Geribbelde en gelijmde moten56 52012Serie HartelfietsbrugDit is het derde en laatste artikelin een serie over de Hartelfiets-brug. In dit deel komen de bekisting, de voegen,de lijm, de onderbouw en de monitoring aanbod. De eerste twee delen, over het ontwerp ende voorspanning stonden in Cement 2012/2 enCement 2012/3. Deze zijn ook te raadplegen opwww.cementonline.nl.Geribbelde engelijmde motenIn opdracht van de Provincie ZuidHolland heeft deBouwcombinatie BAMHSM een nieuwe fietsverbinding tussen Spijkenisse en de A15 gebouwd: deHartelfietsbrug. De nieuwe brug heeft een totalelengte van 625 m en vormt een fietsverbinding tussenhet fietspad vanuit Spijkenisse en het noordelijkgelegen `Hartelkruis'. In twee eerdere artikelen is ingegaan op het ontwerp en de voorspanning. In dit derdeen laatste artikel komen de bekisting, de voegen, delijm, de onderbouw en de monitoring aan bod.1Realisatie Hartelfietsbrug (3)Geribbelde en gelijmde moten 5752012BekistingDe hoofdoverspanning van de brug is gebouwd als uitbouwbrug met prefab moten. Zoals in [2] is te lezen, is voor deproductie van de elementen gekozen voor de zogenaamdelangebaanmethode op de werf in Schiedam. Op deze manier istelkens een kwart van de brug, oftewel een halve overspanninggemaakt. De moten zijn vervolgens per ponton vervoerd naarde bouwplaats in Spijkenisse.De vloeren zijn om en om gestort. Vervolgens zijn de wandenen het dak gestort. Elke moot, met uitzondering van hethamerstuk, is koud tegen de voorgaande moot gestort. Omaanhechting te voorkomen, is een onthechtingsemulsieaangebracht op het reeds gestorte kopvlak. Op deze manierkonden de losse elementen na productie ??n voor ??n van debaan worden gehesen.De bekisting is ontworpen door de bekistingsafdeling van BAMCiviel. De vloerbekisting is voor een halve overspanningopgelegd op een ondersteuningsconstructie in de vorm van deboog (foto 2). Bij de hoogteinstelling is een correctie voor deberekende vervormingen van de uitbouwbrug tijdens uitbouwtoegepast. Tevens is er een rotatie aangebracht, zodat de bovenzijde van het dek min of meer horizontaal kwam te liggen. Debinnenbekisting is elke keer ??n moot verplaatst en ingekort.De buitenzijbekisting is verrijdbaar gemaakt en kon na elkestort naar de volgende moot worden verplaatst zonder tehoeven worden aangepast.VoegenDe voegen tussen de moten zijn ingesmeerd met een lijm omeen waterdichte voeg te krijgen. Door tijdelijke voorspanning iseen gelijkmatige druk in de voeg aangebracht die ervoor zorgtdat de overtollige lijm uit de voeg wordt geperst. De lijm heefttijdens het uitharden geen dwarskrachtcapaciteit. Hiertoe zijnin de wanden dwarskrachtribbels toegepast. Samen met devoorspanning (tijdelijke voorspanning en/of uitkragingsvoorspanning, zie [2]) zorgen deze ervoor dat de gemonteerdemoten niet af kunnen schuiven.De ribbels in de wanden en de aanwezige tanden (zoekers) indek en bodemplaat dienen er tevens voor de moot in de juistepositie voor de reeds gemonteerde moot te brengen, in zowelhet horizontale als verticale vlak.In de lijven van de moten is gekozen voor ribbels omdat eronvoldoende ruimte was om grote `tanden' toe te passen, metname in de lage moten. Bij het bepalen van het aantal benodigde ribbels is gebruikgemaakt van de methode Rombach ende Amerikaanse voorschriften AASHTO, omdat de Nederlandse voorschriften hierin niet voorzien.Uiteindelijk was de dwarskrachtcapaciteit volgens Rombachdoorslaggevend omdat deze lager (conservatiever) uitvalt danvolgens de AASHTO.prof.ir. aad van der HorstBAM Infraconsult bv / TU Delfttristan Wolvekamp MScBAM Infraconsult bving. joost van KempenBAM Civieling. Huub van den Brink,ir. jaap StrooIngenieursbureau Oranjewoud B.V.ing. ruud MeijerFreyssinet Nederland BV1 Prefab kokers voorhoofdoverspanning2 De moten zijn op de werfin Schiedam gebouwd vol-gens de langebaanmetode2Geribbelde en gelijmde moten58 520120* 1* 2* 3* 4* 5* 6* 7Rv = 4770 mhelling2.513%buigslappevoegbuigslappevoegbuigslappevoegvoegovergangvoegovergangvoeg-overgang2a*onderloopsheidschermhelling2.513%helling2.547%helling2.580%brugwachterstoren< Spijkenisse3De eerste term van de vergelijking wordt voor de berekening vande dwarskrachtcapaciteit verwaarloosd, omdat de lijmvoeg op hetmoment van monteren nog niet is uitgehard. De wrijvingsco?ffici?nt tussen beton en de lijm wordt daarom op = 0 gezet.LijmZoals gezegd, zijn de voegen tussen de moten tijdens hetuitbouwen ingesmeerd met een lijm. De lijm die hiervoor istoegepast, is thixotrope epoxylijm. Gezien de beschikbare tijden het feit dat de brug naast een primaire waterkering isgebouwd (de Hartelkering), moest er in het winterseizoenworden uitgebouwd (gesloten seizoen). De tweecomponentenepoxylijm kon echter conform de specificaties alleen boven+5 ?C worden toegepast. Daarnaast was het dauwpunt vanbelang om de lijm aan te kunnen brengen. De buitentemperatuur bepaalde de beschikbare tijd om de lijm te kunnenverwerken en de tijd om een bepaalde druksterkte te behalen.Bij het aanbrengen van de lijm was een zo lang mogelijkeperiode gewenst, bij het uitharden van de lijm een zo kortmogelijke. Dit laatste om de cyclus van elke dag ??n moot aanDwarskrachtcapaciteit van de ribbels volgens RombachVoor de bouwfase wordt gebruikgemaakt van de rekenregel diegebaseerd is op praktijkproeven voor `droge' voegen bijgesegmenteerde kokerliggerbruggen. Uit de proeven en EEMberekeningen die Rombach in 2004 heeft uitgevoerd op drogegeprofileerde voegen is de volgende vergelijking afgeleid:VFd=1___F( n Avoeg+ f fck AV) (1)waarin:F= veiligheidsfactor; = 0,65 (wrijvingsgetal betonbeton);n= gemiddelde betondrukspanning tijdens de bouwfase;Avoeg= geprojecteerde voegoppervlak (bw hw,i);f = 0,14 factor van de schuifspanning voor fijnprofileringen;f `ck= karakteristieke betondrukspanning;AV= minimale waarde van het schuifvlak in de voeg( hnebR);voor hnegeldt: min hne= hrightne,12< hleftne,13;hne= hoogte dwarskrachtribbel met hne 6 bn;bR= breedte dwarskrachtribbel = bw? 50 mm.4Geribbelde en gelijmde moten 59520120.0008 9 9a 9b 10 11Rv = 4770 m helling0.858%voegovergangbuigslappevoegvoegovergangbuigslappevoegvoegovergang12A15 >+51005000min.15479610005200900-2000-8500+4100+5343kabelkoker850 x 180 mmopening tussen deken paal aanstortenmet betongat in dek ?800corrosiewerende beschermingsbandtussen aan te storten beton en paalboorgat ?600trillingsvrije groutinjectiepaal ?457met paalpunt ?590stalen casing ?730-8laagje beton aanbinnenzijde stalen casingt.b.v. grondafdichting+00003 Terrasverwarmers zijn gebruiktom de lijm goed te kunnenverwerken en laten uitharden4 Langsdoorsnede Hartelfietsbrug5 Doorsnede fundatie ter plaatsevan de aanvaarbescherminghiermee hele goede resultaten behaald. Door de kopvlakkenvoor te verwarmen, kon het dauwpunt gunstig worden be?nvloed en kon eventueel aanwezig vocht aan het oppervlakverdampen. Op deze wijze kon ook bij lage temperaturen delijm worden aangebracht. Vervolgens werden, nadat de tweeelementen tegen elkaar waren `gelijmd', zowel aan de binnenals aan de buitenzijde van de voeg twintig terrasverwarmersopgesteld die de elementen rondom de voegen kondenverwarmen tot circa +20 ?C. Op deze manier kon de bouwcyclus elke keer worden behaald.Ontwerp onderbouwDe tussensteunpunten van de aanbruggen zijn gefundeerd opbetonnen prefab palen. De kelder op as 3 (fig. 4) is uitgevoerd metstalen buispalen. Voor de kelder op as 9 zijn voor het gedeelte datachter de hoogwaterkering staat geschroefde groutinjectiepalentoegepast en voor het gedeelte dat tussen het remmingwerk en dehoogwaterkering is gebouwd stalen buispalen.De tussensteunpunten van de uitbouwbrug (hoofdoverspanning) zijn gebouwd op de bestaande aanvaarbeschermingsconstructies die zijn gelegen tussen de fundaties van debeide zijden te kunnen halen. Om trialanderror tijdens hetuitbouwproces te voorkomen, is besloten om vooraf een aantaltests in het lab uit te voeren om meer ervaring over het gedragvan de lijm te verkrijgen. Op deze manier is er een beter beeldgekregen van de verwerkbare tijd (open time) en de verhardingstijd bij verschillende temperaturen. De eindconclusieswaren dat er een minimale temperatuur van +5 ?C nodig wasom de lijm te kunnen verwerken en dat er gedurende eenperiode van circa twintig uur een minimale temperatuur tussen+15 en +20 ?C nodig was voor de verharding.Verschillende opties zijn onderzocht om de winterseomstandigheden te kunnen be?nvloeden. Gezien de locatievan de brug was het inpakken van de uitbouwwagens ? hetbouwen van een tent eromheen ? geen optie. Er is noggekeken naar een mogelijkheid met vloerverwarmingselementen en een om de kopvlakken van de elementen in tepakken met grote EPS blokken. Al deze opties zijn afgevallen. Uiteindelijk is een aantal proeven uitgevoerd met zogenaamde (infrarood)terrasverwarmers op een paar betonnenblokken (foto 3). Met behulp van thermokoppels, die wareningestort, warmtemeters en warmtecamera's zijn debe?nvloedingsmogelijkheden getest. Opvallend genoeg zijn560 52012moot 1 moot 2 moot 3 enz.zonder correctiemet correctiemax. afwijkingafwijking750009000Akabelkoker 850 x 180 mm1846010 600 850 707018 5201500 6000 15001250125025006 Bovenaanzicht palenplan7 Correcties van uitbouwprocesMonitoringZowel tijdens het storten als bij het plaatsen van de elementenmet de uitbouwwagens is het uitbouwproces gemonitord. Alleenop deze wijze kan bij eventuele afwijkingen tijdens het uitbouwproces worden gecontroleerd of dit een gevolg is van een bouwafwijking tijdens het storten, of dat de afwijking het gevolg is vanhet uitbouwen. Om dit te kunnen meten zijn zogenaamde spiegels aan de buitenzijde van de moten aangebracht.Tijdens het op de juiste hoogte plaatsen van het hamerstuk wordthet ingemeten en wordt de as aan de bovenzijde in NAP en inxyzco?rdinaten vastgelegd. De aan de bovenzijde gemetenNAPmaat dient als referentiepunt voor het verder uitbouwen vande brug. Per moot kan dan de doorbuiging ten opzichte van hetreferentiepunt worden bepaald.Deze gegevens worden verzameld in een zogenoemde `kerstboom'.Op de eerste regel staat de berekende hoogte, op de tweederegel de bereikte hoogte en op de derde regel de afwijking.Deze afwijking moet tijdens het gehele uitbouwproces hetzelfdeblijven. Immers, het verschil is de bouwfout. Als dit verschileen eenmalige afwijking geeft, komt dit door een meetfout.Wordt de afwijking steeds groter dan wordt dit veroorzaaktdoor een onjuiste aanname van de variabelen in het rekenproces. Is dit het geval, dan moet over een aantal moten tijdensde montage worden gecorrigeerd (fig. 7). Dit corrigeren kanmet kleine kunststof plaatjes van maximaal 3 mm. Het metenmoet steeds op hetzelfde tijdstip van de dag gebeuren, zodattemperatuursverschillen tussen boven en onderzijde van dekoker worden vermeden. Hartelverkeersbrug en de Hartelstormvloedkering. De aanvaarbeschermingsconstructies zijn met zand gevulde betonnencaissons, gefundeerd op een 6,0 m dikke laag onderwaterbeton.Strenge eisen waren gesteld aan het trillingsvrij aanbrengen vande palen in verband met de naastgelegen kering.Als fundatiesysteem zijn hier geschroefde groutinjectiepalentoegepast. Voordat deze konden worden aangebracht, moest erdoor het dek en de vloer van de caissons en door het onderwaterbeton worden geboord. Begonnen werd met een overmaats gat te boren, waarna een stalen casing tot op de vloer vanhet caisson werd ingebracht. Nadat het zand uit de casing wasverwijderd, is er een gronddichte aansluiting tussen de casingen de betonvloer aangebracht. Vervolgens kon er door de vloerworden geboord tot bovenkant onderwaterbeton. Hierna werdmet een kleine kern door het onderwaterbeton geboord,gevolgd door een grote boor. In het gat van de kleine kern konmet behulp van een ketting en een klemconstructie de betonnen schacht worden getrokken (fig. 5). Door water in de boorschacht tot bovenkant dek op pijl te houden, werd voorkomendat de schacht zou vollopen met zand. Vervolgens werden degroutinjectiepalen aangebracht.Per steunpunt zijn zes palen aangebracht (fig. 6). In het palenplan is rekening gehouden met de tijdelijke onbalansconstructie. Literatuur1 Herk, J. van, Brug over hetHartelkanaal. Cement 1967/7.2 Bruggen in Nederland 1940-2000,Walburg Pers ? NederlandscheBruggen Stichting.3 Rombach, G., Precast segmental boxgirder bridges with externalprestressing, Design and construction.Technical University Hamburg-Harburg, Germany, INSA Rennes,feb. 2002.4 Guide Specifications for Design andConstruction of Segmental ConcreteBridges. AASHTO 1999.5 Precast Segmental Box Girder BridgeManual. Post Tensioning Institute,1978.6 Horst, A. van der, Wolvekamp,T., Kempen, J. van, Brink, H. van den,Stroo, J. & Meijer, R., Fietsbrug over deDeltawerken. Cement 2012/2.7 Horst, A. van der, Wolvekamp,T., Kempen, J. van, Brink, H. van den,Stroo, J. & Meijer, R., Voorspanning infietsbrug. Cement 2012/3.76