ITUNNELBOUW IUITVOERINGSTECHNIEK I IVLOER VAN CONSTRUCTIEFONDERWATERBETONINBOUW-KUIP ZEEBURGERTUNNELir.A.J.B.Lohtnan en ing.C.G.Purme1.", Rijkswaterstaat directie Sluizen en StuwenBijzonder aspect bij de bouw van de Zeeburgertunnel vormde de vloer vanbouwkuip C. Deze bouwkuip gaat dienst doen als constructieplaats voorachtereenvolgens drie tunnelelementen, die zullen worden uitgevaren enafgezonken. Daarna wordt de resterende tunnel (tussen afgezonken deel en dezuidelijke afrit) ter plaatse gebouwd. Zoals in het vorige nummer van Cement staatvermeld, waren er problemen met de onderwaterbetonvloer bij het droogzetten vandeze bouwkuip. De gekozen oplossing: het aanbrengen van een constructieve vloervan onderwaterbeton, wordt nader toegelicht in dit derde deel over deZeeburgeroeververbinding.STORTHOOGTEHOPDOBBERFREESHOOGTE= THEORETISCHE HOOGTEDe vloer van constructiefonder-? waterbeton in bouwkuip Cvervult twee functies:1. gedurende de bouwfase vormt dezevloer de waterafsluitende laag van debouwput;2. in de gebruiksfase fungeert deze vloerals definitieve vloer van de tunnelcon-structie. Oorspronkelijk (in hetbesteks~ontwerp) zou deze vloer in den drogeworden gestort.]TllEKPLAAT{40 DEKKING75 ? 20 HEETTOLERANTIE B.K. INJEKTIEPAAL15 TOLERANTIE WAPENINGSKORF.:i~:' :\VERS~~~BAAR NAAR ??Yo" :"~~~BENODIGDE HELLING I INJEKTIEPAAL1986 mei juni juli aug septHabilalsII I18/6 31/7I1. Mitli-Habitat22/5 I2. Kleine Habi talI3. Kleine Habi lalI3/61I4. Grole Habi lalIBij het maken van de korven was demaatvoering van essentieel belang. Inbouwkuip C moesten de volgendemeetgegevens verzameld worden:a.ligging dorpelkist bij dokdeur (be?in-diging moot 17);b. ligging randbalken oost en west overmoot 15 tlm 17);c. be?indiging moot 15;geschiktwerkterrein gevondenworden.Dit werd gevonden op het ADM-ter-rein te Amsterdam-Noord (fig. 7), aanhet vaarwater met een loswal en vol-doende hijscapaciteit, alsmede goedeaan- en afvoerwegen.6 Inzet dnikerklokkenGekozen werd voor 5 prefab korven perstortrnoot met een max. gewicht van ca.30 ton per korf.Deze Z-vormige korven hadden afme-tingen van ca. 6 x 30 m. In totaal moes-ten 15 korven worden gemaakt met eennetto oppervlakte van 30 x 60 m2?Gezien de keuze om de korvenvanafhetwater te plaatsen, moest een daarvoorWapeningskorvenFabricageOm de activiteiten onder water tot eenminimum te beperken ende benodigdetijd daarvoor zo kort mogelijk te hou-den, zijn de wapeningskorven gefabri-ceerd.Bij het ontwerpen van de prefab korvenmoest rekening worden gehouden meteen groot aantal randvoorwaardenwaaronder:- plaatsing korven vanafhet water;- hijsgewicht;- de ruimte tussen de buisstempels opNAP-l,50 m;- stijfheid van het net in verband metverticaal transport;~ hoogtefixatie op injectiepalen;- sparingen rond injectiepalen;- de dilatatievoeg-constructie;- be?indigingen ter plaatse van moot 17en moot 15;- overlappingslassen van de korven.Om de decompressietijden van de dui-kers zoveel mogelijk te beperken werdhet waterniveau in de kuip verlaagd zo~dat de kritische drukv~m 10 m waterko-lom niet werd overschreden.De keuze van duikerklokken voor hetsloopwerk is na uitgebreid overleg metdiverse specialisten, om onder meer devolgende redenen gekozen:~ een grotere nauwkeurigheid was ver-eist. Een geringe laagdikte moest wor-den verwijderd en de injectiepalenstonden tussen ca. 3,5 en 4 m h.o.h.;- grote waterdiepte waardoor effectiefslopen vanaf het wateroppervlak nietgoed mogelijk was;- het 'zicht' voor de duikers was nihiL60 Cement 1987 nr. 11In verband met de beschikbare breedtetussen de stempelbalken op NAP+ 1,50 mwashetvooreenaantalkorvennoodzakelijk om deze in de bouwkuiphorizontaal te verplaatsen. Hiervoorwerd de waterstand op NAP -1 m ge-bracht en de korf eerst op pontons ge-plaatst en naar de lokatie verhaald.airliften, terwijl duikers een systemati-sche controle hielden.overlappingslassen aan dezelfde to-lerantie-eisen voldeden.Transport en afzinken wapeningskorvenBij hetmakenvan de planningishetuit-gangspunt gehanteerd dat de tijdsduurtussen plaatsenvan de korven en stortenvan het beton minimaal moest zijn omvervuiling van het wapeningsstaal doorslibafzetting te voorkomen. Dit hield indat de vloer ook zo schoon mogelijkmoest worden gemaakt.Voorafgaand aan het plaatsen van dewapeningskorven is de hele vloer ge-controleerd op hoogteligging en werdeenlaatsteopschoonslag uitgevoerd met7 Overzicht werkterrein ADM waarde wapeningskorven voor devloeren 15 t/m 17 zijn geprefabriceerd8 Aanvoer wapeningskorfHet transport werd uitgevoerd met 2pontons van ca. 35 x 10 m2en bijbeho-rende sleepboten. De route liep over hetNoordzeekanaal, door de Oranjeslui-zen naar hetBuiten-IJ. Om onverwachtoponthoud te voorkomen werd hettransport begeleid door de beheerdervan het vaarwater.Voor het afzinken van de korven werdaan de oostzijde van bouwkuip C een140 tons bok afgemeerd. Het pontonwerd voor de bok gebracht die de korfoppakte. Daarna werd het ponton ver-wijderd enkonde bok naarde afzink1?o~sitie worden gemanoeuvreerd (fig. 8).Aan de hijsevenaar werd een meeteve-naar gekoppeld, waarvan de positie tenopzichte van de wapeningskorf wasvastgelegd. Op de gording zijn aanslag-f----------~~--~-_r--~----~------.,......J balkjes gemonteerd waartegen hetmeetframe moest komen te rusten. Metbehulp van lieren en vijzels werd hetmeetframe tegen de aanslagen gebracht.Dit f~npositioneren werd uitgevoerdnadat de korf was afgezonken tot op0,25 m boven de hoogste injectiepaal indat veld (fig. 9). De hoogtemeting werduitgevoerd met meetdraden.Cement 1987 nr. 11 61In verband met de beschikbare breedtetussen de stempelbalken op NAP+ 1,50 mwashetvooreenaantalkorvennoodzakelijk om deze in de bouwkuiphorizontaal te verplaatsen. Hiervoorwerd de waterstand op NAP -1 m ge-bracht en de korf eerst op pontons ge-plaatst en naar de lokatie verhaald.airliften, terwijl duikers een systemati-sche controle hielden.overlappingslassen aan dezelfde to-lerantie-eisen voldeden.Transport en afzinken wapeningskorvenBij hetmakenvan de planningishetuit-gangspunt gehanteerd dat de tijdsduurtussen plaatsenvan de korven en stortenvan het beton minimaal moest zijn omvervuiling van het wapeningsstaal doorslibafzetting te voorkomen. Dit hield indat de vloer ook zo schoon mogelijkmoest worden gemaakt.Voorafgaand aan het plaatsen van dewapeningskorven is de hele vloer ge-controleerd op hoogteligging en werdeenlaatsteopschoonslag uitgevoerd met7 Overzicht werkterrein ADM waarde wapeningskorven voor devloeren 15 t/m 17 zijn geprefabriceerd8 Aanvoer wapeningskorfHet transport werd uitgevoerd met 2pontons van ca. 35 x 10 m2en bijbeho-rende sleepboten. De route liep over hetNoordzeekanaal, door de Oranjeslui-zen naar hetBuiten-IJ. Om onverwachtoponthoud te voorkomen werd hettransport begeleid door de beheerdervan het vaarwater.Voor het afzinken van de korven werdaan de oostzijde van bouwkuip C een140 tons bok afgemeerd. Het pontonwerd voor de bok gebracht die de korfoppakte. Daarna werd het ponton ver-wijderd enkonde bok naarde afzink1?o~sitie worden gemanoeuvreerd (fig. 8).Aan de hijsevenaar werd een meeteve-naar gekoppeld, waarvan de positie tenopzichte van de wapeningskorf wasvastgelegd. Op de gording zijn aanslag-f----------~~--~-_r--~----~------.,......J balkjes gemonteerd waartegen hetmeetframe moest komen te rusten. Metbehulp van lieren en vijzels werd hetmeetframe tegen de aanslagen gebracht.Dit f~npositioneren werd uitgevoerdnadat de korf was afgezonken tot op0,25 m boven de hoogste injectiepaal indat veld (fig. 9). De hoogtemeting werduitgevoerd met meetdraden.Cement 1987 nr. 11 61I~T_U_N_NE__L_B_O_UW_~~ IUITVOERINGSTECHNlEKAANSLAGMEETEVENAAR"~WATERSTANDa;aHet betonstortenMet behulp van de Hopdobber is ca.2250 m3 constructiefonderwaterbetongestort. De volgende randvoorwaardenwerden aan het betonmengsel gesteld:- sterkte-eis na drie weken B 22,5;- er mocht geen ontmenging of uit-spoeling plaatsvinden;- een zelfverdichtend mengsel;- betonspecie met hoge vloeibaarheidin verband met omhulling van de wa-pening ende staalconstructieop de in-jectiepaal;- vertragingstijd van ca. 10 uur;- stortcapcaiteit 50 m3luur.HIJSEVENAARIn samenwerking met de betoncentralezijn uitgebreide proeven gedaan om eenmengsel samen te stellen dat aan derandvoorwaarden voldeed. Als uit-gangspunt is gekozen voor een collo?-daal mengsel om uitspoeling of ont-mengen tegen te gaan.MengselsamenstellingCement: 170 kg hoogovencement klas-se A en 170 kg portlandcment klasse Ctoeslagmateriaal: zand 0-4; grind 4-16;grind 16-32korrelopbouw: binnen gebied AB; zeef-rest 16 mm in het mengsel 20%wcE 0,58 + 0,02hoeveelheid 'f~n': minimaal 125 11m3vertragingstijd: 8-10 uur te bereikendoor toevoeging van een vertragerwaarbij de dosering afhankelijkisvandespecietemperatuurvloeimaat: 380 + 50 mmzetmaat: 220 + 30 mmluchtgehalte: max. 5%collo?dale toegevoeging: hydrocrete(1,47 kg/m3)uitspoelgedrag: max. 7,5% na 3 achter-eenvolgende uitspoelproeven.FIJN POSITIONERENRANDBALKINJEKTIEPAAlPREFAB WAPENINGSNETGROF POSITIONERENONDERWATERBETON ~~,9. Het op de juiste plaats brengenvan de wapeningskorven gebeurdein twee fasenTabel 2Resultaten van debetoncontrolegemeten bij de centrale en op het werkn X seenheidcentrale werk centrale werk centrale werkzetmaat 37 48 21,0 21,8 1,0 1,2 cmvloeimaat 37 48 37,0 39,3 2,3 2,9 cmschudmaat 37 47 44,0 46,1 2,4 3,0 cmspecietemp. 37 43 15,3 15,5 0,8 1,4 ?Cluchtgehalte 9 48 3,3 3,5 0,2 0,3 %volumieke massa 9 48 2290 2272 10,0 11,9 kg/m3uitspoelproef 1 13 48 1,0 1,6 0,5 0,7 %uitspoelproef 2 13 48 2,4 3,2 0,7 0,9 %uitspoelproef 3 13 48 3,5 4,6 1,0 1,2 %62Met het hydrocrete beton werd eenproefstort (6 x 3 x 0,5 m3) uitgevoerd. Inde bekisting was het ondernet met zijnconcentratie aan wapening, de suppor~tenconstructie eninjectiepaal metstoel-constructie opgenomen. Het betonwerd aangebracht met een Hopdobber.Zowel uitvisuelewaarnemingals uithetboren van kernen bleek dathet mengselgoed verwerkbaar en de wapening vol-ledig was omhuld. Ook werd voldaanaan de gestelde sterkte-eisen.Bij het storten van de vloer in kuip Cwerd de Hopdobber gevoed door eenbetonpomp die ge?nstalleerd was op eentraverse (fig. 10). Gezien het belang vandeze vloer was, gedurende de duur vande stortvan ca. 55 uureenintensieve be-toncontrole noodzakelijk (zie tabel 2).Het beton was constant van samenstel-lingen de aanvoer/verwerking warenCement 1987 nr. 11I~T_U_N_NE__L_B_O_UW_~~ IUITVOERINGSTECHNlEKAANSLAGMEETEVENAAR"~WATERSTANDa;aHet betonstortenMet behulp van de Hopdobber is ca.2250 m3 constructiefonderwaterbetongestort. De volgende randvoorwaardenwerden aan het betonmengsel gesteld:- sterkte-eis na drie weken B 22,5;- er mocht geen ontmenging of uit-spoeling plaatsvinden;- een zelfverdichtend mengsel;- betonspecie met hoge vloeibaarheidin verband met omhulling van de wa-pening ende staalconstructieop de in-jectiepaal;- vertragingstijd van ca. 10 uur;- stortcapcaiteit 50 m3luur.HIJSEVENAARIn samenwerking met de betoncentralezijn uitgebreide proeven gedaan om eenmengsel samen te stellen dat aan derandvoorwaarden voldeed. Als uit-gangspunt is gekozen voor een collo?-daal mengsel om uitspoeling of ont-mengen tegen te gaan.MengselsamenstellingCement: 170 kg hoogovencement klas-se A en 170 kg portlandcment klasse Ctoeslagmateriaal: zand 0-4; grind 4-16;grind 16-32korrelopbouw: binnen gebied AB; zeef-rest 16 mm in het mengsel 20%wcE 0,58 + 0,02hoeveelheid 'f~n': minimaal 125 11m3vertragingstijd: 8-10 uur te bereikendoor toevoeging van een vertragerwaarbij de dosering afhankelijkisvandespecietemperatuurvloeimaat: 380 + 50 mmzetmaat: 220 + 30 mmluchtgehalte: max. 5%collo?dale toegevoeging: hydrocrete(1,47 kg/m3)uitspoelgedrag: max. 7,5% na 3 achter-eenvolgende uitspoelproeven.FIJN POSITIONERENRANDBALKINJEKTIEPAAlPREFAB WAPENINGSNETGROF POSITIONERENONDERWATERBETON ~~,9. Het op de juiste plaats brengenvan de wapeningskorven gebeurdein twee fasenTabel 2Resultaten van debetoncontrolegemeten bij de centrale en op het werkn X seenheidcentrale werk centrale werk centrale werkzetmaat 37 48 21,0 21,8 1,0 1,2 cmvloeimaat 37 48 37,0 39,3 2,3 2,9 cmschudmaat 37 47 44,0 46,1 2,4 3,0 cmspecietemp. 37 43 15,3 15,5 0,8 1,4 ?Cluchtgehalte 9 48 3,3 3,5 0,2 0,3 %volumieke massa 9 48 2290 2272 10,0 11,9 kg/m3uitspoelproef 1 13 48 1,0 1,6 0,5 0,7 %uitspoelproef 2 13 48 2,4 3,2 0,7 0,9 %uitspoelproef 3 13 48 3,5 4,6 1,0 1,2 %62Met het hydrocrete beton werd eenproefstort (6 x 3 x 0,5 m3) uitgevoerd. Inde bekisting was het ondernet met zijnconcentratie aan wapening, de suppor~tenconstructie eninjectiepaal metstoel-constructie opgenomen. Het betonwerd aangebracht met een Hopdobber.Zowel uitvisuelewaarnemingals uithetboren van kernen bleek dathet mengselgoed verwerkbaar en de wapening vol-ledig was omhuld. Ook werd voldaanaan de gestelde sterkte-eisen.Bij het storten van de vloer in kuip Cwerd de Hopdobber gevoed door eenbetonpomp die ge?nstalleerd was op eentraverse (fig. 10). Gezien het belang vandeze vloer was, gedurende de duur vande stortvan ca. 55 uureenintensieve be-toncontrole noodzakelijk (zie tabel 2).Het beton was constant van samenstel-lingen de aanvoer/verwerking warenCement 1987 nr. 11goed op elkaar afgestemd met de inzetvan 9 mixers met elk 8,5 m3laadvermo-gen. De gemeten drukken bij de beton-pompwarenca. 60 bar hogerdanbij eenvergelijkbaar stort zonder toevoegingvan hydrocrete.Met behulp van pompen werd het wa~terniveau in de bouwkuip constant ge-houden.Tijdens het storten en de verharding ishet voor een goed resultaat van belang,dat de damwanden zo weinig mogelijkbewegen en tegen het onderwaterbetonworden aangedrukt. Om dit te bereikenwerd tijdens deze periode de vaarroutezoveel mogelijk naar het noorden ge-legd en werd voor de scheepvaart eensnelheid van kracht van 6 kmIh. In hetBuiten-IJkan dewaterstandvrij snelva-ri?ren bij bepaaldewindrichtingen. Omte voorkomen dat de waterstand in debouwkuip hoger zou komen te staandan het buitenwater, werd bij een be-tondruksterkte van 5 N/mm2, de wa-terstand in de kuip met 0,6 m verlaagd.In de verhardingsperiode zijn de stem-pels op het niveau van NAP -10 m op-nieuw aangebracht. Na een verhar-dingstijd van 3 weken kon begonnenworden met het leegpompen van debouwkuip. Tabel 3 geeft een overzichtvan de bereikte druksterkten.BesluitUiteindelijkis bouwkuip Cdrooggezetennaenkeleaanvullendevoorzieningenkon met de bouwvan heteerste tunnel-element worden gevonden. Volgens hetschema, geplaatst in hetvorige nummervan Cement zal de Zeeburgertunnel inmei 1990 worden opgeleverd.10 Tijdens het storten van deonderwaterhetonvloer11 De drooggepompte bouwkuip CTabel 3Druksterkte-resultaten vau kubussenbeproefd na 14 en na 28 dagen(knbnssen beproefd na 14 dagen warenbewaard in een waterbak waarbij dewatertemperatuur werd gestunrd aande hand van temperatuurmetingen ophalve vloerhoogte in het werk)14 dagen 28 dageneenheidwerk centrale werkn 12 12 18 stuksx 32,8 43,8 42,9 N/mm2s 0,8 3,9 4,1 N/mm2fck 31,5 37,8 36,6 N/mm2Cement 1987 nr. 11 63goed op elkaar afgestemd met de inzetvan 9 mixers met elk 8,5 m3laadvermo-gen. De gemeten drukken bij de beton-pompwarenca. 60 bar hogerdanbij eenvergelijkbaar stort zonder toevoegingvan hydrocrete.Met behulp van pompen werd het wa~terniveau in de bouwkuip constant ge-houden.Tijdens het storten en de verharding ishet voor een goed resultaat van belang,dat de damwanden zo weinig mogelijkbewegen en tegen het onderwaterbetonworden aangedrukt. Om dit te bereikenwerd tijdens deze periode de vaarroutezoveel mogelijk naar het noorden ge-legd en werd voor de scheepvaart eensnelheid van kracht van 6 kmIh. In hetBuiten-IJkan dewaterstandvrij snelva-ri?ren bij bepaaldewindrichtingen. Omte voorkomen dat de waterstand in debouwkuip hoger zou komen te staandan het buitenwater, werd bij een be-tondruksterkte van 5 N/mm2, de wa-terstand in de kuip met 0,6 m verlaagd.In de verhardingsperiode zijn de stem-pels op het niveau van NAP -10 m op-nieuw aangebracht. Na een verhar-dingstijd van 3 weken kon begonnenworden met het leegpompen van debouwkuip. Tabel 3 geeft een overzichtvan de bereikte druksterkten.BesluitUiteindelijkis bouwkuip Cdrooggezetennaenkeleaanvullendevoorzieningenkon met de bouwvan heteerste tunnel-element worden gevonden. Volgens hetschema, geplaatst in hetvorige nummervan Cement zal de Zeeburgertunnel inmei 1990 worden opgeleverd.10 Tijdens het storten van deonderwaterhetonvloer11 De drooggepompte bouwkuip CTabel 3Druksterkte-resultaten vau kubussenbeproefd na 14 en na 28 dagen(knbnssen beproefd na 14 dagen warenbewaard in een waterbak waarbij dewatertemperatuur werd gestunrd aande hand van temperatuurmetingen ophalve vloerhoogte in het werk)14 dagen 28 dageneenheidwerk centrale werkn 12 12 18 stuksx 32,8 43,8 42,9 N/mm2s 0,8 3,9 4,1 N/mm2fck 31,5 37,8 36,6 N/mm2Cement 1987 nr. 11 63