UTILITEITSBOUW UITVOERINGSTECHNIEK BOUWPUTTENBOUWPUT MET PERMANENTBETONNEN STEMPELRAAMir.J.L.M.Havermans, Wilma Bouw BV, Den Haagir.J.J.M.Font Freide, Corsmit raadgevend ingenieursbureau BV, RijswijkBIj de bouw van het project Rotterdam Plaza aan het Weena/Kruisplein Is de bouwputafgestempeld met een betonnen stempelraam, dat tevens in de definitieve situatie onderdeel zalzijn van de tussenvloer in de parkeerkelder.Behalve op dit aspect wordt kort op het gehele project ingegaan., alsmede op de overigeproblemen rond de bouwput.et bouwplan voorziet in derealisering van een multi-funcrioneel gebouwencom-plex, waarin opgenomen kantoren,winkels, een casino, een parkeergarageen een woontoren. De totale bebou-wingsoppervlakte is circa 64 x 113 m2(fig.1).Het project is gesitueerd op de hoekWeena/Kruisplein.De kantoorruimte, met een bruto vloer-oppervlakte van 24.000 m2, is opge-bouwd uit een negental bovengrondsebouwlagen, reikend tot een dakniveauvan 41,25 m + NAP. Het kantorencom-plex wordt via twee atria verbonden methet casino en de woontoren. Het casinoheeft een hoogte van 14,05 m + NAP. Dewoontoren heeft een oppervlakte van48,60 x 12,60 m2en zal worden uitge-voerd in 17 bouwlagen van elk zes ap-parternenten. Het dakniveau van dewoontoren reikt tot een hoogte van64,40 m + NAP.Op de begane grond bevinden zich dewinkels, met daaronder over de geheleoppervlakte een dubbele kelderlaag tenbehoeve van het parkeren. Het niveauvan de bovenkant van de onderste kel-dervloer bedraagt circa 7m- NAP.DraagconstructieDe kantoorvloeren zijn ontworpen alsvlakke plaatvloer met kolomplaten terplaatse van de middenkolommen enrandbalken ter plaatse van de gevels.Het atriumdak is een staalconstructie.De casinolagen zijn uitgevoerd in voor-gespannen TT-platen, waardoor eenkolomvrije ruimte ontstaat met eenbreedte van 14,40 m. De woningenworden met behulp van eentunnelbekisting uitgevoerd in betonnenwanden en vloeren.De stabiliteit van de kantoren wordtverzorgd door wanden (fig. l). Bij de wo-ningen wordt de langsstabiliteit ver-zorgd door een kern ter plaatse van deliften, de dwarsstabiliteit door de bouw-muren en bij de onderste vijf bouwlagen(casino, winkels en parkeergarage) doorvier wanden. De verschillendebouwblokken gevenH66 Cement 1990 nr. 4een ongelijkmatige belasting op de par-keergarage. Bij sommige delen is het ei-gen gewicht van het gebouw kleiner dande opwaartse druk ten gevolge van hetfreatische grondwater. Op deze plaatsenis het gebouw verankerd door verticalegroutankers, zodanig uitgevoerd dat de-ze permanent kunnen functioneren. Bijandere delen, zoals de woontoren, zalaanzienlijk meer zetting optreden. Uiteen zettingsberekening volgde dat de teverwachten zetting van de woontoren35 tot 45 mm is.Het verloop van de zettingsverschillenin het gebouw is eveneens bepaald. Ditverloop is zodanig, dat volstaan kanworden met aangepaste wapening in devloeren.Om scheuren in de kelderwanden tengevolge van zettingsverschillen te voor-komen, worden direct naast de woonto-ren stroken kelderwand pas gestort alsde woontoren volledig op hoogte is (fig.1).Het gebouw is gefundeerd op circa 500geprefabriceerde voorgespannen be-tonpalen, 500 x 500 mm2, met eendraagvermogen van 2000 tot 2500 kN.BouwvolgordeMet de uitvoering van het project is injuli 1989 aangevangen; de oplevering isin januari 1992 voorzien.0verzicht, boven- enonderaanzicht van hetstempelraamBegonnen is met de bouwput, een stalendamwand voorzien van een betonnenstempelraam, dat zich op een hoogte van3,80 m - NAP bevindt (fig.2,foto 3). Hetstempelraam heeft een permanent ka-rakter en zal in de uiteindelijke con-structie onderdeel zijn van de middelsteverdiepingsvloer in de parkeergarage.Nadat de bouwput en de kelder gereedzijn worden de kantoorlagen opgetrok-ken. Hierbij wordt gebruikgemaakt vaneen tafelbekistingssysteem met een ge-Cement 1990 nr. 4 673UTILITEITSBOUW UITVOERINGSTECHNIEK BOUWPUTTENhele verdieping als inzet. Vooral voor hettransport van de tafelbekisting langs dezijde van het Weena zullen de nodigeveiligheidsmaatregelen moeten wordengetroffen.Met behulp van een speciaal hiervoorontworpen tafelhaak kunnen in de ruw-bouwcyclus van het kantoorgedeeltevan twee verdiepingen onder de tafelbe-kisting reeds de prefab binnenspouw-bladen worden aangebracht.Gelijktijdig met het kantoorgedeelteworden de geprefabriceerde onderde-len voor het casino geplaatst. Als hetcasinogedeelte gereed is kan als laatstebouwstroom hierboven worden gestartmet de woningen. Met een inzet vandrie tunnels wordt een tempo be-reiktvan een bouwlaag per vier dagen.Damwand en stempelraamDe bodemopbouw is schematisch weer-gegeven in figuur 4, een slappe holoceneformatie rustend op vanaf circa 17 m-NAP voorkomende pleistocene zand-en kleiafzettingen.De freatische grondwaterstand ligt opcirca 1,50 m - NAP. Als maximale stijg-hoogte van het grondwater in het pleis-tocene zand kan worden uitgegaan van2m- NAP.Het watervoerende pleistocene zand-pakket wordt aan de bovenzijde afgeslo-ten door slecht waterdoorlatende klei-lagen.Bij de berekening van de damwand zijntwee bouwfasen bepalend:1. de bouwput ontgraven tot 4,50 m -NAP, zonder dat de damwand wordtverankerd;2. de bouwput ontgraven tot 7,80 m -NAP, waarbij de stabiliteit van dedamwand wordt gegarandeerd dooreen verankering op 4 m - NAP.Voor de berekening zijn vooral de ver-anderingen van de waterspanningen inde bouwput van belang. Het verloop vande waterspanningen in de twee situatiesis in figuur 5 aangegeven. Hierbij dientte worden opgemerkt dat voor detweede situatie een spannings-bemalingmoet worden aangebracht om destijghoogte van het water in het diepezand te verlagen tot 5 m - NAP. Bij deberekening van de damwand bleek detweede situatie maatgevend te zijn.Hiervoor kwamen een drietal dam-wandprofielen in aanmerking. Op basisvan de marktsituatie op dat moment isgekozen voor Larsen 430, in de kwalitei-ten PAE 36 en PAE 25, met een inhei-diepte van 21 m - NAP en 24 m - NAP.Ten behoeve van de verankering in detweede situatie is de mogelijkheid on-derzocht groutankers toe te passen dieworden verankerd op een niveau van 4m - NAP. De mogelijkheid hiervan issterk afhankelijk van de belendingen.Vooral de korte afstand van 11 m vanafde bouwput tot het concertgebouw deDoelen was hierbij van grote invloed.Rekening houdend met de huidige eneventueel toekomstige belendingen washet mogelijk een zodanige indeling vande groutankers te maken, dat de belen-dingen geen obstakel zouden vormen.De verankering met groutankers wasconstructief verantwoord, maar een tedure oplossing.Vervolgens zijn de mogelijkheden vaneen stempelraam onderzocht. Uit deonderzochte alternatieven kwam de op-lossing naar voren het stempelraam aante brengen ter hoogte van de vloer in deparkeergarage, met het hart op 3,80 m -NAP.Door het constructief ontwerp van dezevloer (vlakke plaatvloer met kolompla-ten) te wijzigen in door platte balkenondersteunde vloervelden, kunnen deplatte balken dienst doen als afstempe-ling en kunnen de vloervelden achterafworden ingevuld met breedplaatvloe-ren.De bijkomende uitvoeringskosten vaneen niet-permanent stempelraam kon-den nu achterwege blijven. Met hetstorten van de vloervelden op debreedplaatvloeren wordt de druklaagvan het stempelframe meegestort. Omeen goede vloerafwerking te verkrijgenwordt de gehele vloer monoliet afge-werkt. Dit biedt tevens de mogelijkheideen doorgaande wapening aan te bren-gen, waardoor de vloer in het definitievestadium een geheel vormt en als zodanigde schijfwerking verzorgt.Bouwvolgorde bouwputInbrengen van de damwand vanaf het maai-veldDe damwand, een dubbele Larssen 430met een massa van 332 kg/m, is inge-bracht met behulp van een 100 tonskraan zonder makelaar en met een vi-brator. De vibratorcapaciteit werd in deloop van het werk regelmatig verhoogd.Nadat het damwandprofiel heeftdienstgedaan als grondkerende con-structie, wordt het teruggewonnen. Hetprofiel is dan tevens inzetbaar door het45? te verdraaien (fig. 6).Ontgraven van de bouwput tot 4,50 m -NAPNadat de damwand was ingebracht is debouwput ontgraven tot 4,50 m - NAP.De freatische grondwaterstand bevondzich tijdens het ontgraven gemiddeldgenomen op een niveau van 2,50 m -NAP.Het grondwater is afgevoerd en de si-tuatie is gehandhaafd door middel vaneen drainage op 4,50 m - NAP. Daartoewas het noodzakelijk de boven-ste laaggrond van de bouwput te ver-68 cement 1990 nr 4.vangen door zand. De ontgraving hadplaats tot 5,00 m - NAP, waarna werdaangevuld met zand tot 4,50 m - NAP.Voor deze bouwfase gold dat de stabi-liteit van de bouwputwanden alleendoor de damwand werd gegarandeerd.Heien pan voorgespannen palen 500 x 500mm2en 300x300 mm2De heipalen zijningebracht vanaf het niveau op 4,50 m -NAP (fig. 7), zowel de palen die dienenvoor de fundering van het gebouw (500x 500 mm2), als de palen terondersteuning van het stempel-raam(300 x 300 mm2). De palen voor defundering van het gebouw zijn met be-hulp van een oplanger verdiept geheidtot 7,80 m - NAP.Op een beperkt aantal plaatsen was hetmogelijk de palen van het gebouw doorde poer heen te verlengen. De poer diezich een verdieping lager bevindt danhet stempelraam wordt dan om deschacht van de paal gestort. De palen diehet stempelraam ondersteunen zijn tot4,00 m - NAP ingeheid en worden ver-wij derd na het storten van de wanden enkolommen onder het stempelraam. Depalen zijn met behulp van een hei-kraan met makelaar geplaatst en meteen heiblok D 62 op diepte gebracht.Het inheiniveau varieerde van 28 m -NAP aan de rand van het gebouw tot 24m - NAP in het midden. Deze niveauskonden worden bereikt met een slagcij-fer van 25 a 50 slagen per 0,25 m indrin-ging-Aanhrengen van het stempelraam op 3,80 m-NAPDe bekisting van het stempelraam rustteop de grondslag op 4,50 m - NAP en istraditioneel opgebouwd. Om aan deonderzijde van het stempelraam eenstrak afgewerkt betonoppervlak te ver-krijgen zijn betonplex bekistingsplatentoegepast. Voor de oplegging ten behoe-ve van de breedplaten aan de randen vanhet stempelraam (foto 8) is gebruikge-maakt van een houten randbekisting.Voor het overbrengen van de gronddruktegen de damwand op het stempelraamis een betonnen randgording aange-bracht ter hoogte van het stempelraam.Na het ontgraven van de grond onderhet stempelraam hangt de randgordingdoor middel van wapeningsstaven aande damwand (foto 9).Tijdens het aanbrengen van de dam-wand is ter plaatse van xl,y4 (ziefig. 2)een rioolput aangetroffen. Dit had totgevolg dat de damwand over een lengtevan 20 m ongeveer 0,40 m naar binnentoe is geplaatst, waardoor er te weinigruimte overbleef om de randgordingtussen het stempelraam en de damwandaan te brengen. Het eerste stramien vanhet stempelraam (xl) fungeert in dit ge-val als randgording. Als ondersteuningter plaatse van de damwand zijn hiertoeophangpunten ontworpen. Voor hetoverbrengen van de gronddruk tegenhet stempelraam zijn betonnen prefabneuzen ter hoogte van het stempelraamtoegepast (foto 10).Het stempelraam en de randgording zijn gelij ktij dig in zeven fasen gestort, 2 a 3stramienen per week. Hierbij diendeaan het volgende te worden voldaan:- door de lengte van de te storten stem-pels, 64 m, moest halverwege eenkrimpstrook worden opengehouden.Onder normale condities kon dezekrimpstrook na 1 week worden aange-stort.- de aansluitingen tussen de randgor-ding en het stempelraam konden nietgelijktijdig worden gestort met deCement 1990 nr. 4 69UTILITEITSBOUW UITVOE1UNGSTECHN1EK BOUWPUTTENrandgording en het stempelraam. Im-mers door dc gronddruk zouden bij lietgelijktijdig meestorten van de ver-binding tijdens liet verharden ontoe-laatbare vervormingen optreden in degehele stempelconstructie. Hieraan istegemoet gekomen door tussen derandgording en liet stempelraam eenstortstrook open te houden van 0,25 mbreedte. Deze stroken werden, zowel indwars- als langsricliting, aan weers-zijden gelijktijdig gestort als het stem-pelraam en de randgording een ku-busdruksterkte hadden bereikt van 14N/mm!.Om het storten van de kolommen en dewanden onder het stempelraam moge-lijkte maken zijn in de balken sparingenopgenomen (fig. 2), voorzien van een ge-profileerde sparingsmal van plaatstaal. Terplaatse van de sparingen voor detoekomstige kolommen zijn om de spa-ringen haarspelden aangebracht om desplijtspanningen op te nemen. De sparingenworden op deze wijze niet on-derbrokenmet doorgaande wapening. Bij de wandenomvat de sparing in het stempelraamslechts een deel van de-1 Ontgraven bouwput onder het 1stempelraamdoorsnede van de te storten wand. Tussende sparingen stijgt het beton tijdens hetstorten tot vlak onder het stempelraam. Deoverblijvende ruimte alsmede de ruimte inde sparing wordt voorzien van krimparmemortel.Ontgraven van de bouwput tot 6 m - NAPMet ontgraving tot de vereiste diepte van7,80 m - NAP kon niet worden aan-gevangen voordat het stempelraam ge-reedwas. Om tijd te winnen is gekozen voor hetontgraven in twee fasen, waar-bij als eerstefase werd ontgraven tot 6 m - NAP. In detweede fase, toen het stempelraam vollediggereed was, werd ontgraven tot 7,80 m -NAP. Het ontgraven tot 6m- NAP werdechter direct bein-vloed door tweegrondmechanische fac-toren.1. Bij het ontgraven ter plaatse van as xlwas het stempelraam nog niet in zijn ge-heel gestort, waardoor de langssta-biliteitnog niet was gerealiseerd. Er zouden danontoelaatbare vervormingen in hetstempelraam kunnen optreden. Dezevervormingen konden worden beperkt dooreen hoeveelheid grond tegen de damwandte laten staan en vanaf as x4 te beginnenmet het ont-graven. De ontgraving geschiedde metbehulp van een brug, waarop met eenvrachtwagen en een hydraulische graaf-machine kon worden gereden (foto ll). Debelastingsafdracht had plaats lood-rechtboven de hulppalen onder het stempelraam,waardoor de benodigde hoeveelheidwapening in het stempelraam niet behoefdete worden ver-hoogd.2. Tussen 17 m - NAP en 10,50 m - NAPbevindt zich een waterdichte kleilaag.Onder deze laag bevindt zich water met eenstijghoogte tot 2 m - NAP. Door hetontgraven zou een instabiele situatiekunnen ontstaan, met als gevolg het op-barsten van de bouwput. Om dit tevoorkomen kan de stijghoogte van hetwater in het diepe zand worden verlaagdmet behulp van een bemaling. Toch is in ditstadium nog geen span-ningsbemalingtoegepast, omdat de mogelijkheid aanwezigwas dat er door het verlagen van deopwaartse druk zet-ting van het zandpakketzou optreden.Aangezien het stempelraam in deze situatienog niet volledig was gestort, zouden denog te storten onderdelen de zet-tingvolgen, waardoor er in het stempel-70 Cement 1990 nr. 41raam ontoelaatbare vervormingen zou-den optreden.Ontgraven van de bouwput tot 7,80 m -NAPBij het ontgraven tot Let definitieve ni-veau van 7,80 m - NAP is de opwaartsedrak tegen de onderkant van de kleilaagop 17 m - NAP niet meer in evenwichtmet het daarop liggende grondpakket.Daartoe is de spanningsbemaling gei'n-stalleerd. De spanningsbemaling wordtgehandhaafd totdat de massa van dedraagconstructie even groot is als demassa van de verwijderde grond. Dithoudt in dat de draagconstructie tot enmet de begane grond gereed dient te zijn. Tijdens de uitvoering van de draag-constructie kan de reductie van de stijg-hoogte worden aangepast, totdat het ni-veau van 2m- NAP is hersteld.Gelijktijdig met het installeren van despanningsbemaling dienden er voorzie-ningen te worden getroffen voor hetverwijderen van het oppervlaktewater.Daartoe werd tijdens het ontgraven tothet niveau van 7,80 m - NAP een sys-teem van flexibele buizen gemstalleerd,aangesloten op een pompsysteem.Slopen van de hulppalen Zodra deverticaal dragende onderdelen van dedefinitieve constructie onder hetstempelraam zijn gestort, kunnen dehulppalen worden gesloopt.Slopen van de randgording Derandgording, tussen de damwand en dekeldervloer op 3,80 m - NAP, heeftgeen permanent karakter. De spanningin de ligger kan voor het slopen wordengereduceerd. Uitgangssituatie is dat dekelder tot en met de begane-grondvloeris gestort. Vanaf het niveau van 7,80 m -NAP wordt tussen de kelderwand en dedamwand aanvulzand tot aan de onder-kant van de randgording aangebracht,dat wordt ingewaterd. Hierdoor ver-mindert de spanning in de randgordingmet 70%. Nadat de randgording is ver-wijderd, moet de totale stempeldruk viahet aanvulzand door de kelderwandworden overgenomen.Trekken van de damwand Het tijdstipwaarop de damwand kan wordengetrokken wordt bepaald door deopwaartse druk van het oppervlakte-water tegen de onderste vloer van deparkeergarage. Bij een niveau van hetoppervlaktewater van 1,50 m - NAP ende onderkant van het gebouw op 7,80 m- NAP betekent dit dat ter voorkomingvan opdrijven 6,30 m waterdruk moetworden gecompenseerd door de massavan de draagconstructie. Dit houdt indat de draagconstructie toten met de vierde verdieping gereeddient te zijn. Het is echter niet mogehjkde damwand zo lang te laten staan, om-dat:- de ruimte die op het terrein vrijkomtdoor het trekken van de damwand be-nodigd is voor de uitvoering van hetgebouw vanaf de begane grondvloer.- de vormgeving van het gebouw metuitkragende onderdelen het onmoge-lijk maakt de damwand te trekken opdie plaatsen waar reeds uitkragendedelen zijn gemaakt.De damwand zal dan ook worden ge-trokken zodra de begane grondvloer ge-reed is. Bij de situatie die dan ontstaatkan het gebouw onder invloed van deopwaartse belasting gaan opdrijven. Deonderste vloer van de kelder is dan ookvoor de gebruiksfase gedimensioneerdop een opwaartse druk van 63 kN/m2eneen neerwaartse druk van 2 kN/m2. Hetgrondwater blijven bemalen is niet toe-gestaan, onder meer wegens mogelijkezetting van wegen, kabels en leidingen.Met een eigen gewicht van de kelder van33 kN/m2betekent dit dat er een belas-ting van 30 kN/m2nodig is om opdrij-ven te voorkomen. Dit kan bijvoorbeeldworden gerealiseerd door de kelder met3 m water te vullen. Het water in dekelder mag echter niet meer dan 0,20m hoger staan dan het water buiten dekelder. Immers de onderste vloer van dekelder is berekend op een neerwaartsebelasting van 2 kN/m2. De waterstandin de kelder en de stand van hetoppervlaktewater moeten der-halvenauwkeurig worden gevolgd.BetrokkenenOpdrachtgever: Multi Vastgoed plan-ontwikkeling BV, Gouda.Architect: Architectenbureau Lucas &Ellerman, Rijswijk.Constructeurs: Corsmit raadgevend in-genieursbureau BV, Rijswijk en ABT-West, Adviesbureau voor bouwtechniekBV, Delft.Aannemer: Wilma Bouw B V, rayon uti-liteitsbouw, Den Haag.Adviseur bouwput: EC. de Weger inter-nationaal BV, Rotterdam.Damwand + heiwerk: Voorbij funde-ringstechniek BV, Wilnis.Grondwerk: Gebr. van Delft BV, Capelleaan de IJssel.foto's: R. Kras, RotterdamCement 1990 nr. 4 71