Hubertusviaduct herberekend7200970HubertusviaductherberekendIn het Stadsdeel Haagsehout/Scheveningen, in het verlengde van de in de zomervan 2008 voor het verkeer opengestelde Hubertustunnel, ligt het Hubertusviaduct.Beide constructies zijn onderdeel van de centrumring in Den Haag. De Hubertustun-nel is ontworpen voor verkeersklasse 60 volgens de VBB 1995. Het Hubertusviaductis eind jaren zestig / begin jaren zeventig ontworpen voor verkeersklasse 30 volgensde toenmalige VOSB 1963. Het viaduct moest na het openstellen van de tunnelgeschikt zijn voor de toekomstige verkeerssituatie. Het moest daarom wordenherberekend en indien nodig versterkt.1Afschuifdraagvermogen en duurzaamheid kritischHubertusviaduct herberekend 72009 71De constructieHet viaduct bestaat uit een complex van vijf dekken uitgevoerdin ter plaatse gestorte en voorgespannen betonnen platen. Dedekken Plesmanweg en Waalsdorperweg bestaan uit twee eind-overspanningen van circa 22 m en drie middenoverspanningenvan circa 32 m. Het dek Raamweg bestaat uit twee eindoverspan-ningen van circa 26 m en vier overspanningen van circa 30 m.De dekken ter hoogte van Madurodam (Prof. Teldersweg)bestaan uit twee eindoverspanningen van 17 m en vier aangren-zende velden van 21 m en een middenoverspanning van 26 m.De dikte van de dekken is constant en bedraagt 1,26 m. Aanbeide zijden van het dek vindt een verjonging plaats tot 0,305 mover 2,50 m. Voor de dekken ter hoogte van Madurodam is dedikte 0,9 m met aan beide zijden een verjonging tot 0,3 m. Deafwerking bestaat uit een laag asfalt met een gemiddelde diktevan 75 mm.In drie dekken zijn holle ruimtes aanwezig om het aandeel vanhet eigengewicht van de constructie te verlagen. Ter plaatse vande steunpunten is een dwarsdrager met een lengte van 4,0 mvan massieve betonnen platen toegepast. De andere tweedekken ter hoogte van Madurodam zijn, gezien de korte over-spanningen, in massief beton uitgevoerd.Uit archiefdocumenten blijkt dat tijdens het spannen van hetdek richting de Raamweg sprake was van kantelen van het dek.Men is dit destijds tegengegaan door aan de `hogezijde' stalenplaten op te nemen als verzwaring in het trottoir, en aan deandere zijde een lichter trottoir toe te passen.HerberekeningDe constructie is gecontroleerd met de NEN 6706:2007 voorverkeersbelastingen op bruggen en viaducten (vervanger vande NEN 6723). In eerste instantie is het viaduct gecontroleerdvolgens het belastingmodel LM1 van deze norm. Het viaductvoldeed niet aan de eisen van de bezwijkveiligheid ten aanzienvan het afschuifdraagvermogen in de doorsnede ter plaatse vande aansluiting van het massieve met het holle gedeelte. Boven-dien voldeed de constructie voor een aantal doorsneden nietaan de eisen ten aanzien van de duurzaamheid.De herberekening is opnieuw uitgevoerd met de volgendeuitgangspunten:­ Overeenkomstig de NEN 6706:2007 mag de referentieperi-ode van 100 jaar naar minimaal 15 jaar worden verlaagd. Bijeen referentieperiode van minimaal 15 jaar kan de verkeers-belasting met circa 6% worden verlaagd.­ In het belastingmodel LM1 wordt uitgegaan van het aantalvrachtwagens per jaar, per rijstrook van 2 miljoen. De opge-geven belastingen in de NEN 6706:2007 zijn bedoeld voorrijkswegen waar veel vrachtverkeer voorkomt met een refe-rentieperiode van 100 jaar. Als er sprake is van geringere dannormale belasting door vrachtverkeer, mogen volgensart. 7.2.2.6 de belastingen ten gevolge van het verkeer metcorrectiefactoren worden verlaagd. De correctiefactoren zijnafhankelijk van het aantal vrachtwagens per rijstrook per jaaren de lengte van de overspanning of de invloedslengte, zietabel 3 NEN 6706:2007.Om de correctiefactoren te kunnen bepalen is door debeheerder een prognose voor de periode van 2008 tot 2016gemaakt van het aantal vrachtwagens op de viaducten. Indienwordt aangenomen dat een deel van het vrachtverkeer ook inde categorie middelzwaar terug te vinden is, bedraagt hetaantal vrachtwagens per etmaal in 2008 circa 860 en in 2016volgens de prognose circa 920. In de periode van acht jaar,van 2008 tot 2016, zal het verkeer in totaal met circa 7%toenemen. De verkeersprognose voor het einde van de refe-rentieperiode in 2023 (2008 + 15 = 2023) is bepalend voorhet aantal voertuigen. Aannemende dat het verkeer met circa1,0% per jaar zal toenemen, komt men in 2023 op circa 1000voertuigen per etmaal uit. Over het hele jaar is dat gemiddeld270 000 voertuigen. Aangezien per rijbaan twee strokenaanwezig zijn, is overeenkomstig de NEN 6706 bepaald dat90% van het vrachtverkeer op de eerste rijstrook en de reste-rende 10% op de tweede rijstrook zal rijden.­ Er wordt uitgegaan van de werkelijke rijstrookindeling op hetviaduct. Voor de rijbanen richting Waalsdorperweg is debreedte van de rijstroken 3,5 m. Van de overige viaducten is debreedte per rijstrook 3,0 m.­ Voor het maken van de berekening is ook de dikte van hetasfalt en de betonkwaliteit bepaald.Ondanks de bovengenoemde `verlichtende' omstandighedenwordt nog steeds niet voldaan aan de bezwijkveiligheid tenaanzien van de schuifspanningen. Bovendien voldeed deconstructie voor een aantal doorsneden nog evenmin aan deeisen ten aanzien van de duurzaamheid.ir. Refky GabraIngenieursbureau Den HaagGerhard WortelboerSpanstaal bv1 Hubertusviaduct stamt uit begin jarenzeventigHubertusviaduct herberekend72009722door metingen en/of weging kunnen worden uitgesloten.Bovendien brengt het verhogen van het veiligheidsniveaumeestal relatief meer kosten met zich mee voor bestaandebouwwerken dan voor bouwwerken in het ontwerpstadium.De constructie is opnieuw beoordeeld, maar in dit geval alsbestaand bouwwerk. De belastingsfactor voor de permanentebelasting is 1,25 en voor verkeersbelasting 1,1. Dit in plaatsvan de voorgeschreven factor in de NEN 6706 van 1,35 voorbeide. Als gevolg van het verlagen van de belastingsfactoren,vooral voor het eigengewicht dat circa 80% van de totalebelasting vertegenwoordigt, voldeed de constructie, nawederom een herberekening, uiteindelijk wel aan de gesteldeHerberekening volgens de`NPR BBK'Tot nu toe was de insteek van de berekening het viaduct aande huidige vigerende normen voor nieuwbouw te latenvoldoen. Een werkgroep is echter al enige jaren bezig eennieuwe richtlijn NPR BBK `Nederlandse Praktijk Richtlijnvoor het Beoordelen van Bestaande Kunstwerken' voor tebereiden. De veiligheidsbeoordeling van een bestaandeconstructie wijkt in deze richtlijn op een aantal punten essen-tieel af van die van nieuwbouw. Ten opzichte van een nieuweconstructie kan worden uitgegaan van lagere belastingsfacto-ren voor een bestaande constructie. Deze verlaging is moge-lijk doordat de onzekerheden ten aanzien van de belastingenHubertusviaduct herberekend 7372009HubertustunnelW40AW30AW20AW20BW10BW30CW40C W40BW30BR50R60 R70R80R90landhoofdwaalsdorperweglandhoofdplesmanweglandhoofdkon.gracht landhoofdraamwegHet Ingenieursbureau van de Gemeente Den Haag heeft aanSpanstaal indicaties van de te verwachten oplegreacties verstrekt.Daarna is de keuze van de vijzels bepaald. De bijhorende krachtis in het werkplan vermeld om te voorkomen dat er te grotekrachten zouden worden losgelaten op de constructie.De digitale manometers en gebruikte vijzels zijn geijkt en elktype vijzel (twee types) had zijn eigen hydraulische pomp.De weging vond per steunpunt plaats en verliep als volgt:1 de vijzels op spanning brengen op 50 bar;2 meetinstrumenten stellen;3 verkeer op het viaduct tijdelijk stilzetten;4 viaduct voorzichtig losdrukken en 1 à 2 mm optillen;5 vijzels weer aflaten;6 start meting door middel van optillen van de constructie1 à 2 mm; meting verrichten met meetklokken en de standenvan de vijzels registreren;7 viaduct weer aflaten waarna de punten 6 en 7 nog twee keerherhalen. Hierdoor zijn er per steunpunt drie metingenbeschikbaar, die later statistisch worden verwerkt;8 tijdelijke verkeersstremming weer opheffen. Dit alles binneneen tijdsbestek van circa 15 minuten per steunpunt.42, 3 Hubertusviaduct ligt in het verlengde vande nieuwe Hubertustunnel4 Plattegrond van het viaduct3eisen ten aanzien van bezwijkveiligheid. De constructievoldeed echter nog steeds niet aan de eisen ten aanzien van deduurzaamheid.Omdat voor het eigengewicht een lagere belastingsfactor isaangehouden en omdat het eigengewicht van de constructieverantwoordelijk is voor circa 80% van de totale belastingen ophet viaduct, is besloten om het eigengewicht van de betonnendekken nauwkeurig te bepalen door het letterlijk te wegen.Wegen van de constructieDe opdracht om dit complexe viaduct te `wegen' was voor Spans-taal een uitdagende opdracht. Vele zaken moesten worden meege-nomen, zoals verkeersveiligheid, werken nabij de trambaan,beperken van hinder voor het wegverkeer en doorgang voor hulp-diensten. Met de hulpdiensten is de werkmethode en volgordebesproken.Hubertusviaduct herberekend742,52 m0,305 m0,955 m9,17 m5 In dekken zijn holle ruimtes aanwezig om het aandeelvan het eigengewicht van de constructie te verlagen6 Het eigengewicht van het viaduct is nauwkeurigbepaald door wegenI PRojectGeGevensopdrachtgever Dienst Stadsbeheer (DSB)bedrijfsonderdeel Riolering & Waterbeheersingafdeling Water en Constructiesadviseur constructie Dienst Stadsbeheer,Ingenieursbureau Den Haag, afdeling Constructiesweging viaduct Spanstaal bv56Vergelijking weegresultaten met theoretischeigengewichtDe gevonden verschillen tussen de weegresultaten en de aange-houden theoretische waarden in de herberekeningen zijn accep-tabel gering bevonden. Het hanteren van een lagere belastings-factor is daarmee gerechtvaardigd. Met andere woorden: op basisvan de werkversie van de NPR BBK zijn de viaducten geschiktgebleken om het verkeer dat de komende 15 jaar door de tunnelgaat, ook op deze viaducten toe te laten (zonder aslastbeperking).Conclusie en aanbevelingenIn de herberekening van het viaduct zijn alle mogelijke reser-ves in de constructie en de ruimte die de voorschriftenbieden aangesproken. Vanzelfsprekend brengen die voor detoekomst beperkingen aan het gebruik van de constructiemet zich mee. Aanpassingen aan het viaduct zoals een andererijstrookindeling of overlagen met een asfaltlaag zijn niettoegestaan. Bovendien moet het viaduct na maximaal 15 jaarversterkt of vervangen zijn. Gezien de aard van het nietvoldoen aan de bezwijkveiligheid ten aanzien van hetafschuifdraagvermogen komt het vervangen van het viaducteerder in aanmerking dan het versterken.Het feit dat rekenkundig niet wordt voldaan aan de gesteldeeisen ten aanzien van duurzaamheid is geen reden om hetviaduct af te keuren. Wel moet het viaduct structureelworden geïnspecteerd en moeten onderhoudswerkzaamhe-den worden verricht, opdat de duurzaamheid van deconstructie ten minste op peil blijft. Overigens is in dit kaderhet chloridegehalte in de betonnen doorsneden van dedekken gemeten (het chloridegehalte bepaalt mede de duur-zaamheid). Geen van de beproefde monsters waarvan hetchloridegehalte is bepaald, geeft waarden die het toegestanemaximum overschrijden. )