auteurs Arian van der Lee, Martijn Smit HSB Bouw, Marco van Dijk Hendriks stalen bekistingtechniek bv, Jacques Linssen Aeneas Media Woontorens Twister en Tango vragen uiterste van tunnelgietbouw Ronde verdieping en, toch getunneld PROJECTGEGEVENS Project Woontorens Twister en Tango Opdrachtgever HSB Ontwikkeling Hoofdaannemer HSB Bouw Leverancier bekisting Hendriks stalen bekistingtechniek Leverancier betonmortel Albeton Leverancier rijpheidscomputers Verboom Leverancier balkons Vebo Architect VMX Architecten Constructeur Van Rossum Raad gevende Ingenieurs 2 VAKBLAD I 4 2017 Woontorens Twister en Tango vragen uiterste van tunnelgietbouw In Haarlem wordt de laatste hand gelegd aan twee bijzondere woon- gebouwen. Ondanks de ronde vorm en relatief zware balkons rondom, zijn beide torens uitgevoerd in tunnelgietbouw. Dankzij een uit- gekiend bekistingsconcept en diverse inventieve oplossingen werden de voordelen van deze bouwmethode volledig benut. H et project Twister en Tango ligt aan de Aziëweg in Haarlem, in het stadsdeel Schalkwijk. Het betreft twee woontorens van respectievelijk veertien en elf bouwlagen, met op elke laag vijf appartementen. De namen van de torens verwijzen naar de bijzondere vorm. Per verdieping zijn de balkons een kwartslag gedraaid waardoor de verdiepingen ten opzichte van elkaar lijken te verspringen. In werkelijkheid zijn de verdiepingen echter nagenoeg identiek. Ronde verdieping en, toch getunneld 1 Twister in aanbouw 2 Woontorens Twister en Tango 3 VAKBLAD I 4 2017 Van wanden-breedplaat naar tunnelgietbouw Het project was aanvankelijk uitgedacht in wanden-breedplaat. Maar toen HSB Bouw de ontwikkeling van de torens overnam van Pré Wonen, is onderzocht of het plan ook in tunnelgietbouw kon worden uitgevoerd. De aannemer nam daartoe contact op met Hendriks stalen bekistingtechniek. Dankzij een uitge- kiend bekistingsconcept en een aantal slimme oplossingen bleek uitvoering met deze bouwmethode uiteindelijk de beste keuze. "Tunnelprojecten die uitdagender zijn dan deze vind je niet" Een van de voordelen ten opzichte van uitvoering in wanden-breedplaat was dat een versterkte strook in de gevel niet nodig was. Die was aanvankelijk voor- zien ten behoeve van de opvang van de relatief zware balkons. Bovendien zou gezien de vele bewerkingen een korte Stortdag 1Stortdag 2 Stortdag 3 Stortdag 4 3 Fasering tunnel- bekistingen 4 Bekistingsinzet in vier fases, nog uitgaande van een cyclus van vier dagen 1 5 2 6 4 VAKBLAD I 4 2017 cyclustijd bij wanden-breedplaat nauwelijks realiseerbaar zijn. Dat was onder meer te wijten aan de door- stempeling van de balkons. Bovendien zouden er twee in plaats van één kraan nodig zijn. Met tunnelgietbouw bleek een bouwcyclus van zes dagen per ver- dieping mogelijk in plaats van vijftien bij wanden-breedplaat. Het plan hoefde nauwelijks te worden omgezet. Een extra voordeel was dat de bekistingen ? zeker vanwege de gekozen opstelling ? zeer stabiel waren, wat de montage van de balkons ten goede kwam. Indeling bekisting en planning De plattegrond bestaat in basis uit een lange rechte beuk over de gehele lengte van de cirkelvormige plattegrond en loodrecht daarop aan elke zijde twee rechte beuken. In de hoeken blijven zo vier 'taartpunten' over. Bekistingsinzet Er zijn in het project vier tunnelbekistin- gen ingezet, met elk sterk afwijkende afmetingen (fig. 3 en 4). De grootste tunnel (tunnel A, 15,6 × 6,51 m 2) is gebruikt voor de middelste lange beuk. Dwars op deze grote tunnel is tunnel B (11,175 × 5,25 m 2) geplaatst, ten behoeve van een dwarse beuk. Deze tunnel had een kopwand die tegen tun- nel A is aan geplaatst. Voor de hoeken (taartpunten) zijn tunnel C (9,975 × 2,82 m 2) ? ook weer met een kopwand tegen tunnel A aan ? en tunnel D (4,80 × 3,27 m 2) ? zonder kopwand ? ingezet. Het overgebleven deel van de taartpunt is met een driehoekige tafelbekisting gerealiseerd. Deze is aan de tunnel D en C vastgekoppeld, waardoor er een stijf geheel ontstond (foto 5). Ten behoeve van de bouwsnelheid zijn twee tafelbe- kistingen ingezet, zodat deze kon blijven staan en uit de dagcyclus werd gehaald. Stortschema Na de eerste fase ofwel de stort van het eerste kwart, werd de lange bekisting doorgeschoven naar het tweede deel van de centrale beuk. Hierdoor was het niet mogelijk de woningscheidende wand halverwege deze beuk mee te nemen in de cyclus. In plaats daarvan is de mogelijkheid onderzocht een brieven- bussparing op te nemen in de vloer, waarin naderhand een wand kon worden gestort. Uiteindelijk is ervoor gekozen hier een metalstud wand met woningscheidende functie te plaatsen. De overige drie tunnels en de tafelbekis- ting werden na de eerste fase naar het volgende kwart van de verdieping verplaatst. 5 Tafelbekisting bevestigd aan een van de tunnels 3 7 4 8 5 VAKBLAD I 4 2017 Hendriks had aanvankelijk het idee dat elke fase in één dag kon worden gereali- seerd. Al snel werd duidelijk dat dat niet haalbaar was. Het aantal handelingen, met name in de eerste twee fasen was daarvoor te groot, onder andere door de balkons en de kernen. Daarom is in de uiteindelijke planning uitgegaan van twee dagen voor de eerste twee stortfa- sen en één dag voor fase 3 en 4. Daar- mee kwam de totale cyclustijd uit op zes dagen per verdieping.Om deze cyclus te halen, was het de eerste weken hard aanpoten en waren lange dagen nodig. Maar al na een week of twee begon het ritme er goed in te komen en werd de stress op de bouwplaats merkbaar minder. Stijfheid tunnelkisten Nadat de tunnels waren geplaatst, werden de balkons bevestigd. Deze wer- den afgesteund op de onderliggende vloer via schuine schoren, maar rustten deels ook op de tunnels (foto 6). Van- wege het hoge gewicht van de balkons (maximaal 10 ton) kwamen er grote krachten op de tunnels. Deze krachten moesten door de tunnel zelf worden opgenomen, zonder dat het nodig was de balkons te stempelen. Deze extra ondersteuning zou de cyclus immers te veel verstoren en een van de voordelen ten opzichte van wanden-breedplaat tenietdoen. Om dat op te lossen, zijn extra verstijvingen in de tunnels aan- 6 Balkons bevestigd aan tunnels, inclusief stelmogelijkheden 7 Verstijvingsdriekhoeken in de tunnelkist 8 Proefopstelling in Veenendaal 6 VAKBLAD I 4 2017 gebracht. Tegen de onderkant van het dek zijn twee kokerprofielen bevestigd, aan elke zijde een, met een driehoekig portaal eronder (foto 7). Op deze manier ontstond een stijf geheel en was de belasting uit de balkons op te nemen zonder dat de tunnel te veel zou vervor- men. Het was hiervoor noodzakelijk ? op de plek waar het driehoekige portaal afsteunde ? enkele stempels onder de vloer te plaatsen. Proefopstelling Vooraf is goed over het bekistings- ontwerp nagedacht. Er bestond dan ook de nodige zekerheid dat dankzij de ver- stevigingen de tunnel stijf genoeg zou zijn om de belasting uit de balkons te kunnen opnemen. Maar omdat men extra zekerheid wilde hebben en vertraging door tegenvallende resultaten moest worden uitgesloten, is besloten een van de tunnelbekistingen vooraf te beproeven (foto 8). In de bekistings- fabriek in Veenendaal is een proef- opstelling gemaakt die exact overeen- kwam met de werkelijke opstelling. Ook zijn de balkons in deze opstelling meegenomen. Het resultaat van deze proef was dat met extra zekerheid kon worden vastgesteld dat de bekistingen stijf genoeg waren. Bevestiging balkons De balkons zijn aan één zijde met door- gestorte nokken aan de vloer bevestigd en liggen aan de andere zijde via nok- ken op het naastliggende balkon. Alleen het eerste balkon moest op twee plekken aan de betonvloer worden bevestigd. Om een te grote koudebrug te voor- komen, is hier isokorf toegepast. Voor een exacte hoogtepositionering van de balkons zijn op meerdere posities stelvoorzieningen aangebracht. Op de tunneldekken zijn strippen opgenomen op de positie waar de balkons werden geplaatst. Hierdoor wist de vlechter exact tot waar hij de wapening moest aanbrengen en de installateur de lei- dingen, al voordat de balkons waren bevestigd. Zo konden de balkons extra snel worden aangebracht en werd ook hier geen tijd verloren. Plaatsing van de balkons was bij wijze van spreken secon- dewerk. Voor het opnemen van de belas- tingen uit de balkons is de buitenste strook van de vloer extra zwaar gewa- pend en is hier extra sterk beton toe- gepast (zie ook onder 'Betonmengsel'). Gevelkolommen Vanwege de relatief grote uitkraging in de taartpunten bevinden zich hier twee gevelkolommen. Om die te kunnen plaatsen, zijn in de tafelbekistingen sparingen opgenomen. De prefab kolommen werden, nog voor de plaatsing van de balkons, van bovenaf in deze sparingen neergelaten. Voor de juiste positionering werden ze onderin in een plaat geplaatst die als een soort mal fungeerde. De kolommen werden water- pas gesteld door middel van spindels aan de bekisting (foto 10). De resterende ruimte in de vloer is uitgekist (foto 9). Kern In de middelste beuk bevindt zich de kern. De wanden van deze kern zijn uit- gevoerd in prefab beton en zijn na de stort van de tunnels aangebracht. Dit moest wel in de cyclus passen, want ze moesten aanwezig zijn voordat de boven- liggende beuk kon worden gestort. Ter plaatse van de kern liep de vloer niet over de volle breedte van de beuk door. De kernwand waarop de vloer halver- wege de beuk zou rusten, was echter nog niet aanwezig op het moment dat de tunnelkist onder de vloer werd weg- gereden. Er moest dus een oplossing worden verzonnen om deze vloer tijdelijk te ondersteunen. Om dat op te lossen, is in de vloer een conus ingestort met daarin een stalen moer (fig. 11). Over de kimbalken van de tunnel, dus boven op de vloer, werd een dubbele stalen balk aangebracht. In de conus werd een centerpen gedraaid die ophing aan de stalen balk. Hierdoor werd de vloer tijdelijk opgevangen. Vervolgens kon men de tunnel laten zakken, terwijl de vloer aan de centerpen bleef hangen. Op het moment dat de tunnelbekisting was doorgeschoven, kon de vloer met stempels worden ondersteund en kon de centerpen worden verwijderd. 10 De kolommen werden waterpas gesteld door middel van spindels aan de bekisting 9 Om de kolommen te kunnen plaatsen zijn in de tafelbekistingen sparingen \ opgenomen 11 Stalen balk waaraan 'tijdelijk uitkragende' vloer hangt 7 VAKBLAD I 4 2017 Betonmengsel Om de snelle cyclus mogelijk te maken, was het nodig de kist al na één nacht verharden te kunnen lossen. Om deze reden is warme tunnelgietbouw toege- past. In de tunnels werden kachels opgehangen en de sterkteontwikkeling hogere sterkteklasse gestort op de randen. De planning hiervan luisterde extra nauw omdat de verwerkbaarheid door de hogere sterkte extra snel terug- liep. Uiteindelijk kon met het normale beton het restant van de vloer worden gestort. Aanvangssterkte Een kritisch punt in de planning was de ontkisting van het beton, met name de buitenste randen. Hier zouden immers de grootste spanningen optreden. Volgens een eerste inschatting van de constructeur moest de ontkistingsterkte maar liefst 30 N/mm 2 bedragen. En dat na amper 16 uur verharden. Na enige optimalisaties in de berekening kon deze waarde worden teruggebracht tot 25 N/mm 2. Betonmortelleverancier Albeton heeft op basis hiervan een mengsel samengesteld. Hoewel de eerste keer ontkisten nog best spannend was, en de sterkte op dat moment krap aan was, was het resultaat al met al bevredigend. Ondanks de winter was het niet nodig het mengsel tijdens het project aan te passen. Slechts een enkele keer moest de verwarming worden bijgesteld. Geen spijt De planning van het project luisterde zeer nauw. Alles moest in feite in één keer goed gaan. Er zat immers geen enkele speling in de planning. Ook de kraaninzet moest zeer zorgvuldig worden afgestemd en elk hijsje moest direct worden verwerkt. "Plaatsing van de balkons was bij wijze van spreken secondewerk" Hoewel velen ons voor gek hebben verklaard dat we dit project in tunnel- gietbouw hebben uitgevoerd, hebben we er geen moment spijt van gehad. Alles liep uiteindelijk heel goed, mede dankzij onze eigen, ervaren tunnelploeg. Het geeft ook veel voldoening, want tunnelprojecten die uitdagender zijn dan deze vind je bijna niet! werd gemonitord met rijpheidscompu- ters. Zoals gebruikelijk bij warme tun- nelgietbouw zijn de tunnels om de warmte vast te houden aan de buiten- zijde afgedekt. Op sommige plekken zijn strippen aan de bekisting bevestigd waaraan de zeilen konden worden vast- gemaakt (foto 12). Twee sterkteklassen Zoals gezegd was er ? vanwege de zware belastingen uit de balkons ? beton met een extra hoge sterkte nodig, namelijk sterkteklasse C45/55. Voor een zo economisch mogelijke toe- passing is dit sterkere beton alleen in de buitenste strook van 1,5 m toegepast. Voor de rest is sterkteklasse C30/37 gebruikt. Er is vooraf goed nagedacht over de stortvolgorde van deze mengsels. Aller- eerst zijn de wanden gestort en het bin- nenste deel van de vloeren. Op deze manier werd een extra onbalans in de belasting op de bekisting voorkomen, waarvan door aanwezigheid van de bal- kons toch al sprake was. Vervolgens is met ditzelfde beton een strook op ongeveer 2 m uit de rand aangebracht. Hiermee werd de begrenzing tussen de twee betonsoorten afgebakend (foto 13). Vervolgens is het beton met de 12 Strippen aan de tunnelkist waaraan de zeilen zijn vastgemaakt 13 Storten van een strook met beton C30/37 ter afscheiding van de buitenste strook van C45/55 8 VAKBLAD I 4 2017 Speciale hijshaken Omdat de balkons diverse diepten hadden en ook nog eens rond waren, moesten de insteeksteigers schuin worden uit- gevoerd. Het plaatsen van deze steigers was een grote uit- daging, onder andere omdat door de aanwezigheid van de balkons, geen referentiepunt zichtbaar was. Voor het weg- hijsen van de steigers is een speciale hijshaak ontwikkeld. Dit omdat er maar twee hijspunten beschikbaar waren. De an- dere twee kwamen immers onder het balkon uit. Op deze hijshaken zaten ratels om voor elke afmeting de steiger recht in de haak te kunnen afstellen en dus recht te kunnen hijsen (foto 14). Ook voor het hijsen en aanbrengen van de tunnels en de ta- felbekistingen moesten speciale maatregelen worden geno- men. Door de aanwezigheid van de balkons was het lastig, zo niet onmogelijk, om deze eruit te lieren en op de stan- daardmanier te kunnen hijsen. Daarom is een speciale hijs- haak ontwikkeld, een zogenoemde C-haak. Aan de tunnels en de tafelbekistingen zijn voorzieningen gelast waarin de C-haak kon worden gestoken (fig. 15, foto 16). 14 Transport insteeksteigers met speciale hijshaak Tunnel D eerst 1000mm uitrijden voordat de haak wordt gebruikt 15 en 16 C-haak t.b.v. aanbrengen en lossen tafel- en tunnelbekisting 9 VAKBLAD I 4 2017