I godina / I semestar UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM

Predavanje IV - Tretmani održavanja, Efekti radova održavanja

10.11.2020.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA šk. 2020/21 god. v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 1

Beograd, 2020.

Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog

fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet

www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: GRAĐEVNARSTVO – Diplomske akademske studije

Modul: PUTEVI, ŽELEZNICE I AERODROMI

Godina/Semestar: I godina / I semestar

Naziv predmeta (šifra): UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA (M2S1US)

Nastavnik: Goran Mladenović

Naslov predavanja: Tretmani održavanja i efekti radova održavanja

Datum : 10.11.2020.

Sadržaj

• Pregled radova održavanja kolovoznih konstrukcija i unapređenja elemenata puta u HDM-4

• Efekti radova održavanja

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 2


10.11.2020.


Održavanje puteva

• Podela prema nivou održavanja:• Redovno (rutinsko) održavanje (često nazvano i „letnje“ održavanje)

• Preventivno održavanje

• Korektivno održavanje• Rehabilitacija

• Rekonstrukcija

• Specijalni vid održavanja:• Zimsko održavanje


Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 4Prof.V.Anđus. Provere sigurnosti puta (Road safety audits) u procesu izrade projekta rehabilitacije, 2004.


10.11.2020.


Klasifikacija radova održavanja u HDM-4

• Očuvanje (Preservation)• Redovno (rutinsko) održavanje

• Periodično održavanje

• Posebno održavanje

• Razvoj (Development)• Unapređenje (Improvement)

• Izgradnja (Construction)


Troškovi održavanja kolovoznih konstrukcijakroz vreme


40% Veka trajanja

70% Veka trajanja

90% Veka trajanja

$ 0.70

$ 3.50

Starost

PC

I

$ 6.15

$ 14.00

Izvor: Pavement Management Systems, NHI Course


10.11.2020.


Redovno održavanje

• Krpljenje udarnih rupa (patching)

• Popravka oštećenih ivica (edge repair)

• Zalivanje pukotina (crack sealing)

• Popravka nevezanih zastora (spot regraveling)

• Popravka bankina (shoulder repair)

• ....


Periodično održavanje

• Preventivno održavanje• Prskanje emulzijom (fog seal)

• Uspostavljanje transfera opterećenja (load transfer dowel retrofit) kod krutih kolovoza

• Zalivanje spojnica (joint sealing)

• ....

• Presvlačenje (Resurfacing ili Restoration)• Površinska obrada (surface dressing)

• Slurry seal

• Cape seal

• Nanošenje agregata (regraveling)

• Zamena ploča (slab replacement)

• ...Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 8


10.11.2020.



• Rehabilitacija• Debelo ojačanje (Thick overlay)

• Struganje i ojačanje (Mill & Replace ili Mill & Overlay)

• Zamena zastora u kolotrazima (Inlay)

• Ojačanje betonom – vezano i nevezano (Bonded concrete overlay i Unbonded concrete overlay)

• Rekonstrukcija• Delimična rekonstrukcija (Partial reconstruction), primarno kod betonskih

kolovoza

• Potpuna rekonstrukcija (Full reconstruction)


Specijalno održavanje

• Urgentno (Emergency)• Čišćenje odrona

• Saniranje klizišta

• Otklanjanje posledica saobraćajnih nezgoda

• ...

• Zimsko održavanje



10.11.2020.


Razvoj (Development)

• Unapredjenje (Improvement)• Proširenje (Widening)

• Delimično proširenje (Partial widening)

• Dodavanje saobraćajne trake (Lane addition)

• Promena geometrijskih elemenata (Realignment)• Korekcija elemenata situacionog plana i podužnog profila

• Korekcija raskrsnica

• Druga unapređenja van kolovoza (Off-carriageway)• Dodavanje bankina

• Unapredjenje bankina (postavljanje zastora...)

• Dodavanje traka za nemotorizovani saobraćaj

• Unapređenje elemenata za odvodnjavanje

• ....Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 11

Izgradnja (Construction)

• Promena kolovozne konstrukcije (Upgrade)• Promena kategorije kolovoza (izrada zastora na deonici sa kolovozom bez

zastora)

• Izgradnja nove deonice



10.11.2020.



Efekti radova održavanja

Šta želimo da predvidimo?


STA

NJE

INFR

AST

RU

KTU

RE

ODLIČNO

LOŠE

VREME

Pogoršanje stanja(PROPADANJE)

Tretman održavanja

Poboljšanje stanja -efekti radova održavanja


10.11.2020.



• Tretmani održavanja mogu imati različite efekte u zavisnosti od vrstetretmana i vrste postojećih oštećenja


Površinskaobrada

Zalivanje pukotina

Krpljenjeudarnih rupa

Kolotrazi Pukotine

Vreme ili saobraćajno opterećenjeObim oštećenja

IRI

Održavanje može uticati na:

• Nosivost kolovozne konstrukcije

• Stanje kolovozne konstrukcije

• Istoriju kolovoza

• Troškove održavanja

Tip tretmana definiše na šta će on uticati



10.11.2020.


Trajanje radova

• Trajanje ≤ 1 godine: (održavanje ili modernizacija)• Troškovi radova: godina “N”

• Završetak radova: kraj godine “N”

• Efekti radova: početak godine “N+1”

• Trajanje > 1 godine (npr. 3 godine): (samo modernizacija)• Troškovi radova: godine “N” “N+1” “N+2”

• Završetak radova: kraj godine “N+2”

• Efekti radova:• godine “N+1”, “N+2”: stabilizacija parametara stanja

• godina “N+3”: efekti radova


Pozicije radova za asfaltne kolovoze


•Redovno održavanje (RM)• Kolovozna konstrukcija

• Sistem za odvodnjavanje

•Periodično održavanje (PM)• Preventivni tretmani

• Presvlačenje

• Rehabilitacija

• Rekonstrukcija

•Unapređenje (Im)• Rekonstrukcija

• Proširenje

• Promena elemenata situacionog plana

• Nadogradnja

•Izgradnja (Co)• Nova deonica


10.11.2020.



• Stanje kolovoza (oštećenja, kolotrazi, IRI …)

• Nosivost (SNP)

• Istorija (AGE1, AGE2, AGE3, AGE4)

• Tip kolovoza, indikator defekata izgradnje (CDS)

• Nema promene širine ili elemenata situacionog plana

• Nema promene u korišćenju puta


Tipovi asfaltnih kolovoza


•Zastor :• AM (asfalt beton)

• ST (površinska obrada)

•Podloga :• GB (Nevezana)

• SB (Stabilizovana)

• AB (Asfaltna)

• AP (Asfaltni kolovoz)

AMGB

AMSB

AMAB

AMAP

STGB

STSB

STAB

STAP

⇒ 8 tipova :


10.11.2020.


Redovno održavanje

• Krpljenje

• Zalivanje pukotina

• Popravka ivica

• Sistem za odvodnjavanje

• Drugo• vegetacija

• bankine ...


⇒ Efekti na kolovoz

⇒ Nema efekata na kolovoz

(samo troškovi)

Krpljenje udarnih rupa (RM)

• Tretman za: • Udarne rupe, ili

• Široke pukotine, ili

• Površinu sa odnošenjem materijala, ili

• Udarne rupe + široke pukotine + površina sa odnošenjem materijala (ozbiljno oštećena površina)

• U određenim intervalima, ili zavisno od obima oštećenosti

• Specifikacije: % oštećenja koji se popravlja

• Efekti:• � oštećenja

• � IRIGrađevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 22


10.11.2020.


Zalivanje pukotina (RM)

• Tretman za:• Poprečne termičke pukotine

• Široke pukotine (ACW ≤ 20%)


• Specifikacije: % svakog tipa pukotina koji se popravlja

• Efekti:• � pukotine,

• � IRI (vrlo malo: 0,0066 ∆)


Popravka oštećenja ivica kolovoza (RM)

• Tretman za oštećenja ivica


• Specificiranje: % površine koji se popravlja;

• Efekti:• � oštećenja ivica



10.11.2020.


Sistem za odvodnjavanje (RM)

• Održavanje sistema za odvodnjavanje

• U određenim vremenskim intervalima ili u zavisnosti od stanja sistema (DF)

• Specificiranje DMCF – odnos godišnjih troškova izvedenih radova u odnosu na troškove potrebne da sistem bude u odličnom stanju

• Efekti :• DF se resetuje na novu vrednost



• Preventivni tretmani

• Presvlačenje• Površinska obrada, peščani asfalt (slurry seal)

• Tanko ojačanje

• Ojačanje

• Struganje i ojačanje (Mill & Replace)

• Struganje i ojačanje u kolotrazima (Inlay)

• Rekonstrukcija



10.11.2020.


Tretmani preventivnog održavanja (PM)

• Prskanje emulzijom

• U određenim vremenskim intervalima (AGE1), ili kada se pojave prvi znaci pukotina ili odnošenja materijala

• stanje: ACRA < 5%, ARV < 5%, NPT = 0;

• Efekti:• Pukotine i odnošenje materijala = 0

• Bez promene u nosivosti (SNP)

• AGE1 resetovano na 0

• Usporena inicijacija pukotina i odnošenja materijala


Presvlačenje (PM)

• Mikroasfalt ili peščani asfalt, jednostruke ili dvostruke površinske obrade, bez i sa profilisanjem površine

• U određenim vremenskim intervalima (AGE2), ili u zavisnosti od teksture, površine zahvaćene odnošenjem materijala i/ili pukotinama ili ravnosti (sa opcijom profilisanja)

• Specificiranje: materijal, debljina, koeficijent sloja

• Pripremni radovi:• Krpljenje (udarne rupe, i 10% širokih str. pukotina preko 20 %)

• Zalivanje pukotina

• Popravka oštećenih ivica



10.11.2020.


Presvlačenje (PM)

• Efekti:• Resetovanje tipa kolovoza (slajd 20 - Tipovi asfaltnih kolovoza)

• Ažuriranje HSNEW i HSOLD

• Ažuriranje SNP (+ ako se radi profilisanje)

• Indikator defekata izgradnje (CDS) postavljen na specificiranu vrednost

• Oštećenja površine vraćena na 0

• Kolotrazi postavljeni na specificiranu vrednost (ako se radi profilisanje)

• Ažuriran IRI (+ ako se radi profilisanje), ili postavljen na specificiranu vrednost

• Tekstura postavljena na vrednost specificiranu od strane korisnika

• Ažurirane “prethodne” pukotine

• AGE2 i AGE1 vraćeni na 0


Ojačanje (PM)

• Tanko ojačanje, ili ojačanje asfalt betonom, poroznim asfaltom, asfaltom sa modifikovanim (polimer ili guma) bitumenom

• U određenim vremenskim intervalima (AGE3), ili na bazi kriterijuma vezanih za odnošenje materijala, ispucalost, udarne rupe, ukupno oštećenu površinu, kolotrage, ravnost, teksturu (tanko ojačanje) ili saobraćajno opterećenje (ESALs)

• Specifikacije: materijal, debljina, koeficijent sloja

• Pripremni radovi:• krpljenje

• popravka ivica



10.11.2020.


Ojačanje (PM)



• Ažuriranje SNP



• Kolotrazi postavljeni na specificiranu vrednost

• Ažuriran IRI, ili postavljen na specificiranu vrednost



• AGE3, AGE2 i AGE1 vraćeni na 0Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 31

Poboljšanje ravnosti - Bilinearni model


0

Sman

jen

je r

avn

ost

i, d

RI

Ravnost pre ojačanja, RIb0a0 a2

a0 - minimalna ravnost posle ojačanja (m/km)

a0 =1.5a1 = 0.08a2 = 80

( ) ( )OVobwoaw

HaMAXaIRIMAXaaIRI −⋅−⋅+=21

,0),0


10.11.2020.


Struganje i zamena materijala (PM)

• Tretman za :

• Loše izvođenje

• Probleme u ravnosti

• U određenim vremenskim intervalima (AGE 3) ili u zavisnosti od odnošenja materijala, pukotina, udarnih rupa, ukupno oštećene površine, kolotraga, ravnosti ili kumulativnog saobraćajnog opterećenja ESALs

• Specificiranje: debljina struganja, novi materijal, debljina, koeficijent sloja


Struganje i zamena materijala (PM)



• Ažuriranje SNP prema debljini struganja i zamene



• Kolotrazi postavljeni na specificiranu vrednost

• IRI postavljen na specificiranu vrednost



• AGE3, AGE2 i AGE1 vraćeni na 0



10.11.2020.


Inlay (PM)

• Tretman za kolotrage

• Samo u funkciji stanja, u zavisnosti od dubine kolotraga ili ukupno oštećene površine

• Specificiranje: površina koja se tretira;• Lokalizovani radovi se takođe “izvode” na površini koja nije obuhvaćena ovim

tretmanom: krpljenje, zalivanje pukotina, popravka ivica


Inlay (PM)

• Efekti:• Bez resetovanja tipa kolovoza

• Bez promene u HSNEW i HSOLD

• SNP podešen (da se uzme u obzir popravka oštećenja)


• Udarne rupe i oštećenja ivica postavljeni na 0

• Podešeni površina pod pukotinama i odnošenjem materijala

• Ažurirana dubina kolotraga, ili postavljena na specificiranu vrednost

• Ažuriran IRI, ili postavljen na specificiranu vrednost

• Tekstura postavljena na specificiranu vrednost


• AGE3, AGE2 i AGE1 podešeni (na celobrojnu vednost)Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu 36


10.11.2020.


Rekonstrukcija kolovozne konstrukcije (PM)

• Odnosi se na sve radove koji zahtevaju ponovno specificiranje tipa zastora i podloge

• U određenim vremenskim intervalima (AGE4), ili u zavisnosti od površine zahvaćene odnošenjem materijala, pukotinama, udarnim rupama, ukupno oštećenom površinom, kolotrazima, ravnošću ili kumulativnim saobraćajnim opterećenjem

• Specificiranje novog tipa kolovoza, materijala u zastoru, SNP, debljine slojeva, CDS, CDB, faktora propadanja


Rekonstrukcija kolovozne konstrukcije (PM)

• Svi parametri postavljeni na vrednosti specificirane od strane korisnika, izuzev:

• Oštećenja površine postavljena na 0

• Dubina kolotraga postavljena na 0

• “prethodne pukotine” postavljene na 0

• AGE4, AGE3, AGE2 i AGE1 postavljeni na 0

• Bez promene elemenata situacionog plana i širine kolovoza

• Kritičan parametar je ravnost nakon izvedenih radova



10.11.2020.


Osnovni efekti radova modernizacije

• Kolovoz:• Tip zastora

• Tip kolovoza

• Geometrijski elementi:• Dužina, širina, broj traka

• Elementi situacionog plana

• Upotreba puta:• Klasa

• Ograničenje brzine

• Interakcija vozila

• Faktori propadanja


Rekonstrukcija (Im)

• Isto kao i za rekonstrukciju kolovozne konstrukcije u okviru radova održavanja, uz određeno (malo) povećanje širine kolovoza

• U određenim vremenskim intervalima (AGE4), ili u zavisnosti od površine zahvaćene odnošenjem materijala, pukotinama, udarnim rupama, ukupno oštećenom površinom, kolotrazima, ravnošću ili kumulativnim saobraćajnim opterećenjem (ESALs)

• Specificiranje novog tipa kolovoza, materijala u zastoru, SNP, debljine slojeva, CDS, CDB, faktora propadanja i povećanja širine



10.11.2020.


Rekonstrukcija (Im)

• Svi parametri postavljeni na vrednosti specificirane od strane korisnika, izuzev:

• Oštećenja površine postavljena na 0

• Dubina kolotraga postavljena na 0

• “prethodne pukotine” postavljene na 0

• AGE4, AGE3, AGE2 i AGE1 postavljeni na 0

• Bez promene elemenata situacionog plana

• Bez promene u parametrima upotrebe

• Kritičan parametar je ravnost nakon izvedenih radova


Proširenje (Im)

• Promena širine kolovoza, bez ili sa presvlačenjem postojećeg kolovoza:

• Delimično proširenje (bez promene broja saobraćajnih traka), ili

• Dodavanje trake

• U određenim vremenskim intervalima, ili na osnovu odnosa protoka i kapaciteta, brzine, ili PGDS-a

• Specificiranje parametara za prošireni deo, i presvlačenja za postojeći kolovoz



10.11.2020.


Proširenje (Im)

• Pripremni radovi se “izvode” na postojećem kolovozu, čak i ako se on ne presvlači

• Efekti:

• Tip kolovoza postavljen na specificiranu vrednost

• Bez promene u dužini ili elementima situacionog plana

• Širina postavljena na novu vrednost

• Debljina zastora postavljena na ponderisanu prosečnu vrednost

• SNP postavljen na ponderisanu prosečnu vrednost

• Tip materijala u zastoru postavljen na specificiranu vrednost

• Indikator oštećenja površine postavljen na ponderisanu vrednost


Proširenje (Im)

• Efekti:• Ako se radi presvlačenje, sva oštećenja se vraćaju na 0, ako ne, podešava se

površina pod strukturnim pukotinama• Podešava se dubina kolotraga, ili postavlja na specificiranu vrednost• Podešava se ravnost, ili postavlja na specificiranu vrednost• Podešava se tekstura, ili postavlja na specificiranu vrednost• Podešavaju se “prethodne” pukotine• AGE4, AGE3, AGE2 i AGE1 se podešavaju (na celobrojnu vrednost)• Faktori propadanja se podešavaju na specificirane vrednosti• Parametri brzine se podešavaju na specificirane vrednosti• Parametri korišćenja puta se podešavaju na specificirane vrednosti



10.11.2020.


Promena elemenata situacionog plana (Im)

• Promena i popravljanje elemenata situacionog plana sa delimičnim korišćenjem postojećeg kolovoza:

• Promena dužine

• Širina se ne menja

• Promena parametara korišćenja saobraćajnice

• U određenom vremenskom trenutku ili na bazi odnosa protoka i kapaciteta, brzine ili PGDS-a

• Specificiranje novih parametara, i proporcionalnog učešća novog kolovoza



• Pripremni radovi se izvode na postojećem kolovozu, čak i ako se on ne presvlači

• Efekti:• Tip kolovoza se resetuje na specificiranu vrednost

• Nema promene širine kolovoza

• Dužina se postavlja na novu vrednost

• Debljina zastora postavljena na ponderisani prosek

• Nosivost kolovoza postavljena na ponderisani prosek

• Postavljen novi materijal u zastoru

• Indikator oštećenja tokom izgradnje postavljen na ponderisani prosek



10.11.2020.



• Efekti:• Ako se radi presvlačenje, sva oštećenja se vraćaju na 0, ako ne, podešava se

površina pod strukturnim pukotinama

• Podešava se dubina kolotraga, ili postavlja na specificiranu vrednost

• Podešava se ravnost, ili postavlja na specificiranu vrednost

• Podešava se tekstura, ili postavlja na specificiranu vrednost

• AGE4, AGE3, AGE2 i AGE1 se podešavaju (na celobrojnu vrednost)

• Faktori propadanja se podešavaju na specificirane vrednosti

• Parametri brzine se podešavaju na specificirane vrednosti

• Parametri korišćenja puta se podešavaju na specificirane vrednosti


Nadogradnja (Co)

• Sve je novo, posebno tip zastora; nova deonica menja postojeću

• Normalni saobraćaj se ne menja

• U određenom vremenskom trenutku ili na osnovu odnosa protoka i

kapaciteta, brzine, PGDS-a, ili kumulativnog saobraćajnog opterećenja

(ESALs)

• Oštećenja površine, kolotrazi , AGE4, AGE3, AGE2, AGE1, “prethodne”

pukotine se postavljaju na 0

• Ostali parametri se postavljaju na specificirane vrednosti



10.11.2020.


Nova (dodatna) deonica (Co)

• Svi podaci se specificiraju, posebno tip kolovoza:

• asfaltni

• betonski,

• bez zastora

• Nova deonica se dodaje postojećim deonicama u analizi i postaje deo

alternative

• Parametri korišćenja puta se menjaju i saobraćaj mora biti definisan

(generisan, preusmeren)


Documents

I godina / I semestar UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM