C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2004 7 49Voor de kruising van de N14 metde N44 is door de directie Zuid-Holland van Rijkswaterstaat eennieuw verkeerskundig ontwerpgemaakt, bestaande uit drieniveaus. De N44 ligt in een ver-diepte bak, op maaiveldniveauliggen de kruisingen en aanslui-tingen voor het afslaande verkeeren het doorgaande verkeer op deN14 gaat er via een nieuw viaductoverheen (fig. 2).De kruising is gebouwd opdezelfde locatie als het bestaandeviaduct, met de eis dat het verkeerop beide wegen minimale hindermocht ondervinden. De faseringen het ontwerp zijn hierop afge-stemd.F a s e r i n gDe bouw van de bakconstructievereiste een tijdelijke omleggingvan de N44 naast de bouwkuip.Het bestaande viaduct (foto 3) boodgeen ruimte om deze omleggingonderdoor te voeren. Het nieuweviaduct voor de N14 biedt dieruimte wel, omdat de afritten voorhet afslaande verkeer ter weerszij-den van de N44 zijn geprojecteerd.Het viaduct bestaat daartoe uit drieoverspanningen en is daarom alseerste gemaakt en daarna de bak-constructie (foto 4).Het viaduct is in twee delengebouwd; het eerste deel directnaast het bestaande viaduct,waarna het verkeer, nog met tweekeer ??n rijstrook, hierover isgeleid. Daarna is het bestaandeviaduct gesloopt, is op die plaatshet tweede deel van het nieuweviaduct gebouwd en was hetgehele viaduct beschikbaar met 2 x2 rijstroken.Hierna moest de bakconstructieworden gebouwd die onder hetnieuwe viaduct doorgaat. In debouwfase wordt de waterafslui-tende laag in de bouwkuipgevormd door een met trekpalenverankerde vloer van onderwater-beton. Het is niet praktisch omonder een viaduct damwanden enpalen aan te brengen. Er moet dangewerkt worden met techniekendie kostenverhogend zijn en veeltijd vergen. Bovendien zouden deheiwerkzaamheden en het ontgra-Kruising N14 / N44 bij WassenaarFasering meerlaagse kruising steltbijzondere eisen aan constructieir. R. van Limbergen, Royal Haskoningir. J.P.A Koolen, Royal Haskoninging. G.J.A. M?hren MBA, Delta Marine ConsultantsVoor de opwaardering tot N14 wordt de Noordelijke Randweg van Den Haagverbreed tot 2 x 2 rijstroken. Een onderdeel is de bouw van een nieuwe onge-lijkvloerse kruising van de N14 met de N44, de weg van Den Haag viaWassenaar naar Amsterdam. De nieuwe meerlaagse kruising was in juni2004 gereed en is gedeeltelijk in gebruik genomen. De fasering en de lay-outvan de kruising stelden bijzondere eisen aan het constructief ontwerp.1 |Trac? N14 met locatiekruising met N44 bijWassenaarDe nieuwe N14 loopt vanaf deaansluiting op de A4 bij Leid-schendam tot aan het Hubertus-viaduct bij Madurodam in DenHaag. Het werk aan de wegwordt in fasen aangepakt (fig. 1).In 1998 is begonnen met de bouwvan het aquaduct onder de Vliet,bij de aansluiting op de A4 [1].Direct ten westen hiervan bevindtzich het Sijtwende-project [2].Westelijk van het Sijtwende-deelkruist de N14 de N44. Deombouw van deze kruising is hetonderwerp van dit artikel. De nogontbrekende schakel van de N14is de Hubertusduintunnel. Debouw hiervan start eind 2004.2 |Nieuwe situatie kruisingN14 / N44C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2004 750ven van de bouwkuip invloedkunnen hebben op de funderingvan de pijlers van het nieuweviaduct.Om de middelste overspanningvan het nieuwe viaduct niet groterte maken dan strikt noodzakelijk,was aanvankelijk voorzien depijlers te funderen op de wandenvan de bouwkuip. Dit zou kunnendoor de pijlers uit te voeren alsstalen buispalen die worden opge-nomen in de damwand, een stalencombiwand met een dragende engrondkerende functie. Toch is vooreen functiescheiding gekozen:enerzijds zouden de pijlers bij ont-graven teveel vervormen, ander-zijds vormt de aanhechting van deonderwaterbetonvloer aan de buis-palen een risico door trillingen inde buispalen ten gevolge vanverkeer over het viaduct. Er is voorgekozen de buispalen van hetviaduct in buispalen met eengrotere diameter te heien, dieonderdeel vormen van de combi-wand van de bouwput.De heiwerkzaamheden in het deelonder het viaduct, te weten detrekpalen (vibro-combinatiepalen)onder de vloer en de buispalen endamwanden van de bouwkuip,zijn uitgevoerd voordat het viaductis gebouwd.Het constructief ontwerp wordtbeschreven in de bouwvolgorde:eerst het viaduct voor de N14, dande bakconstructie voor de N44 enten slotte de maaivelddekken voorhet kruisende verkeer (fig. 5).V i a d u c tOmdat het viaduct boven de ingebruik zijnde N44 is gebouwd,werden voor het rijdek prefabliggers gekozen. De overspannin-gen bedragen respectievelijk 24,20 en 28 m. Het dek is opgebouwduit voorgespannen kokerliggers,type SKK 900, die in dwarsrichtingmet voorspankabels aan elkaarzijn gekoppeld. Op deze wijze ont-staat een samenwerkend rijdekzonder toepassing van een in hetwerk gestorte druklaag op dekokers. De kokerliggers hebbeneen werkende breedte van 1,50 m.Elk viaductdeel bestaat uit achtliggers en is dus 12 m breed. Intotaal zijn 48 kokerliggers toege-past.De prefab liggers zijn vrij opge-legd op rubber oplegblokken. Terplaatse van de pijlers is een tand-oplegging gemaakt, opdat deonderslagbalk beperkt onder hetdek uitsteekt, een wens van dearchitect. De pijlers bestaan uitzes stalen buispalen ?711 mm(foto 6), die over de gehele hoogtezijn gevuld met beton. De pijlershebben een beperkte capaciteit omhorizontale belastingen op tenemen. Met het oog op een moge-lijke aanrijdbelasting tegen hetdek zijn de liggers bij de pijlersdoorgekoppeld met een buig-slappe voeg. Hierdoor werkt hetdek als schijf en worden de hori-3 |Oorspronkelijke situatieviaduct over N444 |Bakconstructie in uitvoe-ring onder nieuwe via-ductNoverzicht kruisingScheveningenVoorburgDen HaagAmsterdamviaductRW141 2 3 4 5 6 7 8 9 10ABVoorburgScheveningenAmsterdamDen Haagbakconstructie11 12 13 14 15C5 |Bouwvolgorde: viaductin N14, bakconstructie inN44, maaivelddekken A,B en CC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2004 7 51zontale belastingen in beide rich-tingen afgedragen naar de land-hoofden.De landhoofden zijn hoog gefun-deerd op een verankerde combi-wand van buispalen ?660 mm metdaartussen damwandplankenL607. In het verkeerskundigeontwerp zijn de afritten van deN14 vlak langs de doorgaande wegaan de zuidwest- en de noordoost-zijde gesitueerd. Aan deze zijdenwordt het hoogteverschil over-brugd met een verticale grondke-ring. Aan de tegenoverliggendezijden is meer ruimte en wordt hethoogteverschil overbrugd met eentalud.De grondkeringen bestaan uitstalen damwanden met om estheti-sche en akoestische redenen eenvoorzetwand, die ook is toegepastvoor het landhoofd. De voorzet-wanden zijn gefundeerd op eenbetonnen console, die met stiftdeu-vels aan de damwand is bevestigd.B a k c o n s t r u c t i e v o o r N 4 4Het dwarsprofiel van de N44 blijftzoals het was: gescheiden rijba-nen met elk twee rijstroken. Welis rekening gehouden met eenmogelijke opwaardering tot auto-snelweg. De benodigde inwen-dige breedte van de bakconstruc-tie is daarom vastgesteld op18, 20 m. De verdiepte bak is uit-gevoerd als een U-vormige beton-constructie, gefundeerd op (trek-)palen. De bak is gebouwd in eenbouwkuip met gestempeldestalen damwanden en een vloervan onderwaterbeton B 25 meteen dikte oplopend van 850 naar1250 mm. Vanwege de oneffenhe-den in deze vloer werd voor hetmaken van de constructievloereen uitvullaag van zand aange-bracht met een gemiddelde diktevan minimaal 200 mm, inclusiefeen werkvloer van 70 mm dikte.Bij de hoogst gelegen moten aande uiteinden van de bak is geenonderwaterbeton toegepast,omdat een beperkte bemaling vol-stond die binnen de gesteldeeisen bleef.Vanwege het verhoogde risico oppaalbreuk door lokaal hogeconusweerstanden is de gehelebakconstructie gefundeerd opvibro-combinatie palen. Boven-dien heeft het gekozen paaltypeeen hoge wrijvingsweerstand,gunstig voor de trekcapaciteit. Devibro-combinatie paal wordtgevormd door een dikwandigestalen buis ?508 mm, voorzienvan voetplaat, in de grond teheien. Als de buis op diepte is,wordt hierin een prefab betonpaal320 x 320 mm2geplaatst, voorge-spannen tot een werkspannings-niveau van ten minste 6 N/mm2.De ruimte tussen kern en buiswordt gevuld met grout B 35 totonder het niveau van de onderwa-terbetonvloer. Vervolgens wordtde casing getrokken, waarbij hetgrout de vrijkomende ruimteopvult en zorgt voor een goedeaansluiting met de grond. Deprefab kern is ter hoogte van deonderwaterbetonvloer driezijdiggeribbeld en wordt uiteindelijkverbonden met de constructie-vloer om in de gebruiksfase tedienen als trek- en/of drukpaal.De onderwaterbetonvloer heeftalleen in de bouwfase een con-structieve functie.De bak wordt aan beide zijdenbe?indigd waar de bovenkant vande vloer 700 mm boven de hoogstegrondwaterstand ligt. Dit is vol-doende om opvriezen en verwe-king van de wegconstructie buitende bak te voorkomen. Aan de Delf-landzijde bedraagt het polderpeilmaximaal NAP - 0,40 m, aan deRijnlandzijde maximaal NAP -0,10 m. De lengte van de bakcon-structie is op basis hiervan vastge-steld op 320 m, verdeeld in vijftienmoten van 20 ? 25 m met daartus-sen dilatatievoegen.De vloerdikte varieert van 600 mmaan de uiteinden tot 1000 mm inhet diepste deel. De achterzijdevan de wand is hellend uitgevoerd,gedeeltelijk 10:1 en gedeeltelijk12,5:1. Hierdoor varieert de wand-dikte van 0,55 m aan de uiteindentot 1,3 m in het diepste deel, waarde wandhoogte 7,5 m bedraagt.Aan de voorzijde van de wand isover het grootste deel een inkas-sing van 170 mm aangebrachtvoor een geluidsabsorberendevoorzetwand met geperforeerde6 |Viaduct in N14 op pijlersen dekken A, B en C overbakconstructieC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2004 752bakstenen, een zogenoemdeAkustikziegel (foto 6). Hetzelfdetype wand is toegepast voor devoorzetwanden van de grondke-ring en van het viaduct.Speciale aandacht verdient hetdiepste deel van de bakconstructie,moot 8, gelegen onder het viaduct.Het ontwerp van de wanden vandeze moot is afwijkend tenopzichte van de andere moten.Door de bouwfasering van de krui-sing wordt de grondkering uit debouwfase ge?ntegreerd in de wandvan de moot. De grondkering kanniet worden getrokken, aangezienhet viaduct dan reeds is gebouwd.Uiteindelijk heeft de combiwandvier functies:? onderdeel van de bouwkuip inde bouwfase;? onderdeel van de permanentewand van de bakconstructie;? bekisting van de betonnenwand;? casing voor de buispalen van hetviaduct.De grondkering ter plaatse vanmoot 8 bestaat uit een damwand(type L607) gecombineerd metbuispalen (?914 x 20 mm). Debetonnen wand van de bak istegen de grondkering aangestort.Om een samenwerkende con-structie te verkrijgen zijn decasings en damwanden voorzienvan stiftdeuvels (fig. 7). De wandis in het ontwerp uitgerekend alsuitkragende staal-betonligger. Deminimale dikte van de betonwandvan deze moot werd hiermeebeperkt tot 500 mm bij eenkerende hoogte van 7,5 m.De vervorming van de buispalenvan zowel het viaduct als degrondkering is nauwkeurig bere-kend om te garanderen dat beideconstructieonderdelen onafhanke-lijk van elkaar werken.De afwatering van de bakcon-structie gaat door een systeemvan kolken (aan elke zijde ??n permoot), in de vloer ingestorte riole-ringsbuizen en een waterkeldermet pompinstallatie. De waterkel-der ligt onder moot 9. Het diepstepunt van de N44 ligt in moot 8,maar de uitbouw voor de pom-penruimte is daar moeilijk terealiseren. Vanaf een kolk op hetdiepste punt ligt een riolerings-buis onder afschot naar de kelder.De inhoud van de kelder is, incombinatie met de pompcapaci-teit, gedimensioneerd op eenmaatgevende regenbui volgens dekromme van Braak, met een over-schrijdingsfrequentie van 1 keerper 250 jaar. De kelder is zodanigingericht dat de eerste 4 mmregenval wordt afgevoerd naar deriolering en de rest wordt geloosdop open water. De pompen bevin-den zich in een ruimte naast debak. Boven de pompen is eenruimte voor de schakelkasten vande pompinstallatie en de verlich-ting, toegankelijk vanuit de baken door een toegangsluik opmaaiveld.M a a i v e l d d e k k e nOp de bakconstructie voor de N44liggen drie dekken op maaiveldni-veau voor het kruisende auto-,fiets- en voetgangersverkeer. Dearchitect heeft de vorm van dedekken overeen laten komen metde geometrie van de wegen dieeroverheen gaan. Dek A is hori-zontaal gekromd (`de banaan'),dek B is als het ware in het veldingesnoerd (`de zandloper') en dekC, een fiets- en voetgangersvia-duct, is recht.Vanwege de vormgeving isgekozen voor in het werk gestortebetonconstructies. Gezien de over-spanning en de beschikbare con-structiehoogte zijn de dekkenvoorzien van voorspanning (tabel1) en uitgevoerd in B55. De maai-velddekken zijn statisch bepaaldopgelegd op de wanden van debuispaal + casing h.o.h. 3974 mm5 tussenplanken Larssen 607, breed 3000 mmbuispaal 711,2 x 16 mmcasing 914,4 x 20 mm7 |Verdeuveling grondke-ring moot 8 voor aan-hechting met betonwandTabel 1 | Voorspanning maaivelddekkenmaaivelddek verkeersklasse constructiehoogte voorspanning voorspangraad1)A 60 1/22 l 19 x 12 strengen ? 15,7 45%B 60 1/22 l 25 x 12 strengen ? 15,7 48%C 30 1/29 l 13 x 12 strengen ? 15,7 51%1) De voorspangraad is hier gedefinieerd door de verhouding tussen het opbuigende moment van de voorspanning en hetmaximaal optredende neerwaartse moment.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2004 7 53bak. De dekdikten zijn 850 mmvoor de dekken A en B (verkeers-klasse 60) en 650 mm voor dek C(verkeersklasse 30).Vanwege de bijzondere vormenzijn de dekken berekend met heteindige elementenprogrammaESA Prima Win, uitgaande vanhet principe van gedeeltelijk voor-gespannen beton. De voorspan-ning balanceert de permanentebelastingen en een deel van deveranderlijke (mobiele) belasting.De trekspanningen die optredenonder de maximale verticalebelasting worden opgenomendoor zachtstaalwapening. Doordit principe kon het kabelverloopeenvoudig worden gehouden.De voorspanning is in tweestappen aangebracht. Tijdens deuitvoering kwamen de gemetenverlengingen van de voorspanka-bels goed overeen met de bere-kende waarden uit het spanproto-col.De voorspanning van hetgekromde dek A (fig. 8) is in tweerichtingen gekromd: zowel verti-caal als horizontaal. Daarbij is dekeuze gemaakt om in het hori-zontale vlak de zwaartelijn van devoorspankabels zo goed mogelijkgelijk te laten lopen met dezwaartelijn van het dek. De krom-mingsdrukken in het horizontalevlak blijven hierdoor beperkt enzo wordt voorkomen dat in hori-zontale richting trekspanningenoptreden.Het kenmerk van maaivelddek Bis de insnoering van het dek vaneen maximale breedte van 25 mnaar een minimale breedte van15 m. Door deze insnoeringwordt de ligging van de voorspan-kabels grotendeels bepaald. Er isgekozen voor rechte kabels, waar-door de voorspanning alleen inhet middengebied ligt (fig. 9). Ditresulteert wel in dwarsmomentenin het veld en in afwijkende op-legreacties. De middelste opleg-gingen vertonen een toename vande oplegdruk, terwijl de buitensteopleggingen een afname latenzien. Deze effecten zijn echterzodanig beperkt, dat de keuzevoor een eenvoudig kabelverloopgerechtvaardigd is. De uitvoeringvan de maaivelddekken is zonderproblemen verlopen. L i t e r a t u u r1. Kreling, M., Aquaduct Vliet,Leidschendam. Rationeel ont-werpen en bouwen. Cement2002, nr. 8.2. Oremus, F., Sijtwende benutmeervoudige mogelijkhedenholle dijk. Cement 1999, nr. 8.Projectgegevensopdrachtgever:Bouwdienst Rijkswaterstaatarchitect:Quist Wintermans Architectenaannemer d&c-contract:BAM Civielontwerp:Delta Marine Consultants (voorheenMulticonsult Civiele Techniek)Royal Haskoning17780lengtemaaivelddek20050lengtemaaivelddek19839211049 |Strengenpatroon dek B8 |Strengenpatroon dek A