thema`Zwevend'dek in fly-over6201416thema`Zwevend'dekin fly-over1Fly-over Riekerpolder dicht op bestaand spoor en A4 gebouwdRiekerpolder is een belangrijk spoorknooppunt aande zuidwestzijde van Amsterdam. Ten behoeve vande spoorverdubbeling in het kader van OV SAALwordt hier een nieuwe fly-over gerealiseerd. Hetkunstwerk (KW4C) wordt gebouwd tussen diverse indienst zijnde sporen. Gezien de complexe omgevingis tijdens de uitwerking van het voorlopig ontwerpbesloten het spoordek uit te voeren in prefab beton.Cement_06_2014 16 26-09-14 11:10`Zwevend'dek in fly-over 62014 17De Zuidtak van OV SAAL buigt aan de westzijde, ter plaatsevan de Riekerpolderaansluiting, af richting Amsterdam Sloter-dijk. Bij deze aansluiting wordt onder meer een enkelsporigefly-over gebouwd over de J. Huizingalaan, de bestaande sporenen de noordelijke hoofdrijbaan en de parallelbaan van de A4.Deze fly-over heeft een lengte van bijna 400 m en heeft eengebogen vorm met een bochtstraal van 425 m.VormgevingHet kunstwerk kenmerkt zich door het gekromde dek, dat isopgebouwd uit kokervormige prefab balken en ZIP-liggers.Hier bovenop zijn ter plaatse gestorte wanden aangebracht diedienst doen als kering van het ballastbed en de ontsporings-geleiding. Deze wanden zijn in lengterichting gedilateerd enwerken verder niet mee in de krachtswerking van het dek. Aande buitenste wanden zijn prefabbetonnen randelementenbevestigd (fig. 3, 4 en 5).Het dek wordt ondersteund door ronde kolommen die naarboven toe uitlopen. Omdat het dek breder is dan de kolommen,komt het aan de buitenzijde `vrij' van de steunpunten. Ditaccentueert de lengte van het `zwevende' dek. De prefab liggersvan het dek hebben een lichte kleur en steken naar buiten uitten opzichte van de randelementen en de hekwerken op hetdek. Deze randpanelen en hekwerken zijn antracietgrijs enhebben beide een horizontale belijning. Dit accentueert dehorizontale lijn van het dek (fig. 2).Tijdens het ontwerp van het kunstwerk waren de posities vande bovenleidingsmasten nog niet bekend. Door de gewenstevormgeving van het kunstwerk was het aan de buitenzijdeplaatsen van de masten geen optie. Daarom zijn de wanden ophet dek over de gehele lengte van het kunstwerk aan minimaal??n zijde extra breed uitgevoerd (breedte minimaal 800 mm),waardoor op iedere willekeurige positie een bovenleidingsmastkan worden geplaatst.Op drie plaatsen was een enkele ronde kolom niet mogelijkdoor de positie van de onderliggende sporen. Op deze locatiesis een portaalconstructie bestaande uit twee ovaalvormigekolommen gerealiseerd. Hier zullen de toekomstige midden-sporen de fly-over onderlangs kruisen.De poeren onder de steunpunten zijn waar mogelijk ondermaaiveld weggewerkt. Direct naast de snelweg en in demiddenberm was dit niet mogelijk in verband met de beperktbeschikbare ruimte. Op die plaatsen zijn ze visueel weggewerktachter betonnen barriers langs de snelweg.Constructieve opzet veldenDe fly-over heeft 16 velden, vari?rend in overspanning van18 tot 36 m (fig. 6 ). Deze velden kennen in totaal drie verschil-lende doorsneden, met variatie in toepassing van kokervormigeprefab balken en ZIP-liggers.Vanuit vormgevingstechnisch oogpunt waren onderslagbalkenonder de liggers geen optie. Bovendien waren steunpunten meteen enkele slanke kolom wenselijk. Dit heeft geleid tot eenontwerp waarbij de uitstekende randkokers niet direct zijnopgelegd op de kolommen, maar met een natte-knoopverbin-ding aan de middelste liggers hangen.Om deze verbinding mogelijk te maken, zijn de koppen van derandliggers achter het hamereind uitgevoerd met alleen devloer en de buitenwand van de koker. Hierdoor ontstaat eenbakje waar een in situ koppeling tussen randligger en midden-ligger kon worden gecre?erd (fig. 7 ).De overdracht van de dwarskracht tussen de randligger enmiddenliggers wordt bewerkstelligd door een profilering in dezijkant van de middenliggers. De momentverbinding wordtverzorgd door een zware trekwapening in de druklaag. Op dezemanier is geen dwarsvoorspanning benodigd.ing. Hugo Vlieland MSEng, ir. Mark de KruijfAlliantie Amsterdamse WALTZ / CombinatieNieuwe Meer Sporening. Victor MesselinkAlliantie Amsterdamse WALTZ / Van Hattum enBlankevoort1 Bouw van de enkelsporige fly-over bij deRiekerpolderaansluitingfoto: Jos van Zetten2 Visualisatie kruising fly-over met A4 NoordArtist's impression: Studio SK, Paul van de Ree2Cement_06_2014 17 26-09-14 11:10thema`Zwevend'dek in fly-over6201418NW1PVRinspectie-padPVRinspectie-padPVRinspectie-padleuningprefabrandelementleuning74802065430011157480206543001115prefabrandelementleuningprefabrandelementprefabrandligger OA 1200prefabrandligger OA 1200prefabrandligger OA 1200prefabrandliggerOA 1200prefabrandliggerOA 12001% 1%1%in situ druklaagin situ druklaag in situ druklaagK&LHWAK&LHWAK&LHWA1200106512001065300300256525661200106512001065300300256510633463346590012001063900120030030025664x prefabrandligger LZ 12003x prefabrandligger OA 1200prefabrandligger OA 12003x prefabrandligger OA 1200PVR-GC 25 kV PVR-GC 25 kVPVR-GC 25 kV400 215042006750NW1 NW10A6541 2 30KW 04A - bestaande flyoverKW 04B - nieuw dubbelsporig viaduct- nieuw spoorviaduct18 m m81 m8124,8 m20,2 m22 m36 m31,8 m33,7 m34,7 m25,7 m29 m27 m18 m 18mm81 KW04C ? nieuwe fly-overRijksweg A4Rijksweg A4Rijksweg A4bestaand viaduct A4 zuidbestaand viaduct A4 noordJ.HuizingalaanJ.Huizingalaan789101112131415163 Doorsnede dekconstructie stramien 0-A t.m. 54 Doorsnede dekconstructie stramien 5 t.m. 105 Doorsnede dekconstructie stramien 10 t.m. 166 Overzicht stramienen7 Natte knoop tussen randliggers en middenliggers8 Overzicht ophangconstructievanwege de te grote overspanningen. Het dek bestaat hier uitvijf prefab voorgespannen kokerliggers (hoogte 1200 mm) meteen druklaag (dikte 300 mm). Het brugdek dat hierdoor wordtgevormd heeft een breedte van 7,48 m. De drie middelstekokerliggers zijn opgelegd op de steunpunten en de twee rand-kokers zijn weer opgehangen aan de middenliggers (fig. 4).Stramien 10 t.m. 16De laatste zes velden, met overspanningen vari?rend van 29 tot36 m, bestaan uit drie hoge kokerliggers (hoogte 2100 mm) metaan beide zijden een kleinere kokerligger (hoogte 1200 mm) eneen druklaag (dikte 300 mm). De drie hoge kokerliggers zijnopgelegd op de steunpunten en ook hier zijn de twee randko-kers opgehangen aan de middenliggers (fig. 5).Stramien 0-A t.m. 5De eerste zes velden, met overspanningen van circa 18 m,bestaan uit prefab voorgespannen ZIP-liggers (hoogte1200 mm), twee kokerliggers aan beide zijden en een druklaag(dikte 300 mm). Het brugdek dat hierdoor wordt gevormdheeft een breedte van 6,75 m. Tussen stramien 3 en 5 wordt dedekbreedte geleidelijk vergroot tot 7,48 m. Deze verbreding vanhet dek wordt gerealiseerd door een vari?rende breedte van derandliggers. De vier ZIP-liggers zijn opgelegd op de kolommenen de twee randkokers zijn opgehangen aan de middelsteliggers (fig. 3).Stramien 5 t.m. 10De volgende vier velden, met overspanningen vari?rend vancirca 20,5 tot 27 m, waren niet met ZIP-liggers mogelijk63 4 5Werkvolgorde veldenElke overspanning is aan de hand van de volgendestappen gerealiseerd:? montage middenliggers;? aanbrengen balken ophangconstructie op de driemiddenliggers;? monteren evenaars aan hijslussen randligger;? monteren randbalken aan de ophangconstructie;? aanbrengen wapening voor druklaag en natteknoop;? storten in situ beton voor druklaag en natte knoop;? uitharden in situ betonnen druklaag;? verwijderen ophangconstructie.Cement_06_2014 18 26-09-14 11:11`Zwevend'dek in fly-over 62014 19trekwapeningin druklaag1350180+ variabelankers uitzijvlak randligger114036084030015 stk. 25(kopvlak randligger)zijvlak betonliggeropgeruwdstekeinden uitzijvlak hoofdliggerankers uitkopvlak randligger764074801200210030001480 1480AA20740druklaag ?n de natte knoop moesten kunnen opnemen, zijn dehijslussen verzwaard uitgevoerd. Omdat het bezwijken van dehijslussen zou leiden tot het bezwijken van de gehele construc-tie en gezien het feit dat deze tijdelijke situatie geen standaard-situatie was, zijn alle hijslussen getest op de maximaal optre-dende belasting.SteunpuntenAlle velden zijn statisch bepaald opgelegd op de tussensteun-punten. Er worden geen buigslappe voegen toegepast voor deovergang tussen de velden. De druklaag is gedilateerd en voor-zien van een afdekplaat om het indringen van ballast in devoegen te voorkomen (fig. 11a).Op drie locaties worden portaalconstructies gerealiseerd inplaats van de hiervoor beschreven kolomconstructies. Deliggers sluiten op deze locaties aan op een ge?ntegreerde pijler-balk die aan de buitenzijde op kolommen is gelegd (fig. 12).Door de grote lengte van het kunstwerk en de krappe boog-straal zijn de horizontale krachten van remmen/aanzetten, decentrifugale krachten, temperatuur, evenals krimp en kruipbepalend geweest voor het ontwerp van de steunpunten. Eenessentieel uitgangspunt was dat de spanningen in de spoorstaafen de verschilverplaatsingen tussen spoor en kunstwerk binnenaanvaardbare grenzen blijven. Met een langskrachtenanalyse isOphangconstructieOmdat de randliggers via natte knopen aan de middenliggershangen, moesten de randliggers, voordat de natte knopen warengerealiseerd, tijdelijk worden opgehangen. Vanwege de omlig-gende in dienst zijnde sporen en de in gebruik zijnde wegen wasbij de meeste kolommen een tijdelijke ondersteuning niet moge-lijk. Daarom is ervoor gekozen de randliggers tijdelijk met eenophangconstructie te bevestigen aan de middelste kokers (fig. 8).Bij het ontwerp van deze ophangconstructie zijn alle mogelijkeafwijkingen, scheefstanden, zeegverschillen en vervormingenvan de verschillende veldconstructies beschouwd. Dit heeftgeresulteerd in een ophangconstructie die op meerdere manie-ren verstelbaar is en voor alle velden toepasbaar.Als eerste zijn de middelste liggers op de kolommen geplaatst,inclusief de noodzakelijke dwars- en langsfixaties van het dek.Hierna is de ophangconstructie op de middenliggers gemon-teerd. Deze constructie bestaat uit twee HE700B-balken en ismet mechanische koppelingen op de middenliggers gefixeerd,zodat druk- en trekbelasting kunnen worden overgedragennaar de middenliggers.De randliggers zijn met evenaars gehesen en via de zijkantnaast de hoofdliggers opgehangen (foto 9 en 10). De evenaarszijn met zandpotten of vijzels opgelegd op de ophangconstruc-tie, zodat de randliggers exact op hoogte konden wordengesteld. Vervolgens zijn de natte knoop en de druklaag gestort.Toen die waren uitgehard, is de ophangconstructie vanaf debovenzijde van het dek verwijderd en was zij beschikbaar vooreen volgend veld.De hijslussen van de prefab liggers worden gewoonlijk belastmet voornamelijk het eigen gewicht van de liggers. Omdat deliggers tijdelijk (circa 6 tot 8 weken) aan de hijslussen van deprefab ligger bleven hangen en ze ook de belasting van de78a8b016_022_11_fly_over_riekerpolder.indd 19 26-09-14 11:23thema`Zwevend'dek in fly-over6201420910B.S.B.S.5050750 750voegge?ntegreerdepijlerbalk in situprefab liggerOA 2100tijdelijkeondersteunings-constructietijdelijkeondersteunings-constructieportaal-kolomvoegdruklaagdruklaagRVS afdekplaatRVS afdekplaathamereindprefab kolomprefabliggerOA 1200prefab liggerOA 1200Het bovenste gedeelte van de kolommen is uitgevoerd als eengrote prefab `bloempot' (foto 15). Een massieve uitvoering inprefab was vanwege het grote gewicht praktisch niet te vervoe-ren en te hanteren. De bloempot is aan de bovenzijde afgewa-pend en volgestort, waarbij de prefab wanden als bekistingdienden. Deze bouwwijze zonder aparte bekisting verkortte debouwtijd aanzienlijk. De prefab schil is uitgevoerd in betons-terkteklasse C53/65.Het overige in situ deel van de kolom en de vulling van debloempot zijn uitgevoerd in betonsterkteklasse C35/45.De hoofdwapening van de kegel is opgenomen in de prefabschil. Deze prefab schil is berekend op de stortbelasting tengevolge van de in situ gestorte betonvulling. Het in situ deelvan de kegel is voorzien van splijtwapening om de geconcen-de minimaal benodigde horizontale stijfheid van elke rempijlerberekend. Om voldoende horizontale stijfheid te kunnenleveren, moet elke kolom in de bruikbaarheidsgrenstoestandongescheurd blijven, zodat een hogere elasticiteitsmodulusvoor het beton kon worden aangehouden.Voor de steunpunten in de smalle middenberm van de A4 entussen de A4 en het bestaande spoor vormde het halen vanvoldoende horizontale stijfheid een uitdaging. De trein kruistde snelweg en het bestaande spoor onder een hoek van circa35?. De langsstijfheid is daarom voornamelijk gezocht in het,evenwijdig aan de middenberm, langwerpig maken van depoeren. De poeren hebben een lengte van 14 m en een breedtevan slechts 3,6 m.Om de krachten op de onderbouw te beperken, zorgt elk steun-punt voor de horizontale stabiliteit van het veld ten oostenervan. Stramien 0 vormt hierop een uitzondering. Dit stramienverzorgt de horizontale stabiliteit voor het veld aan beidezijden. Hierdoor hoeft het landhoofd op stramien 0-A niet alsrempijler te dienen en kon daardoor worden gefundeerd opstaal. Ook het landhoofd op stramien 16 is niet uitgevoerd alsrempijler. Het principe is weergegeven in figuur 13.Realisatie kolommenDe ronde kolommen hebben een diameter van 3,0 m. Dezediameter neemt over de bovenste 3,75 m toe tot 4,5 m, zodat ervoldoende ruimte is om de drie middelste liggers op te leggen.De verlopende diameter van de bovenzijde van de kolommenkon op veel plaatsen niet in het werk worden gestort vanwegeonvoldoende ruimte voor het aanbrengen van de bekisting.Uitvoering in prefab had daarom de voorkeur, mede om dehinder voor de omgeving te reduceren en de realisatietijd teverkorten. Het onderste gedeelte van de kolommen is wel terplaatse gestort.9 1011a 11bCement_06_2014 20 26-09-14 11:11`Zwevend'dek in fly-over 2162014NW1PVR-GC 25kVPVR-GC 25kVportaalkolomportaalkolomPVRin-spec-tie-pad111574804300 2065339010 8701%256610651200300K&LHWAge?ntegreerdepijlerbalk1 X00A1 X00Averhindering in deze richting9, 10 Inhijsen en ophangen randliggersfoto's: Dirk van Meeteren11 Details dilatatievoegen12 Portaalconstructie met ge?ntegreerde pijlerbalk as 713 Statisch systeem bovenaanzicht en langsdoorsnede14 Bouw van de fly-over vanuit de lucht gezienfoto: Your Captain Luchtfotografienitieve ontwerp volledig in 3D uitgewerkt (fig. 16). Ook is eroverleg geweest met de vlechter, zodat in het uitvoeringsont-werp geen verrassingen konden optreden voor de maakbaar-heid van de wapening. De wapening in de langsrichting van depijlerbalk is afgestemd op de stekankers die uit de prefab liggerssteken. Er was onvoldoende ruimte om de langswapeningvoorbij de steunpunten omhoog te buigen en te verankeren. Dewapening bestaat daarom uit exact op maat gemaakte stavenmet aan beide uiteinden T-heads die voor de benodigde veran-kering zorgen.FixatiepuntenVoor de afdracht van de langskrachten en de krachten dwars ophet spoor, zijn bij de overspanningen fixaties toegepast die zijntreerde belasting uit de liggers in de verlopende kegeldoorsnedein te leiden. De trekbanden en splijtwapening zijn ontworpenop basis van vakwerkanalogie.De wapening van de prefab kegel en de splijtwapening in het insitu beton blijven onderling gescheiden. De wapening in deprefab kegel is daarom ge?soleerd van de wapening in het dek.Dit ter voorkoming van aantasting van de wapening in deonderbouw door zwerfstroomcorrosie. Tevens hoefde de kolomop deze wijze niet te worden voorzien van een aardnet.De prefab kegel is voorzien van gains en is door stekkenverbonden met het onderste deel van de kolom. De stekkenhebben een vari?rende lengte om de prefab kegel gemakkelijken snel over de stekken te kunnen plaatsen. De montagetijdvanaf de vrachtwagen tot op de definitieve positie bedroeggemiddeld slechts 10 minuten.Ge?ntegreerde pijlerbalkZoals eerder beschreven is op drie locaties een portaalcon-structie met ge?ntegreerde pijlerbalken ontworpen. Tussende kolommen zijn twee pijlerbalken (voor ieder dek een) meteen breedte van 750 mm gemaakt, gescheiden door een dila-tatievoeg (fig. 11b). De kokerliggers zijn tijdens de bouwdoor een tijdelijke ondersteuningsconstructie op de funde-ringspoer ondersteund. Het in dwarsrichting voorspannenvan de pijlerbalk was niet mogelijk door de naastliggendesporen die in dienst zijn.Vanwege de beperkt beschikbare breedte van de balk, het feitdat dwarsvoorspanning niet mogelijk was en vanwege devermoeiingsbelasting, is voor de pijlerbalken zware wape-ning toegepast. Bovendien is op diverse locaties gebruikge-maakt van T-heads. De prefab-betonleverancier (Spanbeton)heeft de wapening in de ge?ntegreerde pijlerbalk in het defi-121314Cement_06_2014 21 26-09-14 11:11`Zwevend'dek in fly-over6201422thema15 Het bovenste gedeelte van de kolommen is uitgevoerd als eengrote prefab`bloempot'foto's 15, 16, 18: Dirk van Meeteren16 Detail 3D-wapening ge?ntegreerde pijlerbalk17 Plaatsen van een ligger op de oplegging, het fixatiepunttijdens montage in moesten vallen. De gains zijn na het plaat-sen van de ligger aangegoten. Foto 18 geeft het plaatsen van ??nvan de liggers op een fixatiepunt weer.De fixatienokken sluiten de rubberblokken niet helemaalrondom op, waardoor deze goed zijn te inspecteren en tevervangen. De oplegblokken liggen maximaal circa 1,2 m vande rand. De ruimte tussen de onderzijde van de ligger en debovenzijde van de kolom is, vanwege de inspecteerbaarheid,met 300 mm relatief groot gehouden.Tot slotHet ontwerpen en bouwen van een kunstwerk als de fly-over ineen zeer krappe omgeving noodzaakt tot het maken van onder-bouwde keuzen in een vroeg stadium van het ontwerp. Hierbijis de inbreng van werkvoorbereiding en uitvoering al noodza-kelijk in het begin van het ontwerp. De keuze voor uitvoeringvan het kunstwerk in prefab beton werd dan ook al vroeg in deontwerpfase gemaakt.De omvang en de exposure van het kunstwerk ter plaatse vanknooppunt Riekerpolder is zo groot, dat de gemeente Amster-dam het kunstwerk ziet als poort van Amsterdam met bijbeho-rende vormgeving.Zowel de prefab-betonleverancier als de architect zijn vanaf hetbegin betrokken geweest bij het ontwerp. De nauwe samenwer-king tussen de diverse ontwerpende partijen en de uitvoeringheeft geleid tot een ontwerp, dat veilig realiseerbaar is geblekenbinnen de beschikbare planning en buitendienststellingen vanzowel de A4 als de naastliggende sporen. Hierbij is hinder voorde omgeving tot een minimum beperkt gebleven. De gemeenteAmsterdam heeft er zo een prachtige blikvanger in de vormvan een fly-over bij gekregen. ge?ntegreerd met de oplegblokken. Het cre?ren van een afzon-derlijke verticale oplegging met oplegblokken en horizontalefixaties was niet mogelijk vanwege de beperkte ruimte op deronde kolom. Alle dekken zijn aan ??n zijde zowel in langs- alsin dwarsrichting gefixeerd en aan de andere zijde alleen indwarsrichting.De fixatiepunten zijn opgebouwd uit een stalen onder- enbovenplaat waarop stalen nokken zijn gelast. De gewapenderubberoplegblokken zijn tussen de staalplaten geplaatst. Deverbinding met de onder- en bovenbouw is gemaakt doorM30-ankers die zijn ingedraaid in de tapgaten van de staalpla-ten. In de brugdekliggers zijn gains opgenomen waar de ankers1516 17Cement_06_2014 22 26-09-14 11:11