KUNSTWERK VERBINDINGSBOOG A13/A16 MET ONDERSTEUNINGSCONSTRUCTIE OP NIET-DR A AGKR ACHTIGE ONDERGROND Onderdeel van het project A16 Rotterdam (De Groene Boog) is de aansluiting met de A13, met onder meer een ongelijkvloerse, gekromde kruising van de nieuwe hoofdrijbanen van de A16 Rotterdam met de A13 rijbaan richting Den Haag, het kunstwerk K10. Voor de tijdelijke ondersteuningsconstructie van dit kunstwerk moest rekening worden gehouden met een korte bouwtijd en een niet-draagkrachtige ondergrond. Ondersteuningsconstructie ONDERSTEUND ARTIKELENSERIE Dit is het vierde in een serie van vier artikelen over bekistings- en ondersteuningsconstruc- ties in het project A16 Rotterdam. Het eerste artikel is een algemene inleiding, het tweede gaat over de bekisting van de Rottemerentun- nel, het derde over de bekisting in de y-over bij de aansluiting met het Terbregseplein en het vierde over de ondersteuningsconstructie in de verbindingsboog met de A13. 1 Kunstwerk K10 in aanbouw. Tussen landhoofd en tussensteunpunt de tijdelijke fundering voor de ondersteuningsconstructie, Sjaak Boot Fotografi e 19 VAKBL AD 4 2021 Auteur Ronald van Gils, Safe BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 19BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 19 20-12-21 15:1020-12-21 15:10 A an de westzijde, bij Rotterdam The Hague Airport sluit de nieuwe A16 aan op de A13 richting Delft, met een hoog gelegen verbindingsboog. Een van de kunst- werken in deze boog is K10. Dit betreft een van de 6 kunstwerken in deelgebied 1 waar voor Safe de opdracht heeft gekregen voor de ondersteuning van het betonwerk. De opdracht omvatte de engineering, de leverantie en de arbeid van alle benodigde ondersteuningscon- structies inclusief dekbekisting. Daarnaast verzorgt Safe ook alle benodigde vlechtstei- gers en trappentorens in dit deelgebied. K10 Van de 6 genoemde kunstwerken is K10 met afstand de meest uitdagende. Het kunstwerk is verdeeld in twee afzonderlijke dekken, in twee overspanningen (een tussensteunpunt). De totale lengte is circa 103 m. De dekken zijn gekromd en lopen in diagonale richting op. De te ondersteunen dekdikte bedraagt maximaal 1550 mm en het betonopper vlak is 3600 m 2 groot. In het ontwerp van deze ondersteuning moest rekening worden gehouden met een niet voldoende draagkrachtige ondergrond. Van- wege deze kenmerken, de korte montage- en demontagetijden en de gewenste veiligheid, was een goede voorbereiding essentieel voor het succes van dit project. ONDERGROND Waar het merendeel van de ondersteunings- constructies in Nederland wordt gebouwd op een betonnen onder vloer of verdichte grond met stelconplaten, was dit bij K10 niet moge- lijk. Dit stuk grond ten noorden van Rotterdam en parallel aan de A13 richting Den Haag was niet draagkrachtig genoeg om het gewicht van het te storten brugdek te dragen. Na verschillende studies door De Groene Boog is besloten om de ondersteuning te funderen op stalen balken, die vanaf de poeren van beide landhoofden worden geplaatst richting het mid- densteunpunt (fi g. 4). Vanwege de grote afstand tussen landhoofd en middensteunpunt zijn er tussen deze punten tijdelijke funderings- balken in het werk gestort om de stalen balken op te leggen (foto 5, 6). Deze funderingsbalen zijn weer gefundeerd op hulppalen. Dankzij deze tussensteunpunten konden de afmetingen van de stalen balken beperkt worden gehou- den. Alleen al om de ondersteuningsconstructie te funderen, zijn 320 heipalen, 1000 m 1 funde- ringsbalk en 450 ton stalen balken toegepast. Bij de poeren zijn de stalen balken opgelegd op moerbalken. Het raster van de stalen balken is afgestemd op het raster van de ondersteu- ningsconstructie, die bovenop de stalen bal- ken is geplaatst. Een vroegtijdige samenwer- kring hierbij tussen De Groene Boog en Safe was essentieel voor het succes. De stalen balken die over de poeren en funde- ringsbalken heen liggen, zijn berekend als lig- ger over meerdere steunpunten. Gekozen is hoofdzakelijk voor balken HE300B en HE400B met een lengte van circa 10 m. Door te kiezen voor een constante vakverdeling was de belas- ting op de stalen balken in de regel gelijk, net als de bijhorende doorbuiging. Het stalen balkenraster is horizontaal gefi xeerd door middel van omkransingen aan de middenpijlers. Dit om eventuele horizon- taalkrachten op te nemen. Omdat het niveau van de poer ter plaatse van het middensteunpunt bijna 2 m lager lag dan de poeren van de landhoofden, moest deze geconcentreerde lijnlast uit de moerbalk onder de stalen balken door middel van een extra ondersteuningsconstructie worden opgevan- gen (foto 5, fi g. 7). ONDERSTEUNING Doordat de ondergrond door de heipalen en funderingsbalken voldoende draagkrachtig is gemaakt, kon hierop de ondersteuningscon- structie voor het dek worden gerealiseerd (foto 8, 9). Hier voor is het Poly ondersteu- ningssysteem van Safe ingezet. Dit systeem is toepasbaar tot stempelbelastingen van ruim BETROKKEN PARTIJEN De specifi ek bij dit projectonderdeel betrokken partijen: project A16 Rotterdam projectonderdeel Kunstwerk K10 bij aansluiting A13 opdrachtgever Rijkswaterstaat opdrachtnemer De Groene Boog, bestaande uit BESIX, Dura Vermeer, Van Oord, TBI-bedrijven Croonwolter&dros en Mobilis, John Laing en Rebel ondersteuningsconstructie: Safe 3 Kunstwerk K10 met twee dekken in aanbouw (foto: Topview) 2 Toekomstbeeld aansluiting A13 ? A16 20 VAKBL AD 4 2021 BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 20BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 20 20-12-21 15:1020-12-21 15:10 100 kN. De verticale opbouw van de stempel bestaat uit een binnenbuis, middenstuk en een spindel van 1400 mm. De stempels zijn door middel van systeemliggers en -diagonalen aan elkaar gekoppeld. Door gebruik te maken van systeemliggers en -diagonalen kan het sys- teem snel en stabiel worden opgebouwd. Omdat de ondersteuningshoogtes oplopen tot ongeveer 5000 mm, wordt er slag voor slag omhoog gebouwd. Op de slagen worden stei- gerdelen als montagevloer geplaatst, om een veilige verticale opbouw te garanderen. Het hoogteverschil tussen de laagste stempelposi- tie en hoogste stempelpositie bedroeg tijdens het opbouwen 3000 mm. Het gehanteerde ras- ter is in hoofdzaak gemiddeld 1500 mm (1800 mm/1200 mm) x 1200 mm met een stem- pellast van ongeveer 80 kN. DEKBEKISTING Vanaf de eerder genoemde montagevloer kun- nen op een veilige manier aluminium onderslag- balken en H20-dragers worden gemonteerd. Met deze dragers wordt een eerste aanzet gege- ven tot het ver vaardigen van de dekbekisting (foto 10). Grootste uitdaging is hier de vormge- ving van de onderzijde van het betondek, die dubbel gekromd is en diagonaal schuin in hoogte verloopt. Door toepassing van de spindel die in twee richtingen kantelbaar is, was het mogelijk 4 Stalen balken op poer landhoofd, met daarop de ondersteuningsconstructie 21 VAKBL AD 4 2021 BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 21BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 21 20-12-21 15:1020-12-21 15:10 om de contouren gesegmenteerd te volgen. Ver- volgens is de 18 mm betonplex in een halfsteens v erband vernageld op de H20-kinderbinten, die vanwege de aanzienlijke betondikte hart-op- hart 300 mm zijn gemonteerd. In de voorbereiding is veel aandacht besteed aan de maatvoering van de verschillende spin- dels. Het betondek had immers op iedere posi- tie een andere hoogte. De doorbuiging van de ondersteunende stalen balken en de gewenste toog moest in het betondek worden verrekend in de spindeluitdraai. Gelijktijdig met het aanbrengen van het beton- plex is ook de randbeveiliging aangebracht. Hier zijn fijnmazige EPS-hekken met geïnte - greerde schoprand toegepast. Dit om te voor - komen dat er voorwerpen vanaf de dekbekis - ting naar beneden kunnen vallen. UIT VOERING Ook de uitvoering kende een aantal uitdagin- gen. Een daar van was de maatvoering, zowel in het verticale vlak als in het horizontale vlak. Om te waarborgen dat de stalen balken op de juiste positie liggen, is gebruikgemaakt van een speci- ale mal. Vanaf het moment dat balken op hun positie lagen, moest het raster beloopbaar wor - den gemaakt. Het hoogteverschil tussen boven- kant stalen balk en maaiveld bedroeg bijna 1 m. Door met steigerdelen looppaden over de stalen balken te creëren werd ook de toegankelijkheid gewaarborgd. De verticale maatvoering werd tijdens de bouw continu gemonitord en gewaar - borgd door een maatvoerder met total station, zodat elke stempelpositie op de juiste hoogte kon worden ingesteld. Zoals gebruikelijk werd de constructie na gereed - komen met een overdrachtsformulier overgedra- gen aan de hoofdaannemer, die daarna kon star - ten met zijn ver volgwerkzaamheden. Daags voor de s tort is de constructie nogmaals gekeurd door Safe (projectmanager en constructeur). Na onze stortvrijgave wist de hoofdaannemer dat zij het dek met een gerust hart konden storten. Er is een gezamenlijk werkplan gemaakt voor het spannen van het dek en het demonteren van de ondersteuningsconstructie. De voor - spanning is conform het spanprotocol in ver - schillende fases aangebracht, waardoor ook de ondersteuning in verschillende fases is gedemonteerd. Eerste het laten zakken van de ondersteuning bij de opleggingen, daarna het laten zakken van de overige ondersteuning en de complete demontage van de constructie. 6 Tijdelijke funderingsbalken in de maak 5 T ijdelijke funderingsbalken als ondersteuning voor stalen balken. Rechts de extra ondersteuningsconstructie ter overbrugging van het hoogteverschil bij het middensteunpunt 22 VAKBL AD 4 2021 BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 22BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 22 20-12-21 15:1020-12-21 15:10 Niet alleen het op een veilige manier plaatsen en verwijderen van de ondersteuningsconstructie, ook de gevraagde snelheid was een uitdaging. Afspraak was immers dat de constructie inclu- sief getimmerd dek binnen 5 weken gereed zou zijn. Dit is uiteindelijk behaald, zonder veilig- heidsissues. Door een prima samenwerking tus- sen het uitvoeringsteam van de hoofdaannemer en het uitvoeringsteam van Safe is de klus geza- menlijk geklaard. WERKPL AN De manier van monteren en demonteren stond uitvoerig beschreven in het werkplan. Dit werk- plan, onderdeel van het VGWM-plan (veiligheid, gezondheid, welzijn en milieu) is vooraf bespro- ken met het uitvoeringsteam van de hoofdaan- nemer. Door vroegtijdig in te zoomen op risico's konden deze tijdig worden besproken en weggenomen. Iedere monteur van Safe is vooraf op de hoogte gebracht van de inhoud van het plan en moest zich hieraan conformeren. 7 Extra ondersteuningsconstructie stalen balken t.p.v. het middensteunpunt 8 Montage ondersteuning op stalen balken 9 Montage ondersteuning op stalen balken 11 Dek gestort, ondersteuning gedemonteerd, funderingsbalken deels verwijderd 10 Ondersteuning en dekbekisting 23 VAKBL AD 4 2021 BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 23BV 4 2021-4 Groene boog - K10a.indd 23 20-12-21 15:1020-12-21 15:10