Kademuren in Rotterdam, nogsteeds in ontwikkelingInleidingIn de Rotterdamse haven wordt de komendevijf jaren voor ongeveer 1 miljard ge?nves-teerd, een bedrag dat qua omvang afsteekttegen de stagnerende economie die ook aanhet Rotterdamse havengebeuren niet onge-merkt voorbij gaat. Het havenbeheer isechter van mening dat juist in minder goedetijden aan de verbetering van de infrastruc-tuur moet worden gewerkt, dit met het oogop de dag van morgen wanneer de bedrijvig-heid weer gaat aantrekken.In deze visie past ook de verlenging van dekademuur op de Maasvlakte voor EMO (Eu-ropees Massagoed Overslagbedrijf) met ca.574 m. De diepgang langs deze kade gaat24 m bedragen en behoort daarmee, tegelijkmet enkele andere kademuren in Rotter-dam, tot de diepste ter wereld. Opdrachtge-ver voor de bouw van deze kademuur is hetHavenbedrijf Rotterdam. Het Havenbedrijfzal de kade verhuren aan EKOM (Erts- enKolen Overslagbedrijf Maasvlakte BV). OpdeEKOM-kademuurkomteenscheepsbela-der met een capaciteit van 6000 ton per uur.Een dergelijke grote capaciteit (ruim 10 mil-joen ton per jaar) is zelfs voor Rotterdamnieuw. De installatie zal ten dienste staanvan de export van kolen uit Duitsland naaroverzeese landen. Tegelijkertijd wordt dere-export verbeterd van erts en kolen die viagrote bulkcarriers in Rotterdam wordenaangevoerd en met kleinere schepen verderworden getransporteerd naar Engeland,Scandinavi? en de Oostzeelanden.Bij de introductie van de inventarisatieplan-nen door het Rotterdamse havenbedrijf, tergelegenheid van het-eerste-paal-slaan voorde EKOM-kademuurop 15 september 1982,hield ir.A.B.M. van der Plas, directeur Ge-meentewerken Rotterdam, de dag daarvooreen uiteenzetting over de geschiedenis vande Rotterdamse bouw van kademuren. EenUitvoering van de kademuur voor hetEuropees Massagoed OverslagbedrijfEMOI EKOM in de Mississippihavenuitvoering: aannemingsbedrijf Welling,Didamfoto: Aerocamera - Bart Hofmeester,Rotterdamterugblik op de ontwikkeling van kademu-ren, die synoniem is aan degroei en uitbouwvan de haven, is leerzaam, enerzijds omdathet ontwerp en uitvoering mede wordt be-paald door plaatselijke omstandigheden,anderzijds om de meest recente ontwikke-lingen beter te kunnen beoordelen.Het onderstaande is voornamelijk op de in-houd van de genoemde voordracht geba-seerd.Geschiedenis kademuurbouw inRotterdam in vogelvluchtEen kademuur dient om een nagenoeg verti-cale begrenzing tussen land en havenbassinin stand te houden. Bij deze verticale be-grenzing zijn horizontale stabiliserende ele-menten noodzakelijk, die op verschillendewijzen kunnen worden uitgevoerd; ondermeer door een:- rijzendam-constructie,- horizontale verankering met ankers enankerwand,- paalsysteem met trek- en drukpalen.Ter plaatse van de kademuur vindt een ont-moeting plaats tussen schip en los- of laad-gelegenheid. Deze beide bepalen de eisenwaaraan de constructie zal moeten voldoen,zoals: havendiepte, kerende hoogte, ter-reinbelasting (opslag, kraanbelasting) enafmeerkrachten. Samen met de scheepsaf-metingen hebben deze eisen in de loop dertijd een stormachtige ontwikkeling meege-maakt (fig. 1).Naast de uit het programma van eisen voort-komende voorwaarden wordt de construc-tieve vormgeving in belangrijke mate be-paald door de eigenschappen van de onder-grond. Zo geven sonderingen rondom hetcentrum van Rotterdam een opbouw van deondergrond te zien die bestaat uit slappeveenachtige lagen tot 16 ? 18 m - NAP.waarna het pleistocene zand begint. In hetBotlekgebied komen in het bovenpakketplaatselijk zwaardere lagen voor. Sonderin-gen in het Europoort-Maasvlaktegebied ge-ven een bovenpakket met zeer zware son-deerwaarden te zien. Het pleistocene zandbegint aldaar op een niveau van ? 23 m -NAP en is afgedekt met een kleilaag van 2 ?3 m dikte. Het is duidelijk dat deze verschil-len in opbouw invloed hebben op ontwerpen uitvoeringsmethode.Cement XXXV (1983) r. 1 111Ontwikkeling van de eisen ten aanzien vande kerende hoogte en waterdiepte2Ontwikkeling in toegepastebouwconstructiesDe slappe ondergrond rondom het oudecentrum leidden tot meer problemen t.a.v.de stabiliteit, terwijl het heiwerk vrij gemak-kelijk was. Het zware bovenpakket in hetEuropoort-Maasvlaktegebied leidde mettoenemende kerende hoogte tot heiproble-men.In de ontwikkeling van de haven valt op dataanvankelijk kademuren met geringe keren-de hoogte nabij het centrum zijn gebouwd.Verdere ontwikkeling in de scheepsgrootteleidde tot kademuren met steeds grotere ke-rende hoogten. Hoe groter deze was, des teverder naar het westen (richting Noordzee)de kaden werden gebouwd. Begrijpelijk,vanwege de te baggeren vaargeul.Het is duidelijk dat de ontwikkeling in dekademuurbouw in eerste instantie werd be-paald door de ontwikkeling in de scheeps-bouw. De toenemende scheepsafmetingenleidde tot de vraag naar grotere kerendehoogten. Ook de ontwikkeling in de be-schikbare bouwmaterialen had effect op deontwerpen van de kademuren. Op grondhiervan is een aantal verschillende toege-paste constructieve oplossingen te onders-cheiden, welke hierna kort worden behan-deld (fig. 2). De nummering ervan corres-pondeert met de aanduiding op het over-zichtskaartje (fig. 3).1. Kademuurconstructie op staal,toepassing tot 1850 (fig. 4)Vanaf 1600 tot ? 1850 hebben zich nage-noeg geen ontwikkelingen voorgedaan inde diepgang van de schepen. De benodigdediepgang bedroeg ca. 5 m. De constructiebestond geheel uit een gemetselde kade-muur op staal, met een diepte van 2,50 mvoor de kademuur (maximaal mogelijke ke-rende hoogte). Vanwege de grotere diep-gang werd het schip op enige afstand van dekademuur tegen een houten palenrij afge-meerd en daar geladen of gelost. Stabiliteitmet deze constructie was alleen mogelijk inoude gestabiliseerde rivieroevers. Alhoewelde stabiliteit altijd een kritieke zaak bleef,zoals blijkt uit de instorting van de eerstekademuur, gebouwd langs de 'Boompjes',volgens een ontwerp van stadsarchitect Ro-3Overzicht havengebied Rotterdam; deaanduidingen corresponderen met denummering in de tekst1 Boompjes-18502 Rijnhaven-19013 ?Jsselhaven-19134 Waalhaven-19565 Sint Laurenshaven-19636 Calandkanaal-1983(EECV)7 8e Petroleumhaven -1984 ( )8 Mississippihaven -1984 (EMO-EKOM)Cement XXXV (1983) nr.1 124Kademuur aan de Boompjes (1850)5Rijnhaven (1901)se (1854). Later werden deze constructiesuitgevoerd met een fundatie van houten pa-len (fig. 4).2. Kademuur met rijzendam, houten palenen houten vloer en gemetseldebovenbouw (fig. 5)Bij het baggeren van nieuwe havens blekende nieuw gevormde oevers niet stabiel tezijn. Ze werden gestabiliseerd met een rij-zendam. De horizontale stabiliteit werd ver-wezenlijkt door:- de rijzendam (stabilisering van hetonder-watertalud),- het houten palensysteem (de verticale pa-len werden door de rijzendam geheid waar-bij middels de onderlinge samenhang tus-sen rijzendam en palen een stabiele con-structie werd bereikt).Deze constructies werden toegepast tot eenbodemdiepte van 8,50 m - NAP en een ke-rende hoogte van 12 m. De stabiliteit van dittype muur was niet altijd gewaarborgd. Zostortte in 1898 een deel van de Wilhelmina-kade en in 1900 een deel van de Westerkadein. Daarom werd bij latere muren eerst ge-j deeltelijk, later volledig de slappe lagen? onder de rijzendam verwijderd en vervan-gen door zand. Van dit type werd als be-zwaar ondervonden dat door de noodzake-lijke enkele jaren durende stabilisatieperio-de van de rijzendam de totale bouwtijd erglang was. Het was een van de redenen waar-om deze constructie vanaf omstreeks 1906verdrongen werd door de caissonconstruc-tie.3/4. Kademuren opgebouwd uit caissons(fig. 6-7)Vanwege de lange bouwtijd bij het vorigekademuurtype en mede door de opkomstvan het gewapend beton zijn vanaf 1906 inRotterdam op vele plaatsen kademuren vandit type gebouwd. Door het hoge bouwtem-po werden bouwsnelheden gehaald van40 m per week.De constructie is op te vatten als een ge-wichtsconstructie, waarbij de horizontalebelasting op de kademuur in principe aan deonderzijde van de kademuur wordt afgege-ven aan de ondergrond. Om stabiliteit vande constructie in de slappe Rotterdamseondergrond te verwezenlijken was een vol-ledige grondverbetering noodzakelijk. Deconstructie IJsselhaven was 10,50 m diepmet 14 m kerende hoogte en de constructieWaalhaven was 12,50 m diep met 16 m ke-rende hoogte.5. Kademuren met gewapend-betonvloeren bovenbouw gefundeerd op eendragende en kerende damwand metpaalboksysteem (fig. 8).Vanwege de extreem toenemende kostenvan de grondverbeteringen bij de caisson-kademuur alsmede de opkomst van nieuwebouwelementen (stalen damwand, gewa-pend-betonpalen) werd dit type kademuurduidelijk economischer. De stabiliteit wordtverkregen door een systeem van trek- endrukpalen die de horizontale belastingen opde kademuur moeten opnemen (kademuurSt. Laurenshaven 1963, kerende hoogte18 m, ziefiguur8; Eemhaven kerende hoog-te 17 m). Dit type kademuur werd ook toege-past voor kademuren ten behoeve van over-slag van erts in het Europoort-Maasvlakte-gebied. Daarbij was sprake van een enormetoename van de kerende hoogte (fig. 1). Deeerste ertskademuur aan het Calandkanaal(EECV) kreeg een totale kerende hoogte van24 m ; de kademuur in de Mississippihaveneen totale kerende hoogte van 26,50 m. De-ze beide constructies werden gemaakt vanhet type met het trek- en drukpaalsysteem.Hierbij werd voortgeborduurd op de in hetverleden verkregen ervaringen met het sy-steem (ervaringen met betrekking tot hethei werk en tot het gedrag van de kademuu r).Bij de kademuur in de Mississippihavenheeft deze extrapolatie geleid tot complica-ties in de gebruiksfase. Hetzeerzware paal-boksysteem, vooral bepaald door de grotekerende hoogte, heeft gedeeltelijk gefun-geerd als een tweede damwandscherm.Hierdoor traden grotere horizontale defor-maties op dan gebruikelijk. In 1981 is dekademuur voorzien van een extra veranke-ring.De ontwerpen van de in uitvoering zijndekademurenOp dit moment is een drietal kademuren inuitvoering, te weten:Cement XXXV (1983) nr. 1 136IJsselhaven(1913)7Waalhaven (1956)8Sint Laurenshaven (1963)tekeningen: Rudolf Das- de verlenging ertskademuur aan het Ca-landkanaal (EECV) (kerende hoogte 29,5 mwaterdiepte 24 m);- de kademuur t.b.v. de Deltaterminal ( )(kerende hoogte 19 m, waterdiepte 15,5 m);- de verlenging ertskademuur aan de M?s-sissippihaven (EKOM) (kerende hoogte29 m, waterdiepte 23,5 m).Bij het ontwerp van deze kademuren werdgebruik gemaakt van de ervaringen opge-daan bij de bouw van vroegere kademuren.Het tot dan toe toegepaste paalboksysteemt.b.v. de stabiliteit van de kademuur bleek bijde EKOM-muur niet zonder meer te vol-doen. Het systeem van trek- en drukpalenbleek zich als een tweede damwandschermte gedragen.De in 1976 verrichte studie naar de kostenen kwaliteit van diverse typen kademurenhad uitgewezen dat een kademuur met eend iepgelegen ontlastvloer qua kosten enkwaliteit als beste uit de vergelijking kwam.Daarom werd bij alle in aanbouw zijnde ka-demuren uitgegaan van een diepgelegenvloer.Voor de ontwerpen van de EECV en ECT-ka-den werd uitgegaan van een zo buigslapmogelijke paalfundering. Hiertoe werd alsontlastconstructie een holle koker toege-past zodat een lichte paalfundering vol-doende was. De horizontale stabiliteit wordtbij deze kademuren verkregen dooreen ho-rizontale achterwaartse verankering. Voorde verankering zijn voorspankabels toege-past, type VZA. Het ankerschot wordt inprincipe gevormd uit een geheide stalendamwand. Bij de Deltaterminal wordt hetankerschot zodanig uitgevoerd dat het te-vens als landzijdige kraanbaan voor de con-tainerkraan dienst doet.6. Kademuur EECV (fig.9)In opdracht van het Ertsoverslagbedrijf Eu-Cement XXXV (1983) nr. 1 14Cement XXXV (1983) nr.1 15108e Petroleumhaven, kademuur voor (inuitvoering)11Mississippihaven, kademuur voorEMO-EKOM (in uitvoering)kerpalen (hoogte 1,50 m; lengte 30 m) en uitalleen kerende tussenplanken (lengte23,50 m). De dragende elementen wordenop een h.o.h.-afstand van 2 m toegepast.Met het heien van dit type kokerpalen is bijde bouw van de verlenging van de kademuurEECV een eerste ervaring opgedaan. Het-zelfde paalsysteem wordt toegepast bij deDeltaterminal.De kokerpalen worden in eerste instantiemet een zwaar trilblok zo diep mogelijkdoch maximaal over een lengte van 26 mweggetrild. Daarna wordt de laatste 4 m ge-heid om van de nodige draagkracht verze-kerd te zijn. Tussen de kokerpalen komendrie vulplanken van het profiel Larssen lll-S,lang 23,50 m. Deze vulplanken worden als??n eenheid getrild of geheid.Het ligt in de bedoeling de kademuur inclu-sief het bijbehorende baggerwerk op 1 april1984 gereed te hebben. De kosten bedragenvoor de kademuur 56 000,-/m en voor hetbaggerwerk/ 14 000,-/m.RedactieCement XXXV (1983) nr. 1 16