Beton Promenadebrug Nijmegen gestort en afgewerkt onder hoek van 27

Transcriptie

1 auteur Edwin van Groeningen i-lent / Dura Vermeer, Richard Giesen Cementbouw Beton Promenadebrug Nijmegen gestort en afgewerkt onder hoek van 27 Vallen en opstaan Vanwege de geknikte dwarsdoorsnede van de nieuwe Promenadebrug in Nijmegen, heeft een deel van het beton een helling van 27. Storten met een tegenkist was hier niet mogelijk. Daarom moest het beton onder een helling worden gestort en afgewerkt. Een aantal proefstorts was nodig om het gewenste resultaat te behalen. 1 Aan het uiterlijk van de Promenadebrug zijn strenge eisen gesteld; het betonoppervlak moet voldoen aan CUR100 en spiegelglad worden afgewerkt foto: Thea van den Heuvel / DAPh De rivier de Waal maakt bij Nijmegen een scherpe bocht en vernauwt zich hier in de vorm van een flessenhals. Probleem hiervan is dat de rivier bij hoogwater kan overstromen. Om hogere afvoeren mogelijk te maken, moet de rivier juist op deze locatie meer ruimte krijgen. Daarom wordt gewerkt aan het project Ruimte voor de Waal, Verlengde Waalbrug en stadsbrug De Oversteek Over de mallen van de Verlengde Waalbrug, ook onderdeel van het project Ruimte voor de Waal, is het artikel m 2 dubbelgekromde bekisting verschenen in Betoniek Vakblad 2014/3. Over de stadsbrug De Oversteek, die iets meer naar het westen ligt, is het artikel Vormgeving, techniek én onderhoud verschenen in Betoniek Vakblad 2013/1. Beide zijn te raadplegen op dat zich inmiddels in de laatste fase bevindt. Het project bestaat in hoofdlijnen uit het graven van een nevengeul en het verleggen van de dijk met circa 350 m landinwaarts richting Lent. Door het aanbrengen van de nevengeul ontstaat een stadseiland. Ontsluiting van dit toekomstige eiland zal gebeuren door de Promenadebrug (fig. 2). Promenadebrug De Promenadebrug is een brug voor lokaal verkeer met een overspanning van circa 220 m. De brug is opgelegd op twee landhoofden en vier tussensteunpunten, die elk uit twee pijlers bestaan. Aan de buitenzijden in breedterichting bevindt zich een fiets- en voetpad en in het midden een rijdek voor het gemotoriseerd verkeer. Ter plaatse van de landhoofden heeft het dek een breedte van 13 m, naar het midden van de brug loopt het dek uit naar een breedte van 25 m. Hier bestaat een hoogteverschil tussen het rijdek en het fiets- en voetpad, waardoor een dwarsdoorsnede met een geknikte vorm ontstaat vergelijkbaar met een damwandprofiel (fig. 3). De helling, die door dit verloop in hoogte ontstaat, is 27. De dekconstructie is zeer slank en heeft een variabele dikte van 30 cm bij de voetpaden, tot maximaal 60 cm ter plaatste van het rijdek. Door deze slanke constructie en een overspanning van maximaal 58 m tussen de steunpunten, zijn zowel langs- als dwarsvoorspanning in het dek benodigd. Om de brug de uitstraling te geven van een promenade wordt een klinker- 4 VAKBLAD I

2 projectgegevens project opdrachtnemer Promenadebrug Nijmegen (werknaam) Bouwcombinatie i-lent (Dura Vermeer Divisie Infra BV en Ploegam BV) leverancier bekisting leverancier beton leveren en verwerken wapening verwerken betonmortel opdrachtgever Peri BV Cementbouw Van Noordenne ZHBC Gemeente Nijmegen architect Ney & Partners constructief ontwerp Ney & Partners 2 Het nieuwe stadseiland wordt ontsloten door de Promenadebrug bron: Ruimte voor de Waal Nijmegen 3 Doorsnede brug met hellingen VAKBLAD p04_artikel 2 5 I :43

3 voor aftekeningen aan de onderzijde van het beton. Al in een vroeg stadium van het project is dus besloten de schuine zijde van het dek zonder tegenkist te storten. Dit gegeven heeft in belangrijke mate meegewogen in de selectie van de betonmortelleverancier, waarbij eerdere ervaring een grote rol speelde. 4 De brug krijgt de uitstraling van een promenade bron: Ney & Partners 5 Het lichtspel van de reflectie van het wateroppervlak is zichtbaar op de onderzijde bron: Ney & Partners bestrating op het dek aangebracht en wordt een groot aantal bijzonder vormgegeven en in RVS uitgevoerde zitbanken geplaatst. Dit maakt het verblijf op de brug aangenaam (fig. 4). Bekisting Het betonnen brugdek is ter plaatse gestort in een op maat gemaakte bekisting (foto 6). Om te bepalen welk type bekisting de hoogste glansgraad zou geven, is een proef opgezet met vier Vormgevingseisen Er zijn strenge eisen gesteld aan het uiterlijk van de brug. Het oppervlak moet voldoen aan CUR-Aanbeveling 100:2013 Schoon beton (CUR100), beoordelingsklasse B1. Het beton moet ter plaatse worden gestort, spiegelglad worden afgewerkt en dient een lichte kleur te hebben op basis van wit cement. Nadien bijwerken door bijvoorbeeld plamuren en/ of schilderen is niet toegestaan. De onderzijde moet een hoogwaardige uitstraling krijgen; de lichtspeling van het water moet worden gereflecteerd op de onderzijde van het dek (fig. 5). Aan de bovenzijde van het betondek zijn geen specifieke vlakheidseisen gesteld. bekistingstypen. Te weten: standaard betonplex, houten bekistingsplaat die twee keer is gelakt, staal en kunststof. Na beoordelen van deze proeftegels is in overleg met opdrachtgever en architect besloten dat een twee keer gelakte houten bekistingsplaat het beste resultaat gaf. Deze voldeed ook aan de gestelde eis met betrekking tot de weerspiegeling van het water. Met dit gegeven kon een bekistingsleverancier worden gecontracteerd. Stortwijze Betonvlakken die onder een helling liggen, worden normaal gesproken al snel met een tegenkist gestort. De tegenkist moet aan de onderkist worden gekoppeld om opdrijven te voorkomen. Hiervoor zijn centerpendoorvoeringen nodig, die na ontkisten moeten worden afgewerkt met mortel. Deze afwerking zou niet voldoen aan de gestelde eis met betrekking tot het glanzend gladde oppervlak. Er zijn nog andere methoden om de tegenkist te borgen tegen opdrijven, zoals het ballasten van de kist. Nadeel van de methode is dat door het extra gewicht de ondersteuningsconstructie zwaarder moet worden uitgevoerd en er meer druk op de dekkingsblokjes komt (gewicht wordt vanuit de tegenkist via de wapening op de dekkingsblokjes overgedragen). Dit zorgt voor indrukking van de blokjes in de kist en Proefstorts Om te bepalen welke mengselsamenstelling het best toepasbaar was en op welke wijze het beton het best kon worden gestort en vervolgens afgewerkt, zijn op locatie proefstorts uitgevoerd. Met de eerste proefstort werd medio maart 2014 begonnen. Hiervoor zijn twee bekistingselementen toegepast van de geselecteerde bekistingsleverancier. Door het toepassen van deze elementen kon direct worden gecontroleerd of de kist aan de gestelde eisen voor het oppervlak voldeed, zoals de glansgraad en overige eisen uit CUR100. Om de werkelijkheid het best te benaderen, is in de proefstort de wapeningsconfiguratie aangebracht zoals deze ook in het brugdek zou worden toegepast. Tevens is een aantal langs- en dwarsvoorspanbuizen meegenomen. Betonmengsel Als basis voor de proefstorts is het mengsel genomen dat ook is gebruikt bij de aanbruggen van project De Oversteek. Bij De Oversteek ging het om een beton met sterkteklasse C35/45 en een zetmaat van ±160 mm. In de testfase voor de storten van deze andere brug, is gestart met een zetmaat van 50 mm om uiteindelijk op een zetmaat van 160 mm uit te komen. De ervaringen en leermomenten van destijds zijn meegenomen bij de ontwikkeling van het mengsel voor de Promenadebrug. Voor de Promenadebrug was een sterkteklasse van C45/55 vereist met als aanvulling de reeds genoemde CUR100 en CUR-Aanbeveling 89 over het voorkomen van alkali-silicareactie. Om aan deze eisen te kunnen voldoen, is het 6 VAKBLAD I

4 6 Bekisting in het werk foto: Thea van den Heuvel / DAPh cementgehalte verhoogd. Voor de hoe- king van het eerste advies van de proefstort was het moeilijk een stabiel 7 veelheid fijn is in eerste instantie aange- betonmortelleverancier van 160 mm. mengsel te krijgen. Bekisting proefstort houden dat het gehalte aan fijne delen Langzaam is de zetmaat verhoogd. Pas De volgende stap zou zijn het mengsel ( 0,250 mm) ten minste 180 l/m3 na het aanvoeren van een vijfde vracht, beproeven op grote schaal. Tijdens de moest bedragen, conform CUR100 waarbij de zetmaat rond de 170 mm voorbereiding van deze stort is in goed versie 2004, die in eerste instantie in lag, was deze goed te verwerken. De overleg tussen aannemer en beton- het contract was voorgeschreven. Ten tweede proefstort is ingestoken op een mortelleverancier besloten dat het aanzien van het gehalte fijne delen is zetmaat van 160 mm en een verhou- mengsel uit de tweede proefstort te later CUR100 versie 2013 gehanteerd ding van 50% 4/16 en 50% 4/32. In veel fluctuaties had in zetmaat en dus (ten minste 160 l/m3). combinatie met de gebruikte hulpstof niet toepasbaar was op grote schaal. Bij de eerste proefstort werd begonnen bleek het proefmengsel echter slecht Door het aandeel fijn terug te brengen met een zetmaat van 70 mm, in afwij- onder controle te houden; tijdens de naar 170 l/m3 en andere kleine aanpas- 8 Doorsnede bekisting proefstort VAKBLAD p04_artikel 2 7 I :43

5 singen aan het mengsel, werd tijdens opvolgende, kleine proefstorts wel een stabiel mengsel verkregen. De proefstort op grote schaal is uiteindelijk niet uitgevoerd. Het mengsel is opgebouwd met als basis CEM III/B 42,5 N aangevuld met CEM I 52,5R. Het in de eerste en tweede proefstort gebruikte kalksteenmeel is, vanwege het terugbrengen van de hoeveelheid fijn, uit het mengsel gehaald. De watercementfactor ligt onder de 0,40 en de korrelopbouw is zo samengesteld dat het goed is te verdichten en wel blijft staan. Het mengsel is kritisch op de gebruikte hoeveelheid water. Eén liter per m 3 water meer of minder geeft een groter verschil dan bij normaal beton. 10 De schaatsrol, een stalen rol van 3 m breed op twee sleden 11 De betonplaat van de eerste proefstort werd doormidden gezaagd om te bepalen of het beton goed was verdicht Met alleen een aangepast mengsel zou het beton niet voldoende blijven staan, maar alsnog onderuit zakken. Daarom is om de 1 m in lengterichting tevens gebruikgemaakt van haringgraatstaal. Ook de aanwezigheid van omhullingsbuizen van de langsvoorspanning heeft bijgedragen aan het blijven staan van het mengsel. Afwerken beton Ook het afwerken van beton op een helling van 27 is een hele uitdaging gebleken. Tijdens de eerste proefstort is door de stortploeg gepoogd met een kleine vlindermachine het schuine vlak af te werken. Al snel bleek dit geen veilige methode te zijn voor de persoon die de 9 Het afwerken van het beton met een drijfrei bleek niet haalbaar machine bediende. Bijkomend probleem was dat deze machines zijn beveiligd met een olieniveausensor die de machine bij langdurige werkzaamheden op een helling zou doen afslaan. Ook het afwerken met een drijfrei was geen veilige methode. Immers het bedienen van een drijfrei is erg zwaar op de Al snel werd geconcludeerd dat het afwerken van het beton op een traditionele wijze geen haalbare kaart was. Gezocht moest worden naar een alter- schuine helling waardoor er risico is op natieve methode. Na enig speurwerk valgevaar (foto 9). Machinale afwerking werd een stalen rol van 3 m breed op van het vlak leek dus al snel geen optie. twee sleden ontwikkeld, de zogenoemde Bij de tweede proefstort zijn twee schaatsrol (foto 10). Deze sleetjes zijn andere methoden toegepast: het vlak afgesteld op een dekking van 6 cm. In de afharken van het beton en het afwer- navolgende proefstort is deze schaatsrol ken met een debbie (houten plank met verder ontwikkeld. Zo is er een motor op stok). Ook met deze methoden was het aangebracht die de rol tegen de werkrich- beton niet goed af te werken. Het pro- ting laat indraaien. De schaatsrol wordt bleem zat er voornamelijk in dat de met twee lieren omhoog getrokken. persoon die de handeling uitvoerde op het schuine vlak, moest gaan staan en Beproevingen proefstorts hierdoor niet stabiel genoeg stond om Na het uitharden van de eerste proef- het afwerkmaterieel te bedienen. stort is de betonplaat doormidden 8 VAKBLAD I

6 Stroken tapijt met om de 30 cm een houten balk ten behoeve van de veiligheid gezaagd. Zo kon worden bepaald of de bovenwapening extra langsstaven het beton overal goed was verdicht en Ø16 aangebracht. het goed rondom het haringgraatstaal was gekomen (foto 11). Ondanks het Eerste stort moeilijk verwerkbare beton waren de Eind augustus 2014 vond de eerste resultaten goed en zaten slechts op drie stort van de Promenadebrug plaats, locaties kleine grindnesten. Om de met een grootte van 760 m 3. Als vertrekpunt werd na overleg voor de eer- waterindringing te bepalen, zijn er tevens kernen geboord. Deze gaven bij ste stort een zetmaat tussen de 120 en de eerste afwerkingsmethoden geen 140 mm gekozen, maar al snel kwamen we gezamenlijk op een zetmaat goede resultaten. Na het aanpassen van het betonmengsel en het toepassen van de schaatsrol tijdens de laatste stort zo gebleven en er zijn geen aan- van ±160 mm uit. Dit is vanaf de eerste proefstorts, zijn na het uitharden van passingen meer aan het betonmengsel het element wederom beproevingen gedaan. Om het mengsel op de juiste gedaan. Zowel de verdichting van het wijze aan te leveren, werd in het begin beton, alsook de waterindringing en de iedere auto op de centrale gecontro- sterkte voldeden aan de gestelde eisen. leerd. Op locatie werden door een betontechnoloog van de betonmortelleverancier ook steekproefsgewijze metingen verricht. 12 Vooraf was een aanvoersnelheid afgesproken van 30 m 3 /u. Tijdens de eerste uren bleek dat het afwerken van de schuine delen erg veel tijd in beslag nam, waarop de aanvoersnelheid direct is aangepast. Dit kwam mede doordat het afwerken met deze schaatsrol logistiek gezien uitdagend was. Dit omdat er naast de aanwezige trilnaalden et cetera nu ook lieren, rollen en bekabeling aanwezig waren op het dek voor de bediening van de schaatsrol. De eerste stort, die om uur begon, is uiteindelijk rond middernacht afgerond. Mede door een positieve inzet van alle betrokken partijen is deze eerste stort goed verlopen en is gebleken dat de goede voorbereiding haar vruchten heeft afgeworpen. Op het moment van schrijven is de rijbaan van de Promenadebrug in gebruik genomen, moeten de passerelles worden afgebouwd en aansluitend de voetpaden worden opengesteld. Vanaf dat moment kan het publiek de bijzondere vormgeving van de brug met eigen ogen aanschouwen. 13 De goede voorbereiding heeft zijn vruchten afgeworpen foto: Thea van den Heuvel / DAPh Veiligheid Om veilig te kunnen werken op het dek zijn naast een standaard randbeveiliging ook andere veiligheidsvoorzieningen getroffen. Om veilig te kunnen werken op het schuine deel van de kist, zijn stroken tapijt toegepast waar om de 30 cm een houten balk in zat verwerkt (foto 12). Op deze wijze is een voorziening getroffen om veilig het schuine deel van de kist op te lopen. Om ervoor te zorgen dat de vlechter zo min mogelijk op de gladde, schuine kist moest werken, is gekozen de wapening zo veel mogelijk te prefabriceren. Op deze wijze kon na het aanbrengen van de onderwapening veilig op het schuine deel worden gewerkt. Om veilig over de wapening te kunnen lopen en het beton te kunnen storten, zijn op VAKBLAD I