Onderdeel van het project A16 Rotterdam (De Groene Boog) is de aansluiting met de A13, met onder meer een ongelijkvloerse, gekromde kruising van de nieuwe hoofdrijbanen van de A16 Rotterdam met de A13 rijbaan richting Den Haag, het kunstwerk K10. Voor de tijdelijke
ondersteuningsconstructie van dit kunstwerk moest rekening worden gehouden met een korte bouwtijd en een niet-draagkrachtige ondergrond.
KUNSTWERK VERBINDINGSBOOG A13/A16 MET
ONDERSTEUNINGSCONSTRUCTIE OP NIET-DR A AGKR ACHTIGE ONDERGROND
Onderdeel van het project A16 Rotterdam (De Groene Boog) is de
aansluiting met de A13, met onder meer een ongelijkvloerse, gekromde
kruising van de nieuwe hoofdrijbanen van de A16 Rotterdam met de A13
rijbaan richting Den Haag, het kunstwerk K10. Voor de tijdelijke
ondersteuningsconstructie van dit kunstwerk moest rekening worden
gehouden met een korte bouwtijd en een niet-draagkrachtige
ondergrond.
Ondersteuningsconstructie
ONDERSTEUND
ARTIKELENSERIE
Dit is het vierde in een serie van vier artikelen
over bekistings- en ondersteuningsconstruc-
ties in het project A16 Rotterdam. Het eerste
artikel is een algemene inleiding, het tweede
gaat over de bekisting van de Rottemerentun-
nel, het derde over de bekisting in de y-over
bij de aansluiting met het Terbregseplein en
het vierde over de ondersteuningsconstructie
in de verbindingsboog met de A13.
1 Kunstwerk K10 in aanbouw. Tussen landhoofd en
tussensteunpunt de tijdelijke
fundering voor de
ondersteuningsconstructie,
Sjaak Boot Fotografi e
19 VAKBL AD 4 2021
Auteur Ronald van Gils, Safe
BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 19BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 19 20-12-21 15:1020-12-21 15:10
A
an de westzijde, bij Rotterdam The
Hague Airport sluit de nieuwe A16 aan
op de A13 richting Delft, met een hoog
gelegen verbindingsboog. Een van de kunst-
werken in deze boog is K10. Dit betreft een van
de 6 kunstwerken in deelgebied 1 waar voor
Safe de opdracht heeft gekregen voor de
ondersteuning van het betonwerk. De opdracht
omvatte de engineering, de leverantie en de
arbeid van alle benodigde ondersteuningscon-
structies inclusief dekbekisting. Daarnaast
verzorgt Safe ook alle benodigde vlechtstei-
gers en trappentorens in dit deelgebied.
K10
Van de 6 genoemde kunstwerken is K10 met
afstand de meest uitdagende. Het kunstwerk is
verdeeld in twee afzonderlijke dekken, in twee
overspanningen (een tussensteunpunt). De
totale lengte is circa 103 m. De dekken zijn
gekromd en lopen in diagonale richting op. De te
ondersteunen dekdikte bedraagt maximaal
1550 mm en het betonopper vlak is 3600 m
2
groot. In het ontwerp van deze ondersteuning
moest rekening worden gehouden met een niet
voldoende draagkrachtige ondergrond. Van-
wege deze kenmerken, de korte montage- en
demontagetijden en de gewenste veiligheid,
was een goede voorbereiding essentieel voor
het succes van dit project. ONDERGROND
Waar het merendeel van de ondersteunings-
constructies in Nederland wordt gebouwd op
een betonnen onder vloer of verdichte grond
met stelconplaten, was dit bij K10 niet moge-
lijk. Dit stuk grond ten noorden van Rotterdam
en parallel aan de A13 richting Den Haag was
niet draagkrachtig genoeg om het gewicht van
het te storten brugdek te dragen.
Na verschillende studies door De Groene Boog
is besloten om de ondersteuning te funderen op
stalen balken, die vanaf de poeren van beide
landhoofden worden geplaatst richting het mid-
densteunpunt (fi g. 4). Vanwege de grote
afstand tussen landhoofd en middensteunpunt
zijn er tussen deze punten tijdelijke funderings-
balken in het werk gestort om de stalen balken
op te leggen (foto 5, 6). Deze funderingsbalen
zijn weer gefundeerd op hulppalen. Dankzij
deze tussensteunpunten konden de afmetingen
van de stalen balken beperkt worden gehou-
den. Alleen al om de ondersteuningsconstructie
te funderen, zijn 320 heipalen, 1000 m
1 funde-
ringsbalk en 450 ton stalen balken toegepast.
Bij de poeren zijn de stalen balken opgelegd op
moerbalken. Het raster van de stalen balken is
afgestemd op het raster van de ondersteu-
ningsconstructie, die bovenop de stalen bal-
ken is geplaatst. Een vroegtijdige samenwer-
kring hierbij tussen De Groene Boog en Safe was essentieel voor het succes.
De stalen balken die over de poeren en funde-
ringsbalken heen liggen, zijn berekend als lig-
ger over meerdere steunpunten. Gekozen is
hoofdzakelijk voor balken HE300B en HE400B
met een lengte van circa 10 m. Door te kiezen
voor een constante vakverdeling was de belas-
ting op de stalen balken in de regel gelijk, net
als de bijhorende doorbuiging.
Het stalen balkenraster is horizontaal
gefi xeerd door middel van omkransingen aan
de middenpijlers. Dit om eventuele horizon-
taalkrachten op te nemen.
Omdat het niveau van de poer ter plaatse van
het middensteunpunt bijna 2 m lager lag dan de
poeren van de landhoofden, moest deze
geconcentreerde lijnlast uit de moerbalk onder
de stalen balken door middel van een extra
ondersteuningsconstructie worden opgevan-
gen (foto 5, fi g. 7).
ONDERSTEUNING
Doordat de ondergrond door de heipalen en
funderingsbalken voldoende draagkrachtig is
gemaakt, kon hierop de ondersteuningscon-
structie voor het dek worden gerealiseerd
(foto 8, 9). Hier voor is het Poly ondersteu-
ningssysteem van Safe ingezet. Dit systeem is
toepasbaar tot stempelbelastingen van ruim
BETROKKEN PARTIJEN
De specifi ek bij dit projectonderdeel betrokken partijen:
project
A16 Rotterdam
projectonderdeel Kunstwerk K10 bij aansluiting A13
opdrachtgever Rijkswaterstaat
opdrachtnemer De Groene Boog, bestaande uit BESIX, Dura Vermeer, Van Oord, TBI-bedrijven
Croonwolter&dros en Mobilis, John Laing en Rebel
ondersteuningsconstructie: Safe
3 Kunstwerk K10 met twee dekken
in aanbouw (foto: Topview)
2 Toekomstbeeld aansluiting A13 ? A16
20 VAKBL AD 4 2021
BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 20BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 20 20-12-21 15:1020-12-21 15:10
100 kN. De verticale opbouw van de stempel
bestaat uit een binnenbuis, middenstuk en een
spindel van 1400 mm. De stempels zijn door
middel van systeemliggers en -diagonalen aan
elkaar gekoppeld. Door gebruik te maken van
systeemliggers en -diagonalen kan het sys-
teem snel en stabiel worden opgebouwd.
Omdat de ondersteuningshoogtes oplopen tot
ongeveer 5000 mm, wordt er slag voor slag
omhoog gebouwd. Op de slagen worden stei-
gerdelen als montagevloer geplaatst, om een
veilige verticale opbouw te garanderen. Het
hoogteverschil tussen de laagste stempelposi-
tie en hoogste stempelpositie bedroeg tijdens
het opbouwen 3000 mm. Het gehanteerde ras-
ter is in hoofdzaak gemiddeld 1500 mm
(1800 mm/1200 mm) x 1200 mm met een stem-
pellast van ongeveer 80 kN.
DEKBEKISTING
Vanaf de eerder genoemde montagevloer kun-
nen op een veilige manier aluminium onderslag-
balken en H20-dragers worden gemonteerd.
Met deze dragers wordt een eerste aanzet gege-
ven tot het ver vaardigen van de dekbekisting
(foto 10). Grootste uitdaging is hier de vormge-
ving van de onderzijde van het betondek, die
dubbel gekromd is en diagonaal schuin in hoogte
verloopt. Door toepassing van de spindel die in
twee richtingen kantelbaar is, was het mogelijk
4 Stalen balken op poer landhoofd, met daarop de ondersteuningsconstructie
21 VAKBL AD 4 2021
BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 21BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 21 20-12-21 15:1020-12-21 15:10
om de contouren gesegmenteerd te volgen. Ver-
volgens is de 18 mm betonplex in een halfsteens
v
erband vernageld op de H20-kinderbinten, die
vanwege de aanzienlijke betondikte hart-op-
hart 300 mm zijn gemonteerd.
In de voorbereiding is veel aandacht besteed
aan de maatvoering van de verschillende spin-
dels. Het betondek had immers op iedere posi-
tie een andere hoogte. De doorbuiging van de
ondersteunende stalen balken en de gewenste
toog moest in het betondek worden verrekend
in de spindeluitdraai.
Gelijktijdig met het aanbrengen van het beton-
plex is ook de randbeveiliging aangebracht.
Hier zijn fijnmazige EPS-hekken met geïnte -
greerde schoprand toegepast. Dit om te voor -
komen dat er voorwerpen vanaf de dekbekis -
ting naar beneden kunnen vallen.
UIT VOERING
Ook de uitvoering kende een aantal uitdagin-
gen. Een daar van was de maatvoering, zowel in
het verticale vlak als in het horizontale vlak. Om
te waarborgen dat de stalen balken op de juiste
positie liggen, is gebruikgemaakt van een speci-
ale mal. Vanaf het moment dat balken op hun
positie lagen, moest het raster beloopbaar wor -
den gemaakt. Het hoogteverschil tussen boven-
kant stalen balk en maaiveld bedroeg bijna 1 m.
Door met steigerdelen looppaden over de stalen
balken te creëren werd ook de toegankelijkheid
gewaarborgd. De verticale maatvoering werd
tijdens de bouw continu gemonitord en gewaar -
borgd door een maatvoerder met total station,
zodat elke stempelpositie op de juiste hoogte
kon worden ingesteld.
Zoals gebruikelijk werd de constructie na gereed -
komen met een overdrachtsformulier overgedra-
gen aan de hoofdaannemer, die daarna kon star -
ten met zijn ver volgwerkzaamheden. Daags voor
de s
tort is de constructie nogmaals gekeurd door
Safe (projectmanager en constructeur). Na onze
stortvrijgave wist de hoofdaannemer dat zij het
dek met een gerust hart konden storten.
Er is een gezamenlijk werkplan gemaakt voor
het spannen van het dek en het demonteren
van de ondersteuningsconstructie. De voor -
spanning is conform het spanprotocol in ver -
schillende fases aangebracht, waardoor ook
de ondersteuning in verschillende fases is
gedemonteerd. Eerste het laten zakken van de
ondersteuning bij de opleggingen, daarna het
laten zakken van de overige ondersteuning en
de complete demontage van de constructie.
6 Tijdelijke funderingsbalken in de maak 5
T
ijdelijke funderingsbalken als ondersteuning voor stalen
balken. Rechts de extra ondersteuningsconstructie ter
overbrugging van het hoogteverschil bij het
middensteunpunt
22 VAKBL AD 4 2021
BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 22BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 22 20-12-21 15:1020-12-21 15:10
Niet alleen het op een veilige manier plaatsen en
verwijderen van de ondersteuningsconstructie,
ook de gevraagde snelheid was een uitdaging.
Afspraak was immers dat de constructie inclu-
sief getimmerd dek binnen 5 weken gereed zou
zijn. Dit is uiteindelijk behaald, zonder veilig-
heidsissues. Door een prima samenwerking tus-
sen het uitvoeringsteam van de hoofdaannemer
en het uitvoeringsteam van Safe is de klus geza-
menlijk geklaard.
WERKPL AN
De manier van monteren en demonteren stond
uitvoerig beschreven in het werkplan. Dit werk-
plan, onderdeel van het VGWM-plan (veiligheid,
gezondheid, welzijn en milieu) is vooraf bespro-
ken met het uitvoeringsteam van de hoofdaan-
nemer. Door vroegtijdig in te zoomen op risico's
konden deze tijdig worden besproken en
weggenomen. Iedere monteur van Safe is vooraf
op de hoogte gebracht van de inhoud van het
plan en moest zich hieraan conformeren.
7 Extra ondersteuningsconstructie stalen balken t.p.v. het middensteunpunt
8 Montage ondersteuning op stalen balken 9 Montage ondersteuning op stalen balken
11 Dek gestort, ondersteuning gedemonteerd, funderingsbalken
deels verwijderd
10
Ondersteuning en dekbekisting
23 VAKBL AD 4 2021
BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 23BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 23 20-12-21 15:1020-12-21 15:10
Artikelenserie
Dit is het vierde in een serie van vier artikelen over bekistings- en ondersteuningsconstructies in het project A16 Rotterdam. Het eerste artikel is een algemene inleiding, het tweede gaat over de bekisting van de Rottemerentunnel, het derde over de bekisting in een fly-over bij de aansluiting met het Terbregseplein en het vierde over de ondersteuningsconstructie in de verbindingsboog met de A13.
Betroken partijen
De specifi ek bij dit projectonderdeel betrokken partijen:
- project A16 Rotterdam
- projectonderdeel Kunstwerk K10 bij aansluiting A13
- opdrachtgever Rijkswaterstaat
- opdrachtnemer De Groene Boog, bestaande uit BESIX, Dura Vermeer, Van Oord, TBI-bedrijven Croonwolter&dros en Mobilis, John Laing en Rebel
- ondersteuningsconstructie: Safe
2 Toekomstbeeld aansluiting A13 – A16
3 Kunstwerk K10 met twee dekken in aanbouw (foto: Topview)
Aan de westzijde, bij Rotterdam The Hague Airport sluit de nieuwe A16 aan op de A13 richting Delft, met een hoog gelegen verbindingsboog. Een van de kunstwerken in deze boog is K10. Dit betreft een van de 6 kunstwerken in deelgebied 1 waarvoor Safe de opdracht heeft gekregen voor de ondersteuning van het betonwerk. De opdracht omvatte de engineering, de leverantie en de arbeid van alle benodigde ondersteuningsconstructies inclusief dekbekisting. Daarnaast verzorgt Safe ook alle benodigde vlechtsteigers en trappentorens in dit deelgebied.
K10
Van de 6 genoemde kunstwerken is K10 met afstand de meest uitdagende. Het kunstwerk is verdeeld in twee afzonderlijke dekken, in twee overspanningen (een tussensteunpunt). De totale lengte is circa 103 m. De dekken zijn gekromd en lopen in diagonale richting op. De te ondersteunen dekdikte bedraagt maximaal 1550 mm en het betonoppervlak is 3600 m2 groot. In het ontwerp van deze ondersteuning moest rekening worden gehouden met een niet voldoende draagkrachtige ondergrond. Vanwege deze kenmerken, de korte montage- en demontagetijden en de gewenste veiligheid, was een goede voorbereiding essentieel voor het succes van dit project.
Ondergrond
Waar het merendeel van de ondersteuningsconstructies in Nederland wordt gebouwd op een betonnen ondervloer of verdichte grond met stelconplaten, was dit bij K10 niet mogelijk. Dit stuk grond ten noorden van Rotterdam en parallel aan de A13 richting Den Haag was niet draagkrachtig genoeg om het gewicht van het te storten brugdek te dragen. Na verschillende studies door De Groene Boog is besloten om de ondersteuning te funderen op stalen balken, die vanaf de poeren van beide landhoofden worden geplaatst richting het middensteunpunt (fi g. 4). Vanwege de grote afstand tussen landhoofd en middensteunpunt zijn er tussen deze punten tijdelijke funderingsbalken in het werk gestort om de stalen balken op te leggen (foto 5, 6). Deze funderingsbalen zijn weer gefundeerd op hulppalen. Dankzij deze tussensteunpunten konden de afmetingen van de stalen balken beperkt worden gehouden. Alleen al om de ondersteuningsconstructie te funderen, zijn 320 heipalen, 1000 m1 funderingsbalk en 450 ton stalen balken toegepast. Bij de poeren zijn de stalen balken opgelegd op moerbalken. Het raster van de stalen balken is afgestemd op het raster van de ondersteuningsconstructie, die bovenop de stalen balken is geplaatst. Een vroegtijdige samenwerkring hierbij tussen De Groene Boog en Safe was essentieel voor het succes. De stalen balken die over de poeren en funderingsbalken heen liggen, zijn berekend als ligger over meerdere steunpunten. Gekozen is hoofdzakelijk voor balken HE300B en HE400B met een lengte van circa 10 m. Door te kiezen voor een constante vakverdeling was de belasting op de stalen balken in de regel gelijk, net als de bijhorende doorbuiging. Het stalen balkenraster is horizontaal gefi xeerd door middel van omkransingen aan de middenpijlers. Dit om eventuele horizontaalkrachten op te nemen. Omdat het niveau van de poer ter plaatse van het middensteunpunt bijna 2 m lager lag dan de poeren van de landhoofden, moest deze geconcentreerde lijnlast uit de moerbalk onder de stalen balken door middel van een extra ondersteuningsconstructie worden opgevangen (foto 5, fig. 7).
4 Stalen balken op poer landhoofd, met daarop de ondersteuningsconstructie
5 Tijdelijke funderingsbalken als ondersteuning voor stalen balken. Rechts de extra ondersteuningsconstructie ter
overbrugging van het hoogteverschil bij het middensteunpunt
Ondersteuning
Doordat de ondergrond door de heipalen en funderingsbalken voldoende draagkrachtig is gemaakt, kon hierop de ondersteuningsconstructie voor het dek worden gerealiseerd (foto 8, 9). Hiervoor is het Poly ondersteuningssysteem van Safe ingezet. Dit systeem is toepasbaar tot stempelbelastingen van ruim 100 kN. De verticale opbouw van de stempel bestaat uit een binnenbuis, middenstuk en een spindel van 1400 mm. De stempels zijn door middel van systeemliggers en -diagonalen aan elkaar gekoppeld. Door gebruik te maken van systeemliggers en -diagonalen kan het systeem snel en stabiel worden opgebouwd. Omdat de ondersteuningshoogtes oplopen tot ongeveer 5000 mm, wordt er slag voor slag omhoog gebouwd. Op de slagen worden steigerdelen als montagevloer geplaatst, om een veilige verticale opbouw te garanderen. Het hoogteverschil tussen de laagste stempelpositie en hoogste stempelpositie bedroeg tijdens het opbouwen 3000 mm. Het gehanteerde raster is in hoofdzaak gemiddeld 1500 mm (1800 mm/1200 mm) x 1200 mm met een stempellast van ongeveer 80 kN.
6 Tijdelijke funderingsbalken in de maak
Dekbekisting
Vanaf de eerder genoemde montagevloer kunnen op een veilige manier aluminium onderslagbalken en H20-dragers worden gemonteerd. Met deze dragers wordt een eerste aanzet gegeven tot het vervaardigen van de dekbekisting (foto 10). Grootste uitdaging is hier de vormgeving van de onderzijde van het betondek, die dubbel gekromd is en diagonaal schuin in hoogte verloopt. Door toepassing van de spindel die in twee richtingen kantelbaar is, was het mogelijk om de contouren gesegmenteerd te volgen. Vervolgens is de 18 mm betonplex in een halfsteens verband vernageld op de H20-kinderbinten, die vanwege de aanzienlijke betondikte hart-ophart 300 mm zijn gemonteerd. In de voorbereiding is veel aandacht besteed aan de maatvoering van de verschillende spindels. Het betondek had immers op iedere positie een andere hoogte. De doorbuiging van de ondersteunende stalen balken en de gewenste toog moest in het betondek worden verrekend in de spindeluitdraai. Gelijktijdig met het aanbrengen van het betonplex is ook de randbeveiliging aangebracht. Hier zijn fijnmazige EPS-hekken met geïntegreerde schoprand toegepast. Dit om te voorkomen dat er voorwerpen vanaf de dekbekisting naar beneden kunnen vallen.
7 Extra ondersteuningsconstructie stalen balken t.p.v. het middensteunpunt
8 Montage ondersteuning op stalen balken
9 Montage ondersteuning op stalen balken
Uitvoering
Ook de uitvoering kende een aantal uitdagingen. Een daarvan was de maatvoering, zowel in het verticale vlak als in het horizontale vlak. Om te waarborgen dat de stalen balken op de juiste positie liggen, is gebruikgemaakt van een speciale mal. Vanaf het moment dat balken op hun positie lagen, moest het raster beloopbaar worden gemaakt. Het hoogteverschil tussen bovenkant stalen balk en maaiveld bedroeg bijna 1 m. Door met steigerdelen looppaden over de stalen balken te creëren werd ook de toegankelijkheid gewaarborgd. De verticale maatvoering werd tijdens de bouw continu gemonitord en gewaarborgd door een maatvoerder met total station, zodat elke stempelpositie op de juiste hoogte kon worden ingesteld. Zoals gebruikelijk werd de constructie na gereedkomen met een overdrachtsformulier overgedragen aan de hoofdaannemer, die daarna kon starten met zijn vervolgwerkzaamheden. Daags voor de stort is de constructie nogmaals gekeurd door Safe (projectmanager en constructeur). Na onze stortvrijgave wist de hoofdaannemer dat zij het dek met een gerust hart konden storten. Er is een gezamenlijk werkplan gemaakt voor het spannen van het dek en het demonteren van de ondersteuningsconstructie. De voorspanning is conform het spanprotocol in verschillende fases aangebracht, waardoor ook de ondersteuning in verschillende fases is gedemonteerd. Eerste het laten zakken van de ondersteuning bij de opleggingen, daarna het laten zakken van de overige ondersteuning en de complete demontage van de constructie. Niet alleen het op een veilige manier plaatsen en verwijderen van de ondersteuningsconstructie, ook de gevraagde snelheid was een uitdaging. Afspraak was immers dat de constructie inclusief getimmerd dek binnen 5 weken gereed zou zijn. Dit is uiteindelijk behaald, zonder veiligheidsissues. Door een prima samenwerking tussen het uitvoeringsteam van de hoofdaannemer en het uitvoeringsteam van Safe is de klus gezamenlijk geklaard.
Werkplan
De manier van monteren en demonteren stond uitvoerig beschreven in het werkplan. Dit werkplan, onderdeel van het VGWM-plan (veiligheid, gezondheid, welzijn en milieu) is vooraf besproken met het uitvoeringsteam van de hoofdaannemer. Door vroegtijdig in te zoomen op risico’s konden deze tijdig worden besproken en weggenomen. Iedere monteur van Safe is vooraf op de hoogte gebracht van de inhoud van het plan en moest zich hieraan conformeren.
10 Ondersteuning en dekbekisting
11 Dek gestort, ondersteuning gedemonteerd, funderingsbalken deels verwijderd
Reacties