ir.P.J.AIIaarthoofdingenieur Bijzondere Diensten,Rijkswaterstaat, Directie BruggenKleinpolderplein; een wegen-knooppunt met vier niveausU.D.C. 624.27.037:693.56:624.012.36Viaducten uit ter plaatse gestort en geprefabriceerd voorgespannen beton1Kleinpolderplein, kort na het beginvan de reconstructiefoto: AerocameraHet Champlm-hotel inMontrealfoto: A.E.J.Morris/LondenDe SituatieHet Kleinpolderplein (foto 7) is gelegen op het kruispunt van de Noord-Zuid-as, gevormddoor Rijksweg 13 en de gemeentelijke invalsweg naar stadscentrum en Maastunnel, met deOost-West-as, gevormd door de Noordelijke randweg van Rotterdam. Het Oostelijkegedeelte van de Randweg is tevens een gedeelte van Rijksweg 3 en zal over enkele jarenverbinding geven naar Utrecht en de Van Brienenoordbrug. Het Westelijke gedeelte istevens gedeelte van Rijksweg 20 die voert naar het Westland en de Beneluxtunnel. Ditstuk is op de aansluiting op het Kleinpolderplein na gereed; het deel Schiedam-Benelux-tunnel is volledig in bedrijf; het gedeelte Overschie-Schiedam met het ruim 1 km langeviaduct door de Spaanse Polder is opengesteld in Westelijke richting.Behalve deze hoofdverkeersrichtingen zijn op het Kleinpolderplein nog enkele invalswegenvan Rotterdam en de woonwijken van Overschie ter weerszijden van Rijksweg 13 en hetindustriegebied Spaanse Polder aangesloten (fig. 2).Het zal duidelijk zijn, dat de toevoeging van de Oost-West-as een zodanige verzwaring vande taak van het verkeersknooppunt betekent, dat niet langer kan worden volstaan met eenverkeersplein ? niveau. Ingrijpende reconstructie is geboden. /Het ontwerpHet maken van een optimaal ontwerp bleek een tijdrovende bezigheid, in verband met devele facetten die daarbij in beschouwing moesten worden genomen en de vele daarbijbetrokken instanties.Van primair belang was het bepalen van de capaciteit die de vele verschillende verkeers-relaties moesten krijgen en na te gaan welke daarvan kruisingsvrij dienden te zijn. Doordathet plein in hoofdzaak tussen bebouwing en het Schie-Schiekanaal ligt ingesloten is debeschikbare ruimte beperkt. Vergroting door slopen zou, afgezien van stedebouwkundigeaspecten, bijzonder kostbaar zijn geworden. Vereenvoudiging van de opzet, bij voorbeelddoor lokale aansluitingen te doen vervallen, was stedebouwkundig gezien ook niet haalbaar.Vrije kruisingen eisen bepaalde hoogteverschillen; het overwinnen daarvan met redelijkehellingen vereist lengte en dus ruimte.Na afweging van de stedebouwkundige, technische en economische mogelijkheden tegende verkeerstechnische en stedebouwkundige eisen en wensen is het ontwerp ten slotte alsvolgt vastgesteld (%. 2, foto 3):De afwikkeling van het verkeer geschiedt op vier niveaus. De Oost-West-as, de Randwegdus, komt kruisingsvrij op het laagste niveau, onder maaiveld. Deze onderdoorgang staatbekend als de 'bak'.Op het tweede niveau, op maaiveldhoogte, komt het verkeersplein, met vier viaductenover de bak, en twee bruggen over het Schie-Schiekanaal.Op het derde niveau komt de kruisingsvrije Noord-Zuid-verbinding, bestaande uit tweenaast elkaar liggende viaducten, genaamd Fly-over West en Fly -over Oost.Behalve de hoofdassen konden ten slotte ook de afslaande verbindingen tussen de drieRijkswegen kruisingsvrij gemaakt worden. De verbindingen R 13--R20 en R3--R 13 gaanover het derde niveau, de verbinding van R 20--R 13 gaat van het eerste via het tweedenaar het derde niveau; de verbinding R13--R3 ten slotte gaat op het vierde niveau overalles heen.Al het overige verkeer van lokale herkomst of bestemming maakt gebruik van het ver-keersplein op het tweede niveau.Voor Rijksweg 13 betekent deze opzet, dat er juist ten Noorden van het knooppunt nietminder dan 14 rijstroken zullen komen. Hiertoe moest een beperkt aantal huizen wordengesloopt.Voorbereiding van het werk; eisen aan de uitvoeringIn het voorbereidend stadium werd reeds in grote trekken bepaald hoe de constructieszullen worden; al was het alleen maar om de wisselwerking, die het verkeerstechnischontwerp en het betontechnisch ontwerp op elkaar uitoefenen. Nadat het ontwerp in principevaststond, kon de uitwerking pas ter hand worden genomen. Hier eerder mee te beginnenCement XXI (1969) nr. 2 392Perspectivische schets van het in uitvoeringzijnde project3Foto van de maquette; van rechts bovennaar links onder - richting RotterdamCentrumfoto: Rijkswaterstaathad niet veel zin, omdat zelfs ogenschijnlijk geringe wijzigingen soms bijzonder v?rstrekken-de gevolgen bleken te hebben.Voor het volledig uitwerken en besteksklaar maken ontbrak ten enen male de tijd. Ditnog te meer, omdat bij de uitwerking al rekening moest worden gehouden met de uit-voering. Deze uitvoering wordt volkomen bepaald door de eis, dat het verkeer onder alleomstandigheden en te allen tijde veilig over het bouwterrein moet kunnen doorgaan.Normaal gesproken passeren over het Kleinpolderplein bijna 50 000 auto's per dag, metuitschieters tot 70 000. Er is geen enkele mogelijkheid om deze stroom buiten het plein omte leggen.Enkele andere aspecten waar bovendien rekening mee gehouden moest worden, waren hetverleggen van massa's kabels en leidingen en de niet onbegrijpelijke eis van Rotterdam, datde brandweer te allen tijde moet kunnen uitrukken.Ten behoeve van de fly-over Oost moest de bestaande Oostelijke Blijdorpbrug over hetkanaal worden gesloopt. Dat kan pas, nadat de vervangende brug gereed is gekomen.Er moet dus in een groot aantal fasen worden gewerkt waarbij de tijdsduur van elke faseniet alleen van de viaductbouw afhangt, maar ook van de bouw van diverse hulpwegendoor de Directie Wegen en diverse werken, uit te voeren door de Gemeente Rotterdam.Een netwerkplan opstellen en wat nog belangrijker is: geregeld bijhouden, met alle overlegdat daaraan inherent is, was dan ook onontkoombare noodzaak.Voegen wij hier dan nog aan toe dat de beschikbare ruimte, na aftrek van wat er voordefinitieve wegen en hulpwegen gereserveerd moet blijven en van wat door de werkenin beslag wordt genomen, weinig werkterrein overlaat, dan is het beeld van de uitvoerings-complicaties wel ongeveer volledig.Het voorgaande, gecombineerd met de wens om zo snel mogelijk te starten, heeft geleidtot aanbesteding op basis van twee raamcontracten, op grond waarvan successievelijkdeelcontracten worden gesloten, naarmate de technische gegevens van min of meerafgeronde delen van het werk beschikbaar komen. Het spreekt vanzelf dat die volgordewordt bepaald door de netwerkplanning.De uitvoeringHet ene raamcontract is gesloten met N.V. Nederhorst in Gouda en omvat globaal hetwerk onder het maaiveld, zoals het heien van Vibropalen, stalen palen, stalen damwand;het maken van de bak en de vier plaatbruggen daaroverheen, alsmede het leggen vanvier stalen hulpbruggen in diverse hulpwegen.Cement XXI (1969) nr. 2 404Vibropalen als fundering van de pijlersfoto: Van der Meulen/Van Hattum en Blankevoort5Tijdelijke stempeling van de 'bak' voor hetonderste rijniveaufoto: Nederhorst/GoudaHet tweede raamcontract ?s gesloten met N.V. Van Hattum en Blankevoort te Beverwijken omvat globaal de werkzaamheden boven het maaiveld: de kolommen, de bovenbouwvan de viaducten en doosconstructies die de overgang vormen tussen de viaducten ende aardebanen. Om estnetiscne redenen is het niet gewenst de vrije hoogte onder deviaducten te klein te maken, maar anderzijds is de grondslag zo slecht, dat grote ophogin-gen ook ongewenst zijn.Dank zij de omschreven aanbestedingsprocedures kunnen de aannemers reeds bij devoorbereiding hun 'know-how' inbrengen en een hoeveelheid reken- en tekenwerk van dedirectie overnemen, hetgeen uiteraard ook bijdraagt tot verkorting van de anders benodigdetijd.De funderingen en de onderdoorgangUit het grondonderzoek bleek dat de bodem uit zeer slappe lagen bestaat tot een dieptewisselend van 18 tot 28 m --N.A.P. Bovendien werd een groot puindepot in en onder debak aangetroffen. Een aanvankelijk idee om diepwanden toe te passen is dan ook al gauwverlaten en vervangen door een oplossing met stalen damwanden.Als gevolg van de wisselende puntdiepte waren Vibropalen geschikt. Een deel ervan isvoorzien van een centrale voorspanstaaf, omdat ze uiteindelijk trek krijgen als gevolgvan de opdrijvende kracht op de bak.Ook voor de funderingen van de viaducten zijn Vibropalen gebruikt (foto 4), behalve daar,waar ophogingen zijdelingse druk van de slappe grondlagen zullen veroorzaken. Op dieplaatsen zijn stalen kokerpalen toegepast, die met beton gevuld zijn.Aan de uitvoering van de 471 m lange bak is veel werk verbonden; de stalen damwandvan de bouwput moest daarom snel gereed komen. In de eerste fase konden alleendamwanden binnen en aan weerszijden van het plein worden geslagen. Na het aanbrengenvan hulpbruggen over de damwanden binnen het plein en omlegging van het verkeer kondende sluitstukken worden geheid. Voor het heien van palen onder de hulpbruggen ontbrakde tijd; dat kan pas als het verkeer andermaal is omgelegd.De bak is in beginsel op vier rijen palen gefundeerd; waarvan twee rijen onder demiddenberm. Daar waar in de middenberm steunpunten voor de viaducten komen is hetaantal palen navenant vergroot.Door de slappe grond moet het middendeel van de bak in twee etappen worden ontgraven.Na de eerste etappe worden zware tijdelijke stempels aangebracht, afkomstig van deU-tunnel (foto 5). Na de tweede etappe wordt eerst een blijvend betonnen stempelraamonder de bakvloer gemaakt, omdat de tijdelijke stempels in de weg zitten voor het hei-werk en het maken van de vloer en de wanden.Over de bak worden vier plaatviaducten gemaakt, waarvan ??n zodanig onregelmatigvan vorm is dat hiervoor een modelonderzoek wordt uitgevoerd. Hier zal het spansysteemPhilip Holzmann worden toegepast.Oostelijke BlijdorpbrugDe Oostelijke Blijdorpbrug moet, zoals reeds vermeld, in een vroeg stadium wordenvervangen en gesloopt, omdat daar steunpunten van de Oostelijke fly-over moeten komen.De vervangende brug is voor Rijksrekening door de Gemeente Rotterdam gebouwd; inverband met de vereiste spoed heeft het Rijk aan Rotterdam geprefabriceerde voorgespan-nen, zogenaamde contactliggers geleverd. Met behulp daarvan is zeer snel een brugdekte bouwen, omdat de zijvlakken van deze liggers gecontramald zijn, zodat ze koud tegenelkaar kunnen worden gelegd en slechts in dwarsrichting voorgespannen behoeven teworden.Deze brug is inmiddels in gebruik genomen, hetgeen tevens de tweede verkeersomleggingaan de Oostzijde van het plein mogelijk maakt (foto 6).De viaductenDe plaatsing van de pijlers is een opgave, waarbij aan verschillende voorwaarden moetworden voldaan:Cement XXI (1969) nr. 2 416Situatie Kleinpolderplein kort vooringebruikneming van de nieuwe bruggenover het Schie - Schiekanaalfoto: Nederhorst/Gouda7Uitvoering van een ronde kolom voor degeprefabriceerde viaductenfoto: Van der Meulen/Van Hattum en Blankevoort1. ze mogen in geen enkele verkeersfase in de weg staan en moeten eveneens gemaakt kunnenworden zonder het verkeer te hinderen;2. er mogen er niet te veel zijn, ten einde het doorzicht zoveel mogelijk vrij te laten; dit is vanbelang, zowel voor het verkeer als in esthetisch opzicht;3. het mogen er niet te weinig zijn, omdat anders de overspanningen te groot worden. Dat zoude constructiehoogte vergroten, hetgeen op enkele punten tot te steile hellingen zou leiden.Vergroting van de overspanningen vergroot ook de problemen van het bouwen, vanwege denoodzaak om dan zwaarder huipmaterieel in te zetten;4. zowel om constructieve als esthetische redenen moeten de overspanningen althans ongeveergelijk zijn.Aan al deze min of meer tegenstrijdige eisen kon na veel passen en meten wordenvoldaan; het aantal kolommen per steunpunt werd tot ??n gereduceerd; de overspanningenvari?ren van 27,50 tot 35 m. Er zijn twee typen kolommen: ronde (foto 7), en rechthoekigemet ronde koppen (foto 8).Wat de bovenbouw betreft; vanwege de bochten, de variabele verkanting en de variabeleoverspanningen, lag het ter plaatse storten voor de hand, omdat deze omstandighedeneven zovele complicaties voor prefabricage betekenen.Van de andere kant bezien kon door de slechte grondslag het gebruik van normale steigersniet in aanmerking komen; er zijn trouwens een groot aantal plaatsen waar deze ook alvanwege het verkeer ontoelaatbaar zijn. Dit betekende dat er zware hulpconstructiesmoesten komen, die hun steun op de kolomvoeten zouden vinden. Deze ondersteuningswijzehoudt in dat de viaducten veldsgewijs gebouwd moeten worden en dat de voorspanningwordt doorgekoppeld. Voor de twee fly-overs en het viaduct op het vierde niveau moestdit hulpmaterieel dan opereren boven het te maken werk. Dit zou voor het ter plaatsestorten van een viaduct op een enkele kolomrij ??k niet eenvoudig zijn. Tezamen metoverwegingen betreffende het bouwtempo en het gebrek aan werkterrein is voor dezeviaducten ten slotte toch tot prefabricage besloten.Cement XXI (1969) nr. 2 42sEen rechthoekige kolom voor de ter plaatseuit te voeren plaatviaductenfoto: Rijkswaterstaat9Hulpconstructie voor de uitvoering van deplaatviaductenfoto: Van der Meulen/Van Hattum en BlankevoortDe ter plaatse te storten viaducten zijn platen met overkragende randen op de recht-hoekige kolommen (foto 8). Als hulpconstructie hiervoor fungeren twee zware stalen koker-liggers (foto 9), waarvan twee stel aanwezig zijn. Ze werden uit secties samengesteld enkunnen zo nodig nog met voorspanstaven worden versterkt. Op stalen frames zijn de zijbekis-ting en de onderbekisting bevestigd. Bij het ontkisten wordt de bekisting aan het viaductopgehangen, de liggers worden afgelaten en doorgeschoven; de bekisting neergelaten enopnieuw gemonteerd, waarna de cyclus opnieuw begint. De stortvoegen liggen ongeveerop Y4 van de overspanning. De voorspanning geschiedt door middel van B.B.R.V.-kabels55 0 6 (foto 10), in verband met het doorkoppelen.10Kopeind van een moot ter plaatse gestortplaatviaductfoto: Van Hattum en BlankevoortHet is overigens niet zo, dat deze viaducten kunnen worden gebouwd van het ene eindenaar het andere. De velden worden in ogenschijnlijk willekeurige volgorde gemaakt,waarbij de verkeersstromen verschillende malen worden verlegd. Zo werden bij voorbeeldtwee velden gebouwd van de verbinding RW 13--RW 20, die na de volgende omleggingniet meer te maken zouden zijn.Zoals reeds vermeld, worden de overige viaducten uit geprefabriceerde elementen samen-gesteld. De doorsnede bestaat hier uit een dubbele koker, waardoor het gewicht perelement wordt beperkt (nodig wegens het transport) en waardoor tevens de torsiestijfheidwordt vergroot (nodig wegens de ondersteuning door ronde kolommen).Vanwege het ruimtegebrek op de bouwplaats geschiedt de fabricage te Kats, op het oudewerkterrein van de Zeelandbrug.Ook al weer met het oog op het bouwtempo is gekozen voor de toepassing van gelijmdevoegen. Omdat daarbij de correctiemogelijkheid, die een betomceg wel biedt, niet aanwezigis, moeten de elementen in exact de juiste stand tegen elkaar worden gebetonneerd. Hetzou te ver voeren op alle problemen daarvan in detail in te gaan. Ik volsta met de ver-melding, dat hiertoe een frame is geconstrueerd (foto 11) waarin verkanting, kromtestraal,helling en verticale afronding kunnen worden ingesteld. De maatvoering is daarbij eenpuzzel die opgelost is met behulp van de computer van de Meetkundige Dienst van deRijkswaterstaat. Als lijm wordt gebruikt Sinmast 121 (foto 12), een kunststof op epoxyhars-basis. Ter voorbereiding van het lijmen worden de contactvlakken licht gegritstraald. Deelementen zijn voorzien van centreernokken (foto 12). Deze dwingen de elementen bij demontage automatisch in de juiste stand. Bovendien voorkomen ze onderlinge verschuivingenin het eerste stadium, wanneer de lijm nog als smeermiddel werkt. De verharding geschiedtonder een tijdelijke voorspanning van ca. 2 kgf/cm2, die voldoende is om elk surplus aan lijmuit te persen. De gemiddelde voegdikte is dan ook niet meer dan ca. 2 mm. De definitieveCement XXI (1969) nr. 2 4311Frame te Kats voor de geprefabriceerdebrugmotenfoto: Cement/B.J. de Ruiter12Lijmen van de contactvlakken; zie ook denokken t.b.v. het centreren van het aante sluiten elementfoto: Ch. Hartman/Den Haagvoorspanning geschiedt met het systeem Freyssinet.De wissel, die op de lijmvoegen wordt getrokken, is niet zo erg groot: de voegen staanaltijd onder druk en van de dwarskracht wordt het grootste deel opgenomen door deverticale component van de voorspanning en door de centreernokken in de lijven.De montage van de fly-overs geschiedt van zuid naar noord. Gebruikmakend van de bredemiddenberm van de Stadhoudersweg zijn de eerste velden gemonteerd met behulp vaneen portaalkraan, als startbaan voor de speciale montageligger, die inmiddels gebouwdwerd en die de rest van de viaducten moet monteren.De gang van zaken na het gereedkomen van een veld, waarbij het volgende veld voorbijna de helft overkraagt, is nu als volgt:rond de volgende pijler wordt een frame gebouwd;in de staart van de montageligger wordt het volgende hamerstuk (dat is het volgende dwars-dragerelement boven de kolom) als ballast opgehangen;de ligger wordt over poot verrold en opgevangen op een hulppoot op het verste eindevan het frame;het hamerstuk wordt geplaatst op de kop van het frame;poot wordt opgelicht, verrold naar en neergezet op het hamerstuk;de hulppoot wordt verwijderd en de montageligger met poot A over poot doorgeschoventot de nieuwe montagestand.Figuur 13 geeft een indruk van de montageligger.Het frame rond de kolommen van waaruit de montage naar beide kanten begint is vanwegede variabele kolomlengte in hoogte verstelbaar. De kop ervan kan in twee richtingenworden ingesteld om de juiste langs- en dwarshelling van het viaduct te krijgen. Opde kop zitten een aantal nokken, waarmee het hamerstuk en de beide stukken daarnaastin de goede stand worden gefixeerd. Daarna start de uitbouw van een half veld naarbeide zijden, waarbij geen correctie-mogelijkheden meer zijn. De maatvoering luistertdaarom zeer nauw.Er blijft ten slotte een voeg van ca. y2 meter over; de grootte ervan wordt bepaald,doordat het laatste element ruimte moet hebben voor het laten passeren van de centreer-nokken. Deze sluitvoeg wordt ter plaatse gebetonneerd, waarna een continu?teitsvoor-spanning wordt aangebracht.Een complicatie is nog het feit dat de montageligger bogen met verschillende straal moetkunnen doorlopen. Om dat mogelijk te maken staat poot op een rolbaan, die op hethamerstuk rust, waardoor zijdelingse verplaatsing mogelijk is (foto 14).Men stelt zich voor uiteindelijk per 5 dagen een veld te monteren; dit tempo is nu nog nietbereikt.De afwerking van de viaducten zal geschieden door aan de buitenzijde geprefabriceerdesierbetonplaten aan te brengen, waartegen naar Amerikaans voorbeeld een borstweringwordt gestort, die een kracht van ruim 100 tf kan weerstaan. Foto 15 geeft een indruk vande wapening die daarvoor nodig is. Overigens komt er aan de binnenzijde ook nog eenvangrail langs de borstwering.Wanneer al de hier in vogelvlucht geschetste werken gereed zullen zijn, dan is er inmid-dels 3? jaar verstreken sinds het begin, ca. 11/2 jaar geleden. Er zullen 70 km Vibropalenen 20 km stalen palen zijn geslagen, 4000 ton stalen damwand verwerkt. Er zal 40 000 m3gewapend en 20 000 m3voorgespannen beton zijn gestort, waarin 7500 ton wapeningsstaalen 900 ton voorspanstaal zal zijn verwerkt. De kunstwerken zullen dan ca. 31/2 km ??n-richtingsrijbaan met een totaal oppervlak van ca. 45 000 m2omvatten.Dit alles zal, met de kosten van hulpwegen en hulpbruggen, van grond-, asfalt, kabel- enCement XXI (1969) nr. 2 4413Methodiek bij het monteren van deelementen14Montageligger tijdens het doorschuivennaar een hulppoot naar de volgende pijlerfoto's: Rijkswaterstaat75Wapening voor de borstwering aan weers-zijden van de rijstrokenrioleringswerken 50 ? 55 miljoen gulden hebben gekost. Minder indrukwekkend is de uit-breiding die het Rijkswegennet hierdoor ondergaat: dat is ternauwernood een halve kilo-meter dubbelbaansweg, ni. van de Randweg.Het gaat tegenwoordig steeds meer gewoonte worden dat bijna iedereen, of hij nu totoordelen in staat is of niet, zich geroepen voelt om zo ongeveer alles wat in binnen- enbuitenland gebeurt, luidkeels kritisch te begeleiden, zoals het moderne euph?misme voorde oud-hollandse bemoeizucht luidt. Ook het Rijkswegenfonds ontkomt niet aan dezebelangstelling. Het wachten is nu alleen nog maar op de kreet dat er op het Kleinpolder-plein weer eens voor verbazend veel geld en in verbazend veel tijd, een verbazend kleinstukje Rijksweg werd gebouwd.Cement XXI (1969) nr. 2 45