De steiger voor de derde pontverbinding te Amsterdamdoor ir. M. Kroes en P. Groenhart, arch. B.N..InleidingIn verband met de korte tijd, die voor de bouw van de steiger tenbehoeve van de derde pontverbinding te Amsterdam beschikbaarwas, is door de Dienst Havenwerken van Publieke Werken teAmsterdam het werk uitgevoerd als prefab-constructie in voor-gespannen beton.Aangezien zich o.i. in deze constructie details voordoen, die eenbespreking daarvan in 'Cement' rechtvaardigen, zal hieronder eenkort overzicht van deze constructie worden gegeven, waarbijtevens verwezen mag worden naar de publicatie van ir. Tj. J.Risselada in Cement 7 (1955) Nr. 7-8.Achtereenvolgens zullen de volgende punten worden besproken:1. Algemene opzet2. Randbekleding3. Details van de voorgespannen betonconstructie4. Ervaringen met vaku?mbeton bij het storten van het wegdek5. Diversen (kelderconstructie, steigerhoofd)I. Algemene opzetBij de voorstudie ter voorbereiding van de te kiezen afstand vande tussensteunpunten zijn ontwerpen gemaakt met overspan-ningen van 7,50, 10, 15 en 20 m.Bij uitwerking van de kosten bleek, dat de meest ekonomischeoverspanning (incl. fundering) gelegen was bij ca 10 m.Deze ekonomische overspanning lijkt relatief klein. Men dientechter te bedenken, dat men bij grotere overspanningen zwaar-dere kespen en langere balken krijgt. Is de bouwhoogte ten op-zichte van de waterspiegel vastgesteld, dan moeten bij grotereoverspanningen de balken een relatief geringereconstructiehoogtekrijgen, terwijl ook de hoogte-afmetingen van de betonkespen,ondanks de bij grotere overspanningen optredende hogere be-lastingen, niet groter kunnen worden.Bij 10 m bleek het mogelijk een ekonomisch gunstige balkafmetingte kunnen gebruiken, waardoor de constructiehoogte van hetbalkenrooster, rustend op de kespen, 75 cm bedraagt.De constructie is dus niet slank, maar de inwendige hefboomsarmwordt dan relatief groot.Ook de hoeveelheid benodigd voorgespannen beton is in datgeval groot, nl. gemiddeld ca 15 cm dik bij een dek van gewapendbeton van 15 cm dikte.Bij de uitwerking van het projekt is het statisch onbepaaldekarakter, waarin bij het voorontwerp ten dele was voorzien, ge-heel doorgevoerd en werd de normale overspanning 10,40 m. Inverband met de dilatatie worden 6 velden van 10,40 m tot eenstatisch onbepaald geheel verenigd.De aard van het projekt bracht mee, dat de eind- en middenveldendezelfde overspanning hebben, waardoor speciaal deze eind-velden bepalend werden voor de afmetingen van het geheel. Inhet midden van de ca 62 m lange vakken zijn stijve steunpuntenaangebracht d.m.v. schoor geheide palen. Deze betonconstructiewerd noodzakelijk geacht voor de stabiliteit van het geheel envoor opneming van de remkrachten.Op de inklemming van de palen in de bodem is dus niet zozeergerekend, alhoewel deze zeker aanwezig zal zijn. Aan deze in-klemming van de palen in de bodem is w?l aandacht geschonkenbij het bestuderen van de dilatatie van elk veld. Wordt aange-nomen, dat het midden van een vak stijf is, dan zullen de ca 31 mdaarvan verwijderde palen bij de dilatatievoeg zeer zeker vervor-mingen in horizontale zin moeten opnemen, afkomstig van tem-peratuur-, krimp- en kruipvervormingen van de draagconstructie.De in deze palen optredende spanningen zijn echter niet belang-rijk, temeer als men aanneemt dat deze vervormingen zeer lang-zaam zullen verlopen, waardoor ook enige plastische vervormin-gen in de bodem rondom de palen zullen optreden.De stijfheid van de constructie in zijdelingse richting is voldoendeverzekerd door het onder elke kesp geplaatste palenpakket.De kespen, die op deze palen dragen, zijn berekend op het onder-steunen van de daarop rustende balken bij de montage en hettussen de balkkoppen aangebrachte verse beton. Na het verhar-den van dit beton wordt de kesphoogte gerekend tot bovenkantbalk, zodat alle belastingen na dit stadium door de kespen meteen grotere constructiehoogte worden gedragen.Uiteraard is de nodige bebeugeling daartoe uit de 'halve' kespenuitgestoken ter verbinding van op twee tijdstippen gestorte delendaarvan.De verschillende uitvoeringsstadia waren als volgt:1. monteren van de liggers op de kespen (foto I).Ter plaatse van de oplegging komt een specielaag van I cm dikte.De ruimte tussen de balkeinden wordt later volgestort.2. aanbrengen van de dwarskoppelingsplaten voor de dwars-voorspanning.3. vullen van de voegen tussen de dwarskoppelingsplaten enliggers.4. aanbrengen van de dwarsvoorspanningsstaven, dwarsvoor-spannen.5. storten van de dwarsdragers boven de dwarskoppelingsplaten.Instorten van de verankeringselementen aan de buitenzijde.6. storten van koppelbalken boven de steunpunten.7. aanbrengen van langsvoorspanningsstaven van de steunpunten.8. steunpuntskoppeling aanspannen en injekteren.9. monteren van de betonplaatjes tussen de balken (foto 2).10. aanbrengen van wapening en randbekisting van de betonplaathangend aan de buitenbalken.11. storten van de betonplaat.12. afwerken wegdek met asfaltlaag, voetpaden.foto I. hijsen van normale balk uit schipovergenomen door speciale drijfconstructie,varend tussen de kespen ter montering van delbaikfoto 2. uitleggen van de kleine betonplatenin de sponningen van de balkenfoto 3. de pontsteiger in uitvoeringDe steiger is onder te verdelen in 6 vakken, te weten :vak A --41,60 m-- waaronder de kelderconstructie.Deze kelderconstructie in vak A van de steiger wijkt af van derest, i.v.m. de daar aan te brengen betonvloer juist boven wateren de geringe ter beschikking staande constructiehoogte;3 vakken B --62,40 m-- Dit gedeelte ligt onder een helling en isin het geheel volgens het hoofdprincipe uitgevoerd;vak C --51,00 m-- gemeten in de as van de steiger;kopconstructie ter aansluiting aan het steigerhoofd, waar deklappen van de aanbruggen der ponten zijn aangebracht. Ditveld vertoont een knik t.o.v. de vakken A en B, waardoor eendiscontinu?teit in het systeem optrad en verschillende balk-typen nodig waren.Het schema van de steiger blijkt uit tek. I en overzichtsfoto 3.tek. I. schema van de steigerLuchtfoto Aerofoto NederlandMet de uitvoering van de werkzaamheden is begonnen op 17 maart1955. De balkenfabricage is aangevangen op 28 april 1955. Deeerste balken zijn gemonteerd op 20 juni 1955. Het werkplan ver-liep als volgt:balken gemonteerd dwarsvoorspannen wegdek gestortVak A 30/ 8 '55 28/ 9 '55 15/10 '55Vak BI 16/7 15/8 30/8VakB2 20/9 18/10 15/11VakB3 31/10 21/11 20/12Vak 24/12 14/ I '56 15/ 3 '56Met het maken van de tekeningen en berekeningen is begonnenop 7 maart 1955, zodat o.i. dit werk nadrukkelijk het grote tijds-voordeel van prefabricage t.o.v. volledige uitvoering ter plaatseaantoont.664 Cement 8 (1956) Nr. 23-242. RandbekledingDoor de architekt van de pontsteiger (Die. Slebos, Amsterdam),is de eis gesteld, dat de steiger zich architektonisch zou voor-doen als een soort landtong. Teneinde er een enigszins forskarakter aan te geven is gedacht aan een basaltbekleding of eendaarmee gelijkwaardige struktuur. Omdat een basaltbekledingzeer zwaar is en bovendien omdat de onderzijde van de bekledingmoest aansluiten op de langs de steiger geprojekteerde houtenloopsteiger was een draagconstructie noodzakelijk, welke vlakboven de waterlijn zou komen.Dit geeft bij de technische uitvoering vele moeilijkheden, zodatvan deze gedachte is afgestapt.Omdat de randbekleding uit geprefabriceerde onderdelen moestbestaan, is in de eerste plaats gezocht naar een systeem, dat eenmin of meer eenvoudige modelconstructie mogelijk maakt. Depeilmaat van onderkant afrit mocht enigszins worden gewijzigd,waardoor het hoogteverschil deelbaar werd door het aantal van18 velden. Per kespafstand moest nu 8 cm hoogteverschil in deplaten worden verwerkt, waardoor de stramienmaat van deplaten op 10,40 m :8= 1,30 m werd bepaald.Bij het ontwikkelen van een model met een schuivend kopschotwerd dus elke plaat I cm korter. Hierdoor is voorkomen, dat metonderdelen van centimeters moest worden gewerkt.De eisen, die aan het geprefabriceerde randscherm werden ge-steld, waren:1. licht van constructiegewicht2. een eigen karakter, waarin een vertikale cannalure moestworden verwerkt3. mogelijkheid bieden aan lantaarnpaalbevestigingen en dilatatie-voegen4. reparatiemogelijkheden bij beschadigingDe constructie is in hoofdzaak terug te brengen tot een onder-steuning, bestaande uit aan het dek bevestigde 'stoeltjes'. Hieraarzijn buitenschermplaten opgehangen, waarvoor binnenscherm-platen zijn gesteld, die het gehele scherm als een borstwering doetuitkomen. Om het uiterlijk nog meer te be?nvloeden is overge-gaan tot de toepassing van beton met basalttoeslag in verschillen-de graderingen, waardoor een meer zwart uiterlijk is verkregen.Dit is nog versterkt door de buitenschermplaten uit te wassen integenstelling met het gladde strakke oppervlak van de binnen-schermplaten.De buitenschermplaten, die alleen aan de bovenzijde zijn vast-gezet, kregen een te groot vrijhangend stuk in het hoogste deelvan de steiger. Daarom is van kesp op kesp een geprefabriceerdevoorgespannen steunbalk gemaakt, om ook de onderzijde van deplaten te kunnen vastzetten. De tek. 2 en 3 geven schematisch debevestiging weer. In tek. 4 is het stoeltje aangegeven als een spe-ciaal stuk beton, hoog 60 cm, waarin een kokervormige tapsesparing met twee vleugels. Dit stoeltje is gesteld op het dek overtwee vertikale stekeinden, die in de koker en tussen de vleugelstek. 2. schema van de bevestiging in hethoge deel van de steiger tek. 3. schema van de bevestiging zonder steunbalkCement 8 (1956) Nr. 23-24 565passen. Door het aanstorten van de koker met vulbeton is hetstoeltje vast aan het dek verbonden. De buitenschermplatenhebben ter weerszijden een beugel aan de achterzijde. De nokvan de plaat is gesteld op de vleugels van de stoeltjes. Tweeaan-sluitende platen sluiten de V-vormige opening van hetstoeltje af, dat nu zonder enige bekisting kan worden volgestort.Vanzelfsprekend is de voeg tussen de platen eerst met specievol-gezet. Door het aanstorten van de V-vormige ruimte is eenextra bevestiging verkregen aan het tweede stekeind uit de vloeren aan de buitenschermplaten. Zonder extrabevestigingsbeugels is de binnenschermplaat als een kap overde constructie gesteld, die alleen met aangevoegde naden wordtvastgehouden. De voeg-vorm volgens tek. 5 maakt duidelijk, datdeze specie als veranke-ring aan haar doel beantwoordt. Om deonderzijde van de binnen-schermplaat op zijn plaats te fixeren,is tussen de stoeltjes een strook beton gestort. Aan de anderezijde van de plaat zorgt het zandbed van het trottoir met detegels, dat geen verplaatsing optreedt.De lange schermplaten hebben ter plaatse van de steunbalk eenpaar horizontale beugels, die met het vulbeton voor verankeringzorgdragen. Deze steunbalken hebben tevens een gelegenheidom de platen zuiver in ??n vlak te kunnen afstellen. Tegen deonderzijde van de balk kan een plank worden vastgezet aan van tevoren ingestorte schroefhulzen. De voorzijde van de plank is stel-maat voor de binnenzijde van de platen en tevens onderbekistingvoor het vulbeton.De bevestiging van de lantaarnpalen is d.m.v. een kokervormigedwarsbalk door de schermconstructie overgebracht naar het dek.Hiervoor zijn in de schermplaten sparingen gemaakt, die voldoen-de ruim zijn om geen krachten van de lantaarnpaal op het schermover te brengen. Per lantaarn is een binnenschermplaat voorzienvan een stalen controleluik voor de elektrificatie.Bij de dilatatievoegen zijn afdichtingsplaten aangebracht voor deholle vorm van het scherm. Doordat hier zgn. halve stoeltjeszijn gebruikt, is het mogelijk, door ??nmaal storten met vulbeton,alle onderdelen aan elkaar vast te maken.De grootste moeilijkheid is ontstaan bij het prefabriceren van debinnenbocht van de velden -- . Een gedeelte van de bocht valtin de helling en een gedeelte in het horizontale deel van vak C,waartussen nog een dilatatievoeg moest worden verwerkt. Hetberekenen van de plaatmaten was een omvangrijk werk.De afloop van veld naar de houten steiger met de bekleding vande wanden naar de geprefabriceerde afloop was niet eenvoudig,als we bedenken dat ook juist hier nog een lantaarn op het schermmoest worden gemonteerd. Foto 4 geeft hiervan een juist beeld.3. Details van de voorgespannen betonconstructiea. algemeenDe breedte van de steiger, gemeten tussen de schermwanden,varieert van 21,50 m bij de vakken tot 46,50 m bij het steiger-hoofd.Over de gehele steiger is een rijbaan ontworpen met een breedtevan 12 m; het overige deel wordt gebruikt voor voet- en rijwiel-paden.De steiger is zodanig geconstrueerd, dat 40 tons wagens en zwaretanks kunnen worden toegelaten overeenkomstig de klasse vande V.O.S.B. met In achtneming van een stootco?ffici?nt van 1,15.De wegdek-constructie wordt gevormd door een balkroostersamengesteld uit geprefabriceerde voorgespannen betonliggersmet een T-profiel h.o.h. 100 cm, en per veld 2 voorgespannendwarsdragers h.o.h. 300 cm.De liggers met een lengte van 1010 cm zijn door voorspanningover de steunpunten gekoppeld tot doorgaande liggers van 62 mlengte.Over de liggers is een druklaag van vaku?mbeton aangebrachtmet een dikte van 12-15 cm.Voor afwerking van de rijbaan zijn 2 lagen toegepast en wel eenvulbetonlaag voor de profilering, afgedekt met een 5 cm dikkeasfaltlaag.foto 4. het randscherm ter plaatse van de bocht,de voet van de helling en de afloop in veld 27566 Cement 8 (1956); Nr.' 23-24Ter plaatse van de voet- en rijwielpaden ligt een zandbed van ge-middeld 20 cm dik en een wegbekleding, bestaande uit 5 cm dikkebetontegels.b. berekeningDe berekening van de voorgespannen betonconstructie is in tweehoofdstadia te onderscheiden.1. De betonliggers zijn geheel vrij en dragen hun eigen gewicht,het gewicht van de dwarsdragers, betonplaatjes, randbelastingen dat van de druklaag.2. De druklaag is voldoende verhard. De samengestelde construc-tie draagt dan de afwerking van het wegdek, de trottoirs en deverkeersbelasting.De constructie is als volgt berekend:voor vak A als een doorgaand balkrooster over 4 steunpunten eneen afwijkend gedeelte t.p.v. de kelderconstructie;voor de vakken C als een doorgaand systeem over 7 steunpunten;voor de vakken C gesplitst in 2 gedeelten.Het eerste gedeelte vanaf het vak tot de knik in de steiger.Hier zijn de buitenste liggers uitsluitend belast door het voetpad,doorgaand over 4 steunpunten, dus gelijk aan die in vak A.Voor de overige liggers ter lengte van 1010 cm is uitgegaan vaneen ligger over 2 steunpunten en van een ligger over 3 steun-punten.De max. momenten zijn berekend voor beide gevallen en de liggersvan 1010 cm zijn zo geconstrueerd (I-profiel), dat zowel de span-ningen t.g.v. het max. positieve veldmoment als het max. negatievesteunpuntsmoment opgenomen kunnen worden.De liggers met een kleinere lengte dan 1010 cm zijn apart bere-kend. Het tweede gedeelte C2 vanaf de knik tot steigerhoofd isweer een doorgaand balkrooster over 4 steunpunten.Voor alle gevallen is in de berekening aangenomen, dat de elastici-teitsmodulus voor de gewapend-betondruklaag 0,7 is van deelasticiteitsmodulus van de voorgespannen liggers.Eveneens is aangenomen, dat de Etrek = 0,3 E