Dipl.-lng. H. P?ggelerdirecteur Hochtief AG, Keulen1De overkapping bestaat uit vier gelijkebetonschalen, elk aan ??n zijde op ??nsteunpunt opgelegd, aan de andere zijde optwee steunpuntenEen kiene bekistingvoor een moeilijk schaaldakAan de rand van de stad Luxemburg, op de zogenaamde Kirchberg, werd een opvallendezwemhal gebouwd, die voldoet aan alle eisen van de moderne zwemsport (foto 1). Hetoverdekte complex beslaat een oppervlakte van 10 000 m2. Behalve een wedstrijdbad van50 m lengte met 9 banen, een spring-en duikbassin van 15 m diep met een springtoren van14 m hoog en tribune-accomodatie, bevat het complex nog verschillende andere baden voorrecreatieve doeleinden. Daarnaast treft men er de gebruikelijke voorzieningen aan die tot denormale uitrusting van een groot overdekt bad behoren.Beschrijving van het ontwerpSpectaculair vanuit bouwkundig oogpunt is de overkapping zonder een enkel tussensteun-punt, die wordt gerealiseerd met vier, in plattegrond driehoekige betonschalen (foto 2). Deschalen overspannen in langsrichting 100 m en verlopen in dwarsrichting van 50 m breedtegeleidelijk tot in een puntvormigeondersteuning. Het ontwerp werd gemaaktdoor het Parijsearchitectenbureau Taillibert dat een aantal jaren geleden ook de architectonische vormge-ving voor het Olympisch stadion in Montreal bepaalde. De berekening en het constructieveontwerp zijn eveneens van dat bureau afkomstig.Cement XXXIV (1982) nr.3 1392In het interieur wordt het zicht in de ruimtedoor geen enkel tussensteunpunt gehinderd3In langsrichting hebben de schalen eenparabolisch verloop; de steunpunten zijnverankerd in de rotsachtige ondergrond4In dwarsrichting is de schaalkrommingellipsvormigIn statisch opzicht vormt elke schaal een gewelf dat op drie punten wordt ondersteund. Doorhet eigen gewicht en de nuttige belasting ontstaan in deze gewelven alleen drukkrachten dievia de ondersteuningen naar de fundering worden afgevoerd. Trekkrachten als gevolg vankrimp, temperatuur, wind en horizontale beweging in de ondersteuningen komen voorrekening van een aantal voorspanelementen die in langsrichting en ter plaatse van deondersteuningen zijn aangebracht. De horizontale krachten worden ter plaatse van degewelfbe?indigingen door eenvoudige betonscharnieren verder geleid.De funderingen zijn met behulp van 23 m lange voorspanankers, met een totale trekkracht van11 500 MN in een 25 m dieper liggende rotsformatie bevestigd.De schalen zijn in langsrichting paraboolvormig en in dwarsrichting ellipsvormig (fig.3-4). Dehoogte boven de bassins varieert van 5 m tot maximaal 16 m. De schaaldikte bedraagt aan debovenzijde 18 cm en neemt in de richtingvan de opleggingen geleidelijk toe tot 1,20 m.UitvoeringBij de bouw van deze schalen moest worden voldaan aan een drietal criteria betreffendebeschikbare tijd, nauwkeurigheid en economie. In februari 1978 werd de opdracht gegundaan een combinatie van drie bouwfirma's, ni. Colla en Dupont, beide uit Luxemburg, enHochtief uit Keulen. De laatste had de penvoering.De vier schalen moesten al in datzelfde jaar voltooid zijn, nog voorde winter inviel. Er stondenderhalve 10 maanden bouwtijd ter beschikking. Daarvan waren de eerste vier maanden nodigvoor de voorbereidende werkzaamheden, zoals de bouw van de fundering en de verankeringCement XXXIV (1982) nr.3 1405De bekistingsondersteuning, in principe eencombinatie van drie-scharnierspanten mettrekband en staanders6Assemblage op het werk van tweegekoppelde drie-scharnierspanten; debeide topscharnieren zijn verbonden dooreen horizontale as7Een eenheid gereed om te worden gehesendaarvan aan de rotslaag. Voorde schalen zelf resteerde dus nog slechts een halfjaar. Zelfs deuitvoering van een normale vlakkedakconstructie van 100x100 m2zou binnen degesteldetijdeen nauwkeurige planning en werkvoorbereiding hebben gevergd. Maar voor dubbelge-kromde schaaldaken is aanzienlijk meer overleg nodig. Bij dergelijke overspanningen vor-men zij namelijk dunne en i statisch opzicht gevoelige constructies, zodat grote precisie inde uitvoering een onvermijdelijk uitgangspunt was.Het succes van de gecompliceerde uitvoering zou voor een belangrijk deel afhankelijk zijnvan de juiste keuze van steigermateriaal en bekistingstechniek. Om een indrukte geven vande orde van grootte kan worden vermeld dat met het steigermateriaal 4 maal een ruimte van30 000 m3moest worden gevuld. Gezien de krappe bouwtijd, de nauwkeurigheid en hetkostenvraagstuk was het gebruik van gangbare ondersteunings-en bekistingsmethodes bijvoorbaat uitgesloten. Men kan zich dat trouwens gemakkelijk voorstellen: een woud vanloodrechte ondersteuningen van variabele lengte met daarop een bekisting, welke geheelviermaal moet worden opgebouwd en afgebroken.Door Hochtief werd een speciale constructie ontworpen waarmee deze interessante, maarvooral riskante opgave tot een goed einde kon worden gebracht.BekistingssysteemDe componenten daarvoor werden geheel in de werkplaats voorbereid, zodat de werkzaam-heden op de bouwplaats nauwkeurig en effici?nt zouden kunnen worden uitgevoerd. Hetsteiger-en bekistingssysteem werd in staal gerealiseerd. In principe kwam het systeem neerop een reeks drie-scharnierspanten met trekband (fig. 5). Zonder extra maatregelen tenemen, zou zo'n spant te zwaar worden en de doorbuiging te groot. Daarom werden onderelke bekistingsdrager meerdere staanders aangebracht, dus zowel ter plaatse van hetscharnier in het midden als op andere plaatsen onder de boogdoorsnede. Via deze staanderswerden alle belastingen rechtstreeks naar de ondergrond afgevoerd en bleef het spant zelfonbelast. De laatste kon dientengevolge qua omvang en gewicht licht worden gedimensio-neerd. Mede daardoor werd de verplaatsbaarheid van het geheel in hoge mate bevorderd. Intotaal werden onder de bekistingsdragers 30 van zulke drie-scharnierspanten aangebracht.Daar elk spant wat de vorm betreft van de andere verschilde, moest de constructie in veledetails nauwkeurig worden berekend, geconstrueerd en getekend.Ten behoeve van de opbouw werden telkens twee spanten gekoppeld tot een stabiel ruimte-lijk draagwerk. Naderhand werd hieraan nog extra stabiliteit toegevoegd wanneer de bekis-tingsvlakken met daaronder de houten dragers op de bovenste spantregels waren geplaatst.Bovendien werd, nadat het steiger- en bekistingssysteem geheel was opgebouwd, de ??n-puntsoplegging door middel van trekbanden met de andere schaalopleggingen verbonden.De stalen spantregels met de houten bekistingsdragers fungeren als een samengesteldconstructiedeel. De twee aan twee koppelingen van de spanten leverde in totaal 15 bekis-tingseen heden op waarvan de g rootste met een bekisti ngsoppervlakte van 300 m2.De in de werkplaats vervaardigde spantdelen werden op de bouwplaats op de grond voorge-monteerdf/ofo 's 6- 7). Daartoe waren de middenscharn ?eren van twee te koppelen spanten toteen horizontale draai-as samengevoegd. Vanuit dit element werden de andere onderdelenCement XXXIV (1982) nr. 3 1418Het ophijsen van deeenheden geschiedt metbehulp van een autokraan; de torenkraanbrengt de middenstaanders aan. De fototoont de montage van de tweede schaal,waarvan de contactbekisting al isaangebracht; de eerste schaal is op ditmoment al gestort en wordt gelost9Detail van foto 8. De middenkolommenworden van bovenaf door de sparing in hetscharnierpunt neergelaten; de stellagewordt in die tijd door de autokraan op degewenste hoogte gehouden10Gemonteerde stellage-eenhedenbevestigd. Het eerste de verbindingsregels met de oplegscharnieren van de spanten, uitge-voerd als een dubbel staafprofiel. De ruimte binnen dat profiel was bedoeld om daartussen ineen later stadium de staanders te plaatsen. De aangebouwde delen van de twee spantenwerden onderling gekoppeld door middel van horizontale dwarsverbindingen.De bevestiging van de horizontale draai-as aan de twee spanten (foto 6) toont aan dat dezespanten van ongelijke hoogte zijn.Nadat zo'n eenheid op de grond was gemonteerd, werd het geheel aan een kant aan deoplegconstructies bevestigd en ti Ide een autokraan vervolgens het gevaarte bi j de d raai-asoptot de gewenste hoogte. Dan werden vervolgens met behulp van een andere kraan de tweemiddenstaanders van bovenaf tussen de scharnieren neergelaten, terwijl de eerste kraan despanten zolang vasthield (foto's 8-9). Na bevestiging van de middenstaanders werden despanten met hangstaven aan de kop van deze staanders bevestigd. Wanneer voorts despanten verankerd waren, had het geheel uitzichzelf voldoende standzekerheid. VervolgensCement XXXIV (1982) nr.3 14211Detail van desituatievan foto 10. Despantenzijn met hangstaven aan demiddenkolommen opgehangen. Zichtbaarzijn ook de buizen op de koppen van dezijkolommen waardoor taterde trekbandwordt gevoerdkonden de andere staanders voor de ondersteuning van de bekistingsdragers van onderuitworden aangebracht waarbij deze tegen de bovenregel werden aangeschoven. Zoals ver-meld, werd de belasting van bekisting en beton geheel door de staanders gedragen enfungeerde de rest van de door trekbanden extra verstevigde stellage als stabiliteitsconstruc-tie.Dankzij de scheiding tussen draagconstructie en stabiliteitsframe kon aanzienlijk aan ge-wicht worden gespaard. Ook aan opbouwtijd; de totale steiger van 15 bekistingseenhedenwerd in slechts 14 dagen opgesteld (foto's 10-11).Toen de stand van het opbouwwerk zover was gevorderd, kon op de stalen bovenregels hetpashout voor de juiste schaalkrommlng en haaksdaarop de houten bekistingsdragers met decontactbekisting worden aangebracht (foto 's 12-13). Voor de beide schuin op- of aflopenderandliggers met veranderlijke hoogteen kromming werden geprefabriceerde bekistingsele-menten gebruikt. Tussen de aansluitende eenheden werd in de contactbekisting een voeggehouden die met een eenvoudige deklat kon worden afgedicht.Ook het aanbrengen van de wapening vereiste zorgvuldigheid en vakmanschap, daar deafstand tussen boven- en ondemet varieerde met veranderlijke schaaldikte. De laatsteverloopt immers van 18 cm in het midden tot 1,20 m aan de steunpunten. Behalve het12Aanbrengen van de bekisting. Alsbekistingsdragers worden DOKA-liggersgebruikt. Ter plaatse van demiddenstaanders worden sparingengehouden, die naderhand worden benut bijhet demonteren van de bekistingCement XXXIV (1982) nr. 3 14314Betonstorten nabij ??n derschaalopleggingen; in verband met desteilheid van het oppervlak werdenbijzondere betontechnologischemaatregelen genomen om hetomlaagzakken van de betonspecie teverhinderen15Lossen van de bekisting. Zichtbaar zijn desparingen in de betonschaal waar dehijsdraden doorheen lopen om de spantenneer te laten16Transport van een bekistingseenheid naarde nieuwe positieCement XXXIV (1982) nr. 3 14417Routing voor het verplaatsen van debekistingseenheden18-19Eenduiktorenvan 15 m hoogte met een sterkplastisch werkende vormgevingfoto's: Hochtief AGvertaling en bewerking: ing. M.G.P.Nelissenwapeningsstaal moesten ook de 74 spanelementen aan de schaalvorm worden aangepast.Het vlechten van de wapening vergde 8 dagen. Bij het daaropvolgende betonstorten werd850 m3betonspecie van de kwaliteit 35 in ??n continue stort verwerkt.Bij het storten was speciale aandacht geboden bij de sterk hellende schaalvlakken ter plaatsevan de drie opleggingen.Om deze vlakken met een helling van 40? te kunnen betonneren, moesteen dure en tijdroven-de contrabekisting worden aangebracht, danwei bijzondere technologische maatregelenworden genomen. Tot dat laatste werd besloten.Dankzij het vooraf nemen van proeven werd een geschikt 'vloeimiddel' gevonden waarmeeeen betonspecie met consistentieklasse 1 voor korte duur was te verpompen en te verwerken,waarna de specie snel opstijfde en niet meer omlaag zakte (foto 14). Zelfs een plotselingeflinke regenbui tijdens de eerste stortfase richtte geen onheil aan.Na 7 dagen werd de bekisting gelost. Daartoe werden eerst de staanders opzij van het middenweggenomen en de oplegschamieren tot maximaal 20cm omlaag gebracht. Vervolgenswerden de hangstaven aan de middenstaanders losgedraaid en kon de draai-as tussen demiddenscharnieren van elke eenheid langs de middenstaanders omlaag worden gelaten enop een rolwagen gelegd (foto 15). Dat geschiedde met behulp van windassen op hetschaaldak, waarbij de hijsdraden door de sparingen in het dak (t.b.v. de middenstaanders)liepen. De glijblokken onder de beide voetschamieren waren daarbij van de funderingontkoppeld en schoven naar buiten toe. Vervolgens kon het geheel van dubbelspant endaaraan gekoppelde bekisting met een lorry naar de tevoren voorbereide positie van hetvolgende schalenveld worden getrokken. Bij het verplaatsen werd een nauwkeurige planningaangehouden om te vermijden dat het transporten de opgestelde bekistingseenheden elkaarzouden hinderen (fig. 17).Daarna volgde de procedure van het op hoogtebrengen van de bekistingseenheden: ophijsenvan de draai-as tot de gewenste hoogte en het fixeren van het geheel door middel van demiddenstaanders. Vervolgens het bijplaatsen van de andere staanders onder de bekistings-dragers, het blokkeren van de glijblokken aan de funderingen enz.De inmiddels ingespeelde bemanning slaagde erin het proces van demonteren, verplaatsen,opnieuw opstellen en het vervolgens wapenen en storten bij dedrie volgende schalen met eentijd van 9 dagen te bekorten.De laatste schaal werd gebetonneerd in de periode 5-6 december 1978 in een continu procesdoor dag- en nachtploegen, waarbij 's nachts de temperatuur onverwacht daalde tot - 4?C.Hierdoor ontstonden ernstige risico's voor de dunne en gevoelige constructie. Ulingsgenomen maatregelen om het beton af te dekken en te verwarmen, moesten eventuele schadevoorkomen. Maar zelfs de weergoden hadden consideratie met de hard werkende arbeidersen lieten de temperatuur snel weer oplopen, zodat deze laatste schaal op 6 december goedkon worden afgeleverd.Overige werkzaamhedenDaarmee was de opdracht nagekomen de vier schalen binnen een termijn van een half jaarv??r het invallen van de winterte voltooien. De verderewerkzaamheden hadden plaats onderde beschutting van dit dak, zoals onder meer het verwijderen van de rotsachtige bodem tot15 m diepte, de aanleg van de baden en de bouw van de springtoren. De laatste heeft eenbijzondere vorm gekregen en ook een interessante oppervlaktextuur in schoon beton. Defoto's 18 en 19 geven van dit laatste een beeld.Cement XXXIV (1982) nr. 3 145