Ing.H.MeesterRaadgevend IngenieursbureauBouvy, Van der Vlugt en Van der Niet BV,'s-GravenhageSchuiven - viaductenbouwzonder verkeersstremmingenInleidingIn Nederland zijn voor het bouwen van viaducten en bruggen al heel watuitvoeringsmethodenontwikkeld en toegepast. Uniek voor Nederland is de schuifmethode die gebruikt wordt bij hetbouwen van twee viaducten over rijksweg 2 (Amsterdam-Utrecht) in de noordelijke randweg omUtrecht. Het drukke verkeer op deze rijksweg heeft nauwelijks hinder van de bouw. Zo kan hetgebeuren dat een automobilist die dagelijks van deze weg gebruik maakt ziet dat er van de eneop de andere dag een viaduct bij gekomen is.BeschrijvingHet werk bestaat uit twee identieke, naast elkaar gelegen viaducten die elk 124 m lang zijn. Deviaducten hebben overspanningen van respectievelijk 18,00, 37,00, 37,00 en 32,00 m. Deoverspanningen van 37,00 m liggen boven de bestaande rijksweg 2 en de toekomstige tweedebaan, die van 32,00 m ligt boven ter plaatse aanwezige water- en gasleidingen (fig. 1). De totalerijbaanbreedte wordt 12,25 m terwijl de koker 1,50 m hoog is.Elk viaduct bestaat uit twee gelijke kokerliggers. De kokers worden afzonderlijk gemaakt en laterdoor het aanstorten van de langsstrook tussen de kokers en door het aanbrengen vandwarsvoorspanning in de dekplaat gekoppeld (tig. 2).In verband met het drukke verkeer op de rijksweg was het plaatsen van steigerwerk binnen hetvrije ruimteprofiel verboden. In het bestek was wel de mogelijkheid voorzien ??n van de drierijstroken tijdelijk af te sluiten buiten de spitsuren, met behulp van portalen met rijstrook-signa-lering.AanbestedingBij de aanbesteding bleek dat de Gebr. Haverkort BV te Vroomshoopals laagste inschrijver naarvoren kwam met een alternatief ontwerp voor de bovenbouw. Het grote voordeel van ditalternatief was hierin gelegen dat er geen verkeersmaatregelen (portalen voor rijstrook signa-lering) nodig waren (in het ontwerp van directie Bruggen was hiervoor een bedrag opgenomenvan f 400 000). Dit doel wordt bereikt door elke kokerligger aanvankelijk in twee stukken opsteiger te storten met een tussenruimte van ca 37 m boven de rijksweg. Na het gereedkomenworden destukken naar elkaar toe geschoven metde nodige voorzieningen om trekspanningente voorkomen. De 0,40 mbrede sluitvoeg, gelegen boven de middenberm van rijksweg 2, wordtin het werk gestort, waarna de definitieve langsvoorspanning wordt aangebracht.OndersteuningOmdat bij het alternatief ontwerp de koker een halve overspanning naar achteren gebouwdwordt, mOeten achter het landhoofd een aantal speciale voorzieningen getroffen worden. Als1Langsdoorsnede koker/igger [ 18.00 37.001240037.00 32.002Dwarsdoorsnede koker/iggerCement XXXI (1979) nr. 5 2153Gedeelte van de kokerligger wordt achter hetlandhoofd gestort; de oplegging bestaat uitstalen balken op stootplatenCement XXXI (1979) nr. 5ondersteuning voor het gedeelte dat niet achter het iandhoofd wordt gebouwd, zijn lange stalenbalken gekozen die opgelegd worden op houten jukken naast de kolommen, op aangestortebetonpoeren bij het landhoofd en op een op betonnen palen gefundeerd hulpsteunpunt. Voor hetgedeelte achter het landhoofd is gekozen voor stalen balken op stootplaten. (foto 3).Daar de zetting van de terp circa 1 mm per maand bedraagt mag de periode waarin de zettingvan invloed isop de koker maximaal drie maanden bedragen. Als uit waterpassingen blijkt datdezetting groter is dan voorzien en de zakking van de koker te groot zou worden, kan deze metbehulp van vijzels worden gecorrigeerd.Bouwwijze kokerHet kokerprofiel wordt in twee fasen gestort, namelijk als eerste de vloer en als tweede dewanden en het dek. Inverband met plaatsen van de schuifopleggingen onder de kokerwand enhet daarbij benodigde platte vlak om een goede drukspreidingte krijgen werd in eerste instantiegekozen voor een stortnaad op 10 cm uit de binnenkant van de kokerwand. Deze 10 cm wasgekozen om het kabelkanaal van de centrale voorspanning in het stort van de vloer te latenvallen. Daar bij de eerste koker het verdichten van deze 10 cm bij het storten van de wandmoeilijk bleek en er geen vlakteverschillen tussen de onderkant vloer en de onderkant van delater gestorte w.and opgetreden waren, is besloten bij de volgende kokers de stortnaad gelijk metde binnenkant van de wand te houden.Centrale voorspanningOm tijdens het schuiven de wisselende momenten te beheersen worden er in elke wand 3centrale voorspankabels gespannen in een normale omhullingsbuis (Freyssinet 12 x 0,52").Deze methode van aanbrengen van de centrale voorspanning in de kokerdoorsnede biedt tenopzichte van plaatsing buiten de betondoorsnedehet voordeel dat ter beveiliging geen stalenomhullingsbuis hoeft te worden aangebracht. Om de centrale voorspanning voor een volgendekoker te kunnen gebruiken wordt de verankeringsplaats nabij de sluitvoeg bij elke koker 85 cmnaar achteren gekozen (foto 4 en 5); dit houdt verband met het feit dat kabels waarop veranke-ringswiggen of proppen beschadigingen hebben aangebracht, niet opnieuw mogen wordengebruikt.TuiconstructieOm het negatieve moment ten gevolge van het overstek te kunnen opnemen zou een dusdanigehoeveelheid voorspanning nodig zijn dat besloten is een tuiconstructie toe te passen. Dezetuiconstructie is opgebouwd uit een stalen driehoekig frame boven elke wand, waarop in de topde tuien worden bevestigd. Het frame wordt op 4 vijzels van elk 100 ton met borgmoeren op hetdek geplaatst (foto 6). Voor de tuien zijn Dywidagstaven FeP 1080/1230gebruikt. Om de staaf inhet beton te kunnen verankeren worden B-klokken ingestort waarin een korte staaf wordt ge-schroefd (foto 7). Om deze staaf weer te kunnen gebruiken wordt een omhulling aangebracht.De Dywidagstaven worden boven het dek gekoppeld met een normale koppelaar. Om de tuienonder spanning te brengen wordt de bokconstructie opgevijzeld, hetgeen een verlenging van detuien tot gevolg heeft. Omdat de lengten van de tuien aan weerszijde van de bok verschillendlijn, zal tijdens het spannen de top van de bok een maximale horizontale verplaatsing van 1 cmondergaan. De horizontale kracht die hierdoor ontstaat is te verwaarlozen. Bij het schuivenmoet, naarmate de uitkraging groter wordt, ook de staafkracht vergroot worden.2164Achterzijde van de kokerligger waarinduidelijk zichtbaar de centralevoorspankabels in de wanden5Kokerligger tijdens de schuiffase; ongeveer9 meter is geschoven6Tuiconstructie is aangebracht en de liggerkan verschoven worden7Verankering van de tuien in de koker bestaatuit B-klokken waarin een korte staaf wordtgeschroefd8Schuifconstructie met glij-oplegging waarbijminimale horizontale krachten op hetsteunpunt komenCement XXXI (1979) nr. 5 2179Sluitvoeg; de bekisting voor de vloer en dekorte kabels zijn reeds aangebrachtCement XXXI (1979) nr. 5SchuivenOm de centrale voorspanning die nodig is tijdens het schuiven te beperken worden in de zijover-spanningen hulpsteunpunten aangebracht. De overstekken van beide kokers zijn gelijk gehou-den, hetgeen tot gevolg heeft dat de sluitmoot van 40 cm niet precies in het midden boven demiddenberm valt.Omdat de steunpunten geen horizontale kracht kunnen opnemen werd door fa.J.de Boer uitBaarn een systeem ontworpen waardoor minimale horizontale krachten op de steunpuntenkomen. Het schuiven gebeurt met een op ieder steunpunt geplaatste glij-oplegging. Deze glij-opleggingen bestaan uit een onderzadel bekleed met chroomstaal en een bovenzadel bekleedmet teflon. Het onder- en bovenzadel zijn met elkaar verbonden door twee horizontale dubbel-werkende perscylinders met een slag van 260 mm (foto 8). Voor de verplaatsing van de kokerboven de stootplaten dragen twee 80 tons Express rolwagens zorg.Om de koker in verticale zin te verplaatsen zijn rond de kolom en op het hulpsteunpunt viervijzels van ieder 100 ton geplaatst. Op het landhoofd worden twee vijzels van ieder 100 tongeplaatst en op de stootplaten vier, van ieder 50 ton.Om de koker horizontaal te verplaatsen worden alle bovenzadels gezamenlijk door de horizon-tale perscilinders 260 mm naar voren gedrukt waarbij de koker wordt meegenomen. Daarnawordt de koker met de vijzels 5 mm opgelicht waarna het bovenzadel kan worden teruggehaald.Nadat de koker weer op het bovenzadel is neergelaten wordt de procedure herhaald. Elke gangduurt 10 ? 15 minuten, afhankelijk van het aantal steunpunten met glij-oplegging. Voor dehorizontale verplaatsing van de koker is een druk nodig vari?rend van 8 ? 10 N/mm2, wat neer-komt, bij een vijzeloppervlak van 1141 m2 op 9,10-11,50 kN per vijzel.Het viaduct ligt in een verticale afrondingsstraai van 20 000 m. De beschikbareschuifapparatuurbiedt de mogelijkheid om de koker of langs een horizontaal vlak te schuiven, of langs de cirkel-boog. Bij het schuiven langs een horizontaal vlak zal de maat tussen bovenkant steunpunt totonderkant koker steeds kleiner worden. Dit betekent dat in eerste instantie hoge uitvullingen opde glij-opleggingen moeten worden geplaatst die later niet meer nodig zijn. Bij het schuivenlangs een cirkelboog verandert de maat tussen bovenkant steunpunt en onderkant koker niet. Eris besloten de koker volgens deze laatste methode te schuiven.Om te controleren of de koker zich spanningsloos langs de boog verplaatst wordt de cirkelboogop de zijkant van de koker uitgezet. De afstand tussen deze cirkelboog en de bovenkant van hetsteunpunt moet gelijk blijven. Omdat per overspanning een extra porring is aangebracht van4 cm en om de koker toch spanningsloos te verschuiven wordt steeds gecorrigeerd door 5 mmdikke vulplaten op de schuifopleggingen aan te brengen of weg te halen.De kokers worden 25 cm boven de definitieve hoogte geplaatst. Nadat de kokers hun definitieveplaats hebben bereikt wordt de vloer van de sluitmoot, dik40 cm, gestort. De voegbreedte wordtgefixeerd door de kort? kabels gedeeltelijk te spannen, waarna de rest van de sluitmoot wordtgestort (foto 9). Zodra er voldoende drukspanning is bereikt worden delangskabels volledigafgespannen. Na het spannen van decontinu?teitsvoorspanning in twee fasen, waarbij na deeerste fase de tuiconstructie mag worden afgelaten, wordt de centrale voorspanning verwijderd.Daarna laat men de koker nog 25 cm zakken waarna de verkanting wordt aangebracht.Tijdens het schuiven treden er situaties op waarbij een oplegreactie ontstaat op de plaats waarin het definitieve stadium de kabels onderin liggen. Daar tijdens de schuiffase de kabels van decontinu?teitsvoorspanning nog niet aanwezig zijn ontstaat er gevaar voor het zgn. doorponsen.Doordat de kabelomhullingen op voldoende afstand van elkaar liggen, en voldoende dekking enzachtstaalwapening aanwezig is, zal dedrukspreiding zo zijn, dat geen doorponsing is teduchten.218Hetzelfde effect treedt op onder de bokconstructie. Hier treedt een maximale spanning op als dekoker een maximaal overstek heeft. Wanneer de koker ongeveer 8 m verschoven is vervalt deondersteuning met de rolwagens op de stootplaten. Er ontstaat nu een overstek van 10,00 mwaardoor trekspanningen bovenin de koker bij het landhoofd optreden. De trekspanningenblijven binnen het toelaatbare. Het is buitengewoon belangrijk dat de lengte van het overstek ende bijbehorende kracht in de tuien nauwkeurig aangehouden worden.In principe wordt de koker geschoven totdat de spanning in de bovenvezel nabij het overstek nulis, of er een lichte toelaatbare trekspanning ontstaat. Daarna wordt de bokconstructie opge-vijzeld waardoor er een kracht resp. grotere kracht in de tuien ontstaat. De grootte van de krachtin de tuien wordt bepaald door de daarbij optredende spanning inde ondervezel, die hooguit eengeringe trek mag opleveren. Daarna kan de koker weer geschoven worden tot een volgendeoversteklengte is bereikt, waarbij de spanningen in de bovenvezel naar nul toegaan. Er is eendraaiboek opgesteld waarin bij de verschillende schuiffasen de op te vijzelen hoogte staatvermeld met de daarbij behorende staafkrachten (fig. 10).VoordelenHet nu in uitvoeringzijnd project toont de voordelen van de schuifmethode duidelijk aan :? aanzienlijke besparing op verkeersmaatregelen,? grotere veilig_heid voor verkeer en uitvoerend personeel,? wein?g of geen beperking of oponthoud voor het verkeer.Het steigerwerk, de kokerbekisting, de centrale voorspanning en ook de bokconstructie mettuien kunnen voor elk der vierkokerliggers opnieuw worden gebruikt.10 .Opeenvolgende schuiffases schematischweergegeven---t'3.7 m4 1?2m~n ~ffir+--I~m------r>. ~>7mNTSPANNENTUIENI SLUITEN VOEG EN 0__ -1"'-_~I _.-- . ""---ftrl [111\Ijl8,Sm 18,0 m 37,0 m l 18,5 m I'1 -~---t-iIL~VERSCHUIVEN KOKER* OPVIJZELEN BOKICement XXXI (1979) nr. 5 219