BRUGGENBOUW SCHADESCHADEGEVALLEN AANBETONNEN BRUGGENOfschoon de dagbladpers niet schroomt omschadegevallen in de bouw uitvoerig onder deaandacht te brengen, bestaat er binnen debouwnijverheid, wat publiciteit omtrentdergelijke zaken betreft, een zekereterughoudendheid. Wanneer zo afen toe dantoch een rapport wordt uitgebracht gewijd aanfouten, de oorzaken en gevolgen, ondervindteen dergelijke publikatie terecht de nodigebelangstelling. Dat is de reden om de aandachtte vestigen op STUVO-rapport 101'Schadegevallen aan betonnen kunstwerken inNederland', dat eind 1985 in eenledenvergadering ter discussie werd gesteld. Indit rapport komen uitvoerig ca. 40schadegevallen aan de orde, die in hetgebruiksstadiultl zijn opgetreden.De STUVO-commissie had de? opdrachtteinventariserenwel-ke schadegevallen zich bij be-tonnen bruggen en viaducten hebbenvoorgedaan en te analyseren wat hier-van de oorzaken zijn. Het rapport moestten slotte aanbevelingen verstrekkenomdergelijke schadenin de toekomst tevoorkomen.Op grond Van inventarisatie en analysegeeft de commissie een indruk van deaard van de oorzaken die hebben mee-gespeeld. Daarbij wordt een onder~scheid gemaakt tussen:- ontwerp- en berekeningsfouten,- uitvoeringsfouten,- fysische oorzaken- mechanische oorzaken,- ofcombinaties van deze oorzaken.Na deze categorie?n van oorzaken alge-meen te hebben behandeld, worden deconcrete schadegevallen volgens eenconsequent aangehouden schema aande orde gesteld, achtereenvolgens: con-structie, waargenomen schade, analyse,hersteloplossing en eventuele aanvul-lende opmerkingen.Dikwijls fouten bij ontwerp en be-rekeningTerugkomend op de oorzaken, consta-54teertde commissiedatschadeinvele ge-vallen het gevolg is van fouten bij ont-werp, berekening en uitvoering. Ont-werp- en bereken?ngsfouten wordensoms tijdens de bouw ofvrij snel na ge-reedkomen ontdekt, metmogelijkever-velende consequenties vandien. Somskomen de fouten pas aan het licht nageconstateerde schade. In de regel is datveel ernstiger. InNederland is hetechternooit voorgekomen dat ontwerp- ofberekeningsfouten tot het bezwijkenvan een constructie hebben geleid.Ontwerp- en berekeningsfouten heb-ben zich bijv. voorgedaan door onvol-doende inzicht in de krachtverdeling,onjuiste aannamen bij de bepaling hier-van of door verwaarlozing of onder-schatting van zekere invloeden zoalsbijv. door de temperatuur. Ookonzorg-vuldige detailleringen kunnen tot ont-werpfouten worden gerekend. .Enkele voorbeelden:-De rustende belasting van een tweecel-lige kokerligger is ?n het algemeen nietgelijkmatigoverdebreedteverdeeld.Bijdimensionering op gelijke dwarskrachtis het voorgekomen dat nabij de steun-punten van doorgaande liggers hori-zontale en schuine dwarskrachtscheu-ren zijn opgetreden.-Bij kokerliggers met schuine lijvenmoet worden gerekend met een trek-kracht in deverticale lijven. Bij gebogenvoorspanning in de schuine lijven ont-staan trekkrachten in de onderflens.-Verwant met bovenstaand voorbeeld ishet spreiden van voorspankabels in deflenzen van kokerliggers,bijv. om zo hetzwaartepunt van de voorspanning eenzo groot mogelijke excentriciteit te ge-ven. Zijn de kabels naar elkaar toe gebo-gen, dan oefenen zij druk uit op het tus-sengelegen beton. Zijn ze van elkaar af-gebogen, dan oefenen zij trek uit op hetbeton ertussen.Tot ontwerpfouten moet ook wordengerekend een zodanig dichte wapening(betonstaal enlofvoorspanstaal), dat debetonspecie niet meergoed kan wordenaangebracht, met als gevolg holten,grindnesten ofporeus beton.Dit zijn enkele van de in het rapportaangehaalde voorbeelden van ontwerp-en berekeningsfouten.Onzorgvuldigheid bij positione-ren en injecteren van voorspanko-kersBij de uitvoeringsfouten wordt onder-scheid gemaakt tussen betonsamenstel-Cement 1986 nr. 2wo, I 6000 li400\=="------==~'?LANGSDOORSNEDE1475010000DWARSDOORSNEDE,il-.-II-.~-~-~-~-~~BOVENAANZICHT I DOORSNEDEI SOO ,PlASTl9:IE vtEGVlLUNGDOORSNEDE VERSTERKTE STROOKHERSTELDPLO$SINGii lil19000vervolg op blz. 57Een ander aspect waarop wordt gewe-zen is de ongewilde kromming vanvoorspankanalen door vertrappen ofonvoldoende zorg. Het is best mogelijkdat het doorblazen van de kanalen on-l Een duikerbrug, ter plaatse gestortling, verwerking, nabehandeling, wape~ in 1955, gefundeerd op peratuureffecten,vorst, brandenzettin~ning en voorspanning, inspectie en on- voorgespannen betonpalen. Koker en gen.derhoud, alsmede bekisting. De eerstge~ vleugelmuren vormen ??n geheel. De Schade door temperatuureffecten is ind k . h 'T' ? koker is op twee plaatsen volledig h I I . bnoem' e spre en voor ZIC . l.en aanzIen doorgescheurd, d.w.z. inclusiefhet et a gemeen niet spectacu aIr en e-van voorspanning moet worden gewe- wapeningsstaal. Onder invloed van perktzichdoorgaans totscheurvormingzenop schade als gevolgvanonvoldoen- temperatuurverschillen zal de koker op plaatsen waar men deze niet directde aandacht voor het injecteren van de willen verlengen en verkorten. De verwacht. Indirectkunnen scheuren na-voorspankanalenendeliggingervan.Zo tussen de vleugelmuren opgesloten tuurlijk wel tot ernstige vormen vanblijft het een moeilijke opgave om een grond vormt een beletn.nlering voor schade leiden (dooizouten, corrosie).k b Ik I ld d . . . het verkorten. De daardoor opgewekte s h ' . h .. ak:ka e anaa vo ?oen e met mJect1espe~ krachten hebben waarschijnlijk het c eurvormmg IS ec ter vr~ gem e-cie te vullen. In het niet gevulde.kanaal~ doorscheuren van de koker lijk te beheersen, vandaar dat hieraan ingedeelte blijft water staan dat kan be~ veroorzaakt. Het afzonderlijk funderen het rapport relatiefveel aandacht wordtvriezen en zo hetbeton uit elkaardrukt. van koker en vleugels had de schade gegeven; Overal in een brug kunnenIndien water gedeeltelijk verdwijnt en kunnen voorkomen. Als temperatuurverschillen optreden (tus~lucht toetreedt, zijn alle voorwaarden hersteloplossing is volstaan met het sen dag en nacht, zomer en winter, overd maken van een dilatatievoeg in het dak d h b d d d daanwezig vOor corrosie van e voor~ en in de boven water gelegen delen van e oogte en ree te van e oorsne espanwapening (vocht, zuurstof en 10- de kokerwanden. In het dak zijn enz.). Door al deze oorzaken kunnen denen), vooral als ook nog Cl~ionen uit daarbij aan weerszijden van de nieuwe spallllingen in een brugconstructie aan-dooizouten in het kabelkanaal kunnen voeg versterkte stroken gemaakt om de zienlijk afwijken Van die uit de sterkte-doordringen. Daarbij moet vooral wor- verkeersbelasting naast de voeg te berekening met alleen zwaartekracht-den gedacht aan hooggelegen kabels bij kunnen opnemen belastingen,inclusiefdynamischeeffec-tussensteunpunten en voegen bij stei- L- ---' ten. Ofschoon temperatuurverschillengerloze uitbouw, c.q. lijmvoegen. In der hoge druk de inleiding is geweesttot kunnen worden weggespannen, is daar-Duitsland heeft deze vorm van corrosie het afspringenvan schollen bij hetspan- voor in het algemeen veel extra voor-zich meermalen voorgedaan. nen. Deze soortschade heeftzich enkele spankracht nodig. Daarom geeft men inmalen bij lichtbeton voorgedaan (fig. 2). het algemeen de voorkeur aan voldoen-de fynverdeelde wapening, waarmee deVoldoende rekening houden met scheurwijdte kanwordenbeperkt. DoortemperatuureffectenSchade door fysische oorzaken kan hetgevolg zijn van achtereenvolgens tem~Cement 1986 nr. 2 55BRUGGENBOUWSCHADEAANBETONNEN BRUGGENde temperatuurspanningen gedeeltelijkwegte spannen en gedeeltelijk door be-tonstaal op te nemen, wordt aanslu?tinggevonden bij de basisgedachten van hetgedeeltelijk voorspannen, waarbij deverdeling tussen voorspan- en beton-staalwapeningvrijwillekeurig kanwor-den gekozen.Ernstige schade heeft zich echter in Ne-derland voor zover bekend nooit voor-gedaan. (Het rapport bespreekt slechts??n schadegevaL) Ook daarvoor kanworden verwezen naar de Duitse prak-tijk waarbij veel schade werd geconsta-teerd bij een aantal brugdekken dieveldsgewijs waren u?tgebouwd.Voor informatie ten aanzien van andereschade door fYsische oorzaken wordtkortheidshalve verwezen naar het rap-port.Aantasting van wapening en betonSchade met een chemische achtergrondbetreft corrosie van de wapening enaantasting van beton.Uitvoerig wordt ingegaan op de maat-regelen ter voorkoming, c.q. ter vertra-ging van wapeningscorrosie. VerwezenSCHADEwordt voorts naar een aantal publika-tiebronnen over dit schadeaspect. Scha-de doorwapeningscorrosie heeftzichbijNederlandse bruggen in de naoorlogseperiode slechts in beperkte omvangvoorgedaan. Hetzelfdegeldtwatde aan-tasting van beton beteft.Overgangsconstructies dikwijlszwakke schakelsTen slotte de schade door dynamischeinvloeden. Dit als gevolg van aanrijdingof aanvaring, door? hoogwater en ijs-gang, alsmede door overbelasting.2 .Schadedoor een uitvoeringsfoutaan een brug over de Maas,uitgevoerd in voorgespannen lichtbetonvolgens de vrije-uitbouWlnethode. Debrug bestaat in dwarsdoorsnede uit eentweecellige koker, in langs- endwarsrichting voorgespannen metFreyssinetkabels. Schade is opgetredenin de bovenvloer van eenuitbouWlnoot, tijdens het doorblazenvan de voorspanomhullingen. Boven deomhullingen is een betonscholontstaan. Als belangrijkste oorzakenzijn aangemerkt maatafwijkingen terplaatse van de naden tussen deuitbouWlnoten en doorhangen van de.kabelomhullingen.Tijdenshetdoorblazen van de (niet-luchtdichte)kabelomhullingen zijn daardoor tegrote splijtspanningen veroorzaakt. Alshersteloplossing zijn alle losse delenverwijderd en is de vloer uitgevdd metlichtbetonDaarbij speciale aandacht voor de over-gangsconstructies die sterk aan de op-tredende dynamische belastingenblootstaan. Zij kunnen daardoor uit hetbetonlostrillen.Wanneer dateenmaalisingeleid, gaat die werking versterkt ver-der. Daar het verkeer doorgang moetvinden, is de tijd voorzorgvuldig herstelmeestal beperkt. Beschadigingen vanovergangsconstructies zijn verschillen-de keren opgetreden. Er bestaat onvol-doende bekendheid over de relatie tus-senschadeen type constructie.Inelkge-val zijn de duurste overgangscon-structies niet automatisch de beste.Aanrijdingenvandebovenbouwdoor tehoog heladen voertuigen komt regel-matig voor. De ernst van de schade iszeer vari?rend. Ter beperking wordt devoorkeur gegeven aan een doorgaandvlakke onderkant met een stijfelementaande aanrijdzijde.Bij geprefabriceerdeliggers wordt de voorkeur gegeven aanomgekeerde T-profielen, waarbij in elkgeval de buitenflenzen van de buitenste2 ? 3 liggers tot ??n geheel zijn gemaakt.Ofschoon in veel mindere mate is ookde aanrijding van pijlers niet zeldzaamte noemen. De gevolgen kunnen zeerernstigzijn, ofschoon noggeencatastro-fale instortingen hebben plaatsgehad,dank zij beschermende constructies zo-als vangrails en verhoogde pijlervoeten.Bovendien worden de pijlers gedimen~sioneerd op een kracht van 1000 kN in/'/'/////////~~~~~~~~~~~~~~~~~~-[FIGUUR. ONJUISTE MAATVOERING T~V OENAOEN TUSSEN OEUITBOUWMOTENFIGUUR. JUISTE MAATVOER1NGTP.V. OE NAOENTUSSEN DE UITBOUWMOTENORUKSPANNING111 + ~ ~_~.~1~.?. 4...~f~ ~I ! ,TREKSPANNINGFIGUUR. SPANNINGEN T.G.v. OWARSVOORSPANNING56 Cement 1986 nr. 2de rijrichting en van 500 kN loodrechthierop.Schadedoor aanvaringkomtinhetalge-meen veel minder voor, maar buiten-landse voorbeelden tonen aan wat degevolgen kunnen zijn wanneer bij langebruggen niet alle pijlers afdoende zijnbeschermd. Voor zover bekend zijn depijlers van de Zeelandbrug nog nietdooraanvaring ernstig beschadigd, hoe-wel de pijlers van het beweegbare ge-deelte wel enkele malen zijn aangeva~ren.Schade door hoogwater en ijsgang is delaatste tientallenjareninNederland nietvoorgekomen. Wel in andere landen.Kruiend ijs komt soms voor op de grotebinnenmeren. In hoeverre dit een ge-vaar voor de bruggen oplevert is moei-lijk te zeggen. Maar dat het ijsin dewin-ter van begin 1985 over een flinke dijkwerd gedrukt, geeft toch wel te denken.Ter lezing aanbevolenHet rapport eindigt meteen 20-tal aan-bevelingenenwenken omschade tever-mijden ofte beperken.Het rapportwordtvan harte aanbevolenterkennisname doorinstanties die bij debouw betrokken zijn. Dat geldt vooralvoor instanties die minder met de brug-genpraktijk te maken krijgen, zoals bijv.vele gemeenten. Zij kunnen hieruitconclusies trekken ten aanzien vanogenschijnlijk kleine oorzaken die zul-ke grote gevolgen hebben.STUVO-rapport 101 (192 blz., vele illu-straties) werd samengesteld door eencommissie bestaande uit irJ.Brakel(TH-Delft), ing.L. van l?oorn (RWS-directie Bruggen), ing.H.Hoos (Ge-meentewerken Rotterdam) en ?r.FJM.van de Pol (Openbare Werken Amster-dam). Het is verkrijgbaar bij het STU-VO-secretariaat, postbus 3011, 5203 DAte 's-Hertogenbosch. De kosten bedra-gen f 55,25 (ind. verzending).M.G.P.NelissenFERROCEMENTWINDSURFEN OP FERROCEMENTir.Ch.J.A.Hakkaart, Delta Marine Consultants, voorzitter CUR-VB-werkgroep 'Ferrocement'vervolg op blz. 58Opname van de wedstrijd op 18 mei1985. Tot twee maal toe won eenbetonnen zeilplank van eeD kunststofplankom een betonzeilplanken wedstrijd teorganiseren werd geboren toen op de I---------------,....JFerrocement Studiedag in 1984 op deTechnische Hogeschool te Delft de stu-dent J.Buijs een ferrocement zeilplanktoonde.De werkgroep 'Ferrocement' van deStichting CUR-VB werd gevraagd eenvoorstel voor het constructiereglementop te stellen.Bedoelingwas enerzijds deontwerpers en bouwers van dezeilplankDe belangstelling voor dunscha-lige betonconstructies in Ne-derland (en ?ok daarbuiten) isstijgende. Zowel in de professionelesfeer als daarbuiten wordt gewerkt metdergelijke constructies. Vorig jaar wastijdens de betonkanorace op 18 mei inDen Bosch (georganiseerd door Beton-vereniging en HTS Den Bosch) eennieuwe attractie teaanschouwen, nl. eenaantal betonnen zeilplanken. Het ideeDat beton drijft is inmiddels wel bekend. Dejaarlijkse betonkanoraces hebben demogelijkheden van lichte, dunschaligebetonconstructies duidelijk getoond. Veelalwaren deze constructies uitgevoerd in zgn.ferrocement. Tijdens de betonkanorace 1985 isvoor het eerst een wedstrijd voor zeilplankenvan beton gehouden. Opnieuw blijktferrocement zeer functioneel voor dunschaligeconstructies.Cement 1986 nr. 2 57