C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 448De bruggen overspannen in ??nsierlijke asymmetrische boog vancirca 21,5 m het fietspad en dewatergang (fig. 1). De construc-tiehoogte van het dek is zo kleinmogelijk gehouden in verbandmet de vereiste doorrijhoogte van2,50mvoorhetfietspadenomhetalignement van de Venneperwegzo weinig mogelijk omhoog tebrengen. De constructiehoogte isbeperkt door ??n van de land-hoofden te laten fungeren alsinklemmingvanhetbrugdek:eenzwaar landhoofd (ca. 300 m3be-ton), voor het grootste gedeelteonderdegrond.Hierdooroogthetlandhoofd juist licht. Vanuit hetbrugdek worden als het ware tweeschuine kolommen geboren dieelkaar onderaan het driehoekigeraakvlak van brugdek met land-hoofd ontmoeten. Deze kolom-men zijn ontstaan door in hetnaar het landhoofd zwaarder wor-dende brugdek een langs- en eendwarssparing aan te brengen opdie plaatsen waar het materiaalgemist kan worden (foto 2, fig. 3).Voor een optimale lichttoetredingonder de brug zijn de zijkantenvanhetbrugdeksterkafgeschuind.De bruggen worden afgewerktmet een keim-lazuurlaag. De inhet zicht blijvende delen van delandhoofden worden bekleed metgranietkeitjes.U i t d a g i n g v o o r d ec o n s t r u c t e u rOm het brugdek aan ??n zijde vol-doende te kunnen inklemmen iseen diep gefundeerd landhoofdontworpen, waarbij de paalfunde-ring een groot koppel naar deondergrondkanoverbrengen(fig.4). Aan de betreffende zijde komthet brugdek met twee zeer schui-ne kolommen op het landhoofdaan. Aan de onderzijde van hetlandhoofd zorgt een dwarsbalkvoor een gelijkmatige verdelingvan de belastingen op de funde-ring in breedterichting. De nood-zakelijke diepteligging van ditlandhoofd maakt het in verbandmet de lokale omstandigheden(grondwaterstand, dikke kleilaagmet daaronder spanningswater)noodzakelijk in een bouwkuipmet onderwaterbeton te werken.In het gebied onder en directnaast de bruggen vereist het ver-ticaal evenwicht een bodemver-zwaring om opbarsten tegen tegaan en welvorming te beperken.Om de laatstgenoemde redenworden de damplanken van debouwkuip na realisering van hetlandhoofd niet getrokken, maarafgebrand.De schuine ori?ntatie van dekolommen veroorzaakt aanzien-lijke trekkrachten in het brugdek.Deze worden volledig gecompen-seerd door een rechte voorspan-ning over de gehele bruglengteSierlijk vormgegeven betonnen bruggen in de HaarlemmermeerNavel en Westbrug: uitdagingvoor alle bouwpartnersir. B.P.H. Bekker, Royal Haskoninging. N. Ramkema, Vermeer Beton- en WaterbouwIn het kader van de ontwikkeling van de VINEX-locatie Getsewoud te Nieuw-Vennep wordt de Venneperweg gereconstrueerd. Deze 150 jaar oude polder-weg doorsnijdt de in ontwikkeling zijnde woonwijken Getsewoud-Noord enGetsewoud-Zuid, alsmede de twee fietspaden en watergangen die de woon-wijken met elkaar verbinden. Het oorspronkelijke plan was de fietsverbindin-gen met tunneltjes en de watergangen met duikers onder de Venneperwegdoor te voeren. Vanwege veiligheid en esthetica was dit niet wenselijk.Daarom is een ontwerp gemaakt met twee identieke, gespiegelde betonnenbruggen, waarbij de Venneperweg plaatselijk wordt verhoogd.1 | Brug `de Navel' in deVenneperweg, met aanbeide zijden een fiets-brugC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 4 49(fig. 5). Deze voorspanning levertslechts een geringe bijdrage aande momentcapaciteit, waardoorin het slanke brugdek relatief veelwapening nodig is. Ter plaatsevan de aansluiting van het brug-dekopdebovenzijdevanhetgrotelandhoofd, waar de voorspan-krachten uit het dek moeten wor-den overgedragen, is veel wape-ning geconcentreerd.DriedimensionaalBij het architectonisch ontwerpwas reeds uitgegaan van een 3D-model in Autocad. Om de con-structieve hoofdberekening uit tekunnen voeren is dit model inge-lezeninhetcomputerprogrammaESA-PrimaWin.Deresultatenzijnmede beoordeeld aan de handvan vereenvoudigde 2D-bereke-ningen. Het 3D-Autocadmodelheeft gedurende het gehele ont-werpproces de grondslag ge-vormd voor de berekeningen entekeningen.De continu verlopende vormenvan deze brug uitten zich in com-plexe vorm- en wapeningsteke-ningen. Aanvankelijk zijn vormen wapening traditioneel aan-gegeven in een aantal langs- endwarsdoorsneden, verduidelijktmet 3D-aanzichten. Deze teke-ningen bleken echter ontoerei-kend voor het maken van eengoede buigstaat en voor een fout-loze uitvoering. Na intensief over-leg tussen constructeur en uit-voering is besloten een zeer grootaantal snedes te maken en dezecompleet te wapenen. In de prak-tijk betekende dit dat praktischalle staven volledig zijn uitgete-kend met snedes om de 0,25 m intwee richtingen (fig. 6). Hierdoorkon elke unieke staaf separaatworden uitgetrokken ten behoevevan de vertaalslag naar de buig-staat en de productie in de buig-centrale. Door de unieke vormvan vrijwel elke staaf bleek even-eens een groot aantal verwijzin-gen op tekening noodzakelijk tezijn om de wapening op de juisteplaats aan te kunnen brengen.dwarssparing langssparing sparingstelselzwaar ontwerp sparingstelsel licht ontwerp2-3 | Langs- en dwars-sparingen-3,294fietspad/voetpadaslandhoofdnoordasmiddenbrugNAPZP -6,050 -5,900-3,492aslandhoofdzuidfietspad/voetpad-5,100betonpalen 450 x 450NAPaslandhoofdnoordstraal 675.000m-3,149ZP -6,050-7,492asmiddenbrug-3,119aslandhoofdzuid-3,347NAP-3,492-3,119ZP -6,050-3,49253004500530045004 | Zijaanzicht en langs-en dwarsdoorsnedeover het midden vande WestbrugC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 450U i t d a g i n g v o o r d eu i t v o e r i n gWaar voor de vormgeving in deontwerpfase diverse 3D-syste-men beschikbaar zijn, is voor dedaadwerkelijke uitvoering hetgebruik van dergelijke hulpsyste-men slechts zeer beperkt moge-lijk. Een ware uitdaging voor deuitvoering kan deze sierlijk vorm-gegeven brug derhalve zeker wor-dengenoemd.Ingrotelijnenisdebrug opgebouwd uit de volgendeonderdelen: de paalfundering, detwee landhoofden, waarbij hetzwarelandhoofdineenbouwkuipwordt gebouwd, en als overspan-ninghetsierlijkgevormdebrugdek.O n d e r b o u wDe vormgeving van de onder-bouw, bestaande uit funderingenen landhoofden, is in vergelijkingmet het brugdek eenvoudig.Het kleine landhoofd, waarop hetbrugdek vrij wordt opgelegd, iswat vorm en uitvoering betreft`traditioneel' te noemen.Het grote landhoofd heeft metzijn zeer grote volume en schuinevoorzijdeweleenafwijkendevorm.Doorhetgrotevolumewordtindebetonmassa veel warmte ontwik-keld. De scheurvorming die ont-staat door grote temperatuurver-schillen, kan worden bestredendoor het beton te koelen. Tweedeaandachtspuntisdeschuinevoor-zijde onder een helling van 1:3(foto 7), waardoor een lastig stort-vlak ontstaat, bij voorkeur niet ge-heel uit te kisten. Afwerken onderdeze helling is echter niet van-zelfsprekend en verdient de no-dige aandacht.Een juiste keuze van het beton-mengsel heeft voor beide proble-men uitkomst geboden. Warmte-ontwikkeling is tegengegaan doorhet toepassen van een mengselmet een zeer laag cementgehalte(280 kg/m3). Deze `B 30' bereiktdebenodigdekarakteristiekedruk-sterkte van 35 N/mm2pas na 56dagen, maar heeft een zeer lagewarmteontwikkeling, waardoorbetonkoeling niet nodig is. Hetschuine afwerken was mogelijkdooreengoedstortplanenhettoe-voegenvanpoederkoolvliegasaanhet beton (80 kg/m3), waardooreen mengsel ontstaat dat niet uit-loopt en onder een helling kanworden afgewerkt.Alternatieve werkvolgordebouwkuipDe bouw van het grote landhoofdgeschiedde in een bouwkuip van14 x 14 m2, waarbij een alterna-tieve bouwmethode is toegepastom de risico's vanwege de slechtegrondgesteldheid(opbarsten,wel-vorming) te beperken.Traditionele methoden voor hetbouwen van een bouwkuip incombinatie met een paalfunde-ring zijn:? aanbrengen van de dam-wanden, ontgraven bouwkuip,heien betonpalen vanaftraverse.? aanbrengen van de dam-wanden, verdiept heien beton-palen, ontgraven bouwkuip;Vanwege de grondgesteldheid,een dikke kleilaag tot circa NAP?12,0m,waaronderoverspannenwater zit, is niet voor ??n van dezemethoden gekozen.In geval van eerst ontgraven endan heien is namelijk nauwelijksvoldoende evenwicht van de bo-demmogelijkdoorhetwaterindebouwkuip op te zetten. Om ver-volgens de palen in schoorstandin de kuip te kunnen heien isbovendien een kostbare hulpcon-structie nodig.In geval van verdiept heien van depalen en daarna ontgraven zou degrondslag problemen kunnen op-leveren. De paalfundering bestaatuitsluitend uit schoorpalen 450 x450 mm2, die in een dicht patroonhoofdwapening80120145002513 1187 801450089725136831187600hoofdwapening450012542012108 125411394500658210865611396065 | Voorspanning en wape-ning in dwarsdoorsnedeter plaatse van het hoog-ste punt van de bruggen6 | Wapening om de 0,25 min twee richtingen uitge-tekend7 | Landhoofd onderhelling 1:34500954599709221839544500C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 4 51in elkaar grijpen. Verwacht werddatditgroteproblemenzougevenbij het ontgraven van de vette kleitussen de schoorpalen, met alsgevolg hoog oplopende duik-kosten voor het naar boven halenvan kubieke meters klei en hetschoonmakenvandepaalkoppen.Een bijkomend risico was hetbeschadigen van de paalkoppentijdens het ontgraven.Om de risico's te beperken is di-rect na het aanbrengen van dedamwand de bouwkuip deels inden natte ontgraven en vervol-gens geheel aangevuld met zand.Hierna zijn de betonpalen meteen oplanger verdiept door dezandlaag geheid. Dit zeer zwareheiwerk kan aanzienlijke trillin-gen voor de omgeving opleveren,maar deze werden onder de gel-dende omstandigheden accepta-belgeacht.Vervolgensisdebouw-kuip wederom ontgraven, waarbijhet laatste zand tussen de paal-koppen met een toyo-pomp isweggezogen. Ten slotte is hetonderwaterbeton aangebracht ende kuip leeggepompt. Deze alter-natieve werkwijze bleek eengoede oplossing om tegen accep-tabele extra kosten de risico's toteen minimum te beperken.B r u g d e kNadat de landhoofden gereedwaren is met de daadwerkelijkebouw van de sierlijke overspan-ning begonnen. De voorbereidin-genvergdenextratijdenaandachtvoor alle onderdelen van hetbrugdek: keuze en detailleringvan de bekisting, wapening, wijzevan storten, ontkisten en afwer-king.Geprefabriceerde bekistingOm op de bouwplaats zo snelmogelijk te kunnen bekisten iszo veel mogelijk geprefabriceerd.Met behulp van een 3D-CAD-systeemzijnintotaalveertienpas-klare bekistingselementen com-pleet uitgetekend en in de be-kistingswerkplaats geproduceerd.Deze op transportbreedte uitge-voerde bekistingselementen zijnnaar de bouwplaats vervoerd, opde reeds gereedstaande onder-steuning geplaatst en aangeheeldmet passtroken (foto 8).De keuze voor het contactopper-vlak van de bekisting was eenesthetisch aspect. De architectwenste een verticale lijnenstruc-tuur in het betonoppervlak. Aan-vankelijk was het plan deze uitte voeren met NOEplast-matten.Gezien het zeer grote gewicht aanwapeningdat opderubbermattenzou komen te rusten, was de ver-wachting dat de profilering der-mate zou beschadigen dat heteindresultaat onbevredigend zouzijn. Als alternatief is de gehelebekisting met geschaafde plan-ken (zgn. deelhout) betimmerd.Dit deelhout geeft eveneens flexi-biliteit voor het uitvoeren vandiverse complexe aansluitingenen rondingen. Het gatenspel inhet brugdek, voornamelijk be-staandeuitrondgebogenvlakken,isuitgevoerdmetbuigtriplex.Hier-door ontstaat een contrast met delijnenstructuur ter plaatse van dedeelhouten contactbekisting.De grootste te bekisten ronding ister plaatse van de dwarssparing.Deze vulbekisting, ook wel `vlieg-tuigvleugel' genoemd (foto 9),werd tijdens het storten vrijwelgeheel omsloten door beton. Deopwaartse kracht ten gevolgevan de betondruk bedroeg circa500 kN. De vulbekisting werd ge-fixeerd door een hulpconstructiebestaande uit HE 550B-profielen,die boven de dwarssparing aan dedamwand waren bevestigd. Alsextra gewicht tegen de opwaartsebetondruk waren op de staalpro-fielen stelconplaten gestapeld.8 | Aanbrengen geprefabri-ceerde bekistingsele-menten9 | Aanbrengen bekistingdwarssparingC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBr uggenbou wcement 2003 452Wapening op maatZoals eerder gesteld werkt devormgeving in alle onderdelendoor. De wapening, die de com-plexe vorm van de bekisting volgt,kon na een uitgebreide voorberei-ding door aannemer en construc-teur, van tekening worden ver-taald naar buigstaat voor deproductie in de buigcentrale. Pro-bleem bij het aanbrengen van dewapening was het verkrijgen vanstevigheid rondom de sparingen,van belang vanwege de oncontro-leerbaarheid en te verwachtenstortkrachten. Met traditioneelvlechten werd door de kruislingsgeplaatste staven geen stevigheidverkregen, waardoor uiteindelijkop deze locaties het gehele wape-ningsnet is gelast.Storten in etappesDe laatste belangrijke stap is hetstorten van het beton. Het oor-spronkelijke uitgangspunt washet beton in ??n stort aan tebrengen. Problemen hierbij zijnhet gecontroleerd aanbrengenvan het beton op de slecht bereik-bare plaatsen onder de dwarsspa-ring en het zetten van bekistingen sparingen ten gevolge van degrote krachten tijdens het storten.Om deze redenen is in twee fasengestort. Hierdoor bleven de stort-krachten beperkt en bleef, doorhet nog niet aanwezig zijn van dezes lagen dekwapening inclusiefvoorspanning, de locatie onder dedwarssparing nog enigszins be-reikbaar voor het aanbrengen vanhet beton.Het betonmengsel was voor hetgehele brugdek een zeer vloeiba-re B 65 (consistentiegebied 4+).Eerste gedachte was het oncon-troleerbare deel te storten metzelfverdichtend beton (ZVB). Uit-eindelijk is hiervan om een twee-tal redenen afgestapt: het kleur-verschil dat ten opzichte van hettweede stort zou ontstaan (hetgehele brugdek storten in ZVB isprijstechnisch zeer ongunstig) enhet risico van een niet geheelwaterdichte bekisting, waardooreen vloeibaar mengsel als ZVBzijn weg naar buiten zou vinden.I n t e r a c t i e o n t w e r p e r -b o u w e rHetontwerp-enbouwprocesheeftop de traditionele wijze plaatsge-had: architectonisch schetsont-werp ? voorontwerp ? definitiefontwerp ? bestek ? aanbesteding? detaillering ? voorbereiding ?uitvoering. Bij dit project is het opdiverse momenten nodig geweestom tussen deze fasen terug tekoppelen en vooruit te zien. Zo iser de bekende afhankelijkheid bijhet architectonisch ontwerp vande constructieve (on)mogelijkhe-den en de kosten. In het traditio-nele ontwerpproces is het gebrui-kelijk hiermee rekening tehouden. Het is ook noodzakelijkdat de ontwerper goed nadenktover de uitvoerbaarheid van hetobject.Ditisechtereenprojectdateen beroep doet op specifieke uit-voeringskennis en dat ook nogafhankelijk is van de voorkeurenvan de uitvoerende partij. Bij dehier toegepaste traditioneleaanpak is de uitvoerende partijpas na de aanbesteding betrok-ken, met als gevolg dat een aantalgemaakte keuzes in het ontwerpdoor de uitvoering als problema-tisch werd ervaren. Dat heeftgeleid tot intensief overleg en hetin een laat stadium nog doorvoe-ren van wiizigingen. Wellicht ishet beter om voor dit soort `niet-standaard' projecten een meerintegrale aanpak te kiezen. Aan-dachtspunten daarbij zijn dat dekwaliteit van het ontwerp (ook:ambitieniveau) wordt gewaar-borgd en dat de kosten beperkt(lees: marktconform) blijven.Foto 10 toont het uiteindelijkeresultaat. sProjectgegevensopdrachtgever:Gemeente Haarlemmermeer, buroVINEXarchitect:Royal Haskoning Architecten, JorisSmitsconstructeur:Royal Haskoningaannemer:Vermeer Beton- en Waterbouw BVbekistingsleverancier:Dura Vermeer Materieelservice BV10 | Brug de Navel voltooid