C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputten28 cement 2007 6ministerie van buitenlandse zakenLetterkundig MuseumKoninklijke BibliotheekNationaalBabylonCS Den HaagparkeergarageAnna van BuerenAvB tunnelinrit Prinses IrenestraatinritArchiefoude bovengrondseRandstadRail-viaductK&L tunnelwoontoren 140 mNationaal ArchiefparkeergarageDe parkeergarage (100 x 100 m2)is gelegen onder het toekomstigeAnna van Buerenplein en biedt opdrie parkeerlagen plaats aan 970auto's. Ontsluiting heeft plaats viatwee diagonaal tegenover elkaargelegen in-/uitritten naar respec-tievelijk de Prinses Irenestraat ende Anna van Buerenstraat (fig. 2).Deze laatstgenoemde in-/uitrit iseen tweelaagse tunnel van 250 m,die onder het Prins Bernardvia-duct zijn ingang heeft.R a n d v o o r w a a r d e nVerschillende randvoorwaardenhebben forse invloed gehad opontwerp en uitvoering van debouwput (fig. 2):? het nieuwe Randstadrailviaductdat zich boven een groot deelvan de garage bevindt. Bij destart van de werkzaamhedenaan de garage, werd aan ditviaduct nog volop door derdengebouwd. De pijlers van hetviaduct vormen tevens dekolommen waarop de garage-vloeren afdragen. De diepgefundeerde pijlers zijn in drieaparte bouwkuipjes gemaakt,die worden opgenomen in degaragebouwput [1]. Het dak vande parkeergarage verzorgt in deeindfase de stabiliteit van depijlers en de horizontale stijf-heid van het viaduct. Gedu-rende de bouwperiode van deparkeergarage moet de stabili-teit van het reeds in gebruikgenomen viaduct dus op eenandere manier worden ver-zorgd;? een bestaande bovengrondseparkeergarage die moet wordengesloopt. Deze garage is gefun-deerd op staal en heeft ??n kel-derverdieping tot NAP -3 m;? een nieuwe ??nlaagse onder-grondse kabels- en leidingen-tunnel (KLT) die langs tweezijden van de parkeergarageloopt en volledig in het ontwerpis ge?ntegreerd;? verschillende belendingen opzeer korte afstand: het CentraalStation met diverse kelders,gebouwencomplex Babylon, hetBouwput met vele hindernissenParkeergarageAnna van Buerenir. F.C.J. Schuitemaker, Infra Consult + EngineeringAls onderdeel van Masterplan Den Haag CS wordt aan de noordoostzijdeervan een nieuwe ondergrondse parkeergarage gebouwd (fig. 1). Door talvan niet-alledaagse randvoorwaarden zijn er in het weliswaar traditioneleontwerp van de bouwput heel wat hindernissen genomen. De uitvoering vanhet project nadert dit najaar zijn eerste hoogtepunt met het droogzetten vande bouwput.De fundering van de in figuur 1 aangegeven bebouwing op de parkeergaragevalt buiten het kader van dit artikel.1 |Overzicht project par-keergarage Anna vanBueren tussen NieuwBabylon en NationaalArchief2 |Plattegrond bouwput enbelendingenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputtencement 2007 6 290conusweerstand [MPa]diepte[-NAP]0-5-10-15-20-25-30-35-40-455 10 15 20 25 30 35 40conusweerstand [MPa]conusweerstand na ontgraven [MPa]4356 3714 443547064356 3420N.A.P.Babylon-22.000damwand AZ36-10.395-8.450-5.550-2.650+0.380garageN.A.P.CS Den Haag-22.000damwand AZ36-2.000-4.700garageN.A.P.Nationaal Archief-21.000-22.000-14.500damwand AZ18damwand AZ25-20.070garage-2.570N.A.P.damwand AZ26damwand AZ36bestaande-17.000damwand kelder CSCS Den Haag stempelsschoorjuk-10.395-1.000-4.000-22.000bouwkuipRandstadRail-viaductbuispaal?1420x15.7N.A.P.-18.000-23.000tussenplankenLarssen 603-11.495-10.225garageBabylononderwaterbeton kelder Babylon owba. b. c. d. e.Ministerie van BuitenlandseZaken, het LetterkundigMuseum en het NationaalArchief. Al deze gebouwen zijnop palen gefundeerd en demeeste hebben tweelaagsekelders tot circa NAP -6 m. Eenklein deel van het NationaalArchief langs de bouwput is opstaal gefundeerd.O n t w e r p k e u z e sFiguur 3 toont een karakteristiekesondering inclusief reductie doorde ontgraving. Van de kleilaagtussen NAP -13/-16 m wordt in debouwfasering dankbaar gebruik-gemaakt.Figuur 4 toont voor verschillendebouwputzijden de ontwerpoplos-singen. Startpunt voor de ontwerp-opdracht van de aannemer washet aanbestedingsontwerp dat quabouwputontwerp als richtingge-vend kon worden bestempeld.Belangrijk uitgangspunt van ditontwerp was de keuze voor eenstalen damwand als bouwput enpermanente wand. Vanwege degrote logistieke en uitvoerings-technische voordelen, heeft deaannemer van het Randstadrail-viaduct de damwanden onder hetviaduct reeds aangebracht. Alter-natieve methoden voor de bouw-putwanden zijn dan ook nooitecht serieus beschouwd. Dedamwand is een AZ36-profiel totNAP -22 m.Het verankeringsontwerp van debouwputwand is echter welgrondig herzien. Vanwege degrote bouwputafmeting zijn tijde-lijke groutankers de logischeeerste keuze (fig. 4a en 4b). Figuur5 toont hoe in het ankerplan reke-ning is gehouden met boorafwij-kingen en invloedsgebieden voorde draagkracht van de bestaandepaalpunten en de groutproppen.De toegepaste Leeuwankersmoeten door het hart van eendamwandbuik of -kas worden aan-gebracht, waardoor niet-haaksehorizontale hoeken onvermijdelijkzijn. Bijna alle ankers krijgenhierdoor een unieke geometrie.Door middel van controlebereke-ningen van de bestaande palen enhet opstellen van `als dan' scena-rio's in geval van afwijking in hetboorproces, is na veel discussietoestemming van de gebouweige-naren verkregen voor het toepas-sen van tijdelijke groutankersonder de belendingen.De twee garagezijden waarlangsde KLT loopt, kennen een uniekesituatie met twee damwanden opkorte afstand van elkaar (fig. 4c).Verankering van de binnenstedamwand met groutankers valthierdoor af. In plaats daarvan istussen beide damwanden eenhorizontale trekverbinding aange-bracht met staalstrippen directonder de betonvloer van de KLT.De groutankers in de veel lichterebuitenste damwand, een AZ18-profiel tot NAP -14,5 m, vormendus ook de verankering van debinnenste wand. Oorspronkelijkwas het groutankerniveau evenhoog gekozen als de horizontaletrekband. Dit is echter 2 m onderde grondwaterstand, wat kosten-verhogend is voor het ankeront-werp. Het toegepaste ankerniveauboven de grondwaterstand heeftook nog een gunstig ander effect.Door bij een minimale ontgravinghet groutanker reeds aan tebrengen en flink voor te spannen,zijn de uiteindelijke damwandver-vormingen significant kleiner danbij het lagere ankerniveau.Langs de CS-zijde kunnen nietoveral groutankers worden toege-past vanwege kelderdamwandendie zich direct achter de garage-damwand bevinden. Dit is opge-lost met een inwendige stempe-ling met zware schoorjukken ineen bouwkuipje van het Rand-stadrailviaduct (fig. 4d). Omdatzich direct achter de damwandfunderingspalen bevinden, zijn erter beperking van de vervormin-gen op twee niveaus stempelsaangebracht. De garagevloerenverzorgen in de eindfase de stabi-liteit van de damwand. Om dezevloeren te kunnen bouwen,moeten de stempels en jukken3 |Karakteristieke sonde-ring + ontgravingseffect4 |Doorsneden bouwput-wanden ter plaatse van:a. Babylonb. Centraal Stationc. kabel- en leidingen-tunnel aan twee zijdenbouwputd. kelderdamwandCentraal Statione. woontoren NieuwBabylonC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputten30 cement 2007 6CentraalStationzijdetrek-drukstempeltrek-drukstempelRandstadRail-viaductgroutankersgroutankers-2.000groutankersN.A.P.+0.800trek-drukstempelRandstadRail-viaductdoorsnedebouwkuipenRandstadRail-viaduct+7.350owb-8.450echter weg. Het klassieke `kip enei' dilemma dus. Introductie vaneen extra `overpakfase', waarbijeen nieuwe, tweede serie stempelsafstempelt op vloerdelen die algereed zijn, lost dit probleem op.C o m b i w a n dNew Babylon, een herontwikke-ling van het bestaande Babylon-complex, bestaat onder meer uiteen 140 m hoge woontoren meteen drielaagse kelder. De contourvan deze toren valt deels binnende parkeergarage (fig. 2). Ditworden technische ruimtes die bijde parkeergarage horen. De uit-voering van de kelderbouwput vande toren start voordat de parkeer-garage klaar is. Hierdoor vervaltde mogelijkheid van een dam-wand met groutankers. In plaatsdaarvan is een onverankerde com-biwand tussen beide bouwputtentoegepast, waardoor de faseringvan beide werken onafhankelijkvan elkaar wordt (fig. 4e).De inbrengmethode van de 23 mlange buispalen 1420/20 mm iseen nieuwe, volledig trillingsvrijetechniek van Gebr. Van Leeuwen.Deze techniek is voor het eersttoegepast bij de Noord/Zuidlijnonder Amsterdam CS en op ditproject verder ontwikkeld. Doormiddel van een inklapbareboorkop en een bentonietspoelingbuitenom, wordt de buis door deboorkop op diepte getrokken.Eenmaal op diepte klapt de boorzich in en wordt inwendig uit debuis gehesen. De bentonietspoe-ling wordt vervolgens verdrongendoor na-injectie met grout.S t a b i l i t e i tR a n d s t a d r a i l v i a d u c tHet stabiel houden van hetviaduct in de bouwfase heeft voorde meeste hoofdbrekens gezorgd.Vooral als gevolg van de krachtenuit voegloos spoor en de sterkehorizontale kromming van hetviaduct, zijn de horizontale krach-ten op dekniveau hoog (5000 tot8000 kN). In de keuze voor de tij-delijke stabiliseringsvoorzienin-gen spelen enkele aspecten eenrol:? een hoge horizontale stijfheidvan het viaduct levert ookhogere krachten op doordat danbelastingsafdracht plaatsheeftuit de aanpendelende, relatiefslappe viaductdelen;? een slappe ondersteuning leidtechter tot te grote voegbewe-gingen tussen de viaductdelenin geval van spoorstaafbreuk(toelaatbare voegbeweging max.30 mm) en tot stabiliteitsproble-men van de 16 m hoge, vrij-staande viaductkolommen;? de stabiliteitsvoorzieningenmoeten de bouw van de par-keergarage met grote prefab-betononderdelen, zo min moge-lijk hinderen.Figuur 6 en foto 7 tonen de5 |Groutankers door funde-ringspalen belendingen6-7 | Tijdelijke stabiliseringRandstadrailviaductC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gB ou wputtencement 2007 6 31gekozen oplossing: twee grotetrek/druk buisstempels 914/16,verankerd aan de damwand enaan ??n van de betonnen pijlerbal-ken. Lokaal zijn hier meer grout-ankers toegepast voor opname vande extra trekkrachten (max. 1190kN) uit het buisstempel. Het lageankerniveau betekent wel datbeide stempels door het garage-dakniveau gaan. Een hoger aan-sluitniveau bleek echter nietmogelijk omdat de damwand dante slap zou reageren op druk-krachten uit de stempels (max.1220 kN). Verwijdering van beidestempels is gelukkig al mogelijkvoordat dit laatste dakdeel gereedis.G e w i - a n k e r p a l e nEr worden 775 Gewi-palen toege-past in een stramien van 3,0 m x3,4 m. Een Gewi-paal bestaat uiteen centrale staaf van 63,5 mmmet rondom een groutschil vancirca ?200 mm. De palen doendienst als trekpalen voor de onder-waterbetonvloer en als definitievetrek-/drukpalen onder de con-structieve vloer. De ontwerppara-meters van dit paaltype zijn nogniet vastgelegd in normen of aan-bevelingen, zodat de in hetontwerp aangenomen parametersmet geschiktheidsproevenmoesten worden geverifieerd.Om definitieve goedkeuring ophet ontwerp te krijgen, is inoverleg met DSO Den Haag eentestprotocol vastgesteld. Omdat degeschikheidsproeven vanaf maai-veld (dus geen ontgravingsreduc-tie) en op een enkele paal (dusgeen groepseffect) plaatshebben,is de verwachte geotechnischebezwijkwaarde van de ontwerp-groutlengte van 17 m veel hogerdan de capaciteit van de Gewi-staaf. De uiterste grondmechani-sche draagkracht kan dan dus nietworden aangetoond. Echter een tekort test-groutlichaam is mogelijkniet voldoende representatief voorhet gedrag van de ontwerppaalmet een lang groutlichaam.Daarom is voor de geschikheids-proeven een speciale, zeer sterkestaaf toegepast (breukkracht4500 kN) en zijn er testbelastin-gen uitgevoerd tot 3300 kN opgroutlichaamlengtes van 10 men 17 m. De proefresultaten lateneen sterk verschil zien tussen dedraagkracht in de bovenste zand-laag en in het pleistocene zand.Dit verschil was op basis van desonderingen en gangbare ont-werpmethodiek (sqc-methode)zeker niet verwacht. De Haagsezandgronden blijven dus een bronvan verrassingen! Bij de proefpa-len met groutlichaam in het diepezandpakket is grondmechanischbezwijken uiteindelijk niet opge-treden en was de vijzelcapaciteitmaatgevend. Met de proeven iseen svan 1,25% (grondmechani-sche bezwijken) en 2,6% (vijzelca-paciteit) in respectievelijk heteerste zandpakket en het pleisto-cene zand aangetoond.U i t v o e r i n g s a s p e c t e nDe trillingshinder tijdens hetinbrengen van de 23 m langeAZ36-planken en 15 m langeAZ18-planken is vooraf beoor-deeld. Bij afstanden kleiner dancirca 5 m ten opzichte van debelendingen is voorgeboord meteen avegaar. In de praktijk bete-kende dit dat het buitenscherm isvoorgeboord tot 2 m boven intril-niveau. De gemeten trillingenwaren zeer acceptabel en blevenbinnen de gestelde normen.Hoewel geen zuivere vergelijkingmet een situatie zonder voorborenis gemaakt, overheerst toch deindruk dat het voorboren eengunstig effect heeft gehad.Het inbrengen van de Leeuwan-kers tussen de palen van de belen-dingen is goed gelukt. In slechtsvijf van de in totaal 122 ankersheeft het anker een niet voorzienobstakel geraakt. Ter beschermingtegen mogelijke lokale schade aaneen funderingspaal is in dat gevalhet groutanker ter plaatse van hetobstakel afgegrout en is ernaasteen nieuw groutanker gemaakt.Vanaf de start van de werkzaam-heden zijn de verplaatsingen vanhet viaduct gemonitord. Totdusver blijven de gemeten via-ductvervormingen, maximaal circa10 mm, onder de berekende ver-vormingen van maximaal 20 mm.Foto 8 en 9 tonen recenteopnamen van de bouwput. nL i t e r a t u u r1. Verkade, W.C. et al, Gefaseerdin verbouwing. Cement 2007,nr. 2.Projectgegevensopdrachtgever:Babylon Den Haag B.V. een Fortress enSNS Property Finance samenwerkingarchitect:Roberto Meyer (Meyer en Van Schoo-ten Architecten)constructief ontwerp bouwkuip:Infra Consult + Engineeringaannemer:Bouwcombinatie pAnnaB, een samen-werking van Ballast Nedam Infra Pro-jecten en Ballast Nedam Bouw Speci-ale Projecten 8-9 | Overzicht bouwput