Ven constructie van de betonbrug teConflans-fin d'Oise. C. Meischkefoto 1. de hangbrug uit de 19e eeuw (foto F. Malcuit)foto 2. de betonnen boogbrug van 1928 met laaggelegen rijbaanl = 126 m (foto Agence Rol)Deze brug, gelegen in een weg vanhet departement Seine-et-Oise,vormt de verbinding tussen Con-flans--Sainte--Honorine op de lin-ker oever en Andr?sy op de rechteroever van de Oise, vlak bij het puntwaar de Oise in de Seine uitmondt.Er is een druk scheepvaartverkeer,zodat geen pijlers in de rivier wor-den gewenst in verband met de danbeschikbare doorvaartbreedte.In de 19e eeuw is hier een hang-brug gebouwd, welke echter bij hettoenemen van het verkeer nietmeer aan de verkeerseisen voldeed(foto 1). In 1928 is deze hangbrugdan ook vervangen door een boog-brug van gewapend beton met eenlaaggelegen rijbaan (foto 2). Dezeboog had een overspanning van126 m.In 1940 werd deze brug opgeblazen.Reeds in 1941 werd een begin ge-maakt met de bouw van eennieuwe brug. De hulppijler in hetmidden van de rivier en de bekis-ting van de boog waren reeds klaar,toen in 1942 de werken op last vanbezettingsautoriteiten werden stop-gezet.In 1944 zijn de bekisting en de hulp-pijler (hout) tot op de waterlijnafgebrand.In 1945 werd de brug opnieuw instudie genomen, daar inmiddelsnieuwe voorschriften waren ver-schenen voor het profiel van vrijeruimte voor de scheepvaart. Ditprofiel werd vastgesteld op 40 7 min plaats van de tot op dat tijdstipgeldige maat van 25 6 m. Boven-dien was het de bedoeling de kadenlangs de rivier te verbreden.Een en ander hield in, dat een con-structie, zoals deze in 1928 was ge-maakt, niet aantrekkelijk meer was,doch dat een boogbrug met hoog-gelegen rijbaan een elegantere op-lossing mogelijk maakte. Een moei-lijkheid was echter de kwestie vande fundering. De kaden liggen opeen peil van + 23 m en de opleggin-gen van de boog gemiddeld 1 m lager.Om te funderen op de kalksteen zoueen zeer diepe fundering moetenworden gemaakt, daar de kalksteenzich bevindt op -- 6,00 m.De horizontale reactie tengevolgevan het eigengewicht bedraagt3 400 ton; zij kan oplopen tot 4 300ton tengevolge van de bovenbelas-ting.De boog is afgestempeld tegen eenfundatieblok van 19,5?20 m, datgestort is binnen een bouwput vanstalen damwand. Onder dit blokstaan 120 Frankipalen, waarvan 90palen vertikaal en 30 palen ondereen hoek van 25? met de vertikaalzijn gestort. Deze palen reiken tot366 Cement 4 (1952) Nr 21-22tek. 3. langsdoorsnede van de halve betonbrug met fundatieblok en caisson van betontek. 4. toepassing van deplatte Freyssinet-vijzeltek. 5. dwarsdoorsnede van debetonbrug bij de opleggingeen zandlaag op + 11,40 m (tek. 3).Dit fundatieblok is door middel vanplatte vijzels afgestempeld tegeneen grote caisson met een lengtevan 40,50 m en een breedte vari?-rend van 14 tot 18 m. Deze caissonis geheel met grond gevuld.De onderzijde van de caisson ligt op+ 20,50 m, terwijl de achterzijdetegen een schermwand rust, welkeaan de voet een breedte van 28 mheeft. Deze schermwand steunttegen het grondlichaam van de weg(tek. 3).Voor het opnemen van de horizon-tale drukkracht zijn dus aanwezig:1. de horizontale drukkracht vanschoor alen;2. de passieve gronddruk tegen deachterkant van het fundatieblok;3. de wandwrijving van het fun-datieblok;4. de wand- en bodemwrijving vande caisson;5. de passieve gronddruk tegen deschermwand.Aan mogelijke tegendruk zijn devolgende bedragen in rekening ge-bracht:1. horizontale componentvan de 30 s?hoorpalen ,820 ton'2. 1/3 van de wrijving( = 29?, cohaesie1,5 ton/m2):langs de wanden vanhet fundatieblok................ 170 tonlangs de wanden vande caisson......................... 220 tonlangs de bodem vande caisson......................... 1 720 ton3. 2/3 van de gronddrukplus 1/3 van de pas-sieve gronddruk:achter het fundatieblok 1 810 tonachter de caisson .... 1355 ton6 095 tonDe tegendruk, welke normaal ge-leverd zou kunnen worden, is dusgroter dan de maximum druk van4 300 ton.Het gehele funderingssysteem isstatisch onbepaald, aangezien elkonderdeel slechts die reactie geeft,welke overeenkomt met de bijbe-horende verplaatsing.Door het aanbrengen van beweeg-bare oplegblokken en platte vijzelstussen fundatieblok en caisson kanechter tijdens de bouw de druk-verdeling over beide onderdelennaar omstandigheden worden ge-regeld (tek. 4).De boog heeft een overspanning van101,-- m en een pijl van 9,60 m. Deverhouding pijl : overspanning isdus 1 -: 10,6. Aan de boog is in totaaleen hoeveelheid van 700 m3betonen 140 ton staal verwerkt.De boog bestaat in hoofdzaak uit 2kokerliggers. De dikte van de bo-ven- en onderflens varieert van 21tot 33 cm, terwijl in elke liggerhelft5 dwarsschotten ter dikte van 18 cmvoorkomen. De hoogte van de ko-kerliggers is bij de geboorte van deboog 1,00 m, in het midden van deoverspanning 1,40 m, terwijl demaximum hoogte 1,85 m bedraagt.De maximum betonspanning in deboog is 100 kg/cm2.Het beton voor de boog bevatte 400kg cement per m3beton. De rijbaanrust in het middengedeelte van debrug direct op de boog. Meer naarde opleggingen toe is de rijbaandoor middel van kolommen onder-steund. De rijbaan is 7 m breed metaan beide zijden een voetpad van1,50 m (tek. 5). Het voetpad is ge-maakt van geprefabriceerde beton-platen, welke in het werk van eenasfaltdek zijn voorzien. De leunin-gen zijn van staal vervaardigd.Het beton van de grote vertikalemuren van de caisson is op specialewijze behandeld. Voor de buitenste10 cm beton is uitsluitend een rood-achtig gekleurde steenslag gebruikt(pierres roses de Corbigny). Na hetstorten is het beton in rechthoekigevakken met een pneumatische ha-mer bruut behakt en daarna ge-zandstraald, waardoor een zeer le-vendig oppervlak is verkregen (fo-to 6).De in het zicht komende vlakkenvan de boog en de rijbaan zijn metdezelfde steenslag gestort, doch nahet verharden alleen gebouchar-deerd.De kolommen zijn niet nabehandeld,want omdat zij zeer strak en gladuit de bekisting kwamen, leek hetbeter geen nabehandeling toe tepassen.Bij het aanvullen met grond zijn dezettingen van de caissons bepaald:Op de rechteroever werden zet-tingen van 1 tot 2 cm gemeten, dochop de linkeroever waren deze zet-tingen ongeveer het tienvoud. Ditwas een zeer verontrustend ver-schijnsel in verband met de stabili-teit van de caisson bij de belastingdoor de horizontale krachten. Proe-ven op ongeroerde grondmonsters,welke gestoken waren onmiddellijknaast df. caisson en uit het weg-lichaam erachter gaven geen slechtecijfers. Voor het erkrijgen van degrootst mogelijke zekerheid werdCement 4 (1952) Nr 21-22 367commandopost 2 reservoirs van 500 m3elkfoto 7. overzichthet wenselijk geacht een proef opware grootte te nemen.Deze proef is genomen na het los-sen van de bekisting van de boogen dus voor het storten van de rij-baan.Op elk van de beide booghelftenwerd een bassin gemaakt met eeninhoud van 500 m3. Deze tanks wa-ren van hout en inwendig gedichtmet fhntkote. Beide bassins werdengevuld met water en gaven zodoen-de een belasting, welke ongeveermet de bereuende belasting over-eenkwam. Door middel van hydrau-lische vijzels in de sluitvoeg in hetmidden van de overspanning en deplatte vijzels tussen fundatiebloken caisson was het mogelijk dedruk van de boog op de fundatie-blokken en de caissons langzaamop te voeren en de bewegingen vande fundering te controleren. Voorhet geval de fundering belangrijkeverplaatsingen ging vertonen, washet mogelijk de belasting onmid-dellijk te verminderen door snelwater uit de bassins te laten weg-lopen. De verplaatsingen van defundering werden gecontroleerdmet een zeer nauwkeurige theodo-liet van Wild. Het aflezen van deverplaatsingen, het onder drukbrengen van de vijzels en het aan-brengen van de juiste hoeveelheidwater in de bassins werd geregeldvanuit een centrale commandopostmidden op de brug en wel doormiddel van telefoons en lichtsigna-len (foto 7). De resultaten van dezeproefneming waren alleszins bevre-digend, zodat het storten van derijbaan er", de voortgang van hetwerk normaal kon plaats vinden.Berekening vande boogconstructieDe boog is aan beide zijden inge-klemd en heeft een veranderlijktraagheidsmoment. Het traagheids-moment is minimum bij de geboor-te van de boog en in het middenkruipen van het beton en ten ge-volge van temperatuursinvloedenbinnen bepaalde grenzen te houden,daar deze spanningen bij een boogmet een geringe pijl hoog kunnenoplopen. Deze boog heeft dus enke-le voordelen van een boog met driescharnieren (graf. 8), waarvan eengoed gebruik gemaakt kan worden,terwijl enkele nadelen van dezeboogconstructie hier niet aanwezigzijn.De doorbuiging van een boog opdrie scharnieren is bij een kleinepijl tamelijk groot, terwijl na ver-loop van enkele jaren tengevolgevan de kruip van het beton en vande temperatuurinvloeden de onder-ste booglijn in het midden een knikgaat vertonen, daar het midden-scharnier dan iets gezakt is.Ken berekening van de doorbui-gingen heeft aangetoond, dat eenfoto 6. bruut behakte en gezandstraalde betonnen wand van de caisson(foto Baranger)368 Cement 4 (1952) Nr 21-22graf. 8. waarde van hettraagheidsmomentvan de overspanning. Het kleinetraagheidsmoment in het middenvan de overspanning heeft ten doelde spanningen tengevolge van het(foto Baranger)ingeklemde boog met veranderlijketraagheidsmoment een grotere vei-ligheid biedt dan een boog op tweescharnieren.De neutrale lijn van de boog valtpractisch samen met de druklijntengevolge van de belasting dooreigengewicht. De algebra?sche ver-gelijking voor de onderste booglijnwordt uitgedrukt in de volgende6e graads vergelijking:y = 9,433--0,113 x2+ 0,3832.10 6.x4----0,1023.10 9.x6De momenten in de boog komen nuniet hoger dan 100 tm. De maxi-mum spanningen in het beton be-dragen 100 kg/cm2en in het staal1 300 kg/cm2.De volgorde van uitvoering van hetwerk was als volgt:1. het maken van de Frankipalenen het slaan van de dam wand;2. het storten van het fundatieblok;3. het storten van de caisson;4. het aanvullen van de caisson metbehulp van een bulldozer.Door het heen en weer rijdenvan de bulldozer werd tegelij-kertijd bereikt, dat de grondwerd verdicht;5. het maken van de bekisting voorde boog.Deze bekisting werd opgelegdop een hulppijler in het middenvan de overspanning en liet voorhet scheepvaartverkeer 2 openin-gen van 20 m breedte en 7,50 mhoogte vrij.Om de steunpunten van de bekis-ting en de middenpijler waren en-kele ducdalven en geleidewerkenaangebracht, welke volkomen vrijvan de ondersteuningen van de be-kisting waren gehouden. Een even-tuele aanvaring gaf dus geen schok-ken of stoten in de bekisting.foto 9. vijzels met meetinrichting voor de voegbreedtening gebracht (foto 9). Daarna zijnde wanden van de boog gestort enna verharding zijn de wanden en debodem op dezelfde wijze onderspanning gebracht. Na het voltooienvan de volledige doorsnede van deboog is deze ontkist, waarna nogslechts de rijbaan moest wordenaangebracht. Foto 10 toont de vol-tooide brug.Om het transport van het beton toteen minimum te beperken is opbeide oevers een betonmenginstal-latie aangebracht.Het werk is in samenwerking ont-worpen door Ir. E s quill an, direc-teur van de technische dienst vanhet aannemingsbedrijf Boussiron.De totale kosten van het werk be-droegen rond 200 000 000 Fr. frs.Travaux Publics, Nr. 7, Oct. 1950.Litt.: La Technique des Travaux, Jan./Febr. 1951foto 10. overzicht van de voltooide brug van Conflans-Fin-d'Oise stroomafwaartsCement 4 (1952) Nr 21-22 369De overspanning van de doorvaart-openingen is uitgevoerd met stalenbalken van 24 m lengte (DIN 100).De doorbuiging van deze balken ende eventuele vervorming van de be-kisting hierdoor, zijn nauwkeurignagegaan, omdat een afwijking inde onderste booglijn duidelijk zouspreken. Daar de lengte van de bal-ken de vrije overspanning overtrof,is van de overstekken een dank-baar gebruik gemaakt om de mo-menten in de vrije overspanning tereduceren.De bekisting was niet berekend ophet totale betongewicht van deboogconstructie, daar de bogen indrie gedeelten zijn gemaakt. Eerst isde bodemplaat van de boog gestort.Na het verharden is deze plaat doormiddel van een rij vijzels in de mid-denvoeg enigszins onder drukspan-
Reacties