J.H. Reusink

Historische bruggen vormen vaak een erkend markant stedenbouwkundig monument in de stad. Zo is de Spanjaardsbrug midden jaren ’80 in 19e eeuwse stijl teruggebracht waarbij met name de aandrijving met waterhydrauliek door middel van aansluiting op het waterleidingnet opzienbarend is. Een ander voorbeeld is de “hef”, behouden als monumentaal obstakel voor de stad Rotterdam. Ook vele andere bruggen kunnen zich beroepen op een historische achtergrond. In vele gevallen, zoals bij de Irenebrug in Hillegersberg, en de draaibrug over de Spoorweghaven, vereist het toenemende verkeer een brede moderne oplossing met bijbehorende allure. In enkele gevallen, zoals bij de ophaalbrug de Zweth was het mogelijk om zelfs met beperkte middelen een oude situatie terug te brengen.
Creatieve pendelaars tussen Delft en Rotterdam hebben een idyllische sluiproute ontdekt om tijdens de spitsuren de dichtslibbende A13 te mijden: via het plaatsje Zweth, genoemd naar het gelijknamige watertje. Het filemijdend verkeer tussen Delft-zuid en Overschie gaat tijdens de route door Zweth over een tijdelijke noodbrug over de Berkelse Zweth, een zijtak van de Delftse Schie. In april 2002 heeft Zweth haar authentieke ophaalbrug weer teruggekregen!
De Oude Zwethbrug was als markant dorpsgezicht het visitekaartje van Zweth en werd in vroeger tijden door een echte brugwachtster handmatig open en dicht gedaan. Een bewoonster weet nog dat een dronken chauffeur zijn bolide in één van de pijlers van de ophaalbrug boorde en het bouwwerk volledig vernielde. ‘Ik was nog maar een kind, maar ik weet het nog goed. Maar alles wat oud was, werd destijds meteen weggedaan.’ Dus ook de uit de 18e eeuw stammende brug, of wat ervan over was. Na het ongeluk kwam er een hefbrug die na tientallen jaren ook weer hard aan vervanging toe was. De 106 bewoners van het plaatsje aan het water gaven te kennen dat zij het paradepaardje, en daarmee dit belangrijke element in de historische aanblik, weer terug wilden. In opdracht van de deelgemeente Overschie werd deze wens ten uitvoer gebracht.
De noodbrug werd hoofdzakelijk aangelegd om de intercitybussen hun routes door het smalle Zweth te laten vervolgen. Het plaatsen van deze tijdelijke brug heeft op de bewoners een behoorlijke impact gehad. Er werden stoplichten geplaatst om het verkeer gestructureerd over de brug te laten rijden, want de brug loopt dicht langs de bebouwing. De noodbrug ligt tijdelijk naast de bestaande landhoofden van de oude ophaalbrug. Voor de onderbouw van de brug worden betonnen prefab elementen over stalen buispalen aangebracht die bij de landhoofden zijn ingetrild.
Er kleefden een aantal moeilijke aspecten aan de uitvoering van het project. Er moest rekening worden gehouden met de grondgesteldheid van de slappe lagen veen. De eeuwenoude fundering ligt dicht tegen het monumentale restaurant Zwetheul. En er mag niet worden geheid in verband met de overlast voor de huizen die op nog geen anderhalve meter van de werkzaamheden liggen. Als dat zou worden gedaan dan schudt het hele dorpje op zijn grondvesten. Verder werd verontreinigde grond aangetroffen waardoor de werkzaamheden werden vertraagd. ‘Hier was vroeger een autosloperij’, vult de bewoonster aan terwijl ze even meeloopt. Bij het onder water lassen hebben de lassers last van de stroming. De onderbouw werd in maart 2002 voltooid.
Aan weerszijden van de noodbrug, waarvan het midden de gemeentegrens vormt tussen Delft en Rotterdam, zijn de rijen wachtende auto’s tegen vijven extra lang. De bewoonster kijkt op haar horloge: ‘Nou, en dat duurt tot half zeven ongeveer.’ De werkzaamheden zijn tijdelijk, maar de stoplichten blijven staan. ‘En er komen slagbomen bij de brug. Dat is allemaal verplicht tegenwoordig. Vroeger had je draaihekjes.’ Op de meest brede plek van de Delftweg, die dwars door Zweth loopt, is het 7½ meter breed. Foto’s laten zien dat twee grote vrachtauto’s elkaar net kunnen passeren. ‘Maar als die gevaartes langs denderen, staat het hele huis te schudden’, vertelt ze. Om die reden worden vrachtwagens sinds een paar weken omgeleid.
De nieuwe brug heeft een modern orthotroop val met slechts aan de voor en achterzijde een dwarsligger. Aanvankelijk was een hydraulische aandrijving voorzien waarbij de cilinder zou worden geplaatst in een inkassing in het betonwerk naast het val. De cilinder zou aangrijpen op een uitkragend plaatdeel van het hoofddraaipunt. In verband met noodzakelijke bezuinigingen is deze aandrijving vervangen door een elektrisch lierwerk.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

In tegenstelling tot de ons omringende landen zijn staalbetonbruggen nog een schaars goed in Nederland. Mondjesmaat worden er tegenwoordig bruggen in staalbeton uitgewerkt. Door Railinfrabeheer als projectorganisatie Betuwelijn is voor de lokatie Babberichse weg te Zevenaar een overkluizend viaduct uitgewerkt als staalbeton tuibrug. Het referentieontwerp is vervolgens als onderdeel van een design and constructopdracht op de markt gebracht. Ten opzichte van een stalen tuibrug kent een staalbetonontwerp een aantal bijzondere aandachtspunten zoals het nietlineair spanningsrek gedrag, dat tevens afhankelijk is van korte en lange duur belasting, de begrenzing aan de lokale schuifkrachtoverdracht door het aantal te plaatsen deuvels en de invloed van het tijdsafhankelijk gedrag van beton op vervorming en zeeg.
Onmiskenbaar voordeel van het betondek is dat de statische voorbelasting van de tuien door eigen gewicht veel groter is waardoor vermoeiing en aërodynamische instabiliteit minder dominant zijn.
De Betuweroute is een spoorverbinding ten behoeve van goederentransport van de Maasvlakte naar Duitsland via Rotterdam, Kijfhoek en Zevenaar. Onderdeel hiervan is “kunstwerk118” Tuibrug Babberichse Weg van het Betuweroute traject Gelderse Poort. Als gevolg van de aanleg van de HSL-Oost bij Zevenaar zal het aantal sporen aldaar worden uitgebreid van 2 naar 6. Mede ten aanzien van de veiligheid dienen de bestaande spoorwegovergangen te worden vervangen door ongelijkvloerse kruisingen. Het kunstwerk 118 Babberichse weg betreft een verkeersbrug van ca. 90 m lengte. De spoorbaan en naastgelegen wegen worden onder een hoek van ca. 73 graden gekruist waarmee het brugdek een parallellogramvorm krijgt. Het kunstwerk wordt uitgevoerd als een stalen tuibrug met een samenwerkend betonnen brugdek. Overspanningen zijn 17,1 m (2 x 8,55 m) tussen landhoofd en pendelpoot en 50,13 m (5 x 10,026 m) voor de middenoverspanning. De brugdekbreedte bedraagt 18,2 m, waarvan 15,5 m functioneel. De tuien zijn opgebouwd als parallelstrengensysteem waarbij de steile tuien een doorsnede hebben van 4650 mm2 en de overige van 6300 mm3. Door de opbouw van de dwarsdragers en hoofdliggers zijn deze onderhevig aan composietwerking tijdens de gebruikstoestand. Voor de opleg- en tuidwarsdragers worden kokervormige doorsneden toegepast. Het B45 betondek wordt uitgevoerd met behulp van voorgespannen platen tussen de dwarsdragers.
Markant zijn de vorm en postionering van pylonen en pendelpoten die onder een hellingshoek zijn aangebracht. De toegepaste pendelpoot heeft daarbij de vervelende eigenschap dat het brugdek ten opzichte van de naastgelegen tuien “hard” wordt opgelegd waardoor steunpuntsmomenten in de composietligger hoge geconcentreerde trekrekken in het beton oplevert. Voldoende reden om, speciaal bij composietbruggen harde opleggingen te plaatse van de pyloon te vermijden.

Ten opzichte van het referentieontwerp zijn op voorhand een aantal wijzigingen doorgevoerd. De belangrijkste hiervan is dat de kokerhoofdliggers zijn vervangen door plaatliggers. Los van het feit dat hierdoor een eenvoudiger aansluiting van dwarsdragers mogelijk is (zonder inwendige schotten) wordt tevens het statisch systeem inzichtelijker. Door de torsiestijfheid van de hoofdliggers ondervinden dwarsdragers bij de aansluiting inklemmingsmomenten waardoor het betondek op trek wordt belast en lokaal als gescheurd geen bijdrage meer levert aan de stijfheid. Tevens is getracht om de zeer slanke tuiconsoles een meer robuuste aansluiting te geven op de hoofddraagconstructie. Doch dit werd door de betrokken architect niet toegestaan met als gevolg zware uitwaaierende consoleflensplaten met grote concentraties deuvels ter plaatse.
Bij de landhoofden is een gescheiden oplegsysteem toegepast: Schalmen ter plaatse van de hoofdliggers voor de opname van verticale krachten en doken in het hart van de brug voor de opname van horizontale reacties. Aan een zijde is de dook van een sleufgat voorzien voor de langsuitzetting van de brug. Om langs- en dwarsuitzettingen in combinatie met een trekbelasting te kunnen opnemen is dus gekozen voor schalmen als verticaal oplegsysteem van het brugdek ter plaatse van de landhoofden. Uit het oogpunt van duurzaamheid en om grote wrijvingskrachten te voorkomen is een GE-kogelgewrichtslager toegepast. Dit lager is in principe onderhoudsvrij maar kan door (na)smeren een lagere wrijving ontwikkelen. In verband met een beperkte beschikbare hoogte is de schalm deels in de dwarsdrager doorgezet. Dit betekent dat de onderflens van de kokervormige einddwarsdrager deels onderbroken is. De capaciteit van de onderflens is nauwelijks verminderd omdat het afrondingsschot tussen dwarsdrager en hoofdligger lokaal is vergroot. Pendels en pylonen worden van gelijke potopleggingen voorzien.
De horizontale stabilisatiestang tussen pyloon en brugdek is een bijzonder element. Omdat uit de berekening kleine krachten resulteren en het onderdeel aan weerszijden geflankeerd wordt door zware, vervormende constructieonderdelen is besloten om het onderdeel tenminste met een capaciteit van 500 kN uit te rusten. Hiermee wordt vermeden dat het onderdeel als gevolg van onvoorziene omstandigheden overbelast wordt en bezwijkt.
De door de opdrachtgever geëiste eindvorm onder permanente belasting voorziet in een duidelijke opwaartse zeeg. De bij de fabricage aan te houden vorm moet, rekening houdend met effecten van kruip, storten van beton, kabelverlenging en elastische doorbuiging door later aan te brengen slijtlagen zo goed mogelijk hierbij aansluiten. De staalconstructie wordt uitgevoerd door onderaannemer HBG-staal, het betondek door hoofdaannemerscombinatie BTC. De stalen brug wordt in liggersecties aangevoerd en nadat deze op de bouwplaats tot brugdelen zijn samengesteld, op tijdelijke ondersteuningen en de pendelpoten gehesen en afgelast. De tijdelijke ondersteuningen zijn geheide buisprofielen en grijpen aan ter plaatse van de lijven van de tuikokerdwarsdrager bij de hoofdligger. Door het aanbrengen van vijzels onder de opleggingen kan de positie van de brug worden beheerst. De brug wordt met een beperkte overhoogte geplaatst. Vervolgens worden breedplaten aangebracht en het constructieve beton gestort. Na het uitharden wordt de brug enigszins afgelaten waardoor de hele ligger een positief moment krijgt opgedrongen en het betondek op druk wordt voorbelast. Omdat de tuien op dezelfde positie aangrijpen als de stoppingen behoeft slechts de reactie te worden overgenomen tot de brug juist spanningsloos in de ondersteuningen hangt. Door het aanbrengen van rustende belasting komen de tuien verder op spanning en zakt de constructie naar zijn uiteindelijk vorm waarmee de pendelpoot aan komt te liggen.

Download hier het artikel in pdf-formaat

H.P. Klooster

Naar aanleiding van het themanummer over stalen spoorbruggen van Holland Railconsult van september 2001 werd de redactie benaderd door ir. Reusink van het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam (IGWR) om ook een themanummer over hun activiteiten met betrekking tot de bruggenbouw door hen te laten samenstellen. Hoewel de NBS een van ingenieursbureaus onafhankelijke instelling is en dat ook graag zo wil houden, juicht de redactie deze ontwikkeling toch toe, omdat hierdoor de gelegenheid wordt geboden dat u als lezer en belangstellende in de bruggenbouwwereld kennis kunt nemen van wat er door de diverse ingenieursbureaus in den lande allemaal wordt gedaan om het Nederlandse bruggenbestand op peil te houden. Meestal blijven deze activiteiten onbekend, tenzij er iets mis gaat. Alleen dan wordt er in de pers aandacht aan het werk van de ingenieursbureaus besteed. Dat is voor iemand, die geïnteresseerd is in de bruggenbouw ten enenmale onvoldoende. Integendeel! Het is juist in-teressant te weten welke aspecten voor de ontwerpers, constructeurs en beheerders van bruggen een rol spelen bij de dagelijkse gang van zaken. En hoe kunt u beter hierover worden geïnformeerd dan door diegenen, die rechtstreeks met het werk voor de bruggen belast zijn?
De redactie heeft overigens het voornemen om echter hoogstens één maal per jaar een nummer uit te geven, waarin een bepaald thema of het werk van een bepaalde instelling aan de orde is. Zo blijven voldoende gelegen-heden over voor incidentele bijdragen van NBS-leden.
De redactie stelt het namelijk ook op prijs dat mensen uit diverse hoeken van het bruggenbouwvak artikelen kunnen inbrengen. Daardoor ontstaat de mogelijkheid in ons blad een breed scala van wetenswaardigheden over bruggen te etaleren. En dat komt het nog steeds groeiende aantal lezers van dit blad ten goede. Vandaar dat u in dit nummer ook een artikel aantreft van een van onze begunstigers drs.E.J.D. Uittenbroek over een bijzondere wijze van conserveren van een brug.
In dit nummer is het werk van het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam het hoofdthema.
Het IGWR is een veelzijdig ingenieursbureau, dat zich ook buiten Rotterdam met grote projecten bezig houdt. In het eerste artikel wordt de ontstaansgeschiedenis van dit ingenieursbureau beschreven. Daarbij komt deze veelzijdigheid duidelijk aan het licht. In de daarop volgende acht artikelen krijgen vrijwel alle aspecten, die met het ontwerp, de bouw en het onderhoud van grote en kleine bruggen te maken hebben de aandacht. Aldus is er een weer een zeer afwisselend nummer tot stand gekomen.
De auteurs zijn J.H. Reusink (artikelen 1 t/m 7 en 9) en R.C.J.H. Heller (artikel 8) met medewerking van mevrouw C. Post van Voorlichting. Er is gebruik gemaakt van eerdere publicaties in “Stadstimmernieuws” en het boek “Op de groei gemaakt”.
In het midden van dit nummer treft u op vier pagina’s een register aan van de artikelen, die in de eerste negen jaargangen van het NBS-Nieuws zijn verschenen. Ook is een lijst bijgevoegd van de in die artikelen vermelde of beschreven bruggen, gerangschikt naar plaatsnaam. Desgewenst kunt u dit register afzonderlijk bewaren. Daarom is het op de middelste pagina’s afgedrukt.
Ook in deze aflevering is er voor iedereen wel iets van zijn gading te vinden. De redactie wenst u veel plezier bij het lezen van dit nummer.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

De brug over het Hollandsch diep voor de hogesnelheidslijn (HSL) is in uitvoering. Wie nu met de auto of trein over het Hollandsch diep rijdt vangt er een glimp van op. Tussen de bestaande bruggen in, op korte afstand van de bestaande spoorbrug, verrijst stapsgewijs het imposante bouwwerk, de grootste staalbeton brug van Nederland. Feitelijk wordt het bouwwerk synchroon op vele locaties in den lande geprefabriceerd en in grote moten naar de bouwplaats aangevoerd. Het is een logistiek proces van passen en meten, zowel qua ontwerp, techniek als planning. Bij het detailontwerp moeten vele hobbels worden genomen. Een complex geheel van technische innovaties, bijzondere vormgeving, uitvoeringsfasering, kostenoptimalisatie, stringente richtlijnen en zettingsbeheersing maken dit tot een grote uitdaging. Echter wel een die binnen korte tijd tot resultaat moet leiden: de opleveringsdatum van 2006 is immers vastgelegd waarbinnen voor de bovenbouw van de rivieroverspanning alleen al ca. 8500 ton staal en 9000 m3 beton moet zijn verwerkt.
In de planfase was de spoorbrug voor de projectorganisatie HSL-Zuid een project binnen een project. Met een referentieontwerp van de projectorganisatie, een meervoudig uitgeschreven architectenopdracht en begeleiding en toetsing door het quality team HSl-zuid onder leiding van Rijksbouwmeester prof. ir. W. Patijn is bij de keuze niet over een nacht ijs gegaan. Het winnend ontwerp van Benthem & Crouwel is vervolgens opgenomen in de Design and Construct aanvraag als onderdeel van de cluster HSL-Zuid Holland Zuid (waarin tevens de tunnels onder de Dordtse Kil en Oude Maas zijn opgenomen) naar de markt. Hierbij werd nogmaals gelegenheid gegeven tot het indienen van een alternatief ontwerp naast het basisontwerp.
Het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam was in de aanbiedingsfase in 1999 adviseur van HBG, een van de aanbiedende consortia. Veel tijd is besteed aan het ontwikkelen van een alternatief ontwerp omdat sterk de inschatting leefde dat de finale keuze uit de alternatieve ontwerpen zou voortkomen. Nadat de aanbiedingen najaar 1999 waren ingeleverd volgde een lang traject van onderhandelingen. Hiertoe zag de minister zich genoodzaakt in verband met de tegenvallende aanbiedingsresultaten. Evenals bij de latere aanbestedingen bij de Noord-Zuid lijn in Amsterdam was ook hier een prijsopdrijvend effect waarneembaar, deels verklaarbaar doordat er op grote schaal gelijktijdig grote infrastructurele werken op de markt werden gebracht en deels door de nieuwe aanbestedingswijze waarbij veel verantwoordelijkheden bij de aannemersconsortia werden gelegd.
Uiteindelijk werd medio 2000 de cluster gegund aan de bouwcombinatie Drechtse Steden. Hierbij werd niet alleen teruggevallen op het ontwerp van Benthem Crouwel, ook is de brug financieel op het (lagere)kosten niveau van het HBG-ontwerp gebracht. Als projectontwerpbureau organiseren zich het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam en IV-infra tot Ingenieurscombinatie Hollandsch Diep, speciaal belast met het detailontwerp van de brug.

Het ontwerp bestaat uit een rivierdeel geflankeerd door twee betonnen aanlandingviaducten met een gezamenlijke lengte van ca. 2 kilometer. De rivieroverspanning van de brug is een doorgaande staalbetonligger met 10 hoofdoverspanningen van ieder ca. 105 m (één van 104,10 m) en twee eindvelden van ieder ca. 70 m. Uitgangspunt is dat de pijlers van de nieuwe brug precies in lijn staan met de pijlers van de bestaande brug en niet breder mogen zijn. Tijdens het ontwerp zijn de hartlijnen van de pijlers vastgesteld. De totale lengte van het rivierdeel van de brug bedraagt daarmee ca. 1191 m. De langsdoorsnede van de brug voorziet in ca. 59 m lange veldsecties en 46 m lange hamersecties.
De dwarsdoorsnede van de brug wordt gevormd door 1:10 scheefstaande lijfvlakken die ter plaatse van de bovenflenzen 6 meter uit elkaar staan. Met een spoorafstand van 5 m wordt hiermee een zo gunstig mogelijke ontwerp van het brugdek verkregen. De veldligger is een composiet kokerligger. De staalconstructie is een open U-bak met een liggerhoogte van 4,5 m. Pas na het aanbrengen van het betondek ontstaat een gesloten koker. Alle lijven van de veldliggers en hamerstukken bevinden zich in hetzelfde vlak en onder dezelfde helling.
De hamerstukken bestaan uit een samengestelde ligger opgebouwd uit zeven deelsecties: Twee staalbetonnen steunpuntliggers; met een staal liggerhoogte van ca. 2,5 m.
Twee stalen schoorpoten met een verlopende vijfhoekige doorsnede.
Twee broekstukken die de verbinding vormen tussen steunpuntligger, veldligger en schoorpoot; Een hamervoet met zware inleidingsschotten voor de opleggingen.
Deze indeling is overeenkomstig de deelsectie indeling tijdens de uitvoeringsfase.
De brug heeft zijn vaste punt in het midden. Hiertoe zijn 3 pijlers uitgerust met vaste opleggingen (waarvan de buitenste met speling). De middelste vijf opleggingen kunnen de opgedrongen vervormingen opnemen door toepassing van vier dikke rubberstaalplaat opleggingen van 900 x 1200 mm. Voor de buitenste rivierpijlers zijn dezelfde type opleggingen toegepast maar is aanvullend een glijdplaat toegevoegd. Alle horizontale opleggingen zijn uitgevoerd als dookconstructies waarbij de twee- of vierzijdige oplegrichtingen weer voorzien zijn van rubberstaalplaten voor de benodigde vervormingscapaciteit.

Het ontwerp is maximaal afgestemd op de meest economische en efficiënte wijze van uitvoering. Zo is het toegepaste paalsysteem verregaand geoptimaliseerd, worden de betonnen sloofbakken geprefabriceerd, worden deelsectie- en plaatdikteovergangen afgestemd op leverbare plaatlengten, wordt plaatselijk verhoogde staakwaliteit S460 ingezet daar waar gewoon staal tot te grote diktes zou leiden en wordt het betondek van de veldliggers al op de staalwerf aangebracht.

Voor de brug worden per pijler 5 of 6 stalen funderingspalen toegepast met een diameter van 3 m en een lengte van ca. 40 meter. Dominant voor het ontwerp van het paalsysteem was de eis inzake aanvaarbelasting van 30.000 kN op de pijler waarbij de vervorming beperkt moest blijven tot ca. 100 mm. Algemeen nadeel van palen met een grote diameter is echter dat de maximale draagkracht van de paalpunt pas wordt bereikt bij grote verticale vervormingen. In het kader van het project is daarom een systeem bedacht waarbij de axiale stijfheid van de paal in gebruikstoestand vergroot wordt. Hiertoe wordt ter plaatse van de paalpunt een voorspankracht aangebracht die de paal opwaarts doet vervormen en de grond onder de paal neerwaarts De paal wordt hierdoor grondmechanisch voorgepannen. Een praktische methode waarop dit kan worden bereikt is door middel van “oppompen” van de buispaal. Hierdoor wordt onder in de buispaal een afdichtlaag of prop aangebracht waaronder door middel van hogedruk groutinjectie de voorspanning wordt bereikt. Uiteindelijk is besloten het systeem niet toe te passen omdat door de minimale voorbereidingstijd de innovatierisico’s te hoog zijn bevonden.

Stijfheid is maatgevend bij het ontwerp van spoorbruggen. In het geval van constructies ten behoeve van HSL is een aanvullend stijfheidscriterium; de “comfort eis” van toepassing. Hierbij worden maximale waarden gesteld aan de vertikale versnellingen die een reiziger ondervindt bij het passeren van de brug en die tot discomfort of zeeziektegevoel kunnen leiden. De toegestane trillingsniveau’s zijn daarbij afhankelijk gesteld van de blootstellingstijd en van de resonantiegevoeligheid. Met zijn grote lengte en zijn 10 gelijke overspanningen waarbij de eigenfrequentie van de brug (1 Hz) dicht tegen de passeertijd van trein voor een veld ligt (1 s) liggen de acceptatieniveau’s voor deze brug relatief laag. De grote slankheid van de brug maakte dat aan de strenge eis nauwelijks voldaan kon worden. Door middel van omvangrijke sets van (her-) berekeningen is veel energie gestoken in het voldoen aan deze eis volgens de door de opdrachtgever voorgeschreven methodiek.
Het belangrijkste probleem daarbij was om de aanwezige “verborgen” stijfheid van de brug in rekening te kunnen brengen. Zo is voor de constructieberekeningen de stijfheid van op trek belast beton verwaarloosd. Voor de comfortberekeningen is deze wel in rekening gebracht, zij het conservatief omdat de zone waarop het beton onder trek staat afhankelijk is van de momentane positie van de trein op de brug. Ook de rotatiestijve oplegging tussen brug en pijlers is mee gemodelleerd. Stijfheid van door derden aan te brengen beton uitvullagen op het dek mocht echter niet worden meegenomen. Resumerend: een onbevredigende langdurige rekentechnische exercitie waarbij de opdrachtgever zich weinig flexibel opstelde aangaande het feit dat ten eerste de eisen in Nederland op dit punt zwaarder zijn dan in de ons omringende landen en ten tweede de comfortoverlast zich feitelijk beperkte tot een slechts enkele malen in de levensduur optredende incidentele situatie waarbij onder een miniem percentage mensen een vergroot gevoel van discomfort zou kunnen optreden. Op het laatst werd het rekenkundig schijnbaar onoplosbare fenomeen gekscherend wel aangeduid als “het probleem van de rimpel in de koffie van de reiziger”.
Een laatste bijzondere eis was die aan de vlakheid aan het brugdek. Ondanks het feit dat de infraprovider met een afbouwcontract 36 cm moest uitvullen tot bovenkant rail, is contractueel vastgelegd dat de brug over de lengte met een hoogte tolerantie op het alignement van +/-15 mm (1/7000 L !) op de bovenkant beton vanuit de ruwbouw moet worden opgeleverd. Door het principe van de doorgaande ligger kunnen verschillen achteraf niet worden gecorrigeerd. Stijfheid van de ligger is in belangrijke mate afhankelijk van de momentane betonstijfheid bij de verschillende bouwfasen waarbij de veldliggers gestort zijn op de staalwerf en de hamerliggers op de bouwplaats.

Voor de complexe bouwzeeg berekeningen is gebruik gemaakt van de afpelmethode waarbij ieder constructieonderdeel per tussenfase, stap voor stap is teruggerekend naar zijn uiteindelijke maakvorm. Een heidense klus omdat de detailplanning voor de uitvoering nog in ontwikkeling was. Zo heeft het bijvoorbeeld invloed bij het inhangen van een veldligger of de hamersectie twee velden terug op het betreffende moment al voorzien is van beton of nog niet. Elke afwijking, lasvervorming, zetting, aanbouwtolerantie, vormafwijking, betondikte tolerantie etc. heeft een niet verwaarloosbare invloed. Dit vereist derhalve een omvangrijk proces van monitoring, beheersing,terugkoppeling en corrigerende maatregelen.

Na het heien van de buispalen en hulppalen wordt de op Kats geprefabriceerde betonnen sloofbak over de palen geplaatst. Omdat de sloofbak zich geheel onder water bevindt wordt deze voorzien van waterschermen waardoor een waterdichte wand wordt verkregen. Na het dichten van de ruimte tussen palen en bak wordt deze leeggepompt. In de paalkoppen wordt over een bepaalde hoogte beton met stalen strippen aangebracht, nodig voor het opnemen van de grote aanvaarbelasting. Na volstorten en afbouw van de sloofbakken wordt de bekisting van de pijlerschacht aangebracht, die ter plaatse wordt gestort. De koppen van de pijlerschachten volgen het alignement waardoor deze verschillend in hoogte zijn.
Tegelijkertijd met de werkzaamheden in Moerdijk wordt de stalen bovenbouw geproduceerd. Veldliggers worden bij HBG Schiedam gebouwd als 3 deelsecties, vervolgens geconserveerd en buiten in spanningsloze toestand opgesteld en tot een ligger samengesteld. Vervolgens wordt de bekisting aangebracht en het betonnen dek gestort. De zeegvorm wordt daarbij nauwkeurig beheerst door een monitoring en vijzel-systeem waarbij de door het gewicht van het aangebrachte beton wegzakkende ondersteuningspunten bijgevijzeld kunnen worden. Voor de eerste liggers wordt gedurende een periode van 4 weken de actuele vorm gemeten. De Hamersecties worden in Krimpen (Hollandia) en Gorinchem (Mercon) gebouwd. Omdat de ruim 500 ton zware hamerliggers met bokken op de pijlers worden geplaatst is het niet mogelijk om deze met beton te prefabriceren.

Najaar 2002 worden in één cyclus drie hamerstukken geplaatst en kort daarna worden door middel van strandlift hijssystemen, de 1200 ton zware veldliggers ingehesen. De hamersecties worden daarbij in liggende stand gebouwd en getransporteerd en tijdens het hijsen gekanteld. De verbinding tussen veldligger en hamersectie wordt grotendeels tot stand gebracht terwijl de veldligger in de strandlifts hangt. Tijdens de montage ligt de hamerligger op twee van zijn vier opleggingen en wordt daarnaast eenzijdig ondersteund door een hulpframe met hulppalen op 20 meter uit de pijler. Na de montage wordt de constructie overgenomen op zijn opleggingen, op hoogte gesteld en ondergoten. Na het storten van de hamerdelen en het afwerken van de constructie wordt deze opgeleverd en overgedragen aan de Infraprovider ten behoeve van de verdere afbouw.
De brug is inwendig alleen voorzien van een lasprimer. Door middel van een luchtontvochtiger wordt de brug aan de binnenzijde op een lage luchtvochtigheid gehouden waardoor conservering niet nodig is. Aan de buitenzijde is de brug voorzien van een conventioneel drie laags conserveersysteem.

Download hier het artikel in pdf-formaat

drs. E.J.D. Uittenbroek
Lid NBS

Doorgaans worden in Nederland bruggen geconserveerd door een coating aan te brengen. Deze schermt het staal af van atmosferische invloeden, en gaat zo de corrosie tegen. Aangezien te coaten bruggen tegenwoordig ingepakt moeten worden in een tent, dit om te voorkomen dat spuitnevel op alomtegenwoordige auto’s belandt en dat straalgrit in het water valt, is van grote afstand te zien dat er aan een brug gewerkt wordt. In deze tenten beginnen we echter naast coatingwerk ook steeds vaker metalliseerwerk te zien. Buurtbewoners herkennen dit ‘s avonds aan de lichtverschijnselen, waardoor het lijkt of er gelast wordt. Opdrachtgevers merken het aan het langere onderhoudsinterval.
Onder “onderhoud” wordt in de conserveringswereld overigens de verduurzaming verstaan , dus niet motorisch onderhoud of asfaltvervanging e.d. Ook constructietechnische overwegingen spelen bij conserveerwerk soms een rol, zoals bij de hier beschreven gemetalliseerde brug in Etten.
In de Verenigde Staten wordt aluminiseren toegepast op onder meer stalen stellingen, spoorwegseinbruggen, loopkranen, antennemasten, voetgangersbruggen, elektriciteitsmasten, kranen, affakkelschoorstenen, steenkoolwagons, brandstofopslagfaciliteiten, sluiswerkonderdelen, wegrailings en straatmeubilair in kuststeden. In ons land is de techniek echter vooral bekend van offshoretoepassingen, zoals het Trollplatform. Het begint de laatste jaren echter vaste voet aan land te krijgen.

Brugconstructie

In de brug waren breuken ontstaan bij de klepconstructie: de opleggingen waren aangetast en er zaten scheuren in de orthotrope rijvloer. Omwonenden klaagden over lawaai, waarop de gemeente Jansen Venneboer B.V. uit Wijhe verzocht om een inspectie uit te voeren. Bij inspectie bleek dat in het orthotrope rijdek de troggen haaks op rijrichting waren aangebracht. De ervaring van Jansen Venneboer B.V. is dat bruggen die zo verstaald zijn meestal na zo’n 15 jaar schade hebben. Het brugdek had een zichtbare deining bij passage van beladen vrachtwagens. In eerste instantie zijn meteen wat noodmaatregelen genomen voor tijdelijke versteviging.
Wat het beton betreft lag er al een ouder inspectierapport, Maar gezien de ernst van de toestand moest er een lange termijn oplossing komen, die door betonrenovatiebedrijf Kiwitz Jaki werd aangedragen. De noodmaatregelen wonnen een jaar, ze bestonden onder meer uit het aanbrengen van schotten om de belasting van vrachtwagens beter te verdelen. De rijbreedte moest ook verminderd worden, zodat alleen personenwagens er nog in twee richtingen tegelijk overheen konden.

Keuze metalliseren

Al spoedig groeide het vraagstuk uit tot een interdisciplinair project. Naast constructietechnische overwegingen bleek ook de conservering van het staal een probleem. Als de brug niet beter beschermd zou worden tegen corrosie, zou een steeds voortgaande materiaalaantasting alsnog de ondergang van het bouwwerk worden. Mogelijk zou de brug ooit bezwijken tijdens een kritische belasting.
Jansen Venneboer en de firma Kiwitz Jaki hadden al ervaring met Rowi Special Protection B.V. bij het doorrekenen van conserveerwerk, maar deze keer bleek het meedenken extra nuttig te zijn aangezien nog maar weinig bedrijven in Nederland ervaring hebben met aluminiseren van infrastructurele werken.
Het metalliseerbedrijf zat bovendien in de buurt (Baak, gemeente Steenderen bij Doetinchem) van de onderhavige brug, hoewel het met zijn mobiele werkgroepen in het hele land ingeschakeld kan worden. Per object stelt Rowi Special Protection B.V. vast welk metalliseermateriaal toegepast zal worden. Zink heeft bijvoorbeeld een snellere opoffering dan aluminium.
In geval van de brug bij Etten werd een zinkaluminiumlegering toegepast, aangezien bijgestort beton alkalisch is en het amfotere aluminium (zowel gevoelig voor zuren als voor basen) in pure vorm aangetast zou kunnen worden. De koppelstukken zijn behandeld met aluminium gevolgd door een sealer.

Werkwijze metalliseren

Voor het aanbrengen van een metallische deklaag wordt een spuitpistool gebruikt waarin twee draadelektroden synchroon worden aangevoerd. Tussen de twee draden wordt door middel van een elektrische spanning een vlamboog getrokken. Hiertussen wordt het metaal bij een temperatuur van een paar duizend graden gesmolten, en de gesmolten deeltjes worden op het te coaten object gespoten. Door de hoge temperatuur resulteert dit in een goede hechting. Ook een gasgedreven systeem wordt veel toegepast, dit geeft echter een iets minder compacte zetting van de aluminiumspetters.
Er wordt aldus een beschermende aluminiumlaag opgebracht, die zijn werking deels dankt aan het afsluiten van het te beschermen metaal van lucht, zoals bij coatings, en deels aan een opofferende werking (“kathodische bescherming”) die het onedeler aluminium of zink heeft ten gunste van het onderliggende staal. Zuurstof uit de lucht zal zich dus aan het aluminium of zink binden, en het staal ongemoeid laten. Ook bij scheuren in de thermisch gespoten deklaag vindt deze bescherming plaats. Spleetcorrosie wordt hierdoor tot staan gebracht, evenals corrosie in putten onder het staaloppervlak. Ook onbedekt staal ter plaatse van defecten (zoals krassen) wordt kathodisch beschermd.

Garantie en duurzaamheid

De verduurzaming kan decennia lang in stand blijven, hetgeen op termijn een aanzienlijke besparing op onderhoudskosten en overschilderen met zich mee brengt. Rowi Special Protection b.v. durft ook een garantietermijn aan, en wel een 10 jarige niet aflopende 100% verzekerde garantie. Dit is in de metaalconservering vrij bijzonder, want doorgaans wil men hooguit een aflopende garantie bieden, en bovendien bij voorkeur over een kortere termijn. Bijvoorbeeld vijf jaar aflopend, waarbij de aansprakelijkheid in het laatste jaar nog maar eenvijfde van de aanneemsom bedraagt.
Essentieel is wel om de juiste sterkteberekeningen te maken: het heeft natuurlijk alleen zin om een constructie te verduurzamen als hij zijn functie ook werkelijk waar kan maken. Zeker in geval van zwaar beladen vrachtwagens (dertig ton) is dit een aandachtspunt. Gezien het toenemend belang van de onderhoudsverplichting en de opkomst van prestatiebestekken worden levenscyclusoverwegingen steeds belangrijker, en zal metalliseren met aluminiumlegeringen ook in de binnenlandse infrastructuur een grotere rol krijgen. Hiermee is dus een goede oplossing voorhanden voor het behouden van ons staalbouwkundig erfgoed.

Meer informatie:

www.CoatingKennisTransfer.com
Rowi Special Protection b.v. Ing. O. Schön, ing. S. Hofstee 0575-441144 www.rowistraalbedrijf.nl
Kiwitz Jaki B.V. J. van Doornik 0315-270630 www.jaki.nl
Jansen Venneboer Groep Ing. J.M. Modderkolk 0570-522525 www.jansen-venneboer.com

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

Het in 1942 gebouwde Stadionviaduct, ook wel Bree-weg- of Marathonviaduct genoemd, ligt op de grens tussen de deelgemeenten Feijenoord en IJsselmonde. Het is één van de eerste gelaste bruggen in Nederland. De enorm lange brug met zijn imposante bogen, die begint bij het Breeplein en eindigt naast het drukbezochte Feijenoordstadion, is een eye-catcher in het zuidelijk deel van Rotterdam. Het viaduct is gebouwd als onderdeel van de tweede oeververbinding (Maas-tunnel) met de tunneltraverse door Rotterdam. Hierdoor ontstond een snelle verbinding Dordrecht-Delft dwars door de stad. Het viaduct kruist het rangeeremplacement IJsselmonde.
Nadat er de afgelopen jaren een aantal zware ingrepen zijn gepleegd staat het viaduct nu weer geheel gesteld voor de toekomst. De omstandigheden waaronder de renovaties plaatsvonden waren niet eenvoudig mede door de aanwezigheid van het onderliggende rangeer-terrein. In 1998 zijn de Noordelijke consoles vervangen, in 2002 gevolgd door een algehele grondige opknap-beurt.

De opritten van het viaduct zijn deels als aarden dam en deels als betonviaduct uitgevoerd. De eigenlijke overbrugging heeft een lengte van 265 m en een breedte van 27 tot 45 m. Het 45 m brede oostelijk landhoofd had de beoogde functie van autoplein voor het Station Rotterdam-Zuid. De twee bogen overspannen ieder 70,2 m. Markant is dat de hoofdoverspanningen oorspronkelijk als vollewandliggers zijn ontworpen. Dit bleek echter oneconomisch, terwijl de hoogte van de liggers zo groot zou zijn dat het uitzicht vanuit passerende auto’s geheel belet zou zijn. Hierdoor is tenslotte als systeem de Langerse balk gekozen. Indertijd werd de samenkomst van beide bogen als bezwaar ervaren door de plompe, weinig bevredigende verschijningsvorm. Als oplossing koos men om een horizontaal deel aan te brengen tussen de beide booggeboorten. De hierdoor aangebrachte scheiding van de bogen resulteert in een meer open verschijningsvorm, dit ten koste van het statisch systeem en de ongunstiger interne momentenverdeling. De aanbruggen bestaan uit zestien hoofdliggers met dwarsdragers en langsliggers gestapeld op stalen portalen. Een 18 meter brede trap naar het Stadion zorgde voor ontsluiting van het Stadion naar de stad in een tijd dat de supporter zich nog te voet naar de Kuip begaf. Over het viaduct is uitgebreid gepubliceerd door J.F.W. Burky [1939].

Het staafboogviaduct met een staal-betonbrugdek is historisch een markante constructie doch kampt in hoge mate met de tand des tijds. Op de staalconstructie onder het brugdek was in de jaren 80 een dik bitumen-systeem aangebracht dat plaatselijk in slechte staat verkeerde.
Het viaduct is berekend voor klasse B van de VOSB-1933 hetgeen overeenkomt met klasse 45 van de VOSB-1963. Het gebruikte materiaal in de hoofdoverspanningen is staal 37, met plaatdiktes tot 80 mm. De aanvankelijk slechte ervaringen met elektrisch gelaste bruggen, met name het optreden van brosse scheurvorming, hebben zich hier door een zorgvuldige uitvoering en door adequaat voorverwarmen tijdens het lassen, niet voorgedaan.
Een relevante onvolkomenheid in de constructie kwam aan het licht bij het onderzoek van de staalconstructie uitgevoerd in de periode 1974-1976. Het betrof de aansluiting van de consoles via het lijf van de hoofdliggers aan de dwarsdragers. De bovenflens van deze aansluitingen is met een boogstraal uitgevoerd. De controleberekeningen uit 1974 geven op deze locatie voor de voet- en fietspaden veel te hoge spanningen. Uitgevoerde rekmetingen bevestigden deze bevinding. In een schaalmodel 1:2 is vervolgens een bezwijkproef uitgevoerd. Teruggerekend bleek hierbij een nuttige mobiele belasting van slechts 300 kg/m2 toelaatbaar. Gelet op het grote console-oppervlak per ligger (5,4 x 7,8 m) is dit destijds voldoende beoordeeld. Op grond van deze bevindingen werden voertuigen van hulpdiensten op de console toegestaan mits deze niet zwaarder waren dan 3 ton. Het plan uit 1974 om de verbinding te versterken met horizontale stangen tussen console en dwarsdrager is derhalve nooit uitgevoerd.

Begin1997 bleek dat de toestand van het betonnnen brugdek op de noordelijke console zeer slecht was. Achterstallig onderhoud resulteerde in afvallende delen en gaten in het betondek waardoor op de consoles een noodbeplanking moest worden aangebracht. Als tijdelijke maatregel werd een houten dek op het betonnen dek aangebracht waarna een onderzoek is gestart naar een definitieve oplossing. Het verschil tussen de staat van de noordelijke en zuidelijke console kan aan twee aspecten worden toegeschreven: verschil in kwaliteit van de slijtlaag en een experimenteel kathodisch beschermingssysteem in de tachtiger jaren aangebracht op de zuidelijke console.

Tevens werd bij de noordelijke console achterstallig onderhoud geconstateerd ter plaatse van de staal-constructies onder het brugdek. Dit laatste heeft geleid tot aanzienlijke roestvorming en materiaal-reducties, met name bij de overgang tussen console en hoofdligger ter plaatse van de overgangsstraal in de boven-flens. Dit is juist de plaats, waar in 1974 hoge spanningen zijn berekend. De onderliggende staalconstructie vertoont op bepaalde plaatsen materiaal-reducties, mede veroorzaakt door concentraties zouten die tot daar door konden dringen door de open structuur tussen brugdek en de hoofdligger. Aanbevolen werd om alle, met het betondek in verbinding staande, secundaire liggers te vervangen. Hierdoor kwam een deel van de ondersteuning van de huidige leuning tijdelijk te vervallen. Tot slot verkeerde de conservering van de zich onder het brugdek bevindende staalconstructie in slechte staat, dit in schril contrast met de overige staalconstructies. De bevindingen van de uitgevoerde inspecties laten zien dat de algehele staat van het viaduct overwegend redelijk tot goed is dat er geen noodzaak is om tot algehele vervanging van het viaduct over te gaan. Wel moest zo snel mogelijk tot een vervanging van het gehele noordelijke fiets- en voetpad worden overgegaan mede gelet op het feit dat door roestende wapening loslatende betonschollen aanleiding tot schade zou kunnen geven.

Met de beheerder is een plan ontwikkeld om de slechtste delen van het viaduct inclusief onderliggende dragende delen te verwijderen en door nieuwe grote geprefabriceerde constructiedelen te vervangen. Op deze wijze kon met een eenmalig grote investering het moeilijk toegankelijke onderhoudsonvriendelijke gestapelde brugdek worden vervangen door een onderhoudsvriendelijk orthotroop dek. Daarbij is door vervanging van het zware betonnen dek door een licht stalen dek de capaciteit van de consoles van verkeersklasse 3 verhoogd naar klasse 15.
Met Welstand is uitvoerig overleg geweest over aanpassingen van het aanzicht van het viaduct. Dit heeft ertoe geleid dat de toegepaste detaillering in hoofdzaak is afgestemd op de bestaande vormgeving, met hergebruik van de bestaande leuning.
In de oude situatie waren de uitkragende fiets- en voetpaden gestapelde constructies met een 10 cm dik betonnen dek met 2 cm asfalt, voorts een drietal langliggers. De totale uitkragende lengte van het dek vanaf hart hoofdligger was 6506 mm. De consoleliggers zelf bestaan uit samengestelde profielen met een verlopende hoogte en een geïntegreerde leuning.
De uiteindelijk doorgevoerde renovatievariant resulteerde in het handhaven van de bestaande consoleliggers. Alleen het dek en langsliggers werden ver-vangen door een nieuwe gestapelde dekopbouw (orthotroop dek met kamplaten). De consoles werden daarbij ingekort en de leuningen tijdelijk gedemonteerd en van voetplaten voorzien teruggeplaatst.

Het nieuwe orthotrope brugdek bestaat uit een, door trapeziumvormige langsliggers verstijfd stalen dek (10mm) met een 6 mm dikke polyurethaan slijtlaag. Ter plaatse van de consoles wordt een plaatvormige dwarsdrager toegepast, waarbij de kruisende troggen worden onderbroken. Deze dwarsdrager wordt op twee plaatsen over een lengte van 500 mm door lassen verbonden met de bovenflens van de console. Ter plaatse van de consoles wordt de dekplaat tevens over 500 mm aan de hoofdligger gelast door pasplaten, die op het dek worden aangebracht. Deze verbinding aan de hoofdligger is gemaakt ter vergroting van de consolecapaciteit omdat nu het brugdek meewerkt in de krachtsafdracht in dwarsrichting. De spanningsgevoelige radius in de bovenflens van de console komt daarmee dicht bij de neutrale lijn van het samengestelde profiel.
Een tweede reden is dat de verbinding tussen dwarsdrager en console niet in staat was grote temperatuurbelastingen over te brengen bij ongelijkmatige op-warming van het brugdek en deze onvoldoende flexibiliteit had om de opgedrongen vervorming te volgen.

Het project werd uitgevoerd in nauwe samenwerking met de NS (bovenleidingen bevestigd aan viaduct; aanvraag stremmingen), Stadion Feijenoord (geen bouwmateriaal ten tijde van wedstrijden) en wegbeheerder (geen stremming van viaduct). Door de krappe werktijden was de uitvoeringsplanning van groot belang. De constructie werd daartoe zeer precies ingemeten en vormverandering door veranderende gewichten werden nauwgezet verdisconteerd. Het werk aan de noordelijke console is in de zomer van 1998 uitgevoerd. Het resultaat stemde de verschillende partijen tot grote tevredenheid zodat plannen in voorbereiding zijn om ook andere delen van het viaduct op gelijke wijze aan te pakken.

Uit onderzoeken die de afgelopen jaren zijn gedaan naar de levensduur van het Stadionviaduct, bleek dat de staat redelijk goed was. Voor een volgende 25 jaar levensduur moest er wel het nodige gebeuren. Het asfalt was op verschillende plaatsen aan vernieuwing toe, het metselwerk en het beton moesten worden gerepareerd, de toeritten opgeknapt en de aanbruggen en groene bogen van een nieuwe laag verf worden voorzien. In 2000 werd een plan van aanpak gelanceerd en nog datzelfde jaar werd de toplaag van het wegdek opnieuw geasfalteerd. De schilder- en metselwerkzaamheden zullen in 2002 en 2003 worden uitgevoerd terwijl de brug in gebruik is voor het verkeer. In maart 2002 zijn, aan de zijde van de Breeweg de conserveringswerkzaamheden gestart. Over de gehele lengte van het viaduct zit aan de onderzijde een zwarte bitumen conserveringslaag. Het staal wordt blank gestraald met straalgrit en de onderzijde krijgt vervolgens een lichtgrijze kleur. Tijdens het conserveren worden tegelijk de noodzakelijke beton-reparaties uitgevoerd.
Vanaf het Stadionviaduct is er niet alleen goed zicht op de bruggen en hoge torens verderop in hartje stad, maar ook op de complexe verkeers-situatie ter plaatse. Vanaf de Breeweg tot aan de Colosseumweg die eronder doorloopt, kunnen de stellingen ongestraft worden geplaatst. Maar bij het gedeelte onder het viaduct waar zestien goederen- en snelsporen van de N.S. lopen zijn speciale maatregelen nodig om dit te kunnen realiseren. De renovatie van het deel van het viaduct waaronder de goederensporen lopen, die geen bovenleiding hebben, wordt verricht vanuit een stofdichte verfwagen die met een rol is bevestigd aan de voetpaden en tegen de onderzijde “kleeft”. Wordt hier gewerkt, dan kan met een melding aan Railinfrabeheer worden volstaan.
Maar bij het werken boven de snelsporen komen allerlei veiligheidsmaatregelen om de hoek kijken, aangezien deze wel bovenleidingen hebben.
Hier wordt gewerkt met een treinwagon, verbouwd tot verfwagon. Dit is een stalen constructie die zó is ingericht van men van hieruit boven de snelsporen goed kan werken. Bovendien is deze constructie ingepakt met folie om het straalgrit en gruis op te vangen. De wagon krijgt uitrijdbare bordessen, zodat een groot oppervlak kan worden bestreken. Als er wordt gewerkt, wordt het treinverkeer per spoor gestremd en de bovenleiding spanningsvrij gemaakt. Daarnaast mag er alleen tussen elf uur ‘s avonds en vijf uur ‘s morgens gewerkt worden. Dit vraagt een secure planning en een nauwe afstemming met Railinfrabeheer. De werkzaamheden worden gefaseerd uitgevoerd in de periode april tot oktober in 2002 en 2003.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

In sommige gevallen komt de beslissing om vanuit een uitgevoerde inspectie tot vernieuwing van een brug over te gaan als geroepen. Achterstallig onderhoud, slechte staat, onderhoudsonvriendelijke constructie en verhoogde storingsintensiteit kunnen dan in een keer worden aangepakt. In andere gevallen is er geen geld voor vernieuwing en ontstaat een martelgang van beperkte opknapscenario’s, gefaseerde verbeteringen en een zoektocht naar subsidiepotten.
De vervanging van de Schipholdraaibrug over de Ringvaart van de Haarlemmermeerpolder nabij Schiphol is uitgevoerd in opdracht van provincie Noord Holland. Vanuit een inspectie en reparatie advies met verschillende scenario’s is uiteindelijk gekozen voor een nieuwe draaibrug op de bestaande pijler en met behoud van de bestaande aandrijving. De nieuwe brug heeft echter een eigentijdse vorm gekregen om de voldoen aan de huidige eisen van het verkeer. Tegelijkertijd zijn de gemetselde landhoofden uitgegraven en van trekstangen voorzien.

De oude Schipholdraaibrug was een symmetrische draaibrug met een asymmetrisch dwarsprofiel. De oostelijke doorvaartwijdte bedroeg 13 m, de westelijke 14 m. De bovenbouw van de oude brug bestond uit twee geklonken plaatliggers met een hoogte van 2 m, daartussen een balkrooster met houten dek. Aan beide zijden van de brug werden destijds consoles aangebracht waarop zich aan de zuidzijde een voetpad en aan de noordzijde een (breder) fietspad bevonden. De breedte van de brug bedroeg 12 m, de lengte 53 m. De onderbouw van de brug bestond uit twee landhoofden en een middenpijler. Op de middenpijler bevond zich het taatslager en de vier zwenkwielen die over een stalen loopbaan bewogen. In de middenpijler was het elektromechanisch bewegingswerk ondergebracht dat de brug door middel van een krukarm aandreef. Op het noordelijke landhoofd bevond zich het elektrohydraulisch opzetwerk. De brug werd bediend vanuit het naast de middenpijler gelegen brugwachtershuisje. De brug is gebouwd in 1934.
Voor de in slechte staat verkerende staalconstructie is in 1999 een onderzoek uitgevoerd naar de te verwachten restlevensduur. Na het opstellen van een inspectieplan is een inspectie uitgevoerd. Op grond hiervan is een onderhouds- en reparatieadvies opgesteld. Met de resultaten hiervan kon een voldoende nauwkeurige uitspraak worden gedaan over de te verwachten technische staat en restlevensduur.
Uit de inspectie kwam naar voren dat behoudens de hoofddraagconstructie (hoofdliggers en dwarsdragers) er bij alle onderdelen van de staalconstructie sprake was van ernstige materiaalafname door corrosie. Bovendien was het houten dek versleten evenals het draaipunt van de brug. Hoewel verouderd, verkeerde het bewegingswerk in een redelijke staat. Het opzetwerk vertoonde ernstige gebreken. De elektrische installatie en het remmingwerk behoorden niet tot het inspectieprogramma, omdat het toch al de bedoeling was deze te vervangen. Bij de inspectie van de onderbouw kwamen veel betonschades en scheurvorming in het metselwerk aan het licht. De beide landhoofden zijn ook onder de waterlijn onderzocht. Van de aanwezige houten funderingspalen zijn monsters genomen om de mate van aantasting van het hout - en daarmee de aantasting van de draagkracht - vast te kunnen stellen. De funderingspalen van de middenpijler waren voor inspectie niet bereikbaar.
De berekening van de (rest)levensduur is gemaakt voor een gelijkvormige nieuwe constructie. De hieruit voortvloeiende ontwerplevensduur is verminderd met het aandeel vermoeiingsschade dat in het verleden reeds is verbruikt. Omdat de belastinghistorie van de brug niet bekend was, moest hiervan een schatting worden gemaakt. De berekende ontwerplevensduur voor de hoofdliggers bedroeg ca. 30 jaar, voor de dwarsdragers ca. 15 jaar. Uitgaande van een aangenomen verbruik tijdens de verstreken levensduur van ca 15 jaar op basis van een gemiddeld verkeersaanbod - bedroeg de verwachte technische restlevensduur van de hoofdliggers nog ca. 15 jaar. Van de dwarsdragers was deze reeds verstreken.
Hoewel de opdrachtgever hoopte de brug te kunnen renoveren mét handhaving van de hoofddraagconstructie, is op grond van de resultaten van de berekening van de restlevensduur geadviseerd dit niet te doen. Desalniettemin zijn op verzoek van de opdrachtgever ook de varianten waarbij de bestaande staalconstructie (deels) wordt hergebruikt in de kostenramingen meegenomen. Hoewel op korte termijn het goedkoopst, vielen deze varianten af vanwege de hoge instandhoudingskosten (kosten voor inspectie, onderhoud en reparatie). Uiteindelijk is gekozen voor de volgende variant: de bovenbouw geheel vernieuwen, de gebreken aan de onderbouw herstellen, het bewegingswerk reviseren en het opzetwerk eveneens geheel vernieuwen.
Van de optie om de draaibrug te vervangen door een ophaalbrug werd geen gebruik gemaakt. Voordelen daarvan zouden zijn: het behoud van de slankheid van het brugdek, eenvoudige verbredingsmogelijkheden in de toekomst en minder kans op aanvaringen van de brug bij openen. Doorslaggevend tegen de ophaalbrugoptie was dat één van de doorvaarten zou komen te vervallen hetgeen niet acceptabel was; een dubbele ophaalbrug bleek te duur.
Tussen voorjaar en september 2000 is het ontwerp en het geïntegreerde bestek (bovenbouw, onderbouw, aandrijving en elektrotechnische installatie) opgesteld.
Omdat de doorvaarthoogte in gesloten stand niet verminderd mocht worden werd gekozen voor een gewijzigd draagprincipe, namelijk een bovenliggend vakwerk, uitgevoerd met ronde wand- (f273 mm) en bovenrandstaven (f457 mm). De bovenrandstaaf heeft een gebogen vorm waardoor het vakwerk in hoogte (schemalijn) varieert van 1630 mm tot 3400 mm. Voor deze grotere hoogte is onder meer gekozen om het doorzicht vanaf de brug minimaal te belemmeren.
Het vakwerk is uitgevoerd met gapingsverbindingen ter plaatse van de bovenregel en overlapverbindingen ter plaatse van de onderrand. Onder de ter plaatse verdikte dekplaat worden uitloopbuisstukken toegepast van de wandstaven tot het dwarsdragerlijf, dit om spanningsconcentraties te beperken. De onderrandstaaf bevindt zich onder het brugdek en is uitgevoerd als U-profiel op zijn kant met een hoogte van 800 mm, gevormd door de verdikte dekplaat, randlijf en onderflens De dwarsdragers sluiten met volle hoogte aan op de randligger, De twee verzwaarde taatsdwarsdragers worden in het midden naar onderzijde verhoogd tot 1375 mm. Ter plaatse van taats en aandrijving worden hiertussen zware langsliggers aangebracht.
Het taatsdraaipunt is uitgevoerd met een dwarsexcenticiteit van 0,6 m t.o.v. de brugas. Hiervoor is aan de brug zijdelings ballast aangebracht ter balancering van de taats.
Het gewicht van de nieuwe brug was een punt van aandacht. Om de bestaande pijler niet extra te belasten werd gestreefd naar een gelijk constructiegewicht. Uiteindelijk werd dit 280 ton hetgeen ca. 20 ton meer is dan de oude constructie.
Mercon Steel Structures B.V heeft het werk aan genomen en heeft de nieuwe brug in november 2001 na een korte bouwtijd van 9 maanden gemonteerd.

Download hier het artikel in pdf-formaat

R.C.J.H. Heller

Klapbruggen worden in toenemende mate gebouwd. De eenvoud in detaillering, krachtwerking en onderhoud maken dit brugtype aantrekkelijk. De prijs die moet worden betaald is beperkt. De grote krachtcapaciteit van de moderne hydraulische aandrijvingen is goedkoop en effectief inzetbaar. Enig overblijvend punt is het grote opgewekte generatorisch vermogen bij sluiten. Indien dit niet terug het net in kan, dient dit met omvangrijke weerstandskasten te worden gedissipeerd. Na kleine klapbruggen als de Abel Tasmanbrug (Groningen) en de Joostbrug (Gouda) en een tramklapbrug (Schiedam) is de voorliggende brug over het Reitdiep, naar een ontwerp van Maarten Schmitt, een bijzondere constructie, enerzijds door de grote vrije doorvaartbreedte van 12 m van het beweegbaar deel en anderzijds door zijn bijzondere integratie met de stalen aanbruggen.
Opdrachtgever Gemeente Groningen heeft ervaring met de realisatie van klapbruggen als in een gebied met een grote natuurhistorische waarde, een oeververbinding tot stand moet worden gebracht, zoals over het Reitdiep. De overbrugging maakt deel uit van de Noord-Zuid route. De twee afzonderlijke bruggen worden in de toekomst voorzien van een derde tussenliggende brug voor hoogwaardig openbaar vervoer. Hiertoe zijn beide bruggen momenteel gescheiden door een 13 m brede strook. Het ontwerp voorziet in neo-classicistische gewelfbogen waarin het beweegbaar deel nagenoeg onherkenbaar ligt verscholen.
De twee naast elkaar gelegen (vrijwel) identieke bruggen bestaan achtereenvolgens uit een aanbrug op de westelijke oever en een beweegbaar deel uitgevoerd als klapbrug met draaipunten verbonden aan de tweede aanbrug op de oostelijke oever. Het enige verschil tussen de twee bruggen is de ten opzichte van elkaar gespiegelde rijbaanindeling.
Het statisch systeem gaat uit van vrije opleggingen (in langs- en dwarsrichting) ter plaatse van de landhoofden en scharnierende opleggingen ter plaatse van de rivierpijlers. De opleggingen op de landhoofden zijn uitgevoerd als schalmen. Deze schalmen zijn in staat een trekreactie, te leveren in geval van een grote momentreactie vanuit de uitkragingen van de aanbrug, dan wel een drukreactie in geval van grote mobiele lasten. De opleggingen op de rivierpijlers zijn uitgevoerd met staalrubber sandwich opleggingen die verplaatsing verhinderen maar beperkte rotaties kunnen volgen.
De beweegbare bruggen worden aangedreven door een elektro-hydraulische aandrijving. Deze bestaat uit per brug twee drukkende cilinders die in een overwegend horizontale positie aangrijpen op de hoofdligger van de klapbrug. Ter plaatse van de aanbrug wordt de cilinderreactie door middel van een stalen schot tussen twee dwarsdragers als horizontale reactie teruggeleid naar het hoofddraaipunt.
De beide oostelijke aanbruggen zijn in de schaduw van de gewelfvormen voorzien van een technische ruimte ten behoeve van de elektronische en hydraulische componenten van de aandrijving. Deze ruimte is bereikbaar met een trap/bordes vanaf het landhoofd. Bovendien is het mogelijk om via een bordes tussen de twee bruggen van de ene naar de andere technische ruimte te lopen.
Op verzoek van de aannemer Grimbergen is na de aanbesteding een belangrijke aanpassing onderzocht en vervolgens doorgevoerd ten aanzien van de detaillering van de hoofddraaipunten. In het besteksontwerp waren de draaipunten uitgevoerd als uitkragende assen waarvan de lagerhuizen met een horizontale en vertikale voorspanboutverbinding waren bevestigd op een aanslagvlak van de aanbrug. In het gewijzigde ontwerp worden twee oogplaten als gelaste liggers integraal in de aanbrug opgenomen en een dikke oogplaat in de beweegbare brug. Hierdoor kunnnen de assen doorgaand worden uitgevoerd en kunnen de lagers worden opgenomen in de lijfplaten van de hoofdliggers van het beweegbaar deel. Nadeel van deze oplossing is dat er bijna geen stelmogelijkheden meer zijn en dat de ogen aan beide brugdelen zeer goed uitgelijnd moeten zijn. Ook demontage van de brug is minder eenvoudig omdat eerst de beide assen moeten worden verwijderd voor de brug gelicht kan worden. De beweegbare brug is 14 m lang en heeft een gewicht van 53 ton per deel. De aanbruggen West en Oost wegen ieder ca. 56 ton. De brugbreedte bedraagt 8,4 m.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

In een dynamische stad als Rotterdam is het Ingenieurs-bureau van Gemeentewerken Rotterdam (IGWR) een belangrijke partner voor projecten op het gebied van infrastructuur, de haven en bouw en milieu. Met die typisch Rotterdamse aanpak, het vertrouwd zijn met de stad en de ligging rond de grootste haven ter wereld, werkt het Ingenieursbureau aan grote projecten, staat het aan de wieg van nieuwe ontwikkelingen en adviseert het belangrijke partijen in de dynamische Mainport van Europa. De stad en haven vernieuwen zich in hoog tempo en het Ingenieursbureau is voorbereid op de gevolgen die de vernieuwingen in de toekomst zullen hebben voor mobiliteit, havenactiviteiten, milieu en ondergrondse infrastructuur. Daarom realiseert het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam zowel voor de non-profitsector als voor particuliere opdrachtgevers grote multidisciplinaire projecten in de stad, de Regio Rotterdam en daarbuiten. Recente voorbeelden zijn de Kop van Zuid, de Beneluxlijn van de Metro, Randstadrail, Vinex-uitleggebieden als Nesselande, Hoge snelheidslijn, Tweede Maasvlakte en nog vele andere.
Het bureau met zijn 1000 medewerkers vertaalt samen met opdrachtgevers hun ambities in zichtbare resultaten op het gebied van bouw en milieu, planvorming, architectuur, advies, ontwikkeling, ontwerp, realisatie en beheer. Voor overheden, diensten en private opdracht-gevers levert het Ingenieursbureau diensten variërend van haalbaarheidsstudies tot en met de realisatie van grootschalige infrastructurele projecten.
Er wordt daarbij veel aandacht besteed aan product- en kennisontwikkeling. Bij het toepassen van nieuwe technieken in de bruggenbouw vervult het bureau dan ook een voortrekkersrol. Zo is er een langdurige, inno-vatieve ervaring met hydrauliek voor brugaandrijvingen, is bij de Erasmusbrug voor het eerst in Nederland ge-bruik gemaakt van hoge sterkte thermo mechanisch gewalst staal en is bij hetzelfde project voor het eerst een grote statisch onbepaalde staal-betonconstructie toegepast.
Bijzondere aandacht gaat uit naar het onderhoudsvriendelijk, duurzaam en milieubewust ontwerpen, resul-terend in een optimale materiaalkeuze en conservering. Dat de afdeling beheer is ondergebracht binnen dezelf-de dienst betekent een directe betrokkenheid bij de te-rugkoppeling van onderhoud en renovatie naar ontwerp. Dit komt met name tot uiting bij de onderhouds- en beheerplannen die voor bestaande en nieuwe projecten worden ontwikkeld.
Eind jaren negentig heeft zich binnen het bureau een belangrijke cultuurverandering voltrokken waarbij een nadrukkelijker product- en klantgerichtheid, alsmede versterking van de oriëntatie van de brede expertise naar de externe markt is gerealiseerd.
Het bureau kenmerkt zich o.a. door een strategische markt-positionering waardoor het in staat is als onafhankelijke partij een belangrijke kennisrol te vervullen bij alle mogelijk denkbare landelijke infrastructurele projecten en opdrachtgevers waarbij natte waterbouw, we-genbouw en railinfrastructuur alle in omvangrijke productgroepen vertegenwoordigd zijn. Voor de rail-infra markt is door Rail Infra Beheer in 1999 het hiervoor benodigde “erkennings-certificaat” verstrekt.
Zo is het bureau, naast het beheer en onderhoud voor de 800 vaste en 60 beweegbare bruggen van de stad, tevens betrokken bij vele in het oog springende recente landelijke vaste brugprojecten zoals de Nijhoffbrug Zaltbommel, Tuibrug A50 te Kampen, de spoorboogbrug over het van Starkenborghkanaal, de Schaefer- en Heerma bruggen te Amsterdam, tuibruggen over het Zwarte Water te Zwolle, boogbrug over het Markkanaal, staalbeton tuibrug te Zevenaar voor de Betuwelijn en de brug over het Hollandsch Diep voor de Hoge snelheidslijn.

Historisch perspectief

Gemeentewerken Rotterdam is inmiddels anderhalve eeuw aan de stad verbonden die het bureau in staat stelde om expertise te ontwikkelen op nagenoeg elk denkbaar terrein van de civiele techniek. Te denken valt hierbij aan de (spoor)weg- en havenontwikkelingen in de 19e en 20e eeuw. De aanleg van (boor)tunnels voor weg-, metro- en treinverkeer en (pijp)leidingen alsmede vele bruggen als zichtbare activiteiten. Dit alles naast de onzichtbare infrastructuur zoals waterhuishouding. Het wezen van de werkzaamheden en professionalisering van Gemeentewerken kan niet begrepen worden zonder een terugblik op de rijke geschiedenis, waarbij ook internationale ontwikkelingen een richting-gevende rol spelen.
Gemeentewerken begon als organisatie voor plaatselijke, openbare of publieke werken. Toen vielen alle stedelijke gebouwen en voorzieningen onder de supervisie van de dienst. Verscheidene gemeentelijke commissies begeleidden vanuit de politiek die ongebreidelde keur aan werkzaamheden. Zo breed is het pakket al lang niet meer. Geleidelijk zijn er kerntaken gekomen. Dit heeft te maken met de wijze waarop politici door de jaren heen met de dienst zijn omgegaan. Aanvankelijk werd vrijwel elke discipline bij Gemeentewerken geparkeerd. Naarmate specialisaties uitgroeiden tot disciplines, tot wezenlijke pijlers, een aanzienlijke grootte kregen of soms een onafhankelijke opdracht binnen het gemeentebestuur vervulden, werden ze soms afgestoten, zelfstandig of geprivatiseerd. Drinkwaterbedrijf en GEB werden al vroeg zelfstandige diensten, volkshuisvesting werd via de Gemeentelijke Woningdienst in 1917 zelfstandig, de bouwpolitie werd hieraan toegevoegd, stadsontwikkeling groeide vanaf 1921 langzaam naar autonomie, de brandweer volgde in 1937. Het havenbedrijf begon zijn geschiedenis in 1932 (onderhoud havens bleef echter tot 1994 onderdeel van Gemeentewerken). De verkeersdienst koos in 1968 zijn eigen weg. Soms kwamen er echter belangrijke onderdelen bij zoals in: 1884 landmeten, en in 1946 Grond-mechanica en in de jaren ‘90 “Milieu”, nu een kerntaak voor Gemeentewerken. Echter ook intern veranderde er veel. Regelmatig werd het keurkorps van constructeurs “omgeschoffeld en aangeharkt” opdat het zich weer kon aanpassen aan de vraag van het moment.
En die veranderingen en aanpassingen gebeuren nu nog steeds.
De constructeur van anderhalve eeuw geleden is tegelijkertijd architect, gezien de invloed van zijn ideeën op plannen en uit te voeren werken en de beperkte oppervlakte van de stad is hij zelfs onmiskenbaar de stadsarchitect. We leven dan in de tijd van de overvolle, vervuilde stad met zijn lichte dubbele ophaalbruggen, de eerste plannen voor de sprong over de Maas en havens op zuid, de private spoorwegmaatschappijen die de stad aan verschillende zijden ontsluiten.
Deze kleinschaligheid verdwijnt en disciplines worden losgekoppeld. Zijn in vooroorlogse jaren nog verkeers-onsluitingsplannen met wegen en (spoor)bruggen verbonden aan één naam zoals die van J. Emmen, voor een moderne rivierontsluiting als de derde stadsbrug in Rotterdam ligt de voortrekkersrol bij de stedebouw-kundige en verkeersdiensten, op de voet gevolgd door het havenbedrijf die waakt over de bevaarbaarheid van de rivier; vervolgens is de beurt aan subsidieverstrekkers om het ambitieniveau af te kaderen waarna de architect en constructeur hun creativiteit kwijt kunnen, op hun beurt weer gevolgd door een leger aan interne en externe toetsers, reviewers, onderhoudsdiensten, bewo-nersorganisaties, vergunningverstrekkers, sanerings- en mileuafdelingen etc. In dit web van belanghebbenden is het ingenieursbureau noodgedwongen geëvolueerd tot een organisatie met groot gevoel voor spannings-velden en onderlinge verhoudingen. Dat grote projecten, waarbij de stad belangrijk op de schop moest zoals de spoortunnel, zijn gerealiseerd zonder belangrijke procedurevertragingen, geeft aan dat het bureau zich succesvol heeft getransformeerd in haar nieuwe rol.
Functionaliteit staat bij de meeste werkzaamheden voor-op, zonder moralisme de stad dienen, het nuttige is goed genoeg. Dit komt duidelijk tot uiting in de aanloop naar de Erasmusbrug waarbij IGWR sobere functionele ontwerpen tekent in het verlengde van de Willemsbrug. De revolutie, internationaal ontketend door Calatrava, slaat in als een bom. Binnen enkele jaren spelen architecten vanuit de utiliteitsbouw een belangrijke rol bij het ontwerp van bruggen. Het gaat niet langer over kleuren en leuningen maar over integrale concepten gebaseerd op a-technische non-conformistische visies. Het resultaat is een generatie nieuwe bruggen, speels en anders mogelijk gemaakt door nieuwe win-win verhoudingen tussen architect en constructeur. De laatste wordt hierbij gedwongen om met moderne hulpmiddelen bruggen met aperte strijdigheden jegens de wetten der mechanica recht te rekenen. Een uitdaging die de belangrijkste tegenhanger vormt tegen industrialisatie van het ontwerpproces, ofwel de cultuur van de dertien in een dozijn viaducten die de nationale snelwegen kruisen. Daarbij gold de doelstelling om via het boekhoudkundig invoeren van een lengte en breedte het ontwerp direct uit de computer te verkrijgen.
De verwachting is dan ook dat de constructeur van infrastructurele objecten zijn bestaansrecht in de toekomst zal danken aan de architect. Zonder inbreng van de laatste lijkt een communicatieve computer de ideale profielschets te worden van de toekomstig constructeur.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

Storingen en calamiteiten dienen zich altijd op onverwachte momenten aan en vragen om adequaat handelen, een snel opgebouwde projectorganisatie en een goede communicatie.
Aanvaringen zoals recent bij de Calandbrug en Parkhavenbrug zijn ingrijpende calamiteiten maar ook minder dramatische storingen zoals scheuren in windverbanden en brugdekken komen voor.
Najaar 2001 wordt tijdens regulier onderhoud ontdekt dat over enkele tientallen centimeters de keramiekbekleding van een van de cilinder zuigerstangen van de bascule van de Erasmusbrug afschilferde. Adequaat handelen was noodzaak omdat de schilfers in de olie tot grote gevolgschade aan de hydraulische kleppen zou kunnen leiden.
Zaterdagmorgen 15 december 2001. In de vroege ochtenduren wordt, na een zorgvuldige voorbereiding, behoedzaam de enorme cilinder uit de basculekelder van de Erasmusbrug gemanoeuvreerd. Enkele uren later ligt het enorme gevaarte op een dieplader, om vervolgens op weg te gaan naar de fabrikant die destijds de cilinder leverde. Voor nader onderzoek, want onderhoudsmonteurs ontdekten eerder dat de bekledingslaag van de cilinder plaatselijk los zat en schilfers vertoonde.
Als voorbereiding voor de operatie is eerder de besturingsinstallatie afgesteld op het draaien met drie van de vier cilinders, zij het op halve snelheid. Het driecilinderbedrijf heeft voor deze brug nagenoeg dezelfde operationaliteit omdat het aandrijfwerk op basis van risicoanalyses, uitgevoerd ten tijde van het ontwerp, op dit punt ruim is bemeten.
De meest voor de hand liggende methode was om de 10 meter lange en 26 ton zware cilinder door de opening tussen brug en kelder staand te hijsen. Echter, ook in geopende stand van de klap is er maar weinig speelruimte. Om voldoende zekerheden in te bouwen is een dagstremming voor de brug afgekondigd. Na een tegenslag door een vastzittend lager kwam het gevaarte tegen negenen zonder schade op de wagen terecht. In mei is de cilinder, na voorzien te zijn van een volledig nieuwe keramische bekleding, weer op zijn plaats teruggebracht.
De oorzaak van de schade wordt onderzocht. Het toegepaste systeem is karakteristiek voor de huidige generatie cilinderstangen en werd tot dusverre probleemloos toegepast. Ook bij de tientallen andere hydraulische bruggen in en buiten Rotterdam en andere cilinders van de Erasmusbrug zijn geen problemen geconstateerd.

Download hier het artikel in pdf-formaat

J.H. Reusink

Bij de realisatie van bruggen voor langzaam verkeer dienen zich extra mogelijkheden voor bijzondere esthetische vormgeving aan omdat mede door afwezigheid van de vermoeiing door verkeer een innovatieve benadering mogelijk is. Ook voor beweegbare bruggen in deze categorie zijn bijzondere oplossingen mogelijk waardoor een nieuwe generatie bruggen met een grote diversiteit aan verschijningsvormen ontstaat. Bij de Zijlpoortbrug in de gemeente Leiden is gekozen voor twee driehoekige valdelen. Het aandrijfmoment reduceert hierdoor dusdanig dat de bruggen door middel van 7 tons elektrospindels kunnen worden bewogen. De Jonkerbrug over het Schiekanaal in Rotterdam volgt de vorm van de vakwerk aanbruggen overeenkomstig het singelbruggenconcept. Voor de 52,6 m lange VOC brug in Delfshaven is een bijzondere dubbele ophaalbrug ontwikkeld als eerste van een serie van drie bruggen die het historisch gebied in het bijzonder voor toerisme moeten ontsluiten.
Ten behoeve van de sociaaleconomische en stedenbouwkundige verbetering van het historische Delfshaven is het project VOC/AKZO door de gemeente Rotterdam opgestart. Het VOC/AKZO terrein wordt begrensd door de Havenstraat, Buizenwaal, Achterhaven en de Lange Dijkstraat en beslaat een oppervlakte van 1,2 ha. In het concept Ruimtelijk Plan Rotterdam wordt Historisch Delfshaven als een belangrijke toeristisch recreatieve cluster opgevoerd en wordt de ontwikkeling van het VOC-AKZO terrein een belangrijke slag in de tot standbrenging van een route tussen historisch Delfshaven en de Maas. Belangrijke nieuwe publiekstrekkers zijn daarbij het nog te renoveren VOC gebouw en de bouw van de replica van het VOC schip de Delft.
Het Ontwikkelingsbedrijf Rotterdam is belast met de ontwikkeling van het gebied. Een van de belangrijke elementen van de nieuwe hoofdstructuur heeft betrekking op het ontsluiten van de Achterhaven voor langzaam verkeer door middel van een oeververbinding. Dit als onderdeel van het gebied waarbij in de toekomst nog twee (historische) bruggen zijn geprojecteerd. De totale ontsluiting zal in de nabije toekomst dus verbeterd worden door de realisatie van drie bruggen voor langzaam verkeer. Allereerst de VOC-brug over de Achterhaven in het verlengde van de Moutersteeg (gerealiseerd in 2000) en vervolgens de Kousbrug, herplaatsing van een overtolllige draaibrug uit het Merwedekanaal die gesitueerd wordt over de Middenkous. Deze brug wordt geheel gerenoveerd en samen met nieuw te fabriceren aanbruggen geplaatst op nieuwe pijlers (te realiseren in 2003). Tenslotte de Buisbrug, aanvankelijk ontworpen als een rolbrug over de Buizenwaal, als een replica volgens het gangbare rolbrugprincipe uit de 19e eeuw. Echter thans herontworpen als vaste brug met een filigraine, spaceframe achtige draagconstructie.
In de Voorhaven bevinden zich thans twee enkele ophaalbruggen: de Piet Heynsbrug en de Mouterbrug. Voorts lag er in de 15e en 16e eeuw een dubbele ophaalbrug in de Achterhaven. Bij de keuze van de vormgeving van de VOCbrug was dit aanleiding om wederom voor een ophaalbrug te kiezen. In dit geval is uit historisch en esthetisch oogpunt echter gekozen voor een dubbele ophaalbrug. Deze keuze en de VOC-spreuk zijn verwijzingen naar de historische context; de overige vormgeving is van deze tijd.
Het historisch karakter van het betreffende gebied is als basis genomen en er is een concept ontwikkeld dat in silhouet een treffende overeenkomst vertoont met de 19e eeuwse dubbele ophaalbruggen in het Rotterdamse stadsbeeld, maar bij nadere bestudering alle facetten van een technisch moderne brug in zich draagt. Ten behoeve van de vorm zijn op een aantal plaatsen concessies gedaan ten aanzien van de geëigende constructieflogische ontwerpdetaillering (bijvoorbeeld het uit het zicht gewerkte balansdraaipunt). Doch uiteindelijk is een brug gerealiseerd waarbij een acceptabel evenwicht is bereikt tussen vorm en historische verantwoording enerzijds en constructief ontwerp, gezonde detaillering en onderhouds en inspectievriendelijkheid anderzijds.
Omdat de klassieke oplossing van de dubbele ophaalbrug hoge eisen stelt aan de horizontale stijfheid van de kade en de belastbaarheid van de brug (denk hierbij aan het probleem van doorslag) is hier gekozen voor een variant waarbij beide, naast elkaar gelegen delen van de beweegbare brug volledig de vrije doorvaart van 6 m overspannen en aan de voorzijde een oplegging op de rivierpijler hebben. Op deze wijze is de brug nagenoeg ongevoelig voor overbelasten.
De beide, tegen elkaar in draaiende, beweegbare valdelen worden elk gebalanceerd door één, excentrisch aangrijpende balans, ondersteund door een hameistijl die is uitgevoerd als buispaalpijler. De functie van de hameiconstructie is vierledig: als fundering de horizontale en verticale reacties afdragen naar de ondergrond, ter monolitische ondersteuningsverbinding van het dekdeel dat als aanbrug de overkragende oplegging vormt voor het beweegbaar brugdeel, als ruimte waarin de specifieke aandrijfcomponenten van brug en slagboom zijn opgenomen en tenslotte als draaipuntsondersteuning van de balans. De beide hameibuizen staan 11 m uit elkaar.
Het brugdek van de beweegbare brug is uitgevoerd als gesloten kokerligger met aan de buitenzijde consoles die als stijlen doorlopen in de leuning. De kokerligger neemt daarbij de torsie op als gevolg van het niet symmetrisch aangrijpen van de hangstang en de enkelvoudig uitgevoerde vooroplegging. Tussen de beide brugdelen is een vide aangebracht. Deze maakt het mogelijk dat de beide balansen en hangstangen vrijdraaien ten opzichte van elkaar. Omdat de vide de functionele breedte van de brug ter plaatse van het beweegbaar deel beperkt is gekozen om de brug een variabele parabolisch verlopende breedte te geven met de maximale waarde in het hart van de overspanning. Voor de aanbruggen is aansluiting gezocht bij de vorm van de beweegbare brug. De kokerligger heeft hier een constante breedte. De breedte van de consoles is variabel en afnemend naar de aanlanding. De doorvaartwijdte en (vaste) hoogte is gedicteerd door de passage van de Croosboot en bedraagt ca. 6400 mm.
Aanvankelijk was voorzien dat de brug zou bestaan uit drie hoofdonderdelen: twee beweegbare delen, twee tafelplateau’s met geïntegreerde buispaal en twee stalen aanbruggen. In verband met een noodzakelijke dilatatie van de buispaal onder het waterniveau ten behoeve van een wanddikteovergang is gekozen om het tafelplateau, de hamei en de aanbrug te integreren tot één geheel.
De hoofdonderdelen voor de bovenbouw werden aldus gereduceerd tot twee beweegbare delen met balans en hangstang en twee aanbruggen met geïntegreerde hamei. Door de toegepaste integratie zijn de aanbruggen niet uitneembaar. De aanbrug is ingeklemd op de buispaal en vrij opgelegd op de landhoofden.
De landhoofden zijn van beton, bekleed met metselwerk. Voor de brug kon worden gekozen uit staal, hout en beton waarbij gekozen is voor een volledige uitvoering in staal. Hiermee kon optimaal transparant, licht en met een bijzonder vormgevingsaccent worden ontworpen.

De aandrijving vindt plaats door middel van een elektrocilinder die is opgenomen in de hameipoort en aangrijpt op de balans. De brug opent over een hoek van 86 graden. De brug is uitgevoerd met 2400 mm brede kokerliggers (700 mm ter plaatse van de beweegbare delen) in langsrichting van de brug en taps toelopende plaatvormige consoles h.o.h. ca. 1,0 m (zonder onderflens). Er worden geen langsliggers toegepast. Elk beweegbaar deel heeft één vooroplegging.

Download hier het artikel in pdf-formaat