Οδοστρώµατα Σκυροδέµατος ως άπεδα Στάθµευσης Αεροσκαφών

Transcript

1 Οδοστρώµατα Σκυροδέµατος ως άπεδα Στάθµευσης Αεροσκαφών W.H. Voelker Materials Engineer P.E. Γ. Παπαϊωάννου Πολιτικός Μηχανικός Α. Κοκκάλης Πολιτικός Μηχανικός, Επικ. Καθ..Π.Θ. Λέξεις κλειδιά: Άκαµπτα οδοστρώµατα, άπεδα στάθµευσης, Αεροδρόµια, Τροχόδροµοι ΠΕΡΙΛΗΨΗ:. Στην εργασία αυτή γίνεται ανασκόπηση της χρήσης οδοστρωµάτων σκυροδέµατος ως δάπεδα στάθµευσης αεροσκαφών των αερολιµένων Μακεδονία (1970) και Ελευθέριος Βενιζέλος, (1999). Πρόκειται για χρήση ελαφρώς οπλισµένου ή αόπλου σκυροδέµατος, πάχους ανάλογου µε την προσδοκώµενη φόρτιση από τα αεροσκάφη και εξαρτώµενο από τη µηχανική συµπεριφορά του εδάφους έδρασης. Ιδιαίτερη έµφαση δίνεται στην περιγραφή της σωστής κατασκευής και χωροθέτησης των αρµών για την ελεγχόµενη ρηγµάτωση του σκυροδέµατος. Γίνεται συγκριτική παρουσίαση των εφαρµογών και αξιολογείται η συµπεριφορά των οδοστρωµάτων έως σήµερα. ΕΥΚΑΜΠΤΑ ΚΑΙ ΑΚΑΜΠΤΑ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΑ Στην Ελλάδα τα έργα οδοποιίας οδών κατασκευάζονται αποκλειστικά µε εύκαµπτα οδοστρώµατα. Ο βασικός λόγος είναι ότι τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος (αλλιώς άκαµπτα οδοστρώµατα) είναι ακριβότερα. Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος χρησιµοποιούνται κυρίως ως δάπεδα στάθµευσης αεροσκαφών και ως άκρα των διαδρόµων προσγείωσης - απογείωσης αεροσκαφών. Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος µπορούν, επίσης, να χρησιµοποιηθούν σε λιµενικά έργα και σε ειδικές περιπτώσεις έργων οδοποιίας, όπως διαφαίνεται από το κείµενο που ακολουθεί. Πέραν του κόστους τα εύκαµπτα µε τα άκαµπτα οδοστρώµατα παρουσιάζουν µια ακόµα σειρά διαφοροποιήσεων: Τα εύκαµπτα οδοστρώµατα παραµορφώνονται περισσότερο από τη διέλευση βαρέων φορτίων. Κατ αναλογία, η πίεση στη διεπιφάνεια οδοστρώµατος - εδάφους κάτω από το φορτίο, είναι σαφώς υψηλότερη στα εύκαµπτα οδοστρώµατα σε σύγκριση µε τα άκαµπτα οδοστρώµατα. Συνεπώς, τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρούνται καταλληλότερα όπου τα φορτία είναι ισχυρά. Για αυτό και χρησιµοποιούνται συχνότερα στα οδοστρώµατα αεροδροµίων, αφού τα φορτία των φορείων των αεροσκαφών είναι σαφώς µεγαλύτερα από τα αξονικά φορτία των φορτηγών. Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρούνται καταλληλότερα σε ορισµένες ειδικές περιπτώσεις καταπόνησης, όπου τα βαριά οχήµατα σταθµεύουν ή κινούνται πολύ αργά (σε χώρους στάθµευσης φορτηγών, αεροσκαφών, πριν από διόδια ή σε µεγάλες ανηφόρες, σε χώρους στάσης λεωφορείων, σε προβλήτες λιµανιών, σε τελωνεία κλπ.). Αυτό οφείλεται στο ότι η

2 άσφαλτος έχει ρεολογική συµπεριφορά, οι παραµορφώσεις της δηλαδή εξελίσσονται µε την πάροδο του χρόνου, οπότε µακροχρόνια δράση ισχυρών φορτίων θα προκαλούσε παραµορφώσεις. Ενδείκνυνται, ακόµα, όπου υπάρχει κίνδυνος να πέσουν λάδια ή καύσιµα στο οδόστρωµα (τα καύσιµα και λιπαντικά, ως παραπλήσιας χηµικής σύστασης µε την άσφαλτο, την προσβάλλουν και τη διαλύουν). Έτσι, σε χώρους µακροχρόνιας στάθµευσης, σε πρατήρια καυσίµων, σε συνεργεία, προτιµώνται οδοστρώµατα σκυροδέµατος. Θεωρούνται, τέλος, καταλληλότερα όπου οι αναπτυσσόµενες θερµοκρασίες θα µπορούσαν να επηρεάσουν τα θερµοπλαστικά εύκαµπτα οδοστρώµατα. Χαρακτηριστική θέση ανάπτυξης υψηλών θερµοκρασιών είναι η αρχή των αεροδιαδρόµων, εξ αιτίας των θερµών αερίων που εκβάλλουν οι κινητήρες των αεροσκαφών. Τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος θεωρείται ότι φθείρονται λιγότερο, έχουν δηλαδή συγκριτικά µεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Η επιρροή της θερµοκρασίας περιβάλλοντος στους δύο τύπους οδοστρωµάτων είναι διαφορετική. Όπως αναφέρθηκε, η άσφαλτος είναι θερµοπλαστικό υλικό υψηλές θερµοκρασίες την µαλακώνουν και ως εκ τούτου τα εύκαµπτα οδοστρώµατα είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τροχαυλακώσεις κατά τους θερινούς µήνες. Επίσης ιδιαίτερα χαµηλές θερµοκρασίες την καθιστούν εύθραυστη, µε συνέπεια να είναι ευπαθής σε ρηγµατώσεις στις βαρυχειµωνιές. Αντίθετα, τα οδοστρώµατα σκυροδέµατος υφίστανται συστολο-διαστολές από τη µεταβολή της θερµοκρασίας (και συρρίκνωση κατά την πήξη του σκυροδέµατος), δράσεις που αντιµετωπίζονται µε την όπλιση των πλακών και την κατασκευή αρµών. Η ύπαρξη των αρµών συνιστά ευπαθές σηµείο στα άκαµπτα οδοστρώµατα, µε αποτέλεσµα να χρήζουν ιδιαίτερης κατασκευαστικής µέριµνας. Η βασικότερη, ωστόσο, διαφοροποίηση µεταξύ ευκάµπτων και ακάµπτων οδοστρωµάτων θεωρείται ο τρόπος συµπεριφοράς τους στα φορτία κυκλοφορίας. Στα εύκαµπτα οδοστρώµατα το σύστηµα έδαφος - οδόστρωµα συµπεριφέρεται περισσότερο ενιαία. Αν υπάρχει στο υπέδαφος ένα ασθενές σηµείο (το οποίο δεν είχε εντοπισθεί και εξυγιανθεί κατά την κατασκευή), τότε υπό τα φορτία κυκλοφορίας το έδαφος εκεί θα καθιζάνει. Το υπερκείµενο οδόστρωµα δεν έχει αυτοτέλεια συµπεριφοράς: η υπόβαση και η βάση, ως ασύνδετα υλικά θα καταρρεύσουν ακολουθώντας την καθίζηση τους εδάφους. Ο ασφαλτοτάπητας βέβαια, είναι στρώση µε δοµική συνοχή, είναι όµως ανίκανη να γεφυρώσει υποκείµενα κενά. Αντίθετα, αν αυτό συµβεί σε οδόστρωµα σκυροδέµατος, η υπόβαση, προφανώς, θα καταρρεύσει, ακολουθώντας την καθίζηση του εδάφους, αλλά η πλάκα σκυροδέµατος µπορεί χωρίς πρόβληµα να γεφυρώσει καθιζήσεις υπό την επιφάνειά της, εφόσον είναι οπλισµένη, χωρίς να υποχωρήσει. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ, ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ ΑΣΤΟΧΙΕΣ ΑΚΑΜΠΤΩΝ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Όπως έχει αναφερθεί, τα άκαµπτα οδοστρώµατα χρησιµοποιούνται κυρίως σε οδοστρώµατα αεροδροµίων. Είναι ισχυρότερα και ακριβότερα των ευκάµπτων και οφείλουν το 99% της αντοχής τους στην πλάκα σκυροδέµατος. Ουσιαστικά η στατική θεώρηση της λειτουργίας τους είναι ως πλάκα επί ελατηρίων, όπου τα ελατήρια προσοµοιάζουν τη στήριξη επί της υπόβασης και του εδάφους. Παρακάτω παρουσιάζονται περιληπτικά ορισµένες κατασκευαστικές και λειτουργικές πτυχές των ακάµπτων οδοστρωµάτων, ώστε να γίνει πιο κατανοητή η πρακτική που ακολουθήθηκε στην κατασκευή των δαπέδων στάθµευσης των αερολιµένων Μακεδονία και Ελευθέριος Βενιζέλος. Τα άκαµπτα οδοστρώµατα διαστρώνονται πάνω σε υπόβαση. Οι λόγοι ύπαρξης της υπόβασης είναι αντίστοιχοι της εξυγιαντικής στρώσης, δηλαδή:

3 προσφέρει ένα στερεό, οµαλό και καθαρό υπόβαθρο για τις εργασίες διάστρωσης των πλακών, προστατεύει το έδαφος από τα φορτία κατασκευής του οδοστρώµατος (µηχανήµατα), βελτιώνει την οµοιοµορφία υποστήριξης των πλακών και παρεµποδίζει την ανάδυση τυχόν λεπτόκοκκων υλικών του υπεδάφους στους αρµούς. Ανάλογα µε τον τύπο του εδάφους το πάχος της υπόβασης κυµαίνεται συνήθως µεταξύ 10 και 30cm. Η βασική αστοχία που παρουσιάζεται στα οδοστρώµατα σκυροδέµατος είναι οι ρηγµατώσεις. Οι ρηγµατώσεις οφείλονται στη δράση των φορτίων κυκλοφορίας, στις µεταβολές θερµοκρασίας και στις τάσεις από τη συστολή πήξης. Η δράση της θερµοκρασίας είναι τόσο εντονότερη όσο µεγαλύτερες είναι οι διαστάσεις της πλάκας. Αυτός είναι και ο βασικός λόγος που κατασκευάζουµε αρµούς για να περιορισθούν οι διαστάσεις των πλακών σε αποδεκτά πλαίσια. Μία σωστά διαστασιολογηµένη και οπλισµένη πλάκα έναντι των φορτίων κυκλοφορίας και των θερµοκρασιακών δράσεων δεν κινδυνεύει ούτε από τη συστολή πήξης. Πολύ συνηθισµένη αστοχία των ακάµπτων οδοστρωµάτων είναι και η απώλεια επιπεδότητας στους αρµούς. Συνήθως, λόγω κακής σύνδεσης των πλακών στους αρµούς ή/και υποσκαφής της υποκείµενης υπόβασης, η µια από τις δύο πλάκες που συνδέονται στους αρµούς βυθίζεται και έτσι εµφανίζεται σκαλοπάτι στην πορεία κίνησης (faulting), που ταυτίζεται µε τον αρµό, το οποίο, αν ξεπεράσει το 1cm, θεωρείται ως αστοχία. Για να αντιµετωπισθεί αυτή η αστοχία λαµβάνεται µέριµνα για την καλύτερη δυνατή σύνδεση των πλακών στους αρµούς των. Η πλέον δόκιµη µέθοδος σύνδεσης είναι µε παρεµβλήµατα (dowel bars), που επιτυγχάνουν µεταφορά φορτίων µεταξύ γειτονικών πλακών, χωρίς, παράλληλα, να παρεµποδίζουν τις µικροµετακινήσεις των πλακών. Όπως αναφέρθηκε, οι αρµοί κατασκευάζονται για να προλάβουν την ανεξέλεγκτη παραµόρφωση ή/και ρηγµάτωση των πλακών. Εάν οι πλάκες δεν διαχωρίζονταν µε αρµούς, τότε θα δηµιουργούνταν ρηγµατώσεις και υβώσεις εξαιτίας των θερµοκρασιακών καταπονήσεων. Με τους αρµούς δηµιουργούµε ουσιαστικά εµείς εκ των προτέρων τις ρηγµατώσεις και µε κατάλληλα µέτρα (διαµόρφωση, οπλισµός) ελέγχουµε τη συµπεριφορά τους, ώστε να µην δηµιουργούν προβλήµατα λειτουργικότητας. Υπάρχουν τρία είδη αρµών: οι αρµοί συστολής (contraction joints), που χρησιµοποιούνται για να ελέγξουν την παραµόρφωση από θερµοκρασιακή συστολή. Πρόκειται ουσιαστικά για αδυνάτισµα της διατοµής σκυροδέµατος, ώστε να προκληθεί εκεί η εκδήλωση µετακινήσεων, οι αρµοί διαστολής (expansion joints), που παρέχουν χώρο για τη διαστολή των πλακών, όταν αυτές θερµανθούν πέρα από τη θερµοκρασία σκυροδέτησής τους. Είναι οι ακριβότεροι και ουσιαστικότεροι αρµοί και υπερκαλύπτουν και τη λειτουργία των αρµών συστολής και οι κατασκευαστικοί αρµοί (construction joints), που δηµιουργούνται εξ ανάγκης όταν σταµατήσει στο τέλος της ηµέρας η κατασκευή των πλακών. Προφανώς αυτούς τους αρµούς τους αποφεύγουµε επιδιώκοντας η ολοκλήρωση των ηµερήσιων εργασιών να συµπέσει µε αρµό διαστολής. ΧΡΗΣΗ ΑΚΑΜΠΤΟΥ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΑΕΡΟ ΡΟΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑ Το δάπεδο στάθµευσης αεροσκαφών στο αεροδρόµιο Μακεδονία (πρώην Μίκρα ) Θεσσαλονίκης κατασκευάστηκε από σκυρόδεµα (Portland Cement Concrete, PCC) το καλοκαίρι του Αποτελούνταν από πλάκα σκυροδέµατος πάχους 30cm εδραζόµενη σε 20cm πάχος

4 στρώσης αµµοχάλικου (κατά Ο155) και κατασκευάστηκε σύµφωνα µε τις Αµερικάνικες προδιαγραφές Α300. Το έργο χρηµατοδοτήθηκε από Εθνικούς πόρους. Το δάπεδο είχε συνολικές διαστάσεις 120m Χ 240m. Η διάρκεια κατασκευής του ήταν 7 µήνες (~10.000m 3 ελαφρά οπλισµένου σκυροδέµατος). Το δάπεδο χωρίστηκε σε λωρίδες πλάτους 6m. Η διάστρωση γίνονταν σε εναλλασσόµενες λωρίδες, δηλαδή, διαστρώνονταν πρώτα οι µονές λωρίδες σε όλο το µήκος των 120m και κατόπιν, όταν είχαν σκληρυνθεί οι διαστρωθείσες, διαστρώνονταν οι λωρίδες που είχαν αφεθεί κενές (οι ζυγές). Για την εργασία αυτή χρησιµοποιήθηκε κατάλληλος συρµός διάστρωσης - συµπύκνωσης του σκυροδέµατος. Ο συρµός κινούνταν σε µεταλλικές ράγες εδραζόµενες εκτός της λωρίδας σκυροδέτησης. Ο συρµός σκυροδέτησης - συµπύκνωσης είχε εισαχθεί για το σκοπό αυτόν από τη Γερµανία. Κάθε λωρίδα των 6m συνδέονταν µε τη γειτονική της µε παρεµβλήµατα. Η διάµετρός τους ήταν 20mm και η απόστασή τους 30cm. Το µήκος τους ήταν 50cm. Η θέση τους σε σχέση µε το πάχος της πλάκας ήταν ακριβώς στη µέση. Όταν διαστρώνονταν οι µονές λωρίδες πακτώνονταν σε αυτές τα παρεµβλήµατα και όταν διαστρώνονταν οι ζυγές, πακτώνονταν οι θηλυκές εσοχές, µέσα στις οποίες φώλιαζαν τα παρεµβλήµατα. Αµφότερα στηρίζονταν µε ειδικές καβύλιες, ώστε η θέση τους να παρέµενε ακλόνητη κατά τη σκυροδέτηση. Με τα παρεµβλήµατα αποκαθίστατο η συνεργασία και επιτυγχάνονταν µεταφορά φορτίων µεταξύ των γειτονικών εξάµετρων λωρίδων σκυροδέµατος. Οι αρµοί διαστολής που παρεµβάλλονταν είχαν εύρος (καλοκαιρινή σκυροδέτηση) 1,0cm και επεκτείνονταν σε όλο το βάθος σκυροδέτησης. Για να εξασφαλισθεί αυτό το εύρος χρησιµοποιούνταν φελιζόλ. Πέραν των αρµών διαστολής, υπήρχαν και αρµοί συστολής, αρµοί δηλαδή µε αποκλειστική χρησιµότητα την ελεγχόµενη ρηγµάτωση του σκυροδέµατος κατά τη συστολή του. Πρόκειται για αρµούς που κόβονταν εκ των υστέρων (µε κόφτη) και αφού είχε στερεοποιηθεί το σκυρόδεµα και έφταναν σε βάθος λίγων εκατοστών. Η απόσταση µεταξύ τους ήταν 8m και το εύρος τους 6mm. Και οι αρµοί διαστολής και οι αρµοί συστολής καλύπτονταν µε ασφαλτική µαστίχη. Το σκυρόδεµα κατά τη διάστρωση ήταν ιδιαίτερα στεγνό (λόγος w/c = ~0.40). Τηρούνταν αυστηρό πρόγραµµα ποιοτικού ελέγχου της σκυροδέτησης που περιλάµβανε λήψη κυβικών δοκιµίων, ωρίµανση στις 28 µέρες και θλίψη τους. Οι αντοχές που προέκυπταν ήταν πάντα υπέρ των απαιτούµενων από τις προδιαγραφές (Β225). Η εκτέλεση των δοκιµών γίνονταν στο Περιφερειακό Εργαστήριο ηµοσίων Έργων της Θεσσαλονίκης. εν χρησιµοποιήθηκαν πρόσθετα µάζας στο σκυρόδεµα. Η συντήρηση ήταν ιδιαίτερα επιµελής µε συστηµατική διαβροχή µετά τη σκυροδέτηση. Η συµπύκνωση γίνονταν σε όλο το εύρος της λωρίδας σκυροδέτησης των 6m µε δονητική πλάκα. Ένα αρχικό πάχος διάστρωσης νωπού σκυροδέµατος περίπου 30cm συµπυκνώνονταν σε πάχος περίπου 23cm µετά τη διέλευση της δονητικής πλάκας. Πάνω σε αυτήν τη συµπυκνωµένη στρώση τοποθετούνταν σχάρα οπλισµού και κατόπιν διαστρώνονταν σκυρόδεµα σε πάχος περίπου 10cm. Μετά την εκ νέου συµπύκνωσή του η δεύτερη στρώση κατέληγε σε πάχος 7cm, έτσι ώστε αθροιστικά η στρώση σκυροδέµατος είχε πάχος 30cm. Η σχάρα οπλισµού ήταν Φ10/10 και οι γειτονικές σχάρες αλληλοκαλύπτονταν κατά 50cm. Η σχάρα οπλισµού είχε ως σκοπό να ελέγχει το εύρος των ρωγµών συστολής και συρρίκνωσης, για αυτό και τοποθετούνταν σχετικά στην πάνω επιφάνεια του σκυροδέµατος. Πάντως, το βάθος τοποθέτησής της (7cm υπό την επιφάνεια) είχε επιλεγεί ώστε όταν ο κόφτης διαµορφώνει τους αρµούς συστολής (σε βάθος 5-6cm) να µην έφτανε έως την σχάρα και έτσι δεν την επηρέαζε.

5 Ιδιαίτερη µέριµνα είχε ληφθεί, ώστε να µην δηµιουργούνται κατασκευαστικοί αρµοί στο οδόστρωµα. Η ηµερήσια εργασία σκυροδέτησης ολοκληρώνονταν στους αρµούς διαστολής. ΧΡΗΣΗ ΑΚΑΜΠΤΟΥ Ο ΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΑΕΡΟ ΡΟΜΙΟ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΣ ΒΕΝΙΖΕΛΟΣ Ο ιεθνής Αερολιµένας Αθηνών Ελευθέριος Βενιζέλος είναι ένα από τα µεγαλύτερα αεροδρόµια στην Ευρώπη, ικανό να δεχθεί 16 εκατοµµύρια επιβάτες ετησίως. Αποτελείται από δύο παράλληλους διαδρόµους, τρεις βασικούς τροχοδρόµους και περισσότερους από 40 µικρότερους τροχοδρόµους, συµπεριλαµβανοµένων 12 ταχέων εξόδων από τους διαδρόµους. Συνολικά, χρησιµοποιήθηκαν εκεί και εύκαµπτα και άκαµπτα οδοστρώµατα (PCC), επιφάνειας m 2 και m 2 αντίστοιχα. Τα άκαµπτα οδοστρώµατα καταλαµβάνουν όλα τα δάπεδα στάθµευσης µε τους τροχοδρόµους, καθώς και τα 4 άκρα των διαδρόµων προσγείωσης - απογείωσης (touch-down zones), µήκους 800m. Η κατασκευή έγινε µε σύµβαση παραχώρησης και µερική αυτοχρηµατοδότηση (µέθοδος Build-Operate-Transfer, BOT). Πελάτης είναι ο ιεθνής Αερολιµήν Αθηνών, στον οποίο το Ελληνικό κράτος κατέχει το 55% των µετοχών. Ανάδοχος (µελετητής και κατασκευαστής) ήταν κονσόρτσιουµ εταιρειών µε επικεφαλής την Γερµανική Hochtief A.G. Το συνολικό κόστος του έργου ανέρχεται σε εκατοµµύρια Ευρώ. Παρακάτω θα αναπτυχθούν τα χαρακτηριστικά των οδοστρωµάτων σκυροδέµατος. Σηµειώνεται ότι τα χαρακτηριστικά των ευκάµπτων οδοστρωµάτων είχαν αναπτυχθεί στο 3 ο ιεθνές Συνέδριο Ασφαλτοµιγµάτων και Οδοστρωµάτων, που είχε διοργανωθεί στη Θεσσαλονίκη το Νοέµβριο του Οι προδιαγραφές που ακολουθήθηκαν για τη µελέτη και κατασκευή των άκαµπτων οδοστρωµάτων ήταν της Οµοσπονδιακής Αεροπορίας των Η.Π.Α. (Federal Aviation Association, FAA). Ως κρίσιµο µέγεθος διαστασιολόγησης θεωρήθηκαν διελεύσεις του αεροσκάφους σχεδιασµού Boeing Το οδόστρωµα ήταν οπλισµένο µόνο στις ορθογώνιες πλάκες µε λόγο πλευρών µεγαλύτερο του 1.25, στις ροµβοειδείς πλάκες, καθώς και στις πλάκες που είχαν κάποια ιδιοµορφία κατασκευής (ανθρωποθυρίδες, απολήξεις παροχών κλπ.). Οι οπλισµένες πλάκες έφεραν εσχάρα Φ20/20 ή Φ20/15 τοποθετηµένη στο µέσον του πάχους τους. Η διαστασιολόγηση των πλακών έγινε σύµφωνα µε τις σχετικές οδηγίες της FAA (1998) και ελέγχθηκε και µε βάση τις οδηγίες FAA (July & October 1995). Οι διαστάσεις των πλακών και της υπόβασης συνοψίζονται στον Πίνακα 1, µαζί µε τα εδάφια των προδιαγραφών, που ακολουθήθηκαν κατά την κατασκευή τους. Η υπόβάση αποτελούνταν από δύο υποστρώσεις, την ανώτερη, που ήταν σταθεροποιηµένη µε τσιµέντο (concrete-treated base, CTB) και την κατώτερη, από καλής ποιότητας κοκκώδες υλικό. Η ανώτερη στρώση της υπόβασης έπρεπε να εµφανίζει αντοχή τουλάχιστον 5.5 MΡa µετά από διάστηµα ωρίµανσης 7 ηµερών, ενώ η κατώτερη να παρουσιάζει CBR τουλάχιστον 30%. Το έδαφος είχε µέτρο αντίδρασης k=200 pci. Πίνακας 1. Πάχος πλακών σκυροδέµατος και υπόβασης - σχετικές προδιαγραφές Περιγραφή στρώσης Πάχος στρώσης Εδάφιο (mm) προδιαγραφών Σκυρόδεµα (PCC) 430 FAA P-501 Βάση σταθεροποιηµένη µε τσιµέντο (CTB) 120 FAA P-304 Υπόβαση από επιλεγµένο υλικό 150 FAA P-154 Σηµειώνεται ότι δόθηκε ιδιαίτερη έµφαση στην τήρηση των προδιαγραφών, αφού µόνο τότε αναµένεται το σύνολο του οδοστρώµατος να συµπεριφερθεί ικανοποιητικά. Ο έλεγχος και η αποδοχή των πλακών σκυροδέµατος έγινε µε στατιστική επεξεργασία των αποτελεσµάτων

6 δειγµατοληψιών (µέθοδος: percent within limits, FAA (1998)). Η αποδοχή κάθε οµάδας πλακών έγινε µε βάση το πάχος τους και την καµπτική αντοχή τους (βασικά κριτήρια), ενώ ελέγχθηκαν και ως προς µια σειρά άλλα κριτήρια, όπως: κοκκοµετρία, κλίση, οµαλότητα επιφάνειας και ακρίβεια τοποθέτησης των παρεµβληµάτων που συνδέουν τις πλάκες (µέγιστη ανοχή 6mm). Για τη διασφάλιση τήρησης των ανωτέρων, ο Ανάδοχος ανέπτυξε και εφάρµοσε σύστηµα ποιοτικού ελέγχου και δοκιµών, που κάλυπταν όλη τη διαδικασία κατασκευής, από την αποθήκευση των υλικών, τη σύνθεση των µιγµάτων, την παραγωγή σκυροδέµατος, έως τη σκυροδέτηση, τη συµπύκνωση, τη διαβροχή και την επιφανειακή επεξεργασία. Η κατασκευή των οδοστρωµάτων σκυροδέµατος ολοκληρώθηκε κατά τα έτη Χρησιµοποιήθηκαν δύο συρµοί διάστρωσης σκυροδέµατος, τύπου Wirtgen SP 1600 (Εικ. 1), που ακολουθούνταν από µονάδα διαβροχής και από τέντα προστασίας του νωπού σκυροδέµατος από την ηλιακή ακτινοβολία. Η διάστρωση ολοκληρώνονταν σε δύο υπο-στρώσεις, ενώ η εισαγωγή των παρεµβληµάτων γίνονταν αυτοµατοποιηµένα. Αυτοµατοποιηµένα εισάγονταν και οι σύνδεσµοι (tie-bars) µεταξύ των αποκοπτόµενων αρµών συστολής. Εξαιτίας του πάχους της πλάκας σκυροδέµατος, αλλά και των πολύ αυστηρών ανοχών επιπεδότητας που είχαν τεθεί, η διάστρωση γίνονταν µε οδηγούς σταθερούς πλευρικούς ξυλότυπους, που είχαν ανοίγµατα για την τοποθέτηση των παρεµβληµάτων (Εικ. 2 & 3). Εικόνα 1. Το συγκρότηµα (συρµός Wirtgen SP 1600) διάστρωσης οδοστρώµατος που χρησιµοποιήθηκε. Όπως και στα οδοστρώµατα του αεροδροµίου Μακεδονία, η διάστρωση γίνονταν σε εναλλασσόµενες λωρίδες, δηλαδή, διαστρώνονταν πρώτα οι µονές λωρίδες σε όλο το µήκος των χρησιµοποιώντας σταθερούς πλευρικούς ξυλότυπους και κατόπιν, όταν είχαν σκληρυνθεί οι διαστρωθείσες, διαστρώνονταν οι λωρίδες που είχαν αφεθεί κενές (οι ζυγές), όπου πλέον ως πλευρικοί ξυλότυποι λειτουργούσαν οι λωρίδες που είχαν διαστρωθεί. Το µήκος των λωρίδων στα δάπεδα στάθµευσης ήταν 300m και στα άκρα των διαδρόµων 800m. Οι υπολογισµοί της απόστασης των αρµών βασίστηκαν στον λόγο σχετικής ακαµψίας του Westergaard και έδωσαν µέγιστη απόσταση 7.5m. Η διάστρωση έγινε σε λωρίδες εύρους 15m οι οποίες κατόπιν αποκόβονταν σε πλάκες διαστάσεων 7.5m x 7.5m. Οι αρµοί σφραγίζονταν µε µαστίχη.

7 Εικόνες 2, 3. Άποψη του συρµού διάστρωσης σκυροδέµατος και εξέλιξη των διεργασιών σκυροδέτησης. Ως παρεµβλήµατα χρησιµοποιήθηκαν ράβδοι διαµέτρου 28mm τοποθετηµένοι σε απόσταση 300mm και ως σύνδεσµοι ράβδοι 16mm τοποθετηµένοι σε απόσταση 760mm. Το µήκος των ράβδων ήταν 500mm. Χρησιµοποιήθηκαν όλοι οι τύποι αρµών: εγκάρσιοι συστολής, όπου οι πλάκες συνδέονταν µε παρεµβλήµατα, διαµήκεις συστολής, όπου οι πλάκες συνδέονταν µε συνδέσµους, εγκάρσιοι και διαµήκεις κατασκευαστικοί αρµοί, όπου οι πλάκες συνδέονταν µε παρεµβλήµατα, εγκάρσιοι διαστολής, όπου οι πλάκες συνδέονταν µε παρεµβλήµατα και ειδικοί αρµοί, όπου απαιτούνταν λόγω των ειδικών κατασκευών και στους οποίους πάλι οι πλάκες συνδέονταν µεταξύ τους. Σύµφωνα µε τις προδιαγραφές, θα έπρεπε ποσοστό µικρότερο του 20% των δοκιµίων σκυροδέµατος να εµφάνιζε καµπτική αντοχή, ύστερα από ωρίµανση 28 ηµερών, µικρότερη από 4.6N/mm 2. Εναλλακτικά η καµπτική αντοχή, ύστερα από ωρίµανση 90 ηµερών, δεν θα έπρεπε να πέσει κάτω από 4.8N/mm 2. Οι αναλογίες τσιµέντου έπρεπε να κυµαίνονται µεταξύ 320 και 400kg ανά κυβικό µέτρο σκυροδέµατος. Ο λόγος τσιµέντου προς νερό δεν έπρεπε να ξεπεράσει το 0.5 κατά βάρος (w/c < 0.5). Στον παραπάνω λόγο δεν συµπεριλαµβάνεται η υγρασία που τυχόν είχε απορροφηθεί από τα αδρανή. Πριν την έναρξη των εργασιών σκυροδέτησης ολοκληρώθηκαν σειρές από δοκιµαστικές συνθέσεις, ώστε να εξασφαλισθεί η ποιότητα κυρίως των αδρανών που χρησιµοποιούνται. Η ποιότητα που τελικά επιτεύχθηκε ήταν εντός των προδιαγραφών ή βελτιωµένη, µε µέση καµπτική αντοχή 5.7N/mm 2, περιεκτικότητα τσιµέντου kg ανά κυβικό µέτρο σκυροδέµατος, λόγο w/c µεταξύ και περιεκτικότητα σε κενά αέρα µεταξύ 1-3% κατ όγκο. Η κάθιση του σκυροδέµατος (slump test) κρατήθηκε κάτω από 25mm. Όσον αφορά στις απαιτήσεις οµαλότητας, αυτές προδιαγράφονται από τις σχετικές οδηγίες των FAA και ICAO. Θα πρέπει να µην υπάρχει ανωµαλία που να ξεπερνά τα 6mm, µε αναφορά σταδία (straightedge) µήκους 5m. Η επεξεργασία της τελικής επιφάνειας απέδωσε οµοιόµορφη µακροϋφή βάθους 1.6mm. Όπως διαφαίνεται (Εικ. 1-3), η επεξεργασία της επιφάνειας ακολουθούσε αµέσως τη διάστρωση και συµπύκνωση του νωπού σκυροδέµατος. Στις λίγες εκείνες περιπτώσεις που η οµαλότητα της τελικής επιφάνειας δεν ήταν σύµφωνη µε τις προδιαγραφές, ακολούθησε ειδική επεξεργασία λείανσης (milling), ώστε να επιτευχθεί συµφωνία µε τις προδιαγραφές.

8 ΣΥΝΟΨΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σήµερα, 30 χρόνια µετά την κατασκευή του, το δάπεδο στάθµευσης αεροσκαφών του αεροδροµίου Μακεδονία λειτουργεί ικανοποιητικά, ενώ οι φόρτοι αεροσκαφών έχουν ξεπεράσει τις προβλέψεις σχεδιασµού του. Σηµειώνεται ότι η τακτική συντήρηση του δαπέδου ήταν επιµελής και συνίστατο στη συστηµατική σφράγιση µε µαστίχη των εµφανιζοµένων ρωγµών. Έτσι, παρότι το οδόστρωµα πλησιάζει στο τέλος της λειτουργικής ζωής του δεν διαφαίνεται ανάγκη άµεσης ανακατασκευής του. Όσον αφορά στα άκαµπτα οδοστρώµατα του Ελευθέριος Βενιζέλος, έχουν πολύ πρόσφατα δοθεί σε χρήση (2 χρόνια) για να µπορεί να εξαχθεί οποιοδήποτε αξιόπιστο συµπέρασµα ως προς τη συµπεριφορά τους. Ωστόσο, είναι γνωστό ότι σε έργα εκτεταµένα, όπως τα οδοστρώµατα, αναµένονται κάποιες τοπικές αστοχίες αµέσως µε την έναρξη της λειτουργίας τους, διότι δεν είναι εφικτό να εντοπισθούν και εξυγιανθούν όλα τα τυχόν αδύνατα σηµεία του υπεδάφους ή όλες οι παράµετροι κατασκευής. Γι αυτό, άλλωστε, αποτελεί κοινή πρακτική στα έργα οδοποιίας να δίνονται στην κυκλοφορία χωρίς να έχει στρωθεί η τελευταία στρώση ασφαλτοτάπητα. Μετά από έλεγχο σε πραγµατικές συνθήκες λειτουργίας αρκετών µηνών διαστρώνεται και ο τελευταίος τάπητας και παράλληλα επιδιορθώνονται τυχόν τοπικές βλάβες και αστοχίες που έχουν εµφανισθεί. Ο αυστηρός ποιοτικός έλεγχος που ακολουθήθηκε κατά την κατασκευή των οδοστρωµάτων του αεροδροµίου Ελευθέριος Βενιζέλος, αλλά και το γεγονός ότι εξετάζονται εδώ άκαµπτα οδοστρώµατα, (που δεν είναι ιδιαίτερα ευπαθή σε τοπικές αστοχίες), εξηγούν το ότι 2 χρόνια µετά από την πλήρη λειτουργία του δεν έχει εντοπισθεί καµιά οποιασδήποτε κλίµακας αστοχία που να απαιτεί παρέµβαση. Τα οδοστρώµατα του αεροδροµίου Ελευθέριος Βενιζέλος είναι σαφώς στιβαρότερα εκείνων του αεροδροµίου Μακεδονία. Το πάχος των πλακών σκυροδέµατος είναι 43cm έναντι 30cm, η υπόβαση έχει διπλάσιο πάχος, ενώ το οδόστρωµα εδράζεται και σε καλύτερο έδαφος. Επίσης και ο οπλισµός, όπου τοποθετείται, είναι ισχυρότερος. Οι διαφοροποιήσεις αυτές αιτιολογούνται και από τον αυξηµένο φορτίο αεροσκαφών (και ως αριθµός και ως µέγεθος), που πρόκειται να δεχθούν τα οδοστρώµατα του Ελευθέριος Βενιζέλος σε σύγκριση µε εκείνα που δέχεται το Μακεδονία και διότι στην 30ετία που µεσολάβησε στο µεταξύ, οι απαιτήσεις και οι σχετικές προδιαγραφές και έλεγχοι έχουν εξελιχθεί επί το αυστηρότερο. Τέλος, µια ακόµα διαφοροποίηση µεταξύ των οδοστρωµάτων των δύο αεροδροµίων είναι η κλίµακα κατασκευής στα οδοστρώµατα του Ελευθέριος Βενιζέλος, που είναι διπλάσια εκείνης του Μακεδονία, καθώς και η αυτοµατοποίηση στον οπλισµό των αρµών. Αµφότερα εξασφαλίζουν ταχύτερη και αποτελεσµατικότερη περάτωση των σχετικών έργων. Ευχαριστίες:. Ευχαριστίες αρµόζουν στον πολιτικό µηχανικό κ. Ηλία Καρέζη, για τις σηµαντικές πληροφορίες που παρείχε. ΑΝΑΦΟΡΕΣ Federal Aviation Administration. July Airport Pavement Design and Evaluation, AC 150/5320-6D, US Department of Transportation. Federal Aviation Administration October Airport Pavement Design for the Boeing 777 Airplane, AC 150/ , US Department of Transportation. Federal Aviation Administration Standards for specifying construction of airports, AC 150/ A, US Department of Transportation.