Onderdeel

Minimum in % 

Maximum in % 

 Vast deel

 1

 2

 Ophaalbrug

 0

10

 Bewegingswerk, aandrijving

 11

 27

 Engineering

 20

 40

 Meerwerk/faalkosten

 25

 34

Onderhoud

9

9

Totaal

7

14

Michel Bakker

Aan de Katwijkse boulevard staat de Hollywoodachtige villa Allegonda. Onder meer bekend door prachtige glas-in-loodramen, waaronder één met een voorstelling van ‘Bruggen over de Rijn’. Deze bijdrage in de serie ‘Bruggen in de Kunst’ probeert er iets over te zeggen. Maar het blijkt een raadsel want noch de locatie, noch de naam van de glazenier, noch de titel van het raam blijken eenduidig.

DE GESCHIEDENIS VAN DE VILLA IN VOGELVLUCHT

Villa Allegonda is belangrijk binnen de geschiedenis van de moderne architectuur. Gebouwd in 1901 naar een ontwerp van de Katwijkse aannemer De Best, die het verhuurde aan de kunstschilder Gerhard ‘Morgenstjerne’ Munthe. De schilder vernoemde het naar zijn dochtertje Sigrid (zie fig.1). In 1916 besloot de toenmalige eigenaar, theehandelaar J.E.R. Trousselot, de villa een ander aanzicht te geven. Voor deze verbouwing vroeg hij zijn buurman, de kunstschilder Menso Kamerlingh Onnes om advies. Deze schakelde de hulp in van een vriend van zijn zoon Harm Kamerlingh Onnes: de later internationaal vermaarde Leidse architect J.J.P. Oud. Oud had in die
tijd ook veel contact met Theo van Doesburg, een kunstenaar die net als Oud zocht naar vernieuwing. Uit hun contacten kwam het tijdschrift De Stijl voort waar Van Doesburg de drijvende kracht van werd. Het ontwerp vond inspiratie in de Noord- Afrikaanse woestijnwoning – een uitgangspunt van Kamerlingh Onnes – en toonde platte daken en een samenspel van kubusvormige elementen. Goed aansluitend bij de wensen en eisen van De Stijl, waarvan het dan ook als vroeg voorbeeld wordt gezien. Door middel van loggia’s werden buiten en binnen met elkaar verbonden. Op voordracht van Oud ontwierp zijn vriend Theo van Doesburg twee glas-in-loodramen,
getiteld Glas-in-loodcompositie II en V. Na de verbouwing doopte Trousselot zijn villa om tot Villa Allegonda, naar de naam van zijn vrouw. In 1957 werd het verbouwd tot Hotel Savoy. In 2018 is de oorspronkelijke
functie van bewoning teruggekeerd en heet het gebouw weer Villa Allegonda.

DE RAMEN

De beide Van Doesburgramen zijn in 1957 verloren gegaan. De Katwijkse historicus en glazenier Jan ter Haar heeft ze na uitvoerige studie weten te reconstrueren. Op zijn website meldt hij echter ook een derde raam, evenzeer met een geometrische inslag. Het zou bij een latere verbouwing geplaatst zijn en tussen de hal en de bar hebben gezeten. Toen Ter Haar de villa bezocht, lag het raam voor oud vuil op de grond, beschadigd. De titel ‘Bruggen over de Rijn’ stond als zodanig op een naastliggend bordje. Het raam heeft weliswaar iets weg van de stijl van Van Doesburg maar in zijn goed onderzochte oeuvre komt het niet voor. De afbeelding geeft een soort spel weer van vakwerkliggers, stabiliteitsverbanden en portalen (zie fig.2). Maar ….. bruggen over de Rijn? Het kan natuurlijk ook geïnspireerd zijn door bruggen over de Oude Rijn. Jan ter Haar onderzoekt in samenwerking met  Annemarie Kingmans van het Katwijks Museum of mogelijk de uitwateringssluis een rol gespeeld kan hebben bij de compositie en beeldvorming. Op dit moment veronderstelt men dat Harm Kamerlingh Onnes (1893-1985) de ontwerper van het raam is. Tekeningen in het archief van De Lakenhal lijken dit te bevestigen. Ter Haar maakte van de drie ramen één reconstructie. Centrale vraag blijft: past het naambordje ‘Bruggen over de Rijn’ bij dit raam? Met andere woorden: wat zien we afgebeeld? Jan ter Haar en ik staan open voor uw suggesties. Als archeoloog houd ik echter nog een optie open: dat het in het geheel geen bruggen of sluizen zijn, maar een aquaduct.
De vorm van de hoge arcade zou daarop kunnen wijzen. Literatuurstudie wijst uit dat Harm Kamerlingh Onnes samen met zijn vrouw Titia Easton in 1938 een reis maakte naar Tunis. Na de verwoesting van de stad Carthago in 146 v.Chr. werd ook Noord-Afrika ingelijfd in het Romeinse Rijk. Ook hier voorzagen aquaducten de grote steden van water. Het 132 km lange Zaghouan Aquaduct, ook wel Hadrianus-aquaduct genoemd (zie fig. 3), werd gebouwd in het huidige Tunesië om Carthago van drinkwater te voorzien. Hebben Harm en Titia dit aquaduct niet gezien en bewonderd? Is het denkbaar dat dit Romeinse bouwwerk uiteindelijk als Rijnbrug in een villa is beland?
Met dank aan: Jan ter Haar en Olga van der Klooster

LITERATUUR EN BRONNEN

C. Hoogveld (red.), Glas in lood in Nederland, 1817-1968, ’s-Gravenhage/Zeist 1989.
Boekje Jan ter Haar www.glassartpluslood.nl

Download hier het artikel in pdf-formaat

Dirk Rinze Visser MSc CEng RC and Thomas Eckhart MEng CEng MICE, both working at BuroHappold Engineering in London, United Kingdom

Although the cause of the Morandi bridge collapse in Genoa, Italy, is not yet confirmed, lessons can already be learnt from this catastrophic event. On the back of “Genoa” and a near-miss in the UK, an international perspective on structural safety is illustrated with examples from the past, present and future.

MORANDI BRIDGE, GENOA, ITALY

The Polcevera Viaduct, otherwise known as the Morandi Bridge, named after its designer Riccardo Morandi, is a cabled stayed bridge completed in 1967. During a thunderstorm on the 14 August 2018, the bridge partially collapsed, killing 43 people, and leaving a huge gap in both the local community and Italy’s strategic road network. First of all, it must be stressed that the investigation into the cause of the collapse is ongoing and until the investigation is complete, it is only possible to speculate. Some possible reasons of the collapse (adverse weather, increase in traffic demand and age of the construction) have been identified immediately after the tragic event, but maintenance issues, general deterioration of the structural system and presence of corroded stays have also been highlighted by experts.
Morandi’s bridge has been much admired by engineers and architects for its simplicity and clear expression of the load paths, but it subsequently created a lack of redundancy in the design. A second load path – the remaining stays to resist the additional load transfer from of a sudden failure of a stay – is not included in the design (see page 27). The apparent lack of redundancy does place extra emphasis on the need for rigorous inspection and maintenance. However, inspection of the critical stay cables was made difficult by Morandi’s use of prestressed concrete encasement. Morandi innovated with the early use of prestressed concrete and cable-supported spans, but without knowing all about its impact on durability and robustness. In the 1990s the eastern stays of the eastern most pier were strengthened after detected corrosion, likely due to marine chlorides (Mediterranean Sea) and from the application of road de-icing salt. Additional external steel cables were installed on the exterior of these concrete stays. However similar work was not carried out on the other two piers, including the one that collapsed. Undertaken studies in Italy, France and
Germany have brought to light that the general condition of European bridges, and especially those constructed after WWII, are in need of renovation or replacement due to corrosion and structural deterioration.

STRUCTURAL SAFETY OF BRIDGES IN THE UK

The Highway authorities in the UK undertake regular inspection of bridge structures and they place emphasis on durability and maintenance in their design standards. These measures have generally proved satisfactory in maintain the UK’s road infrastructure. At a local level, recent research by the RAC foundation has found approximately 3,500 local council-maintained road bridges to be substandard, representing 4,6% of the UK total. Many of these bridges have weight restrictions and are under programmes of increased monitoring. Despite the relative health of bridges in the UK, there have been several high profile nearmisses, demonstrating that the UK is not immune to the problems faced by bridge engineers worldwide. According to the New Civil Engineer, the UK have experiences five near-misses in the last 15 years, including the Forth Road Bridge spanning the Forth outside Edinburgh, Scotland.
Actually three world class bridges span the Forth within a few hundred meters of each other. Each bridge is built in a different century and demonstrates a different bridge engineering solution.

• Forth Bridge Cantilever 1890
• Forth Road Bridge Suspension 1964
• Queensferry Crossing Cable Stayed 2017

These bridges provide an interesting array of examples of the issues around bridge maintenance and present an evolution in the attitude taken towards long term maintenance at the design stage of bridges.

THE FORTH BRIDGE

The Forth Bridge is a steel cantilever rail bridge designed by John Fowler and William Barlow, and constructed in 1890. It is the first major structure in the UK to be constructed from steel.
The principal maintenance issue has been the repainting of the large surface area of steelwork requiring a permanent maintenance team of painters. In 2002, work began to apply a new 3-coat paint system which is expected to last a minimum of 20 years. Since completion in 2011, and for the first time in its history, no permanent painters are employed on the bridge. In many ways the bridge is an example of the ‘build and forget’ approach to bridge design.
The bridge is inherently resilient due to its very robust construction, but at the high cost of the inefficient use of building material and an expensive and dangerous inspection and painting regime.

FORTH ROAD BRIDGE

The Forth Road Bridge is a long-span suspension bridge and was opened in 1964. At that time, the bridge had the fourthlongest main span in the world (1006 m). Its deck supports a dual two-lane carriageway and there is a separate footway/cycle track on either side. About 25 million vehicles now cross the bridge each year, more than twice the amount of traffic it was designed for. In contrast to its heavy 19th century neighbour, the Forth Road Bridge presents an efficient lightweight structure. However aspects of the attitude of ‘build and forget’ was still present during its design, and within less than half of its original design life, the bridge began to show signs of significant deterioration. One of the major issues to affect the bridge has been corrosion of the main suspension cables. Unfortunately, there is no other way (yet) to inspect the main bridge wires than to take the wrapping wire off and to open up the cables. In this respect the Forth Road Bridge bears similarity to the Morandi Bridge in Genoa.
In 2004 the Forth Road Bridge became the first suspension bridge in Europe to have its main cable opened up to check for signs of corrosion. Although the main cable showed no exterior signs of deterioration, the concern was that corrosion might be present inside –  as had recently been discovered in the cables of American long span suspension bridges. When the interior of the cable was inspected, engineers were surprised to find that 8-10% of the cable’s strength had already been lost as a result of corrosion – despite the cable at that time being just 40 years old. It was clear that action was required to try to halt or limit the deterioration. An acoustic monitoring system was installed in 2006 in order to monitor future wire breaks within both cables, and to provide information regarding the panels to be opened up for the next internal inspection. Based on good experiences in Europe, but also Japan and the USA, the decision was taken to install a dehumidification system on the Forth Road Bridge with the aim of reducing the relative humidity to below 40% where corrosion cannot occur. The drying out
process was completed by the end of 2009. The dehumidification has been successful and inspections to date suggest no further loss of strength has occurred. The bridge is now expected to achieve its original 120 year
design life. However, due to the uncertainty and immanent risk of closure, in 2007 it was decided to construct a new road bridge – the Queensferry Crossing – to safeguard a vital road link for the Scottish economy.

QUEENSFERRY CROSSING

The Queensferry Crossing is a new cable stayed road bridge opened in 2017. The 2,7 km structure is the longest three-tower, cable-stayed bridge in the world and also the The strands that make up the stay cables can be individually replaced without the need to restrict traffic on the bridge. The bridge has also been equipped with an advanced structural health monitoring system: about 1000 sensors have been installed to monitor the global behaviour of the bridge and its environment in real time (wind, temperature, corrosion, motion and any strains). This allows the operator to respond quickly to extreme events, to target inspections and to carry out pre-emptive interventions to avoid potential failures. Recently machine learning has been added to largest to feature cables which cross at midspan. This innovative design provides extra strength and stiffness, allowing the towers and the deck to be more slender and elegant. The bridge presents an evolution in the attitude towards long term maintenance in bridge design. From the outset the design has sought to integrate whole life maintenance, with considerations given to monitoring condition and behaviour and to facilitate the repair and replacement of components if required. the software which will enable it to use historical data to identify trends or behaviours not yet recognised by the maintenance team. It will take time to collect data to make meaningful predictions, but it is expected that the software will be able to make predictions about what safety measures or repairs should be carried out in advance of forecasted severe weather events. In addition to advanced monitoring systems, advances in technology are also been utilised to improve traditional visual inspections by engineers.

A virtual reality (VR) model of the bridge has been created and the maintainers are trialling the use of VR by engineers to view 360° camera footage captured by drones on site. The use of such technology in bridge inspections is still new, but the Forth Road Bridge and the Queensferry Crossing are at the forefront of these developments in the UK. The latest technologies are helping to maintain the structural health of both bridges and allowing both to be brought into an integrated ‘managed crossing scheme’ safeguarding the future of this vital road link.

MAKING THE VISION VIABLE

BuroHappold Engineering designs bridges without disregarding future maintenance. The whole life approach to bridge design is key in each design, including the one for the Northern Spire in Sunderland. Forming a major part of the regeneration of the North East, the Northern Spire - an imposing two span cable-stayed bridge with an A-frame pylon - is the first new road bridge in Sunderland for more than 45 years. Crossing the River Wear, it carries two lanes of traffic in each direction, together with dedicated cycle ways and footpaths, creating a much-needed safe passage for all modes of transport. The Northern Spire is designed to minimise maintenance requirements and to facilitate ease of maintenance. All elements of the bridge are detailed to cater for future access requirements of a principal inspection. Key areas with regard to access are both the adjustable and fixed end anchors locations at deck level and within the pylon respectively. The access has been fully integrated into the principle structure. Openings in structural members have been consider in the design and detailing of these along with all fixtures, fittings and clearances required for access. Besides facilitating access for inspection and maintenance, it has also been ensured that all inspection and testing equipment are catered for in the design and in the detailing of the bridge. Platforms, ladders, guardrails, internal lighting and power sources have all been provided. Connection points have been provided on the steel pylon for installation of a proprietary scaffolding system for access to the external pylon. The inner face of the pylon is to be accessed by abseiling. Lessons have been learnt from the past and the below mentioned technical enhancements have been incorporated in the Northern Spire, and these could also be considered in future bridge designs as well:

• Cable strands individually replaceable.
• Dehumidifying system installed in internal steel pylon.
• Concrete pylon base has high strength concrete specified and the outer layer of reinforcement in stainless steel to minimise the need for future repair works.
• Ends of underdeck electrical service ducts are accessible from abutment galleries. Junction boxes and drawing pits accessible from opening in the bridge deck.
• Additional service ducts provided for possible future services.
• Carefully detailed sub-surface drainage integrated with kerb drainage units.
• Minimisation of number of bearings, including elimination of bearings at pylon location.
• No bearings located over water (nor therefore subject to direct salt water spray).
• Jacking points provided at all bearing locations.
• Added robustness and future-proofing provided by extra load and movement capacity of bearings.
• Highly durable elastomeric expansion joints which do not require replacement.

It is up to us, architects and engineers, to prevent disasters like in Genoa and nearmisses like in Edinburgh, and to assure structural safety and breath-taking bridge design continues to walk hand in hand for generations to come.

Download hier het artikel in pdf-formaat

Henrik Hooimeijer directeur Techniek en Technisch Management, Grootschalige Projecten en Onderhoud, Rijkswaterstaat
In samenwerking met Maaike Ritzen, afdelingshoofd Bruggen en Viaducten, GPO Rijkswaterstaat en Dick Schaafsma, adviseur GPO.

Op 17 januari 2018 informeerde minister Van Nieuwenhuizen de Tweede Kamer [1] over het aanstaande programma Vervanging en Renovatie (V&R). Door middel van dit programma zorgt Rijkswaterstaat in combinatie met het reguliere  onderhoud voor een blijvende hoge kwaliteit van zijn netwerken. Gezien de omvang van de opgave is er de komende jaren een flinke toename van het budget nodig om de bestaande infrastructuur aan te pakken. De financiële omvang van  het programma V&R neemt daarom toe van gemiddeld circa € 150 mln. per jaar in de periode tot 2020 tot een verwacht volume van ruim € 350 mln. per jaar voor de periode vanaf 2020 (exclusief budget voor Minder Hinder maatregelen om de congestietoename ten gevolge van deze V&R-opgave te reduceren [2]). Deels betreft dit projecten die reeds in planfase of uitvoering zijn.

Op welke wijze heeft Rijkswaterstaat de vervangingsopgave infrastructuur opgepakt en tot welke inzichten heeft dit geleid voor de programmering van nieuwbouw en beheer van bruggen
De investering in de bestaande infrastructuur is van belang om de betrouwbaarheid en de beschikbaarheid van de netwerken te kunnen blijven garanderen. Uitval en storingen leiden tot maatschappelijke hinder en economische schade. Door de groei van de mobiliteit neemt de impact hiervan toe. Investeren in de bestaande infrastructuur is daarmee, naast aanleg van nieuwe wegen, bijzonder effectief en verdient meer aandacht en waardering.

PROGRAMMA V&R VOOR BRUGGEN, TUNNELS, SLUIZEN EN WEGEN

De Nederlandse infrastructuur scoort hoog in internationale vergelijkingen [3]. Het belang van adequaat beheer en onderhoud is groot omdat een steeds groter deel van de infrastructuur op leeftijd begint te raken. Veel bruggen en tunnels zijn aangelegd vanaf de jaren ‘50. De objecten en de gebruikte ICT naderen het eind van hun levensduur. De toenemende leeftijd van de objecten zorgt ervoor dat de kans op storingen toeneemt. Deze kunnen leiden tot hinder voor de gebruikers. De recente problematiek bij de Merwedebrug is daar een goed voorbeeld van. De aanvullende en veelal ongeplande reparaties, die hiervan het gevolg zijn, zorgen op hun beurt weer voor hinder. Daarnaast is de intensiteit van het verkeer toegenomen en is het vrachtverkeer gemiddeld zwaarder geworden. Dit leidt tot een hogere belasting van de infrastructuur dan bij het ontwerp en de bouw kon worden voorzien en zorgt ervoor dat renovaties of vervangingen eerder moeten worden uitgevoerd.
Het programma V&R leent zich goed voor een aanpak waarbij we niet alleen kijken naar verlengen van de levensduur, maar vooral ook inzetten op de toepassing van de nieuwste technieken om toekomstige storingen te voorkomen en om de constructies en installaties zodanig te vernieuwen zodat ze ook klaar zijn voor de toekomst en voldoen aan de eisen en wensen voor huidig én voor toekomstig gebruik. Rijkswaterstaat gaat verder dan alleen vervangen, maar zet slimme innovaties in: op de hardware en de software van de objecten.
Het gaat bijvoorbeeld om verdere standaardisatie en ontwikkeling van nieuwe ICT-oplossingen. Te denken valt aan de inzet van innovatieve sensor-systemen die de staat van objecten realtime scherp monitoren zodat vroegtijdig tegen een (dreigende) storing kan worden opgetreden. Het gaat ook om analyses van big-data zodat we beter kunnen voorspellen waar onderhoud nodig is, zodat we het beschikbare geld doelmatiger kunnen inzetten. Daarnaast is het nodig dat een verjonging gecombineerd wordt met aanpassingen die nodig zijn voor voertuigen van de toekomst, waarbij de komende jaren vooral veel ontwikkelingen te verwachten zijn op het gebied van verkeersmanagementsystemen die weggebruikers onderweg ondersteunen met rij en reisadviezen.
Met deze aanpak kunnen eveneens de kansen benut worden om de infrastructuur verder te verduurzamen. Door grote energieverbruikende installaties, zoals de besturing van hef- en draaibruggen en sluizen te vervangen door een zuinigere oplossing, wordt bijgedragen aan de ambities voor netwerken die volledig energieneutraal opereren. Het is belangrijk om in een periode dat de mobiliteit flink groeit en er sprake is van een grote onderhoudsopgave de netwerken  toch zo goed mogelijk beschikbaar te houden. Deze uitdaging wil Rijkswaterstaat samen met regionale partners oppakken door een aanpak te kiezen waarbij zowel de communicatie als de samenwerking met de omgeving bij het realiseren van deze opgave wordt versterkt. Deze samenwerking begint met het vroegtijdig in kaart brengen van de toekomstige gezamenlijke onderhoudsopgave, inclusief de onzekerheden die daarin bestaan en de te verwachten hinder. De uitwerking van de opgave zal samen gedaan worden met betrokken stakeholders, zoals bestuurlijke partijen, netwerkbeheerders en private partijen, die zodoende eerder mee kunnen denken en hun plannen en kennis kunnen  inbrengen.

BEHEERST TECHNISCH INNOVEREN

Met het programma V&R staat Rijkswaterstaat de komende jaren voor grote maatschappelijke uitdagingen. Alleen met vernieuwing kunnen we die succesvol aangaan. Samen met marktpartijen, kennisinstituten en overheden doet Rijkswaterstaat er daarom alles aan om ervoor te zorgen dat we innovaties snel omarmen, doorontwikkelen en toepassen. Vernieuwen is namelijk belangrijk om de doelen uit het klimaatakkoord die de regering voor 2030 en 2050 heeft gesteld te halen, maar ook om grote werkzaamheden, zoals het programma Vervanging en Renovatie te volbrengen. Bovendien helpen innovaties ons om steeds efficiënter en veiliger te werken. Alleen al de Servicedek Zakelijk ontvangt elk jaar meer dan 60 innovatieve suggesties en voorstellen van de markt. Met ons zogenoemde Corporate Innovatieprogramma (CIP) signaleren, stimuleren en faciliteren we deze en andere kansrijke ideeën vroegtijdig.
De meeste suggesties die de Servicedesk Zakelijk ontvangt, zijn niet gebruiksklaar, maar wel de moeite waard om te onderzoeken, en waar mogelijk verder te brengen en te integreren in de aanbestedingen, projecten of werkwijze van Rijkswaterstaat. Hoe meer een innovatie zich al heeft bewezen, des te eerder is die klaar voor de praktijk. Voor Rijkswaterstaat is het namelijk cruciaal dat een innovatie doet wat we ervan verwachten. Zijn we daar nog niet zeker van, dan nemen we de innovatie liever iets later in gebruik. Zo voorkomen we problemen achteraf. Rijkswaterstaat wil in 2030 circulair werken. Om dat doel te halen, is het zaak om innovaties uit de markt veel sneller een plek te geven
in onze processen, werkwijzen en contracten. De nadruk ligt op productinnovaties voor de aanleg van bijvoorbeeld wegen en bruggen en op innovaties gericht op beheer en onderhoud van onder meer asfalt en bermen. Rijkswaterstaat heeft besloten om innovaties te beoordelen op basis van vier indicatoren: eco-efficiency, CO2-reductie, grondstofverbruik en Milieu Kosten Indicator (MKI-waarde). Op dit moment bestaan er zo’n 10 innovaties die Rijkswaterstaat samen met de marktpartijen snel gereedmaakt voor grootschalige toepassing. Het belangrijkste is dat we ervoor zorgen dat we innovaties snel valideren en dat proces transparanter maken voor marktpartijen, want tot nu toe duren validaties te
lang. Feit is dat we uiteindelijk veel meer circulaire innovaties nodig hebben waarmee we binnen het programma V&R aan de slag kunnen. Alle marktpartijen worden dan ook opgeroepen hun innovatie in te brengen. Zo zorgen we samen voor impactvolle vernieuwingen snel in de praktijk worden gebracht.

SAMENWERKEN AAN DE GROOTSTE ONDERHOUDSOPGAVE OOIT

De komende jaren wil Rijkswaterstaat meer dan 100 bruggen, tunnels, sluizen en viaducten vervangen en renoveren. Veel daarvan zijn gebouwd in de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw en zijn dringend toe aan een opknapbeurt. Daarmee staat Rijkswaterstaat voor de grootste onderhoudsopgave in zijn geschiedenis. Een enorme klus waarbij samenwerking belangrijker is dan ooit. Ook de samenwerking met de markt: hoe zorgen we er samen voor dat we deze opgave verantwoord én doortastend aanpakken?
Om te beginnen gaat het om een enorme diversiteit aan kunstwerken in het droge én het natte areaal. Variërend van bruggen, wegfunderingen en geluidsschermen tot sluizencomplexen en tunnels. Bovendien beslaat de opgave verschillende netwerken en regio’s én brengt het werk enorm veel disciplines en activiteiten samen. Denk aan inspecties, ontwerpen, testen en bouwlogistiek. De werkzaamheden variëren ook nog eens in omvang en complexiteit. Van relatief eenvoudige renovaties van installaties tot complete bruggen die we moeten vervangen. Op dit moment zijn tranche 1 tot en met 3 in uitvoering en tranche 4 komt eraan. Deze tranche is net zo groot als de eerste 3 samen, zo’n 40 projecten, meer dan 130 objecten en een verwacht budget van zo’n € 1,5 miljard. De komende tientallen jaren zal deze opgave voor een continue werkstroom zorgen, náást de reguliere onderhouds- en aanlegopgave. Op welke manier zetten we kennis en capaciteit slim in? Hoe komen we tot nieuwe materialen, technieken en werkwijzen om de opgave zo goedkoop, duurzaam, efficiënt en met zo min mogelijk hinder te realiseren en objecten tegelijkertijd toekomstbestendig te maken?
Natuurlijk hebben we onze ideeën en we doen het graag samen met de hele sector. Zo kunnen wij wel een bepaalde volgorde bedenken waarin we objecten aanpakken, maar waarschijnlijk hebben opdrachtnemers en andere wegbeheerders daar ook zo hun ideeën over. Die kunnen heel waardevol zijn om bijvoorbeeld de overlast voor het verkeer te beperken of ervoor te zorgen dat we technieken die voor de ene klus worden ontwikkeld, kunnen kopiëren bij andere opdrachten.

KENNIS BORGEN

Hoe voorkomen we dat de toekomstige generaties opgezadeld worden met een loden last door de besluiten die we nu nemen? Hoe zorgen we ervoor dat binnen een programma als V&R het wiel niet twee keer hoeft te worden uitgevonden? Hoe kunnen we nu al gebruik maken van de kennis die is opgebouwd in andere programma’s zoals MultiWaterwerk, RINK, PRB en VONK?

Wat dat laatste betreft: het Kennisinstituut voor Mobiliteitsbeleid heeft in 2016 al onderzoek gedaan [4] om meer inzicht te krijgen in welke (voor de droge sector relevante) kennis binnen de programma’s van Rijkswaterstaat uit het verleden rondom prioritering van V&R-opgaven is opgedaan, en welke methoden daarbij zijn ontwikkeld. Daarnaast is onderzoek gedaan naar beslissingsondersteunende methoden bij V&R, zoals Life Cycle Costing (LCC) en Kosten-Baten-Analyse (KBA). Binnen het Programma Renovatie Bruggen (PRB) is eveneens nagedacht hoe de opgedane kennis met betrekking tot het versterken van stalen bruggen het best geborgd kon worden. Na ieder onderdeel in de planvorming of uitvoering van de renovatie van een stalen brug volgt een evaluatie die wordt verwerkt in evaluatiedossiers en lessons learned-documenten. Deze wordt beschikbaar gesteld op het Platform Stalen Bruggen [5]. Maar kennis zit behalve in databases en documenten eigenlijk vooral in mensen. Vandaar dat een aantal mensen bewust langer bij het programma betrokken blijft. Niet alleen medewerkers van Rijkswaterstaat, maar ook van advies- en ingenieursbureaus en kennisinstituten. Leerervaringen nemen we mee in nieuwe ontwerpplannen en contracten. Daarnaast delen we kennis tijdens vakbijeenkomsten, zoals de jaarlijkse Bruggendag en via publicaties. Rijkswaterstaat blijft hierin investeren en kiest niet voor één leerstijl, maar voor meerdere. Want de manier waarop iemand kennis opdoet, verschilt van mens tot mens. En de jongere generatie leert anders dan de manier waarop men dat vroeger placht te doen. En overhandig betrokken partijen niet alleen een handboek met richtlijnen, maar wees proactief in het uitleggen van methoden, richtlijnen en toepassingen. Aanreiken én overbrengen dus, alleen daarmee kan je ieder nieuw programma tot een succes maken.

BRONNEN

1 https://www.rijksoverheid.nl/documenten/kamerstukken/2018/01/17/verjongen-vernieuwen-verduurzamen
2 https://zoek.officielebekendmakingen.nl/kst-31305-270.html
3 http://www3.weforum.org/docs/GCR2018/05FullReport/TheGlobalCompetitivenessReport2018.pdf
4 https://www.kimnet.nl/publicaties/rapporten/2016/08/30/maatschappelijke-prioritering-van-vernieuwing-en-renovatieprojecten
5 http://www.platformstalenbruggen.nl/

Jan van ’t Hof
Hoofd Monumenten en Collecties bij de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed

Bruggen zijn bouwwerken die snel tot de verbeelding spreken. Iedereen heeft er een beeld bij. Een brug kan een verkeerstechnische verbinding zijn maar ook tot allerlei bespiegelingen aanleiding geven. Veel vergelijkingen en zegswijzen zijn ervan afgeleid. De brug staat zelfs aan de basis van de functiebenaming van een geestelijk leider: de paus wordt immers de grote bruggenbouwer, pontifex maximus, genoemd. In deze bijdrage kijken we eerst naar enkele  buitenlandse bruggen die een bijzondere betekenis of zeggingskracht hebben. Vervolgens schakelen we over naar de rol van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed. Daarin passeren verschillende dilemma’s. Verder komt een aantal Nederlandse, van rijkswege beschermde bruggen, ter sprake. Daaruit zal blijken dat er weliswaar bekende bruggen beschermd zijn, maar ook allerlei veel gewonere exemplaren.

BRUGGEN ALS DRAGERS VAN BETEKENISSEN

Bruggen zijn natuurlijk in de eerste plaats belangrijke onderdelen van de verkeerscirculatie. Juist prominent gelegen en veel gebruikte bruggen zijn gebruikt om bepaalde ideeën uit te dragen. De Erasmusbrug in Rotterdam is gebouwd  als brug, maar ook om als beeldmerk van de stad te dienen. Juist voor een stad die zich manifesteert als architectuur- en havenstad aan een rivier, lijkt dat passend. We bekijken enkele voorbeelden in het buitenland. In de eerste plaats een goed voorbeeld van wat we misschien oneerbiedig religieuze propaganda kunnen noemen: de verfraaiing van de Ponte Sant’Angelo in Rome met engelen die de martelwerktuigen van Christus aan de voorbijgangers tonen. De brug was een belangrijke toegang voor bedevaartgangers naar Sint-Pieter. De afbeeldingen tonen de brug in zijn primaire functie van oeververbinding en als drager van een godsdienstige betekenis.
Niet alleen godsdienstige, ook wereldlijke heersers verleenden via symboliek of anderszins betekenis aan bruggen. Tijdens het fascistische bewind in Italië werden verschillende bruggen in Rome gebouwd. Op één daarvan, de Ponte Duca d’Aosta, zijn op de landhoofden veldslagen uitgebeeld die zich nabij rivieren afspeelden. Het heldendom van het Italiaanse leger is hier treffend verbeeld. Op één andere, de Ponte Principe Amedeo di Savoia, is het bouwjaar duidelijk weergegeven in zowel de gangbare als de fascistische jaartelling. Opvallend is ook nog dat de brug is ontworpen door een Duitse ingenieur; Duitsland en Italië waren immers verbonden als Asmogendheden. Bruggen kunnen ook qua naamgeving extra betekenis krijgen. Zo is de brug tegenover de Hermitage in Sint-Petersburg in het revolutiejaar 1917 geopend als Paleisbrug, maar hij werd snel omgedoopt tot Republieksbrug. Tegenwoordig heet hij weer Paleisbrug. De brug ligt op een zeer beeldbepalende locatie en wordt op gezette tijden versierd. Zoals andere bruggen in Sint-Petersburg gaat hij ’s nachts open om scheepvaart op de Newa mogelijk te maken. De brug krijgt dan een heel andere betekenis, namelijk als decor voor nachtelijke promenades en het maken van selfies. Sommige bruggen hebben al helemaal geen verkeersfunctie meer, maar ontlenen hun waarde aan hun geschiedenis of locatie. De Ponte Rotto te Rome is hiervan een voorbeeld. Deze brug is een goed decor voor toeristische fotografie, maar nog altijd een sprekend voorbeeld van Romeinse ingenieurskunst. Onderwijl zijn in Nederland weinig voorbeelden van dit soort duiding of betekenis van bruggen te vinden. De Erasmusbrug werd vanwege zijn iconische verschijning en vanwege zijn naamgever Erasmus al genoemd. Een heel ander voorbeeld van een brug met een specifieke uitmonstering en daarmee duiding is de Amsterdamse Blauwbrug. Deze is niet voor niets getooid met lantaarns bekroond door keizerskronen, zo verwijzend naar de Amsterdamse stedelijke voorrechten, gesymboliseerd door de keizerskroon die eveneens in het stadswapen voorkomt. Via deze wat buitenlandse inleiding zijn we aangekomen bij de waardering van bruggen, die een belangrijke rol speelt bij het beschermen van deze constructies als rijksmonument.

BRUGGEN ALS RIJKSMONUMENT

Voordat we nader kijken naar welke bruggen rijksmonument zijn, is het goed om te kijken wat met ‘rijksmonument’ bedoeld wordt. Daarover geeft de Erfgoedwet, van kracht sedert 2017, uitsluitsel. Een monument is een onroerende zaak die deel uitmaakt van het cultureel erfgoed en die van algemeen belang is vanwege schoonheid, betekenis voor de wetenschap of cultuurhistorische waarde. ‘Onroerend’ is in dit geval van belang, omdat het culturele erfgoed als geheel breder is. Dat omvat namelijk ‘uit het verleden geërfde materiële en immateriële bronnen, in de loop van de tijd tot stand gebracht door de mens of ontstaan uit de wisselwerking tussen mens en omgeving’. Enkele voorbeelden kunnen aantonen dat de drie criteria voor bescherming direct op bruggen kunnen worden toegepast. Zo kunnen bruggen die voorzien zijn van beeldhouwwerk of juist een simpel maar schilderachtig voorkomen hebben, om die reden rijksmonument zijn. Een brug met een bijzondere constructie, bijvoorbeeld met een historisch mechaniek, kan van belang zijn voor de wetenschap. En een brug die een relatie heeft met bijvoorbeeld bijzondere historische aspecten
zoals de Deltawet of de aanleg van kanalen tijdens de industrialisatie van ons land, kan cultuurhistorische waarde hebben. Veel bruggen zijn natuurlijk van waarde omdat ze in twee of zelfs drie van deze categorieën vallen. Uiteindelijk moet er voor de bescherming als rijksmonument wel sprake zijn van waarde op landelijk niveau. Cultureel erfgoed is overal, maar uiteindelijk kan slechts een deel van dat erfgoed ook op landelijk niveau beschermd worden. Dat wil
trouwens niet zeggen dat het behoud, beheer en gebruik van een rijksmonument uitsluitend de verantwoordelijkheid van de rijksoverheid is. Integendeel, zie de tekst hierna.
Eerst enkele voorbeelden van bruggen met een meerduidige waardering. Eén voorbeeld is de brug tussen de Noordwal en de Veenkade in Den Haag. De brug is in 1885 gebouwd door de firma Enthoven en kan gewaardeerd worden om de uitvoering in gietijzer, om de decoratieve hekken en lantaarns en om het type draaibrug. Een ander voorbeeld van een brug met een meerduidige waardering is een brug gelegen achter paleis Soestdijk. Deze kan worden gewaardeerd als onderdeel van de parkaanleg in een bijbehorende rustieke stijl, maar ook vanwege de uitvoering in cementrustiek die rond 1890 werd toegepast. Cementrustiek is eigen aan rooms-katholiek erfgoed zoals processieparken én aan parken en buitenplaatsen. Bovendien is het eigen aan de tijd: alleen rond 1900 werd dit veel toegepast. Vanwege de kwetsbaarheid is er al veel verdwenen. Een derde voorbeeld is de ophaalbrug uit 1929 van sluis 19 bij Maastricht. Deze brug is typologisch van belang als ophaalbrug, maar ontleent zijn waarde toch vooral aan de samenhang met de sluis, die weer onderdeel is van de beroemde Zuid-Willemsvaart die mede aan de basis lag van de negentiende-eeuwse opbloei van Nederland. Van een geheel andere orde is de al door Tacitus genoemde Romeinse brug in Maastricht. Deze is aangewezen als archeologisch monument. De brug is in 1275 ingestort – na twaalf eeuwen dienst – en de bescherming rust dus op onder water en ondergronds gelegen resten. De historische bron is op zich interessant, maar de brug was een belangrijk onderdeel van het Romeinse wegennet. Het belang voor de wetenschap én de cultuurhistorie is dus groot.

OMGANG MET RIJKSMONUMENTEN

Rijksmonumenten worden aangewezen door de minister van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. Namens de minister wordt deze taak, beschreven in de Erfgoedwet, uitgevoerd door de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (RCE). Ook het afvoeren van rijksmonumenten, administratief uitgevoerd door het schrappen uit het rijksmonumentenregister, gebeurt namens de minister door de RCE. Tegenwoordig worden rijksmonumenten alleen beschermd op basis van speciale thematische programma’s. Momenteel wordt bijvoorbeeld verkend of het beschermen van gebouwen na 1965 aan de orde zou moeten komen. Uiteraard kunnen provincies en gemeentes ook monumenten beschermen op hun
bestuurlijke niveau. Is een rijksmonument eenmaal beschermd, dan zijn wijzigingen (waaronder aanpassingen, maar ook verplaatsing en sloop) vergunningplichtig. De gemeente is dan het bevoegde gezag, maar voor belangrijke ingrepen dient de gemeente advies te vragen aan de RCE. De gemeente weegt alle belangen; de RCE neemt die absoluut in ogenschouw, maar bekijkt de ingrepen in de eerste plaats vanuit cultuurhistorisch perspectief. Overigens is het van belang goed te beseffen wat er wordt beschermd als een brug rijksmonument is. Dat blijkt uit de identificatie zoals die wordt gegeven in het rijksmonumentenregister (eveneens kenbaar via het Kadaster). Daarnaast kan het gaan om de samenhang van de eigenlijke overspanning met andere onderdelen: soms horen aanbruggen, lantaarns, brugwachtershuisjes enz. daar eveneens bij. Bij vergunningverlening is dat van belang. In sommige gevallen is overigens  subsidie voor onderhoud en restauratie van rijksmonumenten mogelijk. Toch kan het voorkomen dat ondanks alle zorg van eigenaren en overheden moet worden vastgesteld dat een rijksmonument zó gewijzigd is dat bescherming niet meer zinvol
is. Als het wezen van het rijksmonument is verdwenen kan de minister tot schrappen overgaan. Bijvoorbeeld als een houten brug qua vorm én materiaal veranderd is. Dan bestaat wat bedoeld was om te beschermen niet meer en nemen we geen afscheid van het object, maar wel van de beschermde status.
Bruggen moeten vanwege hun functie natuurlijk toegankelijk en vooral veilig zijn. De eigenaren besteden daar veel aandacht aan. De RCE adviseert – zoals gezegd – bij ingrijpende wijzigingen, waaronder grote restauraties en renovaties vallen. Een ad betrokkenen, opdrachtgever, planopsteller en adviseurs waaronder de RCE, in een vroeg stadium met elkaar overleggen. Om vroegtijdige betrokkenheid te borgen heeft de RCE met enkele grote beherende organisaties speciale overeenkomsten. Er bestaat een convenant met Rijkswaterstaat, zodat we elkaar over een weer kunnen betrekken bij planvorming en advisering. Daar gaat veel goed. Waar het gaat om de documentatie van werkzaamheden vooraf en tijdens de werkzaamheden en om het archiveren van stukken, zijn er nog wensen en kansen tot verbetering. We denken dat goede documentatie en archivering voor een volgende onderhouds- of renovatiebeurt handig en verstandig is.
Bij beheer en onderhoud maar zeker bij restauratie en renovatie van een monumentale brug komt veel kijken. Een recente casus is de Waalburg bij Nijmegen. Je kunt de brug en zijn geschiedenis op allerlei manieren beschouwen. Aan de verkeerscirculatie inclusief verlichting wordt veel aandacht besteed. Dat is immers de hoofdfunctie van de brug. Maar technisch gezien is er een complicatie aangezien de inmiddels beruchte, ongezonde ‘chroom zes-verf’ is gebruikt, die met speciale voorzorgsmaatregelen en extra kosten vervangen moet worden. De brug is echter ook beeldbepalend voor Nijmegen èn vanwege zijn vernietiging in de Tweede Wereldoorlog onderdeel van het collectieve geheugen van de stad. De inwoners hebben een rol gekregen bij het bepalen van de kleur na restauratie. Hun verhalen over de brug worden opgetekend in een boek – het is immers ‘hun’ brug. Daarmee zijn we terug bij het begin van dit artikel: de brug draagt het verkeer, maar is ook drager van geschiedenis en betekenis.

DILEMMA’S BIJ BESCHERMING EN BEHOUD VAN BRUGGEN

Nederland kent ruim 63.000 gebouwde en archeologische rijksmonumenten. Bruggen maken deel uit van de hoofdcategorie wegen waterbouwkundige monumenten, die ruim duizend nummers telt, waaronder vijfhonderd bruggen. De  meeste rijksmonumenten kunnen met kleine of iets grotere aanpassingen hun functie normaal vervullen. Op dit moment zijn onder meer verduurzaming, aanpassing aan aardbevingen en herbestemming actueel.
Sommige categorieën monumenten vereisen specifieke zorg. Molens vormen zo’n categorie: de oorspronkelijke functie is meestal verdwenen, maar deze monumenten worden om allerlei redenen slechts in beperkte mate aan de huidige maatschappelijke dynamiek onderworpen: het blijven meestal molens, bediend door een over het algemeen vrijwillige molenaar. Voor bijvoorbeeld kerken en boerderijen, die in toenemende mate hun functie verliezen, ligt dat anders: die worden omgevormd tot multifunctionele gebouwen, woonhuizen, enz.
Voor bruggen, sluizen en gemalen, ligt dit anders. Over het algemeen is de oorspronkelijke functie er nog wel, maar worden daaraan nu heel andere eisen gesteld. Toegenomen verkeersdrukte inclusief een zwaardere belasting en ander waterbeheer, inclusief hogere waterstanden en bredere doorvaarten, zijn belangrijke oorzaken die nopen tot ingrijpende maatregelen bij wegen waterbouwkundige werken. Je kunt zelfs stellen dat er een ‘natuurlijke’ grens is aan de
houdbaarheid van bruggen omdat een brug na ongeveer honderd jaar technisch en functioneel ‘op’ is. Soms zijn technische ingrepen mogelijk om de veiligheid te borgen, maar soms worden nieuwe eisen de bron van een dilemma: kan een brug hoe dan ook wel gehandhaafd blijven of geschikt gemaakt worden?

Met dank aan de oud-collega’s Gert Jan Luijendijk, Maurits van Putten en Gerard Troost

 Download hier het artikel in pdf-formaat

bewerking: Fred van Geest

Dit artikel is gebaseerd op een artikelenreeks in CEMENT van ir. Johan Bolhuis RO, ing. Kees-Jan den Exter, ing. Enrique Garcia Méndez, Frederick van Waarde (allen BAM Infraconsult) en ing. Ben Notenboom RTb (BouwQ). Het beschrijft niet alleen de uitvoering van dit project maar geeft tevens een beeld van hoe het toezicht tijdens alle fasen van de bouw wordt gerealiseerd.

In de eerste helft van 2018 is een oplossing voor het fileprobleem bij de bewaakte overgang in de Hoofdstraat van Driebergen naar Zeist gerealiseerd. Hiermee hangen tal van werkzaamheden samen. Niet alleen de Hoofdstraat, maar het totale stationsgebied krijgt een upgrade met een nieuw station Driebergen-Zeist, een busstation, een parkeergarage en een fietsenstalling. Daarnaast wordt het spoor uitgebreid van drie naar vier sporen.

De onderdoorgang voor het  verkeer onder de spoorlijn wordt uitgevoerd in twee delen in langsrichting, een westelijk en een oostelijk deel. Elk deel bestaat uit negen moten, die constructief op zich zelf staand zijn, maar wel aan elkaar worden verbonden met  waterdicht dilatatievoegenband, type W9Ui. De vloerdikte varieert van 600 mm tot 800 mm en is plaatselijk soms dikker vanwege op te nemen leidingen.
De vloeren in de moten onder of direct naast het spoor zijn in onderwaterbeton gerealiseerd. Bij de naastliggende moten is in de bodem een waterdichte laag aangebracht door middel van waterglasinjectie, waarna de vloer in den droge kon worden gewapend en gestort. In de hoogst liggende moten kon met een bronbemaling worden volstaan. Nagenoeg de gehele vloer is voorzien van Gewi-ankers in een stramien van 3 x 3 m2. De wanden zijn 800 mm dik en zijn, om
scheurvorming (ten gevolge van verhinderde vervorming bij het afkoelen van de wand na hydratatie) te voorkomen, voorzien van extra langswapening en koeling tijdens de verhardingshydratatie. De spoordragende moot is binnen een  treinvrije periode van 16 dagen gemaakt, mede dankzij het feit dat de vloer al na 72 uur kon worden belast. Na de realisatie van de westelijke onderdoorgang kan het verkeer daarvan gebruik maken, waarmee aan de filevorming een einde is gekomen en kon met de aanleg van de oostelijke onderdoorgang worden begonnen.

ONDERWATERBETON

Eén van de grootste uitdagingen binnen dit project is geweest het realiseren van de onderdoorgang ter plaatse van de oude spoorwegovergang, binnen de treinvrije periode van 16 dagen. Hiervoor was het noodzakelijk het onderwaterbeton snel te realiseren (binnen drie etmalen) en op de vereiste sterkte te brengen. De sterkte is op zich geen probleem, maar dit realiseren zonder scheurvorming ten gevolge van de hydratatiewarmte, is een uitdaging. Gedacht is aan het toepassen van micro(glas)vezel in de betonspecie, waarmee echter in Nederland nauwelijks ervaring is. Samen met de leverancier is een onderzoek gestart naar de verwerkbaarheid en de vezeldosering. Vervolgens is een proefstort gemaakt en is de scheurvorming met behulp van een Eindige Elementen Methode doorgerekend. Diverse samenstellingen zijn beproefd op sterkteontwikkeling, warmteontwikkeling en mechanische eigenschappen (drie-puntsbuigproef voor het bepalen van de buig- en treksterkte). Een simpele temperatuursimulatie op kubussen onder water wees op een maximum temperatuur van 50 °C. Bij de fabrikant van de vezels in Frankrijk zijn uitgebreidere proeven gedaan, die dit beeld bevestigen wanneer een dosering van 10 à 15 kg/m3 wordt aangehouden.
Op basis van gegevens, verzameld in de verschillende onderzoeken en tijdens het proefstort, zijn door de Universiteit van Brescia EEM-berekeningen gemaakt voor de scheurvorming in alle fasen van het betonstorten tot aan het droogzetten van de put. De toe te passen vloeimaat is daarbij vastgesteld op 55 – 60 mm. Een duiker bevestigde dat tijdens het stort de damwandkassen goed werden gevuld en de verwerkbaarheid hetzelfde was als bij een uitgevoerd proefstort onder water.
De stortsnelheid werd bepaald door de snelheid waarmee handmatig de vezels in de menger konden worden gevoerd, die daarmee op 45 m3/uur uit kwam. Het storten duurde zodoende 10 uur.

SCHUIVEN IN LANGSRICHTING VAN DE SPOORDEKKEN

BESCHRIJVING SPOORDEK

Het spoordek is een voorgespannen betonplaat (betonsterkteklasse C50/60, Ecm = 37000 N/mm2) met afmetingen b x h = 9400 mm x 860 mm, aan de randen cirkelvormig omgezet, met daarop aan de buitenzijde een buitenwand en ballastkering en aan de binnenzijde een perronkering. Het zuidelijke spoordek is 137 m lang en heeft zeven overspanningen van max. 20 m; het noordelijke dek is 122 m lang. De spoorstaven komen op spooropstorten. Omdat de spoordekken de onderdoorgang niet loodrecht kruisen, zijn niet alle overspanningen even groot. De tussensteunpunten worden gevormd door twee betonkolommen op een betonnen funderingssloof loodrecht op het spoor, behalve bij de onderdoorgang, waar de kolommen vervangen zijn door een wand, die evenwijdig met de onderdoorgang loopt. De landhoofden aan de westzijde zijn de horizontaal gefixeerde steunpunten. De fundering van de onderbouw bestaat uit grondverdringende schroefpalen rond 800 mm, met losse punt.

BOUWFASERING SPOORDEKKEN

De dekken worden evenwijdig aan het oude spoor gebouwd waarbij de bekisting op een tijdelijke ondersteuningsconstructie staat, waardoor er ongestoord aan de onderdoorgangen kon worden gewerkt. De locatie is voorbelast met 2 m grond om de benodigde beddingsconstante van de ondergrond te verkrijgen. De 135 m lange en 12 m brede ondergrond werd voorzien van draglineschotten waarop steigertorens (in dwarsrichting 10 stuks van circa één meter hoog)  werden opgesteld, waarover de bodembekistingsplaat van de spoordekken werd aangebracht. De ondergrond werd nu praktisch gezien gelijkmatig belast door bekisting en het stortgewicht van het spoordek. De voorspanning is in drie  fasen (resp. 10, 60 en 100%) aangebracht, vanuit twee zijden. Het dek wordt volledig voorgespannen, zodanig dat de maximaal toelaatbare trekspanningen uit de Ontwerpvoorschriften ProRail (OVS) niet worden overschreden.
Gegeven is dat in de voorbouwfase de ligger als volledig ondersteund kan worden beschouwd, terwijl in de definitieve fase de plaat op de pijlers en landhoofden ligt, en dus aan buigspanningen onderworpen is. In langsrichting wordt het spoordek belast met de rem- en aanzetkrachten van de treinen, die deels door de rails naar de aansluitende aardebaan wordt afgedragen en deels via de opleggingen naar pijlers en landhoofden. Omdat gebruik is gemaakt van spoorstaven met regelbare spoorstaafbevestigingen en vanwege de relatief grote lengte van het dek, is de afdracht naar de onderbouw aanzienlijk. Met een 2D-berekening zijn de afmetingen van de oplegblokken, de landhoofdconstructies
en de horizontale verankering van het westelijk landhoofd bepaald.
In twee 3D-modellen is de krachtswerking in het dek bepaald:

• model 1: de krachtswerking in de gebruiksfase op basis van de in de OVS voorgeschreven maximaal toelaatbare trekspanningen met een zo economisch mogelijk ontworpen kabelverloop;
• model 2: de krachtswerking in de bouwfase op de voorbouwlocatie, die principieel afwijkt van de definitieve locatie: over de gehele lengte ondersteund i.p.v. plaatselijk puntvormig ondersteund.

Uit deze laatste berekening kwam naar voren dat er tijdens het aanbrengen van de voorspanning, zoals uit het eerste model zo economisch mogelijk bepaald was, te grote trekspanningen zouden ontstaan. Om dit probleem op te lossen, is het volgende overwogen:

1. het aanbrengen van tijdelijke oplegpunten, daar waar die in de definitieve situatie ook aanwezig zijn. Dit zou te veel heiwerkzaamheden vergen, naast het toch al aanzienlijke heiwerk voor de schuifbanen.
2. het aanbrengen van tijdelijke ‘tegenvoorspanning’ (voorspanning met tegengesteld kabelverloop) om de krommingsdruk te verlagen. Dit zou betekenen dat deze tijdelijke voorspanning pas na het op zijn plaats schuiven kon worden verwijderd, waardoor dus ook de kopvlakken van de voorspankabels pas na het schuiven konden worden afgewerkt. Dit gaf teveel problemen om dit binnen de gegeven treinvrije periode van 16 dagen te realiseren.
3. het toepassen van een vlakker kabelverloop, waarvoor meer kabels en hogere voorspankrachten benodigd waren.

Alles afwegend is gekozen voor mogelijkheid c door het toepassen van twintig 27-strengs voorspankabels.
Tijdens het voorspannen treden er op de voorbouwlocatie ter plaatse van de toekomstige oplegassen en de krommingsdruk, verhoogde gronddrukken op. Om dit in beeld te brengen is een 3D-geotechnische zettingsberekening gemaakt die de vervorming van de ondergrond ter plaatse van deze oplegassen bepaalt met een aangenomen beddingsconstante kv (= grondbelasting / (vervorming x plaatoppervlak) in kN/mm1.
Hieruit wordt een nieuwe beddingsconstante bepaald, waarmee de berekening opnieuw wordt uitgevoerd. Iteratief wordt zo de definitieve kv bepaald. Er bleek een kv benodigd van 10.000 kN/m3, wat de aan te brengen overhoogte van de voorbelasting op 2 m gedurende 90 dagen bepaalde.
Tijdens het voorspannen zou aan het einde van het spoordek een gronddruk optreden van 230 kN/m2. De berekende, maximaal toelaatbare gronddruk bedroeg 573 kN/m2 en voldeed daarmee ruimschoots ondanks het feit dat alleen de onderkant van het dek als contactvlak is aangehouden. De trekspanningen bleven gemiddeld onder de maximaal toelaatbare trekspanning tijdens de bouw van 3 N/mm2, op een enkele, niet maatgevende piekbelasting van 3,36 N/mm2 na.

HET SCHUIVEN

Het schuiven geschiedt dek na dek over schuifbanen, die aangebracht worden onder het dek op de voorbouwlocatie (nadat de in de weg staande bekistingtorens zijn verwijderd) en over de onderdoorgangen. Op de schuifbaan zijn in lengterichting om de 3 m vijzels aangebracht; bij de ondersteuningen wordt het dek van de resterende bekistingstorens getild en door vijzels op de schuifbanen overgenomen. Ook deze situatie is apart doorgerekend.
Met duwvijzels wordt het dek over 175 m verschoven. Bij de definitieve opleggingen staan grote vijzelkolommen die het dek overnemen van de vijzels op de schuifbanen en het dek op de definitieve opleggingen plaatsen.
Hierbij is weer eens gebleken dat ‘schuiven in langsrichting’ meer problemen geeft dan ‘schuiven in dwarsrichting’ omdat het dek met grotere vijzelkrachten moet worden verschoven.

Controle uitvoering project Stationsgebied Driebergen-Zeist

De bovenbeschreven onderdoorgang en spoordekken zijn onderdelen van het Stationsgebied Driebergen-Zeist.
De opdrachtnemer van het project is verplicht een Verborgen Gebreken Verzekering af te sluiten. Dit is pas mogelijk nadat een Verklaring van Geen Bezwaar is afgegeven op basis van een onafhankelijke toets, uitgevoerd met een
Technical Inspection Service-controle (TIS-controle) door een daartoe gecertificeerd bureau, het TIS-bureau (zie kader 1).

TIS-controles zijn risicogestuurd en worden in de diverse fases van het bouwproces ingezet:

• in de preontwerpfase worden de risico’s op verborgen gebreken en beperkingen in de functionaliteit in kaart gebracht en geanalyseerd;
• in de ontwerpfase worden de aangegeven risico’s met schaduwberekeningen of schaduwanalyses geëlimineerd;
• in de uitvoeringsfase wordt met fysieke inspecties ter plekke gecontroleerd of de risico’s zijn teruggebracht. De Verklaring van Geen Bezwaar bevat een eindverklaring waarin de resultaten van de TIS-controle en eventuele uitsluitingen staan vermeld. Deze laatste komen uiteraard niet voor verzekering in aanmerking.

Voor het project Stationsgebied Driebergen-Zeist zijn in de hoofdstappen van kader 1 nadere aanwijzingen gegeven:

1. Uit de analyse blijkt dat ProRail gedetailleerde eisen heeft opgesteld inzake constructieve veiligheid, de waterdichtheid en de veiligheid op het project.
2. De scope heeft zich beperkt tot die onderdelen, die voor stabiliteit, sterkte en waterdichtheid van cruciaal belang zijn. Dit zijn de spoordekken, de funderingsconstructie, het betonwerk van de verdiepte bak (vloer en wanden), de langzaam verkeersbrug, de waterkelder en de fietsenstalling.
3. Algemene Ontwerprisico’s Hierbij wordt gedacht aan scans van de paalfundering, het betonwerk, de staalconstructie en de dilatatievoegen. Onder de Project specifieke Ontwerprisico’s vallen risico’s inzake constructieve veiligheid en waterdichtheid.
4. en 5.  Algemene Uitvoeringsrisico’s Voorbeelden hiervan zijn de controle van de betondekking, de betonmengsel samenstelling op sterkte en levensduur, de corrosie bescherming van stalen onderdelen en de ontwerpafmetingen op de uitvoeringstekeningen.

6. Beoordelen Uitvoeringsdocumenten Gekeken is naar de werkplannen voor de betonuitvoering, het aanbrengen van de voorspanning, de herkomst en kwaliteit van het constructiestaal, de hulpconstructies en de montageplannen.
7. Voorbeeld van algemene uitvoeringsrisico’s zijn die bij het aanbrengen van de wapening volgens de tekening voor wat betreft dekking, verankerings- en overlappingslengte. Bij de Projectspecifieke Uitvoeringsrisico’s wordt nagegaan in hoeverre er maatregelen zijn genomen om lekkages in het beton in de verdiepte bak te voorkomen. Hoe zijn de risico’s op verhardingskrimp beheerst door wapening, mengselsamenstelling en nabehandeling?

PROJECTGEGEVENS

 Download hier het artikel in pdf-formaat