ir.J.van den HoonaardRijkswaterstaat directie Bruggen De fly-over in het verkeers-knooppunt RottepolderpleinInleidingHet Rottepolderplein is het verkeersknooppunt dat ontstaat door de ongelijkvloerse kruisingvan de rijkswegen 5 en 6in de gemeenten Haarlemmerliede en Spaarnwoude en Haarlemmer-meer. De fly-over (kunstwerk 7), waarvan de bouw in dit artikel wordt beschreven, vormt delaatste schakel in het totaal van deze verkeersoplossing ,waarvan de voorbereiding al meer dantien jaar geleden is begonnen.In de jaren 1971-1973 zijn de twee viaducten over de spoorlijn Amsterdam-Haarlem, de tweeviaducten over rijksweg 5en de twee bruggen over de ringvaart vande Haarlernmermeerpoldergebouwd (fig. 1J. Zodoende werd een rotonde op een verhoogd niveau gecre?erd, waarbij hetverkeer door middel van verkeerslichten wordt geregeld. In dit bestek was tevens de aanlegvoorzien van deonderbouwvan de resterende fly-over. De realisering van de bovenbouw van ditkunstwerk is toen echter (onder meer om verkeerstechnische enfinanci?leredenen tot een latertijdstip uitgesteld.Er is bij het ontwerp van deze onderbouwconstructie uitgegaan van overspanningen van41,00 m en een bovenconstructie, gebouwd volgens de Iijrnmethode, op soortgelijke wijze alsde bovenbouwconstructies bij het KleinpoJderplein en het Terbregseplein.De voorgeschiedenisReeds n 1973, dus nog tijdens de bouw van de eerste fase, ontstond de behoefte aan een bestekwaarin de afbouw van het gehele verkeersplein zou worden geregeld. Gezien de gegevenrandvoorwaarden leken twee bouwmethoden hiervoor het meest in aanmerking te komen, teweten: de lijm- en deschuifrnethode. Vanbeide mogelijkheden zijn ontwerpen gemaakt, die alstwee uitvoeringsalternatieven in het bestek zijn opgenomen. De dwarsdoorsnedes van beidebovenbouwconstructies zijn aangegeven in figuur 2. De verschillende vorm en afmetingenvolgen uit de specifieke ontwerpeisen van beide varianten.Zo zal de kokerconstructie bij de schuifmethode tijdens het schuifproces zoveel mogelijk terplaatse van de verticale wanden ondersteund dienen te worden, zodat de breedte van deondervloer ongeveer dezelfde afmeting moet hebben als die van de onderstaandepijlertichamen.De bovenbouw van een constructie gebouwd volgens de lijmmethode wordt ter plaatsegemonteerd, zodat de doorsnede boven de pijler direct kan worden uitgevoerd meteendwarsdrager. Hierdoor ontstaat de vrijheid om de opleggingen ten opzichte van de wandenmeer naar binnen te plaatsen, waardoor een bredere ondervloer wordt verkregen.Bij de schuifmethode was de totale fly-overlengte van 512 m opgedeeld in 23 moten van 20,50 men twee eindmoten van 20,25 rn.1Overzicht RottepolderpleinSPOQRUJNWERKTERREINOUOE NOTWEG lAMSTELVEEN --Cement XXXII (1980) nr. 2 512Dwarsdoorsnede bij Iijm- en schuifmethode7250 7250v?i,3000PALEN NIET GETEKENDCement Xxxll (1980) nr. 2De overspanningen van 41,00m waren bi jde Iijmmethode onderverdeeld in 1dwarsd ragermootvan 1,40 m, 2 nevenmoten van 2,55 m, 12normale moten van 2,85m en een (ter plaatse te storten)sluitmoot van 0,30 m.Hoewel de beide hiervoor beschreven varianten zijn uitgewerkttoteen bestek, ishet nimmertoteen aanbesteding gekomen. Een van de belangrijkste redenen daarvanwas de uitkomstvan eentrac?studie metbetrekking tot de toekomstige rijksweg 16 in deze regio. Volgens deze studiewas het aantrekkelijk om de rijkswegen 6 en 16 ter plaatse van het Rottepolderplein samen tevoegen; dit betekende dat hettoen op papierstaandedwarsprofiel van de fly-overontoereikendwas.Met deze gedachte op de achtergrond is het plan voor enkele jaren in de ijskast verdwenen,totdat medio 1977het lichtop groen werd gezet om een ontwerp gereed temaken op basis van denieuwe randvoorwaarden.In het oorspronkelijke dwarsprofiel was een rijbaanindeling voorzien, die bestond uit 2 x 2rijstroken van 3,50 m metvluchtstroken (fig. 2)en eentotalekunstwerkbreedtevan 29,40m.ln denieuweopzet diende een bovenbouwconstructieontworpen teworden, die plaats bood aan2x3rijstroken van 3,30 m met vluchtstroken, resulterend in een totale breedte van 33,90 m.Het huidige ontwerpHet hierboven beschreven wegendwarsprofiel heeft als logische consequentie, dat de assenvan de (reeds bestaande) pijlers niet langer samenvallen met de assen van de afzonderlijkerijbanen. Naar aanleiding van de vraag op welke wijze met dit gegeven als randvoorwaarde eenbevredigend bovenbouwontwerp gemaakt kont worden, zijn twee mogelijkheden bekeken.Vanwege de goede ervaringen met het schuifgedeelte van de brug over de Ijssel bij Zutphen(Cement nr. 5, 1975) is besloten de fly-over verder alleen volgens de schuifmethode uit tewerken. In de figuren 3 en 4 zijn de twee onderzochte alternatieven nader aangegeven.Bij plan A wordt een a-symmetrische kokerconstructie over de pijlers geschoven, waarbij deop legreacties ter plaatse van de wanden - dus ook de afmetingen van de glijblokken - niet evengroot zijn. Nadat de beide viaductdelen op hun definitieve plaats zijn gebracht, worden terplaatse van de steunpunten dwarsdragers gemaakt, die de beide kokers aaneenkoppelen. Indeze situatie worden de glijblokken vervangen doorde definitieve opleggingen die centraal opelke pijler worden geplaatst.Detwee afzonderlijke pijlerlichamen blijven op deze maniercentrisch belast, zodatdeeigenl ijkefundering niet - of nauwelijks - behoeft te worden aangepast.Bij plan B wordt uitgegaan van een symmetrisch dwarsprofiel. Om de hieruit voortvloeiendeexcentrische belasting op de onderbouw te kunnen opnemen, is het noodzakelijk om de tweepijlerlichamen te koppelen, zodat deze constructief als ??n geheel gaan samenwerken.De pijlers worden zowel ter plaatse van de koppen (trekbalk) als ter plaatse van de funde-ringssloven (drukbalk) aaneengekoppeld.Van de beide alternatieven zijn (globale) ontwerpen gemaakt, zodat een prijsvergelijkingopgesteld kon worden. Hieruit bleek dat de voorkeur diende uit te gaan naar de constructievolgens plan B, zodat dit ontwerp nader is uitgewerkt.523Scnuttmetnode plan APALEN NIET GETEKEND47501200 _750 -t 1400.. 7501300!3000PALEN NIET GETEKENO5300615016750I 8500F 5300De onderbouwDe grotere breedte van de bovenbouw betekende uiteraard ook, dat met hogere rustende enmobiele belastingen gerekend diende te worden, waarbij de constructie van de onderbouw alsgegeven vast stond. Om de belasting ten gevolge van het eigen gewicht te reduceren, lag hetvoor de hand om in plaats van hetgrindbeton van de eerdere ontwerpen, nu uit te gaan vantlchtbeton.Ondanks deze belastingvermindering werd de maximaal optredende belasting op de palen bijhet nieuwe ontwerp 850 kN, terwijl de fundering destijds met een maximale paalbelasting van650 kN was ontworpen.Op basis van de destijds, v??r het heien van de palen gemaakte sonderingen, kwam hetLaboratorium voor Grondmechanica ook nu niet verder dan een uiterst toelaatbare paalbelas-ting van 750 kN, Om na te gaan hoe groot de heiverdichting van het zand rondom depalenconstruGtieswas, zijn terplaatsevan enkele steunpunten een aantal controlesonderingengemaakt. De resultaten hiervan zijn grafisch weergegeven in figuur 5 en tonen aan dat deconuswaarden in de funderingszandlaag vanaf ca. 13m-NAP tot aan het basisniveau van 22 m-NAP zijn toegenomen tot ca. 2 ? 2,5 maal de oorspronkelijke conusweerstanden. Op grondhiervan kon de toelaatbare belasting per paal op 850 kN worden gesteld.Zoals eerder is opgemerkt, was het noodzakelijk de beideafzonderlijkepijlerlichamen vanwegede excentrische bovenbouwbelasting te laten samenwerken door middel van koppelingen terplaatse van de pijlerkoppen en de funderingssloven. Hiertoe moeten deze pijlerkoppen tot overeen bepaalde hoogte worden gesloopt, waarbij de vereiste uitstekende wapening in de koppel-bak wordt opgenomen.Bij het slopen wordt gebruik gemaakt van pneumatische wiggen, die in vooraf geboorde gatenworden gedrukt. Daar de staven over de steklengte zijn gepeld en doorgebrand, staat hettussenl iggende gedeelte na het op spanning brengen van de wiggen los, zodat het met behulpvan een kraan kan worden verwijderd.Omdat een stuk van de pijlers geslooptmoet worden en vervangen dooreen koppelbalk. zijn hetwerkbordes en de vloerbekisting van de koppelbalk gecombineerd uitgevoerd (foto 6). Omdee- -e,-------.>:I- ----PAALPUNTOIEPTE - - -? VOOR HET HEIEN__ HET HEIENCONUSWEERSTANO IN MN/m2 ..o__4Senuitmethode plan B5Sonderinqen v??r en na het heienCement XXXII (1980) nr. 2 536Ontkisten van de koppe/ba/ken bijsteunpunt 8foto's: tenzij andersvermeld: Rijkswaterstaat,bureau Reprografie, 's-Gravenhaqe7G/ijb/okken en zijge/eiding bijtuesensteunpuntru imte tussen de onderzijde van de koker en de dwarsbalk -die bepaald wordt door de hoogtevan de glijblokken te camoufleren, zijn aan de uiteinden van deze balk betonnen opstaandezijkanten ontworpen, die tijdens het schuiven tevens dienst doen als basis voor de zijgeleidin-gen c.q. als afzetmogelijkheid voor eventueel noodzakelijke correcties in horizontale richting(toto 7).De drukbalk aan de onderzijdewordt aan de bestaandepijlers en sloven verbonden doormiddelvan in te boren en te Iijmenstekeinden van 0 25 mmo De verzwaringen aan de bu itenzi jde (tig. 4)dienen ervoor om de hogere belastingen van de buitenste paalrijen goed op te kunnen nemen.Ter plaatse van steunpunt 4 moest een tijdelijke damwandconstructieworden gemaakt. Daar dete keren hoogtete grootis om een vrijstaande damwand toete passen en bovendien verplaatsin-gen van de wand verzakkingen van het wegdek tot gevolg kon hebben, was een verankeringnoodzakelijk (tig. 9). Hiervoor iseen oplossing gekozen metgrout-verankeringen in de dieperezandlagen onder het wegdek. Deankers dienden in groepen geplaatstteworden inverband metde bereikbaarheid van deboormachine.De bovenbouwDe dwarsdoorsnede van de 16,45 m bred? kokerconstructie is weergegeven in figuur 8;opvallend hierbij zijn de grote overstekken van 5,30 m en de relatief geringe constructiehoogtebij de gegeven bouwmethode. Om tijdens het bouwen het onderdoorgaande verkeer oprijksweg 5, de rotonde, de spoorbaan en de ringvaart zo min mogelijk te hinderen, is er bij hetontwerp direct al van uitgegaan, dat het schuiven moest kunnen plaatsvinden zonder toepas-sing van hulpsteunpunten.De constructiehoogte van 2,25m was hetmaximaal haalbare, omdat enerzijds diendetewordenaangesloten op de aan weerszijden aanwezige rijksweg 6, terwijl anderzijds ter plaatse van derotondevoldaan moest worden aan de minimaledoorrijhoogte (fig. 9).Deexterneeis om zondertussenondersteuningen te schuiven, betekent uiteraard wel dat een grote snavelconstructie(ca. 0,6 x de veld lengte) nod igis en dat het aandeel vande centralevoorspanning in hettotaal vande voorspanwapening hoog is.De toegepaste snavel (lang 25m, totaal gewicht34ton) isuitgevoerd als een volle-wandliggerenvoorzien van verbanden in het ondervlak en enkele dwarsverbanden. Aan de voorzijde is eenvoorziening aangebracht die verticaal beweegbaar is, om bij aankomst op de volgendepijlerdeverticale doorbuiging te kunnen nivelleren (toto 10a-b).De verplaatsing, die optreedt bij het bereiken van (bijvoorbeeld) steunpunt 3is berekend op ca.170 mmo De benodigde kracht om dit verschil te nivelleren bedraagt theoretisch maximaal375kN. Debevestiging van desnavel aan de brug is uitgevoerd doormiddel van voorspanstaven .Een gegeven hierbij is, dat het maximaal aansluitmoment (16500 kNm) nietgelijktijdig optreedtmet de maximale dwarskracht (3500 kN).Om de nodige voorspanning te kunnen leveren, zijn aan de onderzijde 2 x 12 Dywidagstaven032 mm (FeP 1030) en bovenin 2 x 6 staven 0 32 mm aangebracht en aangespannen tot eenkracht van 570 kNo Deze krachtwordt frequent gemeten en zonodig aangepast.De mootlengte van 20,50 mis zodanig gekozen, dat een moot binnen ??n weekcyclus gereali-seerdkan worden. Daarvoor is een hoeveelheid van ca. 200 m3beton nodig. Tweemaal demootlengte van 20,50 m levert de overspanningsgrootte van 41,OOm zodat demoten onderlingzoveel mogelijk identiek zijn. Om de weekcyclus te kunnen realiseren wordt de vloersectie ??nweek eerder gemaakt dan de wanden en het dek van de desbetreffende moot. Destortnaad in devloer verspringt 2,00 m ten opzichte van de stortnaad in de wanden en dek.1650 3000 23053001 _'I33 3300 I 10011_ASFALTSLUTLAAG DIK 70 I'11 ??1800JOO9Langsdoorsnede fly-over8Ha/ve dwarsdoorsnede bovenbouwSTEUNPUNT: 1 1Q11529'Itt -ttL.NOORDCement XXXII (1980) nr. 2 5410a-bSnavel vlak voor steunpunt5, met in detail hetbewegingsmechanismeHet werkterrein is gesitueerd aan de noordzijde en in het verlengde van de fly-over, tussen debeide verbindingswegen van rijksweg 6 en de rotonde (zie fig. 1). De motenfabriekbestaat uiteen gedeelte waar de vloersecties worden gemaakt, een gedeelte waar de wanden en boven-vloer gestort worden en een constructief benodigde vrije ruimtetussen de fabriek en hetlandhoofd van 18,75m,welke ruimtetevensdienstdoet als opstelruimtevoordesnavel (fig. 11).Daar de fly-over een verticale kromtestraal heeftvan 15 000 m.is het noodzakelijk om deze boogook in de fabriek door te zetten, zodat een juist alignementwordt gegarandeerd. Een overzichtvan de motenfabriek, aan het begin van de weekcyclus,is te zien op foto 12.De maximale horizontale schuifkracht bedraagt, bij een aangenomen wrijvingsco?ffici?nt van5% ca. 5000 kN; deze kracht kan uiteraard niet op het bestaande landhoofd (steunpunt 1)worden opgenomen. Om te onderzoeken of het mogelijk zou zijn een dergelijke belasting viawrijving op de ondergrond kwijt te raken, zijn doorhet Laboratorium voor Grondmechanica terplaatse van de noordelijke oprit extra sonderingen gemaakt en is een aantal schuifproevenuitgevoerd. Uit deze proeven bleek dat, indien het onderliggende zandpakket over een dieptevan ca. 0,5 m werd verdicht en de onderzijde van de motenfabriek zou worden voorzien van eenaantal ribben, de horizontale kracht van 5000 kN kon worden opgenomen met verplaatsingenvan minder dan 1mmo Volgens dit advies is de fabriek dan ook uitgevoerd.11Overzicht motenfabriekTeneinde de totale brug in beweging te zetten, is een trekinstallatie ge?nstalleerd direct achterhet landhoofd, bestaande uit 4 stuks 150-tons vijzels met een maximale slag van 0,85 m,verbonden aan 8 Dywidag-schroefdraad staven 0 36 mmoDe vijzels vinden hun reactie tegenconsoles aan de langsbalken. Achter aan het viaduct worden deze staven verbonden met eenzgn. trekhaakconstructie. Deze zorgt, dat de kracht wordt overgebracht op het gereedgekomenkokergedeelte. Teneinde de laatste moot Opde juiste plaats te krijgen is een opvulconstructievan ca. 10 rn" noodzakelijk.STEUNPUNT 1 STEUNPUNT 2OPSTELRUIMTE201202050018750GlUBLOKKEN20500WANDEN. DEK [TREKHAAKMDTENFABRlEKHALF BOVENAANZICHTIGUJBLOKKEN TREKSTAVENIJIIL 157900 jCement XXXII (1980) nr. 2 5544,8N/mm2;40,3N/mm2;1751 kg/m3 ;1806 kg/m3 ;1,23t/m3 .12Motenfabriek13Kokerconstructie boven de spoorbaanCement XXXII (1980) nr. 2Op de langsbalken van de fabriek zijn geprefabriceerde betonnen glijblokken met afmetingenvan 1100x520x450 mm geplaatst. Overdezeglijblokkenzijnchroomstalen platen gespannen.Tussen de onderzijdevan de kokerconstructieen deglijblokken worden glijplaten aangebracht,bestaande uit een met staalplaten versterkt rubberpakket met aan ??n zijde een laag teflon.De glijplaten lopen tijdens het schuiven met hetviaduct mee. Op elk steunpuntwordteveneensgebruik gemaakt van betonnen glijblokken met glijplaten (zie foto 7).Na het schuiven van de eerste moten bleek, dat de platen niet zonder smering gebruikt kunnenworden, omdat de wrijvingsco?ffici?nt opliep tot 10 ? 12%. Na goed schoonmaken van deteflonlaag en een behandeling met siliconenspray liep de wrijving terug tot ca. 7%. Op hetogenblikwordtgebru ikgemaaktvan siliconenvet; dewrijvingsco?ffici?nt bedraagt nu ca.2,5%.De zijgeleidingsconstructie is uitgevoerd in de vorm van stalen stoelen, waarover chroomstaalis gespannen (zie foto 7). De zijgeleidingen ter plaatse van de fabriek bevinden zich aanweerszijden van de koker, terwijl deze op de steunpunten alleen aan de lage zijde is aan?e-bracht. Hierzijn dezijgeleidingen zodanig uitgevoerd, dat een eventuele correctie in zijdelingserichting mogelijk is.Foto 13 toont de situatie van de kokerconstructie boven de spoorbaan.AI eerder vermeld dat als materiaal voor de bovenbouw gekozen is voor constructieflichtbeton. Als licht toeslagmateriaal wordt Liapor-6 gebruikt, met fracties 4/8 en 8/16 mmgemengd in de verhouding 1:1. Liapor is een ge?xpandeerde klei en wordt vervaardigd doorLias-Franken in Pautzfeld (Duitsland).Enkele karakteristieken van het toegepaste lichtbeton:? gemiddelde 28-daagse druksterkte? karakteristieke 28-daagse druksterkte? gemiddelde volumieke massa van de verse verdichte specie? gemiddelde volumieke massa van de kubussen na 28 dagen? gemiddelde korrelvolumegewicht van het Liapor bij verwerkingHet beton wordt zonder toevoeging van hulpstaffen verwerkten wordt betrokken van een drogebetonmortelcentrale die Halfweg gelegen is op enkele kilometers van het werk.56Cement XXXII (1980) nr. 2Bij de detaillering van de zachtstaalwapening van de bovenbouw is voor meerdan 90% gebruikgemaakt van geprefabriceerde wapeningsnetten FeB 500; om met een cyclus van ??n moot perweek te kunnen werken, lijkt de toepassing hiervan welhaast een eis, waarbij hetwel noodzake-Iijk is om de indel ing van de netten in dekokerconstructie zeer zorgvuld ig enin overleg met deaannemer vast te stellen.Zoals bekend mag worden verondersteld, is de totale voorspanning van een schuifconstructieonder te verdelen in een centrale voorspanning en de continu?teitsvoorspanning.De centrale voorspanning, nodig voor het opnemen van de wisselende momenten tijdens het"schuiven, was in het bestek omschreven als een systeem met door te koppelen voorspanele-menten.De aannemer diende bij de aanbesteding echter een alternatief in, waarbij de eenheden elkaaroverlappen en pas na het storten van het beton worden aangebracht. gekozen VSL-kabels11 x 0,5" hebben in de bovenvloer een lengte van 3 moten + overlap 63,00 m) en in deondervloer een lengte van 4 moten + overlap (=83,50 m).De kabelsworden aan de kopzijdevan de laatst gestortemootingevoerd en afgespannen, terwijlze aan de andere zijde door middel van een autoblokkage worden verankerd. De kabels zijnvoorzien van zgn. 'casting'-verankeringen. Dit zijn gietstalen trompetten met aan beide uitein-den plaatvormige verzwaringen. De verankeringen zijn (na een proeven serie) geschikt geble-ken om de voorspankracht over te brengen op lichtbeton van 2 tot 3 dagen oud (gemiddeldekubusdruksterkte 25De continu?teitsvoorspanning, die wordt aangebracht als een viaductdeel op z'n uiteindelijkeplaats ligt, bestaat uit VSL-kabels 12 x 0,52", die op nokken ter plaatse van de overgangwanden-ondervloer worden verankerd.De dwarsvoorspanning bestaat uit Dywidagstaven 0 32 mm (FeP 1230) met een (gemiddelde)hart-op-hart afstand van 0,40 m.Na het schuiven van de bovenbouw op z'n definitieve plaats, kunnen de glijblokken wordenverwijderd en de stalen opleggingen worden geplaatst; deze handeling vindt plaats als dedwarsdragers al gestortzijn en nahetopvijzelen van de bovenbouwconstructiebij de respect ie-velijke steunpunten.PlanningHet werk is via een openbare procedure op 20 maart 1979 aanbesteed. Van de 45 inschrijversbleek deaannemerscombinatie 'Brugcodrie', gevormd door van Hattum en Blankevoort BV uitBeverwijk en BV Aannemingsmaatschappij Dubbers uit Malden de laagste te zijn met eenaannemingssom van f 12118 OOO,-(exci. BTW).Samen met de door het Rijk ter beschikking te stellen materialen en inclusief de BTW betekentdit een totale bouwsom van f 18920000,-.Het werk is eind april 1979 begonnen en reeds begin september kon de eerste moot wordengeschoven. Deaannemer is ervanafhet begin in geslaagd de produktievan??n mootper week terealiseren.Na het schuiven van de eerste (oostelijke) viaducthelftworden de snavel en de bekisting van demoten omgezet en begint medio 1980 het schuiven van het westelijke gedeelte. De stand vanzaken in november 1979 is te zien op de voorplaat (blz. 50). De totale bouwtijd bedraagt 110weken, zodat het werk in juni 1981 opgeleverd zal worden.57