10 VAKBLAD I 3 2015auteur ing. Herman Barendregt MBA Besix Nederland, ir. Patriek Depuydt Besix Engineering Department,ing. Bernd Van den Bossche BAS Research & Technology118 m hoge Schelderadartoren bij Neeltje Jans uitgevoerd met klimbekistingKlimbekistingonder deradarOm een betere (radar)dekking te krijgen en hetscheepvaartverkeer vlotter en veiliger te laten ver-lopen, is op het voormalige werkeiland NeeltjeJans de nieuwe 118 m hoge Schelderadartorengebouwd. Diverse eisen uit het ontwerp leiddentot toepassing van een klimbekisting. Door het uit-voeren van proeven vooraf en zorgvuldige sturingvan verharding van het beton, kon de ontkistings-tijd worden gereduceerd.Ten behoeve van een veilig en vlotscheepvaartverkeer in het Schelde-gebied werken de Vlaamse en Neder-landse overheid samen in het Gemeen-schappelijk Nautisch Beheer (GNB).Resultaat hiervan is onder meer hetgrensoverschrijdende project de Schel-deradarketen (SRK). Dit is een keten diehet scheepvaartverkeer op de Noord-zee vanaf de Belgisch-Franse grens toten met de Steenbank (40 km voor dekust van Domburg) in beeld brengt.Hij is cruciaal voor het terugdringenvan de wachttijden van schepen enhet bevorderen van de nautische veilig-heid. De SRK bestaat momenteel uit22 onbemande radarposten en 6bemande verkeerscentrales (Hans-weert, Terneuzen, Vlissingen, Zand-vliet, Zeebrugge en Zelzate). Er is eenuitbreiding voorzien tot 29 posten. Eenvan de nieuwe posten is de Schelde-1De nieuwe 118 m hogeSchelderadartoren inaanbouwfoto 1, 5, 6, 8 en 9:RWS, Ente Breed10 VAKBLAD I 3 2015auteur ing. Herman Barendregt MBA Besix Nederland, ir. Patriek Depuydt Besix Engineering Department,ing. Bernd Van den Bossche BAS Research & Technology118 m hoge Schelderadartoren bij Neeltje Jans uitgevoerd met klimbekistingKlimbekistingonder deradarOm een betere (radar)dekking te krijgen en hetscheepvaartverkeer vlotter en veiliger te laten ver-lopen, is op het voormalige werkeiland NeeltjeJans de nieuwe 118 m hoge Schelderadartorengebouwd. Diverse eisen uit het ontwerp leiddentot toepassing van een klimbekisting. Door het uit-voeren van proeven vooraf en zorgvuldige sturingvan verharding van het beton, kon de ontkistings-tijd worden gereduceerd.Ten behoeve van een veilig en vlotscheepvaartverkeer in het Schelde-gebied werken de Vlaamse en Neder-landse overheid samen in het Gemeen-schappelijk Nautisch Beheer (GNB).Resultaat hiervan is onder meer hetgrensoverschrijdende project de Schel-deradarketen (SRK). Dit is een keten diehet scheepvaartverkeer op de Noord-zee vanaf de Belgisch-Franse grens toten met de Steenbank (40 km voor dekust van Domburg) in beeld brengt.Hij is cruciaal voor het terugdringenvan de wachttijden van schepen enhet bevorderen van de nautische veilig-heid. De SRK bestaat momenteel uit22 onbemande radarposten en 6bemande verkeerscentrales (Hans-weert, Terneuzen, Vlissingen, Zand-vliet, Zeebrugge en Zelzate). Er is eenuitbreiding voorzien tot 29 posten. Eenvan de nieuwe posten is de Schelde-1De nieuwe 118 m hogeSchelderadartoren inaanbouwfoto 1, 5, 6, 8 en 9:RWS, Ente Breed11VAKBLAD I 3 2015radartoren, op het voormalige werk-eiland Neeltje Jans (fig. 2). Dankzij deaanzienlijke hoogte van 118 m kan degeavanceerde radarantenne straks totwel 40 km de Noordzee opkijken enkan onderscheid worden gemaakt tus-sen dicht bij elkaar liggende schepen.VormgevingDe toren is vormgegeven als eenslanke, ronde betonnen toren met eenbuitendiameter van 5,90 m. Naarboven toe wordt de toren geleidelijkbreder en vormt uiteindelijk een kop.Hiermee wordt ruimte gecre?erd voortechnische installaties. Verticale canne-lures (verdiepte groeven) met eenantraciete kleur versterken de slank-heid en stoere uitstraling van de toren.Bovenop de toren, op NAP +118 m,staat de radarinstallatie. De positie-vastheid van de radar is essentieel voorzijn veilige werking, ook bij extremeweersomstandigheden. Daarom is veelaandacht besteed aan de vervormingvan de toren. Er is onder meer eenwindtunnelonderzoek met schaalmodel1/75 (foto 3) uitgevoerd om de wind-snelheden rond de kop van te torente bepalen.Om een zeer stabiel radarbeeld tegaranderen, bedraagt de hoekver-draaiing van de ondersteuning vande radar bij windsnelheden met refe-rentiewaarde 100 jaar tot 162 km/h,maximaal 0,25? ten opzichte van deverticaal. Vanwege de vereiste stijfheidis gekozen voor beton met een hogeE-modulus (zie alinea `Eisen beton-mortel') en het naspannen van hetbeton. Deze naspanning is aange-bracht met rechte naspankabels inde betonnen ring, tot het niveauNAP +60,74 m. Zodoende kon over devolledige hoogte van de toren wordengerekend met de buigstijfheid van eenongescheurde sectie. Tijdens de bouwzijn drie sets van negen spankabelsmet ankerplaat aangespannen op hetniveau van respectievelijk NAP +20,64m,NAP +46,16 m en NAP +60,74 m.Zodoende is de stabiliteit van de con-structie ook tijdens de bouw gewaar-borgd. Elke streng is aangespannenIntegraliteit van het ontwerpIntegraliteit van het constructief ontwerp enhet radarontwerp stond in dit project voorop.Voor een effici?nt geometrisch raakvlakken-beheer is een 3D BIM-model toegepast vanafhet voorontwerp tot en met het uitvoerings-ontwerp (fig. 4). Zodoende konden bijvoor-beeld vroegtijdig verschillende ontwerpoplos-singen worden opgesteld en vergeleken. Ditbetekende voor een slanke constructie metbelangrijke technische installaties een belang-rijke meerwaarde.Projectgegevensproject Schelderadartorenopdrachtgever Rijkswaterstaat, ministerie van Infrastructuur en Milieu(financiering: Nederlandse en Vlaamse overheid)opdrachtnemer Besix Nederlandleverancier bekisting Doka Nederlandleverancier betonmortel Betonmortel Grevelingenleverancier naspanning Dywidag Systems Internationalbetontechnologische onderzoek BAS Research & Technology en Betonmortel Grevelingenvormgeving Quist Wintermans Architekten en Welstandscommissiegemeente Veereconstructief ontwerp Besix Engineering Department3Schaalmodel van de radartoren omde invloed vormgeving van de kop op de radar-installatie te testen4BIM-modelradartorenSchelderadartoren2De Schelderadartoren ligt ophet voormalige werkeilandNeeltje JansVAKBLAD I 3 2015radartoren, op het voormalige werk-eiland Neeltje Jans (fig. 2). Dankzij deaanzienlijke hoogte van 118 m kan degeavanceerde radarantenne straks totwel 40 km de Noordzee opkijken enkan onderscheid worden gemaakt tus-sen dicht bij elkaar liggende schepen.VormgevingDe toren is vormgegeven als eenslanke, ronde betonnen toren met eenbuitendiameter van 5,90 m. Naarboven toe wordt de toren geleidelijkbreder en vormt uiteindelijk een kop.Hiermee wordt ruimte gecre?erd voortechnische installaties. Verticale canne-lures (verdiepte groeven) met eenantraciete kleur versterken de slank-heid en stoere uitstraling van de toren.Bovenop de toren, op NAP +118 m,staat de radarinstallatie. De positie-vastheid van de radar is essentieel voorzijn veilige werking, ook bij extremeweersomstandigheden. Daarom is veelaandacht besteed aan de vervormingvan de toren. Er is onder meer eenwindtunnelonderzoek met schaalmodel1/75 (foto 3) uitgevoerd om de wind-snelheden rond de kop van te torente bepalen.Om een zeer stabiel radarbeeld tegaranderen, bedraagt de hoekver-draaiing van de ondersteuning vande radar bij windsnelheden met refe-rentiewaarde 100 jaar tot 162 km/h,maximaal 0,25? ten opzichte van deverticaal. Vanwege de vereiste stijfheidis gekozen voor beton met een hogeE-modulus (zie alinea `Eisen beton-mortel') en het naspannen van hetbeton. Deze naspanning is aange-bracht met rechte naspankabels inde betonnen ring, tot het niveauNAP +60,74 m. Zodoende kon over devolledige hoogte van de toren wordengerekend met de buigstijfheid van eenongescheurde sectie. Tijdens de bouwzijn drie sets van negen spankabelsmet ankerplaat aangespannen op hetniveau van respectievelijk NAP +20,64m,NAP +46,16 m en NAP +60,74 m.Zodoende is de stabiliteit van de con-structie ook tijdens de bouw gewaar-borgd. Elke streng is aangespannenIntegraliteit van het ontwerpIntegraliteit van het constructief ontwerp enhet radarontwerp stond in dit project voorop.Voor een effici?nt geometrisch raakvlakken-beheer is een 3D BIM-model toegepast vanafhet voorontwerp tot en met het uitvoerings-ontwerp (fig. 4). Zodoende konden bijvoor-beeld vroegtijdig verschillende ontwerpoplos-singen worden opgesteld en vergeleken. Ditbetekende voor een slanke constructie metbelangrijke technische installaties een belang-rijke meerwaarde.Projectgegevensproject Schelderadartorenopdrachtgever Rijkswaterstaat, ministerie van Infrastructuur en Milieu(financiering: Nederlandse en Vlaamse overheid)opdrachtnemer Besix Nederlandleverancier bekisting Doka Nederlandleverancier betonmortel Betonmortel Grevelingenleverancier naspanning Dywidag Systems Internationalbetontechnologische onderzoek BAS Research & Technology en Betonmortel Grevelingenvormgeving Quist Wintermans Architekten en Welstandscommissiegemeente Veereconstructief ontwerp Besix Engineering Department3Schaalmodel van de radartoren omde invloed vormgeving van de kop op de radar-installatie te testenSchelderadartoren2De Schelderadartoren ligt ophet voormalige werkeilandNeeltje Jans12 VAKBLAD I 3 2015tot 20,8 ton. De uitvoering van deactieve verankering voor de naspan-kabels is vereenvoudigd door hiervooreen ruimte te voorzien, gelegen onderde funderingszool. Boven NAP +60,74 mis de betondoorsnede uitgevoerd intraditioneel gewapend beton. Deberekende betontrekspanningenbedragen maximaal 0,8 MPa opniveau NAP +60,74 m bij een wind-belasting met referentieperiode 100jaar. Voor de begroting van vervor-mingen kan een buigstijfheid van eenongescheurde sectie verondersteldworden.KlimbekistingNa de aanleg van de fundering doormiddel van een dubbele ring vandamwanden (foto 5) en de uitvoeringvan de funderingszool, is de eerste9 m van de toren op traditionelewijze gerealiseerd (type Top 50 Doka,foto 6). Het vervolg van het cilindri-sche torendeel is gebouwd met eenhydraulische klimbekisting (typeSKE50+ Doka, foto 7 en 8). Voor dezezelfklimmende bekisting is gekozenAangezien de bouw van de toren eensterk repetitief karakter heeft, is beslo-ten de wapening volledig te prefabri-ceren, zodat het plaatsen hiervan inenkele uren kon worden volbracht.Het productieproces omvat hiermeede handeling van de bekisting, plaat-KlimbekistingKlimbekistingen worden bij hoogbouwprojecten veelvuldigtoegepast voor de realisatie van betonnen kernen en/of wan-den. Hierbij wordt dezelfde bekisting stapsgewijs in verticalerichting verplaatst en bij elke volgende opstelling bevestigdaan het verharde beton van de vorige, onderliggende stort(fig. 10). Een kraan is hierbij niet nodig. De klimbekisting zelfwordt gevormd door een klimsteiger waarop de bekistingstaat en ??n geheel met de steiger vormt. Na het aanbrengenvan de wapening en het sluiten van de (binnen)kist, wordt debekisting volgestort met betonspecie. Na het storten enverharden wordt er ontkist. De bekisting is met een rolwagenaan de klimsteiger bevestigd waardoor deze horizontaal, naarbuiten toe, kan worden verplaatst, om vervolgens hydraulischverticaal te worden verplaatst. De klimsteiger wordt daarnamet een klimschoen aan het reeds gestorte beton bevestigden de bekisting gemonteerd, alvorens weer aan de volgendestort wordt begonnen.omdat hij door de modulaire opbouwen de kraanonafhankelijkheid demeest effici?nte oplossing bood, reke-ning houdend met veiligheid op grotehoogte en uiteenlopende weersom-standigheden. Er kon een hoge bouw-snelheid worden gerealiseerd. Wel istijdens de uitvoering het bouwprocesdiverse keren stilgelegd. Dit tijdensongunstige weersomstandigheden enop het moment dat de naspankabelsop drie verschillende hoogten werdenaangebracht. Voor het hoogste, coni-sche gedeelte moest het bekistingsdeelvan het klimsysteem worden vervan-gen. Voor dit deel is wel een kraantoegepast.De toren is opgebouwd uit 29 motenvan 3,65 m. In iedere fase is circa 34 m?betonmortel gestort.Bij de uitvoering is bijzondere aan-dacht besteed aan het gladde opper-vlak en aan de vormvastheid van decannelures. Deze zijn gerealiseerd dooreen stalen sparingskist, bevestigd opde klimbekisting. De binnenzijde vande cannelures is geverfd in degewenste antraciete kleur.6De eerste 9 m van detoren is op traditionelewijze gerealiseerd7Het vervolg is gebouwdmet een hydraulischeklimbekisting5Bij de aanleg van de fundering is een dubbelering van damwanden gebruikt13VAKBLAD I 3 2015sing wapening en voorspankanalen,sparingbuizen en het betonstorten.Dankzij de zelfklimmende bekisting iseen mobiele kraan minimaal ingezet.Op deze wijze konden tot vijf cycli intwee weken worden volbracht.VerwerkingHet beton is tot een niveau NAP +45 maangebracht met een mobiele beton-pomp. Op grotere hoogte was de per-manente inzet van een mobiele kraan,waarbij transport van wapening enbeton met kubel werden gedeeld,rendabeler dan de installatie vaneen betonpomp (foto 9).Eisen betonmortelVanuit de ontwerpspecificatie volgdenvoor de verschillende delen van detoren verschillende specificaties voorhet beton en dus voor de betonsamen-stellingen (tabel 1). Dit betrof ondermeer eisen ten aanzien van sterkte,consistentie, milieuklasse en duurzaam-heid (100 jaar).Om een voldoende hoge E-modulus tehalen, is gebruik van kwartsgrind voor-opgesteld. Daarbij ging het bij voor-keur om natuurlijk kwartsgrind (uit dezee of Rijnbekken). Bij dergelijk gerondgrind is de interne schuifspanning lageren de verwerkbaarheid hoger. Gebrokenmateriaal leidt tot een lage verwerk-baarheid.9Boven NAP +45 m washet aanbrengen vanhet beton met perma-nente inzet van eenmobiele kraan renda-beler dan de installatievan een betonpomp8Klimbekisting in bedrijfontkisten doorbekisting naar achterte verplaatsenomhoog brengenvan verticale klimrailsomhoog brengenklimsteiger met bekistinglangs klimrailsstorten betonvolgende fasestort n + 3stort nstort n + 1stort n + 210Bouwfasen automatischhydraulisch klimsysteem14 VAKBLAD I 3 2015Voorafgaand is een uitgebreide proef-campagne uitgevoerd in samenwer-king met HeidelbergCement. Dit omzekerheid te hebben over een beton-mengsel dat sterkte, verwerkbaarheiden E-modulus verenigt. Proefmengselszijn aangemaakt in de betoncentrale.De consistentie is gemeten op het tijd-stip van aanmaak en tot twee urenerna. Betonkubussen zijn gemaakt omde sterkte op jonge leeftijd (na 2, 3 en7 dagen) en na 28 dagen aan te tonen.De elasticiteitsmodulus is aangetoondop cilinders beproefd na 28 dagen.De honderdjarige levensduur is gereali-seerd door het voorzien van een beton-dekking van 60 mm en geschikte beton-samenstelling, bestaande uit cementmet minimaal 50% slak. Voor betons-terktes tot C45/55 is een betonmengselgemaakt met CEM III/A en CEM III/B.Voor beton met sterkteklasse C55/67zijn duurzaamheid en hoge sterkte ver-enigd door het toepassen van cementCEM III/A 52,5 N, in combinatie meteen zeer lage water-cementfactor (wcf =0,33). Een betonmortel met deze lagewcf-ratio is gemengd met een super-plastificeerder met een eerste generatiehulpstof, om de viscositeit te verlagenen het storten te vergemakkelijken.Het verwijderen van de klimkist en hetverplaatsen naar het volgende niveau,kon als het beton een druksterkte hadvan 15 MPa. Het aanspannen van denaspankabels kon bij een minimaledruksterkte van 25 MPa voor C35/45,30 MPa voor C45/55 en 35 MPa voorC55/67. De verwachte evolutie van dedruksterkte in de tijd voor betonC45/55 en C55/67 bij 20?C, is gegevenin figuur 11. Tijdens de verhardingkwam de temperatuur van debetonspecie hoger dan 20?C, ontwik-kelde de druksterkte zich sneller enkon sneller worden ontkist (fig. 12).Het aantonen van de sterkteontwikke-ling is gebeurd door de druksterkte-ontwikkeling te bepalen met het prin-cipe van de gewogen rijpheid. Om temeten en te sturen is het systeem Con-cremote toegepast. Uit de monitoringbleek dat bij beton C45/55 en hoger, inde herfst al na ongeveer 18 uur konworden ontkist. In de winter was hierbij een sterkteklasse van C35/45 36 uurvoor nodig.Tot slotMet de ingebruikname van de radar-installatie in het najaar van 2015,wordt het project volledig afgerond.Daarmee is de nieuwe radartoren opNeeltje Jans de hoogste nautischeradartoren in Europa, uitgerust meteen van de meest geavanceerde radar-antennes ter wereld.Planningmaart 2014 voorbereidende werkzaamhedenapril - augustus 2014 uitvoering funderingseptember 2014 - april 2015 bouwen van de torenmei 2015 plaatsen radartorennajaar 2015 ingebruikname radarinstallatieseptember 2015 plaatsen radarantennedruksterkte[MPa]4540353025201510500 20 40 60 80 100tijd [uren]C45/55C55/6712Gemeten sterkte- entemperatuurontwikkeling11Druksterkteontwikkeling vanbeton C45/55 en C55/67 bij 20?CTabel 1 Toegepaste betonsamenstellingenlocatie sterkte-klasseDmax[mm]consis-tentiemilieuklasse 100-jarigeduurzaamheid(ROK 1.2)warmte-ontwikkelingvervormingen(min. waardeE-modulus)spankelder C28/35 32 S3 XC4, XF4, XS2 min. 50% slak - 33 GPafunderingszool 1,6 m dik C28/35 16/32 S3 XC4, XF4, XS2 min. 50% slak toepassen vanLH-cement33 GPabk funderingszool ? NAP+20,65 m C55/67 32 S4 XC4, XS1, XS3, XF1 min. 50% slak - 38 GPaNAP +20,65 m ? NAP +46,17 m C45/55 32 S4 XC4, XS1, XF1 min. 50% slak - 36 GPaNAP +46,17m ? NAP +64,38 m C35/45 32 S3- S4 XC4, XS1, XF1 min. 50% slak - 34,5 GPaNAP 64,38 m ? Bk dak C28/35 32 S3- S4 XC4, XS1, XF1 min. 50% slak - 33 GPakern van het elementrand van het elementrand van het elementdoelwaardebuitentemperatuur