Fietsbrug over de Deltawerken2201270Fietsbrug overde DeltawerkenIn opdracht van de Provincie Zuid-Holland heeft deBouwcombinatie BAM-HSM een nieuwe fietsverbin-ding tussen Spijkenisse en de A15 gebouwd: deHartelfietsbrug. Het betreft een nieuwe brug voorfietsverkeer over het Hartelkanaal en het daarnaastgelegen voedingskanaal. Deze nieuwe brug wordt1Realisatie Hartelfietsbrug (1)Serie HartelfietsbrugDit is het eerste artikel in een serie over de Hartelfietsbrug. Hetvolgende artikel komt in Cement 2012/3 en zal onder meeringaan op de gebruikte voorspanning.gerealiseerd in de smalle corridor tussen debestaande Hartelverkeersbrug en de Hartelstorm-vloedkering, die deel uit maakt van de Deltawerken.De strenge regelgeving met betrekking tot hetwerken in de nabijheid van Deltawerken maakte deaanleg van deze fietsbrug tot een complex project.Fietsbrug over de Deltawerken 22012 71hoogwaterkeringHartelverkeersbrugHartelfietsbrug1 Hartelfietsbrugfoto: Tristan Wolvekamp2 ProjectoverzichtHartelverkeersbrugPal naast de nieuwe Hartelfietsbrug ligt de Hartelverkeersbrug(fig. 2). Hierover loopt de N218 vanaf het Hartelkruis (kruisingmet A15) in de richting van Spijkenisse. De Hartelverkeersbrugis gebouwd in 1966 en heeft drie rijstroken en een in twee rich-tingen te berijden fietspad. Door de nieuwe fietsverbinding ende herinrichting van de bestaande verkeersbrug van drie naarvier rijstroken moet het fileprobleem op de verkeersbrugworden opgelost.De totale lengte van de Hartelverkeersbrug is 588,40 m. Deaanbruggen bestaan uit doorgaande kokerliggers over verschei-dene steunpunten. Ter plaatse van de Hartelsluis (noordzijde)en het voedingskanaal (zuidzijde) zijn beweegbare bruggenaanwezig. Het Hartelkanaal wordt overspannen door eenuitbouwbrug met een hoofdoverspanning van 114 m en tweezijoverspanningen van 67 m (fig. 3).De uitbouwbrug is in 1965 ontworpen als lijmbrug, opgebouwduit prefab-moten. Deze lijmbrug gold als alternatief voor deFrei-vorbau methode.De oude verkeersbrug is gebouwd toen het terrein volledigtoegankelijk was. Nadat de brug gereed was is het Hartelkanaaleronder gegraven.HartelfietsbrugDoel van de Hartelfietsbrug is capaciteitsuitbreiding voor hetverkeer tussen Spijkenisse en het noordelijk gelegen Hartel-kruis. Daarbij is het fietspad van de bestaande verkeersbrugnaar de nieuwe brug verplaatst, zodat op de al bestaandeverkeersbrug ruimte is ontstaan voor een 2x2-indeling.De Hartelfietsbrug heeft een totale lengte van 625 m en bestaatuit de volgende onderdelen:? aanbruggen met een totale lengte van 312 m;? twee basculekelders met daarin twee beweegbare kleppenmet een lengte van 20 m, respectievelijk 30 m;? hoofdoverspanning, een uitbouwbrug met een totale lengtevan 248,70 m;? een 15 m lang in situ dek naar het Hartelkruis.In breedterichting is het fietspad als volgt opgebouwd:? schrikstrook: 2 x 0,50 m? fietsstrook: 2 x 1,75 m? breedte tussen leuningen: 4,50 m? de breedte tussen de schampkanten minimaal: 4,30 mDe hoofdoverspanning bestaat in lengterichting uit drie veldenmet overspanningen van respectievelijk 67,85 m, 114,00 m en66,85 m. Dit bruggedeelte is net als de bestaande Hartel-verkeersbrug een uitbouwbrug, gebouwd volgens de lijm- ofplakmethode.De lijmmethode is het best te vergelijken met de methode vanvrije voorbouw (Frei-vorbau methode). Hierbij worden de moten,meestal kokervormig in doorsnede, geprefabriceerd in plaats vanter plaatse gestort. De moten worden elders gemaakt en vervoerdnaar de plaats van montage. De voegen tussen de moten zijndunne lijmvoegen. De prefab-moten worden gecontramald uitge-voerd. Dit houdt in dat de moten bij prefabricage met de toekom-stige raakvlakken tegen elkaar aan worden gestort in dezelfdevolgorde waarin deze in het brugdek worden aangebracht (foto 4).De lijmvoeg is hierbij een essentieel onderdeel. Hierop zal in eenvolgend artikel nader worden ingegaan.2prof.ir. aad van der HorstBAM Infraconsult bv / TU DelftTristan Wolvekamp MScBAM Infraconsult bving. Joost van KempenBAM Civieling. Huub van den Brink, ir. Jaap StrooIngenieursbureau Oranjewoud B.V.ing. ruud MeijerFreyssinet Nederland BVBetrokken partijen bij Hartelverkeersbrug in 1965Ontwerp: N.V. Ingenieursbureau Bouvy Van der Vlugt en Vander Niet (BVN), inmiddels opgegaan in ingenieursbu-reau OranjewoudBouw: Bataafsche Aanneming Mij te Rotterdam, nu beterbekend als BAM.Fietsbrug over de Deltawerken22012720* 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7 8Rv = 4770 mhelling2.513%buigslappevoegbuigslappevoegbuigslappevoegvoegovergangvoegovergangvoeg-overgang2a*onderloopsheidschermhelling2.513%helling2.547%helling2.580%brugwachterstoren< SpijkenisseAanbruggenVoor de aanbruggen zijn uit uitvoerings- en kostentechnischeoverwegingen prefab-liggers met druklaag gekozen. De groot-ste overspanning bedraagt 42,30 m. Een speciaal ontworpenligger met overstek werd toegepast tussen as 9a en 9b (fig. 3),waardoor de overspanning van de stalen basculeklep met 2,5 mkon worden geoptimaliseerd. Als alternatief is een in situdekconstructie over verscheidene steunpunten onderzocht. Dieis echter vanwege de uitvoerbaarheid niet haalbaar gebleken,mede door de kostbare ondersteunings- en bekistingsconstruc-tie over het water.HoofdoverspanningEen betonnen balkenbrug met een overspanning van 114 m istechnisch gezien alleen mogelijk met een kokerligger voorzien vaneen gebogen onderrand. Met behulp van de cantilevermethodekunnen dergelijke bruggen worden gebouwd in zowel in situ als inprefab-moten.De onderzijde van de bestaande verkeersbrug gold, ook tijdens debouw, als vrij te houden PVR (profiel van vrije ruimte). De onder-zijde van de Hartelfietsbrug ligt circa 1 m hoger dan de verkeers-brug. Bij het toepassen van een bekistingssysteem zou dezebinnen het PVR komen. Voor de Hartelfietsbrug is daaromgekozen voor de prefab-methode met de volgende voordelen:? Tijdwinst doordat gelijktijdig met de bouw van de fundatieen moten kon worden begonnen.? De uitbouwwagen hing niet in het PVR.Vanwege het werken boven water, anders dan bij de bestaandeverkeersbrug, moest bij de bouw van de nieuwe hoofdover-spanning gebruik worden gemaakt van een uitbouwwagen inplaats van een portaalkraan (foto 5). De uitbouwwagen dientvoor het hijsen van de moten, invoeren van de voorspanning,werkbordessen voor aanbrengen lijm, afspannen voorspanningen injecteren voorspankanalen.Om het gewicht van de uitbouwwagen te minimaliseren is denieuwe hoofdoverspanning (248,70 m) opgedeeld in motenmet een lengte van 3,00 m. Deze moten zijn gemaakt in debekistingfabriek van BAM Civiel in Schiedam volgens de lange-baanmethode. Bij deze methode wordt de halve uitkraging inzijn geheel gestort. De moten zijn vervolgens per pontonvervoerd naar de bouwplaats in Spijkenisse.Ontwerp bovenbouwDe pijlers van de nieuwe fietsbrug liggen in de schaduw van debestaande verkeersbrug. Daardoor lagen de overspanningenper brugdeel vast. De eisen van de Provincie Zuid-Hollandgaven verder aan dat er geen boven het dek liggende draag-constructies waren toegestaan. De brug moest er sober en doel-matig uitzien met als materiaalvoorkeur beton.Uit genoemde voorwaarden is alleen een balkenbrug alsconstructietype mogelijk. Het alignement van de nieuwe brugwas voorgeschreven en voor de onderzijde van de brug moestrekening worden gehouden met de nieuwe doorvaarhoogtenvan de binnenvaart.43Fietsbrug over de Deltawerken 22012 730.0009 9a 9b 10 11Rv = 4770 m helling0.858%voegovergangbuigslappevoegvoegovergangbuigslappevoegvoegovergang12A15 >5 Hijsen prefab-moot6 Prefab-moten worden in het werkgeassembleerdfoto: Cok de Coninck3 Langsdoorsnede Hartelfietsbrug4 Prefab-kokers voor hoofdoverspanning? Betere bereikbaarheid van de uitkragingen. Voor in situbeton waren die in principe alleen via het water bereikbaar,hetgeen extra kosten met zich mee zou brengen en hindervoor de scheepvaart zou veroorzaken.? De voorgeschreven stremmingstijden van de vaargeulenkonden worden gehaald.Door de eis dat de nieuwe brug gelijkvormig moest zijn aan dehuidige verkeersbrug heeft de kokerligger een hoogte van1490 mm in de zijvelden en in het midden van de hoofdover-spanning. De hoogte ter plaatse van de steunpunten in as 7 enas 8 bedraagt 5325 mm. De onderkant van de brug is een twee-degraads parabool (slankheidsverhoudingen L/1,49 = circa 76voor de middenoverspanning en L/5,325 = circa 21 ter plaatsevan de steunpunten). De bovenzijde van de brug heeft eenverticale straal van 4770 m.DwarsrichtingDe breedte tussen de schampkanten bedraagt 4300 mm en deuitwendige breedte is 4820 mm. Aan de onderzijde heeft dekoker een constante breedte van 2800 mm. De vloerplaat heefteen verlopende dikte van 250 mm in het veldmidden tot700 mm ter plaatse van de steunpunten. De lijven hebben eenconstante dikte van 250 mm.In de dwarsdoorsnede van de koker moet een aantal voorzie-ningen worden opgenomen, om het bouwen mogelijk temaken. Op de verschillende onderdelen wordt in het volgendeartikel nader ingegaan. projectgegevensproject Hartelfietsbrugopdrachtgever Provincie Zuid-Hollandopdrachtnemer Bouwcombinatie BAM-HSMontwerp ondersteuningen aanbruggen en basculekelders BAMInfraconsult bv (met geotechnische ondersteuning van Deltares)ontwerp uitbouwbrug BAM Infraconsult bv i.s.m. IngenieursbureauOranjewoud B.V.ontwerp beweegbare kleppen Gemeentewerken Rotterdambouw beweegbare kleppen HSM Literatuur1 Herk, J. van. Brug over het Hartelkanaal. Cement1967/7.2 Bruggen in Nederland 1940-2000, Walburg Pers -Nederlandsche Bruggen Stichting.3 Rombach, G, Precast segmental box girder bridgeswith external prestressing, Design and construction.Technical University Hamburg-Harburg, Germany,INSA Rennes, feb. 2002.4 Guide Specifications for Design and Construction ofSegmental Concrete Bridges. AASHTO 1999.5 Precast Segmental Box Girder Bridge Manual. PostTensioning Institute, 1978.56