Log in
inloggen bij Cement
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Artikelen

Grensverleggende parkeergarage

Albert Cuypgarage gebouwd onder bestaande watergang met geïntegreerde keldervloer Stephan van Tilburg, Caroline Wagner, Ruud Arkesteijn - 10 maart 2021

In de Amsterdamse wijk de Oude Pijp, pal naast het Museumplein, is onder de Boerenwetering de Albert Cuypgarage gebouwd. Een uniek project, want niet eerder werd in Amsterdam een parkeergarage aangelegd onder een bestaande watergang (foto 1). Een van de innovaties was een geïntegreerde keldervloer, waarbij staalvezelversterkt onderwaterbeton in de eindfase samenwerkt met de daaroverheen gestorte constructievloer.

Projectgegevens

Project: Albert Cuypgarage
Opdrachtgever: Gemeente Amsterdam (Stadsdeel Zuid)
IPM-team opdrachtgever: Ingenieursbureau Amsterdam
Opdrachtnemer: Max Bögl Nederland BV
Architect: ZJA
Constructeur: Van Rossum Raadgevende Ingenieurs B.V.
Ontwerp keldervloer: ABT
Geotechnisch adviseur: CRUX
Duikbedrijf: DCN Diving
Ontgravingswerzaamheden: de Vries en v/d Wiel
Damwandenwerkzaamheden: Beens
GEWI-palen: VSF
Opening: 2018

In het kort

  • Na enig puzzelen, is het gelukt het geëiste aantal parkeerplekken over twee parkeerlagen te verdelen.
  • De constructie van de garage bestaat uit prefab kolommen, permanente damwanden, dragende prefab voorzetwanden, een geïntegreerde keldervloer en een tussenvloer met breedplaten.
  • De constructievloer werkt samen met het staalvezelversterkt onderwaterbeton (SVOWB-vloer).
  • Toepassing van een geïntegreerde keldervloer beperkt de belasting op palen, wat het gebruik van slanke GEWI-palen mogelijk maakt.
  • Om schuifkracht over te brengen, steken de GEWI-staven door tot in de constructievloer, is de SVOWB-vloer opgeruwd en zijn deuvels aangebracht.  
  • Wapeningskorven in de SVOWB-vloer onder de kolommen vormen een geïntegreerde 5-paals-poer.
  • Een belangrijke uitdaging was het garanderen van de aangehouden toleranties voor de wapeningskorven.
  • Dat relatief grote scheurwijdtes geen lekkage gaven, is te verklaren doordat de kans op watervoerende scheuren in de beide vloerdelen die met elkaar in verbinding staan zeer klein is en doordat de vloer is ‘voorgespannen’ door de stempeldruk vanuit de permanente damwanden.

De Albert Cuypgarage is een tweelaagse parkeergarage (fig. 2) van 260 m lang en 30 m breed, die plek biedt aan 600 auto’s en 60 fietsen. Het zo optimaal mogelijk benutten van de beperkte vrije ruimte in de Oude Pijp stond in het project voorop; de komst van de garage heeft de leefkwaliteit bovengronds aanzienlijk verbeterd doordat de parkeerdruk is verlaagd én er bovengronds meer ruimte is ontstaan voor groen, speelplaatsen en voetgangers en fietsers. De 2,5 m diepe gracht boven het garagedak is in ere hersteld (foto 3).

Ontwerpfilosofie

Het referentieontwerp van de gemeente Amsterdam voorzag in een drielaags garage die volledig tussen de bestaande kademuren inlag. Al tijdens de aanbesteding werd de eerste optimalisatie doorgevoerd. Vanuit de gedachte dat een minder diepe bouwkuip zou leidden tot het reduceren van onder andere het risico op schade aan de omringende gebouwen én tot een enorme besparing op materiaal en af te voeren grond, is het na enig puzzelen gelukt om het geëiste aantal parkeerplekken over twee parkeerlagen te verdelen.

Na gunning van dit Design, Construct & Maintain project heeft opdrachtnemer Max Bögl een bouwteam gevormd met alle bedrijven die betrokken waren bij de totstandkoming van de bouwkuip. In gezamenlijkheid is een ontwerpfilosofie opgesteld met ‘best for project’ als uitgangspunt. Door in samenspraak tot een ontwerp te komen, kon worden voorgesorteerd op het minimaliseren van hinder en risico’s voor de omgeving. Dit leidde tot een ‘slanke’ constructie die gerealiseerd kon worden met de inzet van relatief licht materieel.

Draagconstructie

De constructie van de garage is bestaat uit prefab kolommen, permanente damwanden, dragende prefab voorzetwanden en een geïntegreerde keldervloer. De tussenvloer is gemaakt van breedplaatvloeren met daaroverheen een druklaag. Deze is zo ontworpen dat het, zij het met aanpassingen, mogelijk is om grote vloerdelen te verwijderen waardoor een dubbele hoogte ontstaat. Hierdoor is het mogelijk om de garage een geheel andere bestemming te geven.

Er is in het ontwerp voor gekozen om de parkeerdekken zo ruim en overzichtelijk mogelijk te houden door alleen over de langsrichting van de garage één enkele rij kolommen toe te passen. Hierdoor krijgt de parkeerder het gevoel ‘kolomloos’ te parkeren. In de parkeerbeleving spelen de kolommen – die in de eigen prefab-betonfabriek van Max Bögl zijn gefabriceerd – een grote rol. De kolommen, die elliptisch zijn uitgevoerd, zijn een mooi voorbeeld van samensmelting van esthetica, constructieve functionaliteit en de bijdrage aan het sociale veiligheidsgevoel (foto 4).

Toepassing van een geïntegreerde keldervloer beperkt de belasting op palen, wat het gebruik van slanke GEWI-palen mogelijk maakt

Bouwkuip met geïntegreerde keldervloer

De permanente damwanden zijn grond- en waterkerend en hebben tevens een constructieve functie in de fundering. Tijdens de bouw zijn ze gestabiliseerd met een stempelraam. De damwandsloten zijn dichtgelast om waterdichtheid in de gebruiksfase te kunnen garanderen.

Een gebruikelijke oplossing voor de tijdelijke onderafdichting van een dergelijke diepe bouwkuip is de toepassing van een ongewapende onderwaterbetonvloer (OWB-vloer). Voor de eindfase wordt hier normaal gesproken een geheel nieuwe constructievloer overheen gestort, die is voorzien van traditionele wapening. Een probleem van deze oplossing is het risico op scheurvorming in zowel de OWB-vloer als de constructieve vloer, onder meer doordat de vervorming van de constructieve vloer wordt verhinderd door de OWB-vloer.

Het is ook mogelijk de constructievloer te laten samenwerken met het onderwaterbeton. In dat geval kan de OWB-vloer worden uitgevoerd met staalvezelversterkt beton (SVOWB-vloer) (fig. 5). Dit principe is voor het eerst op grote schaal toegepast bij de Albert Cuypgarage. Hier werd een SVOWB-vloer van 900 mm dik met een op te storten constructievloer van 300 mm dik gecombineerd.

Een dergelijk geïntegreerd concept maakt de keldervloer slanker waardoor er minder diep ontgraven hoeft te worden. Constructief gezien maakt deze toepassing een grote spreiding van de belastingen uit de bovengelegen gracht mogelijk. De geïntegreerde vloer is namelijk circa 20 keer (buig)stijver dan een traditionele keldervloer van 400 mm dik en ongeveer drie keer sterker ten aanzien van buigende momenten en dwarskrachten. De totale constructie gedraagt zich als het ware als een stijve plaat. Hierdoor ontstaat evenwicht tussen de opwaartse waterdruk onder de keldervloer en de neerwaartse belastingen vanuit de kelderconstructie en het water in de gracht [6]. Het resultaat: een beperkte belasting op palen, wat het gebruik van slanke GEWI-palen mogelijk maakt die zowel op trek als op druk optimaal worden benut.
Overigens kan er ook voor worden gekozen om in de traditionele bouwwijze lokaal poeren/korven te integreren in de OWB-vloer. Ook dan kan de totale ontgravingsdiepte en constructiehoogte worden gereduceerd. De vloerdelen buiten de geïntegreerde poeren blijven dan echter gescheiden zoals eerder beschreven; de eerder genoemde verschillen ten aanzien van stijfheid, sterkte, paalreacties en waterdichtheid blijven daardoor van kracht.

Ontwerpmethodiek

Het ontwerpproces van een geïntegreerde keldervloer is vergelijkbaar met die voor een traditioneel ontwerp; zeker voor de beschouwing van de eindfase. Een belangrijk verschil is dat de SVOWB-vloer niet alleen een tijdelijke functie heeft, maar ook een bijdrage levert aan de krachtsafdracht in de eindfase. Ten aanzien van de levensduur (milieuklasse) en betonsterkteklasse zal die eindfase maatgevend zijn. Bovendien wordt een traditionele (ongewapende) OWB-vloer, conform de herziene versie van CUR-Aanbeveling 77 [1], niet expliciet ontworpen op waterdichtheid [3].

Om een droog stortvlak te garanderen en voor een goede kwaliteit van de aanhechting, is beheersing van lekkage een aandachtspunt. Dat is de primaire reden om staalvezelbeton toe te voegen; de staalvezels zorgen voor een taai buigscheurgedrag [7]. Dit resulteert in scheurwijdtebeperking, wat weer zorgt voor een beheersing van het risico op lekkages. Dit geldt ook voor het risico op krimpscheurvorming, dat vooral bij langwerpige bouwkuipen realistisch is.

De SVOWB-vloer is ontworpen volgens de ontwerpmethodiek zoals beschreven in [8] met extra aandacht voor scheurwijdtebeheersing.

Om schuifkracht over te brengen, steken de GEWI-staven door tot in de constructievloer, is de SVOWB-vloer opgeruwd en zijn deuvels aangebracht

Verdeuveling

Het is belangrijk dat de SVOWB-vloer en de constructieve vloer constructief worden gekoppeld. De GEWI-staven steken daarom door tot in de constructievloer. Dit is echter niet voldoende voor een garantie van samenwerking over de horizontale stortnaad. Om schuifkracht over te brengen is de SVOWB-vloer opgeruwd en zijn deuvels aangebracht. Dit zijn gebogen wapeningstaven Ø14 mm die in een stramien van 1 x 1 m2 in de SVOWB-vloeren zijn geboord (foto 7). Deze deuvels hebben een dubbele functie. Naast de verdeuveling zijn ze ook ontworpen op een beschouwing van een onvoorziene opbouw van waterdruk over de horizontale stortnaad voor als er lokaal toch delaminatie zou optreden (extra robuustheidscheck). Daarnaast kan de bovenzijde van de deuvels (‘wandelstokjes’) worden gebruikt om de bovenwapening af te stellen.

GEWI-palen

Alle GEWI-palen zijn voorzien van minimaal twee schotels. Eén schotel zit bovenin de SVOWB-vloer ten behoeve van de trekbelasting in de bouwfase. Voor de veldpalen, die ook in de eindfase vooral op trek worden belast, zit een tweede schotel in het op te storten vloerdeel. Deze schotels voldoen met een kleine diameter, omdat deze in basis dezelfde functie hebben als de deuvels. Ter plaatse van wanden en kolommen (met resulterende drukkrachten in de palen) zit een tweede schotel onderin de SVOWB-vloer (fig. 5). De ervaringen opgedaan tijdens de realisatie van de Albert Cuypgarage hebben geleid tot een aanvulling van de CUR-richtlijnen voor het toepassen van GEWI-palen.

Constructievloer

De wapening in het op te storten deel van de constructievloer is ontworpen op basis van scheurwijdtebeheersing conform waterdichtheidsklasse TC1 van NEN-EN 1992-3. Vanuit het ontwerp zorgt dit vloerdeel primair voor de waterdichtheid. In de SVOWB-vloer is weliswaar nog een permanente normaaldrukkracht aanwezig vanuit stempelwerking (deze zou hiermee zelfs voldoen aan een waterdichtheidsklasse TC2), maar die is alleen te garanderen in de dwarsrichting van de garage en niet in de langsrichting.

Door de totale dikte van 1200 mm van de geïntegreerde vloer ontstaat een grote effectieve hoogte waardoor de buigcapaciteit van de vloer voor opbollende momenten voldoende is voor UGT-toetsingen zonder bijlegwapening. Ter plaatse van de steunpuntsmomenten onder de kolommen zijn in de SVOWB-vloer en de constructieve vloer extra wapeningskorven toegepast. Hierdoor ontstaat lokaal een hybride constructie met staalvezels en wapening. Ter plaatse van de wanden waren de momenten beperkt en konden geïntegreerde korven achterwege blijven (doordat de wanden alleen dragend waren en niet waterkerend).

Wapeningskorven in de SVOWB-vloer onder de kolommen vormen een geïntegreerde 5-paals-poer

Wapening

De wapeningskorven in de SVOWB-vloer onder de kolommen vormen een geïntegreerde 5-paals-poer op verzwaarde GEWI-palen (fig. 8, 9, foto 10). De middenpaal zit direct onder de kolom waardoor de ponskracht wordt gereduceerd en er geen dwarskrachtwapening nodig is in de korven. Hierdoor was het tijdens de onderwaterbetonstort mogelijk om ook binnen de korven beton te storten met de betondobber.

Vanwege het regelmatige bouwstramien zit er veel repetitie in de bouwwijze. De 47 wapeningskorven onder de kolommen zijn op twee uitzonderingen na volledig identiek (fig. 8a en 9). De korven zijn over de GEWI-staven geplaatst en zijn onder water (door de duikers) op de vier hoekpalen vastgelast aan de onderste schotels met behulp van vooraf aangebrachte strips (fig. 8b). Vastlassen is een vereiste om te kunnen garanderen dat de korven niet verplaatsen/roteren tijdens de stort van het beton. Voor een vloeiende doorstroom van het beton, is de hoofdwapening in dwarsrichting gebundeld zodat er maaswijdtes van minimaal 250 mm ontstonden. Mede hierdoor waren geen sparingen in de wapening of lokale aanpassing van maaswijdtes nodig om de korven over de GEWI-staven te kunnen plaatsen. Na fixatie van de korf is de bovenste schotel op de palen geplaatst.

De wapeningskorven zijn in 3D gemodelleerd met Revit. Het traject van ontwerp, via afstemming met duikers en pompbedrijf, tot aan de bestelling en logistiek kon hierdoor in één vloeiende procesgang worden doorlopen. De wapeningskorven, inclusief hijsogen en lasstrips, zijn op de bouwplaats geleverd.

Uitvoering

Een innovatieve en slanke keldervloer brengt uiteraard risico’s met zich mee in de uitvoering. Een belangrijke uitdaging was het garanderen van de aangehouden toleranties voor de wapeningskorven. In het verleden is vaak gebleken dat geïntegreerde korven in OWB-vloeren werden meegenomen of opgeduwd door het stortfront. Dit risico is beheerst door de eerdergenoemde fixatie op de schotels van de GEWI-palen door middel van lasverbindingen. De hoogteligging is geborgd door grondige controles op de hoogteligging van de diepe schotels.

Een andere zorg betrof de verdeling van vezels in de SVOWB-vloer en het vinden van de juiste vloeimaat van het betonmengsel, zodat het beton zich tijdens de stort gelijkmatig zou verdelen en vezels zich niet zouden ophopen. Hiervoor is vooraf onder leiding van de betontechnoloog van Max Bögl een pomp- en stortproef gedaan: er is onder water een sleuf volgestort met het beoogde betonmengsel. Hierin waren ook twee vergelijkbare wapeningskorven geplaatst. De doorstroom van de beton bleek goed, ook door de korven heen. Kernboringen wezen uit dat de vezelverdeling varieerde van circa 25 tot 35 kg/m3; acceptabel voor dit type (massa)beton in relatie tot de ontwerpmethodiek. Tijdens de stort zelf is de vezeldosering gecontroleerd door monstername vanuit de betonmixers op de bouwlocatie. 

Mede door de proeven en integrale aandacht voor risicobeheersing in de werkplannen, is de uitvoering van de werkzaamheden naar tevredenheid verlopen. De stort verliep soepel en de (ingemeten) plaatsingsonnauwkeurigheden van korven en palen vielen ruim binnen de acceptabele marges vanuit het ontwerp.

Een belangrijke uitdaging was het garanderen van de aangehouden toleranties voor de wapeningskorven

Waterdichtheid

De waterdichtheid van de geïntegreerde keldervloer was goed, zeker in vergelijking tot vergelijkbare projecten met traditionele keldervloeren. De scheurvorming aan het oppervlak bleek lokaal wel groter dan berekend. Een deel van deze scheuren gaf ook meer lekkage dan de volgens TC1 acceptabele ‘vochtplekken’. Deze plekken zijn geïnjecteerd. Dat een deel van de relatief grote scheurwijdtes aan de bovenzijde van de vloer geen lekkage vertoonde, is te verklaren doordat de kans op watervoerende scheuren in de beide vloerdelen die met elkaar in verbinding staan zeer klein is, en doordat de vloer is ‘voorgespannen’ door de stempeldruk vanuit de permanente damwanden.

Betonprijs

De Albert Cuypgarage won diverse prijzen, waaronder de Betonprijs in 2019, de Award of Excellence voor Architectural Achievement, de Architizer A+Awards en de ESPA Gold Award 2018 (van de European Parking Association).

Literatuur

1. CUR-Aanbeveling 77:2014 - Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren.
2. Hagenaars, P., Galjaard, J., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (1) – Corrigeren onvolkomenheden en aansluiting op Eurocode. Cement 2013/3.
3. Hagenaars, P., Winter, E., Galjaard, J., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (2) – Inhoud en achtergronden van herziene rekenregels ongewapende onderwaterbetonvloeren. Cement 2015/3.
4. Arkesteijn, R., Hagenaars, P., Winter, E., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (3) – Enkele aspecten aanbeveling over onderwaterbetonvloeren nader beschouwd. Cement 2015/8.
5. Winter, E., Arkesteijn, R., Barten, P., Herziening CUR-Aanbeveling 77 (4) – Rekenvoorbeelden over onderwaterbetonvloeren. Cement 2017/4.
6. Arkesteijn, R., Albert Cuypgarage - Water funderen op water. Civiele Techniek 7-2017.
7. Arkesteijn, R., Menting, M., Staalvezelversterkt onderwaterbeton. Cement 2013/3
8. Arkesteijn, R., Rekenen aan onderwaterbeton met staalvezels. Cement 2014/2.

Reacties

x Met het invullen van dit formulier geef je Cement en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2022. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren