C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenb ou wcement 2006 6 41De werkzaamheden omvatten hetslopen van de bestaande onder-doorgang, inclusief de aan weers-zijden gelegen voetgangerstun-nels, en het bouwen van eennieuwe. Deze is aanmerkelijkbreder met twee velden van circa20 en 40 m overspanning, enlanger, van circa 29 m aan de oost-zijde tot circa 39 m aan de west-zijde (fig. 2, 3).Het voorontwerp was ter beschik-king gesteld en omvatte een oplos-sing in gewapend beton met eentussensteunpunt en voorzien vaneen in de bodem opgenomen trek-verbinding. Een en ander zougefaseerd worden gebouwd,gedeeltelijk onder hulpbruggen.In verband met de noodzaak hetnoord-zuidverkeer gedeeltelijk instand te houden, was een tijdelijkedoorrijpoort tussen damwandenen onder hulpbruggen voorzien,iets ten oosten van de bestaandevoetgangerstunnel.De nieuwe onderdoorgang zougeheel op staal worden gefundeerd.A a n p a s s i n g o n t w e r pHet voorontwerp is constructief enqua uitvoering getoetst en begroot,vervolgens geoptimaliseerd en alsalternatief ingediend. Hierin zijnde gewapend-betonnen spoordek-ken vervangen door voorgespan-nen dekken, hetgeen een aanmer-kelijk slankere en stijvereconstructie opleverde zonder trek-verbinding. Bovendien is gebruik-gemaakt van de methode `schui-ven zonder hulpbruggen' en isverhoogd gebouwd, zodat zowel dehulpbruggen alsook de aanleg vande tijdelijke extra onderdoorgangkonden vervallen. Bijkomendvoordeel was dat het aantal beno-digde buitendienststellingen voorhet spoor werd verminderd. Ditalternatief bleek de goedkoopsteaanbieding en heeft tot de Con-struct & Build-opdracht geleid.V o r m g e v i n gHet ontwerp van de nieuwe onder-doorgang valt vooral op door zijnorganische vormgeving, volgenskrantenartikelen: `Een enorm brokbeton, in vrouwelijke vormengegoten'.De nieuwe constructie bestaat uittwee vloeiende bogen met als tus-Spoorwegviaduct De Zijpse PoortBrok beton met vrouwelijkevormenir. H.C. Peerdeman, IV-Infra b.v., Nieuwegeining. G.J. van Zandvoort, Dura Vermeer Beton- en Waterbouw b.v.Met het plaatsen van de leuningen is onlangs het nieuwe spoorviaduct DeZijpse Poort te Arnhem geheel voltooid (foto 1). Het viaduct ligt over deZijpendaalseweg in de spoorlijn Arnhem-Zevenaar/Zutphen, ten oosten vanhet station. De Zijpendaalseweg is een belangrijke verbinding tussen hetstadscentrum en Arnhem-Noord met onder meer het park Sonsbeek.Uitbreiding van station en rangeerterrein maakten vernieuwing en vergrotingvan deze onderdoorgang noodzakelijk.1 |Een brok beton in vrouwelijke vorm gegotenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2006 642sensteunpunt twee eveneens vloei-ende paddestoelvormige kolom-men, voorzien van een `leuning'als open randstructuur, opge-bouwd uit op regelmatige afstandverticaal geplaatste gebogen stalenT-profielen met variabele lengte, inlangsrichting doorregen met staal-draden.B o u w m e t h o d i e kSpoordek onder bestaand spoorTen behoeve van de noodzakelijkeontgravingen en ter ondersteu-ning van schuifbanen, zijn tijdenseen 52-urige buitendienststellingrespectievelijk damwanden entubexpalen in het bestaande spooraangebracht.Langs de westelijke zijde van debestaande onderdoorgang en door-lopend over de toekomstige ver-breding is een tijdelijke gewapend-betonnen sloof b x h = 1500 x600 mm2gemaakt, gefundeerd opeen dubbele rij tubexpalen onderhet bestaande viaduct en op openstalen buispalen ter plaatse van deverbreding. Op dit tijdelijke mid-densteunpunt, gelegen op circa5 m naast het nieuwe steunpunt,is een laaggelegen schuifbaangemaakt.Aan de noordzijde van debestaande onderdoorgang zijn ver-volgens de funderingssloven, grootb x h = 4000 x 1500 mm2, voor dedefinitieve eindopleggingen van deuitbreiding gemaakt. Hierop zijnbetonkolommen opgericht terondersteuning van de stalen schuif-banen, die ter plaatse van bestaandspoor op de tubexpalen rusten (fig.4). Bij het (verschoven) midden-steunpunt is gekozen voor eenmeeschuivend en aflaatbaar stalenbuizenframe, opgelegd op de hier-boven reeds genoemde laaggelegenschuifbaan (foto 5).Het zuidelijke spoordek is circa850 mm verhoogd bekist, gewapenden voorgespannen, ontkist en directafgebouwd met prefab U-vormigekabelgoot/randelementen en voor-zien van ballastgrind en spoorrail.Na het aflaten op de schuifbanenis in een zeventigurige buiten-dienststelling na het gedeeltelijkslopen van de oude onderdoor-gang, dit zuidelijke spoordek meteen massa van 5200 ton, succesvolingeschoven en voor het spoor inbedrijf gesteld.Het bestaande viaduct is verdergesloopt (foto 5) en de spoordijkis ontgraven tot de damwanden,zodat de definitieve funderings-sloven konden worden gebouwd.Bij de eindsteunpunten zijn detubexpalen in deze sloven opge-nomen. De wandgedeelten tussen sloof en rijdek zijn vervol-gens gewapend, bekist en metzelfverdichtend beton volgeperst; de schuifbanen zijn meeingestort. Op de aansluitvlakkenzijn uit voorzorg in verband meteen eventuele krimpnaad c.q.niet volledige vulling enkeleinjectieslangen opgenomen.Om het tijdelijke middensteun-punt te ontlasten en ter voorko-ming van te veel zettingen, is hetdefinitieve middensteunpuntmet een tussenfasering en zeer3 |Isometrie van het dek enfasering: 12 m onderbestaand spoor (fase 1)en 17 tot 27 m uitbreiding aan de noordzijde(fase 2), waarvan een1,5 m brede sluitnaad(fase 3)4 |Links en rechts doortubexpalen met groutinjectie ondersteundeschuifbanen ter plaatsevan bestaand spoor, diena verdere sloop van hetbestaande viaduct enontgraving, in de funderingssloven wordenopgenomen. In het midden de definitieve funderingssloof voor de middenkolommen55bestaande situatienieuwe situatie55bestaande situatienieuwe situatie2 |Bestaand viaduct (a) ennieuwe situatie (b), zuidzijdeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenb ou wcement 2006 6 43zware vijzels op spanninggebracht (foto 6).Spoordek toekomstige uitbreidingDe definitieve middensloof, meteen doorsnede b x h = 7000 x3500 mm2, is met een tussenstort(tussen dek-noord en dek-zuid)uitgevoerd om zettingsverschil-len als gevolg van het gefaseerdbelasten tot een minimum tebeperken.Het noordelijke spoordek is, nietmeer gehinderd door spoor inexploitatie, wel weer circa 850 mmverhoogd gebouwd in verband metde vereiste doorrijhoogte en debovenleiding voor de trolleybus-sen. De wandgedeelten tussensloof en rijdek zijn vervolgensgewapend, bekist en gestort tot opcirca 1 m uit het dek.De schuifbanen fungeren nu alsdefinitief steunpunt. Het aflatenhierop is met een tussenstort van`kolommen' gerealiseerd,zodanig dat voldoende ruimteoverbleef voor plaatsing van devijzels.De laatste aanstort is weer metzelfverdichtend beton gereali-seerd, waarbij ook hier de schuif-banen mee zijn ingestort.De beide spoordekken zijn in deeindfase door het bekisten enwapenen en storten van de 1,5 mbrede tussenvoeg gekoppeld.V l e u g e l w a n d e nHet talud 2:3 in de relatief hogespoordijk noodzaakte tot lange vleu-gels, circa 12,5 m. Na inmetingbleken de damwanden in het spoorongunstig geplaatst, zodat degewenste dikte van de vleugelwan-den niet meer mogelijk was. Devleugelwanden zijn daartoe verstijfdmet van de damwanden ge?soleerdeGewi-ankerstangen, verankerd aande tegenoverliggende damwanden.Aangetoond is dat het bezwijkenvan een ankerstang niet leidt tot hetbezwijken van de vleugelwand.B e k i s t i n gDe bekisting van beide bouwfasenis aangebracht op houten gordin-gen, ondersteund door stalenhulpliggers op stalen torens opstelconplaten (foto 7). Voor desterke krommingen nabij deopleggingen zijn lichte stalenspantjes ontworpen (foto 8). Hetgeheel is vanwege de krommingmet drie dunne lagen houtenbekistingsplaten afgedekt, waaropeen deklaag van 5 mm betonplex.Ter plaatse van het middensteun-punt zijn in verband met de 3D-vormgeving grote EPS - 30 kg/m3(polystyreen) inzetblokken toege-past. Deze zijn uit de vormteke-ning 3D digitaal gefreesd en ver-volgens op de stortvlakken van eenharde polyester toplaag voorzien.5 |Tijdelijk stalen buizenframe op laaggelegenschuifbaan, 5 m naastdefinitieve middensteunpunt; oude viaductinmiddels gesloopt6 |Vijzelen as D zuid2C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2006 644W a p e n i n g / v o o r s p a n n i n gVanwege de gekromde vorm wasvoor de dwarswapening veelmontagewapening nodig. Bij demiddensteunpunten is naast dekolomwapening een aparte huid-wapening met een kleinere ken-middellijn toegepast (foto 9).De lokaal sterk verlopende langs-doorsnede, alsmede de tijdelijkverschoven middenoplegging bijspoordek-zuid hebben geleid toteen ingewikkeld derde-graadskabelverloop (foto 10). Daarbij isgebruikgemaakt van de program-ma's ALP en Esa Prima WIN(invoer dwangkrachten uit hetkabelverloop).Een door de opdrachtgever opge-legde interpretatie van de eisenten aanzien van trekspanningenheeft tot een relatief hoog wape-ningspercentage FeB 500 geleid.Voor de beide spoordekken iscirca 1125 + 2100 = 3225 m3beton gebruikt met gemiddeldcirca 150 kg/m3FeB 500 en circa50 kg/m3FeP 1860.M a a t e g e l e n t e g e ns c h e u r v o r m i n gDe fundamenten zijn uitgevoerdin C28/35, met 330 kg/m3CEMIII/B 42,5 LH HS; de spoordek-ken in C35/45, met 380 kg/m3CEM III/B 42,5 LH HS.Om scheurvorming in de jongefase van verhardend beton tevoorkomen, zijn maatregelengetroffen voor temperatuurbe-heersing. Als eis was gesteld datde spanning die gedurende deverharding in het beton zou ont-staan, niet groter mocht wordendan 50% van de aanwezige trek-sterkte. Hiertoe zijn simulatiesuitgevoerd met het programmaHEAT van FEMMASSE. Dit heeftuiteindelijk geleid tot de vol-gende maatregelen:? de funderingssloven en hetspoordek zijn tijdens het ver-harden gedurende 1 tot 6weken, afhankelijk van deafmetingen, ge?soleerd(R-waarde circa 0,46 m2K/W);? bij de storten tussen of tegenverharde onderdelen (wanden,kolommen en stortnaad tussende beide spoordekken) is naasteen beperking van de specie-temperatuur, gedurende circa1 week gekoeld.Ondanks deze maatregelen is bijde middenkolommen toch watlichte scheurvorming geconsta-teerd. nProjectgegevensopdrachtgever:Gemeente Arnhem en Proraildirectie en bouwtoezicht:Arcadis Bouw/Infraarchitect:UNStudio (Van Berkel & Bos Architec-tuurbureau)constructeur:IV-Infra, Nieuwegeinaannemer:Aannemingsbedrijf Dubbers-Malden(Dura Vermeer Beton- en Waterbouw)scheurbeheersing:Intronleverancier bekisting:DOKA Nederland7 |Ondersteuning dekbekisting8 |Ondersteuning bekistingnabij opleggingen9 |Wapening middensteunpunt10 | Aanbrengen voorspankokers als derdegraadskrommen