ir. F.H. Rolf

De instandhouding ofwel het onderhoud is normaal gesproken een continue activiteit. Dat geldt ook voor bruggen. Over zaken die continu voorkomen is in het algemeen weinig spectaculairs te melden. Die activi-teiten zijn er en we merken ze nauwelijks meer op. Op het gebied van instandhouding en onderhoud wordt daarom weinig gepubliceerd. Het is niet spectaculair genoeg. Toch zou het goed zijn om zo nu en dan eens naar het hele proces van instandhouding te kijken en daar iets over op papier te zetten. Uiteindelijk gaat er in de instandhouding van bruggen ongeveer evenveel geld om als in de nieuwbouw ervan. En goede en effectieve instandhouding is van evenveel belang voor het func-tioneren van een brug als een deugdelijk ontwerp en een goede uitvoering. Voor het echte dagelijkse onder-houd heeft de beheerder over het algemeen geen adviesbureau nodig. Een goede beheerder is daarop zelf ingericht en is zeer goed in staat om daarin zelf de juiste beslissingen te nemen en het proces goed te leiden. Daar waar het grote, periodieke onderhoud in beeld komt is vaak een rol weggelegd voor een advies-bureau om de beheerder van de juiste informatie te voorzien en hem te adviseren in de besluitvorming en de uitvoering. Het is op dit gebied waar Iv-Infra & Frans Rolf VoF zich in belangrijke mate richt, zij het dat wij ons in hoofdzaak beperken tot de spoorweginfra in Nederland.

Aanleiding

In de praktijk zijn er twee belangrijke aanleidingen om groot onderhoud te gaan plegen aan bruggen. Dit is het geval als verzwaring van de mobiele belasting aan de orde is en, met name voor stalen bruggen, als de perio-dieke verfbeurt zich aandient. In beide gevallen heeft de beheerder behoefte aan een grondige inspectie met een goed gespecificeerd en onderbouwd advies wat er moet gebeuren om het toekomstig functioneren van het kunstwerk veilig te stellen. Soms is daarvoor een herbe-rekening van de constructie nodig en in meer gecompli-ceerde gevallen een LCC-analyse (Life-Cycle-Cost). Tenslotte zijn er incidenten waarbij de beheerder behoef-te heeft aan advies en ondersteuning. Bij incidenten moeten we denken aan problemen met de constructie of met schade door aanrijding of aanvaring.

Conservering

Het conserveren van bruggen in het kader van onder-houd is wezenlijk verschillend van de conservering bij nieuwbouw. De verschillen vinden hun oorsprong in de omstandigheden waaronder het werk moet worden uitgevoerd. Dat begint met een goede definitie van de uitgangspositie; hoeveel schade is er en van welke aard is die schade, wat is de conditie en de aard van de ondergrond en onder welke omstandigheden, wat betreft doorgang van het verkeer, trein, auto of scheepvaart, moet het werk worden uitgevoerd. Bovendien mag ook het milieu niet vervuild worden door de activiteiten. Al die zaken maken de uitvoering van onderhoudsschilderwerk tot een puzzel waarbij de kwaliteit van de uitvoering zeker niet de sluitpost mag worden. Omdat het werk bij voorkeur intergraal aanbesteed wordt, is een goede definitie van de uitgangssituatie en van het te bereiken resultaat binnen goed gedefinieerde randvoorwaarden van het grootste belang, mede om de contractuele zaken niet ook nog eens tot onderwerp van onzekerheid te maken. Kortom een kwalitatief goed bestek gebaseerd op een gedegen inspectie is in alle gevallen een must. Daarbij is kennis van de uitvoeringstechnieken enerzijds en de mogelijkheden tot stremming van het verkeer in samenhang met de wettelijke regels anderzijds van eminent belang. Bij een gedegen uitvoering van de werk-zaamheden zijn met de huidige systemen standtijden te bereiken van 15 tot 20 jaar alvorens opnieuw geschilderd hoeft te worden. Een goede controle en toezicht tijdens de uitvoering kan daarbij een cruciale rol spelen.

Iv-Infra & Frans Rolf VoF heeft voor een aantal spoorbruggen het voorbereidende werk en de begeleiding van de uitvoering verzorgd. De grootsten daaronder zijn de bruggen over de Maas te Hedel en te Ravenstein. Opvallend zijn de verschillen in deze twee objecten. Het uitgangspunt voor beide werken is in principe dezelfde. De conditie van de bestaande conservering is voor beide bruggen echter geheel verschillend en dat heeft dan ook geleid tot twee verschillende methoden voor het uitvoeren van het schilderwerk. Voor de brug van Raven-stein gaat het om de gehele brug met ca 20.000 m2 en voor de brug bij Hedel om uitsluitend de oostelijke brug met totaal ca 30.000 m2.

Ravenstein

Het schilderwerk van de brug over de Maas te Ra-venstein is door de opdrachtgever al enkele jaren uitgesteld om te komen tot budgetbesparingen. Door dat uitstel is de conditie van de bestaande verflagen reeds sterk teruggelopen. Met name de toenemende hechtingsproblemen in onderliggende lagen vormt een groot probleem. Na onderzoek aan de brug is men tot de conclusie gekomen dat door het toepassen van een verfsysteem, dat een beperkte mechanische belasting vormt voor de onderliggende lagen, niet alle lagen eerst verwijderd hoeven te worden. Voor deze brug is daarom een nieuw verfsysteem geadviseerd op basis van vinyl. Een vinylsysteem heeft als belangrijk voordeel dat het elastisch blijft en daarmee weinig inwendige spanning in het verfsysteem oproept. Nadeel van dit systeem is dat het niet oplosmiddelarm is.
Om het milieu zoveel mogelijk te ontzien is gekozen voor het reinigen en ontroesten van de constructie door middel van een natstraalmethode. Door de toevoeging van water bij het stralen wordt het vrijkomend stof direct gebonden en wordt voorkomen dat dit zich in het milieu verspreidt met de rijwind van passerende treinen. Binnen de daartoe geldende voorschriften van de WVO (Wet Verontreiniging Oppervlaktewater) heeft de aannemer bij deze brug gekozen voor het geheel “insteigeren” van de brug in combinatie met een verrijdbare wagen onder de brug, waarin het afvalwater kan worden opgevangen en verzameld.

Hedel

Bij de brug over de Maas te Hedel is de uitgangspositie met betrekking tot de conditie van de bestaande con-servering wezenlijk anders dan die in Ravenstein. Op de bruggen zijn twee geheel verschillende systemen aanwezig. Boven de rijvloer is de brug voorzien van het zogeheten flintkote-systeem. Een zeer dik, blijvend elastisch systeem op basis van bitumen. Behalve dat dit systeem een zeer lange standtijd heeft kent het als belangrijkste nadelen dat de conditie van de staalconstructie onder de conservering slecht is vast te stellen en dat het systeem bij onderhoud zich moeilijk laat verwijderen. In verband met de inspecteerbaarheid van de staalconstructie is het systeem in de rijvloer van de brug reeds bij een eerder onderhoudsbeurt vervangen door een ander systeem.

Voor het herstel van het flintkotesysteem is in overleg met de opdrachtgever een systeem ontwikkeld en beproefd op basis van vinyl. Het overige schilderwerk is hersteld met een epoxysysteem, dat wel oplosmiddelarm is. De aannemer heeft voor dit werk een afscher-mingconstructie gekozen met een steiger die over de bovenzijde van de brug verrijdbaar is in combinatie met een verrijdbare wagen onder de brug. Ook bij deze brug is gewerkt met een natstraalprocédé.

Groot onderhoud

Vaak is de toenemende noodzaak tot dagelijks onderhoud om storingen binnen de perken te houden een indicatie om revisie van de constructie te overwegen. In andere gevallen is er een sluipend proces gaande dat de levensduur van de constructie bedreigt.

In de laatste categorie verstrekt Iv-Infra & Frans Rolf VoF onder meer advies bij de brug over de Landweg te Waardenbrug en de brug over het Kanaal door Zuid Beveland te Vlake. In de eerste categorie valt de rolbas-culebrug over het Spaarne te Haarlem.

Waardenburg

Bij de brug te Waardenburg heeft de beheerder gecon-stateerd dat bij een van de landhoofden in een schijf beton ASR (Alkali-Silicaat-Reactie) ontstaan is. Het gevolg van ASR is dat de sterkte van de beton gaandeweg vermindert. Vroeg of laat zal de draagkracht van de betreffende schijf tot nul zijn gereduceerd. De opdrachtgever heeft Iv-Infra & Frans Rolf VoF advies voor de vervanging van de schijf gevraagd, waarop zowel de grondkering als de opleggingen van de brug waren gepositioneerd. De wens is om de hinder voor het treinverkeer tot een minimum te beperken. Die voorwaarde is aanleiding om te adviseren niet al te lang met de vervanging te wachten. Er blijkt namelijk een fasering mogelijk waarbij echter het treinverkeer nagenoeg geen hinder hoeft te ondervinden. Tijdens die fasering is het onvermijdelijk dat de belasting op de bewuste schijf tijdelijk zal toenemen.

Vlake

De brug over het Kanaal door Zuid-Beveland te Vlake is een stalen boogbrug die omstreeks 1990 is gebouwd. Min of meer door toeval heeft de beheerder ontdekt dat de aansluitingen tussen hangers en de boog de beoogde levensduur van 100 jaar niet halen, omdat de spanningen in de aansluitstoelen te hoog zijn. Gevraagd is de vervanging van de stoelen uit te werken. Een nadere beschouwing van het probleem levert het advies op om de spanning in de stoelen te verlagen, niet door het versterken van de stoelen maar door het vergroten van de vervormingcapaciteit. Indien dit tijdig gebeurt, zal de restlevensduur, op basis van een vermoeiingsberekening, zodanig zijn dat de stoelen de gewenste 100 jaar kunnen halen. Bovendien is een methode bedacht die het mogelijk maakt de werkzaamheden zonder hinder voor de treinenloop te realiseren.
De oplossing voor het probleem bestaat er uiteindelijk in dat enkele schotten in de stoel worden verzwakt door het uitfrezen van een cirkelvormig deel. Met enkele hulpconstructies die vooraf in een werkplaats zijn ontwikkeld kan dit vanuit een werksteiger die aan de boog is opgehangen worden uitgevoerd. Met weinig geld en nog hetzelfde jaar is een en ander gerealiseerd.

Spaarne

De rolbasculebrug over het Spaarne is een bijna honderd jaar oude brug in het spoor naar de hoofdwerkplaats voor rollend materieel van de spoorwegen. Deze brug is al jaren een bron van veel onderhoud. Weliswaar is storing aan deze brug niet van directe invloed op de treindienst, maar langduriger storingen hebben invloed op de beschikbaarheid van het rollend materieel voor de treindienst. De opdrachtgever heeft om een inspectie en advies gevraagd voor een grote revisie van de brugconstructie en het bewegingswerk. Na een korte verkenning van de situatie is op basis van een LCC-analyse vastgesteld dat vervanging van de brug voordeliger is zijn dan een grote revisie. De opdrachtgever heeft dit advies overgenomen en het ontwerp voor de nieuwe brug is gestart. De locatie van deze brug in het spoor-wegnet opent de mogelijkheid tot beproeving van nieuwe technieken. Uitgangspunt is het ontwerpen van een brug met een minimum aan onderhoud in de toekomst. Zo zal de brug voorzien worden van een prototype van een Brug Controle Inrichting (BCI) ter vervanging van de Mechanische Controle Inrichting. De brug wordt verder uitgevoerd als ongebalanceerde hydraulisch aangedreven klapbrug.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J. Verschoor

Door de redactie van uw tijdschrift “Bruggen” zijn wij in de gelegenheid gesteld ons nader aan u voor te stellen door een aantal artikelen over bruggen waarbij wij betrokken zijn. We grijpen deze kans graag aan en zeggen de redactie dank voor de geboden gelegenheid. Als inleiding op de artikelen eerst iets over het ingenieursbureau.

Iv, ofwel Ingenieursbureau Veth. Nog beter: Ingenieurs- en Architectenbureau H. Veth.b.v. Dat was de naam die Henk Veth aan zijn bedrijf gaf bij de start in 1949. Het was de tijd van de “wederopbouw” en een periode van grote schaarste en veel vraag. Ook Henk Veth zag in dat er mogelijkheden lagen voor een ingenieursbureau. Al doende specialiseerde het bureau zich. Aanvankelijk met 4 á 5 mensen, maar de grote doorbraak kwam toen het bureau de gelegenheid kreeg te gaan werken voor het staalbedrijf Hoogovens, nu Corus. Dat was het begin van een relatie die nog altijd voortduurt en tot eind jaren zeventig goed was voor een opdrachtenstroom voor gemiddeld 20 tot 30 medewerkers. Ondanks het feit dat het ook toen al moeilijk was om gekwalificeerd personeel te vinden (veel ingenieursbureauactiviteiten werden nog uitgevoerd op grote tekenkamers van de staalconstructiebedrijven) wilde bureau Veth zich verder specia-liseren in het ontwerpen van staalconstructies. Ge-durende vele jaren bleef Hoogovens een dominerende klant. Veth surfte mee op de toppen van de golven van groei en hoogconjunctuur. Bij Hoogovens werden gigan-tische projecten gerealiseerd, en Veth speelde hierin een belangrijke rol.
Maar wedden op één paard is vragen om problemen. Het jaar 1973 liet dat duidelijk zien. Olieschaarste, autoloze zondagen, stijgende energieprijzen. De Club van Rome voorzag bij ongewijzigd beleid een tekort aan, of zelfs uitputting van, fossiele brandstoffen en mineralen.
Het roer moest om.
Dit had voor energieverslindende bedrijven als Hoog-ovens grote gevolgen: investeringen werden uitgesteld of afgelast. Hoogovens kwam in een geheel ander vaarwater terecht. Zo ook bureau Veth. Maar elke me-daille heeft een keerzijde, en in dit geval een positieve. Dichter bij huis werden gas- en olievelden gevonden, onder andere in de Noordzee. Hierdoor kon zich een sterke offshore-industrie ontwikkelen. Voor bureau Veth een uitgelezen kans, temeer daar juist in de offshore industrie de ruimschoots aanwezige kennis op het gebied van staalconstructies goed van pas kwam. Toch dienden zich weer een aantal woelige jaren aan. Er volgde een tweede oliecrisis, projecten in Duitsland liepen niet zoals het moest, het faillissement van het RSV-concern etc. Desondanks, of wellicht juist hierdoor, zagen sommigen een grote toekomst in het verschiet voor bureau Veth. Want samen met enkele participatie-maatschappijen nam op 31 december 1982 Henk de Kok het bureau over van Henk Veth. Hiermede begon een tweede jeugd voor het bedrijf. De naam werd gewijzigd in Iv. Er vond een uitbreiding van disciplines plaats, er werd geïnvesteerd in kennis en middelen en door overnames ontstonden nieuwe vestigingen te Hengelo, Assen en Leiden, de tekenkamer van Grootint werd overgenomen. Door dit nieuwe elan groeide het bureau in korte tijd van 60 naar 120 medewerkers.
Een beheerste groei was het kenmerk van het nieuwe bewind. Disciplines als bouw en piping dienden zich aan, de “staalafdelingen” gingen verder met het consolideren van hun toppositie in staalbouwend Nederland, de automatisering ging een steeds groter deel uitmaken van de investeringen. Na 11 jaar vond Henk de Kok het welletjes en stelde Rob van de Waal in de gelegenheid het bedrijf over te nemen. Op 31 december 1993 werd de zaak beklonken en was hij de nieuwe eigenaar / directeur van Iv, ofwel per die datum van Iv-Consult. Onder leiding van Rob van de Waal wordt eerst een beleid ingezet van consolidatie, met uitzondering van de automatisering. Met resultaat: zonder overdrijven kan worden gesteld dat het bureau zich inmiddels ontwikkeld heeft tot één van de toonaangevende ingenieursbureaus in Nederland met wellicht de meest ver doorgevoerde automatisering. Intussen wordt ook de uitbreiding van de disciplines voortgezet. Er wordt geanticipeerd op ondergronds bouwen, wegontwerp doet zijn intrede, de afdeling directievoering en toezicht wordt geëffectueerd, de afdeling ruimtelijk meten heeft een flitsende start, enzovoort.
Nieuwe fenomenen in de relatie opdrachtgever/opdrachtnemer dienen zich aan, zoals prestatiebe-stekken, ontwerpen onder kwaliteitsborging en design and construct. Langzaam maar zeker groeit Iv-Consult. Mede door de overname in 1998 van het ontwerp- en adviesbureau voor beton Bruijn, Molenaar, Ter Riet en Partners uit Nieuwegein, kortweg BMTR. In 1999 wordt Iv-Oil & Gas opgericht voor de markt van offshore en onshore, olie en gasinstallaties. De laatste loot aan de stam is Iv-Water.
Met de diversificatie van de disciplines neemt ook de grote verscheidenheid toe van projecten waaraan gewerkt wordt. Te noemen zijn: de gietwalsinstallatie bij Corus, het Millenium Wheel in Londen, de renovatie van de remises van het GVB Amsterdam, de warmtekracht-centrale (biovergassing) te Cuijk, de reconstructie van Rijksweg 15 tussen Hendrik-Ido-Ambacht en Gorinchem.
Teneinde ook voor klant en markt duidelijkheid te scheppen in deze grote variëteit van werken is besloten per 1 januari 2003 een divisiestructuur aan te nemen. Dit resulteert in een zestal divisies, alle acterend binnen Iv-Groep, te weten: Iv-Bouw & Industrie, Iv-Infra, Iv-Oil & Gas, Iv-Water, Iv-Services en Iv-International. Telde de groep in 1996 nog 135 medewerkers, vandaag de dag zijn er 350 mannen en vrouwen bij Iv-Groep in dienst,waarvan een groot aantal werkt met bruggen: kleine bruggen, grote bruggen. stalen bruggen, beton-nen bruggen. bruggen in Nederland, bruggen in het buitenland.
Hierna leest u er alles over. Alles? Nou, heel veel.
Wij wensen u veel leesgenot. En - een open deur intrappen - dat deze uitgave van Bruggen een brug mag vormen tussen u en Iv-Infra.

ir. H.J. Vos en ir. D.J.M. Tuinstra

Inleiding

De brug is onderdeel van het 16 km lange traject van de HSL van Rotterdam tot Moerdijk dat weer een onderdeel is van de 100 km lange HSL lijn die gebouwd wordt tussen Amsterdam en de Belgische grens.
De opdrachtgever is het ministerie van Verkeer en Waterstaat, vertegenwoordigd door Rijkswaterstaat. De hoofdaannemer voor de infrastructuur is Bouwcombinatie HSL Drechtse Steden v.o.f., een samenwerkingsverband van Ballast Nedam, Van Hattum en Blankevoort, Strukton, HBG, CFE, TBI, Vinci en Van Oord ACZ.
Het ontwerp en de detaillering van de brug is uitgevoerd door IHD, een samenwerkingsverband van Iv-Infra en Ingenieursbureau Rotterdam, waarbij IHD geïntegreerd was in het ontwerpteam van de hoofdaannemer. De bouw, het transport en de montage van de stalen boven-bouw van de brug is uitgevoerd door de onderaannemer Staal Trio Moerdijk, een samenwerkingsverband van HSM, Hollandia en Mercon.

Algemeen

Het ontwerp van de HSL-brug over het Hollandsch Diep is in het najaar van 2000 gestart. Twee jaar later is het ontwerp voltooid en de bouw al zichtbaar gevorderd. Na een ongeval eerder dit jaar, waarbij een hamerstuk is verschoven, hebben de werkzaamheden vertraging opgelopen. Inmiddels zijn de voorbereidingen weer in volle gang zodat later dit jaar de oeververbinding een feit is. Het ontwerp van de architecten Benthem en Crouwel is uitgangspunt geweest voor de technische uitwerking. Het resultaat is een oeververbinding die totaal verschilt van de bestaande spoorbrug die ernaast ligt. Zowel de fundering, de draagconstructie, het rijdek als de spoorstaafbevestiging zijn geheel nieuw. De verschillen zijn een direct gevolg van de veranderende mogelijkheden en inzichten, tezamen met de eisen die het rijden met hoge snelheid stelt aan het spoor. Daarbij komt de grote scheepsstoot die de pijlers moeten kunnen weerstaan.
Ondanks de toegenomen technische mogelijkheden zijn de ontwerpers voor een aantal lastige keuzen gesteld om de gestelde eisen te realiseren.
Bij een scheepsstoot van 30 MN is de maximale blijvende vervorming beperkt tot 80 mm, en door het gewicht van de trein mag de constructie nagenoeg geheel niet vervormen, omdat anders het comfort van de reizigers terugloopt.

Pijlers en scheepsstoot

Naast het Programma van Eisen wilde de bouwcombinatie het werk op de rivier beperken. Met een gering aantal grote palen Ø 3000 mm, 4 of 5 per pijler, en een geprefabriceerd caisson dat op de rivier op de palen wordt neergezet is deze wens gerealiseerd. De pijlervoet moet in de eindtoestand geheel onder water blijven; alleen de schacht komt uit het wateroppervlak omhoog (afb.1). Uit de vele alternatieven is gekozen voor een open betonnen bak met een tijdelijke verhoogde wand als waterkering. Deze kan op de wal worden gemaakt, met een kraan in het water worden getild en naar de locatie worden gevaren. Op locatie aangekomen wordt deze bak gevuld met water, waardoor deze op de palen zakt. Het blijkt nogal lastig te zijn om met deze betonnen bakken te varen en ze zonder beschadigingen door sluizen te manoeuvreren. Daarom zijn de bakken na de pro-ductie in Kats op een ponton gezet (afb.2) die dichtbij de bouwplaats werd afgezonken, waardoor de betonnen bakken gingen drijven. Het afzinken boven de paalfundering door het vullen met water leidt tot instabiliteit van de met water gevulde bak. Om dit tegen te gaan is tijdens het afzinken een deel van het gewicht door een kraan opgenomen. Zo zakte de bak rechtstandig op de palen.
Om wapening en beton in de betonnen bak aan te brengen moet deze worden leeggepompt. Dat leidt tot opdrijven. Daarom wordt eerst de bak aan de palen vastgemaakt en daar-na leeggepompt. Dit bevestigen moet dus onder water gebeuren en de verbinding moet ster-ker zijn dat het opdrijvend vermogen van de bak. Ook moet de uittreksterkte van de palen groter zijn dan de opdrijfkracht, anders gaat de bak bij leegpompen met palen en al omhoog. In de vloer van de betonnen bak zijn, ter plaatse van de palen, staalplaten voorzien (afb.3). Na het plaatsen zijn daarin gaten gebrand, precies boven de palen. Door deze gaten zijn wapeningskorven (afb.4) ingebracht met ankerplaten. Balken op de vloer van de betonnen bak, bevestigd aan de ankerplaten, voorkomen het opdrijven nadat de palen over de bovenste 7,5 m met onderwaterbeton zijn gevuld. De binnenkant van de buispalen is voorzien van een groot aantal ingelaste ringen die de krachten uit het onderwaterbeton op de paalwand overdragen. (afb. 5)

De scheepsstoot van 30 MN grijpt aan op 3 m boven het wateroppervlak, in de vaarrichting, dus loodrecht op het spoor, of onder een hoek van 45º. Dit laatste geeft een stoot in de rijrichting van 21 MN. De pijlers moeten smal zijn in verband met de doorvaartbreedte, in elk geval niet breder dan de pijlers van de bestaande brug. In de vaarrichting wordt de maat alleen begrensd door constructieve en economische overwegingen. De stootcomponent loodrecht op de vaarrichting blijkt maatgevend. Door deze te verdelen over verschillende pijlers, wordt voldoende sterkte en stijfheid verkregen. Doken en pijlers brengen de scheepsstoot over naar de brug en naar de volgende pijler en zorgen zo voor voldoende weerstand.

Stijfheid en comfort

De afstand van pijler tot pijler (105 m.) wordt door de hogesnelheidstrein afgelegd in een tijd die samenvalt met de eigen trillingstijd van de brug. Dit is uitlokking tot resonantie. En treinwielen kunnen op de brug niet uit de pas gaan lopen. Om de invloed van pijlerzetting na te gaan, zijn er berekeningen gemaakt voor een pijlerzetting van 100 mm. Dat blijkt geen merkbaar effect te hebben op het comfort: de halve golf is dan 210 m lang en de trein volgt deze ‘deuk’ zonder probleem. Pijlers dichter bij elkaar zetten is geen optie: de verkeersbrug aan de westkant en de spoorbrug aan de oostzijde hebben dezelfde pijlerafstand, een eis vanuit de scheepvaart. Bovendien is de eigen frequentie van de rijtuigen in dezelfde grootteorde. Alle ingrediënten om de passage van de brug op een ritje met een hobbelpaard te laten lijken, zijn aanwezig.
De brug moet daarom zeer stijf worden geconstrueerd om in de meest ongunstige omstandigheden een comfortabele passage mogelijk te maken. Comfortabel betekent in feite dat de reiziger niet merkt dat de trein over de brug raast, behalve door het uitzicht (en dat is mooi!). Die ongunstige omstandigheden worden bepaald door temperatuurvervorming, door elastische vervorming door de trein en door kruip van het beton van het dek na verloop van jaren. De elastische doorbuiging kan worden beperkt door de brug een voorkromming te geven: de trein rijdt de ligger vlak. Het gaat om kleine getallen: enkele mm bij de overspanningen van 105 m. Deze waarden zijn zo minimaal, dat ze wegvallen tegen de fabricagetoleranties van de stalen liggers en het betonnen dek. De uiteindelijke nauwkeurigheid komt eerst tot stand bij het afstellen van de rail. Deze wordt aan de rail-kop afgesteld en daarna wordt de railbevestiging in beton ingegoten. Zo zijn alle toleranties in één keer ondervangen.
De stijfheidseis blijft echter van toepassing. Er zijn verschillende mogelijkheden onderzocht om die te realiseren:
1. Voorspannen van het betonnen rijdek
- door voorspanstrengen
- door vijzels
- door de wijze van monteren;
2. Meerekenen van de treksterkte van het beton;
3. Vergroting van staaldoorsnede en hoeveelheid wapening in het dek;
4. Vergroting van de oplegging op de pijlers

Door de aard van de belastingen zal plaatselijk trek in de betonnen dekplaat optreden. De daarbij optredende scheurvorming kan weliswaar door de juiste manier van wapenen binnen aanvaarde grenzen blijven, maar de stijfheid neemt zeker af. Voorspannen vergroot de complexiteit van de uitvoering fors en is kostbaar. Voorspan-nen met vijzels kan pas plaatshebben als het hele dek is aangebracht. Dit heeft ingrijpende gevolgen voor de planning. De onderlinge afhankelijkheden nemen toe en de bouwtijd overschrijdt de beschikbare periode. Het dek onder druk brengen en houden door de montagemethode lijkt een eenvoudige oplossing. Het betekent echter een vergroting van de transportproblemen: de secties zouden 105 m lang moeten worden, te zwaar om met beperkte middelen op hoogte te plaatsen en te hoog om onder de verkeersbrug door aan te voeren. Bovendien zou niet al het beton onder druk komen en zouden aanvullende maatregelen nodig zijn.
Meerekenen van de treksterkte en –stijfheid van het beton is vanuit de voorschriften niet voldoende te onderbouwen. De trekstijfheid van gescheurd beton is gering, maar tussen de scheuren is het beton niet gescheurd en draagt het bij aan de stijfheid. De invloed zal ongetwijfeld gunstig zijn, maar het is moeilijk aan te tonen in welke mate dit het geval zal zijn.
Er is derhalve gekozen voor een combinatie van de laatste twee mogelijkheden. Op de oorspronkelijke cilindervormige pijler was de beschikbare ruimte juist voldoende om een lijnoplegging te plaatsen. Deze heeft geen enkele inklemming. In overleg met de architect is een rechthoekige pijlerkop gekozen die ruimte biedt aan vier opleggingen (afb.6). De beperkte inklemming – de vier opleggingen staan vrij dicht bij elkaar – geeft het geheel juist de extra stijfheid die voor het comfort is gewenst. Lokaal boven de steunpunten zijn breedte en dikte van de flens vergroot.

Lengteveranderingen tengevolge van temperatuursverschillen

De nieuwe HSL-brug is een constructie uit één stuk. Dat geldt in overdrachtelijke zin voor de kloeke vormgeving en letterlijk voor de constructieve kant. De lengte van het rivierdeel, de toeritten op beide oevers niet meegerekend, bedraagt 1190 m. Het heeft geen zin meer decimalen te geven als daarbij de temperatuur niet wordt vermeld. Tussen koud en warm zit bijna een meter verschil. In de rails is aan beide einden een compensatie-inrichting voorzien om deze lengteverandering voor het spoor op te vangen. Het vaste punt van de brug is in het midden van de constructie geplaatst om de vorderingen gelijk naar beide oevers te verdelen. Veel langer had de constructie niet kunnen worden, omdat de capaciteit van de compensatieinrichting begrensd is. Behalve de middelste drie pijlers, die als vast punt fungeren, zijn alle pijlers, alsmede de landhoofden voorzien van glijdende opleggingen. Het zal niet vaak voorkomen dat een glijoplegging onder een helling wordt geplaatst, maar hier is dat wel het geval: het alignement vertoont bij de overgangen bruglandhoofd een helling van 2,5 % en de opleggingen zijn evenwijdig daaraan geplaatst. Zo wordt een hoogteverschil in de rail voorkomen.
Staal en beton lopen over de volledige lengte door, zonder dilataties. Ook de rails zijn uit één stuk, wat het comfort van de reiziger vergroot en slijtage aan het treinmaterieel beperkt. De samenwerking van staal en beton geeft een stijve constructie. Voor het reizigerscomfort is dat nodig, omdat een kleine vervorming in het hart van elke overspanning en geen vervorming boven de steunpunten, leidt tot een ongewenst wasbordeffect dat tijdens een treinpassage elf keer optreedt. Het comfortcriterium is vanwege het repetitieeffect zeer strikt: de versnellingen die over de gehele lengte optreden, worden na sommatie beoordeeld. Dat doet recht aan het feit dat een eenmaal optredende onregelmatigheid als minder storend wordt ervaren dan een repeterend gehobbel.
De veldliggers zijn zeer stijf door de samenwerking van staal en beton. Het betonnen dek is met deuvels aan de flenzen van de staalconstructie verbonden. Tijdens het storten van het dek bij de constructiewerkplaats in Schiedam (afb.7) wordt de stalen ligger op vier punten ondersteund, waardoor er weinig spanningen in het staal ontstaan. Eerst na verharden van het beton zijn de tussensteunpunten verwijderd, waardoor het eigen gewicht wordt opgenomen door de samengestelde, en daardoor zeer stijve ligger. Om te verzekeren dat tijdens het storten en verharden van het betonnen dek geen ongewenste spanningen optreden, is de hoogte van de steunpunten in deze fase continu gemeten en zonodig gecorrigeerd. De verschilzetting tussen eind- en tussensteunpunten is daarmee beperkt tot enkele millimeters. Zo kan met een relatief eenvoudige fundering toch een zettingsvrije ondersteuning worden gecreëerd, die toelaat dat de goede zeeg en spanningsverdeling ontstaat als het beton is verhard.
Extreem gevoelig voor verschilzettingen is het overstek van het dek buiten de hoofdligger. Zelfs het genoemde zettingsverschil van enkele millimeters tussen de bekisting onder de uitkraging en de stalen ligger kan tot ernstige beschadiging leiden op de plaats waar het dek op de bovenflens van de stalen ligger rust. Daarom is ervoor gekozen de bekisting van deze uitkraging op de hangen aan de stalen ligger, in plaats van af te steunen op steigerwerk vanaf het maaiveld. Als er dan een zetting optreedt, zakt de uitkraging mee en bij het corrigeren van de zetting wordt de uitkraging meegecorrigeerd.
De veldliggers zijn compleet met betonnen dek naar de bouwplaats vervoerd en worden daar ingehesen tussen de opgestelde hamerstukken (afb.8). Het dek van de hamerstukken wordt op de bouwplaats gestort. Voor het uitkragende dek is dezelfde bekisting toegepast als bij de veldliggers, bevestigd aan de stalen ligger. Het is niet mogelijk de hamerstukken met betonnen dek aan te voeren en op de pijlers te zetten. Omdat de hamerstukken onder de verkeersbrug door worden aangevoerd, moeten deze vanuit de positie ‘op zijn kant’ op een ponton, met een bok overeind worden gekanteld en op de pijler worden geplaatst. Met betonnen dek erop is dat niet mogelijk.
Dit heeft een bijkomend voordeel dat door het storten van het beton op het hamerstuk nadat de veldliggers zijn ingehangen, de scheurvorming in het dek wordt gereduceerd. Om de trekspanningen in het betonnen dek op de hamerstukken verder te beperken, zijn stortvoegen opengelaten die worden gestort nadat het dek is verhard (afb.9). Door deze wijze van uitvoering is er boven de steunpunten nog trekcapaciteit in het betonnen dek. Volgens de Nederlandse normen mag hiermee niet worden gerekend. In de Eurocode 4, deel 2 (staal-betonbruggen) wordt een methode aangereikt om deze capaciteit in rekening te brengen. Bij nadere bestudering blijkt dit echter geen werkbare methode. Zodoende is er, om aan de stijfheidseisen te voldoen, extra trekcapaciteit voorzien door toevoegen van de wapening en het verzwaren van de bovenflenzen.

Oud en nieuw

De keuzen die in het ontwerp zijn gemaakt zijn gericht op een 100-jarige levensduur. Het architectonisch ontwerp staat de invulling van deze eis niet in de weg. Het naadloze dek zorgt ervoor dat de onderliggende constructie een dak boven zijn hoofd heeft. Die onderliggende constructie is een uit gladde vlakken gevormde constructie, vrij van plaatsen waar vuil en vocht zich kunnen ophopen. Dat impliceert niet dat er geheel geen onderhoud zal moeten worden uitgevoerd, maar wel dat het onderhoud, aanzienlijk eenvoudiger is dan bij de bestaande spoorbrug ernaast. Rondom kan de constructie worden geïnspecteerd en onderhouden. Het dek biedt ruimte voor vluchtpaden, inspectiepaden, kabelkokers en waterafvoer. De toegankelijkheid van de onderdelen is verzekerd. Dat is bij de bestaande brug wel anders. Niet dat de prestatie eertijds daarom minder was. We kunnen ons erover verbazen dat met de middelen van toen, zonder reken- en tekensystemen en zonder de grootschalige werktuigen die nu heel gewoon zijn, toch zulke grote werken konden worden uitgevoerd. Misschien zouden de bouwers van toen wel jaloers zijn op de middelen die ons nu ter beschikking staan.

Download hier het artikel in pdf-formaat

ir. H.J. Vos

Aan de oostzijde van de Van Brienenoord brug ligt de Abram van Rijckervoorselweg van Rotterdam naar Capelle aan de IJssel. Deze weg leidt door het bedrijvenpark Rivium en deelt dit gebied in tweeën.
Het zuidelijke deel is inmiddels al aardig volgebouwd met kantoren. De metro die vanuit het centrum van Rotterdam naar Capelle aan de IJssel rijdt, loopt langs de noordrand van het gebied. Om het zuidelijke deel met zijn vele kantoren te bereiken moet er een mogelijkheid van openbaar vervoer komen vanaf het metrostation Kralingse Zoom. De gemeente Capelle aan de IJssel wilde een brug bouwen over de Van Rijckervoorselweg. Het ongebruikelijke van deze brug is het soort vervoermiddel dat over de brug gaat rijden: een onbemand voertuig. Onbemand wat betreft de bestuurder. Er kunnen echter wel passagiers mee. Onbestuurd is de Parkshuttle echter niet: een systeem van elektronica in de bus in combinatie met een aantal transponders in de weg gaat er voor zorgen dat de bus niet van de juiste koers afwijkt. Het project heeft een experimenteel karakter: nog niet eerder is een dergelijk voertuig ingezet voor openbaar vervoer. Als het geen succes blijkt te zijn dan wordt de brug opengesteld voor fietsers en voetgangers. Als het wel een succes wordt, moet rekening worden gehouden met fiets- en voetpaden die in een later stadium aan weerszijden van de brug komen. Door dit nieuwe systeem van openbaar vervoer zal de verbinding metrostation Kralingse Zoom-Rivium Zuid zeker opvallen. De brug moet voor degene die vanuit Rotterdam de gemeente Capelle aan de IJssel binnenrijden een herkenningspunt, een “Landmark”, worden en tevens de voortvarendheid van de gemeente uitstralen.

Op basis van deze randvoorwaarden heeft Iv-Infra een ontwerp gemaakt. Het ontwerp, een brugdek dat is opgehangen aan tuien die in de top van een A-vormige pyloon zijn bevestigd, voldoet aan de gestelde randvoor-waarden. Omdat de brug en de Van Rijckervoorselweg elkaar niet haaks kruisen staat de pyloon enigszins gedraaid over het brugdek, met de voeten tussen de vangrails in de middenberm van de weg. In aanvulling op het ontwerp is ook het bestek aan de gemeente geleverd. Daarna is het stil geworden. De financiële problemen bij de gemeente hebben een verlammende uitwerking op de voortgang van het project. Driekwart jaar later is Iv-infra opnieuw uitgenodigd voor een gesprek. Het blijkt dat de grond aan beide zijden van de aarden baan, waarop de toeritten moeten komen, inmiddels is uitgegeven aan bedrijven die zich daar gaan vestigen. Hierdoor moeten er aanbruggen komen die uiteraard veel minder ruimte vergen dan een aarden baan met brede taluds. Het indienen van het aangepaste ontwerp valt samen met de gesprekken tussen Capelle aan de IJssel en Rotterdam. Uit deze onderhandelingen blijkt dat Rotterdam in het gebied van Rivium Noord een weg heeft gepland die onder de aanbrug doorgaat. Daarom moeten de aanbruggen omhoog en de tuibrug natuurlijk ook. Omdat de hellingen van de aanbruggen niet steiler mogen worden, anders kan de Parkshuttle er niet meer tegenop, worden de aanbruggen langer. Ook hierop is het ontwerp aangepast.
De Parkshuttle wordt geëxploiteerd door de vervoersonderneming Zuid West Nederland (ZWN) en om de voortgang van het project te bespoedigen treedt zij tevens op als bouwheer. De aannemer van de brug is HBG voor de funderingen en het betonnen wegdek, terwijl HBG Civiel Staal de stalen hoofdliggers en de pyloon heeft vervaardigd en gemonteerd. De toeleidende wegen en het grondwerk zijn door HWZ gerealiseerd.
Inmiddels is de brug gemonteerd. Ook tijdens de bouw zijn door Iv-Infra de nodige werkzaamheden verricht. De werkplaatstekeningen en de dimensionering van de wapening van het betonnen dek zijn in opdracht van HBG gemaakt. Het ontwerp van de landhoofden en de betonnen aanbruggen was in een eerder stadium al door de betonafdeling van gemaakt alsmede alle vorm- en wapeningstekeningen. De bouw is voorspoedig verlopen. Na ingebruikname zijn alle tuikrachten gecontroleerd, waarna nog enige correcties volgden. Het gewicht van de brug wordt gelijkmatig over de tuien verdeeld.
Na officiële ingebruikname van het hele Parkshuttle project door de minister van Verkeer en Waterstaat heeft Rotterdam, Capelle aan de IJssel en de vervoersonder-neming ZWN er een hoogwaardige openbaar vervoerssysteem bij gekregen.

Download hier het artikel in pdf-formaat

T. Keesmaat

Inleiding

Iv-Infra is als ingenieursbureau actief in de dienstverlening in het marktsegment van de infrastructuur. Deze dienstverlening omvat alle fasen van een project; zoals de studiefase, een ontwerpfase, de voorbereidingsfase, de realisatiefase en de nazorgfase.

Tijdens de studiefase wordt een voorontwerp gemaakt op basis van het ‘Programma Van Eisen’ van de opdrachtgever. Het voorontwerp wordt vervolgens in de ontwerpfase verder uitgewerkt. Alle disciplines (beton, staal, werktuigbouw en elektro) worden uitgewerkt in een multidisciplinair ontwerp. In deze voorbereidingsfase wordt het ontwerp vertaald in bestekvorm waarna het kan worden aanbesteed. Tevens worden adviezen verleend met betrekking tot de aanbesteding. Na deze aanbesteding zal de brug uiteindelijk worden gerealiseerd.
Tijdens de realisatiefase spitst onze dienstverlening zich toe op het verder uitwerken van detailtekeningen en detailberekeningen, het controleren van tekeningen en berekeningen opgesteld door de aannemer, en het verzorgen van benodigde vergunningen, ontheffingen en dergelijke.
Tijdens de realisatie wordt door de afdeling directie-voering en toezicht gecontroleerd of de aannemer aan zijn besteksverplichtingen voldoet. Ook hierin is Iv-Infra actief. Na de oplevering komt de brug in de nazorgfase.

De afdeling Advies, Beheer- en onderhoud van Iv-Infra heeft zich toegespitst op een aantal typische werkzaamheden die plaatsvinden in deze nazorgfase.
Het betreft voornamelijk het opstellen van Beheer- en onderhoudsplannen, het uitvoeren van inspecties, het genereren van hersteladviezen en kostenramingen, het opstellen van onderhoudsplanningen, het opstellen van onderhoudsbestekken, alsook het uitvoeren van defor-matiemetingen aan bruggen.

Advies, Beheer en onderhoud.

Nadat een brug is gerealiseerd wordt deze overge-dragen aan een beheerder. De beheerder is verant-woordelijk voor het kunstwerk. Hij is daarmee dus onderhoudsplichtig. De meeste bruggen worden ontworpen voor een levensduur van 80 tot 100 jaar. Echter, tijdens deze gebruiksperiode zal de brug tijdig onderhoud behoeven. De bruggen worden bovendien steeds complexer van aard.
Daarom heeft men ervoor gekozen om de noodzakelijke kennis voor het beheer van iedere brug afzonderlijk op papier te zetten. Dit specifieke document wordt het beheer- en onderhoudsplan genoemd. Dit B&O-plan wordt tegelijk met de brug aan de beheerder overgedragen. Naast een hoeveelheid algemene informatie wordt in een ‘kennishoofdstuk’, die specifieke kennis overgedragen die noodzakelijk is om de brug te kunnen beheren en onderhouden. Het betreft hier bepaalde uitgangspunten waarop men het ontwerp heeft gebaseerd, alsook onderhoudsstrategieën voor de toegepaste onderdelen.
Via een systeemanalyse van de brug wordt een opsom-ming gemaakt van alle onderdelen die gedurende de levensduur van de brug onderhoud behoeven. Tevens wordt een uitspraak gedaan met betrekking tot de onderhoudscyclus van de diverse onderdelen en wordt er een raming gemaakt van het benodigde onderhoudsbudget. Vervolgens worden inspectieplanningen vastgesteld in combinatie met de inspectiekosten. Alle gegevens uit deze systeemanalyse resulteren in een ‘inspectie en onderhoudsplan’.
Het B&O-plan heeft een dynamisch karakter. Dit wil zeggen dat de onderhoudsplanning en het onderhouds-budget kan worden gewijzigd op basis van informatie verkregen uit de inspecties.

Om de vooropgestelde referentielevensduur van een brug te kunnen garanderen, is het noodzakelijk dat de onderhoudstoestand van de toegepaste onderdelen wordt bewaakt door het regelmatig uitvoeren van inspecties.
Hierbij kunnen we volgende typen onderscheiden:
• een Totaal Technische Inspectie (TTI)
• een Gericht Technische inspectie (GTI)
• een Functioneringsinspectie (FI)
• een Garantie Inspectie (GI)
Een Totaal Technische Inspectie (TTI) heeft tot doel de algehele technische toestand van een brug te beoor-delen. Momenteel wordt, op basis van de opgedane ervaringen, uitgegaan van een inspectiefrequentie van 5 jaar voor de disciplines staal, werktuigbouw en elektrotechniek en van 10 jaar voor de discipline beton. De eerste TTI, na oplevering van de werkzaamheden wordt de nulinspectie genoemd. De nulinspectie is een opname van de beginsituatie van een brug en vormt het referentiekader voor toekomstige inspecties. Gelijktijdig aan de nulinspectie wordt een deformatiemeting uitgevoerd met het doel eventuele zettingen van de brug tijdens de levensduur te kunnen detecteren. De herhalingsdeformatiemeting wordt 1 jaar na het uitvoeren van de nuldeformatiemeting ingepland. De vervolg-deformatiemetingen worden om de 5 jaar uitgevoerd. Dit interval is echter ook afhankelijk van de resultaten van de eerdere herhalingsmetingen.

Uiterlijk 2 jaar voorafgaand aan een geplande onder-houdsactie of vervanging wordt een Gericht Technische Inspectie (GTI) ingepland. Deze GTI wordt uitgevoerd om vast te stellen of de onderhoudsactie of vervanging inderdaad op het planmatig vastgestelde tijdstip moet worden uitgevoerd en of het geplande budget in overeenstemming is met de uit te voeren maatregel, dan wel of een en ander moet worden bijgesteld.

Tijdens de Functioneringsinspectie (FI) evalueert de beheerder de dagelijkse onderhoudstoestand van de brug. Deze FI kan aanleiding geven tot een aantal kleinere onderhoudsacties die kunnen worden aanzien als ‘vast onderhoud’. Het tijdstip waarop de functioneringsinspectie plaatsvindt of het vast onderhoud wordt uitgevoerd, wordt niet in de systeemanalyse opgenomen. Het jaarlijkse budget voor het vaste onderhoud wordt wel in de planning opgenomen, meer specifiek in de onderhoudsplanning.

Een Garantie-inspectie (GI) heeft tot doel na te gaan of een onderdeel waarop garantie is verleend functioneert conform de eraan gestelde eisen. Een garantie-inspectie wordt verricht vóór het verstrijken van de garantietermijn of reeds eerder indien daartoe aanleiding is.

Er zijn in de afgelopen jaren vele bruggen door de afdeling geïnspecteerd en evenzoveel beheers en onder-houdsplannen aan de opdrachtgevers geleverd.

Download hier het artikel in pdf-formaat

Th.P.M. van der Tol

In Bleskensgraaf, onderdeel van de gemeente Graafstroom, wordt een sportcomplex gebouwd ten zuiden van het dorpshuis De Spil. Dit sportcomplex zal onder andere door scholen in Bleskensgraaf gebruikt worden. Bleskensgraaf is, zoals veel dorpen in Nederland, aan beide zijden van een rivier ontstaan, in dit geval ten noorden en zuiden van de boezem “de Graafstroom”. Dit water vormt een natuurlijke hindernis voor de scholen die aan de noordzijde van de Graafstroom liggen om gebruik te maken van het sportcomplex. Om een korte en veilige route voor de schoolkinderen van school naar het sportcomplex te maken is er een voetgangersbrug nodig over het water.
Aan de noordzijde van de Graafstroom liggen diverse schiereilandjes. De voetgangersbrug begint naast één van deze schiereilandjes langs de Meulenbroek. Hier heeft de brug een helling tot 2 meter boven het water. Over de boezem blijft de brug vlak. Om weer voldoende lengte te krijgen voor de afloop naar het maaiveld is in de brug een knik gemaakt van bijna 90º. Hierdoor loopt het laatste stuk brug evenwijdig met de boezem. Bovendien komt het einde van de brug precies recht tegenover het dorpshuis uit.
De gemeente Graafstroom heeft aan Iv-infra gevraagd een zo onopvallend mogelijke brug te ontwerpen. Omdat het een slanke brug moet worden is er in eerste instantie gekozen voor een stalen brug. In beton of hout is een “slanke” brug meestal niet mogelijk. Iv-Infra heeft een voorstel gedaan om ook naar een aluminium variant te kijken. Dit voorstel is gedaan omdat een aluminium brug een paar grote voordelen heeft. De brug kan redelijk slank uitgevoerd worden, naar de toekomst is een voordeel dat er geen of weinig onderhoud is, omdat aluminium zelf een beschermende laag vormt tegen roest bij beschadigingen en de kleur blijft mooi. Bovendien heeft de gemeente een unieke brug met uitstraling. Er zijn tot nu toe maar weinig bruggen in aluminium gebouwd.
De randvoorwaarden waaraan het ontwerp moet voldoen zijn:
• Een minimale doorvaart wordt geëist door het hoogheemraadschap en de provincie. De minimale doorvaart is 1,8 meter hoog en de breedte 5 meter.
• Minimale verstoring van het doorstroomprofiel van het water.
• Breedte van het brugdek, volgens de ASVV 1996 “Aanbevelingen voor verkeersvoorzieningen binnen de bebouwde kom”, is voor voetgangersbruggen 2,5 meter.
• Maximale helling 1:20.
• Slank en onopvallend.

Door deze randvoorwaarden is een voetgangersbrug ontstaan met een breedte van 2,5 m. De brug staat op een enkele rij palen midden onder het dek. De palen staan 5 meter uit elkaar. Boven op de palen zijn dwarsliggers geplaatst. Het ontwerp heeft geen langsliggers en het dek overspant van dwarsligger naar dwarsligger. Voor de stalen variant bestaat het dek uit een 8 mm stalen dekplaat met 90 mm hoge troggen. De aluminium variant heeft een iets grotere dekhoogte. De leuning is opgebouwd uit een handregel van een ronde buis, tussenregels van voorgespannen kabels en stijlen uit dikke plaat. De brug is berekend volgens de NEN 6788 (VOSB 1995) met een veranderlijke belasting van 4 kN/m2.
De gemeente Graafstroom heeft uiteindelijk voor de aluminium variant gekozen. De belangrijkste reden was dat de gedelegeerde van de welstandscommissie de stalen variant té slank en onopvallend vond.
In het definitieve ontwerp zal een keuze gemaakt worden uit twee soorten aluminium dekken. Het dek kan opgebouwd worden uit standaard aluminium planken, speciaal voor fiets- en voetgangersbruggen. Deze planken hebben een bovenlaag van ingestort rubbergranulaat dat in verschillende kleuren geleverd kan worden. Bij de keuze van dit type dek zal een verband onder het dek aangebracht moeten worden voor de horizontale stijfheid. Een ander aluminium dekprofiel dat gekozen kan worden is een geextrudeerd profiel met twee troggen. De profielen kunnen aan elkaar gekoppeld worden zodat het dek een stijve schijf vormt.

Download hier het artikel in pdf-formaat

ir. Y.M.J.J. Hollman

“Amistade vaart Suurhoffbrug aan”
Onder deze kop publiceerde op 31 mei 1999 het Weekblad Schuttevaer het volgende bericht:

ROTTERDAM (25 mei) - De Amistade, het nieuwe con-tainerschip van de gebroeders Wanders en Middelkoop, is afgelopen zaterdagavond tegen de Suurhoffbrug gevaren. Het schip bleef onbeschadigd, maar de brug is zwaar beschadigd. Exceptioneel verkeer mag er voorlopig niet over en de vier rijstroken zijn teruggebracht naar twee.
‘Van de twee hoofdliggers is er één duidelijk verbogen en de andere beschadigd’, zegt woordvoerder W. Bouckaert van Rijkswaterstaat Zuid-Holland. ‘We hebben de rijstroken afgesloten omdat de constructie is beschadigd en we niet weten wat de brug nog kan dragen. Dat is gebeurd op ad-vies van drie constructeurs, die er in het weekeinde naar hebben gekeken.’ Rijkswaterstaat is deze week nog bezig met een verdere inspectie om te zien of de verbogen ligger moet worden vervangen of nog kan worden rechtgebogen. De schade is volgens RWS aanzienlijk, maar de schipper is verzekerd. Volgens Henk Wanders is de aanvaring het gevolg van een inschattingsfout. ‘De peilschaal geeft de waterhoogte goed aan. Toch is het fout gegaan, dat kan gebeuren.’ Er bleef volgens Wanders één container aan de brug hangen, die schoof door naar het achterschip en heeft onderweg twee andere containers beschadigd. ‘We hebben die drie containers aan de wal gezet en dat was wat ons betreft dan ook alle schade, met het schip was niks.’

Inleiding

Als je Rijksweg 15 (Nijmegen-Maasvlakte) helemaal uitrijdt tot aan de Maasvlakte dan heet het stuk Rijksweg na de Botlektunnel ook Europaweg. In de Europaweg treft men een aantal markante kunstwerken aan, zoals: de Botlektunnel, met daarnaast voor spoor en gevaarlijk transport nog steeds de Botlekbrug, de Calandbrug voor spoor- en wegverkeer, naast deze brug wordt nu de Calandtunnel gerealiseerd, de Dintelhavenbrug, pas vernieuwd, en de Suurhoffbrug. Het realiseren van tunnels en het vernieuwen van bruggen heeft direct te maken met de ongekende intensiteit van vooral het wegverkeer op deze route. Voortdurend wordt er aan de weg gewerkt teneinde deze te verheffen tot autosnelweg. Dat de Suurhoffbrug redelijk aan de eisen van deze tijd voldoet mag blijken uit een passage uit de Trajectnota/MER – deeltraject 1: “in het uit te werken benuttingsalternatief, variant C, blijft de huidige brug bestaan uit 2x2 rijstroken plus een strook voor locaal verkeer”.

Historie

De Suurhoffbrug is gerealiseerd in de beginjaren ’70, ontworpen door Gemeentewerken Rotterdam, Afdeling Staalbouw en gebouwd door Lubbers’ Constructiewerkplaatsen en Machinefabriek “Hollandia”, kortweg Hollandia, te Krimpen aan de IJssel.
Feitelijk zijn het twee bruggen naast elkaar: een verkeersbrug en een spoorbrug ten westen van de verkeersbrug. In 1974 is aan ontwerpers en bouwers van de verkeersbrug de “Nationale Staalprijs” door de Vereniging “Bouwen met Staal” toegekend.

De aanvaring

De Suurhoffbrug heeft 4 hoofdonderdelen, namelijk: noordelijke aanbrug, basculebrug, hoofdoverspanning en zuidelijke aanbrug.
Beroepsscheepvaart vaart, normaal gesproken, ongehinderd onder de hoofdoverspanning door, exceptioneel vervoer of scheepvaart met hoge opbouw kan de brug passeren via de basculebrug. “Meestal” ongehinderd…, maar op 26 mei 1999 was het foute boel.
Na de aanvaring is de brug direct afgesloten, en is pas gedeeltelijk weer open gesteld toen van diverse kanten door technici is beaamd dat er nog wel verkeer over mogelijk is.
Om de exacte omvang van de schade vast te stellen heeft de firma Hofman uit Sliedrecht opdracht gekregen de noodzakelijk inspecties uit te voeren. De Afdeling Ruimtelijk Meten van Iv-Infra is door Hofman uitgenodigd de noodzakelijke 3D-metingen uit te voeren, deze te vertalen naar tekeningen en rapportages, om vast te stellen waar welke schade is met de afwijkingen in mm ten opzichte van markante constructiedelen, zoals hoofd- of stramienlijnen die als recht, evenwijdig en haaks gekenmerkt konden worden. Uiteraard zijn ook de nodige fabriekstekeningen bestudeerd.

De reparatie

Naast inzicht in de beschadigde delen is door de metingen duidelijkheid verkregen in de bestaande lengte- en dwarsprofielen. Als onderdeel van de rapportage zijn ook tekeningen vervaardigd met 3D-visualiaties in kleur. Het pakket informatie is door Hofman overgedragen aan Bouwdienst Rijkswaterstaat Hoofdafdeling Projecten en Diensten Regionale Afdeling Midden-West. De Onderafdeling Staal, Werktuigbouw en Installatietechniek kan aan de slag. Na alle vereiste analyses, second opinions, doorrekeningen, onderhandelingen en wat dies meer zij is er een overeenkomst gesloten tussen de Staat der Nederlanden (vertegenwoordigd door de Bouwdienst Rijkswaterstaat en Hollandia B.V. te Krimpen aan de IJssel. Deze overeenkomst strekte tot uitvoering van bestek BDP/5502 voor het richten van de hoofdligger, het lassen van de kopplaten, consoles / dwarsliggers aan de lijfplaat van de hoofdliggers, het ontwerpen, fabriceren en monteren van de conserveringswagens en bijbehorende wagenbanen en het vernieuwen van de opleggingen van de Suurhoffbrug.

Het bestek

Het bestek, inclusief bijlagen en tekeningen gaat zeer minutieus in op alle mogelijke details en staat bol van normen, eisen en toleranties.
Alleen al met betrekking tot het besteksonderdeel: “ Het richten van de oostelijke hoofdligger” zijn gedetailleerde eisen in een bijlage toegevoegd voor:
- het maken van een deelkwaliteitsplan “Richten”
- het maken van berekeningen t.b.v. de hoofddraagconstructie
- het maken van tekeningen en berekeningen t.b.v. hulpmaterieel en –materiaal
- het maken van een vijzelplan
- het uitvoeren van conserveringswerkzaamheden
- het richten van de verbogen onderdelen van de brug
- het verrichten van metingen en het maken van meetprotocollen
- het herstellen/vervangen van beschadigde onderdelen van de brug, met name de verticale verstijvers bij het begin van drukgebied.

Het meten

Uit hoofde van haar betrokkenheid bij de vaststelling van de schade is de Afdeling Ruimtelijk Meten van Iv-Infra door Hollandia b.v. gevraagd om de nodige hand- en spandiensten te verrichten met betrekking tot alles wat met het onderwerp “maatvoering’ te maken heeft.
Deze opdracht resulteerde in de volgende werkzaamheden:
Voor het richten van de oostelijke hoofdligger:
- het opstellen van een meetplan
- het opstellen van een blanco meetprotocol
- het creëren van plaatselijke meetgrondslag in lokaal stelsel x,y,z, inclusief het aanbrengen van een fysieke referentielijn voor de- en montage
- het uitvoeren van een tussentijdse controlemeting op de richting van de onderflens
- het uitvoeren van een eindmeting op alle onderdelen van de hoofdligger
Voor het uitwisselen van de brugopleggingen:
- het opstellen van een meetplan
- het inmeten van 10 stuks opleggingen inclusief gatenpatroon, helling van de onderflens en vlakheid van de onderflens
Voor het positioneren van de kanaaloverspanningen:
- het opstellen van een meetplan
- het inmeten van aansluitende onderdelen van de hoofdoverspanning ter plekke van het zuidelijk landhoofd en pijler 3
- het plaatsen van referentiemeetpunten voor toekom-stige metingen en voor het monitoren van de werkzaamheden
- het uitvoeren van een eindmeting
Voor de conserveringswagens
- het opstellen van een meetplan
- het opstellen van blanco rapporten
- het inmeten van alle relevante onderdelen van de bestaande brugconstructie in x,y,z,
- het eenmalig uitzetten van referentielijnen ten behoeve van de ankergaten.
Voor de genoemde activiteiten
- het computermatig verwerking van de meetresultaten
- het leveren van rapporten.

Een technisch hoogstandje

De metingen zijn uitgevoerd met moderne zelfregistrerende reflectorloze tachymeters, op een zodanige wijze dat, met een hoge nauwkeurigheid, zelfs op moeilijke of onbereikbare plaatsen relevante meetpunten gemeten konden worden. De rapportages, tekeningen, 3d-visualisaties, etc. zijn van grote waarde gebleken bij het uitvoeren van de reparatiewerkzaamheden door Hollandia in nauwe samenwerking met Bouwdienst Rijkswaterstaat.

Download hier het artikel in pdf-formaat