? bruggenbouw ? constructief ontwerp ? berekeningir.C.P.M.KlJilboer, Bouwdienst Rijkswaterstaat 1)ir.O.M. van Uden, ingenieursbureau BVNOp 18 januari :1996 is de nieuwe Waalbrug bij Zaltbommel officieel in gebruik genomen.Ditwas viermaanden eerder dan gepland dankzij de succesvolle uitvoering van een alter-natief ontwerp van de aannemerscombinatie.In Cement :1996, nr. 4 is aangegeven dat opeen aantal momenten in elke uitbouwcyclusgegevens nodig zijn om de uitbouwwagen te kunnen stellen, om de tuikabels te kunnenspannen en om de geometrievan hetgerede deel te controleren. In dit afsluitende artikelwordt uiteengezet hoe deze gegevens zijn bepaald, welke doelen daarbij zijn nagestreefden hoe de theorie zich verhoudt tot de werkelijkheid. Het wordt een ingewikkeld verhaal,maar uiteindelijk zal blijken dat deze tuibrug een volgzaam karakter heeft.WAALBRUG ZALTBOMMEL(IV)BOUWFASEBEREKENINGEN VOOR HET ALTERNATIEVE ONTWERPl)ir.C.P.M.Kuilboer is senior specialist bij de afdelingbruggenbouwTilburgvan de Bouwdienst RWS. Onderzijn leiding is het ontwerp van de tuibrug gemaakt enthans begeleidt hij de uitbesteding van de project-realisatie voor de ontwerpaspecten.ir.O.M.van Uden is staffunctionaris bij RaadgevendIngenieursbureau BVN en binnen de combinatieB.V.w. was hij projectleider voor de detaiJenginee"ring. Zowel in de ontwerp- als in de uitvoeringsfaseheeft hij de uitbouwberekeningen gemaakt voor detuibrug.16De vervormingen die optraden gedurendede weekcyclus van een uitbouwmoot zijnweergegeven in figuur 1. In de bijbehorendetabel staat de omschrijving van de desbe-treffende activiteiten.Het is interessant om dezegrafieken watna-der te bestuderen. Het zijn de berekendevervormingen als gevolg van de bouw vanmoot 11-noord.Van boven naar onder zijn achtereenvolgensuitgezet:? horizontaleverplaatsingvan de pyloontop;? verticale verplaatsing van moot 11;? verticale verplaatsing van moot 10;? verticale verplaatsing van moot 9.Bovendien zijn uitgezet de spanningen indrie opeenvolgende tuikabels:? tuikabel 26 in moot 11;? tuikabel 25 in moot 10;? tuikabel 24 in moot 9.De verplaatsingen zijn uitgedrukt in mm enhebben een negatieve waarde, watbetekentdat het brugdek op dat moment boven hettheoretisch alignement ligt.Het spannen van tui 25 naar 100% OVL-EGheeft op moot 10, die drie dagen eerder isgestort, een behoorlijk effect. Deze mootgaat 83 mm omhoog, terwijl de moot ervoor58 mm omhoog gaat. De pyloontop merktnietsvan deze activiteit, watook logisch is.Hetzelfde is te zien bij activiteit 20: hetmon-teren van tui 26 in de hoofdoverspannning.Het spannen van een tui in de zijoverspan-ning (activiteit 25) is juist wel aan de py-loontop en in het uitbouwgedeelte merk-baar, maar weer niet in de spanning in detuien van de hoofdoverspanning.Het aanbrengen van gewicht in de hoofd"overspanning, zoals bij activiteit 30 (hetstorten van de randbalken), is in alle grafie-ken merkbaar. De opbuiging vermindert ende tuispanning neemt toe.De onderlinge be?nvloedingvan detuikabelsis ook goed waarneembaar: activiteit 20(het monteren van tui 26 in moot 11) heefttotgevolg dat de spanning in tui 25 en 24 af-neemt.En zo heeft elke activiteit een verklaarbaareffect op vervormingen en tuispanningen.BouwfaseberekeningenHet voorgaande is ??n van de 'tussenresul-taten' van de bouwfaseberekeningen diezijn gemaakt om de bouw van de tuibrug toteen goed einde te brengen. Alvorens dit re-kenproces nader uiteen te zetten, wordeneerst de doelen beschreven die tijdens hetbouwproces zijn gesteld.Deze doelen zijn bereikbaar door de tuika-bels te spannen met een overlengte', dievoor de betreffende situaties zijn berekend.De overlengte OVL is de maat die een tuika-bel 'te kort' moet zijn om, na uitgetrokken enverankerd te zijn, het gewenste effect te be-werkstelligen.De doelen zijn als volgt gedefinieerd:? Nadat krimp en kruip volledig zijn uitge-werkt (ca. dertig jaar tijdsduur) moet debrug liggen volgens hettheoretisch aligne-ment een symmetrische topboog meteen straal van 15 km.De belastingsituatie bestaat daarbij uitEigen Gewicht en Rustende Belasting, bijeen temperatuur van 10 oe.De benodigde tuivoorspanning noemenwe de OVL-DEF.CEMENT1996/5PLANNING UITBOUWPROCESbouw moot 11 - noordN Omschrijving12 Spannen voortuien 25 100% OVL-EG3 Leggen 12 stuks prefab platen moot 104 Vlechten wapening druklaag moot 105 Verrollen en stellen draagbalken6 Storten druklaag moot 1078 Spannen achtertuien nr. 4 2x76 st van 70% -> 100% OVL-EG9 Monteren achtertuien nr. 4 2x12 strengen 1000AJ OVL-EG10 Verrollen uitbouwwagen (aflaten, beton afw., verrollen, vijzelen)11 Verrollen traverse naar losplaats dwarsdrager12 Meten vert. alignement tuien 25/24/2313 Instellen uitbouwwagen14 Leggen betonstempels moot 111516 Vlechten randbalken17 Bekisting / in te storten delen18 Meten tuifengte voortuien nr. 2619 Meten verticaal alignement tuien 24. 25, 2620 Monteren voortuiennr. 26 80% OVL-montage21 Aanvoeren, lossen en monteren dwarsdrager nr. 182223 Monteren prefab platen 2x2 stuks in moot 1124 Meten tuilengte achtertuien25 Monteren achtertuien nr.3 (moot 12) 2x76 strengen 70% OVL-EG2627 Meten verticaal alignement t.p.v. tuien 26/25/24/23/2228 Meten tuikrachten tuien 24/25/26/4/729 Spannen tuien 26 100% OVL-montage30 Stort randbalken moot 113132 Meten tuikrachten van tuien 22 t1m 26, 7 en 433 Meten alignement rijdek en pylonenTui 253 25 6 8 9101214 20 2112~ 25 291 30 33 ~ktlyltelt nr.MAl DIlWOl DO IVRI ZA?6001----~~~--~--+_"--+_"--~--_t,EOl,~ ?600 Fs;::::;:;:;~:;::;::;;t;;;;::::::::;:;::::::~==:;:;;;;j=T-;;;-;;;-~'-~ .4001-':+~-+-~--+-~'~'-......;...-+---;.-_~---;-7-~~--;a. - ; ,VI .ZOO!-"-'-+'?~--!-""--....i-+-!-. ...-~----'-~---,-~---,---,.+.+-.~~----;Tul 24oL-'-'--'--'-'-..i.....?_.'-'--_--'-~-'-~--.o."'"'-'--'----'-......;..-........---~CD Model van de tuibrug-noord in uitbouw met de verplaatsingen t?dens de weekcyc/us van Moot 11E.? ?zoo""e -400 r---.!; -zool---~-_~_~~ .........~~~+-.i---1~ './"f -. __ Tui 26~ ::::tK=':-;'~;a,:,::::?t-;;;J-;-~~i,;,;;~"""'~;::r':::-~-~?200 :: :: . -? Nadat het uitbouwproces inclusief sluit-moot gereed is en de continu?teitsvoor-spanning is aangebracht, moet de brugeveneens volgens het theoretischaligne-ment liggen. De belastingsituatie bestaatdan alleen uithet Eigen Gewichtvan de be-tonconstructie, b? een temperatuur van10 oe.Deze tuivoorspanning heet de OVL-EG.? Op hetmomentdateen uitbouwmoot isge-stort, moet de bekisting hiervan in de juis-te stand staan ten opzichte van het reedsvervaardigde brugdek.Deze tuivoorspanning noemen we deOVL-montage.De OVL?montage wordtintwee fasen aange-bracht (80%-100%) om de stand van de uit"bouwwagen nog te kunnen corrigeren vlakvoor het storten van de randbalken.Nadat de ruwbouw gereed is, hoort het brug-dekonderhetjuiste alignementte liggen. Ditis ook nagenoeg gelukt. Door het aanbren-gen van de Rustende Belasting (schamp-kanten, asfalt en wegmeubilair) zakt dehoofdoverspanning in het midden ongeveer210 mm door.De theoretische OVL-DEF wordt gecorri-geerd op basis van de werkel?ke vervormingvan het brugdek en de stand van de pylonen.Het resultaat hiervan is een vervormingslijnvan het brugdek, die in het midden van dehoofdoverspanning circa 150 mm ligt bovenhet theoretische alignement. Deze over-hoogte is voldoende om de toekomstigekruipvervormingen op te vangen.Voor deze bouwfaseberekeningen is gebruikgemaakt van het programma BRUeO, eentweedimensionaal staafwerkprogrammavan BVN. BRUCO staat voor BRidge UnderCOnstruction en is begin jaren zeventig ont-wikkeld. Het programma biedt de mogelijk"heid om stapsgew?s een constructie op tebouwen, waarbij rekening kan worden ge-houden mettijdsafhankelijke effecten, zoalsde ouderdom van een element bij montage,kruip, krimp en relaxatie.Het programma biedt tevens de mogel?k"heid om opleggingen, tuien en voorspanka-bels te monteren of te verwijderen. Bij tuienwordt de doorhang door het eigen gewichtmeegenomen (alleen van belang bij lage tui"spanningen). Bij voorspankabels worden dewr?vingsverliezen automatisch berekendaan de hand van het ingevoerde kabelver-loop.De huidige versie van BRUCOkanworden ge-bruikt op een PC-486 of hoger.CEMENT1996/5 17? bruggenbouw ? constructief ontwerp ? berekening@ BRUCO-rekenmode/. Detail van het uitbouwfrontRekenmodelOmdat het gehele BRUCO-model eruitzietals een z?aanzicht van de gehele tuibrug, ishiervan geen figuur opgenomen. Het be-langr?kste van dit model is de modelleringvan het brugdek (fig. 2). Het brugdek be-staat uit drie parallelle staven die in elkeknoop momentvast aan elkaar z?n verbon-den. Van onder naar boven z?n dat:? de prefab stempel;? de randbalk, ter plaatse gestort;? het r?dek, bestaande uit prefab platen meteen ter plaatse gestorte druklaag.TUI 2SRAILDRAAGBALK ~TUI 26I0-1