? bruggenbouw ? constructief ontwerp?Ir.H. van Diggelen en ing.J.BlItterswIjk, GrontmijDe VINEX-bouwlocatieNieuwland is gelegen ten noordwesten van de stad Amersfoort enis de jongste uitbreidingswijk van de stad. In Nieuwland worden vanaf 1995 tot en met1999 circa 4500 woningen gebouwd. E?n van de meestbelangrijke fiets-/voetgangers-verbindingen in Nieuwland is de fiets-voetgangersbrug over de stadsringweg (RondwegNoord) richting hetgrote winkelcentrum in de wijk Kattenbroek. Deze brug, Dominobruggenoemd, wordt gekenmerkt door een bijzondere, (op)vallende vorm.VALLENDEVOET-/FIETSBRUGTEAMERSFOORTHet programma van eisen schreef eenont-werp voor dat overeenkomsten zou moetenvertonen met de omgeving: het uitnodigen-de gebaar naar Kattenbroek vanuit de wo-ningbouw van Nieuwland zou in het brugont-werp moeten terugkomen.De keuze viel op een ontwerp met doorlo-pende, schuine pijlers (foto 1).UitgangspuntenHet brugdek wordt ondersteund door tweelandhoofden en drie pijlers en kruist de rond-weg onder een hoek van 23" (fig. 2). De pijlernabij Kattenbroek heeft een helling van 30",terwijl de kolommen inde middenberm 19"uit het lood staan. De kolom aan de Nieuw-landzijde heeft nogslechts een scheefstandvan 8".Gezien de drukke Rondweg Noord en het be-perken van de toeritten naar de brug voorhetvoet- en fietsverkeer is gekozen voor eendunne voorgespannen plaatbrug, die ophoogte zou moeten worden gebouwd, Nahet verharden en het aanbrengen van devoorspanning zou het brugdek kunnen wor-den afgevijzeld.CD De Dominobrug vormt een (op)vaflend element in zijn omgeving12De constructie is berekend als voet-/fiets-brug volgens de ontwerp-versie van de VBB(NEN 6723) met een gelijkmatig verdeeldebelasting van 4 kN/m2of een laststelsel be-horende bij verkeersklasse 30, Bijzondereaandacht is besteed aan de aanrijbelastingtegen de pijlers en het dek. Tevens is reke-ning gehouden met de invloed van het afvij-zelen van het brugdek, alsook met de in-vloed van de te verwaChten zettingsverschil"len tussen de steunpunten onderling, het-geen veroorzaaktwordtdoor de ondergrond,De ondergrondHetoorspronkelijke maaiveld bevond zich opcirca NAP + 1,0 m. De bodemopbouw is alsvolgt ten opzichte van NAP geschemati-seerd:? + 1,0 tot - 5,0 m: zand, matig tot vast ge-pakt, plaatselijk onderbroken door dunnekle?l'ge en/of ziltige lagen;? - 5,0 tot - 6,0 m:klei, sterk zandig;? - 6,0 tot - 9,0 m: zand, plaatselijk afgewis-seld door dunne klei-/leemlagen;? -9,Otot-11,O? -12,0 m:zand,zeervastge-pakt;? - 11,0 ? - 12,0 tot - 19,0 m: Eemklei.In overleg met de grondmechanisch advi-seur is gekozen voor prefab voorgespannenbetonpalen, met een basisniveau van NAP- 7,0 m ter plaatse van de pijlers en van NAP- 10,0 m ter plaatse van de landhoofden.Voor het aanbrengen van de opritten bij delandhoofden waren ophogingen noodzake-lijk van circa 5 m. De bovenbelasting diehier-vanhetgevolg is, veroorzaakt een toenamevan de belasting op de Eemkleilaag, zodatonder de landhoofden een grotere zettingteverwachten is dan onder de pijlers, Onder demiddenpijler wordt geen zetting verwacht.Uit lettingsberekeningen blijkt dat er op delange duur een zettingsverschil tussen delandhoofden en de pijlers is te verwachtenvan 20 ? 30 mmoCEMENT1997/10KATTENBROEK? Opstelling van het brugdek voorafgaand aan het v?ze/en? Schematisering van de Dominobrug tussen de twee w?kenUitvoeringHet brugdek is bekist, gestort, verhard envoorgespannen op een circa 1 mhoger ni-veau dan de definitieve ligging (foto 3). Terplaatse van de vijf steunpunten zijn tijdenshet opbouwen borgings- en vijzeltorens op-gesteld. Na het aanbrengen van de eerstefase voorspanning (60% vande uiteindelijkevoorspanning), kon het brugdek worden ont-kist. Dit is gerealiseerd doorhetbrugdekmetde vijzels ter plaatse van de steunpunten uitde kisttelichten,waarna de bekisting (voor-zichtig) kon worden verwijderd.met een relatief laag voorspanniveau, om-dat de toegepaste dikte werd bepaald doorde stijfheidseisen volgens deVBB. De toege"paste kabels bestaan uit 7-draads strengen;de voorspanning is in twee fasen aange-bracht. De betonsterkteklasse is B 35.De opleggingen van het dek bestaan uitge-wapende rubber oplegblokken. Bij de di-mensionering van de blokken is ook reke-ning gehouden met de opgelegde vervor-mingen, die direct en indetijd optreden doorhet horizontaal verplaatsen van de bovenzij"de van de scheef staande kolommen.De voegovergangen zijn uitgevoerd met rub-ber VA-profielen.Het brugdekHet brugdek is uitgevoerd als een statischonbepaalde constructie, in het werk gestorten voorgespannen met nagerekt staal. Dedikte van het brugdek bedraagt 450 mm,met verzwaringen tot maximaal 200 mmaan de onderzijde terplaatse van detussen-steunpunten.De blijvende voorspanning bedraagt gemid-deld circa 3,5 N/mm2. Volstaan kon wordeneen beperking ten aanzien van de poer-breedte in verband met de wegverharding.Het aantal palen onder de pijlers (tien stuksper pijler) wordt bepaald door de vereistero-tatiestijfheid van de fundering en door de inrekening te brengen aanrijbelasting. De pa-len zijn te lood geheid. Vanwege de schevekruising (23?) met de rondweg en de per pij-ler vari?rende hoek met de verticaal, zijn allekolommen qua doorsnede verschillend. Ditimpliceert een ingewikkelde maatvoering(zowel op tekening alsook in de uitvoering).Met gebruikmaking van de 3D-optie in Auto-cad zijn de nodige uitslagen en doorsnedenbekend.De pijlers zijn in het werk gestort. Dit geldtook voor de delen boven het dekniveau, diebekist en gestortzijn nadat het dek op de de-finitieve hoogte was gebracht.De voorspankabels bestaan uit 7-draadsstrengen en zijn verankerd in de poer. De ge-middelde blijvende voorspanning in de ko-lommen in as 2 bedraagt circa 4 N/mm2.Vanwege de korte lengte van de kabels is inhet bestek de verplichting opgenomen devoorspanningintrekkingsvrij aante brengen.De voorspanning is in ??n fase aangebrachtv??rdat de pijlerbalk werd gestort. Hierdoorontstonden er duidelijke grenzen tussen debouwfase (aanvangsvoorspanning zonderbelasting door het brugdek) en de definitie-ve fase (blijvende voorspanning met belas-ting door het brugdek). Op deze wijze was deoptimale grootte en plaats van de voorspan~ning te bepalen in relatie tot de kolomafme-tingen, uitgaande van geen scheurvormingin de kolommen.Om te kunnen optimaliseren is een spread-sheetprogramma gebruikt. Hiermee zijn te-vens de te verwachten vervormingen be-paald. De voorspanning is excentrisch aan-gebracht en de excentriciteit verloopt overde hoogte in beide richtingen.De landhoofdenHet gewapend betonnen landhoofd aan dezijde van Kattenbroek is als hooggelegenlandhoofd uitgevoerd, zodat de bestaandegrondgeluidswal niet behoefde te wordenonderbroken.Heteveneens gewapende landhoofd aan deNieuwlandzijdeis uitgevoerd als een doos-landhoofd, waarvan de frontmuur dezelfdescheefstand heeft als de eerste pijler. De ge-luidswal sluit hierop aan. De kerende hoogtebedraagt circa 5,30 m.De pijlersDe afmetingen van alle pijlers zijnin principegelijk gehouden; het is duidelijk dat de pijlerin as 2 (30?) maatgevend is. Om vervormin-gen aan de bovenzijde van de kolommen zo-veel mogelijk te beperken zijn:? trekbelastingen in de palen, onder norma-le omstandigheden, vermeden. Dit is ge-realiseerd door de kolommen sterkexcen-trisch op de funderingen te plaatsen;? de kolommen onder de pijlerbalk voorge-spannen uitgevoerd.De pijlerbalken zijn uitgevoerd in gewapendbeton. Ter beperking van de torsie zijn de op-legblokken zoveel mogelijkboven het zwaar-tepunt van de balken geplaatst. De kolom-menin as 3 en 4 zijn gelijk gehouden aan dekolommen in as 2, echter wel meteen gerin-gere voorspanning en de funderingen zijnbeperktervan breedte. Voor alle pijlers geldtCEMENT1997/10 13? bruggenbouw ? uitvoeringstechniek?o De vijzels op de steunpunten zijn gesteldI~282kNBRUGDEK hoog3550? Schematisering van de langsblokkering? Bovenaanzicht van de vijzelpunten14101 kNNa hetaanbrengen van de uiteindelijke voor"spanning en nadat deinjectiemortelin deomhullingsbuizen voldoende was verhard,werd het brugdek afgevijzeld (foto 4).Omdat de stijfheid van het dek relatief grootis (kleine overspanningen), was het van be-langtijdens hetafvijzelen de hoogteverschil-len tussen de steunpunten onderling be-perkt te houden. Uit berekeningen volgdedathet maximale hoogteverschil tot circa 10mm beperktmoest blijven om te voorkomendat ertrekspanningen zouden optreden, diemogelijk tot scheurvorming zouden leiden.In deze beschouwing zijn ook de momententen gevolge van een (beperkte) tempera-tuurgradi?nt meegenomen.De vijzeloperatieVoordat met het vijzelen kon worden begon-nen, moesten de vijzeltorens en de langs-blokkeringsconstructie worden aange-bracht (fig. 5). De definitieve oplegblokkenwaren reeds geplaatst op de stempeltorens,die al tijdens de bekistingsfase waren aan-gebracht. De langsblokkering bevond zichop het dooslandhoofd, dat voor 75% wasaangevuld. Meetapparatuur bevond zich opalle te vijzelen punten (fig. 6).Voorafgaand aan de vijzeloperatie werdende vijzels zodanig op druk gebracht, dat deoplegblokken vrijkwamen. De stempelto"rens werden nu ??n voor ??n te lood gezet.Hiermee werden eventuele hoekverdraaiin-gen ten gevolge van krimp, kruip en tempera-tuur opgeheven.Het afvijzelen gebeurde computergestuurd.Met dit systeem kon de brug zeer nauwkeu~rig worden afgelaten.De borgmoer werd op 8 mm vrij gezet, waar-na de zakking per vijzelgroep (pijlers,land-hoofd) plaatshad. Per groep bedroeg dezezakking 0,1 mmo Dit ging echter zeer snel.De voorinstelling voor het verschil in steun-puntszakking bedroeg 0,9 mm, dat wil zeg-gen stoppen bij een groter verschil. De eer-ste signalering had plaats bij 0,7 mmoNadat de vijzels geheel waren ingelaten,werd het brugdek geparkeerd op de verkortestempeltorens. Hierna konden de vijzelto-rens worden ingekort, zodat hetafvijzelenverder kon.Bij pijler 2 (fig. 7, foto 8) is de koppelbalkextra ondersteund, zodat er geen vering konplaatsvinden in de pijler. Nadat het brugdekop de definitieve opleggingen was geplaatst,werd deze extra ondersteuning verwijderd.Om de extra vervorming in de oplegging vanCEMENT1997/10? ---------------I jotI-+-,f--,.- plunjer verlenger VAI htlH-~- stempelsfliji-J--'-~ vijzelIM~~- uitvulling?I"I,~STEMPELTOREN T.P.Y. OPLEGBLOKMATEN ZIE VIJZEL! STEMPEL OVERZICHTVIJZELTOREN,-_-'-_ _-I----I.:..-.------:L..o-t+-~ohd?rsabe1ingV0? Schematisering en opstelling van de ondersteuning ter plaatse van pijler 2de pijlerkolom te elimineren, is met platte vij-zels het brugdek enkele mm's opgelicht endaarna ondersabeld.De vijzeloperatie is uitgevoerd door Samacoen betreft de eerste voet-jfietsbrugin Ne"derland die computergestuurd is afgevijzeld.Ten slotteNu kon de uitbouw van de vallende pijlerko-lom worden uitgevoerd. Hiervoor is een be-kistingsconstructieontworpen, die op hetbrugdek rustte. Na afbouw van de landhoof-den en de pijlers en plaatsingvan de schuineleuning op het brugdek, is de brug openge-steld voor al het voet-jfietsverkeer tussenNieuwland en Kattenbroek (foto 9).? De Dominobrug verbindt de wijken Kat-tenbroek en NieuwlandBetrokkenenOpdrachtgever: Overeem V.o.f. te Hoevelaken, bestaande uit: Woningbouw b.v., Mabon bv,VSOM bvOntwerp: WissingStedebouw en ruimtelijke vormgeving, BarendrechtDirectie VINEX locatie: Grontmij (Utrecht)Voorbereiding en directie: Grontm? (Flevoland)Constructie: Grontm? Advies &Techniek, De BiltAannemer: Gebr. Reimert b.v., AlmereOnderaannemer: Samaco, Waddinxveen ?CEMENT1997 j10 15