themaTwee schuine kokerbruggen6201326themaTwee schuinekokerbruggenNabij de zuidelijke aansluiting van de nieuwe Zuid-Willemsvaart op het bestaandekanaal, wordt Brug N279 gerealiseerd. Deze brug verzorgt de oost-westverbindingvoor het regionale verkeer in de N279. De brug is ??n van de zes nieuwe bruggen overhet nieuwe kanaal en zal worden uitgevoerd als twee losse kokerbruggen.1Brug N279 bestaat uit twee nagenoeg identieke tweecellige kokerbruggenTwee schuine kokerbruggen 62013 272Het kunstwerk ligt ter hoogte van kilometrering 117 430 m(fig. 2) in de N279 tussen Veghel en 's-Hertogenbosch. Beidekokerbruggen hebben een breedte van 16,05 m. Voor de variantmet twee `smalle' kokerbruggen in plaats van ??n brede isgekozen, omdat in het ontwerp is afgeweken van het oorspron-kelijke Trac?besluit. Aanvankelijk was het de bedoeling uit tegaan van 2 ? 1 rijstrook met in- en uitvoegstroken. In deontwerpfase is uitgegaan van een 2 ? 2-variant. Door derealisatie van twee losse bruggen kon bij afkeuring van hetgewijzigde Trac?besluit, zonder grote aanpassingen hetoorspronkelijke Trac?besluit worden uitgevoerd.OverspanningenGezien de schuine kruisingshoek van de N279 met de nieuweZuid-Willemsvaart is de middenoverspanning ruim groter dandie van de overige bruggen. De hoofdoverspanning over hetkanaal is vastgesteld op basis van het profiel van vrije ruimte(PVR), de kruisingshoek en de plaatsing van de middensteun-punten. Ook is rekening gehouden met de mogelijk toekomstigeverbreding van het kanaal. De breedte van het PVR ter plaatsevan de kruisende wegen op basis van `krap profiel' is 35,80 m. Omin de toekomst een verruiming van `krap profiel' naar `normaalprofiel' mogelijk te maken, moest worden gerekend met een totalebreedte van het PVR van (35,80 + 5,05 = ) 40,85 m (exclusief tole-ranties en wrijfgording langs damwand kanaalpand).De eisen met betrekking tot het PVR, in combinatie met deschuine hoek en een vastgestelde breedte van de poer van11,0 m, resulteerden voor brug 1 in een totale lengte van 213 m.De totale lengte is opgebouwd uit drie overspanningen vanrespectievelijk (1,0 m)*, 51,5 m, 108,16 m, 51,5 m (en 1,0 m).Brug 2 heeft een totale lengte van 201 m, opgebouwd uit drieoverspanningen van respectievelijk (1,0 m), 48,5 m, 102,10 m,48,5 m (en 1,0 m) (tabel 1, fig. 3).De ondersteuning van de brug wordt verzorgd door twee land-hoofden ter plaatse van as 1 en 4 en twee tussensteunpunten opas 2 en 3 (fig. 4).OntwerpafwegingenIn de ontwerpfase heeft het ontwerpteam enkele keuzeafwegin-gen en optimalisaties beschouwd. Net als voor de andereonderdelen van het project bestaat het projectteam behalve uiteen constructeur en een 3D-modelleur, ook uit een werkvoor-bereider. Met de toevoeging van werkvoorbereiders in deontwerpteams wordt beoogd om met Trade-Off-Matrices eenbetere afweging te kunnen maken ten aanzien van uitvoerings-methode, planning, kosten en hoeveelheden.BetonIn het variantenonderzoek is een afweging gemaakt tussen eenvolledig betonnen brug, een volledig stalen brug en een staal-betonvariant. Hieruit is gebleken dat een volledig betonnenvariant economisch en planningstechnisch de beste keuze is.Belangrijk in deze afweging is dat het kanaal nog moet wordengegraven. Dit geeft de mogelijkheid om eerst de volledige brugte bouwen en vervolgens pas het kanaal onder de brug door tegraven.De brug wordt uitgevoerd als twee in het werk gestorte voorge-spannen tweecellige kokerbruggen in C70/85. Om schuifspan-ningen door torsie en dwarskracht op te kunnen vangen, waster plaatste van de steunpunten een circa tweemaal zo hogekokerdoorsnede nodig. De hoogte van de koker varieert tussen2,0 m ter plaatse van de landhoofden en het middenveld en4,0 m ter plaatse van de middensteunpunten.OpwippenDoor de relatief korte eindoverspanningen en de niet-haakselandhoofden (ca. 32?) zouden vasthoudconstructies op de land-hoofden nodig zijn om het opwippen van de brugeinden tegening. Dave Kosterink PMsE, rcVolker InfraDesign bv, WillemsUnie v.o.f.1 Luchtfoto Brug N279, 5 juli 20132 Inpassing Brug N279, Viaduct N279 en Brug BeusingsedijkTabel 1 Kruisingshoeken en veldlengten brug 1 en 2kruisingshoekas weg -as kanaal[?]veldas 1-2 //as weg[m]veldas 2-3 //as weg[m]veldas 3/4 //as weg[m]Brug N279(zuidkant)KW01 (brug 1)31,1 51,5 108,16 51,5Brug N279(noordkant)KW02 (brug 2)33,1 48,5 102,1 48,5*Waarden tussen haakjes zijn de lengten voor de aslijn.themaTwee schuine kokerbruggen620132811 22asZuid-Willemsvaart33 44A B C D E2294 572816 0555728 23065*250=13005*260=130016*300=4800 16*300=4800714 727231 647 52 5316415076970164 1642471346414015016330030040040086 874009234 53 3D-overzicht brug 24 De brug wordt ondersteund door twee twee landhoofden5 De voorspankanalen in het dek lopen ter plaatse van de mid-densteunpunten as 2 en as 3wand was weer minder voorspanning nodig om het eigengewicht op te nemen.De voorspankanalen zijn in vijf groepen gebracht. In het deklopen `rechte' voorspankanalen ter plaatse van de middensteun-punten as 2 en as 3 (fig. 5). In de vloer lopen voorspankanalenin het begin van veld 1, in het midden van veld 2 en in heteinde van veld 3.De voorspanning wordt door middel van voorspanconsolesingebracht in de constructie (fig. 6). Een belangrijk aandachts-punt bij het toepassen van rechte kabels in de koker, is decontrole op voldoende overlap tussen de kabels in de vloer enhet dek. Een vuistregel hierbij is 3 ? 4 maal de hoogte van debeschouwde doorsnede. Dit komt neer op het controleren vande verschoven momentenlijn.Horizontale krachtsafdrachtVoor de waarborging van de horizontale krachtsafdracht is eenaantal afwegingen gemaakt. Van invloed op deze krachtsaf-dracht is de calamiteitssituatie aardbeving. Conform NEN 6702te gaan. Door plaatsing van de steunpunten haaks op de wegasen door ballastbeton toe te passen in de kokercellen over delaatste 24 m van de bruggen, werd voldoende oplegdrukgecre?erd en waren vasthoudconstructies niet nodig. Ook isoverwogen het middenveld met een lichter beton (C53/65, = 22 kN/m3) uit te voeren. Dit bleek binnen de gesteldeuitvoeringstermijn echter niet realiseerbaar. Vooral ten aanzienvan vermoeiing ontbreekt documentatie en goede regelgeving.Ook waren geen referentieprojecten bekend. Daarom is afge-stapt van deze oplossingsrichting. Om het middenveld tochlichter te houden, is ervoor gekozen de doorsnede te reducerendoor toepassing van C70/85. Hierdoor kon de kokerwanddiktevan 500 tot 400 mm worden gereduceerd.VoorspanningDe voorspanning in de koker is alleen in de vloer en het dekaangebracht en niet in de wanden. Daardoor was reductie vande wanddikte tot 400 mm mogelijk (de benodigde voorspan-ning zou niet hebben gepast in de wanden). Met deze dunnereTwee schuine kokerbruggen 62013 29676 Principe voorspanconsole7 Stellen oplegblok met dwarsfixatie t.p.v. tussensteunpuntenhebben een dikte van 1 m ter plaatse van as 1 en 4 en een diktevan 1500 mm ter plaatse van as 2 en 3. De dwarswanden opas 2 en as 3 zijn voorgespannen.De bovenbouw is zowel horizontaal als verticaal gekromd. Inhet horizontale vlak heeft de brug een kromming met eenstraal van circa 800 m (fig. 2). In het verticale vlak heeft deondervloer een kromming van 600 m (tussen de steunpunten)en het dek een kromming van circa 6000 m (fig. 10). Dezekrommingen worden gerealiseerd door de kokerconstructie inrechte moten van circa 12 m op te delen.moet rekening worden gehouden met 10% van de permanentebelastingen als horizontaalkracht. De minimale oplegdruk bijde landhoofden maakt het onlogisch om de horizontale belas-tingen daar af te dragen. Omdat het ook niet gewenst is vanuithet `Ambitiedocument Kunstwerken Zuid-Willemsvaart' eenrempijler te realiseren, is ervoor gekozen de krachten op telaten nemen door opleggingen met een dwarsfixatie ter plaatsevan de tussensteunpunten (foto 7).BovenbouwDe bovenbouw van de brug bestaat uit tweemaal een tweecel-lige kokerligger (fig. 8), elk verlopend van een hoogte van 4,0 mbij de tussensteunpunten naar 2,0 m bij de eindsteunpunten enhet middenveld. De platen van het dek hebben een verlopendehoogte van 300 tot 400 mm. De wanden van de koker zijn400 mm dik. De ondervloer heeft een dikte van 300 mm enverloopt bij de tussensteunpunten tot 700 mm. Om de stabili-teit van de kokerdoorsnede in dwarsrichting te waarborgen,zijn dwarswanden nodig. Vooral ter plaatse van de tussensteun-punten ontstaan immers torsiekrachten. Deze dwarswandenthemaTwee schuine kokerbruggen6201330C D EF G2300230025025040016 0554004003003001658 1810 1659 1658 1810 1659865 1265A B400 5127 400 5128 40011 45518003001800180018001800300180019001900A B C D E2294 5728 5728 230616 05589108 Vormtekening kokerdoorsnede9 Bovenlaag poerwapening tussensteunpunten10 3D-aanzicht Brug N279bovenbouw in het DO-doorgerekend op basis van kalotopleg-gingen. De noordelijke kalotopleggingen krijgen een dwarsfixa-tie. Ter plaatse van de middensteunpunten (op de kolommen)worden rubberoplegblokken toegepast. Ook hier krijgen denoordelijke blokken een dwarsfixatie. In figuur 7 is het stellenvan het oplegblok met dwarsfixatie te zien. De stalen ring rondde kolom is voor aanbrengen enkele graden verwarmd tenopzichte van de buitentemperatuur. Deze ring spant zich daar-door licht op tegen de bovenrand van de kolom.In de brug wordt circa 3000 m3C70/85 beton verwerkt. De voor-spanning is verdeeld over 10 kabels 19 ? ?15,7 mm in de vloervan veld 1 en 3, 28 kabels 19 ? ?15,7 mm in de vloer van veld 2 en56 kabels 19 ? ?15,7 in het dek ter plaatse van de twee tussen-steunpunten. In de twee eindvelden is 2 ? 320 m3ballastbetonZoals beschreven is er ??n brug met een lengte van 213 m en??n van 201 m. Met behulp van het rekenprogramma ALP iseen beschouwing gemaakt van de invloed van de kortere over-spanningen van brug 2 ten opzichte van brug 1. De effectenvan permanente belastingen op de twee bruggen met verschil-lende overspanningen zijn met elkaar vergeleken. De invloedhiervan bleek gering. Daarom is gekozen om de grotere brugdoor te rekenen en voor brug 2 dezelfde dimensies en hoeveel-heden toe te passen.De bovenbouw wordt ondersteund door drie opleggingen terplaatse van de landhoofden en twee opleggingen bij demiddensteunpunten. Ter plaatse van de landhoofden is deTwee schuine kokerbruggen 62013 311111 Begin onderlaag poerwapening tussensteunpuntentussensteunpunten worden de oplegblokken door het vijzeleneven `ontspannen'. Hierdoor worden vervormingen uit debouwfase (scheefstand blok) geneutraliseerd.De totale brug is opgedeeld in achttien moten. Deze motenworden gefaseerd gestort. Om het stortproces van het C70/85beton onder controle te krijgen, is samen met de betonmortel-leverancier een mock-up (proefstuk) gemaakt alvorens deeerste stort van de werkelijke brug is gedaan. De mock-upbestond uit het storten van een moot van 6 m van ??n kokercelinclusief de wapening en de voorspanconsoles. Op basis vandeze mock-up en nog aanvullende storten, is het beton zo veelmogelijk geoptimaliseerd ten behoeve van de verwerkbaarheidop de bouwplaats.Een van de conclusies van de mock-up is het beton in beton-mixers met 6 m3te laten leveren in plaats van de gebruikelijke10 m3. Op deze manier kan normaal gesproken zonder hape-ring een continu stortproces worden gerealiseerd.In foto 1 is de voortgang van de bouw van de N279 te zien.Duidelijk te zien is een deel van het nieuwe kanaal, de nieuwebrug in aanbouw en daarboven de huidige N279 en het huidigekanaal. Een deel van de vloer op de tussensteunpunten en hetmiddenveld is al gestort, tevens zijn de wandkisten op detussensteunpunten te zien.Op dit moment wordt volop gebouwd aan de eerste van detwee bruggen. Binnenkort zal ook gestart worden met deopbouw van de ondersteuningsconstructie van de tweede brug.Voor het bouwen van de tweede brug zal met een tweedebouwstroom worden gewerkt. Uiteindelijk zullen beidebruggen halverwege 2014 in gebruik worden genomen. toegepast tegen het opwippen van de brugeinden. Voor de gehelebrug kunnen deze hoeveelheden met twee worden vermenigvul-digd, aangezien brug 2 nagenoeg gelijk is aan brug 1.OnderbouwDe onderbouw van de brug bestaat uit twee landhoofden entwee tussensteunpunten. De landhoofden zijn gefundeerd op22 prefab palen vierkant 450 mm en een poer van3,5 ? 11,5 ? 2,0 m3. De twee tussensteunpunten van de brughebben elk 32 vibropalen ?560 mm onder een poer van8,5 ? 16,0 ? 2,5 m3. Op de poer staan twee kolommen met eendiameter van 2,0 m. Op deze in totaal vier kolommen rust bijnahet gehele gewicht van de brug. Omdat per tussensteunpunt??n kolom een horizontale fixatie heeft, worden de poerenbovendien excentrisch belast in de calamiteitscombinatie aard-beving (horizontaal). Dit zorgt voor grote krachten in de poer.In het gebied tussen de kolommen treden hoge dwarskrachtenop. Hier is veel dwarskrachtwapening nodig. Om het vlechtengemakkelijker te maken, zijn dwarskrachtstaven met T-headstoegepast (foto 9). Omdat er tevens weinig ruimte voor deverankeringslengte van de buigtrekwapening onder in de poeris (lokaal vier lagen ?40 mm in langsrichting!), zijn ook hierT-heads toegepast (zie foto 11 voor eerste laag).UitvoeringAangezien het kanaal pas wordt gegraven als Brug N279 gereedis, biedt het de uitvoering de mogelijkheid om de volledigebekistingsconstructie op torentjes te plaatsen. Om zetting vande bekistingsconstructie te voorkomen, is lokaal de met kleivervuilde bovenste laag afgegraven en vervangen door eenzandlaag. Op deze zandlaag zijn vervolgens stelconplatengeplaatst, waarop de torentjes zijn neergezet. Vervolgens ishierop de bekistingsconstructie gesteld.Als eerste zijn de landhoofden en tussensteunpunten gemaakt.Bij de tussensteunpunten is ervoor gekozen de wapeningskor-ven voor de kolommen volledig prefab te plaatsen, voordat hetfunderingsblok voor de poer was gestort. Vanwege de grotehoeveelheid wapening in de kolom voorkwam dit, dat lasleng-ten ? indien zou zijn gewerkt met stekwapening vanuit de poer? moesten worden toegepast.De bovenbouw van de brug wordt vanaf het begin gebouwd opzijn steunpunten. Op de landhoofden sluit de bekistingscon-structie aan op dummy's (voor de oplegblokken) en ter plaatsevan de tussensteunpunten wordt de bovenbouw direct op zijndefinitieve oplegblokken geplaatst. Nadat de gehele brug gereedis, wordt er steunpunt voor steunpunt gevijzeld. De dummy'sworden vervangen voor de definitieve opleggingen en op de