Door flinke vorstschade tijdens de bouw moest
een zware prefab-betonkolom in het ZNA-ziekenhuis in Antwerpen volledig worden vervangen.
Om de belastingen tijdelijk op te vangen, is
gebruikgemaakt van een bijzonder steigersysteem
inclusief vijzels.
auteur John van Asten Safe
Steigersysteem m aakt vervanging
kolom mogelijk
Prefab-betonkolom ZNA Cadix in Antwerpen vervangen vanwege vorstschade
Door flinke vorstschade tijdens de bouw moest
een zware prefab-betonkolom in het ZNA-zieken-
huis in Antwerpen volledig worden vervangen.
Om de belastingen tijdelijk op te vangen, is
gebruikgemaakt van een bijzonder steigersysteem
inclusief vijzels.
16 VAKBLAD I 4 2018
PROJECTGEGEVENS
Project ZNA Cadix
Opdrachtgever K.Eur Development
Hoofdaannemer THV Interbuild-MBG
Leverancier
ondersteuningsconstructie Safe
Leverancier vloersysteem Airdeck
Leverancier prefab beton Betca
Architect VK Studio i.s.m. Robbrecht &
Daem Architecten
Adviseur constructie VK Engineering
p00-ZNA.indd 16 17-12-18 14:37
I
n Antwerpen wordt gebouwd aan
een nieuw ziekenhuis, als onderdeel
van ZiekenhuisNetwerk Antwerpen
(ZNA): ZNA Cadix. Het ziekenhuis is
direct aan het centrum gelegen, op het
Eilandje, tussen het Kempischdok en
het Asiadok. Het prestigieuze en bijzon-
dere bouwwerk bestaat uit een twee-
laagse kelder van totaal 42.000 m
2,
onder meer met een parkeergarage.
Op deze kelder staan drie verschillende
gebouwen van in totaal 65.000 m
2.
Deze zijn respectievelijk 8, 12 en 19
verdiepingen hoog.
De draagconstructie wordt uitgevoerd
met prefab-betonnen gevels, prefab
kolommen en gewichtsbesparende
breedplaatvloeren (Airdeck). Rondom
de kolommen zijn deze vloeren massief
uitgevoerd, door het weglaten van de
gewichtsbesparende elementen. De
kolommen zijn uitgevoerd in hoge-
sterkte beton.
De prefab kolommen zijn aan de
boven- en onderzijde voorzien van
gains (sparingsbuizen). Deze zijn nodig
voor het ? via stekwapening ? koppelen
met de boven- en ondergelegen vloer.
Steigersysteem m aakt vervanging
kolom mogelijk
Prefab-betonkolom ZNA Cadix in Antwerpen vervangen vanwege vorstschade
2
Ligging ZNA Cadix
1
ZNA Cadix in
aanbouw
17 VAKBLAD I 4 2018
Polysysteem
Alle vloeren in ZNA Cadix zijn ondersteund met behulp van
het Poly-stempelsysteem van Safe. Dit standaardsysteem
bestaat uit stempels, verbindingsliggers en diagonalen en aan
de bovenzijde aluminiumliggers. Hiermee zijn alle in het werk
voorkomende verdiepingshoogten te realiseren. De maximaal
op te nemen stempelbelasting in dit systeem bedraagt 65 kN.
p00-ZNA.indd 17 17-12-18 14:37
De gains worden na plaatsing van de
stekwapening en de kolom aangego-
ten, waardoor een constructieve ver-
binding ontstaat met de vloeren en de
volgende verdieping. Juist deze gains
bleken kwetsbaar voor vorstschade (zie
ook kader 'Pas op met water in gains').
Schade
Februari 2018 kende enkele zeer win-
terse weken, waarbij het deels ook
overdag vroor. Door de combinatie van
deze vorst en gure oostenwind ont-
stonden op de derde verdieping van
het twaalf verdiepingen hoge deel
scheuren boven in de kolommen (foto 4). Alleen op deze verdieping
waren de gevels nog open. De vol-
gende negen verdiepingen waren al
wind- en waterdicht. De reden dat
deze ene verdieping nog open was, lag
in het feit dat dit de installatielaag
betrof en allerlei installaties nog moes-
ten worden ingebracht.
Bij nader onderzoek bleek dat bij enkele
kolommen de gains onvoldoende
schoon waren gemaakt, voordat zij met
mortel werden gevuld. Door de koude
was het achtergebleven water bevroren
en werden de betonkolommen kapot
gedrukt. Stempels
Om de kans op vervolgschade te
beperken en de veiligheid te waarbor-
gen, zijn direct zeven volle vrachtwa-
gens met stempels geleverd. Deze
stempels zijn als extra beveiliging
rondom de beschadigde kolommen
geplaatst, waardoor deze werden ont-
last. De vloeren zijn vervolgens doorge-
stempeld tot op de fundering om zeker
te zijn dat ook de vloeren niet zouden
bezwijken. Op die manier werd de
voortgang van de ruwbouw nauwelijks
verstoord.
Onderzoek
In de navolgende maanden is op ver-
schillende manieren onderzoek gedaan
naar de ernst van de schade en is geke-
ken naar de wijze waarop de schade
zou kunnen worden hersteld.
Uit de onderzoeken is gebleken dat alle
kolommen met schade konden worden
gerepareerd, uitgezonderd kolom 206.
Kolom 206
Kolom 206 is een prefab-betonkolom
met doorsnede 600 × 600 mm
2 en een
lengte van 6000 mm. Deze kolom is
berekend op een belasting van circa
3
Vloeren in ZNA Cadix
worden ondersteund
door het Polysysteem
4
Scheuren bovenin de
kolommen
18 VAKBLAD I 4 2018
Pas op met water in gains
Het probleem met gains in prefab kolommen in relatie met vorst staat niet op zich-
zelf. Het risico bestaat dat deze gains vollopen met regenwater. Als dit water in de
winter niet tijdig wordt verwijderd, bestaat het risico dat het bevriest. En omdat
bevroren water meer volume inneemt dan water, ontstaan er spanningen in het
beton en daarmee het risico op afspatten.
Een mogelijk bijkomend probleem is dat het achtergebleven water mengt met de
aan te brengen mortel. Daardoor ontmengt de mortel en verliest het zijn kwaliteit.
Het verdient dus altijd aanbeveling om de gains tijdens de bouw af te dichten en om
vóór het vullen met mortel eventueel achtergebleven water te verwijderen.
Meer over het risico op schade door regenwater in gains staat in het Betoniek-artikel
'Pas op met water in gains' uit Betoniek 2018/1. Dit artikel is gebaseerd op aflevering
2 van de rubriek Dick voor Mekaar uit Cement.
p00-ZNA.indd 18 17-12-18 14:37
6500 kN (rekenwaarde, dus inclusief
veiligheidsfactor). Rondom deze kolom
zijn direct na de constatering van de
schade 120 stempels geplaatst. In de
verticale lijn over de twaalf verdiepin-
gen heen zijn nog eens 1200 stempels
geplaatst met een lengte variërend van
3,6 tot 6,2 m inclusief koppelverband
en diagonalen (fig. 5).
Vervangen
Uit het onderzoek naar de kwaliteit van
kolom 206 bleek dat deze niet meer in
staat zou zijn de toekomstige optre-
dende belastingen te kunnen dragen,
ook niet na reparatie. Derhalve is beslo-
ten deze kolom te vervangen. De uit-
voering hiervan bleek echter veel com-
plexer dan op het moment van het
besluit werd verwacht.
Tijdelijke ondersteuning
Rondom de kolom stonden op dat
moment de genoemde 120 stempels. Deze maakten het onmogelijk de
kolom te verwijderen en opnieuw op
de bouwen. Maar ze konden niet wor-
den verwijderd voordat de belasting op
een andere wijze zou zijn overgeno-
men. Safe is gevraagd mee te denken
over een oplossing.
Deze werd gevonden door het inzetten
van het Megashore-systeem, dat bij
Safe in ontwikkeling is (fig. 7). Dit sys-
teem bestaat uit twee boven elkaar
gelegen HEB600
-profielen die aan
twee zijden naast de aanwezige stem-
pels zijn geplaatst. Deze profielen zijn
met extra platen verstevigd. Hierop zijn
op de vier hoeken zware kokerprofielen
(Ø273-16) geplaatst en afgeschoord
(foto 8). Bovenop, onder de bovenlig-
gende vloer, zijn er liggers HEB450,
voorzien van schotten, aangebracht.
Tussen de twee HEB600-profielen zijn
vijzels geplaatst die onder spanning zijn
gezet. Hierna konden de stempels wor-
5
Doorstempeling beschadigde kolom
6
Stempels rondom kolom 206
19 VAKBLAD I 4 2018
p00-ZNA.indd 19 17-12-18 14:37
den verwijderd, zodat er meer ruimte
was om met de beschadigde kolom
aan de slag te gaan.
Na uitgebreide beschouwingen over de
gewenste kracht in de vijzels is gekozen
alleen de werkelijk optredende belas-
ting erin te drukken (zonder veilig-
heidsfactoren), zijnde 4400 kN (in
plaatse van 6500 kN). Dit komt dus
overeen met 1100 kN per kolom.
Aan de hand van uitgebreide raam-
werkberekeningen kon worden aange-
toond dat met deze methodiek de
optredende krachten konden worden
opgenomen.
Monitoring
Tijdens het vijzelen is door middel van
een zeer nauwkeurig meetsysteem de
verplaatsing van de vloeren en kolom
gemeten. Bij de uiteindelijk aange-
brachte vijzelspanning van 4400 kN
bleek de verplaatsing van de vloer circa
3 mm te bedragen. Dit viel binnen de
toleranties zodat de glaspuien geen
problemen hebben veroorzaakt.
Nieuwe kolom
Na deze acties zijn de vijzels geborgd
en is de prefab-betonkolom kapot
gezaagd en verwijderd. Vervolgens zal
de kolom ter plaatse opnieuw worden
gestort. Nadat de kolom voldoende is
verhard, kunnen de vijzels inclusief
Megashore-ondersteuning worden ver-
wijderd. Hierna mogen de 1200 stem-
pels in de verdiepingen onder en boven
deze constructie worden verwijderd.
Samenwerking
Op het moment van schrijven (decem-
ber 2018) is de kolom verwijderd. De
stort van de nieuwe kolom is nog voor
het eind van het jaar voorzien.
Door de inzet, inventiviteit en samen-
werking van alle betrokkenen zoals
bouwheer, constructeur, uitvoerend
team en Safe is het gelukt ook deze
onverwachte tegenvaller op een pret -
tige en constructieve manier geza -
menlijk tot een goed einde te bren -
gen.
8
Systeem voor het
opvangen van de
kolombelasting,
stempels nog
aanwezig
9
Systeem na ver-
wijderen stempels
7
Megashore-
systeem
20 VAKBLAD I 4 2018
p00-ZNA.indd 20 17-12-18 14:38
Nieuwsbriefabonnees lezen dit artikel gratis!
Leden van de nieuwsbrief van Betoniek krijgen dit artikel cadeau. Je kunt dit artikel dan volledig lezen. Nog geen lid van de nieuwsbrief van Betoniek? Via deze link kun je lid worden; een wachtwoord kun je aanmaken door op 'hulp bij wachtwoord' te klikken.
Reacties