C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2005 438De nieuwe RWZI vervangt detwee bestaande zuiveringsinrich-tingen in Amsterdam-Oost en -Zuid. Deze installaties voldoenniet aan de binnenkort van krachtwordende nieuwe milieueisenvoor stikstof- en fosfaatverwijde-ring. De installatie krijgt een ver-werkingscapaciteit van ruim 1miljoen inwonerequivalenten envan maximaal 30 000 m3/h afval-water. Hiermee is de RWZI ??nvan de grootste rioolwaterzuive-ringsinstallaties in Europa.In de nieuwe situatie komt hetAmsterdamse rioolwater nogsteeds tezamen op de locatie vande oude zuiveringsinstallaties. Hetwordt daar dan niet meer gezui-verd, maar door boosterpompenen een in totaal 49 km lang persri-ool doorgepompt naar Amster-dam-West.De Dienst Waterbeheer en Rio-lering (DWR) is verantwoordelijkvoor de realisering van dit om-vangrijke project. DWR is de uit-voerende organisatie voor hetHoogheemraadschap Amstel,Gooi en Vecht voor alle beheers-taken op het gebied van opper-vlaktewater, waterkering, zuive-ring van afvalwater en scheep-vaart. Voor de gemeente Am-sterdam voert DWR de taken rio-lering en beheer van ondiepgrondwater uit.S i t u a t i eHet zuiveringsterrein is 1100 mlang en 125 m breed en ligt inge-sloten tussen wegen en een spoor-weg (fig. 1). Het extreem langwer-pige terrein met zijn hoge bebou-wingsgraad was sterk bepalendvoor het ontwerp van de installatieen de bereikbaarheid van deonderdelen tijdens de bouw- engebruiksfase. In het oplossen vandeze puzzel is veel energie eninventiviteit gestoken.Op het terrein zijn circa zeventigbouwwerken ingepast met eenlogische onderlinge samenhang.Het door architectuurstudioHerman Hertzberger ontworpenbedrijfsgebouw vormt tezamenmet de drie slibgistingstanks opde voorgrond het beeldbepalendelement van de RWZI. De driehoge slibgistingstanks rijzen van-uit een vijver op tot 20 m bovenhet maaiveld. De tanks vormeneen eenheid met het direct erach-ter gesitueerde bedrijfs- en slib-ontwateringsgebouw, gemarkeerddoor hoge `petten' die de bouw-werken verbinden.Direct achter dit gebouw zijn deoverige onderdelen voor de slib-verwerking en het influentont-vangwerk/roostergoedgebouwgesitueerd.RWZI Amsterdam ?WestAmsterdam vernieuwtafvalwaterzuiveringing. H.L.M. Laagland en ing. P.A. Uiterweerd, Witteveen+Bosing. R.A.N. Clignet, DWR ? Projectbureau A4Het slaan van de eerste paal op 8 augustus 2003 markeerde de start van debouw van de nieuwe rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) Amsterdam-West. Op een langgerekt terrein verschijnen circa zeventig bouwwerken.Inmiddels zijn alle 6700 heipalen verwerkt, komen de betonnen tanks als pad-destoelen uit de grond en beginnen de overige bouwwerken zich tussen devele bouwkranen af te tekenen. In januari 2006 is de RWZI volledig operatio-neel.1 |Artist-impression zuive-ringsinstallatieC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2005 4 39De vier voorbezinktanks en dezeven zuiveringsstraten wordenaangelegd langs een doorgaandecentrale weg. Elke zuiveringsstraatbestaat uit ??n actiefslibtank, tweenabezinktanks en ??n retourslib-gemaal. De voorbezinktanks zijn4 m boven maaiveld geplaatst omwatertransport onder vrij vervalmogelijk te maken.B e d r i j f s - e n s l i b o n t -w a t e r i n g s g e b o u wHet bedrijfs- en slibontwaterings-gebouw heeft een totale lengte van105 m, waarvan 28,60 m voor hetslibontwateringsgebouw, en eenbreedte van circa 13 m. Dit ge-bouw omvat zes bouwlagen tot26,5 m boven maaiveld en heefteen gebogen vorm die aan dezuidzijde taps eindigt. Naast ruim-ten voor personeel, bezoekers enonderhoud zijn installaties voorde slibverwerking en de biogasin-stallatie in dit gecompliceerdegebouw ondergebracht. Hetgebouw bestaat uit een combina-tie van ter plaatse gestort beton engeprefabriceerde beton- en staal-constructies. De gevelafwerkingbestaat uit geprofileerd glas,Ornimat en schoon beton.S l i b g i s t i n g s t a n k sIn de drie voor het bedrijfsgebouwgeplaatste slibgistingstanks wordthet slib door ana?robe gistingafgebroken. Bij dit proces komtbiogas (methaangas) vrij. Voor eenoptimaal verloop van het gistings-proces wordt het slib opgewarmdtot 32 ?C. De tanks zijn volledigge?soleerd om warmteverlies zoveel mogelijk te voorkomen.Elke tank (? 26,5 m, h = 23 m) isgefundeerd op 78 prefab-betonpa-len en volledig in het werk gestort(fig. 2). Het dak is in het middenondersteund door ??n kolom. Dewand (d = 350 mm) is ingeklemdin de vloer en het dak. De buiten-schil van de tanks bestaat uit eenisolatiepakket dat op de beton-wand is gelijmd, afgedekt metaluminium golfplaten.UitgangspuntenDe tank is uitgevoerd in betonC28/35. Toegepast wordt hoog-ovencement omdat dit goed weer-stand biedt tegen agressieve stof-fen. In de tank heeft een ana?roob(zuurstofloos) proces plaats, aan-vullende (beton)beschermendemaatregelen zijn derhalve nietnoodzakelijk. Bij het ontwerp vande tank is constructief gezien devloeistofdichtheid een van debelangrijkste aspecten.Buiten de belastingen door hetslib (10,5 kN/m3) in de tank, deopwaartse waterdruk onder detank en de gronddruk, moet ookrekening worden gehouden metonder- en overdruk. Gezien dehoogte van de tank kan de maxi-male vloerbelasting oplopen tot270 kN/m2.De in rekening te brengen tempe-ratuurbelasting voor de wandhangt af van de situatie. Bij het tes-ten op waterdichtheid is de isolatieaan de buitenzijde nog niet aange-bracht. In dit geval wordt voor dewatertemperatuur 10 ?C aangehou-den en voor de buitentemperatuureen waarde die kan vari?ren tussen-10 en +30 ?C. In de gebruiksfaseheeft het slib een temperatuur van32 ?C en kan de buitentempera-3 |Verspringen voorspan-kabels slibgistingstank2 |Doorsnede slibgistings-tank8503502580035025023000700mvmvkolomFreyssinet78 prefab betonpalenvoorspanstrengenRliseenlengte voorspanstrengenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2005 440tuur vari?ren tussen +10 (de tankis ge?soleerd) en +40 ?C.VoorspanningDe uitgangspunten hebben geleidtot een oplossing waarbij de tankhorizontaal wordt voorgespannen.Toegepast is een Freyssinet-voor-spansysteem met aanhechting(fig. 3).De in de wand opgenomen voor-spankabels worden afgespannenen verankerd op lisenen. Op elketank zijn vier van dergelijke span-ribben aangebracht. Elke laagvoorspankabels bestaat uit tweedelen van gelijke lengte, tweehalve cirkels. De verankering ver-springt per laag telkens 90? tenopzichte van elkaar; hierdoor kun-nen de spanningsverliezen ten ge-volge van wrijving worden beperkttot een gunstiger gemiddelde. Deomhullingsbuizen zijn na hetafspannen ge?njecteerd met grout.Verbinding vloer-wandDe voorgespannen wand ismomentvast met de vloer verbon-den. Behalve op een buigendmoment en een dwarskracht isdeze verbinding ook berekend opeen normaalkracht, omdat detankvloer tussen de randpalen aande tankwand is opgehangen(fig. 4).Indien de tank is gevuld ontstaater in de vloer een trekkracht,doordat er door de vloer-wandkop-peling dwarskracht kan wordenovergebracht. Deze trekkrachtheeft een ongunstige invloed opde dwarskrachtcapaciteit van devloer, als gevolg waarvan boven depalen ponswapening is toegepast.Doordat de tankvloer tussen deeronder geplaatste palen is opge-hangen aan de tankwand, wordtdoor de ophangkracht de dwars-krachtcapaciteit van de wand gere-duceerd. Als gevolg hiervan isrondom tussen de palen dwars-krachtwapening in de wand opge-nomen van 4x7 beugels ?10-200per veld.Uitvoering wandDe betonwanden van de slibgis-tingstanks zijn met een glijbekis-ting in een 24-uurs regimegebouwd. De 1 m hoge stalen glij-kist is omhoog gedrukt methydraulische vijzels op in het hartvan de wand in mantelbuizenopgenomen klimstaven. De klim-staven zijn tijdens het glijden ver-lengd en na be?indiging getrok-ken. Gemiddeld genomen werd inzeven dagen tijd een 23 m hogetank gebouwd.S l i b s i l oDe werktuigbouwkundige en elek-trische installaties voor de slibont-watering, alsmede de slibopslagsi-lo's, zijn opgenomen in het slib-ontwateringsgebouw (fig. 5). Bovende silo's heeft de slibontwateringplaats, onder de silo's, 15 m bovenmaaiveld, bevinden zich nog vierbouwlagen. In de geheel in hetwerk gestorte silo's wordt het slibtijdelijk opgeslagen voordat het viaeen slibuitdraagsysteem wordtgetransporteerd naar het slibverla-dingsstation, waarvandaan hetwordt afgevoerd naar de naburigeafvalverbrandingsinstallatie.4 |Detail vloer-wandverbin-ding slibgistingstank1003*200135029951003*200 3*2001003*2001002995?12-1504x7 bgl?10-200hrs?25-110ste ?20-100ste?25-200 (laslengte 2000mm)?12-150?25-110#?20-150# + ?16-300#omhulllingsbuis voorspanstrengenste?25-200 (laslengte 2500mm) +?12-150?12-1504x7 bgl?10-200detail dwarskracht wapening4x7 bgl?10-200springwerk10400796086008600slibsilo 23050kNslibsilo 1mv mv3050kN(a) (a) (a)(b) (b)2200kN(a)2200kN 3050kN(c) (c)(2)(3) (3)(1)3050kN(2)(1)FreyssinetvoorspanstrengenFreyssinetvoorspanstrengenaa5 |Langs- en dwarsdoorsne-de A-A slibontwaterings-gebouwC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2005 4 41De silo's vormen feitelijk tweegeschakelde rechthoekige dozen,die worden ondersteund door debetonnen gevelwanden van hetgebouw. De betonwanden en hetdek zijn 400 mm dik, de vloer450 mm.UitgangspuntenDe belastingen in de slibbufferzijn significant afwijkend van `nor-male' belastingen voor gebouwen.Bovendien geeft het slib een hori-zontale druk op de wanden.Omdat in de directe omgeving vande buffer verschillende verblijfs-ruimten zijn gesitueerd, zijn erhoge eisen gesteld aan de vloei-stofdichtheid, duurzaamheid engasdichtheid van de constructie.De voor de buffer gebruikte beton-samenstelling komt in grote lijnenovereen met die van de slibgis-tingstank.Het slib heeft in de laatste fase vanhet verwerkingsproces een hoogdrogestofgehalte met een gewichtvan circa 11,0 kN/m3. Omdat hetslib compact is en de volumiekemassa van het slib meer kan vari?-ren dan van een vloeistof, wordt ervoor de verticaal gerichte belastingeen belastingsfactor aangehoudenvan 1,5. De maximale vloerbelas-ting bedraagt 87 kN/m2. In dedirect onder de buffer gelegen ver-blijfsruimte konden geen kolom-men worden geplaatst.OntwerpDe vloer van de buffer, met veelsparingen, kan bij een vrije over-spanning van 11 m de slibbelas-ting niet zonder meer opnemen.De functioneel op de vloer aange-brachte slibscheider biedt con-structief de mogelijkheid degewenste overspanning te realise-ren. Aan de onderzijde van dezecirca 2,2 m hoge V-vormige balk(c) is een deel van de vloer opge-hangen. De balk is vervolgensopgehangen aan de aansluitendebufferwanden (a).De bufferwanden (a) worden doorde horizontale druk op buiging endoor de reacties uit de aansluiten-de wanden (b) op trek belast.Bovendien wordt de wand als lig-ger op buiging in het vlak belastdoor een circa 6100 kN groteoplegreactie uit de V-vormige balk.Deze kracht wordt in de wanddoor centrische voorspanwape-ning opgenomen en door middelvan een springwerk (ophangwape-ning 1, drukdiagonaal 2, trekband3) afgedragen naar de oplegpun-ten in de gevel. Zonder het toepas-sen van voorspanwapening zijn deoverspanning en de gewenstevloeistofdichtheid niet haalbaar.Door het rekverschil tussen wand(b) en eerder gestorte elementenmoet scheurvorming, door verhin-derde vervorming, wordenbeperkt om vloeistofdichtheid tekunnen garanderen. Bij hetscheuren van de betondoorsnedewordt een lage staalspanning toe-gelaten. Dit resulteert in eenwapeningspercentage van circa0,55% per wandzijde.UitvoeringDe constructie is geheel in hetwerk gestort met een traditionelebekisting. Om het oppervlak vanhet beton extra te verdichten isZemdrain toegepast. Dit is eendrainagemateriaal dat aan de bin-nenzijde van de bekisting wordtgeplakt, waardoor tijdens het stor-ten ingesloten lucht en water tus-sen de bekisting en het beton kanontwijken.V o o r b e z i n k t a n k sNadat in het roostergebouw hetgrove vuil is verwijderd, wordt het6 |Doorsnede voorbezink-tank en detail vloer-wandverbindingR = 25m50903250400mvbi-elast. voegenbandglij-opleggingpurschuim, pvc schuim-band of leidingisolatievza voorspankabelslininga.a.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 2005 442binnenkomende afvalwater ver-deeld over vier voorbezinktanks?50 m (fig. 6). Hierin bezinkende zware stoffen, die als primairslib worden afgetapt. Om stank-overlast te voorkomen zijn detanks voorzien van een alumi-nium afdekking. Het is noodzake-lijk de betonconstructie op enboven het vloeistofniveau dooreen lining te beschermen tegenhet agressieve klimaat in de tank.De prefab heipalen zijn boven hetmaaiveld tot aan de onderzijdevan de tank doorgezet als kolom-men. Onder de tanks zijn parkeer-plaatsen, een doseerinrichting,opslagruimten en primair-slibge-malen gesitueerd.De tankwand is overeenkomstigde slibgistingstanks voorgespan-nen, doch in dit geval glijdend opde vloer geplaatst. Constructiefgezien is dit de meest zuiveremethode. De horizontale water-druk wordt volledig door de wandopgenomen en er worden nauwe-lijks krachten op de vloer overge-dragen. Bij deze voegconstructieis voor het verkrijgen van eenwaterdichte aansluiting een zeerzorgvuldige uitvoering van grootbelang. De 300 mm dikke en3,2 m hoge tankwand is met eentraditionele wandbekisting gestorten volledig voorgespannen vol-gens het VZA-systeem.A c t i e f s l i b t a n k s e nn a b e z i n k t a n k sOm de activiteiten op de bouw-plaats en de bouwtijd te beperken,zijn de wanden en bordessen vande actiefslibtanks en de wandenvan de nabezinktanks in prefabbeton gerealiseerd. In het hierna-volgende artikel wordt nader opdeze bouwmethode ingegaan.De actiefslibtanks (?53 m, water-hoogte 8 m) zijn voorzien van drieconcentrische binnenwanden. Deprefab elementen zijn fabrieksma-tig voorzien van een lining. Denabezinktanks zijn ?53 m en heb-ben aan de zijkant een waterdiep-te van 3,40 m.T e n s l o t t eFoto 7 toont de situatie in septem-ber 2004. Rechts in aanbouw dedrie slibgistinkstanks met erachterhet bedrijfs- en slibontwaterings-gebouw, daarachter de twee voor-indiktanks en de palen voor debuffertank voor uitgegist slib, ver-volgens het influentontvang-werk/roostergoedgebouw engeheel links twee voorbezink-tanks. De werkzaamheden verlo-pen volgens planning. De water-lijn wordt vanaf juli 2005 fasege-wijs in bedrijf genomen en op31 december 2005 is de gehelerioolwaterzuiveringsinstallatieoperationeel. Projectgegevensopdrachtgever:Hoogheemraadschap Amstel, Gooi enVechtbouwdirectie, bouwco?rdinatieen toezicht:Dienst Waterbeheer en Riolering (DWRprojectbureau A4) en Witteveen+Bosalgeheel ontwerp, detaillering enconstructief ontwerp:Witteveen+Bosarchitectonisch ontwerp:architectuurstudio Herman Hertzber-geraannemer:Combinatie HSK - Hegeman, Aan deStegge, Van de Klok en Harbour &Generalleverancier prefab tankwanden:BetonSonS y n e r g i e m e t h e tA f v a l E n e r g i e B e d r i j fBijzonder is dat een uitwisseling van restproducten plaatsheeft met hetnaastgelegen Afval Energie Bedrijf (AEB). Zo wordt het slib van de RWZIdaar direct in de verbrandingsoven gespoten, hetgeen een positieve invloedop het verbrandingsproces heeft en een zeer milieuvriendelijke wijze vanslibverwerking is. Naast het slib maakt het AEB gebruik van biogas, afkom-stig uit de slibgistingstanks van de RWZI. Hiermee kan het afvalbedrijfdirect energie opwekken. De AEB levert op zijn beurt warmte en elektriciteitaan de RWZI, die de warmte gebruikt voor het opwarmen van de slibgis-tingstanks en de diverse gebouwen.7 |Situatie september 2004foto: luchtfotografieHenk de Jong/dwr - Projectbureau A4