auteur Rutger Veldhoen Visser & Smit Bouw bv Diverse slimme oplossingen doorslaggevend bij aanbesteding parkeergarage Jaarbeursplein Nog dit jaar moet de grondige facelift van het Jaarbeursplein in Utrecht klaar zijn. Belangrijk onderdeel van het project is de ondergrondse parkeergarage. Uitvoeringstechnisch een zeer aansprekend werk, onder meer dankzij een betonnen stempel- raam dat is gebruikt als werkplatform en is geïntegreerd in de definitieve constructie (foto 1). H et nieuwe Jaarbeursplein heeft een prominente plek in de plan- nen voor de herinrichting van het stati- onsgebied in Utrecht. Het autovrije plein moet een stuk levendiger worden en plaats bieden aan grote manifesta- ties en evenementen. Op het plein komen bomen en een grote vijver die (afgedekt) kan dienen als podium. Onder het plein bevindt zich een par- keergarage met een oppervlak van 120 × 66 m 2, die plek moet bieden aan 778 auto's, over drie lagen. De ingang voor auto's bevindt zich op de Croeselaan. Het interieur krijgt door het hoge afwer- kingsniveau en het kleurgebruik een opvallend frisse uitstraling (foto 2). De Stempelraam geïntegreerd in constructie 2 De parkeergarage heeft een hoog afwer- kingsniveau, foto: Marina Kemp in opdracht van Van Hat- tum en Blankevoort 4 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 4 08-10-18 13:22 1 LEKA-palen als onder- steuning van het stem- pelraam, foto: Lievense wanden zijn uitgevoerd als blijvende stalen damwanden die Ferrari-rood zijn geverfd. De plafonds zijn wit en de vloeren deels knalgeel. Fraai zijn ook de witte kolommen met rode bies, die zijn vormgegeven als ovale zandloper. Stempelraam Als oplossing voor de stabiliteit van de bouwput bedacht de aannemer een betonnen stempelraam. Eén raam aan de bovenzijde was voldoende voor de stabiliteit van de hele put. Het stempel- raam is in de definitieve situatie geïnte- greerd in het dak van de parkeergarage. Met deze oplossing werd afgeweken van het referentieontwerp, dat uitging van een traditioneel stalen stempelraam. Deze oplossing vormde een van de doorslaggevende onderdelen waarmee de Engineer&Construct-tender werd gewonnen door de combinatie van twee VolkerWessels-ondernemingen Van Hattum en Blankevoort en Visser & Smit Bouw, een team waarin de kennis van infra en u-bouw samenkwamen. De reden om voor een betonnen stem- pelraam te kiezen, was vooral het beperken van risico's. Het verwijderen van het stempelraam zou namelijk onherroepelijk leiden tot vervormingen van de damwanden en de omliggende grond. Vanwege de plek, centraal in Utrecht en tussen nabijgelegen pan- den, zou dit tot grote risico's leiden. Ook de bouwfasering zou bij een stalen stempelraam een stuk complexer zijn. Een bijkomend voordeel van het beton- nen stempelraam was dat het kon wor- den gebruikt voor een werkplatform tij- dens de uitvoering. Door de centrale positie van het platform in de bouw- kuip waren daardoor minder grote kra- nen en betonpompen nodig. Tot slot is een blijvend stempelraam duurzamer omdat het tijdens de bouw niet hoeft te worden verwijderd. Het stempelraam is op maaiveldniveau ter plaatse in het zand gestort op pre- fab balkbodems en met behulp van randbekistingen (foto 3). Ondersteuning Er moest een oplossing worden gevon- den om het stempelraam in de bouw- fase te ondersteunen, vanaf het moment dat de grond werd afgegraven. In eerste instantie is gekeken of er op de plek van de definitieve kolommen een tijdelijke ondersteuning mogelijk was. Dat bleek niet het geval: door de mogelijke scheef- PROJECTGEGEVENS project Parkeergarage Jaarbeursplein (Croeselaan) opdrachtgever Gemeente Utrecht opdrachtnemer Bouwcombinatie Jaarbeursplein, bestaande uit de VolkerWessels- ondernemingen Visser & Smit Bouw en Van Hattum en Blankevoort leverancier betonmortel Dyckerhoff Basal aanbrengen onderwaterbeton Faber onderwaterbeton Aquatech Diving leverancier ankers e.d. Hakron grondwerk Aannemingsbedrijf Bonneveld BV waterdichte bitumenlaag Kimmenade architect Zwarts & Jansma Architecten constructeur Bartels Ingenieurs voor Bouw & Infra 5 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 5 08-10-18 13:22 3 Het storten van het stempelraam, foto: Henk Wind (Bouwwereld) stand en maatafwijkingen van tijdelijke palen was dat niet haalbaar. In plaats daarvan is gekozen voor toe- passing van Leka-palen tussen de defi- nitieve kolommen in (foto 1). Leka- palen zijn boorpalen die bestaan uit een stalen buis en zijn voorzien van een schroefkop en een groutlichaam. De palen zijn tot ruim 30 m beneden maai- veld aangebracht. Boven op elke paal is een deksel gelast met een verticale pin. Deze pinnen staken in de later gestorte balken van het stempelraam en zorgde voor stabiliteit van de palen. Werkplatform De parkeergarage moest worden gebouwd op een bijzonder klein bouw- terrein. Plek voor een torenkraan was er nauwelijks. Daarom is, zoals gezegd, óp het stempelraam een werkplatform (werkbrug) gecreëerd. Op dit platform kon een mobiele kraan heen en weer rijden (foto 4 en 5). Aan- en afvoer van materiaal, zoals betonmortel, moest voor een belangrijk deel over deze plat- forms geschieden. Om het gehele gebied onder het stem- pelraam te kunnen ontgraven, is de positie van het platform tijdens de bouw één keer aangepast: twee gekop- pelde platforms werden omgebouwd tot één platform. De platforms zijn opgebouwd met demontabele casset- tes die tijdens het uitgraven te verplaat- sen waren. Onderwaterbetonvloer De horizontale afsluiting van de bouw- kuip is gerealiseerd met een onder- waterbetonvloer (owb-vloer) van circa 1,0 m dik. Deze is gestort op Gewi- ankers, in totaal 1400 stuks. Hiermee werd de opwaartse waterdruk op de onderwaterbetonvloer tijdens de bouw opgenomen. De fundering is berekend als paal-plaat- fundering: de belasting in de eindfase wordt door zowel de Gewi-ankers als door de onderste vloer opgenomen, wat mogelijk was door de relatief goede zandbodem in Utrecht. De Gewi-ankers worden tijdens de bouw dus op trek en in de definitieve fase op druk belast. Om de diepte van de bouwkuip te beperken, zijn de poeren, die zich onder de definitieve kolommen bevin- den, geïntegreerd in de owb-vloer. Op die plekken is de owb-vloer gewapend uitgevoerd (fig. 6). Om de wapening rond de groutankers te kunnen aan- brengen, rekening houdend met tole- rantie van de ankers, is gebruikgemaakt van een tijdelijk frame van steigermate- riaal. Dit frame is gebruikt om de wape- ning in den droge te vlechten. Enkele wapeningsstaven zijn losgehouden om later op de juiste positie te kunnen schuiven (fig. 6). De korf zelf is op hulp- staven en hoeklijnen gesteld. Het aanbrengen van een wapeningsnet onder water is vaak bijzonder kritisch. Er bestaat een reëel risico dat de netten tijdens het storten gaan opdrijven. In 4 en 5 Werkbrug in twee verschillende opstellingen 6 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 6 08-10-18 13:22 dit project was dat niet aan de orde, mede dankzij een zeer ervaren uitvoerder. Het storten van de owb-vloer was een huzarenstukje op zich. In totaal moest een kleine 9000 m 3 beton worden gestort. Om de hinder voor de omge- ving te beperken, is deze stort non-stop in circa 100 uur uitgevoerd. Er waren ongeveer 800 vrachten mee gemoeid. Om onderbrekingen in het storten te voorkomen, had de betonleverancier een speciale ontheffing om met de truckmixers over de busbanen in het centrum van Utrecht te rijden. Ook stond er continu een tweede betoncen- trale stand-by. Om de stort goed te laten verlopen, is intensief overleg geweest tussen Bouw- combinatie Jaarbeursplein, Faber Onderwaterbeton, Aquatech Diving en Dyckerhoff Basal. In gezamenlijk over- leg werden opstelplaatsen van de betonpompen, de stortmethodiek, het afvoeren van het slib en de stabiliteit van het betonmengsel vastgesteld. In totaal zijn vijf betonpompen gebruikt. Twee tot drie hebben daadwerkelijk staan pompen tijdens de stort van het 6 Detail poerwapening met losse staven, hulp- staven en hoeklijn 7 Ankers op de dam- wanden ter plaatse van de hellingbaan Fasering In de uitvoering is de volgende fasering toegepast: ? Aanbrengen (definitieve) damwan- den ? Aanbrengen Leka-palen als onder- steuning stempelraam ? Aanbrengen groutankers als onder- steuning onderwaterbetonvloer ? Storten stempelraam ? Ontgraven bouwput ? Aanbrengen wapening onderwater- betonvloer ? Storten onderwaterbeton ? Leegpompen put ? Schoonspuiten owb-vloer en damwanden ? Storten constructievloer ? Aanbrengen kolommen -3-laag ? Aanbrengen balkbodems en vloer -2 ? Aanbrengen kolommen -2-laag ? Aanbrengen balkbodems en vloer -1 ? Storten kolommen -1 ? Storten bg-vloer tussen stempelraam ? Verwijderen Leka-palen 7 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 7 08-10-18 13:22 onderwaterbeton. De overige twee dienden als back-up. De gemiddelde verwerkingssnelheid was 110 m 3/uur. Waterdichtheid Op de owb-vloer is een constructieve vloer aangebracht. Uit kostenoverwegin- gen is er tussen de owb-vloer en de con - structievloer geen grindlaag toegepast. Voor een goede waterdichte verbinding met de damwanden zijn deuvels toege - past (foto 7). Desondanks konden lekka - ges niet worden voorkomen. Op diverse damwandplanken afgelast ten behoeve van waterdichtheid. Dit had wel wat invloed op het afwer- kingsniveau: door de lassen hebben de damwanden een wat ruwere uitstraling. Om de damwanden te kunnen schilde - ren, was het nodig ze volledig blank te stralen. Daarbij zijn enkele gelaste naden weer opnieuw gaan lekken, waardoor het laswerk op diverse plek - ken moest worden hersteld. Tussenvloeren De -2- en -1-vloer dragen op balkbo- dems die zijn opgelegd op de prefab kolommen. De balkbodems zijn ter plaatse gestort, op de kolommen en tussen de Leka-palen (foto 8). Tussen de balkbodems op deze tussen- verdiepingen bedraagt de overspan- ning 16 m. Deze zijn uitgevoerd met breedplaten (foto 8). Het materiaal voor de vloeren moest door het stem- pelraam worden aangevoerd. De breedplaten liggen tussen de balkbo- dems in, waardoor de vloer aan de onderzijde dus volledig vlak is. Dakvloer De kolommen onder het stempelraam zijn niet zoals de onderste twee lagen in prefab beton maar in ter plaatse gestort beton uitgevoerd (foto 9). Omdat de balken van het stempelraam al aanwezig waren, was prefab beton niet mogelijk. Voor het storten van de kolommen zijn de bekistingsmallen van de prefab-betonleverancier overgeno- men, die vooraf al zodanig waren ont- worpen dat ze geschikt waren voor storten op locatie. Tussen de balken van het stempelraam (in twee richtingen) zijn breedplaat- vloeren aangebracht, waarna het geheel met een druklaag is aangestort. Zo ontstond een dikke massieve vloer, die aan de onderzijde volledig vlak is. Alleen de balkbodems en de naden van de breedplaten zijn zichtbaar. De dakvloer wordt zeer zwaar belast. Tijdens de bouw door zwaar materieel en in de eindfase door onder meer natuurstenen tegels, een zandpakket, een vijver en bomen. Zowel de stem- 8 De tussenverdieping is in breedplaat uitgevoerd, foto: Lievense 8 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 8 08-10-18 13:22 pels zelf als de tussengelegen vloeren zijn daarom met naspanning uitge- voerd. Voor de vloerdelen is deze na spanning in de druklaag aange- bracht. Om de strengen te kunnen aan- spannen, zijn inkassingen in de vloer opgenomen die later zijn aangestort (foto 10). De voorspanning in de bal- ken is op dezelfde manier uitgevoerd. In de berekening van de balken moest rekening worden gehouden met wisse- lende steunpunten. Eerst lagen die ter plekke van de Leka-palen en later ter plekke van de kolommen. Verbinding druklaag-balken De bovenzijde van de druklaag was gelijk aan de bovenzijde van de balken. Doordat er dus geen doorgaande druk- laag aanwezig was, was de verbinding tussen de balken en de tussenstorts kri- tisch voor lekkages. Voor een goede verbinding tussen de druklaag en de balken zijn aan boven- en onderzijde stekankers toegepast en zijn de zijkan- ten van de balken opgeruwd (foto 11). Toch kon, mede als gevolg van het krimpen van het beton, niet worden voorkomen dat de voeg tussen de bal- ken en de vloeren ging lekken. Dit is opgelost door over de vloer een soort zelfhelend spuitbitumen aan te brengen. 9 Kolommen op de -1 vloer zijn ter plaatste gestort, foto: Henk Wind (Bouwwereld) 10 Naspanning in inkassingen in vloeren 11 Breedplaten tussen de balken van het stempel- raam en ankers voor de verbinding, foto: Henk Wind (Bouwwereld) 9 VAKBLAD I 3 2018 P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 9 08-10-18 13:22 De Leka-palen zijn ? nadat de kolom- men klaar waren ? verwijderd, tot iets onder de bovenkant van de vloeren. De inkassingen zijn vervolgens aangestort (foto 12). Tot slot Om de bouw van de parkeergarage Jaarbeursplein op een bijzonder kleine locatie mogelijk te maken, werd flink wat inventiviteit van de aannemer gevraagd. De oplossing die de bouw- combinatie voor dit project had bedacht, met als blikvanger een perma- nent stempelraam, vormde uiteindelijk de doorslag in de aanbesteding. Inrit Het project is gerealiseerd in twee bouwkuipen. Naast de in dit artikel beschreven kuip voor de garage zelf, was er ook een kuip voor de inrit. De twee bouwkuipen werden gescheiden door een damwand die in een latere fase is afgebrand (foto 13). Die scheiding was nodig vanwege het stempelraam. Vanwege de bijzondere vorm van de inrit, met een geknikte helling en een in horizontale zin taps toelopend vorm, was ook deze inrit een flinke uitdaging. Alleen al het vinden van het juiste betonmengsel was niet eenvoudig. Dit mengsel moest vloeibaar genoeg zijn om soepel de hele inrit te kunnen storten, maar stug genoeg om het hellende deel in lagen aan te kunnen brengen. In de hellingbaan zit een vloerverwarming die is aangesloten op de stadsverwarming. 12 Aangestort beton op posities tijdelijke LEKA-palen 13 Afgebrande damwand tussen bouwkuip inrit en garage Ondanks enkele tegenslagen is het pro- ject naar ieders tevredenheid verlopen. In 2018 worden het plein en de garage geopend. Voor de opdrachtnemer zit het er dan echter nog niet op. In de opdracht zit tevens het onderhoud voor een periode van 15 jaar. AFZINKKELDERS PREFAB KELDERBAKKEN PREFAB KELDERWANDEN GESTORTE KELDERS TRILLINGVRIJ GEEN BARRIÈREWERKING GRONDWATER BOUWEN OP DE ERFGRENS BOUWEN OP DE ERFGRENS BESPARING BOUWTIJD EN RISICO DAMWAND (NIET NODIG) 035-588 1888 info@kelderbouw.nl www.kelderbouw.nl MBS Kelderbouw Energieweg 2 3762 ET Soest P04_Parkeergarage_Jaarbeursplein-Nieuw.indd 10 08-10-18 13:23