Aanpak Rijkswaterstaat voor tanden en nokken Beoordeling bruggen en viaducten via Raamovereenkomst Herberekeningen 1 Tand-nokconstructie in Viaduct Stadsbosch II, in de A12 bij Arnhem (foto: Chris / Wegenwiki) 1 6?CEMENT?4 2026 In dit artikel wordt de problema- tiek van de tand-nokconstructies (constructie waarbij een ligger of dek via een tand is opgelegd op een nok aan de naastgelegen con- structie, fig. 2) toegelicht . Vervol- gens wordt dieper ingegaan op de aanpak die Rijkswaterstaat heeft ontwikkeld om de bruggen en viaducten te beheren en indien nodig beheersmaatregelen te nemen. Waarom tanden en nokken? Tanden en nokken zijn bij Rijkswaterstaat met name toegepast in fly-overs en in via- ducten met springwerken (viaducten met als ondersteuning een schuine stut, als on- derdeel van een driehoek). Een bekend voor- beeld van fly-overs met tanden en nokken is Prins Clausplein (zie artikelen 'Nieuwe inspectiemethode geeft zicht op kritische tand-nokconstructies' en 'Risicogestuurde beoordeling constructieve veiligheid', elders in dit nummer). Een voorbeeld van een via- duct met springwerken en tanden en nok- ken is knooppunt Velperbroek (zie artikel 'Viaducten knooppunt Velperbroek tijdelijk ondersteund'). Door het toepassen van tanden en nokken kan slanker worden ontworpen en een gro- tere overspanning worden gehaald. Slanker ontwerpen leidt tot lagere materiaalkosten en minder grondverzet. Ook voor architec- ten geniet slanker ontwerpen de voorkeur. Het wordt over het algemeen mooier gevon- den dan het alternatief: stapelen van het brugdek op een oplegbalk of -wand. Doordat het inhangdek (met de tand) vaak wordt ge- prefabriceerd, is er op de bouwlocatie min- der hinder en hoeft de weg niet (langdurig) te worden gestremd. Grotere overspannin- gen worden verkregen door het toepassen van lange tafelconstructies of springwerken. Hierdoor is ondanks de beperkte dekhoogte een lange overspanning mogelijk. Nadelen van tanden en nokken ont- staan met name in de beheer- en onder- houdsfase. Problematiek tanden en nokken Tanden en nokken vormen een kritisch onderdeel van de totale constructie van een brug of viaduct. Als een tand of nok faalt, betekent dit automatisch dat het volledige brugdek faalt. Een voorbeeld waarbij een IR. KEES JAN VAN DER WILT Coördinerend Technisch Adviseur Bruggen en Viaducten Rijkswaterstaat auteur Rijkswaterstaat beheert circa 110 bruggen en viaducten met tanden en nokken, grotendeels gebouwd in de jaren zeventig. De tanden en nokken kennen risico's door onjuiste wapeningsdetaillering en door corrosie als gevolg van lekkende voegovergangen en blootstelling aan dooizouten. Hierdoor naderen veel van de bruggen en viaducten versneld het einde van de technische levensduur. Rijkswaterstaat heeft een groepsgewijze aanpak ontwikkeld, die bestaat uit archiefstudies, gerichte technische inspecties, herberekeningen en adviezen over de constructieve veiligheid. Waar nodig worden tijdelijke beheersmaatregelen genomen om de constructieve veiligheid te borgen. CEMENT 4 2026 ?7 falende nok heeft geleid tot het bezwijken van de brug is de Ponte di Annone in Brian- za, Italië, waarbij het brugdek op de onder- liggende snelweg terechtkwam (2016). Tanden en nokken kennen twee hoofdproblemen, namelijk een onjuist ont- werp van de wapening en een afname van de draagkracht door aantasting (corrosie) van de wapening. Wapeningsdetaillering?De onjuiste wape- ningsdetaillering is in 2008 al uitgbreid toe- gelicht in Cement (zie dossier 'Tanden en nokken') en kort samengevat in het artikel 'Detaillering tand-nokconstructies' elders in dit nummer . Kort gezegd gaat het om drie problemen: ophangwapening die de verkeer- de kant is opgebogen (fig. 3), de diagonale wapening die niet goed is verankerd en een te korte trekbandwapening. Aantasting?Aantasting van de tanden en nokken ontstaat doordat aan de bovenzijde van het dek, tussen de tand en nok, een voeg- overgang aanwezig is. Bij voegovergangen treedt regelmatig (na verloop van tijd) lek- kage op, wat ervoor zorgt dat water met dooizouten langs de tanden en nokken kan stromen. Als dooizouten vervolgens indrin- gen in het beton, kan na een bepaalde tijd corrosie van de wapening optreden. Omdat bij sommige tanden en nokken een scheur in de keel (binnenste hoek van de tand of nok) optreedt, kan de corrosie ook zeer lokaal ontstaan, in de vorm van putcorrosie. Of al corrosie is opgetreden bij de tan- den en nokken is vaak moeilijk vast te stel- len, omdat de nok moeilijk inspecteerbaar is. Zeker de keel van de nok (foto 4) is moei- lijk of zelfs helemaal niet inspecteerbaar. Dit komt doordat de voegruimte vol zit met vuil of tempex dat tijdens de bouw is toegepast. Als de voegruimte wel open is, dan is deze alsnog moeilijk inspecteerbaar, omdat de ruimte vaak alleen toegankelijk is van onderaf. Voor toegankelijkheid vanaf boven moet het voegsysteem vaak eerst (deels) worden verwijderd. De inspecteur voert meestal met behulp van een endoscoop een visuele inspectie uit. Dit geeft maar een be- perkt beeld van de nok; een scheur precies in de keel is niet altijd goed vast te stellen. Bovendien is zonder destructief onderzoek van het beton de mate van corrosie niet vast te stellen. Constructieve beoordeling onjuiste detaillering Rijkswaterstaat heeft circa 10 jaar geleden ingezet op een groepsaanpak voor het beoor- delen van bruggen en viaducten. Met een groepsaanpak wordt bedoeld dat voor gelijk- soortige bruggen (constructietype) eenzelfde soort systematiek wordt toegepast om brug- gen te beoordelen op constructieve veilig- heid. 2 Tand-nokconstructie in een brug (bron: Rijkswaterstaat) BUREAU HERBEREKENINGEN Binnen Bureau Herberekeningen werken Rijkswaterstaat GPO, zes (combinaties van) ingenieurs- en adviesbureaus en kennisinstituten gelijkwaardig samen. De bureaus zijn: - Antea Group ? Boorsma - Arcadis ? SBE (ondersteund door NLyse) - Arup ? IV ? Wagemaker - Haskoning - Sweco Nederland ? Nebest - Witteveen+Bos 2 8?CEMENT?4 2026 Een van de constructietypen is dat van de bruggen en viaducten met tanden en nok- ken. De eerste stap voor dit constructietype was een inventarisatie van alle viaducten in het areaal van Rijkswaterstaat en hoe deze viaducten zijn ontworpen. Dit is vervolgens verder uitgewerkt naar een quickscan tan- den en nokken. Met deze quickscan, uitgevoerd door Wagemaker en TNO, zijn 59 bruggen en via- ducten met tanden en nokken beoordeeld. De belangrijkste conclusies waren dat een groot deel van de tanden en nokken een onjuiste wapeningsdetaillering heeft, uit- gaande van de detailleringsregels van de Eurocode. Hierdoor kon destijds niet wor- den vastgesteld of deze bruggen en viaduc- ten voldoende draagvermogen hadden. Internationaal onderzoek?Vanwege deze conclusie is vervolgens gekozen om meer onderzoek te doen naar tanden en nokken met onjuiste wapeningsdetaillering. Eerst is door TNO een inventarisatie gedaan van we- tenschappelijk onderzoek dat internationaal beschikbaar is over tanden en nokken met onjuiste wapeningsdetaillering. Dit bleek helaas zeer beperkt. De reden is dat, hoewel er wel veel onderzoek naar is gedaan, tanden en nokken internationaal anders worden gedetailleerd dan in Nederland gangbaar is. De enige twee onderzoeken waarover infor- matie te vinden was, zijn de zogenoemde Kleinman-proef (naar prof. Cees Kleinman, zie artikelenserie 'Nokken met die tanden' uit 2006) en de Steinle-proef (naar prof. Alfred Steinle). Beide proeven zijn met een niet-lineaire eindige-elementenanalyse (NL-EEA) nagerekend. Zie verder het artikel 'Modelleringsstrategie foutief gedetailleerde tand-nokconstructies', elders in dit nummer. Rijkswaterstaat heeft deze reken­ methodiek met NL-EEA overgenomen als toetsingsmethodiek voor de tanden en nok - ken met onjuiste wapeningsdetaillering. Met de methode wordt een representatief deel van de bruggen en viaducten met tan - den en nokken constructief beoordeeld (als onderdeel van de groepsbeoordeling voor alle 110 bruggen en viaducten). Dus niet álle brug - gen en viaducten met tanden en nokken wor- den individueel beoordeeld. Dit is ook niet nodig, omdat van veel bruggen en viaducten 'tweelingen' aanwezig zijn. Een voorbeeld daarvan is knooppunt Velperbroek. Dit knooppunt heeft vier nagenoeg gelijke via - ducten. In dit geval is maar één NL-EEA-­ berekening nodig. Ook wanneer bruggen en viaducten binnen één aanlegproject zijn ge - bouwd en sterke overeenkomsten vertonen, wordt niet voor elke afzonderlijke brug of via - duct een NL-EEA-­ berekening uitgevoerd. In dat geval worden alleen de maatgevende tand en nok getoetst. 3 Onjuist gedetailleerde wapening met trekbandwapening die in de verkeerde richting is omgebogen NL-EEA- berekeningen worden uitgevoerd in de Raamover- eenkomst Herberekeningen 3 CEMENT 4 2026 ?9 Raamovereenkomst?De NL-EEA-berekenin- gen worden uitgevoerd in de Raamovereen- komst (ROK) Herberekeningen, een project van Rijkswaterstaat met zes (combinaties van) Nederlandse ingenieursbureaus (Bureau Herberekeningen). Deze samenwerkings- vorm maakt het mogelijk dat er extra onaf- hankelijke toetsen worden uitgevoerd op deze berekeningen en dat de ingenieursbu- reaus van elkaar kunnen leren om tot een goede kwaliteit te komen. De rekenmethodiek met NL-EEA-be- rekeningen is sterk afhankelijk van de wijze van modelleren van de aanhechting tussen de wapening en het beton (zie artikel 'Mo- delleringsstrategie foutief gedetailleerde tand-nokconstructies'). En deze methodiek is nog niet volledig gevalideerd, omdat, zoals gezegd, het aantal proeven naar tanden en nokken met onjuiste wapeningsdetaillering beperkt is. Daarom wordt in opdracht van Rijkswaterstaat door de TU Delft en TNO aanvullend wetenschappelijk onderzoek uit- gevoerd naar de draagkracht van tanden en nokken met onjuiste wapeningsdetaillering (zie artikel 'Onderzoeksprogramma tanden en nokken bij de TU Delft', elders in dit num- mer). De basis voor dit onderzoek zijn de meest voorkomende wapeningsdetaillerin- gen in tanden en nokken in bruggen en via- ducten van Rijkswaterstaat. De resultaten leveren naar verwachting voldoende inzicht in de correctheid van de NL-EEA-berekenin- gen (modelleringen en uitgangspunten) en de daarbij aan te houden veiligheidsmarges. Wanneer dit onderzoek is afgerond (in 2030), zijn ook de herberekeningen afgerond en kan de constructieve groepsbeoordeling worden afgerond. Archiefstudie en inspectie Voor elk viaduct of elke brug met tanden en nokken is een archiefstudie uitgevoerd. Het doel van deze archiefstudies was om na te gaan of er signalen waren dat er eventueel al aantasting aan de tand of nok door corrosie 4 4 Inspectie tand-nokconstructie (foto: Ruud Meijer, Platform Voegovergangen en Opleggingen / Concept Ingenieurs) 10?CEMENT?4 2026 5 Rijkswaterstaat heeft samen met Concept Ingenieurs een nieuwe metho- diek ontwikkeld voor gerichte technische inspectie 5 Nok aangetast door corrosie, tijdens renovatiewerkzaamheden (foto: Rijkswaterstaat) heeft opgetreden. Signalen van aantasting zijn onder andere dat de voegovergangen lekken, dat bij zichtbare delen van de tan- den en nokken corrosie van de wapening is opgetreden, of dat er degradatie van het be- ton is geconstateerd. Deze signalen geven een vermoeden dat er mogelijk ook aantas- ting opgetreden zou kunnen zijn op de meest kritische locaties van de tand of nok: in de keel bij de ophangwapening. Daar- naast is gekeken naar overige factoren die invloed hebben op aantasting, zoals de be- tondekking. Voor elk viaduct zijn deze signa- len en factoren omgezet in een score op 'mogelijke aantasting door corrosie'. Via- ducten met een hoge score zijn als eerste geprioriteerd, Viaducten met een hoge score zijn als eerste geprioriteerd, om een gerichte technische inspectie uit te voeren om de mate van aantasting goed in beeld te bren- gen (foto 4). Specifiek voor de tanden en nokken heeft Rijkswaterstaat in samenwerking met Concept Ingenieurs een nieuwe methodiek voor gerichte technische inspectie ontwik - keld (GTI). In het verleden werden de inspec- ties vanaf de onderzijde van het dek uitge- voerd, wat geen goed beeld gaf van de meest kritische locaties van de nok, zoals de keel. En hoewel vanaf onderaf wel een visuele inspectie kan worden uitgevoerd, is het niet mogelijk de daadwerkelijke afname van de wapening door corrosie te meten. Dit komt doordat de voegruimtes niet goed bereikbaar zijn. De nieuwe methodiek gaat uit van een inspectie vanaf de bovenzijde van het dek. De voegovergang wordt aan de bovenzijde verwijderd en vervolgens wordt een uitge - breide technische inspectie uitgevoerd. De inspectie bestaat bijvoorbeeld uit dekkings - metingen, potentiaalmetingen, het boren van kernen voor het bepalen van chloride- indringing of het vrijmaken van een aantal wapeningsstaven om wapeningsdiameters (corrosie) te bepalen. Met deze inspectietech - niek kan nauwkeurig worden vastgesteld of corrosie al is opgetreden en in welke mate deze heeft geleid tot wapeningsafname. CEMENT 4 2026 ?11 De nieuwe methodiek is onder andere toege- past bij Prins Clausplein (zie artikel 'Nieuwe inspectiemethode geeft zicht op kritische tand-nokconstructies' van Concept Ingeni - eurs, elders in dit nummer). Advies constructieve veiligheid Na afronding van een herberekening en/of een gerichte technische inspectie wordt door de afdeling Bruggen en Viaducten van Rijks- waterstaat een intern constructief advies opgesteld. In dit advies worden de bevindin- gen vertaald naar een advies voor de be- heerder van de brug of het viaduct. Meestal volgt uit de herberekening of inspectie dat de constructie voldoet aan het minimaal be- nodigde veiligheidsniveau volgens de normen en richtlijnen (Eurocodes, NEN 8700-serie en Richtlijn bestaande Kunstwerken (RBK)). In dat geval zijn geen beheersmaatregelen nodig en wordt de brug of het viaduct op 'groen' gezet in het dashboard constructieve veiligheid van Rijkswaterstaat. Als uit de berekening volgt dat de con- structie niet voldoet aan het veiligheidsniveau of als uit de inspectie volgt dat er al aantas- ting heeft plaatsgevonden, zijn er vaak wel beheersmaatregelen nodig. Mogelijke maat- regelen zijn onder andere het versterken of ondersteunen van het constructiedeel (vaak de nok), een (as-)lastbeperking voor vracht- wagens door middel van bebording, aanpas- singen aan de rijbaanindeling, monitoring of maatregelen om de aantasting te vertragen. Bij meerdere bruggen en viaducten met tan- den en nokken zijn het afgelopen jaar be- heersmaatregelen genomen. Dit geldt voor een deel van de 17 bruggen en viaducten met tanden en nokken met een verhoogd risico (zie bericht 'Maatregelen bij bruggen en viaducten met tand-nokconstructie' op Cementonline). Bij knooppunt Velperbroek is bijvoorbeeld gekozen voor een ondersteu- ningsconstructie in combinatie met een be- perking van het gebruik voor zwaar vracht- verkeer. Bij meerdere bruggen en viaducten met tanden en nokken wordt op dit moment een gerichte technische inspectie voorbe- reid of wordt een herberekening uitgevoerd. Dit zal ook worden opgevolgd met een con- structief advies. Indien nodig adviseert de afdeling Bruggen en Viaducten beheers- maatregelen om de veiligheid voor de weg- gebruikers te kunnen blijven borgen. De beheersmaatregelen vormen geen eind- oplossing, maar worden ingezet om de con- structieve veiligheid te borgen totdat de brug kan worden versterkt of vervangen. Voor bruggen en viaducten met tanden en nokken is vervanging op dit moment de eni- ge haalbare optie. Een gevalideerde verster- kingstechniek die toepasbaar is op een groot deel van deze bruggen en viaducten is na- melijk nog niet beschikbaar. Een uitdaging bij het toepassen van versterkingstechnie- ken is de mogelijke aanwezigheid van chlori- den, die ook nieuwe constructie-elementen kunnen aantasten. Daarnaast is in bestaan- de tanden en nokken vaak al veel wapening aanwezig, waardoor de beschikbare ruimte voor het aanbrengen van extra wapenings- staven beperkt is. Het is bovendien wense- lijk dat de versterkingstechnieken in korte tijd kunnen worden aangebracht, zodat de verkeershinder zoveel mogelijk wordt beperkt. Tijdige signalering Rijkswaterstaat staat de komende jaren voor de opgave om bruggen en viaducten met tanden en nokken veilig en beschikbaar te houden totdat vervanging of versterking kan plaatsvinden. Met een gestructureerde groepsaanpak worden eventuele veiligheids- risico's tijdig en onderbouwd gesignaleerd. Waar nodig worden beheersmaatregelen genomen, die soms gepaard gaan met tijde- lijke verkeershinder. Voor nieuwbouw sluit Rijkswaterstaat het gebruik van tanden en nokken in brug- gen en viaducten uit, vanwege toekomstige beheer- en onderhoudsproblemen.? Voor nieuw- bouw sluit Rijkswaterstaat het gebruik van tanden en nok- ken in bruggen en viaducten uit MEER LEZEN Meer over tand-nokconstructies staat in het dossier 'Tanden en nokken' op Cementonline. 12?CEMENT?4 2026