C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 446Het Noorder Dierenpark ligt opeen uitloper van de Hondsrug.Op geringe diepte onder hetmaaiveld bevindt zich meer danvoldoende draagkrachtig zand.Het nieuw te bouwen bassinvoor de haaien kon, evenals alleandere gebouwen in het park,op staal worden gefundeerd.Daarnaast bevindt de grondwa-terspiegel ter plaatse zich op een,voor bouwers gerieflijk niveauvan ongeveer 8 m beneden maai-veld. De opdrachtgever wensteevenwel het bassin nog dieperaan te leggen; de vloer zou onge-veer 2 m lager moeten liggen dande aansluitende kelders.Besloten is de kelder geheel inbeton uit te voeren; voor het kel-derdek lag een combinatie vanstaal en beton voor de hand. Bijde bepaling van de wapening isrekening gehouden met de ge-wenste waterdichtheid van de ge-hele constructie.B e t o n t e c h n o l o g i s c h eu i t g a n g s p u n t e nReeds in een vroeg stadium werdhet Betoncentrum Noord Neder-land door de opdrachtgever ge-vraagd mee te denken over hettoe te passen beton voor het haai-enbassin. Hij wilde vooral wetenof er vanuit het `haaienmilieu'nog voorwaarden aan het betongesteld zouden moeten wordenom langdurig te kunnen voldoenaan de eis van dichtheid, zonderinvloed vanuit het beton op dekwaliteit van het bassinwater.Als eerste werd een lijst getoondvan alle mogelijke stoffen die inhet kunstmatige zeewater aanwe-zig moeten zijn om het gewenstemilieu voor haaien te scheppen.Op zichzelf is dat geen onoverko-melijk probleem, want ook voordit zeewatermilieu kan betonmet een hoogovencement en eenlage water-cementfactor voldoen-de presteren. De wanden moes-ten schoon, dicht en zonderonvolkomenheden uit de kistkomen.Voor de 7,6 m hoge, 350 en 300mm dikke wanden werd in eer-ste instantie uitgegaan van eenuitvoering met prefab betonele-menten. In verband met de be-perkte ruimte op de bouwplaatsleek dit een voor de hand liggen-de bouwmethode. Vanwege debeperkte mogelijkheid een kraante plaatsen zou de montage ech-ter niet eenvoudiger zijn dan hetplaatsen van een bekisting. Eenuitvoering in ter plaatse gestortbeton leek daardoor eveneensmogelijk.Ook is nog even bekeken of zelf-verdichtend beton hierbij eenoptie zou kunnen zijn, maar ge-zien de vorm van de wand, zon-der al te veel obstakels erin eneen goede toegankelijkheid, werdhet storten van een vrij normalebetonsamenstelling goed uit-voerbaar geacht. De wanden kon-den dan bovendien in twee fasenworden gestort, wat de eenvoudvan uitvoering ten goede kwam:de eerste fase tot net boven dewaterspiegel van het bassin(hoogte 5,4 m) en de tweede fasetot onderkant dek (hoogte 2,2 m).Bij een juiste uitvoering van destortnaad levert dit geen proble-men op voor de waterdichtheid.Voor een visueel acceptabelestortnaad werd geadviseerd terhoogte hiervan een horizontaletrapeziumvormige lat in de kistaan te brengen. Aan het boven-oppervlak van de stortnaad in dewand moet in zo'n geval natuur-lijk goede aandacht wordengeschonken, maar eigenlijk wijktdat niet af van de aandacht diegeldt bij het storten van de wandop de vloer. Een goede methodevoor de gewenste aansluiting ishet uitwassen van het aansluit-oppervlak na het opstijven. Hetaanbrengen van een strook ver-tragingspapier kan hiervoor eengoed hulpmiddel zijn.Voor het verkrijgen van een goeddicht wandoppervlak zonderluchtbellen, wat hier een absolu-te noodzaak was, moet de vrije-valhoogte van de betonspecie zoklein mogelijk zijn om extraluchtinsluitingen tijdens hetstorten te voorkomen. BovendienNoorder Dierenpark EmmenBeperkte ruimte voor groterhaaienverblijfW. Dorst, BSH Bouwadvies, Nieuw Dordrechting. J.H. Holthuis, Betoncentrum Noord Nederland, HoogkerkM. Kuis, Dirk Verstoep, Zuidbroek *)*) Dirk Verstoep Zuidbroek is een handelsnaam van het huidige BAM NBM Beton- & Industriebouw BV Noord-OostHet nieuwe verblijf voor de zeven citroenhaaien van het Noorder Dierenparkte Emmen is gebouwd als een kelder naast het hoofdgebouw van hetBiochron. In het ontwerpstadium is veel aandacht besteed aan de bescher-ming van het beton tegen zout water, en omgekeerd aan het leefmilieu van dehaaien in verband met mogelijk vrijkomende stoffen uit het beton, aan de uit-voering van het kelderdek en aan de keuze van een coating.C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 4 47moeten de stortlagen niet tehoog worden gekozen om eengoede verdichting, met name aanhet wandoppervlak, te kunnenrealiseren.Uiteindelijk werd op basis van ditadvies gekozen voor een uitvoe-ring met in het werk gestortbeton.Beperking scheurvormingDe wand was oorspronkelijkconstructief uitgerekend in eensterkteklasse B 25. Omdat van-wege het zeewatermilieu eenwater-cementfactor van 0,45moest worden aangehouden, zalde werkelijke betonsterkte aan-zienlijk hoger worden. Dat kanconsequenties hebben voor descheurgevoeligheid indien daar-mee bij de bepaling van de hori-zontale verdeelwapening onvol-doende rekening wordt gehou-den. Het daarvoor veelal gehan-teerde minimum-wapeningsper-centage is immers gebaseerd opde gekozen sterkteklasse.Ofschoon dit type wanden inhorizontale lengterichting veelalniet constructief wordt belast,hebben er door temperatuuref-fecten en vochtmigraties natuur-lijk wel vervormingen plaats die,indien verhinderd door bijvoor-beeld de zijwanden `waartussen'de betreffende vrij lange wandstaat, kunnen leiden tot spannin-gen.Het scheurmoment ligt voorbeton met een hogere werkelijkesterkte natuurlijk hoger dan voorB 25 en op dat moment moet ervoldoende wapening aanwezigzijn om niet tot of over de vloei-spanning heen belast te worden.Als dat wel gebeurt, kan de wape-ning niet datgene doen waarvanbij gewapend beton wordt uitge-gaan, namelijk dat er in de trek-zone een zodanig fijn verdeeldmicro-scheurensysteem ontstaatdat de constructie in praktischezin ongescheurd wordt geacht.Als dit niet geheel lukt en er ont-staat toch een zichtbaar scheur-tje, ontstaat er vaak enige onge-rustheid. Als de scheurvormingzich echter beperkt tot circa 0,1mm, kan door het self-healingeffect van beton die ongerustheidweer worden weggenomen.U i t v o e r i n gIn januari 2000 is de aannemerop basis van een ingediende pre-kwalificatie uitgenodigd om inopen begroting een aanbiedingte doen voor het nieuwe haaien-bassin. Op basis van het toenvoorliggende ontwerp is meege-dacht bij het zoeken naar oplos-singen die beter in het budgeten de planning zouden passen.De twee voornaamste aanpassin-gen in het ontwerp die hieruitvoortgekomen zijn, hebben be-trekking op het dek en de liningin het bassin.Bij de uitvoering, die plaatshadvan maart 2000 tot en met sep-tember 2000, was een aantal bij-zondere aspecten aan de orde.BouwputVoor het diepe bassin moest eencirca 9 m diepe bouwput wordengegraven. Op zichzelf geen pro-bleem, zeker niet gezien de goe-de zandondergrond. Maar aantwee zijden bevond zich bebou-wing, terwijl aan een derde zijdetwee monumentale lindebomenstonden. Ontgraving onder na-tuurlijk talud was derhalve nietmogelijk. Een damwandkuip hei-en was eveneens uit den boze: ditzou teveel `stress' bij de dierenkunnen veroorzaken.Ter plaatse van de lindebomenen bij een deel van de bebouwingzijn Berlinerwanden toegepast(foto 1). Hiertoe zijn stalen HE-balken in de grond gespotenwaartussen houten schotten wer-1 | Ontgraving metBerlinerwanden alsgrondkeringfoto's: L. LentzC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 448den aangebracht als grondke-ring. Gezien de te overbruggenhoogte zijn deze wanden op tweeniveaus geplaatst.De fundering van de aangren-zende bebouwing ligt circa 2 mhoger dan de aanlegdiepte vanhet bassin. Om toch loodrecht tekunnen ontgraven, is de zand-grond onder deze bebouwinggestabiliseerd door injecteren(foto 2). Er zijn diverse injectie-leidingen in de grond onder debestaande bebouwing aange-bracht, waarna een dun vloeibaarinjectiemiddel is ingespoten. Naeen verharding van zeven dagenwas de grond geheel gestabili-seerd. Deze methode was moge-lijk doordat sprake was van eenhomogene, goed doorlatendezandlaag, zonder storende lagenals klei, veen of puin.BouwvolgordeHet bassin, inclusief de publieks-ruimten, bestaat uit vijf verschil-lende bouwniveaus. De bodemvan het bassin ligt het diepst (peil? 7400) (foto 3, fig. 4), de naast-gelegen publieksruimte ligt op? 6800, de toegang tot de pu-blieksruimte op ? 4850, de ruim-ten voor de verzorging op ? 2200en het dek ligt uiteindelijk op+ 400. Daarnaast liggen de tech-nische ruimten, waar het bassin-water wordt gefilterd, ook optwee niveaus (? 4800 en ? 3900).Door al deze verschillende ni-veaus was de bouwvolgorde eenkritische factor. Vertraging opeen niveau zou direct gevolgenhebben voor het volgende ni-veau.Voor de 7,6 m hoge, 350 en 300mm dikke wanden van het bas-singedeelte is een Framax-sys-teembekisting voor de rechtewanden en een H20/Top-50-bekisting voor de gebogen wan-den gebruikt.LogistiekHet totale werkterrein was nietveel groter dan het te makenbouwwerk. Opslag van materia-len was amper mogelijk. De teverwerken materialen diendenderhalve zoveel mogelijk te wor-den aangevoerd op het momentdat ze werden verwerkt.Bijkomend probleem was dat hetbouwterrein elke vrijdag, en opeen gegeven moment ook elkedinsdag, niet meer bereikbaarwas voor aanvoer van materialenen materieel. Het gebied v??r detoegang van het terrein werd dande gehele dag ingenomen doormarktkramen.Doordat het bouwwerk aan tweezijden tegen bestaande bebou-wing werd gebouwd en aan dederde zijde de monumentalelindebomen stonden, diende alhet hijswerk vanaf ??n zijde teworden uitgevoerd. Hierdoor iseen relatief zware kraan nodig ge-weest.2 | Ge?njecteerde zandgrondonder bestaandebebouwing3 | Bouwen tegen bestaan-de kelderwanden; vloe-ren op peil ?7400 en?6800C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 4 49PanoramaruitDe scheiding tussen publiek enhaaien wordt voornamelijk ge-vormd door een grote gebogenglazen wand (b x h x d = 16,4 x 4,2x 0,16 m), waardoor de bezoekerszich als het ware midden in deoceaan wanen. Er zijn in dewereld slechts drie bedrijven dieeen dergelijke ruit kunnen leve-ren. Deze ruit komt uit Japan.De levertijd bedroeg negen maan-den.Er werden hoge eisen gesteld aande toleranties van de te makenbetonsponning. Deze rondesponning diende tot in tiendenvan millimeters nauwkeurig ge-maatvoerd te worden. De onder-sponning werd in het werkgestort, terwijl de bovenspon-ning onderdeel uitmaakte vaneen tweetal prefab betonbalkendie in de eigen betonelementen-fabriek van de aannemer teZuidbroek werden gemaakt(foto 5). Om ervoor te zorgen datde ondersponning exact dezelfderonding had als de bovenspon-ning, is de kist na het storten vande ondersponning in zijn geheelovergebracht naar de betonfa-briek.Het plaatsen van de kostbare ruit,per schip uit Japan aangevoerd,was een spannend moment.Voorafgaand aan de plaatsingvan het glas is het `kozijn' zorg-vuldig nagemeten door deJapanse leverancier en in ordebevonden. De twee ruitdelenwerden door een in het dek uit-gespaarde opening in het bassingehesen en in de sponninggeplaatst. De ruiten bleken per-fect te passen! (fig. 6)KelderdekVoor de uitvoering van het kel-derdek zijn veel varianten onder-zocht. De nadruk lag veelal op dedoor de architect (vrijwel niet)toegestane ondersteuningen bin-nen het gebouw. Tevens moestnatuurlijk rekening worden ge-houden met de uitvoerings(on)-mogelijkheden, waarbij de hoog-te van het dek boven de kelder-vloer een belangrijke rol heeftgespeeld. Ten slotte gold eenmaximaal toegestane construc-tiehoogte van het dek.Het oorspronkelijke ontwerpging uit van in het werk gestortebetonbalken en een in het werkgestort dek. Echter de hoogtetussen het dek en de bodem vanhet bassin bedroeg circa 7,50 m.De kosten voor een tijdelijkeondersteuningsconstructie wer-den hierdoor erg hoog. Tevenszou de uitvoering op deze wijzeveel meer tijd gaan kosten.In overleg tussen constructeuren aannemer is gekozen vooreen compromis met ??n kolom(stalen buis ? 219,1 x 6,3, gevuldmet gewapend beton) binnen devoor het publiek zichtbare ruim-te en een stalen draagconstructie(HE-balkenraster), waarop prefab-betonnen bekistingsplaatvloerenwerden aangebracht en een inhet werk gestorte druklaag (fig. 7).Hierdoor waren geen ondersteu-ningen meer nodig, zodat na hetaanbrengen van de plaatvloerenin het bassin met de afwerking zoukunnen worden aangevangen.4 | Vloeren op peil ?7400,?6800 en ?4850C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 450Doordat het bassin later gevuldzou worden met zout water,moesten de stalen HE-balkengedeeltelijk worden ingestort inbeton. Besloten werd dit even-eens in de betonelementenfa-briek van de aannemer te latendoen.LiningDe vloer en de wanden van hetbassin zouden volgens het oor-spronkelijk ontwerp wordenvoorzien van een HDPE-lining.Reden hiervoor was de tijdsbe-sparing ten opzichte van het aan-brengen van een coating na hetverharden van het beton. Geziende hoge wanden van het bassinwas het echter rendabeler omsysteembekisting toe te passen.Nadeel hiervan is echter dat hier-door geen lining in de kist getim-merd kon worden, zonder dat de-ze (gehuurde) systeembekistingbeschadigd zou worden. Tevenswas er voor de overgang tussende lining en de beglazing geenwaterdichte oplossing voorhan-den. Er is vervolgens alsnog ge-kozen voor het aanbrengen van6 | Aansluiting panorama-ruit op betonwand5 | Gebogen prefab-beton-balken op tussensteun-punt als bovensponningvoor panoramaruit. Denaar boven doorgezettekolom is tevens dek-ondersteuningC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gWater bou wcement 2001 4 51een coating tegen de betonwan-den en -vloeren. Dit betekendewel dat het betonwerk versneldmoest worden.R e s u l t a a tOndanks (of misschien juistdankzij) de vele onderzochte alter-natieven en de grondige voorbe-reiding is de bouw voorspoedigverlopen. Ongetwijfeld dankzij dedeskundigheid van het NoorderDierenpark ten aanzien van pre-sentatietechnieken is een schitte-rende vervanging van een indertijdal uniek verblijf van zeven citroen-haaien gerealiseerd.Zoals al ervaren bij andere projec-ten in het Noorder Dierenpark(olifanten- en nijlpaardenstallen,apen-, beren- en nachtdierenver-blijven) blijft beton het aangewe-zen materiaal voor de bouw vanondergrondse dierverblijven. Bij dewand van het haaienbassin is metde gekozen betonsamenstellingmet hoogovencement, een water-cementfactor van 0,45 en consisten-tiegebied 3, met inachtname vande adviezen over stortwijze, stort-naden en dergelijke ?n de deskun-digheid van de stortploeg, eenwand ontstaan die de toets der kri-tiek (ook van de haaien) goed kandoorstaan.Inmiddels zijn de haaien verhuisdnaar hun nieuwe onderkomen enis het bassin opengesteld voor hetpubliek. Van buiten is er niets meervan te zien. Het geheel bevindtzich ondergronds. Op het dek isnog ongeveer 1 meter grond aan-gebracht waarop inmiddels beplan-ting is aangebracht. Van binnen iser echter een fantastisch uitzichtop de zeven citroenhaaien. Zij voe-len zich er al goed thuis.Op korte termijn zal dit projecteen vervolg krijgen binnen hetnieuwe themapark Waterland. Indat kader zal een prachtig verblijfvoor (uiteindelijk) enkele honder-den Humboldt-pinguins wordengebouwd. De opening van dezeunieke attractie, naar een ontwerpvan de Engelse architect DerekElliot, zal naar verwachting in2002 plaatshebben. 7 | Kelderdek op +400
Reacties