C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 6 67Door de aanleg van de Betuwe-route en de plannen voor eenHSL-OostwordtteZevenaarreke-ning gehouden met een uitbrei-ding van twee naar maximaal zessporen. Mede vanwege de veilig-heid worden de bestaande spoor-wegovergangen vervangen doorongelijkvloerse kruisingen. Bij deBabberichseweg is dit gereali-seerd door een verkeersbrug vancirca 90 m, die de spoorbaan ende naastliggende secundaire we-gen onder een hoek van 73? kruist(fig. 1).De haalbaarheidsstudie en hetvoorontwerp zijn op traditionelewijze uitgevoerd. Tijdens het uit-werken van het Definitieve Ont-werp is door de opdrachtgeverbesloten een Design & Construct-traject in te gaan. Het DefinitieveOntwerp is omgebouwd tot Refe-rentieontwerp van het prestatie-bestek.O v e r s p a n n e n i n b e t o n ?In 1997 is begonnen met het ma-ken van dit Referentieontwerp.Zoals het een sober en doelmatigontwerp betaamt, was het civieleontwerp gebaseerd op een beton-constructie waarvan de liggerseen overspanning hadden van39 m; het geheel resulteerde ineen aanzicht van bijna 2 m hoog.Tussensteunpunten plaatsen wasniet mogelijk: de ruimtereserve-ring voor de HSL-Oost en deintakking van verschillende spo-ren en het daarmee samenhan-gende ruimtebeslag van wisselslieten geen ruimte voor een ko-lom van formaat. De grote over-spanningsmaat en het `onoog-lijke' resultaat van de `standaard'betonnen overspanning van land-hoofd naar landhoofd, gecombi-neerd met een gezonde ambitievan de gemeente Zevenaar, resul-teerde in een alternatievenstudievoor deze locatie. Er mocht eenmarkante brug komen, waarvoorvier types werden onderzocht (fig.2):? vakwerkbrug;? asymmetrische tuibrug(twee pylonen);? symmetrische tuibrug(vier pylonen);? boogbrug.Tuibrug Zevenaar:Poort tot het achterlandir. J.N. van de Lune, HR STUDIOing. B.H. Hesselink PMSE, Holland Railconsultir. G. Kaashoek, HBG Civiel StaalbouwTrots prijken de vier ovale stalen pylonen van de tuibrug in het Zevenaarselandschap. Ze vormen een denkbeeldige poort tussen Nederland en Duits-land. De symboliek van deze poort is dat ze letterlijk een brug slaat tussen dehaven (Maasvlakte) en het achterland (Ruhrgebied). De expressieve tuibrugbenadrukt tevens de laatste serie belangrijke verkeersverbindingen die deBetuweroute kruisen.1 | Poort tot het achterland2 | Vier alternatieven: vak-werkbrug, asymmetri-sche tuibrug (twee pylo-nen), symmetrische tui-brug (vier pylonen),boogbrugC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 668In alle varianten is de hoofd-draagconstructie ontworpen instaal en zijn dek en/of landhoof-den ontworpen in beton. Uitein-delijk heeft de gemeente Zeve-naar tezamen met de ProvincieGelderland gekozen voor de sym-metrische tuibrug.O p t i s c h d e t a i l l e r e nMet een aantal optische trucs inde detaillering krijgt het ontwerpvan de tuibrug maat en schaal.Tussen de ogenschijnlijk los-staande stalen pylonen zweeft hetbetonnenrijdek.Hetaanzichtvanhet rijdek is slank gedetailleerd.Door zowel de stalen hoofdliggerals de betonnen randen rank teprofileren, wordt de brug een ge-laagd aanzicht meegegeven. Hetdek is vormgegeven als een conti-nue lijn, die doorloopt ter plaatsevan de landhoofden. Bij de opleg-ging van het dek is een verken-ning aangebracht die het dekvisueel losmaakt van het land-hoofd (foto 3).De tuien bestaan uit een aantalstrengen die aan de onderzijdeworden beschermd door metalenkokers, die zijn bevestigd aan de(iets teruggeplaatste) hoofdlig-gers van het rijdek. De kokersworden verstijfd met vier metalenstrips, die in het aanzicht van debrug een mooie, ranke geledingvan het bevestigingsdetail latenzien.R e f e r e n t i e o n t w e r pHet referentieontwerp was eensymmetrische tuibrug met vierlosse pylonen met een construc-tiehoogte van 1,25 m, een door-rijdhoogte voor het treinverkeervan 7,1 m en overspanningen vanachtereenvolgens 17, 51 en 17 m.Aan elke zijde van de pylonen zijntwee tuien bevestigd. De pylonenzijn aan de onderzijde voorzienvan scharnierende opleggingenen worden enkel ter plaatse vanhetdekindwarsrichtinggesteunddoor het dek, hetgeen overigensqua sterkte en stabiliteit nietnodig was. De pyloon wordt doorhet hoger aangrijpen van de tui-kabels dan het oplegpunt van depyloon, zijdelings gestabiliseerd.De extra koppeling is aangebrachtom de verplaatsingen van depyloontop te beperken.De tuien en pylonen liggen in ??nvlak, onder een hoek van 6? met deverticaal. In dwarsrichting wordtde brug gefixeerd op de landhoof-den.U i t g e v o e r d o n t w e r pHet dek bestaat uit een stalenrooster met deuvels, waarop eenbetonnen rijvloer ligt. De rijvloerbestaat uit prefab betonplaten totop de randen van de hoofdliggers,waarop een druklaag is gestort.Naast het brugdek staan vierpylonen, die licht achterover ennaar buiten hellen. Elke pyloonheeft vier tuien, twee voor en tweeachter. De achtertuien zijn meteen trekverankering aan de land-hoofden gekoppeld. De tuien lo-pen van de pyloon naar het brug-dek en zijn opgebouwd uit 32 of44 voorspanstrengen.Het brugdek heeft een totale leng-te van 90 m. Ter plaatse van depylonen is het dek ondersteunddoor een pendelpoot. Het opleg-schema is als volgt:? op de landhoofden vier hardeopleggingen;? ter plaatse van elke pendelpoot??n harde oplegging;? voor de zij- en de hoofdover-spanningen per zijde tweeverende opleggingen door detuien (acht per zijde, duszestien in totaal).De trekverankering ter plaatsevan de landhoofden bestaat uiteenschamelstukmetlagers.Dezezelf ontworpen constructie kanzowel druk als trek opnemen ende nodige verplaatsingen onder-gaan.De gehele brug is met een 3Deindige-elementenmodel(ANSYS)doorgerekend.F a b r i c a g eDe pylonen zijn in ??n stuk inde fabriek te Schiedam gemaakt(foto 4) en per vrachtwagen naarZevenaar vervoerd.3 | Optische truc maakt hetdek visueel los van hetlandhoofd4 | Productie van de pylonenin fabriekC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 6 69Het balkenrooster was te grootom in ??n geheel naar het bouw-terrein te transporteren en isdaartoe opgedeeld in liggers. Alledeuvels zijn in de fabriek op deliggers geschoten.U i t v o e r i n gDe liggers zijn per vrachtwagenaangevoerd en op het montage-terrein naast het spoor met eenlasrobot aan elkaar gelast tot balk-roosterdelen met een massatussen 50 en 80 ton.Ter plaatse van de tuiaansluitin-gen in het brugdek zijn buispalengeheid, even hoog als de onder-kant van het brugdek. Tevens zijnde pendelpoten geplaatst. Op elkebuispaal was een vijzelmogelijk-heid voorzien.De secties zijn geplaatst met tweezware kranen (foto 5). De sectiesaansluitend aan en over het be-staande spoor zijn geplaatst gedu-rendeeennachtelijkestremming.Voor het lassen van de stuiken inde hoofdliggers is het brugdek ineen zeeg gebracht, waardoor hetstaal spanningsloos aan elkaarkon worden gelast (er zijn op datmoment geen spanningen in dedekconstructie aanwezig). Na hetlassen is het brugdek naast dependelpoten omlaag gebracht.Vervolgens is het beton gestort enna verharding is het dek er weeropgezet, zodat het beton boven dependelpoten onder druk is ge-bracht.De pylonen zijn geplaatst mettwee kranen (foto 6). De tweepylonen vlak naast het spoor zijnin een nachtelijke buitendienst-stelling geplaatst.De tuien zijn ??n voor ??n oplengteingebracht.Daarnaisstrengvoor streng gespannen. Door vantevoren alle strengen te merkenop een bepaalde lengte, zijn allestrengennahetspannenevenlang.Het geheel was zo bepaald dat hetbrugdek net van de buispalen zouloskomen. De laatste streng diedan gespannen wordt laat dekracht in de tui zien: de kracht indeze streng maal het aantal stren-gen geeft de kracht in de tuikabel.Doordat alle strengen dezelfdelengte hebben, is deze krachtgelijk verdeeld over alle strengen.De krachten in de tuien zijn zogekozen dat er een momentenlijnin het dek ontstaat die boven dependelpoten zoveel mogelijk drukin het beton levert. sProjectgegevensopdrachtgever:Management Groep Betuweroutearchitectonisch ontwerp:HR Studio, Nienke van de Lunereferentieontwerp:Holland Railconsultdefinitief ontwerp en uitvoering:HBG Civiel Staalbouw m.m.v.Gemeentewerken Rotterdam5 | Montage van balken-rooster6 | Inhijsen pyloonfoto's: Fotostudio Rijnmond7 | Dek vormgegeven alscontinue lijn die door-loopt ter plaatse vande landhoofdenfoto: Bas Kuiper