C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 342Gelijktijdig met het ontwerppro-ces is de uitvoering van de brugvoorbereid. XX Architecten enBallast Nedam Beton en Water-bouw stelden de geometrischevorm van de brug centraal. Aan-passingen aan deze vorm moch-ten alleen als dit noodzakelijk enonoverkomelijk was. D?t, en hetgrote gewicht van de te makenprefab betonnen ligger (50 ton)leidde tot zware eisen aan de be-kisting voor de prefab betonnenligger:? De complexiteit van de vormmoet in de bekisting wordengevolgd.? De bekisting moet een totaalvan circa 50 ton beton kunnendragen.? De drie verschillende liggerbe-kistingen moeten 25 tot 40maal kunnen worden ingezet,afhankelijk van de variant vande ligger. Er zijn in totaal 75liggers in drie varianten: recht,schuin links en schuin rechts.? De bekisting moet verplaats-baar zijn, in verband met debeschikbare ruimte voor hetfabriceren van de ligger.? Ten slotte moet de bekistingbetaalbaar zijn.W e l k b e k i s t i n g s m a t e r i a a l ?Ineersteinstantieisgekekennaardetraditionelebekistingsmateria-len hout en staal. Hout kan in degoede vorm worden gemaakt.Echter de bekisting kan alleenworden samengesteld uit kleineonderdelen, wat de sterkte na-delig be?nvloedt. Daarnaast is hetde vraag of een houten bekistingbestand is tegen veelvuldig ge-Complex ontwerp vraagt om innovatieve maltechniekPolyester bekisting voorbruggen Leidschenveening. E. van de Brug, Ballast Nedam Beton en Waterbouw B.V., Capelle aan den IJsseling. S.J. de Boer, Haitsma Beton B.V., Maarssening. H. Grasmayer, Ballast Nedam Engineering, AmstelveenIn Leidschenveen, een Vinex-locatie bij de gemeente Leidschendam, zijn maarliefst 49 bruggen gepland. Prof.ir. Jan Brouwer (XX Architecten) ontwikkeldehiervoor een bijzonder plan, `The ribcage', dat verder is ontwikkeld metBallast Nedam Beton en Waterbouw. Vorig jaar is in Cement (nr. 5) al aan-dacht besteed aan het uiterst complexe ontwerp. Een ontwerp dat vroeg omeen alternatieve wijze van bekisten van de prefab betonnen liggers. De keuzeis gevallen op glasvezelversterkt polyester; en met succes.Prefab betonelementvlak voor ontkistenfoto: Gert Gort, HarlingenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 3 43bruik(maximaalcircaveertigkeerper liggerbekisting). Bovendien ishet onderhoud gecompliceerd,tijdrovend en duur.Een bekisting van staal kan niet ofnauwelijks in de goede vormworden samengesteld. Een stalenbekisting moet worden gelast uiteen groot aantal kleine onder-delen. De uiteindelijke vorm vande bekisting zal dan handmatigmoeten worden geslepen. Hier-door is alleen het maken van debekisting al een moeizame endure opgave. Het gewicht van debekisting zal daarnaast zo hoogworden dat het verplaatsen moei-lijk zal zijn.Geconfronteerd met deze proble-men is gekeken naar een alterna-tieve wijze van bekisten. Geziende complexe vorm lag een kunst-stof bekisting voor de hand. Devraag was echter of de gevraagdekunststof bekisting in deze groot-te (14,0 x 3,0 m2) wel te makenwas.Uitliteratuuronderzoekbleekdat een dergelijke grote vormeerder is toegepast bij een voet-gangersbruginHarlingen,gepro-duceerd door Poly Products uitWerkendam. Omdat ook aan deoverige gestelde eisen naar ver-wachting kon worden voldaan,werd gekozen voor een kunststofbekisting.Samen met Poly Products is debekisting verder ontwikkeld. Ditis een langdurig proces geweest,waarbij ook de architect, con-structeur, mallenbouwer en leve-rancier van het prefab betonbetrokken waren.K u n s t s t o f b e k i s t i n g e nBij de ontwikkeling van de kunst-stof bekistingen voor liggers enlandhoofden zijn twee puntenvan groot belang gebleken. Aller-eerst moesten alle betrokkenengoed worden ge?nformeerd overde stand van zaken en moestenzij de mogelijkheid hebben omhet uiteindelijke ontwerp medete bepalen. Dit moest al in eenvroeg stadium gebeuren om tevoorkomen dat genomen beslui-ten moesten worden terugge-draaid, omdat bepaalde zakenover het hoofd waren gezien.Daarnaast moesten alle partijeneen grote mate van aanpassing enbegripaandedagleggen.Wantzijverschillen niet alleen van disci-pline, zij bewegen zich ookin totaal verschillende markten.Enkele vooroordelen moestenworden bestreden. Zo hadden deleverancier van het prefab betonen de aannemer in eerste instan-tie hun vragen bij het materiaalpolyester (`Daar worden tochalleen maar plastic boten vangemaakt?').Het ontwerpproces heeft geleidtot bekistingen van glasvezelver-sterkt polyester. Omdat de vorm-geving en het uiterlijk van deliggers zeer belangrijk zijn, is hetook van belang dat de polyesterbekistingen niet beschadigentijdens het productieproces.De bekisting wordt op dezelfdewijze gemaakt als alle polyestermallen. Eerst wordt een positiefvervaardigdvanhetteproducerenproduct. Dit model van de toe-komstige brug op ware grootte isgeheel uit hout vervaardigd.Voordelossingwordteenwaslaagaangebracht. Over het modelwordt in verschillende lagen devezelversterkte polyester bekis-ting gevormd. De dikte van debekistingshuid van de ligger iscirca 10 mm en van het landhoofdcirca 7 mm. Na het lossen van deHet ont werpHet ontwerp van de Ribcage-bruggen bestaat hoofdzakelijk uit een betonnen ligger, metover de gehele onderzijde van het dek een betonnen rib. Vanwege de grote massa van betonmoest de hoeveelheid beton worden geoptimaliseerd. Daartoe is in de lengte-overspanningeen `ruggengraat' ontworpen die in het midden van de overspanning de grootste hoogteheeft en bij de opleggingen breed uitloopt. De dunne ribben in de dwarsrichting verstijvende brug en zorgen voor een optimale hoeveelheid beton.Het ontwerp kent twee verschillende basistypen, te weten een brug haaks over de watergangen een brug schuin over de watergang. Beide typen zijn samengesteld uit standaardtypenlandhoofden en brugliggers. Al naar gelang de gewenste breedte worden een, twee of driestandaardtypen naast elkaar geplaatst. Het verschil tussen de typen zit vooral in deplaatsing van de dwarsribben: deze zijn altijd evenwijdig aan de watergang, dus haaksof schuin op de langsrib.De brugliggers hebben een tandoplegging, waardoor de brugligger lijkt te zweven tussen delandhoofden. Het landhoofd kent een uitkraging waarop de brugligger rust.De brugliggers worden uitgevoerd in voorgespannen beton met nagerekt voorspanstaal.De ligging van de kabels verloopt parabolisch voor een optimaal materiaalgebruik. Doortoepassing van een tandoplegging met uitermate geringe constructiehoogte, voorziet hetontwerp van de opleggingen in een staalconstructie die volledig in het beton wordt opgenomenen die de geconcentreerde oplegkracht opvangt en verplaatst naar een doorsnede waar devoorspanning volledig werkzaam is.De huidwapening in langsrichting is hoofdzakelijk werkzaam in de periode na het stortenvan het beton van de ligger en voor het definitieve afspannen. De vormgeving, met name deaanwezigheid van de dwarsliggers, maakt het noodzakelijk dat de vers gestorte ligger uit demal wordt gehesen voordat de ligger kan worden afgespannen. De huidwapening in dwars-richting verzorgt de sterkte en stabiliteit van de ligger.Bij toepassing van diverse liggers naast elkaar, worden de liggers gekoppeld door een in hetwerk gestorte strook gewapend beton. De momentvaste koppeling draagt aanzienlijk bij inde totale wringstijfheid van het samengestelde brugdek.De landhoofden worden in gewapend beton uitgevoerd en zijn gefundeerd op geprefabri-ceerde voorgespannen betonpalen. Ook in de landhoofden heeft de vorm van de opleggingtoepassing van in het beton opgenomen staalconstructies noodzakelijk gemaakt.In Cement 1999 nr.5 is een artikel verschenen over het ontwerpproces van de Ribcage-bruggen.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 344bekisting van de basisvorm be-schikt men over een mal, dieechter veel te slap is om beton inte storten. De mal is daarom ver-sterkt met een stalen frame. Omde vormvastheid van de mal tegaranderen, wordt de gehele rug-zijde van de bekisting versterktmet een steunbed van polyure-thaan schuim.Door deze opbouw van de bekis-ting is het gebruik van bekis-tingstrillers niet mogelijk. Voorhet verdichten van de speciewordt gebruikgemaakt van tril-naalden.P r e f a b r i c a g e v a n d eb r u g l i g g e r sDe vormgeving van de brug isuiterst complex. De gehele brugis opgebouwd uit parabolo?des,waardoor iedere doorsnede ver-schillend is. Het tekenwerk voorde vorm van de brug is volledig3-D uitgevoerd. De wapenings-tekeningen zijn in 2-D gemaakt.De mal voor de liggerbekisting isgemaakt voor een halve ligger.Nadat van deze mal twee bekis-tingen zijn gemaakt, worden dezesamengesteld tot ??n liggerbe-kisting.De ligger wordt vervaardigd inbetonsterkteklasse B 65 met eenmengsel van hoogoven- en port-landcement. Om het lossen vande kist te vergemakkelijken is aande onderzijde van de mal eenaantal punten gemaakt waar viaslangetjes lucht tussen de bekis-ting en het betonproduct kanworden geperst. Het betonele-ment wordt als een gewapendelement uit de mal gehesen. Debetondruksterkte na 18 uur be-draagt dan circa 40 N/mm2. Er isgekozen voor het aanbrengen vanvoorspanning met nagerekt staal,omdat het verloop van de voor-spanning zeer grillig is. De liggerzou slechts met een groot aantalvasthoudpunten met voorgerektstaal kunnen worden uitgevoerd.Na enige dagen in de opslag wor-dendeelementenvoorgespannenenkunnenzeophunuiteindelijkeopleggingen worden gelegd.Blik in de polyester malfoto: Gert Gort, HarlingenPrefab element wordt naartasveld getransporteerdC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 3 45S t a n d v a n z a k e nOp dit ogenblik zijn drie ligger-bekistingen geleverd en zes land-hoofdbekistingen.Deeersteliggerszijn begin maart gestort bijHaitsma Beton. De resultaten vanhet eerste stort zijn zeer goed. Hetoppervlak van de elementen isglad en dicht. Een praktischezaak waarmee rekening dient teworden gehouden is dat laswerk-zaamheden voor kleine verande-ringenaandewapeningnietmeerin de kunststof mal kunnenworden uitgevoerd.De eerste landhoofdbekisting iseind november 1999 afgeleverdop de bouwplaats in Leidschen-veen. De eerste landhoofden voorenkele bruggen zijn gestort, en deresultaten zijn goed. De bekistinglevert een glad oppervlak zondergrindnesten of andere ongere-geldheden. De landhoofdbekis-ting is daarnaast goed te ver-plaatsen en in te zetten op debouwplaats. Hoe de landhoofd-bekisting (en ook de liggerbekis-tingen) zich zullen houden nadater verschillende elementen ingemaakt zijn, moet worden afge-wacht. Problemen worden hierbijechter niet verwacht. sProjectgegevensopdrachtgever:OntwikkelingsbedrijfLeidschenveenarchitect:prof.ir. Jan Brouwer,XX-architecten, Delftconstructeur:Ballast Nedam Engineering,Amstelveen/De Boer T & M,Eembruggeaannemer:Ballast Nedam Beton en Waterbouw,Capelle aan den IJsselleverancier VVK-bekisting:Poly Products, Werkendamleverancier prefab liggers:Haitsma Beton, Maarssen/KootstertilleVoor deze brug wordentwee standaardtypen naastelkaar geplaatstStaalconstructie in hetlandhoofdLandhoofden wachten opoverbrugging