ir.C.Heegstrahoofdingenieur bij deProvinciale Waterstaatin DrentheViaducten rond MeppelU.D.C. 624.21.012.46Viaducten van voorgespannen beton1Situering van de Rondweg2Overzicht van de ongelijkvloerse kruisin-gen in de RondwegSituatieMomenteel is de Noordelijke Rondweg om Meppel in aanleg.Deze weg zal het noordelijk stadsdeel aansluiting geven op de provinciale autoweg Eursinge-Meppel, die tevens verbinding geeft met Assen en Hoogeveen. In de toekomst zal de wegeveneens de verbinding vormen tussen laatstgenoemde autoweg en de weg Meppel-Zwart-sluis. De rondweg kruist onder meer de Drentse Hoofdvaart, de spoorlijn Meppel-Leeuwar-den, de Rijksweg nr. 31 en het riviertje de Wold Aa (zie fig. 1 en foto 2). De kruisingen zijnalle ongelijkvloers uitgevoerd, waartoe een drietal viaducten en een brug moesten wordengebouwd.De tussenliggende weggedeelten zijn als hooggelegen aardebanen uitgevoerd. Tevens is vandeze wegaanleg gebruik gemaakt om de bestaande weg Ruinerwold-Meppel over de rijks-weg en de spoorbaan te voeren, waardoor deze ongevalspunten kwamen te vervallen.Hierdoor zijn in de weg onder andere de volgende kunstwerken gebouwd:twee viaducten over de rijksweg, ieder met twee overspanningen van 21,90 resp. 27 m,breedten van 13 en resp. 14,50 m, plaatdikte 0,70 m resp. 0,90 m;een dubbel viaduct over de spoorbaan met overspanningen van 17,91 m, 32,30 m en 17,75 m,en plaatbreedten van 14,50 m en 13,00 m, plaatdikte 0,90 m;een brug over de Drentse Hoofdvaart met overspanningen van 16,00 m, 30 m en 16,00 m,breedte 14,50 m, plaatdikte vari?rend van 0,76 m tot 1,27 m;een brug over de Wold Aa.De twee viaducten over de rijksweg en de brug over de Drentse Hoofdvaart zijn uitgevoerdals ter plaatse gestorte platen in voorgespannen beton, die vast verbonden zijn met de land-hoofden. De tussensteunpunten worden gevormd door pijlerblokken waarop pijlerwandenrusten. De constructie is overeenkomstig de reeds in Cement XVII (1965) no. 5 (biz. 301-302),beschreven bruggen.Hulpweg en kostenBij de bouw van de viaducten over de rijksweg is begonnen met het maken van een bekis-tingsconstructie over de in gebruik zijnde rijksweg. De onderkant van de bekistingsconstruc-tie zou 3,93 m boven het wegdek komen. Aan weerszijden werd de bekisting, althans dat wasde bedoeling, beschermd door portalen. Doordat tussen de twee in aanbouw zijnde viaductende weg Ruinerwold-Meppel de rijksweg kruiste, moest ??n portaal op korte afstand voor deCement XX (1968) nr. 8 3233Kosten per m2brugdek van viaducten,afgeleid van de aanneemsommenvanaf ?958 tot heden4Viaduct over de spoorbaanbekisting geplaatst worden. Dit werd de aanleiding dat de in aanbouw zijnde bekistings-constructie tweemaal werd omvergereden door te hoog beladen vrachtwagens. Hierbij werdeerst het portaal en daarna via dit portaal de bekistingsconstructie aangereden.Vervolgens is mede op verzoek van de aannemer uit oogpunt van veiligheid en effici?nterwerken een hulpweg rond de bouwplaats aangelegd.De hiermee opgedane ervaringen zijn aanleiding geweest om bij alle volgende viaducten, dieover een autoweg gebouwd werden of worden, een dergelijke hulpweg aan te leggen. Dehulpwegen worden voorzien van een elektrische verlichting terwijl ter plaatse van deze wegeneen snelheidsbeperking geldt.De kosten van de boven omschreven viaducten per m2brugdek afgeleid van de aanneem-sommen zijn in fig. 3 aangegeven voor de jaren 1958 tot heden. Duidelijk spreekt uit degrafiek de invloed van de conjunctuur op de bouwkosten.In verband met de werkloosheidsbestrijding is het tevens van belang, dat deze constructiesgeheel ter plaatse gemaakt worden.Brug over de Wold AaDaar de rondweg de Wold Aa, een gekanaliseerd riviertje breed 18 m, onder een hoek van20? zou kruisen, was hiervoor een zeer scheve brug nodig.Als variantoplossingen zijn een korte brede en een lange relatief smalle brug vergeleken. Alsderde variant is een oplossing uitgewerkt, waarbij de Wold Aa over 600 m in een boog ver-legd zou moeten worden en daardoor het wegtrac? onder een hoek van 45? zou kruisen.Deze laatste oplossing bleek financieel en esthetisch het meest aantrekkelijk en is dan ookuitgevoerd.De brug bestaat uit een voorgespannen plaat ondersteund door vier palenrijen. Bij alle bovenbeschreven werken zijn de zgn. 100 tons Freyssinet-kabels toegepast, welk voorspansysteemnaar mag worden verondersteld voldoende bekend is. Wel wordt bij de beschrijving van hetvolgende werk uitvoeriger stilgestaan bij het daar, voorzover mij bekend, voor dit doel nogniet eerder in Nederland toegepaste verankeringssysteem.Dubbel viaduct over de spoorbaanDe vorm van dit viaduct is in hoofdzaak bepaald door de omstandigheid, dat de spoorbaanten noorden ervan een boog met een straal van 1000 m maakt, en de N.S. een vrij uitzicht van1000 m eiste langs deze spoorbaan. In de voor dit vrije uitzicht benodigde opening mochtmaximaal ??n steunpunt geplaatst worden. De spoorbaan ligt dan ook geheel excentrisch inde middenoverspanning. De westelijke overspanning doet behalve voor het uitzicht, tevensdienst voor de aansluiting van de weg naar Meppel (foto 4). Om de gehele lengte van dezeoverspanning voor het uitzicht beschikbaar te hebben is het landhoofd van een verticalefrontmuur met een hoogte van 7,50 m voorzien.Uit constructieve overwegingen is het viaduct symmetrisch gemaakt. Aan de oostkant isevenwel een landhoofd van veel geringere afmetingen gemaakt. Bij dit viaduct bestaan detussen-steunpunten ook uit pijlerblokken en pijlerwanden. Daar de landhoofden verschillendvan afmetingen zijn is de oplegging hier net als bij de tussen-steunpunten door middel vanneoprene oplegblokken geschied.De weg Ruinerwold-Meppel wordt, met het er naast liggende rijwielpad, over de noordelijkebrugplaat gevoerd en de in aanleg zijnde rondweg over de zuidelijke plaat.Het voorspansysteemIn het ontwerp was voor de voorspanning het systeem Freyssinet gekozen. De 47 resp. 43100 tons kabels moesten aan beide zijden gespannen worden.Bij de berekening was uitgegaan van 13 mm intrekking tijdens het blokkeren, waardoor hetspanningsverloop van de kabels in overeenstemming met het momentenverloop gebracht konworden.Op verzoek van de aannemer is evenwel overgegaan op toepassing van het systeem Losin-ger, en wel kabels bestaande uit 12 stuks i" strengen aan weerszijden verankerd met hetzgn. V.S.L. E-12 anker (fig. 5).Cement XX (1968) nr. 8 3245V.S.L. E-12 anker van het voorspan-systeem Losinger6 en 7Kopplaat met aangelaste trompet, met eendaarop gelast pijpje voor injectie of ont-luchtingskanaaltje; de spiraal /'s eveneensaan de kopplaat gelast8VoorspanningsdiagramDaar deze ankers echter een intrekking bleken te hebben van ca. 6 mm werd er van directie-zijde de eis gesteld, dat ook hierbij de kabels minimaal 11 mm afgelaten moesten kunnenworden, om een soortgelijk spanningsverloop als bij toepassing van het systeem Freyssinette kunnen verkrijgen.Het V.S.L. E-12 ankerHet V.S.L. E-12 anker bestaat uit een kopplaat met aangelaste trompet, waarop een pijpjevoor een injectie- of ontluchtingskanaaltje is gelast. Aan de kopplaat is tevens een spiraalgelast (foto 6 en 7).De tapse trompet heeft een grotere binnendiameter dan de uitwendige maat van de bijbeho-rende kabelomhulling, zodat de strengen zich naar het verankeringselement kunnen spreiden.Tevens kan de kabelomhulling tijdens de uitvoering tot het tijdstip van spannen door dekopplaat en de bekisting naar buiten gestoken worden, om op deze wijze het uitstekende deelvan de kabel tegen beschadiging te beschermen.De kopplaat wordt met bouten aan de binnenkant van de bekisting bevestigd. Na het verhar-den van het beton wordt de kabel gespannen met behulp van een holle centreervijzel vanlichtmetaal.De kabel wordt op de vijzel vastgezet met een hulpverankering. De verankering bestaatevenals de hulpverankering uit een ronde plaat voorzien van twaalf conische gaten waarin deafzonderlijke strengen, ieder met 2 conusvormige wigjes worden vastgezet. De wigjes zijn aande binnenzijde voorzien van een vertanding. Zodra, na het bereiken van de vereiste spanningin de kabel + de extra lengte voor de intrekking, de vijzel wordt gespannen, klemmen dewigjes automatisch de strengen in het werkanker vast. De spanning kan worden gemetendoor middel van een drukring of een nauwkeurige manometer, die op de vijzel wordt ge-plaatst. Voorts wordt ter controle de verlenging gemeten. Fig. 8 geeft een beeld van het voor-spanningsdiagram. De vijzel steunt door middel van een hoefijzervormige stoel tegen de kop-plaat. Om de vereiste extra intrekking van 6 mm te verkrijgen, wordt er een afzonderlijke ringvan deze dikte bijgeplaatst. Bij de 47 resp. 43 te spannen kabels bleek de intrekking te vari?-ren van 7 tot 16 resp. 5 tot 15 mm; de gemiddelde intrekking was 12 resp. 11 mm (fig.9a-b).De spanweg bedroeg ca. 450 mm. Het spannen gebeurde in twee fasen; te weten alle kabels30% na ??n week en de rest na 28 dagen. De slag van de vijzel is betrekkelijk gering,nl. 14 cm.De wijze van spannen komt nagenoeg overeen met hetgeen door ?r.J.W.Kruithof in CementXV (1963) no. 1 is beschreven. *Cement XX (1968) nr. 8 3259a en 9bIntrekkingsdiagram bij de 47 resp. 43 tespannen kabels10Voor de brugplaten is gebruik gemaaktvan een eenvoudig te verschuivenbekistingDe bekistingDaar de brugplaten nagenoeg horizontaal lagen en bijna even breed waren, nl. 14,50 m resp.13 m, is voor de platen gebruik gemaakt van een bekisting die op vrij eenvoudige wijze konworden verschoven (fig. 10). Op gedeeltelijk onderheide sloven waren DIN-profielen gesteld,waarvan de bovenflenzen met vet waren ingesmeerd. Hierover waren op hun kant INP-profie-len gelegd, waarop de stempels van de bekistingsjukken waren geplaatst.Na het spannen van de noordelijke plaat liet men de bekisting 5 cm zakken en werd debekisting van een veld in zijn geheel verschoven. Voor de zijvelden bleek het voldoende metTirfor takels aan de liggende INP-profielen te trekken, voor het middenveld bleken lierennoodzakelijk (foto 11). Voor het laten zakken van de bekisting werden zandpotten gebruikt,bestaande uit twee T-stalen en een erin passende vierkante stalen staaf (f/g. 12). De T-stalenwerden door middel van bouten bij elkaar gehouden, terwijl de opening tussen de T-stalen11Het verplaatsen van de bekisting van hetmiddenveld geschiedde met behulp vanlierenCement XX (1968) nr. 832612Zandpotten bestaande uit twee stalen T-profielen en een erin passende vierkantestalen staaf voor het laten zakken van debekisting13Lastzakkingsdiagram bij het zakken vande bekistingdoor schotjes aan weerszijden was afgesloten. De aldus ontstane gleuf werd gevuld metdroog zand, waarop de staaf werd geplaatst. Het geheel werd daarna afgedekt met eenplastic folie. Op deze zandpotten werden de langsliggers van de bekistingsconstructiegeplaatst.Om de bekisting te laten zakken worden de bouten losgedraaid, waarna het zand weg kanlopen. Fig. 13 geeft het lastzakkingsdiagram weer.Daar de brugplaten boven de spoorbaan gebouwd moesten worden, diende de bekisting eenzo gering mogelijke constructiehoogte te hebben. De beschikbare hoogte bedroeg 58 cm.Hiertoe was onder meer de rijdraad van de bovenleiding 60 cm naar beneden gebracht. Deoverspanning van de bekisting boven de spoorbaan was in verband met het profiel van vrijeruimte 11 m. De bekisting bestond uit langsliggers DIN 40, waarop baddingen op hun platlagen, die het 22 mm dikke bekistingsmultiplex droegen, zodat de totale constructiehoogtevan de bekisting, rekening houdend met de doorbuiging, ca. 50 cm bedroeg.Met de bouw van het viaduct werd in augustus 1966 begonnen en het werk was in februari1968 nagenoeg gereed.Ten slotte kan nog vermeld worden, dat voor de toegangsweg naar een gemaaltje van eenoprit gebruik gemaakt is, om met behulp van WACO-duikerelementen een simpele en goed-kope ongelijkvloerse kruising te maken met de autoweg.Het tunneltje heeft een inwendige breedte van 2 m en een hoogte van 2,50 m. Naast hettunneltje is tevens een duikerbrugje gelegen, bestaande uit gewapend betonnen damwand-planken, waarover een ter plaatse gestort dek.De opdrachtgever van de bruggen is evenals voor de andere werken van de rondweg degemeente Meppel.De voorbereiding en directievoering is verzorgd door de Bruggen-Afdeling van de ProvincialeWaterstaat van Drenthe met uitzondering van het spoorwegviaduct, waar de directie werdgevoerd door de N.V. Nederlandse Spoorwegen.De financiering geschiedde voor 50% door het Ministerie van Economische Zaken in hetkader van de verbetering van de infrastructuur en voor 47i% ten laste van het ProvinciaalWegenfonds, de resterende 2i% bleef ten laste van de gemeente Meppel.vervolg van blz. 313(Het bereiden van warme betonspecie)De hoeveelheid verkregen water als gevolgvan condens volgt uit de formule:Uit het voorgaande blijkt dat bij het gebruikvan stoom onder de genoemde omstandig-heden en bij het gebruik van een mixer van1 m3inhoud, de toevoeging van 1 kg stoomeen temperatuurstijging van 1 ?C tot gevolgheeft. Wanneer de mixerinhoud 0,5 m3be-draagt, zal voor een temperatuurstijging van1 ?C een hoeveelheid van 0,5 kg stoom vol-doende zijn.De turbo-mixer met stoominjectie zal goedediensten bewijzen daar, waar grote hoeveel-heden warme betonspecie nodig zijn, zoalsbij voorbeeld in betonwarenfabrieken. De er-varingen die met deze bereidingswijze reedszijn opgedaan, wijzen uit dat bij een specie-temperatuur van 60-65?C een relatief kortetijd voldoende is om een sterkte te bereikendie 60-70% bedraagt van de 28-daagsesterkte onder normale verhardingsomstan-digheden.Dit aspect is om economische redenen zeerinteressant voor betonwarenfabrieken, om-dat de omloopsnelheid van de (kostbare)mallen veel groter wordt.In dit verband wordt erop gewezen dat eentemperatuurstijging, nadat de elementen bijnormale temperatuur gestort zijn, resulterenzal in een lagere uiteindelijke sterkte.Deskundigen die aan de ontwikkeling van deturbomixer hebben meegewerkt zijn evenwelvan mening dat de gereduceerde sterkte hetgevolg is van spanningen die door tempera-tuurverschillen ontstaan. Immers, de compo-nenten waaruit beton wordt samengesteldhebben elk hun specifieke uitzettingsco?ffi-ci?nt. Tijdens het proces van aaneenkittenvan de materialen zullen juist de tempera-tuurverschillen ongewenste spanningen op-leveren.Ofschoon deze hypothese niet wetenschap-pelijk gefundeerd is, wordt hij wel door veletechnologen onderschreven. Dientengevolgezullen in fabrieken waar de betonspecie bijeen temperatuur van 55-60 ?C wordt ver-werkt, maatregelen worden genomen om degenoemde temperatuur gedurende de eerste2-3 uur te handhaven. Dit - in tegenstellingtot elementen die koud worden gebetonneerden daarna een stoomverharding ondergaan -voorkomt temperatuurverschillen in de ge-vormde elementen en derhalve ongewenstespanningen.Tot slot wordt opgemerkt dat aan het op tem-peratuur brengen van het toeslagmateriaaldoor het inblazen van stoom in de silo's hetnadeel kleeft dat het condenswater zich opde silobodem verzamelt.Cement XX (1968) nr. 8 327
Reacties