C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenb ou wcement 2007 2 55bestaandn.a.passpoor2asspoor1pijlerwandpijlerbalkbestaand bestaandasspoor2asspoor1oude situatienieuwe situatien.a.pspoorviaductfiets- voetgangersviaductwest oostnieuwwest oostmultimastth.vrz. stalenlettersTen tijde van de aanleg van deMelanchthonweg in Rotterdam-Schiebroek in de jaren zestig, is inhet baanlichaam van de Hofplein-lijn een doorgang gemaakt in devorm van een viaduct. Voorafgaandaan de bouw hiervan is debestaande spoorbaan daarvoor circa3,0 m opgehoogd.Naast elkaar zijn op gemeenschap-pelijke pijlers een spoorviaduct eneen fiets-voetgangersviaductgebouwd, met drie overspanningenover twee rijbanen, twee fietspadenen een dubbelsporige trambaan(zie ook het artikel op pagina 18).De viaducten zijn opgelegd ondereen kruisingshoek van 78?. Dedekplaat van het spoorviaduct iseen doorgaande plaat in voorge-spannen beton op vier steunpun-ten, overspanningen 13-26-13 m,eindoverstekken 1,5 m, totalelengte 55 m. De breedte van hetdek is 9,15 m, exclusief derandconstructie, die na hetvoorspannen tegen het dek isaangestort. Op de randconstructiebevinden zich het veiligheidspaden de kabelkokers van ProRail.De landhoofden zijn hooggelegenop betonnen palen; de taluds zijnafgedekt met betonnen taludpla-ten. De middenpijlers bestaan uitwanden op poeren, gefundeerd opbetonnen palen.S l o o p w e r k z a a m h e d e nOm het spoorviaduct geschikt temaken voor de nieuwe functiemoest aan de bestaande viaductenworden gesloopt. In weekeindenwerd het dek van het fietsviaductgeheel en werden de pijlers enlandhoofden gedeeltelijk gesloopt.Deze sloopwerkzaamhedenhadden plaats buiten het profielvan vrije ruimte van het NS-spoor.De randconstructie aan hetspoorviaduct werd tijdens eentreinvrije periode verwijderd.De bestaande sporen, railopstor-tingen en ontsporingconstructiesbleven gehandhaafd voor Rand-stadRail (fig. 1).P e r r o n sNaast het bestaande spoorviaductwerden over de gehele lengteervan nieuwe perrons gebouwd,aansluitend op de toegangsgebou-wen aan de noord- en zuidzijde.De perrons zijn uitgevoerd alsprefab liggers (foto 2), ter plaatsevan de landhoofden opgelegd opeen nieuw gemaakte wand enfundering. De landhoofden vanhet spoorviaduct worden nietbelast door deze perronliggers. Demiddenpijlers zijn aan dewestzijde uitgebreid en voorzienvan extra palen (zie fig. 1).Stadsregio Rotterdam; MelanchthonwegVan spoorviaduct totbovengrondse halte1 |Oude en nieuwesituatieing. D.C den Hertog en ing. P. Hoek, Ingenieursbureau GemeentewerkenRotterdamDe in oktober 2006 in gebruik genomen halte Melanchthonweg is de eerstehalte voor RandstadRail die in de Rotterdamse regio is gerealiseerd. In ditartikel wordt nader ingegaan op het constructief ontwerp en de bouw vandeze bovengrondse halte.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou w56 cement 2007 2K i s t d a mOm ter plaatse van de vierhaltegebouwen de taluds van despoorbaan af te kunnen graven,zijn aan weerszijden van het spoordamwandschermen aangebrachten horizontaal aan elkaar gekop-peld tot een kistdam. Hierdoorbehoefde de betonconstructie vande hal niet te worden gedimensio-neerd op de grond- en treinbelas-ting vanuit de baan.Door de taluds aan beide zijdenvan de baan gelijktijdig engelijkmatig te ontgraven, wordt dekistdam alleen horizontaal belastdoor de asymmetrische belastingvan het treinverkeer, dat over hetalgemeen niet gelijktijdig achterbeide damwanden aanwezig zalzijn, waardoor deze naar dezwaarst belaste zijde zullendeformeren.De stabiliteit van de kistdamcon-structie is gecontroleerd meteindige-elementenberekeningen,uitgevoerd met behulp van hetprogramma Plaxis, waarbij detreinbelasting bovenop de kistdamis gevarieerd en waarmee dedeformaties zijn berekend (fig. 3).De eisen van ProRail laten eendamwanddeformatie toe vanmaximaal 40 mm, waarbijbovendien bij het passeren vaneen trein de toename van devervorming niet groter mag zijndan 10 mm.De damwanden zijn gedimensio-neerd als een door grond verendondersteunde ligger, met behulpvan het programma Msheet. Alsspoorbelasting is de belasting voorNS-treinen aangehouden, omdatde exploitatie tijdens de bouw nogenige tijd werd verzorgd doorProRail. Na de overdracht rijden erlichtere lightrail-treinen op hetspoor.In verband met mogelijke corrosiegedurende de beschouwdelevensduur van honderd jaarwaarin de halte geacht wordt te2 |Inhijsen prefab perron-ligger3 |Horizontale verplaatsingkistdamblijven functioneren, zijn dedamwanden overgedimensio-neerd. Gekozen is voor eendamwandprofiel Arbed AZ26,waar een AZ18 voor de sterkte enstijfheid voldoende zou zijngeweest.A n k e r sDe ankers die de damwandscher-men aan weerszijden van de baanaan elkaar koppelen, zijn aange-bracht op een niveau van circa2,0 m onder het spoor. Na heienvan de damwanden is aan debuitenzijden ontgraven tot 0,5 monder hart anker en is op de plaatsvan het anker een gat in dedamwanden gebrand. De anker-boormachine was voorzien vaneen draai- en hamermechanisme.Door de combinatie van draaienen hameren is een holle buis?110 mm, voorzien van een holleboorkop, in een rechte lijn naar deoverzijde geboord. Hieraan is deankerstang gekoppeld. Opdat dePE-omhulling van het anker nietzou worden beschadigd, is terplaatse van het intreepunt van deankerstang een tijdelijke gelei-dingsconstructie geplaatst.Vervolgens is de buis met degekoppelde ankerstang terugge-trokken tot deze de juiste positiehad bereikt.Omdat het spoor in bedrijf bleef,voorzag het monitoringsplan in eencontrole op zettingen van het spoortijdens deze werkzaamheden.Na het aanbrengen van de ankerszijn deze voorgespannen op 70%van de trekkracht bij een niet doortreinen belaste kistdam.Bij het dimensioneren van deankers is behalve met de trek-krachten uit de damwanden ookrekening gehouden met deverticale treinbelasting op deankers en de verwachte resterendezetting van het baanlichaam in dekomende honderd jaar. Opdat deankers verticaal enige hoekver-draaiing kunnen ondergaan, zijnde ankerkoppen kantelbaarbevestigd op ankerstoelen in dedamwandkassen en zijn in deC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenb ou wcement 2007 2 57elektrisch geisoleerde ankersdamwandbetonnen gordingelektrisch ge?soleerde ankerkopdamwand ovale gaten gemaakt.De ankers zijn voor de berekeninggeschematiseerd als liggers optwee steunpunten, die ter plaatsevan de opleggingen vrij kunnenroteren en zullen doorbuigen alseen boogsegment.Om corrosie door zwerfstromen teminimaliseren, zijn de ankersvolledig ge?soleerd van zowel degrond als de damwand. De ankerszijn met een kunststof drukringelektrisch ge?soleerd van deankerstoelen (fig. 5).De ankerstang is een Gewi-staafanker S555, aangebracht metafstandhouders in een PE-omhullingsbuis en rondomge?njecteerd met grout. De ankerszijn na het proefbelasten doorge-meten op de isolatiecapaciteit,zoals omschreven in [1]. Inprincipe komt dit neer op hetmeten van de elektrische weer-stand tussen anker en grond entussen anker en damwand.K e e r w a n d e n e nv e r n a g e l d e w a n d e nAls onderdeel van het projectmoest de doorgang onder hetviaduct worden verbreed door debeide taluds ter plaatse van delandhoofden af te graven en tevervangen door een verticalebetonnen wand. Bij het verwijde-ren van deze taluds moest hetgrondmassief onder de landhoof-den en de achterliggende spoor-baan tijdelijk worden opgevangen,waarbij de treinenloop geenstagnatie mocht ondervinden.Hiertoe is als tijdelijke constructieeen vernagelde wand aangebracht,waarbij het laagsgewijs verticaalafgegraven talud werd vervangendoor met schroefinjectieankersverankerde betonnen platen. Deankers, met maximaal 10 m langegroutlichamen, zijn vooraf oponderlinge afstanden van 1,0 m(horizontaal en verticaal), tussende palen van de bestaandelandhoofden in het baanlichaamgeboord.Om het talud in lagen van 1,0 m afte kunnen graven, werd direct nahet verticaal ontgraven een dunnelaag spuitbeton aangebracht.Tijdens de uitvoering bleek echterdat bij het ophogen van hetoorspronkelijke baanlichaam voorde op- en afrit naar het viaduct, hetgrind van het ballastbed niet wasverwijderd. Dit is bij het grondon-derzoek niet gebleken en zorgdevoor instabiliteit bij het weggraven.De oplossing werd gevonden inhet injecteren van het front van deafgraving ter plaatse van hetachtergebleven ballastbed (foto 5).Om te voorkomen dat hierbij dege?njecteerde grond aan de palenzou gaan hangen en zou zorgenvoor een te grote belastinghierop, is rondom de palen eensoftgel aangebracht.De controle op de uitwendigestabiliteit van de grondvernageldewand is uitgevoerd conform [2].Beschouwd zijn onder meer debenodigde verankeringlengte, dedraagkracht van de grond, hethorizontaal glijden over deondergrond en de stabiliteit vandiepgelegen glijdvlakken.Na het in lagen ontgraven werdper laag een wapeningsnetgeplaatst en werden met spuitbe-ton de platen gevormd. Na hetverharden van het beton werdende kopplaten van de schroefinjec-tieankers bevestigd en was destabiliteit van de laag verzekerd.Nadat de gehele tijdelijke wandgereed was, werd hiervoor dedefinitieve L-wand gebouwd en detussengelegen ruimte gevuld metschuimbeton (fig. 6). De verna-gelde wand heeft na het gereedko-men van de betonwand geendragende functie meer.H o o f d d r a a g c o n s t r u c t i et o e g a n g s h a l l e n e np e r r o n sDe hoofddraagconstructie van detoegangshallen is ontworpen inter plaatse gestort, gewapendbeton (fig. 7). De toegang tot deperrons wordt verkregen doorvier `gebouwen' met trappen, liften grondkerende technischeruimte. De begane-grondvloerbestaat uit een 0,8 m dikke U-vormige betonplaat, gefundeerdop gladde voorgespannen prefabbetonpalen, die met ingestortbetonstaal momentvast met deplaat zijn verbonden. De vloerenen trappen worden ondersteunddoor wanden vanaf de begane-grondvloer. De halconstructiesaan beide zijden van het spoorzijn met elkaar verbonden doorde L-wand.De perrons zijn gefundeerd oppalen naast de spoorbaan enworden aan ??n zijde monolietverbonden aan de betonwandlangs de kistdam.Tijdens de uitvoering van hetperron was het spoor in bedrijf.Om de uitvoeringstijd te reduce-4 |Elektrisch ge?soleerdanker en hulpgording5 |Injectiepunten ter hoog-te van het vroegere bal-lastbed, erboven de ver-nagelde wandC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou w58 cement 2007 2ren is het perron zoveel mogelijkgeprefabriceerd.U i t v o e r i n g h e i w e r k -z a a m h e d e nDe damwanden en de palen in dekruin van de spoorbaan zijnaangebracht in een treinvrijeperiode van circa drie dagen. Omniet met het heimaterieel op debaan te hoeven staan, zijn op vierplaatsen tegen het talud aan, uitzand opgebouwde heiplateausaangebracht. Hier vanaf zijneerst de perronpalen (400 x400 mm2) en vervolgens dedamwanden ingetrild. Direct nade werkzaamheden moest eenspoorzetting van 250 ? 350 mmworden gecorrigeerd (foto 8).Tijdens het intrillen van een vande damwandschermen werd opcirca 4 m onder spoorniveau opeen obstakel gestoten, waardoordrie damplanken niet op dieptekonden worden gebracht en inverband met de geringe resterendetijd van de treinvrije periodemoesten worden afgebrand. Hetoplossen van dit probleem werdnaar een later tijdstip verschoven.Om het obstakel te kunnenverwijderen, moest v??r dedamwand worden ontgraven.Hiermee is gewacht totdat deverankering van de naastgelegendamwandplanken was aange-bracht en aan deze damwandplan-ken gordingen konden wordenbevestigd om de te korte plankenmee te verankeren (zie fig. 4). Nahet ontgraven werd een in hetverleden achtergebleven funde-ringsblok van de bovenleidingverwijderd. Na het weer aanvullenen verwijderen van de gordingenwerden de afgebrande delen vande damwand weer aangelast en opdiepte getrild. nL i t e r a t u u r1. NEN-EN 1537:1999, Uitvoeringvan bijzonder geotechnischwerk - grondankers. NEN,Delft.2. CUR-rapport 198, Kerende con-structies in gewapende grond.Taludhelling steiler dan 70?CUR, Gouda, 2000.Projectgegevensarchitect:ir. Marja Haring, IngenieursbureauGemeentewerken Rotterdamconstructeur:Ingenieursbureau GemeentewerkenRotterdamaannemer:BAM Civiel ZuidWestleverancier prefab perronliggers:BAM Civiel Prefab Beton6 |Doorsnede over verna-gelde wand en L-wand7 |Schematisering ontwerpin Esa-PrimaWin. Op deU-vormige vloerplaat deL-wand tussen de beton-wanden langs de kist-dam, die met de perronszijn verbonden. Aan debuitenzijde van de hogeschijven de trappen, aande binnenzijde de liften8 |Deformaties van hetspoor na het heienfaseI200300bestaandviaductfaseIIIfaseII150030008001000faseIVbestaand landhoofd10:110:1doorsnede An.a.p.? -1.200-4.850-2.900-3.900-6.100-4.900schroefinjectieankers lengte 15 m ?48,3/12,5 mmspiraalblad 150 mm groutlichaam min L=10 m ?50 mmbovenste rij ankers L=9 m groutlichaam 4 m ?150 mm