typ 3 (lätt bergbank) generellt sett givit styvare konstruktioner än utförande enligt BBÖ typ 1, även om skillnaden minskat något med tiden. Den högsta bärigheten har hittills konstaterats på sträcka 2 (BBÖ typ 3 med förhöjd indränkningsmängd), och den lägsta på sträcka 4 (BBÖ typ 1 med tät mellanfraktion). Bärigheten på de fyra övriga sträckoma är relativt lika. Fallviktsresultaten har hittills ej påvisat att tätare gradering av bergkrossmaterialet i mellanfraktionen också ger en styvare konstruktion. Resultaten antyder dock att en alltför tät kurva (str. 4 ) rentav kan få negativa effekter på bärigheten. Resultaten från sträcka l tom. 3 visar" att indränkningsmängden har en märkbar effekt på bärigheten. Skador i form av längsgående sprickor har börjat uppträda på samtliga sträckor. CHLOE-mätningarna har under senare år givit intressant resultat, nämligen att jämnheten i längdled på sträcka 6 försämrats kraftigt. Från att ha varit den jämnaste sträckan fram till hösten -92 är den nu den mest ojämna. (Sträcka 6 är utförd enligt BYA-84 med öppen gradering av material 8-80 mm.).

5 1 1 Sträckornas uppbyggnad En schematisk skiss över provsträckornas uppbyggnad visas i bilaga 1. Tre sträckor, nr 1 tom. 3, är i princip byggda som BBÖ typ 3 enligt BYAkomplement 1/88. Sträcka 1 är emellertid utförd utan indränkning men med 30 kg/m2 mer AG än sträcka 2 och 3. Sträcka 2 har utförts med en förhöjd mängd indränkning, 4,0 kg/m2 mot normalt 2,5 kg/m2. Sträcka 4 tom. 6 är utförda som BBÖ typ 1, sträcka 4 och 5 enligt BYAkomplementet och sträcka 6 enligt BYA 84. Skillnaden mellan sträckorna består i att mellanfraktionens kornfördelning har varierats. Kornkurvorna framgår av bilaga l. 2 Mätresultat 2.1 Fallviktsmätningar Resultatet av hittills utförda fallviktsmätningar redovisas i diagram 1 uttryckt som den beräknade töjningen i underkänt av AG-lagret beräknad utifrån uppmätta ytdeflektioner. Töjningen har beräknats med hjälp av formel nr II i VTI notat nr 190, "Regressionssamband för beräkning av påkänning i asfaltbeläggning ur deflektioner mätta med fallvikt". Som framgår har utförandet BBÖ typ 3 dvs. med lätt bergbank givit en styvare konstruktion än utförande enligt BBÖ typ 1, även om skillnaden i två fall verkar minska med tiden. Den högsta bärigheten kan konstateras på sträcka 2 och den lägsta på sträcka 4. Om sträcka l, 2 och 3 studeras antyder resultaten att extra indränkningsmängd (str. 2) har en märkbar positiv effekt på styvheten hos konstruktionen. Sträcka l (utan indränknng och tjockare AG) och sträcka 3 (normal indränkningsmängd och AG-tjocklek) visar i stort sett samma bärighet. Beträffande sträckoma 4 tom. 6 kan sägas att sträcka 5 och 6 förefaller ha i stort sett lika bärighet medan sträcka 4 har sämre bärighet än de övriga två. Fallviktsmätningen i oktober -93 har givit kraftigt avvikande resultat från intilliggande mätningar, avvikelser som konstaterats bero av fel på fallviktsapparaten och därför har valts att här ej redovisa dessa.

6 E18 GRILLBY :.: 220 g 200 2g -I-STR 1 "g, -D-STR 4 ;3 *1 :0 +STR x-str 5 -o-str 6 4 -L.b okt-89 okt-90 okt-91 nov-92 okt-93 okt-94 okt-95 Mättillfälle Diagram 1 Asfalttöjning beräknad utifrån ytdeflektioner mätta vid fallviktsmätning. 2.2 Spårdjupsmätningar Spårdjupet har mätts med laseproñlografen PRIMAL och beräknats enligt den s.k. VTI-metoden. Resultatet redovisas i diagram 2. I diagram 2 visas medelvärdet av vänster och höger hjulspår för tio linjer per sträcka. E18 GRILLBY Spårdjup, mv av vänster och höger spår -I-STR 1 +STR 2 +sm 3 -D-STR 4 -x-str 5 -o-str 6 E.E g ' Mättillfâlle Diagram 2 Spårdjup mätta med PRIMAL och bestämda enl. VTI-metoden.

7 Gill-Åh)th Som framgår av diagram 2 är medelspårdjupet efter sex års trafik ungefär mellan 10 och 12,5 mm, en ganska blygsam spårtillväxt. Från och med oktober månad 1992 är normalsektionen för provvägen ändrad från 13-m väg med 3-m vägren till motorväg, vilket kunde inneburit att spårtillväxten skett i snabbare takt efter detta datum, eftersom trafiken blir mer spårbunden än tidigare, men någon sådan tydlig tendens kan, enligt resultaten i diagram 2, emellertid ej utläsas för perioden till Slitagemätningar Varje vinter har slitagemätningar utförts i tre linjer per sträcka, och genom att jämföra dessa mätresultat med resultaten från spårdjupsmätningarna erhålles en uppfattning om hur stor del av spårbildningen som beror av avnötning och hur stor del av plastiska deformationer. Tabell 1 Medelslitage i vänster och höger hjulspår för tre linjer per provsträcka under sex vintrar. Provväg E18 Grillby Slitage mm Med PRIMAL uppmätt maximalt tot. spår- spårvår 95 djup djup Str. vinter vinter vinter vinter vinter vinter (VTI- (Tråd- 89/90 90/91 91/92 92/93 93/94 94/95 met.) princ.) ,3 2,0 1,7 1,7 1,9 1,8 11,4 10,4 14,6 2,0 2,0 1,8 1,8 2,0 2,0 11,6 11,4 16,2 2,5 1,9 1,6 1,7 1,9 2,1 11,7 12,1 15,7 1,8 2,1 1,8 1,7 2,0 2,1 11,5 12,6 14,7 2,1 2,1 1,9 1,8 1,9 2,1 11,9 12,6 14,4 2,6 2,0 1,8 1,6 2,0 2,2 12,2 11,5 12,9 Slitagevärdena som redovisas i tabell 1 är medelvärdet av slitaget på en 0,5 m lång sträcka vald efter slitageprofrlens utseende där slitaget varit störst, i praktiken en sträcka runt punkten för det maximala spårdjupet enligt spårdjupsmätningen. Som framgår har slitaget generellt sett minskat något över åren fram till och med vintern 92/93 för att sedan tillta något igen vintern 93/94 och 94/95. Om detta beror på klimatförhållanden (antal dagar under vinterperioden med våt vägbana), variation i dubbdäcksanvändning eller variationer i slitlagrets nötningsmotstånd med tiden är svårt att säga. I tabellen redovisas också maximala spårdjupet uppmätt med PRIMAL hösten Två utvärderingsmetoder förekommer, dels VTI-metoden och dels trådmetoden. Skillnaden mellan metoderna är egentligen längden på "rätskivan". (Beräkningarna av maximalt spårdjup görs utifrån en tänkt referenslinje som enligt VTI-metoden skall ligga på en höjdpunkt mellan hjulspåren på den verkliga profillinjen även om denna punkt ligger lägre än vänster och höger höjdpunkt, medan man med trådmetoden låter referenslinjen ligga som en spänd tråd över hela profrllinjen med, i de flesta fall, stöd endast i två punkter.)

8 Principer för spårdjupsmätning enligt trád- resp. VTI-metoden Trådmetoden Fall 1 Tråd- och VTI-metoden sammanfaller Maxspårdjupet utvärderat enligt VTI-metoden är obetydligt större eller mindre än det genomsnittliga totala slitaget i hjulspåren, medan maxspårdjupet utvärderat enligt trådmetoden som regel är något större (ca 25 %) än totala slitaget, vilket alltså tyder på att spårdjupen i huvudsak åstadkommits genom avnötning. (Om dessutom totala slitaget jämförs med spårtillväxten blir skillnaden mindre.) 2.4 Jämnhet i Iängdled Jämnheten i Iängdled är bestämd med CHLOE-proñlometer och resultatet uttryckt som PSI-värde redovisas i diagram 3. E 18 Grillby CHLOE-mätningar (höst) PSI -I- STR1-0- STR2 + STRS -D- STR4 -x- STRS -o- STRG Mättillfälle Diagram 3 Resultat av CHLOE-mätningar Som framgår har jämnheten i Iängdled minskat något med tiden på samtliga sträckor. Jämnheten är relativt lika på sträckorna 1 tom. 5, medan jämnheten på sträcka 6 är något högre än på de Övriga fram till hösten -92. Därefter har jämn-

9 heten försämrats markant på sträcka 6 så att den på hösten -93 och framåt uppvisar den sämsta jämnheten av samtliga sträckor. 2.5 Okulär besiktning Från våren 1993 kunde små skador i form av sprickor i beläggningen längs läggningsskarvar observeras på sträcka 5, och från våren 1994 även på sträcka 4. Dessa skador tilltog under 1994 i omfattning och fanns på hösten även på sträcka 6. På hösten 1994 kunde också en liten lokal längsgående spricka noteras på sträcka 3. Från våren 1995 upptäcktes även på sträcka 1 och 2 små lokala sprickor i läggningsskarven mellan körfälten. Sprickoma har hela tiden tilltagit i omfattning och hösten 1995 har, på sträcka 5 där sprickor först blev synliga, dessa på vissa ställen grenat sig och börjat anta karaktären av krackelering. Inom loppet av sex år (hösten hösten 1995) har synliga skador uppstått på samtliga sträckor. De första blev synliga efter 31/2 år på str Tidigare rapporter VTI notat nr V161, Lägesrapport efter två års trafik. VTI notat nr V215, Lägesrapport efter tre års trafik. VTI notat nr V219, Byggnadsrapport samt resultat efter ett års trafik. VTI notat nr 29-93, Lägesrapport efter fyra års trafik. VTI notat nr 82-94, Lägesrapport efter fem års trafik. VTI notat

10 2 100 PROVSTRÄCKOR MED BBÖ PA VÄG E18 ENKÖPING -BÅLSTA Bikaqa q vn REV /180 6/090 5/950 5/ /1050 STOCKHOLM _- _- _- _-.ähm /5 II 5/1/ 5-:m sm -_-=.- I//.=-:/// 5-: Ill5 I _=./// //I FINFRAKTION + INDRÄNKNlNG 2.'5kglrnz m 5.- Ill 5-' m sit/?iii -:-..- Ill 'ål/l E /I '-5111a' A: n kglmz B: BELÄGGNI NG TÄT FINFRAKTION O-32mm UTAN INDRÄNKNlNG STR (D 80 kglmz HAB kglmz AG MELLANFRAKTION BYA 31. av BYA-KOMPLEMENT1 C D E kglmz AG STR Q) TOM@ ao kglmzhab I 0.1 l ?N 00 M F _-00_- 'lll ll SPRÄNGSTEN (LÄTT BERGBANK) G H TJOCKLEKAR BELÄGGNING (HAB + AG) sm., 9.5 cm L 5,6 R 11.] M MQ.ll.I.J '.0 I I 11.1".,1 SOM 1.w 6'- _... (--u-) STR@T0M@»8.0cm BYA Bl» '.l K' 'i' FINFRAKTION A,B,C 4.0 cm MELLANFRAKTION D,E,F "66,5 cm.. G STR G)» 7,5 cm u G STR@GCH 0435 cm -- BYA " KOMPLEMENT 1 :ppänncrm u [cm] ', zalulu,s'

11