Daar waar de snelweg A4 de Ringvaart kruist, ten noorden van Roelofarendsveen, is eind juli het nieuwe Ringvaartaquaduct opengesteld. Dit werk maakt deel uit van de totale verbreding van de A4 tussen Burgerveen en Leiden van 2x2 naar 2x3 rijstroken (fig. 2). Om een doorvaartbreedte van minimaal 12 m te kunnen garanderen was een gefaseerde aanleg vereist.
themaNieuw aquaduct in verbrede A47201016themaNieuw aquaductDaar waar de snelweg A4 de Ring-vaart kruist, ten noorden van Roelof-arendsveen, is eind juli het nieuweRingvaartaquaduct opengesteld.Dit werk maakt deel uit van de totaleverbreding van de A4 tussen Burger-veen en Leiden van 2x2 naar 2x3rijstroken (fig. 2). Om een doorvaart-breedte van minimaal 12 m tekunnen garanderen was een gefa-seerde aanleg vereist.Tweede Ringvaartaquaduct zonder stremming uitgevoerdVerbreding A4De verbreding van de A4 is opgedeeld in drie delen:? Projectdeel Noord ? Burgerveen ? Ringvaartaqua-duct;? Projectdeel Midden ? Ringvaartaquaduct ?Dwarswatering (Leiderdorp);? Projectdeel Zuid ? Dwarswatering ? AansluitingZoeterwoude-Dorp.Het middelste gedeelte is gelijktijdig gebouwd metde aanleg van de HSL Zuid. Hierin bevindt zichonder andere de verdiepte ligging van de A4. DeHSL wordt hier vrijwel op maaiveld over de A4geleid met behulp van een imposante fly-over. Deprojectdelen Noord en Zuid zijn eind 2006 doorRijkswaterstaat opgedragen aan de combinatie A4Burgerveen?Leiden. Dit is een consortiumbestaande uit BAM Civiel, BAM Wegen, VTN en VanOord. BAM Infraconsult is binnen de combinatieverantwoordelijk voor het ontwerp.Van beide trajectdelen is het noordelijke deel alseerste in uitvoering gekomen (halverwege 2007), enis nu nagenoeg gereed. De uitvoeringswerkzaamhe-den van het zuidelijke projectdeel zijn september2009 begonnen, en momenteel in volle gang.In het noordelijke projectdeel zijn drie nieuwekunstwerken gebouwd. Het betreft de fly-over vande A44 naar de A4 richting Amsterdam, de kruisingmet de Lisserweg en de kruising met de Ringvaartmet behulp van een aquaduct. Van deze drie kunst-werken is het nieuwe Ringvaartaquaduct veruit hetgrootste en meest in het oog springende.Nieuw aquaduct in verbrede A4 72010 171 Er is veel aandacht besteed aan de visuelebeleving van de weggebruikerfoto: H. Pieterse2 Ligging van het nieuwe aquaduct tenopzichte van het bestaande A4 en HSL-aquaduct (foto vanaf noordzijde)foto: Joop van Houdt LuchtfotografieHet nieuwe Ringvaartaquaduct ligt direct ten oosten van hetbestaande Ringvaartaquaduct. Dit werd eind jaren 50 gebouwden was daarmee het eerste aquaduct in Nederland. Aan dewestzijde van het bestaande Ringvaartaquaduct is nog het HSLaquaduct te zien dat enige jaren geleden is gerealiseerd (foto 2).De opdrachtgever heeft ervoor gekozen om dit bestaande aqua-duct voor de A4 te behouden en geschikt te maken voor hetverkeer vanuit Amsterdam richting Den Haag. Om de beoogdedrie stroken te kunnen realiseren is het, vanwege de bestaandetussenpijler, lokaal naar 2 + 1 stroken onder te verdelen. Demeest rechter rijstrook gaat straks door de meest westelijke buisvan het bestaande aquaduct, de twee linkerstroken gaan doorde oostelijke buis waar vroeger het verkeer Den Haag richtingAmsterdam reed. Voor de tegenovergestelde richting (DenHaag ? Amsterdam) is het nieuwe aquaduct gebouwd.in verbrede A41ing. Maurice Hol en ir. Willem gallBAM Infraconsult bving. erik van rijswijkBAM Civiel bv2themaNieuw aquaduct in verbrede A47201018Naast het bovenstaande historische thema is er ook veelaandacht besteed aan de visuele beleving van de weggebruiker.Van het bestaande Ringvaartaquaduct was het immers bekenddat door het grote verticale, platte vlak van de aquaductbak dedoorrijhoogte veel lager leek dan hij in werkelijkheid was. Inpraktijk verminderden automobilisten daardoor vaak bewust ofonbewust snelheid wat de doorstroming niet ten goede kwam.Later is er nog wel een `psychologische' verbetering aange-bracht in de vorm van het inmiddels beroemde schaakbordpa-troon waardoor het oorspronkelijk `massieve' voorkomen vande aquaductbak is verminderd.Om deze effecten bij het nieuwe aquaduct te voorkomen zijnde volgende maatregelen getroffen (foto 1):? de aquaductbak is `getrapt' uitgevoerd: aan de aanrijdzijde isde onderkant van de dragende betonconstructie onder dedijkwegen hoger aangelegd dan de eigenlijke bak van hetaquaduct;Zoals in figuur 4 is te zien, wordt het nieuw te bouwen aqua-duct breder, dieper en langer dan het bestaande aquaduct. Degrotere breedte volgt uit het uitgangspunt dat het aquaductgeschikt moet zijn voor een uitbreiding naar vier rijstroken ende toevoeging van vluchtstroken en vluchtpaden. Door hetbenodigde dwarsafschot (1:40) en verhoogde doorrijhoogte(4,50 m i.p.v. 4,10 m) kent het nieuwe aquaduct een diepereligging dan het bestaande. Dit zorgt samen met de modernereeisen voor het wegalignement (straal van de toegepaste voet-boog 5000 m ten opzichte van 2400 m voor de bestaande situ-atie) voor een bijna twee keer zo lang kunstwerk.Architectonisch ontwerpDe Bouwcombinatie A4 Burgerveen-Leiden was binnen haarcontract zelf verantwoordelijk voor het architectonische ontwerpen het welstandstraject. Om aan deze taak invulling te geven is insamenwerking met NIO architecten een architectonisch ontwerpgemaakt als nadere uitwerking van het aanbiedingsontwerp. Alsthema is hierbij gebruikgemaakt van de woeste reputatie van hetHaarlemmermeer alvorens deze halverwege de 19e eeuw isdrooggelegd: geregeld werden hele dorpen opge-slokt in het wilde binnenwater, en het Haarlem-mermeer stond dan ook in de volksmond bekendals `de waterwolf'.Het thema `waterwolf' zien we dan ook terug in dewanden van het aquaduct: hierin is de textuur vaneen platgeslagen wolvenhuid aangebracht (foto 6).Iets ten zuiden van het aquaduct is in de aangren-zende geluidschermen nog een verwijzing naar dewaterwolf te vinden: in de aansluiting tussen deoude en nieuwe geluidschermen zijn drie reusach-tige wolvetanden gemaakt.3 Het Ringvaartaquaduct isonderdeel van de verbredingvan de A4 tussen Burgerveenen Leiden van 2x2 naar 2x3 rij-stroken bron: RWS4 In de doorsnede is duidelijk tezien dat het nieuwe aquaductbreder is dan het bestaande5 Tijdens de uitvoering moesteen doorgangsbreedte in deRingvaart van minimaal 12 mworden gegarandeerd. Hierdoorwas een gefaseerde aanleg ver-eist. 5a: 1e fase; 5b: 2e fasefoto: Joop van Houdt Luchtfotografie6 De geplaatste voorzetwandenmet het wolvenhuid patroon34Nieuw aquaduct in verbrede A4 19peil van de Ringvaart, dat hoger is dan het pleistoceen span-ningswater);? bouwkuip wordt nat ontgraven tot circa 13,00 m NAP;? GEWI-palen worden aangebracht als trekelement (in degebruiksfase ook als drukelementen);? onderwaterbeton wordt gestort en de bouwkuip wordt leeg-gepompt;? de betonconstructie wordt gebouwd;? grond wordt aangevuld tussen de damwanden en het aqua-duct;? bouwkuip wordt weer vol water gezet, stempels verwijderd ende damwanden worden afgebrand.? in plaats van verticale vlakken aan de aanrijdzijde is gekozenvoor schuine vlakken;? de hoeken tussen langswanden en onderkant aquaductbakworden geaccentueerd door een blauwe lichtlijn.Constructief ontwerpHet ontwerp van het aquaduct kent twee hoofdonderdelen metbijbehorende constructievormen:Het eigenlijke aquaductdeelIn-situ constructie van gewapend beton die in een tijdelijkebouwkuip met onderwaterbeton en trekpalen is gebouwdDe toerittenCombinatie van permanente combiwanden of damwanden metdaartussen een gewapend betonnen constructievloer die op eenonderwaterbetonvloer met (trek-)palen is aangebracht. Terplaatse van de diepere delen zijn de wanden voorzien vanpermanente voorgespannen betonnen stempels. Deze stempelszijn uitgevoerd met voorzieningen voor verlichting en wegsigna-lering en functioneren dus tevens als `portaal'. De meest ondiepemoten van de zuidelijke toerit zijn uitgevoerd als traditionelebetonconstructie (vloer + wanden) in een bemalen bouwkuip.De fundering van het aquaduct en de toeritten bestaat terplaatse van de diepere moten uit GEWI-palen (overwegendtrekbelastingen); voor de ondiepere moten (wissel- of drukbe-lastingen) zijn prefab-betonpalen toegepast. De GEWI-palenzijn vanaf een traverse aangebracht.Bouwmethode aquaductdeelHet meest in het oog springende en meest complexe bouwdeelis het aquaductdeel. De toegepaste bouwmethode voor ditgedeelte is ogenschijnlijk zeer traditioneel:? damwanden van de bouwkuip worden ingetrild;? stempels worden aangebracht;? waterstand wordt verlaagd om evenwicht te maken met destijghoogte in het Pleistocene zandpakket (de waterstand inde bouwkuip staat in eerste instantie gelijk aan het boezem-5a 5b6themaNieuw aquaduct in verbrede A472010207 Werkzaamheden bestaandRingvaartaquaduct8 In beide fasen was uitgebreid hulpwerknoodzakelijk: de brievenbusconstructie inde aquaductbak en een zware torencon-structie onder de aquaductbakgebouwd. Nadat deze helemaal gereed was, is de bouwkuip meteen zogenoemde brievenbusconstructie overgezet naar hetzuidelijke deel van de Ringvaart (foto 5b).Doordat het aquaduct niet meteen in zijn uiteindelijke vormkon worden gebouwd was in beide fasen uitgebreid hulpwerknoodzakelijk. De belangrijkste twee onderdelen hiervan zijn debrievenbusconstructie in de aquaductbak en een zware toren-constructie onder de aquaductbak (fig. 8).De brievenbusconstructie maakt het mogelijk om in de tweedefase `droog' aan te sluiten op het eerder gebouwde deel. Dezebrievenbusconstructie bestaat uit het oorspronkelijke compar-timenteringsscherm van de noordelijke bouwkuip en eendamwand die op de betonnen vloer van de aquaductbak wordtgeplaatst. Hierna kan het restant van de bouwkuip van deeerste fase worden gevuld met water en de bouwkuip wordenverwijderd. Hierna volgt een korte fase waarbij de brievenbus-constructie een klein `eiland' vormt midden in de Ringvaart enwaarbij het scheepvaartverkeer naar de noordelijke helft van deRingvaart is omgeleid over het gerede deel van het aquaduct.Hierna is aan de zuidzijde de bouwkuip voor de tweede faseaangesloten aan de brievenbusconstructie en is de zuidelijkehelft van het aquaduct gebouwd.In deze twee bouwfasen is de aquaductbak voor de helft voltooidwaardoor de bak nog maar uit twee halve U-constructies bestaat.Deze constructie is nog niet in staat het gewicht van het waterzelfstandig te dragen. V??rdat het water weer in het noordelijkedeel wordt opgezet is er dan ook een ondersteuningsconstructieaangebracht, bestaande uit stalen torens voorzien van vijzels diede vloer van de aquaductbak tijdelijk ondersteunen.De definitieve aansluiting tussen het noordelijk en zuidelijkdeel is uitgevoerd in de vorm van een krimpstrook. Dezekrimpstrook dient er niet alleen voor om de krimpspanningentussen het reeds gestorte beton van het noordelijke deel en hetnieuw gestorte beton van het zuidelijke deel te beperken, maarvoorkomt ook spanningen ten gevolge van zettingverschillentussen het noordelijke en zuidelijke deel zodra het water volle-dig op de constructie staat.Nadat de krimpstrook is gestort, is het water ook op het zuide-lijke deel opgezet en zijn de laatste damwanden verwijderd. Tenslotte zijn, met behulp van de vijzels, de ondersteuningen aanbeide zijden van de krimpstrook tegelijkertijd gecontroleerdafgelaten en draagt de aquaductbak de waterbelasting volledigzelfstandig.Door een aantal factoren is de bouw van het aquaduct echterveel complexer en risicovoller. In de onderstaande paragrafenwordt hier nader op ingegaan.Be?nvloeding bestaand aquaductHet nieuwe aquaduct is op slechts 10 ? 12 m naast hetbestaande aquaduct gebouwd. Er golden daarom strenge rand-voorwaarden ten aanzien van vervormingen en trillingen bij debouw van het nieuwe aquaduct. Gedetailleerde geotechnischeanalyses zijn uitgevoerd om deze effecten te voorspellen. Ditheeft nadere randvoorwaarden opgeleverd voor het verdereontwerp en uitvoering van vooral de tijdelijke bouwkuipcon-structie, zoals minimale stijfheden van de combiwanden en destempellagen.Kruising waterkering RingvaartHet aquaduct doorsnijdt een primaire waterkering waardoor eraltijd een dubbele waterkering in de bouwkuipen aanwezigmoet zijn tussen de Ringvaart en de achterliggende polders.Daardoor moest in verscheidene compartimenten wordengewerkt die soms langere tijd moesten worden gehandhaafd.Hierdoor konden sommige delen van de definitieve constructiepas in een laat stadium worden afgebouwd. In ontwerp enuitvoering moest hiermee rekening worden gehouden.Minimale doorvaartbreedte in uitvoeringsfaseTijdens de uitvoering moest een doorgangsbreedte in de Ring-vaart van minimaal 12 m worden gegarandeerd. Hierdoor waseen gefaseerde aanleg vereist. Foto 5a laat de 1e fase zien,waarbij eerst de noordelijke zijde van de Ringvaart wordt78aKuip F-0,6-3,8WS: -0,6-0,50Betonwerk gesloten tunneldeelDamwand afsteunen op tunneldakTijdelijke steunconstructie tegen dakgesloten tunneldeelNieuw aquaduct in verbrede A4 72010 21In de nacht van 30 op 31 juli 2010 is het nieuwe aquaductopengesteld voor het verkeer. Het verkeer rijdt momenteel inhet zogenoemde 4-0 systeem (twee stroken richting Den Haagen twee stroken richting Amsterdam) door het nieuwe aqua-duct (oostbaan). Hiermee is het bestaande aquaduct vrij komente liggen om het geschikt te kunnen maken voor het verkeervanuit Amsterdam richting Den Haag over drie stroken.Aanpassingen bestaand RingvaartaquaductDe werkzaamheden aan het bestaande Aquaduct bestaan inkort bestek uit:? verwijderen asfaltconstructie;? betonreparaties aan de betonvloer (na verwijderen asfalt);? het realiseren van een goed functionerend afwateringssys-teem met onder andere het toepassen van holle betonnenbarriers langs buitenwanden en middenpijler;? reviseren van de pompinstallatie;? aanpassen bewegwijzering, signalering en geleiderails;? het aanbrengen van een nieuw asfaltpakket;? het dichtmaken van het `dak' op dijkniveau ten behoeve van eenecologische oeververbinding (met prefab-betonliggers).Naar verwachting zullen bovengenoemde werkzaamhedenrond het verschijnen van deze uitgave (begin november 2010)worden afgerond en kan het verkeer over drie stroken door het`oude' aquaduct, richting Den Haag rijden (westbaan).Na het openstellen van het `oude' aquaduct wordt het 4-0systeem op de oostbaan omgebouwd naar de eindsituatie metdrie stroken richting Amsterdam. Hierbij wordt tevens de oost-baan voorzien van de uiteindelijke toplaag in ZOAB. Tijdensombouwen van de oostbaan rijdt het verkeer nog tijdelijk overtwee stroken richting Amsterdam. Na het afronden van dewerkzaamheden, eind dit jaar, zal de oostbaan ook met driestroken richting Amsterdam in gebruik worden genomen. Schuine kruisingshoekDe Ringvaart en de A4 kruisen elkaar onder een schuine hoek.Naast geometrische consequenties speelt dit ook parten bij defasering. De `scheve' constructie leidt in de eerste plaats tot eenasymmetrische, scheve bouwkuip met een gecompliceerdekrachtswerking in de afstempeling van de langswanden enkopschermen. Om de krachten in deze stempellagen te kunnenopnemen, en daarbij de vervormingen van de bouwkuip te beper-ken, waren relatief zware hoekstempels en gordingconstructiesnodig. Voor de definitieve constructie zorgt het scheve en gefa-seerde bouwen ook voor de nodige complicaties. De wapenings-details ter plaatse van de scheve aansluitingen van wanden envloeren, maar ook in de diverse stortnaden en sluitvoegen warendaardoor een stuk lastiger te ontwerpen en uit te voeren.De eisen met betrekking tot waterdichtheid van de betonnenaquaductbak in combinatie met het krachtenspel resulteerdenamelijk in een grote hoeveelheid wapening. In verband met dewaterdichtheid zijn doorgaande scheuren immers ongewenst,echter ten gevolge van de krachtswerking, waarbij normaaltrek-krachten in het beton optreden, is de kans hierop wel aanwezig.Hierdoor was het nodig een verzwaarde scheurwijdte-eis toe tepassen waardoor op bepaalde locaties verscheidene lagen wape-ning met diameters ?32 en ?40 moesten worden toegepast.De combinatie van de zware wapening in verscheidene lagen,de scheve kruisingshoek en de aansluiting tussen horizontaleen verticale vlakken zorgde ervoor dat tijdens het vlechten vande wapening het uiterste werd gevraagd van de expertise en decreativiteit van de uitvoering. De praktijk blijkt echter weerbar-stiger dan het papier en in een aantal gevallen bleek het inoverleg met de constructeur lokaal aanpassen van de wapeningonvermijdelijk.Huidige stand van het projectNa afronding van de ruwbouw is medio april 2010 gestart metde afbouw van het aquaduct. Zo zijn de definitieve voorgespan-nen betonstempels aangebracht, de prefab barriers geplaatst ende betonnen voorzetwanden in de toeritten gemonteerd. Devoorzetwanden leveren door de karakteristieke wolvenhuid-print niet alleen een esthetische bijdrage, maar beschermen ingeval van brand in de bak ook de constructieve stalendamwand. Ten slotte zijn op de zuidoostelijke bakwand 3 mhoge geluidsschermen geplaatst en is asfalt aangebracht. Projectgegevensopdrachtgever Ministerie van Verkeeren Waterstaat, Directoraat GeneraalRijkswaterstaat Zuid Holland,Projectbureau A4 Burgerveen-Leidenopdrachtnemer Bouwcombinatie A4Burgerveen-Leiden bestaande uit BAMCiviel, BAM Wegen, VTN en Van Oord.constructief ontwerp BAM Infraconsultarchitectonisch ontwerp NIOarchitecten8b 8cWS:-0,6Kuip F Kuip FKuip E-0,6 -0,6 -0,6-0,50-0,6-3,8WS: -0,60MV: -3,80-0,5Damwand langs gesloten tunneldeelafbranden tot bovenzijde dakDamwand aanbrengen kuip E4 weken na stort krimpstrook kan dewaterstand in kuip E op -0,6 m NAPgebracht worden en vervolgensstempelraam verwijderen
Reacties