C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2005 234Sinds 1998 is door ARCADISgewerkt aan het ontwerp voor despoorverdubbeling Amsterdam-Utrecht bij Abcoude. Een varian-tenstudie belichtte de mogelijkhe-den voor de kruising van de vier-sporige spoorbaan met het Gein.In de bestaande situatie kruist detweesporige spoorbaan het watervia een stalen hefbrug, waarvanhet hefmechanisme reeds jarenbuiten dienst is. De doorvaart-hoogte onder de brug is zeergering en uitsluitend geschiktvoor kleine pleziervaart zoalskanovaart. Evenwijdig aan hetwater worden via twee overwegende parallelwegen Gein Noord enGein Zuid gekruist. Kort ten zui-den van de kruising met het Geinsplitsen beide sporen zich terhoogte van het huidige stationAbcoude. De beide doorgaandesporen lopen midden tussen tweeeilandperrons door en twee stop-sporen lopen buiten de perronsom. Verder naar het zuiden be-vindt zich aan de westzijde vanhet spoor het historische fortAbcoude (foto 1)V e r d i e p t e l i g g i n gHet ontwerp houdt rekening metcriteria zoals hinder voor deomgeving, omvang van buiten-dienststellingen van het spoor,haalbaarheid van de overall pro-jectplanning, de kosten, risico's ente verwijderen bebouwing.Gekozen is voor een volledig vier-sporige uitbreiding aan de oostzij-de, in plaats van een gefaseerdeaanleg van de vier sporen op delocatie van de bestaande spoor-baan. Hierdoor ontstaat ??nbouwstroom en blijft de bestaandetreinexploitatie zoveel mogelijkongehinderd.Voor het verticale alignement zijnglobaal drie opties onderzocht:hoge ligging (brug), diepe liggingen halfverdiepte ligging met eensifonconstructie in het Gein.Rekening wordt gehouden metargumenten zoals geluidhindervan een verhoogde baan vooromwonenden, historische waar-den van het nabijgelegen fortAbcoude, invloed op de waterhuis-houdkundige situatie van hetGein (doorstroomprofiel) en delastige passage van vaartuigen.Uiteindelijk is gekozen voor eenverdiepte ligging, waarbij zoveelmogelijk aan de genoemde aspec-ten tegemoet wordt gekomen,maar met relatief hoge kosten alsnadeel.Uit kostentechnisch oogpunt isbesloten station Abcoude te ver-plaatsen naar de noordzijde vanhet Gein. Hierdoor wordt voorko-men dat de perrons zich in debetonconstructie van de verdieptebak bevinden en kan de totaleconstructie aanmerkelijk smallerSpoorverdubbeling Amsterdam ? Utrecht: aquaduct AbcoudeViersporig de treinonder het Geinir. C.P. Caan, ARCADIS Infra BVing. M. Kreling PMSE, Delta Marine Consultants (onderdeel BAM Civiel)ing. C.A. van Vliet, BAM Civiel MiddenOp de spoorbaan tussen Amsterdam en Utrecht worden nabij Abcoude dewegen Gein Noord en Gein Zuid en boezemwater Het Gein ongelijkvloersgekruist met behulp van een aquaduct. Het kunstwerk maakt deel uit van despoorverdubbeling op het traject. Interessant is de aanbesteding en contract-vorm van het aquaduct, voor ProRail het eerste grote Design&Construct-pro-ject. Hierbij is geen volledig referentieontwerp meegegeven en is sprake vanbeperkt toezicht in de uitvoering. Verder zijn onder meer het bekistingsysteemen het ontwerp en uitvoering van de betonnen stempeling bijzonder.1 |Bestaande situatieC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2005 35worden uitgevoerd. Daarnaast isde lengte van de gehele construc-tie geoptimaliseerd door de onder-doorgang zo hoog mogelijk aan teleggen, met een minimale water-diepte van 0,8 m op het dek.De gekozen variant is door ARCA-DIS in opdracht van ProRail uitge-werkt tot referentieontwerp.Tevens is voor de behandelingdoor de welstandscommissie eeninpassingsvisie gemaakt van hetontwerp. Vervolgens is beslotende onderbouw van het aquaduct(betonconstructie en spoorcon-structie) ge?ntegreerd aan te beste-den op basis van een functioneleeisenspecificatie en de UAV-GC2000. In een samenwerking vanProRail en ARCADIS is een aan-bestedingsdossier opgesteld, inhoofdzaak bestaande uit functio-nele, aspect- en procesmatigeeisen en de contractdocumentenzelf. Als referentieontwerp is uit-sluitend een spooras meegeleverd.Op basis van de eisenspecificatiewerden vijf aannemers geselec-teerd waarbij iedere aannemereen aanbiedingsontwerp maakte.Twee ontwerpen zijn geselecteerdop basis van het voldoen aan deeisen en de prijs. Na onderhande-ling is het project gegund aanBAM Civiel. Vervolgens is deinpassingsvisie aangepast aan hunaanbiedingsontwerp (fig. 2 en 3)en heeft een tweede en definitievebehandeling door welstand plaats-gehad.O p t i m a l i s a t i e s i n h e to n t w e r pHet gevolg van een Design&Con-struct-aanbesteding is dat in eenconcurrentiesituatie binnen degestelde eisen wordt gezocht naaroptimalisaties in het ontwerp, pri-mair op het gebied van kosten.Dat leidde tot enkele belangrijkeoptimalisaties.In hoofdlijnen bestaat het ont-werp van BAM uit een betonnenconstructie van circa 840 m leng-te, waarvan circa 60 m overdekt,2B e k i s t i n g s y s t e e mBijzonder aan de uitvoering van het betonwerk isde wandbekisting, die speciaal voor dit werk isontworpen en gemaakt. Deze wandbekisting isopgebouwd uit standaard componenten die elkafzonderlijk aan het einde van het project weerkunnen worden hergebruikt. Gebruikt wordentwee stalen wandbekistingsystemen; ??n voor elketunnelwand. Elke kist bestaat uit twee torens,gezamenlijk gemonteerd op een onderwagen dieverrijdbaar is door middel van elektrische lieren.De stalen bekistingpanelen worden geopend engesloten met op afstand bedienbare lieren met eencapaciteit van respectievelijk 10 en 25 ton. Hettotale gewicht van ??n toren bedraagt ongeveer42 ton voor de draagconstructie en de appara-tuur en 54 ton voor de stalen bekistingpanelen.Bij het vervaardigen van de betonnen wandenwordt gewerkt met een verhardingsbeheerssys-teem. Om de hydratatiewarmte bij de verhardingvan het vers gestorte beton te beperken, zijn destalen bekistingpanelen uitgevoerd als koelkist.Gekoeld water van 6 ?C wordt via buizen langsde achterzijde van de stalen bekistingpanelenrondgepompt. De watertemperatuur neemt doorde hydratatiewarmte toe tot circa 24 ?C. Op hetbekistingsysteem is een koelinstallatie gemonteerddie het koelwater opnieuw afkoelt.De bekistingpanelen worden aan de onderzijdetegen de gemaakte kim aangedrukt met hydrauli-sche vijzels. De panelen zijn in de hoogte onder-ling voorgespannen, waardoor bij een wand-hoogte van ruim 8 m kan worden volstaan metslechts ??n centering in de hoogte. De panelenkunnen in hoogte worden afgebouwd naar de temaken wandhoogte.Toegepaste wandbekisting2 |Inpassingsvisie aquaductAbcoude3 |Visualisatie aquaductAbcoudeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2005 236die wordt gebouwd binnen eenbouwkuip bestaande uit stalendamwanden en een verankerdevloer van onderwaterbeton. Hetwerk wordt gefaseerd uitgevoerdvanwege de vereiste doorgang vanwegverkeer via ??n van beideparallelwegen en omdat het Geinniet mag worden afgesloten. Eerstwordt de noordelijke helft van hetaquaduct gebouwd, tot halverwegehet Gein. Dan worden de rivier ende weg Gein Noord over het gere-aliseerde deel van het aquaductomgelegd en de zuidelijke helftgebouwd.Lengte betonconstructieDe totale lengte van de betoncon-structie kon worden verkort metenkele tientallen meters. Dit wasmogelijk door het cre?ren vantwee polderconstructies nabij deuiteinden van de betonbak endaarbinnen de grondwaterstand teverlagen. Het criterium voor deovergang van kunstwerk naar aar-denbaan was de droogleggingseisvolgens de ontwerpvoorschriftenvan ProRail. Door het verlagenvan de grondwaterstand wordt opeen dieper gelegen punt in hetspoorontwerp aan de eis voldaanen kan de betonconstructie duskorter worden.Lengte overdekte deelIn het ontwerp is de lengte vanhet overdekte gedeelte geminima-liseerd door de weg Gein NoordIn het diepste deel van de open bakconstruc-tie is een stempeling toegepast tussen de bui-tenwanden. De betonnen stempels zijn circa21 m lang en circa 600 mm in het vierkanten voorzien van een blauwe kleur. De stem-pels liggen op een constante maat ten opzich-te van bovenkant spoor en dus op een varia-bele hoogte ten opzichte van NAP.Ter plaatse van de overgangen naar het geslo-ten deel liggen de stempels gedeeltelijk onderhet schuine dek. Uit kostenoverwegingen (omde gehele constructie zo hoog mogelijk te posi-tioneren) is de totale hoogtemaatvoeringvan de constructie zoveel mogelijk beperkt.Hiertoe is de dikte van het dek zo geringmogelijk gehouden. Dit is bereikt door eendekdikte van 0,5 m te combineren metenkele verstijvingsbalken, waardoor eendrie- of vierzijdig opgelegde plaat ontstaat.Daarnaast is de tolerantie tussen onderzijdeO n t w e r p e n u i t v o e r i n g b e t o n n e n s t e m p e l i n gOntwerp van stempels en dekBekisting tunneldek ter plaatse van stempels4 |Plaatsing van de stem-pels noordzijdeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2005 37om te leggen direct langs hetwater van het Gein. Hierdoor ver-schuiven het dwangpunt van hetProfiel van Vrije Ruimte en deonderzijde van het dek en kan detotale lengte van de constructiekorter worden. In de onderhande-lingsronde en gedurende de uit-voeringsfase is deze optimalisatiedeels teruggedraaid vanwegebezwaren van de gemeente envanuit de omgeving.Breedte open-bakconstructieDe diepste gedeelten van de open-bakconstructies zijn voorzien vanbetonnen stempels. Hierdoorwordt de krachtswerking in dewanden en de vloer gunstiger endaardoor kan de dikte van de bui-tenwanden en de vloer wordengeoptimaliseerd. De bouwkuip alsgeheel wordt zodoende smaller(foto 4).U i t v o e r i n g s b e g e l e i d i n gDe uitvoering van het projectstartte in januari 2003. Binnen2dek en bovenzijde stempels gereduceerd totslechts 50 mm. Vanwege de geringe toler-antie zijn de stempels na het bouwen vande vloer en de wanden ingehangen, en isdaarna pas de bekisting van het dek opge-bouwd. Vanwege de minimale ruimtetussen stempels en dek moest de ondersteu-ning van de bekisting worden onderbrokenen loopt van de bekisting enkel het multi-plex door.In de wanden zijn sleuven voorzien,waarin de stempels zijn geplaatst. Om destempels horizontaal en verticaal te waar-borgen is de ruimte om de stempels heen,ter plaatse van de sleuven, constructief aan-gestort. Om zuivere krachtsinleiding in destempels te behouden (pendels) is aanweerszijden van de constructieve oplegvlak-ken een samendrukbare uitvulling toege-past. De stempelkracht wordt uit dewanden ingeleid via een rubber oplegblokop de kopvlakken van de stempels.Uitgangspunt voor het ontwerp van destempels is dat in de eindsituatie geen neer-waartse doorbuiging mag optreden,vanwege de geringe tolerantie ten opzichtevan het Profiel van Vrije Ruimte van detrein. Om dit te bereiken is een initi?leopbuiging van de stempelbalken aange-bracht. In het ontwerp zijn ook de diversestappen in het fabricageproces beschouwd(tijdstip van ontkisten, opslag en transportvan de stempels enz.). Om de belastingenin alle fasen te kunnen opnemen is in destempelbalken een voorspanning toegepastvan circa 7 N/mm2.15150 200600300VAR.50500506003003003558020100 100400 400400VAR.100300samendrukbaar materiaalrubberblokstaalvilt opleggingsamendrukbaar materiaalprefab stempel 600x600prefab stempelrubberblokstaalvilt oplegging samendrukbaar materiaalbrandwerende bekleding(niet aangegeven)moot 14 t/m 19: afschot in noordelijke richtingmoot 21 t/m 27: afschot in zuidelijke richting2x5 stekankerombuigen2x5 stekeind+0.100-0.3002?122?125x bgls. ?12-175?12-175 - L=var.?12-175 - L=300600x600detail 3moot 14 t/m 19moot 21 t/m 27moot 15 en 26detail 4aanzicht EDetail oplegging stempels5 |Bouwkuip zuidzijdeC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gBouwtechniekcement 2005 238het contract (volgens UAV-GC) ishet gehele ontwerp onder hetkwaliteitssysteem van BAM uit-gewerkt en vrijgegeven. De pri-maire verantwoordelijkheid voorontwerp en uitvoering ligt daar-mee bij BAM. De uitvoeringsbe-geleiding doet opdrachtgeverProRail samen met ARCADIS,waarbij eerstgenoemde de directeaansturing op het werk in han-den heeft en de tweede de toet-singen uitvoert.De toetsing van het ontwerp isbeperkt. Basis voor de uitvoe-ringsbegeleiding is een risicoana-lyse die eerst door ProRail/ARCADIS en BAM separaat isopgesteld en daarna in overleg issamengevoegd tot het zogehetengezamenlijke risicodossier. Vande ontwerpdocumenten zijnalleen die onderdelen in deacceptatieprocedure opgenomendie een directe relatie met de(spoor)veiligheid hebben. Voorhet overige ontwerp worden opbasis van het risicodossier steek-proeven uitgevoerd op ontwerp-documenten voor de meest risi-covolle onderdelen van het werk.Dit principe geldt ook voor deuitvoering. Getoetst wordt pri-mair op aspecten die een raak-vlak met spoorveiligheid hebbenen op andere zaken die direct deverantwoordelijkheid van deopdrachtgever aangaan, zoalsV&G, naleving van vergunningenen de spoorexploitatie. Daarnaastworden steekproefsgewijze toet-singen uitgevoerd op basis vaneen inschatting van risico's.Raakvlakken met het ontwerpvan de bovenbouwvoorzieningen(spoor, bovenleiding, kabels enleidingen en beveiliging) wordengezamenlijk beheerd door BAMen ARCADIS, waarbij ARCADIShet bovenbouwontwerp maakt.S t a n d v a n z a k e nAlle zeven bouwkuipcomparti-menten zijn inmiddels gereed. Inhet laatste compartiment ter hoog-te van de weg Gein Zuid wordtmomenteel gewerkt aan de beton-vloeren in voorbereiding. De ruw-bouw van de betonconstructie aande noordzijde is gereed en aan dezuidzijde is de helft van de wan-den reeds gestort. De parallelwegGein Noord, die opgebroken wasvoor de bouw van het eerste com-partiment, werd medio 2004 weeropengesteld voor openbaar ver-keer. Tegelijkertijd is Gein Zuidafgesloten om met de bouw vanhet laatste compartiment te kun-nen starten. Ook het Gein zelf isomgelegd en stroomt nu over hetgerealiseerde gedeelte van het dek(foto 5).Volgens planning is begin 2005gestart met het betonwerk in hetlaatste compartiment. Ook isinmiddels gestart met de afbouwvan de betonconstructie aan denoordzijde (foto 6). Planning isdat de onderbouw van het aqua-duct eind 2005 wordt opgeleverd.De aanleg van het spoor in de ver-diepte ligging start in oktober2005. Begin 2006 worden debovenleiding- en beveiligingsvoor-zieningen aangebracht. Na eentestperiode voor het beveiligings-systeem zal volgens de huidigeplanning omstreeks 1 mei 2006 deeerste trein door de constructierijden. Projectgegevensopdrachtgever:ProRail Projectencentrum, Nieuw-bouwprojectenadviseur:ARCADIS Infraconstructeur:Delta Marine Consultantsaannemer:BAM Civiel6 |Werkzaamheden beton-constructie noordzijdeS p o o r v e r d u b b e l i n gDe spoorbaan tussen Amsterdam en Utrecht is ??n van de drukste inNederland. Per dag rijden ruim 300 treinen over deze spoorweg, waarmeede tweesporige verbinding uit 1843 de grenzen van haar capaciteit heeftbereikt. In 1995 besloot de overheid het spoor tussen beide steden uit tebreiden van twee naar vier sporen. De aanleg van twee extra sporen maakthet mogelijk de snelle doorgaande treinen te scheiden van de stoptreinen,waardoor de exploitatie minder gevoelig wordt voor oponthoud. Tegelijkworden de sporen geschikt gemaakt voor een hogere baanvaksnelheid vanrespectievelijk 160 en 200 km/h. Vanuit het oogpunt van veiligheid wordenalle overwegen op het traject vervangen door ongelijkvloerse kruisingen.