Dyckerhoff ?maakt er meer van. Dyckerhoff, Verkoopkantoor Nederland/Belgie nl@dyckerhoff.com www.dyckerhoff.nl Waalbrug Ewijk (A 50) Dyckerhoff Basal levert hoge sterkte beton C 90/105; Dyckerhoff levert speciale cement VARIODUR 30 Fotos: Bart van Hoek DyB Anz_Waalbrug Ewijk_225x297_lay.indd 1 15.03.17 10:33 8 2018 vakblad over betonconstructies 8 2018 vakblad over betonconstructies 70 jaar TEKTONIEK.NL Kennis zit in mensen. Binnen het Tektoniek-netwerk beschikken we over de kennis voor de beste architectuur in beton. Daarbij gaat het altijd om de relatie tussen vorm - geving, constructie en maakbaarheid. Met expertise op het gebied van schoonbeton, constructieve optimalisaties, productontwikkelingen en materiaalontwikkelingen. Op de netwerkpagina van www.tektoniek.nl zijn de juiste mensen te vinden. Misschien hoort u er ook bij? Dat kan, het kennisnetwerk is groeiende. TEKTONIEK hoe maak ik de beste architectuur in beton? Drents Museum Assen - designed by Erick van Egeraat - foto: J. Collingr\ idge advertentie Tektoniek Cement 12016.indd 1 03-02-16 09:34 Bestel het boek voor ? 19,95 Verzamelde columns over de bouwwereld www.verbeeldingenwerkelijkheid.nl werkelijkheid Rob Nijsse bespreek\lt in zijn boek act\luele k\festies in de bou\f\l. Op een directe en\l ko\bische \banier daa\lgt hij je uit o\b op\l een andere \banier n\laar vaak herkenbar\le situaties te kijke\ln. In korte verhale\ln spreekt hij zijn be\fonderin\lg uit over een aan\ltal prachtige, eeu\fenou\lde bou\f\ferken, \baar \l ook zijn verbazing\l en so\bs zelfs erge\lrnis over hoe het er in\l de bou\f nu vaak aa\ln toe gaat.  Verbeelding Verbeelding Verbeelding Partners1 Meer informatie over deze bedrijven en over het partnerschap staat op www.cementonline.nl/partners. partners 8 2018 Ce ntraal overleg Bouwconstruc ties fb Studievereniging b -N ederland Cement wordt mede mogelijk gemaakt door onze partners Cement is een platform van én voor constructeurs. Het platform legt kennis vast over construeren met beton, en verspreidt deze onder vakgenoten. Om het belang hiervan te onderstrepen kan een bedrijf partner worden. Een partner geniet een aantal voordelen, zoals een flinke korting op het lidmaatschap, gratis vacatures plaatsen en meepraten over de inhoud van het platform. Heb je ook interesse om partner te worden, neem dan contact op met Jacques Linssen, j.linssen@aeneas.nl. 2 14 Innovatief bouwen tussen archeologie Het Bastion is gebouwd op, over en in een middel- eeuwse verdedigingstoren. Tijdens de bouw zijn archeologische vondsten aangetroffen die op fraaie wijze in het plan zijn opgenomen. 46 Joggersbelasting in norm reëel? Een onderzoek naar de versnellingen van een betonnen voetgangersbrug met korte overspan- ning als gevolg van joggers. 52 Tweede draagweg volgens de norm In een afstudeerstudie is de nationale en internati- onale regelgeving m.b.t. het rekenen met een tweede draagweg geanalyseerd en zijn enkele voorstellen gedaan voor wijzigingen in de regelgeving. 58 Wat gaat er veranderen aan de Eurocodes? De Eurocodes gaan flink op de schop. Tijdens een symposium van VNconstructeurs en NEN op 21 november werd veel duidelijk over de stand van zaken en de te verwachten wijzigingen. 62 Stuurt constructeur software of acteert deze zelf? Tijdens de eerste editie van de Cement-Software - dag 31 oktober, kregen constructeurs een update van de laatste ontwikkelingen op softwaregebied. Een terugblik op het succesvolle evenement. 70 70 jaar Cement In een serie artikelen blikken we terug op zeven decennia Cement. In deze aflevering is het de beurt aan Johan Galjaard en Dik-Gert Mans, die de periode 1981 ? 1998 onder de loep nemen. 4 ? 27 Stationsgebied Driebergen-Zeist In een vierluik over de vernieuwing van Stationsgebied Driebergen-Zeist wordt de nieuwe onderdoorgang, de onderwa- terbetonvloer, het inschuiven van de dekken en de TIS-controle besproken. 28 ? 36 Vernieuwend met een vleugje sentiment In hartje Utrecht wordt al jaren gewerkt aan een vernieuwing van het stationsge - bied. Belangrijk onderdeel is het winkel- centrum Hoog Catharijne. Een kijkje achter de constructieve schermen. 66 ? 69 Beton en tongewelf Het Mexicaanse Acolhuas House verrast. Het is niet de eerste villa samengesteld uit wit betonnen rechthoeken, maar de combinatie met tongewelven van metselwerk is bijzonder. 1 partners 75 column 80 service/online 80 C olofon december 2018 / jaargang 70 inhoud 8 2018 Inhoud 3 76 Belasting ten gevolge van vandalisme Comfort is een belangrijk ontwerpcriterium van voetgangersbruggen. Daarnaast moet ook de sterkte getoetst worden onder een dynamische belasting, bijvoorbeeld door vandalisme. Hoe bereken je dit? 78 De jonge constructeur Jeroen Evers, constructief ontwerper bij BREED Integrated Design BV, vertelt over de uitdagingen in zijn werk en zijn rol als constructeur en tekenaar voor het ontwerp van het Bahrein Paviljoen. Partner Het is begin december als ik dit schrijf en de term 'partner' komt in me op als verbindend woord voor deze hoofd- redactioneel. Nee, niet omdat in 'Boer zoekt vrouw' afgelopen zondag bleek dat weer diverse boeren een partner hebben gevonden. Heel mooi natuurlijk. En realiserend dat het helaas niet iedereen is gegeven, bedenk ik me hoe mooi het is een fijne partner te hebben. In de privésfeer, op het werk of waar dan ook. Ik had overigens ook kunnen kiezen voor het woord 'samen', want met een partner doe je dingen samen. En december is natuurlijk een feestmaand waarin, hopelijk velen, mooie momenten samen worden beleefd. Kijkend vanuit het perspectief van partner of samen, zie ik ook in deze wederom prachtige editie van Cement aanknopingspun- ten. Zo komen in het artikel over De Bastei oud en nieuw heel mooi samen, hebben de twee dames uit de redactie samen een stuk geschreven over de succesvolle Cement-Softwaredag en komen in de diverse constructies vele uitdagingen samen. Daarnaast vormen de vier artikelen over stationsgebied Driebergen-Zeist samen een mooi geheel. Maar bovenal zullen we er samen aan moeten werken om de constructieve veiligheid te verbeteren en instortingen te voorkomen. Hoewel het voorgaande zeer gemeend is, moet ik toch beken- nen dat ik het woord 'partner' vooral ook heb gekozen vanwege de zeer geslaagde Cement-partnerdag, die op maandag 26 november jl. in de prachtige Bastei is gehouden. U weet niet wat dat is, partner van Cement? Nou, kijk dan eens voorin deze Cement, waar u kunt zien dat vele bedrijven inmiddels partner zijn. Met de partners samen onderstrepen we het belang van Cement voor de constructeurspraktijk! Ik wens u allen een prachtig 2019, waarin u hopelijk vele mooie dingen samen met anderen mag beleven! Dick Hordijk Voor reacties: d.hordijk@cementonline.nl Redactioneel 8 2018 Inhoud 4 Grote uitdagingen bij facelift station Driebergen-Zeist ing. Enrique García Méndez, ir. Johan Bolhuis RO BAM Infraconsult Stationsgebied Driebergen-Zeist (1): Inleiding en onderdoorgang Vierluik Driebergen-Zeist Dit artikel is het eerste deel in een vierluik over het project Stati- onsgebied Driebergen-Zeist (fig. 1). Dit deel is een inleiding en beschrijft de onderdoorgang. Het tweede artikel gaat over de onderwaterbetonvloer, het derde over de inschoven dekken en het vierde over de onafhankelijke toets door een TIS-bureau. De Hoofdstraat bij station Driebergen-Zeist is al decennialang een knelpunt. Daarom krijgt het sta tionsgebied een grondige facelift. Het project kent vele uitdagingen. Eruit springen onder meer de onderdoorgang, de onderwaterbetonvloer die al na 72 uur is belast en twee spoordekken die in langs - richting zijn ingeschoven. Het stationsgebied Driebergen-Zeist is behoorlijk berucht: files bij de spoorwegovergang, overvolle fietsstallingen en een tekort aan parkeerplekken. Met de wens van de opdrachtgever het spoor uit te breiden van drie naar vier sporen was het niet meer mogelijk deze situatie in stand te houden.   Daarom is besloten het gebied flink aan te pakken. Het project bestaat uit verschillende onderdelen (fig. 2). Naast de uitbrei- ding van drie naar vier sporen wordt de Hoofdstraat tussen Driebergen en Zeist verbreed en loopt deze straks via een onderdoorgang voor het verkeer onder het spoor door. Er komt ook een nieuw station, met een nieuw busstation én een nieuwe parkeergarage met ongeveer 600 parkeerplaatsen. Voor de fietsen komt er een nieuwe stalling.   Dit artikel geeft een beknopte toelichting op de onderdoorgang. 1 Grote uitdagingen bij facelift station Driebergen-Zeist 8 2018 5 Onderdoorgang Het ongelijkvloers kruisen van het spoor is mogelijk gemaakt door het aanleggen van een betonnen U-bak, gerealiseerd in een bouwkuip met damwanden. In een ideale situatie zou deze weg gedurende de bouwwerkzaamheden worden afgesloten om ongestoord te kunnen bouwen. Dit was echter geen optie. Mede door ruimtegebrek was het noodzakelijk de onderdoor- gang in twee bouwstappen te realiseren met een knip in leng- terichting (fig. 3 en foto 4).     Bouwstappen Bouwstap 1 bestond uit het maken van het westelijke gedeelte van de onderdoorgang naast de Hoofdstraat. Het verkeer kon tijdens deze fase gewoon doorgang vinden over de bestaande spoorwegovergang. Het verkeer afkomstig van de Stationsweg werd met een tijdelijke Janson Bridging over de bouwkuip geleid (foto 4).   Na het afronden van de schuifwerkzaamheden van het zuide- lijke spoordek kon het verkeer gebruikmaken van de inmid- dels afgeronde eerste helft van de onderdoorgang. Vervolgens kon de ruimte ten oosten van de middelste rij damwanden worden vrijgemaakt om de werkzaamheden voor bouwstap 2 mogelijk te maken en daarmee de onderdoorgang te voltooien. Daar was geen buitendienststelling voor nodig.     Moten De constructie voor de onderdoorgang is onderverdeeld in negen losse moten. Tussen deze moten is een W9Ui-profiel aangebracht voor de waterdichtheid. Elke moot werkt constructief gezien los van de naastgelegen moten. De dikte van de vloer varieert van 600 tot 800 mm afhankelijk van de positie in de onderdoorgang. Vanwege de grote diameter van bepaalde leidingen in de vloer zijn er lokaal verdikkingen toegepast. 1 Situatieschets 2 Impressie nieuw stationsgebied Driebergen-Zeist 3 3D-weergave bouwfasering 4 Onderdoorgang in aanbouw tijdens bouwstap 1 2 3 4 Grote uitdagingen bij facelift station Driebergen-Zeist 8 2018 6 5 Dwarsdoorsnede van de onderdoorgang 6 Bouwkuip (moot OD4) op 20 augustus 2018 (de rode punt is het referentiepunt tussen foto 6 en 7) 7 Moot 4 in aanbouw op 24 augustus (de rode punt is het referentiepunt tussen foto 6 en 7) onderliggende waterdruk. De meest hooggelegen moten zijn aangelegd met behulp van bemaling. Nagenoeg de hele onderdoorgang is gefundeerd op Gewi-palen in een stramien van 3 × 3 m 2, alleen de hogergelegen twee moten zijn op staal gefundeerd.     Wanden gekoeld De grondkerende wanden worden tweezijdig gekist en hebben een dikte van 800 mm. Deze worden later gestort dan de vloer. Hierdoor ontstaan er tijdens het verharden trekspanningen in de wand die door het jonge beton niet opgenomen zouden kunnen worden, met mogelijk (te) grote scheuren als gevolg. Om dit fenomeen te beperken, is er een combinatie gebruikt van extra langswapening in de wanden en koelen tijdens het verhardingsproces. Dit werd gedaan door het opnemen van buizen met koelwater in de bekisting, die vervolgens tijdelijk warmte afvoerden gedurende het verhardingsproces.     Spoordragende moot Een van de grootste prestaties van de onderdoorgang was de zeer snelle realisatie van de spoordragende moot (OD4). Deze is namelijk binnen een TVP van 16 dagen gemaakt. Het onderwa- terbeton met glasvezels dat voor deze kuip is gebruikt, moest zelfs binnen 72 uur op sterkte zijn om daarna de constructieve vloer te kunnen storten. Over dit deel is een apart artikel gepu- bliceerd ('Onderwaterbeton na 72 uur belast'). In foto 5 en 6 is te zien hoe een natte bouwkuip binnen vier dagen met behulp van deze techniek wordt omgetoverd tot een constructieve vloer.     Tot slot Inmiddels wordt er gebruikgemaakt van de westelijke zijde van de onderdoorgang en zijn de voorbereidende werkzaamheden voor de oostelijke zijde volop aan de gang. Wachttijden voor het spoor behoren tot het verleden. Dit project laat zien dat dankzij de nodige durf en inventiviteit de grootste uitdagingen kunnen worden opgelost. Twee van deze oplossingen worden in afzonderlijke artikelen toegelicht: 'Onderwaterbeton na 72 uur belast' en 'Dekken in langsrichting ingeschoven'. ? Fundering Alle bouwkuipen onder of direct aan het spoor zijn uitgevoerd met behulp van onderwaterbeton. De delen daarnaast zijn voorzien van waterglasinjectie. Daarbij worden vanaf maaiveld slangen op diepte ingebracht met een fijnmazig grid. Hierna wordt op diepte waterglas ingebracht zodat een waterdichte laag ontstaat tussen het bovenliggende grondpakket en de ? PROJECTGEGEVENS Project Stationsgebied Driebergen-Zeist Opdrachtgever ProRail Architect Arcadis Opdrachtnemer BAM Infra Engineering BAM Infraconsult TIS BouwQ 7 6 5 Grote uitdagingen bij facelift station Driebergen-Zeist 8 2018 in control lievense.com Wij zijn Lievense! V\fn\ff 1 septem\ber 2018 heten wij niet meer LievenseCSO of B\frtels. Voort\f\fn zijn wij Lievense! Een multidisciplin\fir \fdvies- en ingenieurs\bure\fu op ge\bied v\fn \bouw, infr\f, w\fter en milieu. AFZINKKELDERS PREFAB KELDERBAKKEN PREFAB KELDERWANDEN GESTORTE KELDERS TRILLINGVRIJ GEEN BARRIÈREWERKING GRONDWATER BOUWEN OP DE ERFGRENS BOUWEN OP DE ERFGRENS BESPARING BOUWTIJD EN RISICO DAMWAND (NIET NODIG) 035-588 1888 info@kelderbouw.nl www.kelderbouw.nl MBS Kelderbouw Energieweg 2 3762 ET Soest 8 Onderwaterbeton na 72 uur belast Een van de huzarenstukjes van het project Stationsgebied Driebergen- Zeist is de onderwaterbetonvloer voor de onderdoorgang. Om die onderdoorgang in de beschikbare buitendienststelling te kunnen realiseren, is voor een oplossing gekozen waarbij de onderwaterbe- tonvloer al na 72 uur kon worden belast. Dit was mede mogelijk door toepassing van microvezels. Stationsgebied Driebergen-Zeist (2): Onderwaterbetonvloer De belangrijkste fase in de realisatie van het project Stationsge- bied Driebergen-Zeist was de treinvrije periode (TVP) van 16 dagen. In die periode is onder meer bouwkuip H gerealiseerd (fig. 2). Dit betrof de bouwkuip ten behoeve van fase 1 van de onderdoorgang ter plaatse van de oude spoorwegovergang (zie ook artikel 'Uitdagingen te over bij station Driebergen-Zeist'). Voor deze kuip zijn in een eerdere buitendienststelling de damwanden en de Gewi-ankers aangebracht. In de 16-daagse buitendienststelling is er ontgraven, is de onderwaterbeton- vloer gestort en zijn vervolgens direct daarop de definitieve vloer en het asfalt aangebracht.     Onderwaterbetonvloer Het realiseren van de vezelversterkte onderwaterbetonvloer was de meest kritische stap in dit geheel. De vloer is 1,25 m dik, 15 m lang en 23 m breed. Het totale volume bedraagt 430 m 3. Vierluik Driebergen-Zeist Dit artikel is het tweede deel over het project Stationsgebied Driebergen-Zeist en gaat over de onderwaterbetonvloer. Het eerste artikel is een inleiding en beschrijft de onderdoorgang. Het derde deel gaat over de ingeschoven dekken en het vierde over de onafhankelijke toets door een TIS-bureau. Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 9 Aan de bovenkant van de vloer golden geen strenge vlak- heidseisen, aangezien deze nog is uitgevuld met een zand- cementstabilisatie waar bovenop de constructievloer is gestort. De onderwaterbetonvloer is berekend met CUR-Aanbeveling 77. Hierbij is vooral gekeken naar de verhar - dingsspanning om watervoerende scheuren te voorkomen. Er zou namelijk geen tijd zijn om in de buitendienststelling even- tuele scheuren te injecteren.   De wens was de onderwaterbetonvloer al na 72 uur na het storten droog te pompen. Maar was dit wel mogelijk? Voor zover bekend was dit nooit eerder gehaald. Een mengsel realiseren dat na 72 uur voldoende sterkte heeft om te belasten, is op zichzelf geen probleem. Belangrijker zijn de risico's die ontstaan als gevolg van de snelle sterkteontwikkeling, en daarmee ook de hoge warmteontwikkeling. Door de tempera- tuurverschillen zou dit kunnen leiden tot hoge spanningen met als gevolg het scheuren van het beton. Dit moest, mede gezien het strakke tijdspad, te allen tijde worden voorkomen.   Er is gezocht naar een beheersmaatregel om de scheurvorming te beperken. Daarbij is ook gekeken naar de mogelijkheid microvezels (glasvezels, foto 3) toe te passen, naar aanleiding van een contact met glasvezelleverancier Owens Corning. Dit leek een interessante oplossing vanuit duurzaamheid en verwerkbaarheid. Afgesproken is een onderzoekstraject in te gaan. Daarbij zijn alternatieven als wapening met staalvezels verder niet in detail meegenomen. 1 3 2 Frederick van Waarde, ir. Johan Bolhuis RO BAM Infraconsult 1 Storten onderwaterbeton 2 Bouwkuip 3 Glasezels Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 10 beton ? Meten van de buig-treksterkte). Deze proeven zijn door Owens Corning verricht in hun lab in Chambéry (Frankrijk). Uit deze proeven bleek dat het beton nog niet de gewenste sterkteontwikkeling had en daarop is het mengsel aangepast.   Met behulp van de gegevens vanuit de adiabaat en de sterkte- ontwikkeling is een simpele temperatuursimulatie gedaan van het onderwaterbeton onder water op basis van kubussen. Hierbij werd vastgesteld dat de temperaturen zouden kunnen oplopen naar een maximum van 50 °C.   Hierna is er een groter onderzoek gestart bij de vezelleverancier in zijn laboratorium in Chambéry. Hiervoor zijn alle grond- stoffen vanaf de betoncentrale naar dit lab verscheept. Hier zijn wederom de sterkteontwikkeling bepaald met kubussen en de mechanische eigenschappen met balkjes (volgens NEN-EN 14651, foto 4). De proefstukken zijn hierbij echter opgeslagen in een temperatuurgestuurde klimaatkast (foto 5). Hierbij is gebruikgemaakt van de gegevens vanuit de temperatuursimula- tie. De klimaatkast is op een constante temperatuur van 45 °C gehouden. Hiermee werden dus de hogere temperaturen gesi- muleerd die het beton zou hebben bij verharding onder water. De proefstukken zijn op verschillende tijdstippen beproefd waaronder ook na 72 uur. Hierdoor kon de ontwikkeling van de verschillende eigenschappen in de tijd worden uitgezet.   Verfijnen samenstelling Parallel aan het onderzoek in Frankrijk is er verder gegaan met het uitwerken van het toepassen van vezels in onderwaterbeton om zo de samenstelling te verfijnen. Een belangrijke voor - waarde van onderwaterbeton is dat deze verdichtingsarm is en goede vloei-eigenschappen heeft onder meer ten behoeve van vlakheid en vullen van eventuele damwandnissen. De samen- hang moet echter ook voldoende zijn opdat het mengsel onder water stabiel blijft. Ook moet de verwerkbaarheid in de tijd redelijk constant blijven. Onderzoek De twee belangrijkste vragen in het onderzoek waren: 1. Is het mogelijk een verwerkbaar onderwaterbetonmengsel te maken met toevoeging van glasvezel? 2. Met welke vezeldosering krijgt het beton de juiste constructieve eigenschappen om watervoerende scheuren te voorkomen?   Hoewel deze twee vragen niet los van elkaar kunnen worden gezien, is de eerste als belangrijkste aangewezen. Als het onder - waterbeton niet verwerkbaar zou zijn, zou het überhaupt niet mogelijk zijn de onderwaterbetonvloer te storten.   Na dit onderzoek is een proefstort uitgevoerd en is de vloer berekend op scheurvorming met een eindige-elementenbereke- ning. Deze fasen worden in dit artikel belicht.     Samenstelling Als eerste is er op kleine schaal een verkennend onderzoek uitgevoerd om te kijken of het beton met de vezels voldoende verwerkbaar was te krijgen. Hierbij zijn verschillende mengsels gemaakt op labschaal met doseringen van 10 en 15 kg/m 3. Uit vervolgonderzoek moest blijken wat de exacte dosering van de vezels moest worden. Bij de tests bleek de opbouw van de toeslagmaterialen heel belangrijk te zijn. Na verschillende optimalisaties werden enkele basissamenstellingen bepaald.   Beproevingen Van deze samenstellingen zijn diverse proefstukken gemaakt voor het bepalen van de sterkteontwikkeling, warmteontwikke- ling en de mechanische eigenschappen. De sterkteontwikkeling is bepaald met ijkgrafieken voor de methode van gewogen rijp- heid op basis van proefkubussen. De warmteontwikkeling is vastgesteld met een adiabaat. De mechanische eigenschappen zijn bepaald op 28 dagen met de driepuntsbuigproef op balkjes volgens NEN-EN 14651 (Beproevingsmethode voor staalvezel- 4 5 Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 11 goede onderwaterbeton te maken die voldeed aan alle gevraagde eigenschappen.   Na deze tests is het mengsel verwerkt in een werkvloer op het project. Hier is ook getest of het beton goed te verpompen zou zijn. Dit leverde geen problemen op.   Dosering vezels Een belangrijk onderdeel van het onderzoek was het doseren van de vezels. Op de betoncentrale was geen automatische dosering mogelijk waardoor de vezels handmatig moesten worden gedoseerd. Er werd geconcludeerd dat het doseren het beste kon worden gedaan op het moment dat de molen het beton lost in de truckmixer. Bij de uitloop werden de vezels gedoseerd door het gecontroleerd leeggooien van een doos (foto 3).   Wat wel werd vastgesteld was dat het handmatig doseren van de vezels het proces van het laden van de mixers zou vertragen. Hierdoor zou de aanleversnelheid terugvallen naar maximaal 70 m 3/uur. Normaal gesproken wordt onderwaterbeton gele- verd met een snelheid van meer dan 100 m 3/uur.  Normaal gesproken heeft onderwaterbeton een water-cement- factor (wcf ) tussen 0,60 en 0,65. Echter, vanwege de gewenste snelle sterkteontwikkeling was het nu nodig een wcf van 0,48 toe te passen. Om toch voldoende verwerkbaarheid te realise- ren, moest een plastificerende hulpstof worden toegepast. Dit alles om niet teveel warmte te ontwikkelen maar wel een snelle sterkte. Om de werkelijkheid goed te benaderen, zijn op de betoncen- trale verschillende tests uitgevoerd met het aanmaken van het beton in een mixer. Hierbij werden weer de twee samenstellin- gen gedraaid met een dosering van 10 en 15 kg/m3. Deze tests lieten zien dat het mogelijk was met beide doseringen een Beproevingsmethode verwerkbaarheid Tijdens het testen van het betonmengsel werd vastgesteld dat de standaard- proef voor bepaling van de vloeimaat niet bruikbaar was. Bij het trekken van de kegel van Abrams zorgden de vezels voor blokkering van het grove toeslagma- teriaal. Hierdoor bleef het beton in een hoopje in het midden van de tafel liggen. Na vijf keer schudden van de tafel vloeide het beton wel goed uit, waarna wel een vloeimaat kon worden gemeten. Er is toen besloten deze aangepaste methode te gebruiken om het beton op verwerkbaarheid te testen. De aan te houden vloeimaatgrens werd gezet tussen de 550 en 600 mm. 6 4 Bepalen driepuntsbuigproef in lab in Chambery 5 Proefstukken in de klimaatkast in Chambery 6 Proefstort onderwaterbeton Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 12 Proefstort In de voorbereiding voor de daadwerkelijke stort is er een proefstort uitgevoerd. Hiervoor is het beton met een beton- pomp gestort in een uitgegraven gat, vol met grondwater (foto 6). Hierbij moest worden nagegaan of het onderwaterbe- ton goed nivelleerde en uitstroomde. Ook hier zijn beide mengsels getest (met dosering van 10 en 15 kg/m 3 vezels). Het bleek dat het vloeigedrag van beide mengsels goed was, maar dat het mengsel met 10 kg/m 3 het beste presteerde. Daarop is besloten verder te gaan met het mengsel met 10 kg/m 3. In de onderwaterbetonvloer waren ook meetpunten voor de temperatuur aangebracht waardoor de temperatuurontwikke- ling in het beton op de voet kon worden gevolgd. Na 72 uur is in deze proef het water weggepompt. Daarna zijn direct kernen genomen die dezelfde dag nog zijn getest op druksterkte. De resultaten lieten zien dat de gewenste sterkte (37 N/mm 2) werd gehaald.     Berekening scheurvorming met EEM Op basis van de gegevens, verzameld in de verschillende onder - zoeken en tijdens de proefstort is door de Universiteit van Brescia (verbonden aan Owens Corning) een eindige-elemen- tenberekening gemaakt van de onderwaterbetonvloer (fig. 7). Hierbij zijn alle fasen tijdens het storten en uitharden van de vloer beschouwd, van vlak na stort tot het afpompen van het water. De vraag hierbij was of de vloer in de verschillende fasen van verharding niet te veel zou scheuren en dus waterdicht zou 7 9 Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 13 blijven. De verschillende modellen lieten zien dat de optre- dende scheurwijdte in de vloer binnen de gewenste marges bleef. Hiermee kon op basis van de berekeningen worden geconcludeerd dat de vloer na afpompen van het water water- dicht zou zijn.     De praktijk: het storten Na alle voorbereidingen was het op 17 augustus 2018 om 5:00 uur zover. De onderwaterbetonvloer kon worden gestort (foto 1 en 8). Voor het op de juiste hoogte afstorten, werd gebruikgemaakt van de hob-dobbermethode met een beton- pomp en duikers voor inspectie van de vloer.   Met een uitgebreide afnamecontrole werd de verwerkbaarheid van het onderwaterbeton gedurende het gehele stort in de gaten gehouden (foto 9). De waarden werden via een WhatsAppgroep gedeeld met alle partijen (duiker, betoncen- trale en uitvoerend personeel). Tijdens het storten werd ook waargenomen dat als de vloeimaat van het beton te ver terug- liep, het risico op balvorming van de vezels toenam. Hierop is de samenstelling aangepast en werd de vloeimaatgrens verhoogd naar 580 ? 630 mm (van 550 ? 600 mm). Duidelijk werd namelijk dat bij een hoge vloeimaat van rond de 630 mm het beton nog goed stabiel was.   Door de duiker werd dezelfde verwerkbaarheid ervaren als tijdens de proefstort; het beton stroomde goed de damwand- kassen in. Het verpompen van het betonmengsel ging goed echter, de aanvoersnelheid werd door het handmatig doseren van de vezels dusdanig vertraagd dat maar een snelheid van 45 m 3/uur kon worden gehaald. Hierdoor duurde het storten uiteindelijk 10 uur. De praktijk: het leegpompen Na 72 uur is het water van de onderwaterbetonvloer afge- pompt. Dit nadat met behulp van verschillende temperatuur - metingen was vastgesteld dat de vloer de gewenste sterkte had bereikt. De uiteindelijke vloer was mooi vlak binnen de tole- ranties en er zijn geen lekkende scheuren gevonden. Binnen de gewenste tijd kon worden begonnen met het verwijderen van de damwanden evenwijdig langs het spoor boven het onderwa- terbeton, het uitvullen van de vloer met zand-cementstabilisa- tie en het opbouwen van de wapening van de constructievloer. Uiteindelijk zat er tussen het storten van het onderwaterbeton en het openstellen van de onderdoorgang voor alle verkeer 12 dagen. Een unieke prestatie! ? Meer over onderwaterbeton Meer over de uitvoering en technologie van onderwaterbeton staat in Betoniek Standaard 16/23 'Tot op de bodem!'. 8 7 Resultaten scheurwijdteberekeningen aan de onder - zijde van het model op verschillende tijdstippen 8 Storten onderwaterbeton in kuip H 9 Vloeimaat (afnamecontrole) Onderwaterbeton na 72 uur belast 8 2018 14 Dekken in langsrichting ingeschoven 1 Spoordek op eindbestemming 2 Impressie onderdoorgang en station Driebergen-Zeist Stationsgebied Driebergen-Zeist (3): Spoordekken Live beelden Op Cementonline is het project live te volgen via een webcam. Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 15 Het spoor bij Driebergen-Zeist wordt verdubbeld van twee naar vier sporen. Er komt een nieuwe onderdoorgang en het oude spoor wordt afgebroken en vervangen door twee nieuwe spoorviaducten. Deze zijn op een andere locatie langs het oorspronkelijke spoor voorgebouwd en in langsrichting ingeschoven. Voor de constructieve uitwerking van de dekken speelt dit inschuiven een belangrijke rol. van het dek bevinden zich buitenwanden (ook ter plaatse gestort), voorzien van dwarsvoegen op regelmatige afstanden.   De tussensteunpunten van beide dekken bestaan uit twee ronde betonnen kolommen op een betonsloof. Aan de uiteinden zijn de spoordekken opgelegd op betonnen keerwanden. Aan de oostzijde maken deze keerwanden deel uit van de onderdoor- gang en aan de westzijde van de verdiepte bakconstructie die onderdeel is van het verdiepte station. Ter plaatse van de westelijke landhoofden bevindt zich het vast- houdpunt. Hier worden de spoordekken in langsrichting hori - zontaal gefixeerd aan de onderbouw.   De doorgaande weg kruist het spoor niet haaks. Daarom zijn de oostelijke landhoofden en de twee meest oostelijke tussen- steunpunten schuin gepositioneerd (fig. 5). 1 ing. Kees-Jan den Exter, ir. Johan Bolhuis RO BAM Infraconsult Vierluik Driebergen-Zeist Dit artikel is het derde deel over het project Stationsgebied Drie - bergen-Zeist en gaat over de ingeschoven dekken. Het eerste deel is een inleiding en beschrijft de onderdoorgang. Het tweede gaat over de onderwaterbetonvloer, het vierde over de onafhan- kelijke toets door een TIS-bureau. Een deel van de twee spoordekken kruist de nieuwe onder - doorgang, het overige deel wordt onderdeel van het nieuw te bouwen station (fig. 2). Tussen de evenwijdig liggende spoor - dekken komt een nieuw perron. Beide dekken zijn opgebouwd uit een massieve, voorgespannen constructie die met opleg- blokken op de onderbouw is opgelegd (fig. 3). Het zuidelijke spoordek is 137 m lang en bestaat uit zeven over - spanningen, waarvan twee ter plaatse van de onderdoorgang. De grootste overspanning is 20 m. Het noordelijke dek is 122 m lang en heeft zes overspanningen, ook weer van maximaal 20 m.   Het betonnen spoordek heeft in dwarsrichting een variabele dikte verlopend van 840 mm aan de buitenzijden tot 883 mm tussen de sporen op het dek (fig. 4). Aan de onderzijde van het betondek zijn in de dwarsdoorsnede drie inkassingen aanwezig van 300 × 150 mm 2 ten behoeve van lichtgoten. Aan beide zijden 2 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 16 buitenwand450300 840 883 840 300100 965 100 ballastkering spooropstorten 1:1001:100 perronwand b x h = 1300 x 650 mm 1300 9400b x h = 9400 x 860 mm Om het realiseren van het spoordek mogelijk te maken, is de bouwlocatie eerst voorbelast door het aanbrengen van een overhoogte. Vervolgens is begonnen met ontgraven tot het aanlegniveau van de fundatie van de tijdelijke ondersteunings- constructie voor het betondek.   De ondersteuning voor de dekken is opgebouwd uit steigerto- rens op een 135 m lange strook van hardhouten draglineschot- ten met een aanlegbreedte van circa 12 m (5 + 2 + 5 m, fig. 6). Op deze torens is de bekisting aangebracht. Tijdens de stortfase wordt de ondergrond onder het dek gelijkmatig belast door enkel het stortgewicht. De gehele constructie is op palen gefundeerd. De paalfundatie bestaat uit combischroefpalen met een diameter van 800 mm. Dit zijn in de grond gevormde en volledig grondverdringende schroefpalen met een losse schroefpunt.   Bouwfasering spoordekken De betonnen spoordekken worden op een andere locatie langs het oorspronkelijke spoor voorgebouwd. Hierdoor kan de aanleg van de onderbouw van het viaduct en het spoordek gelijktijdig worden uitgevoerd.   3 4 5 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 17 10.700 drageline schoften: (5m+2m+5m) steigertorens 3 Langsdoorsnede spoordek noord (boven) en zuid (onder) 4 Dwarsdoorsnede spoordek (schematisch) 5 Funderingsplan spoordek noord (boven) en zuid (onder) 6 Tijdelijke ondersteuning spoor - dek 7 Principe ondersteuning dek stortfase 8 2D-raamwerkmodel zuidelijk spoordek met onderbouw (groene lijnen zijn de pijlers) 9 3D-model spoordek met onderbouw   Na voldoende verhardingstijd is de voorspanning in drie fasen (10%, 60% en 100%) aangebracht, vanaf weerskanten van het spoordek.     2D-berekening langskrachten Op de spoordekken is de in de 'Ontwerpvoorschriften ProRail (OVS)' vastgestelde spoorbelasting in rekening gebracht. Onderdeel van deze belastingen zijn de rem- en aanzetkrach- ten. Deze horizontaalkrachten worden deels via het spoor naar de aansluitende aardebaan (voor en achter de constructie) en deels via het dek met opleggingen naar de onderbouw van het spoordek afgedragen. De spoorstaven zijn met regelbare spoorstaafbevestiging op het spoordek aangebracht. Hierdoor, en door de relatief grote lengte van het dek wordt een groot aandeel van de belasting naar de onderbouw afgedragen. De mate van afdracht moet eerst worden berekend. Op basis hiervan kunnen vervolgens worden bepaald: ? afmetingen van de oplegblokken; ? afmetingen van de landhoofdconstructie; ? horizontale verankering van het landhoofd; ? spoorstaafspanningen.   Hiertoe is een 2D-raamwerkmodel opgesteld van de volledige constructie met dek, steunpunten en spoor (fig. 8).     3D-berekening spoordekken Voor het ontwerp van de spoordekken en de krachtswerking in de constructie is gebruikgemaakt van een 3D-berekening (Scia Engineer, fig. 9). In het rekenmodel zijn de volgende construc- tieonderdelen van de spoorbrug opgenomen: ?     bovenbouw (betonnen spoordek met opleggingen); ?     onderbouw (tussenpijlers en fundatie); ?     eindopleggingen t.p.v. de landhoofden (verend). 6 7 8 9 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 18 10 Verloop voorspankabel als resul- taat t.b.v. gebruiksfase 11 Verloop voorspankabel als resul- taat incl. bouwfase 12 Dwarsdoorsnede dek 13 Aangebrachte omhullingsbuizen t.b.v. voorspankabels 14 Rekenmodel t.b.v. bepaling van de gronddrukken tijdens voorspan- nen dek het beton in langsrichting van het dek. Het kabelverloop met bijbehorende opwaartse krommingsdrukken is zo economisch mogelijk ontworpen (fig. 10).     Ontwerp voorspanning bouwfase Aansluitend is de situatie op de voorbouwlocatie beschouwd. De randvoorwaarden weken hierbij sterk af van de gebruiks- fase. Op de voorbouwlocatie zijn immers geen vaste oplegpun- ten aanwezig. Het dek wordt hier over de volle lengte min of meer (via een ondersteuningsconstructie) gelijkmatig onder - steund.   Ten behoeve van deze bouwfase is een apart 3D-rekenmodel opgesteld met alleen een doorgaande drukbedding onder het dek als oplegging op de ondergrond. Uit dit rekenmodel met als belasting alleen de voorspanning en het eigen gewicht, bleek dat er gedurende het aanbrengen van de voorspanning veel te grote trekspanningen in het dek zouden ontstaan.     De inkassingen (fig. 9) zijn in mindering gebracht op de effec- tieve betondoorsnede en de buitenwanden op het dek zijn als niet-constructief beschouwd. Dit geldt ook voor de overige wandjes, de ballastkering en de betonnen spooropstorten op het dek.   Doordat de doorsnede volledig is voorgespannen, gedraagt het dek zich als een buigligger van ongescheurd beton. De dekken worden uitgevoerd in betonsterkteklasse C50/60 met een E-modulus van E cm = 37.000 N/mm 2. Het betondek is in het model als doorgaande plaat op het niveau van de neutrale as van de doorsnede ingevoerd (NAP +4,20 m).     Ontwerp voorspanning gebruikssituatie Het ontwerp van de voorspanning (aantal spankabels, voor - spanniveau en het kabelverloop) is in eerste instantie afgestemd op de gebruikssituatie van het spoordek. Het spoor ligt hierbij op de definitieve opleggingen. Maatgevend in dit ontwerp zijn de in de OVS voorgeschreven toelaatbare trekspanningen in 10 11 12 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 19 Belasting ondergrond tijdens voorspannen Tijdens het voorspannen treden ter plaatste van de definitieve oplegassen verhoogde gronddrukken op, als gevolg van de krommingsdrukken. Om inzicht te verkrijgen in de grootte van deze drukken is een 3D-rekenmodel van de plaat opgesteld, met een elastische drukbedding als oplegging door de onder- grond en belasting door eigen gewicht en voorspanning, inclu- sief de krommingsdrukken (fig. 14).   Om dit probleem te compenseren, is overwogen in de bouwlo- catie vaste (tijdelijke) oplegpunten ter plaatse van de oplegassen aan te brengen. Dit zou echter veel heiwerkzaamheden vergen. Bovendien waren er ten behoeve van de ondersteuning van de schuifbanen ook al uitgebreide paalfundaties nodig.   In plaats daarvan is ook overwogen tegenvoorspanning in het spoordek aan te brengen: extra tijdelijke spankabels met tegen- gesteld kabelverloop om de krommingsdruk te verminderen. Deze kabels zouden als het dek op zijn eindbestemming ligt, buiten werking moeten worden gesteld, bijvoorbeeld door ze door te slijpen. De uiteinden van het betondek met spankop- pen zouden dan niet vóór de schuiffase kunnen worden afge- werkt, maar dit zou tijdens de treinvrije periode (TVP) van 16 dagen moeten gebeuren. Dit zou te grote tijdsproblemen ople- veren.   De oplossing is gevonden in het toepassen van een sterk aange- paste voorspanning: een veel vlakker (én oneconomischer) kabelverloop met hogere voorspanning en toepassing van meer voorspankabels (fig. 11). Uiteindelijk resulteerde het ontwerp in toepassing van 20 voorspankabels in de doorsnede, elk 27-strengs (fig. 12, foto 13). 13 14 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 20 10.700 drageline schoften: (5m+2m+5m) steigertorens 10.700 drageline schoften: (5m+2m+5m) schuifbaan 15 Resultaat vervormingen (a) en trekspannin- gen (b) in het spoordek tijdens spannen op maaiveld 16 Grondspanningen tijdens deels verwijde - ren ondersteuningsconstructie 17 Trekspanningen beton tijdens deels verwij- deren ondersteuningsconstructie 18 Principe doorsnede ondersteuning dek t.b.v. aanbrengen schuifbanen 19 Principe doorsnede met schuifbanen 20 Spoordek op vijzels op de schuifbanen 21 Spoordek ondersteund door vijzels op de schuifbanen Met een geotechnische zettingsberekening is de vervorming van de ondergrond bepaald, waaruit weer de beddingscon- stante is teruggerekend. Door dit iteratieproces is berekend dat er een beddingsconstante van 10.000 kN/m 2 benodigd is ter plaatse van de steunpunten. Dit kon worden behaald door de ondergrond ter plaatse van de steunpunten voor te belasten met 2 m grond (of equivalent 36 kN/m 2 boven het huidige maaiveld). De duur van de voorbelasting bedroeg minimaal 90 dagen. Voor de beddingsconstante is derhalve een waarde van k v = 10.000 kN/m 2 aangehouden.   Uit het 3D-plaatmodel zijn de contactspanningen met de ondergrond (funderingsdruk) af te lezen. Hieruit blijkt een maximale grondspanning tijdens het voorspannen van 0,23 N/ mm 2 (230 kN/m 2) aan het uiteinde van het spoordek (as A). Het berekende draagvermogen van de ondergrond bedroeg 573 kN/m 2, dit voldeed dus ruimschoots. Hierbij is alleen de breedte van het dek gerekend als contactvlak met de onder - grond (conservatief bij een aanlegbreedte van de fundatie van circa 12 m).   15 18 16 17 19 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 21 as schuifbaanas schuifbaanvijzelpositie in plaats van 12 m. De belasting bestaat weer uit eigen gewicht en voorspanbelasting. Uit de berekening van de grondspannin- gen blijkt nu een maximale waarde van 0,34 N/mm 2 (= 340 kN/ m 2, fig. 16). Deze waarde is weliswaar hoger in de situatie met volledige ondersteuning maar nog steeds lager dan de toelaat- bare gronddruk van 573 kN/m 2. De totale vervorming van de constructie is opgelopen tot maxi- maal +8 mm (opbuiging) en -35 mm (indrukking) in de onder - grond.   De gevonden spanningen zijn tevens de maatgevende reken- waarden van de bekistingsdrukken op de bekisting en onder - steuning. Deze bedraagt 340 kN/m 2 voor de eindsteunpunten en 150 kN/m 2 voor de tussensteunpunten tijdens de bouwfase. Met deze hoge kistdrukken is de dekbekisting ontworpen en de ondersteuningsconstructie gedimensioneerd.   In figuur 18 zijn de maximale trekspanningen in het dek in langsrichting weergegeven in deze bouwfase. Aan de onder - zijde zijn enkele overschrijdingen van de toelaatbare spannin- gen (3 N/mm 2) zichtbaar. De berekende spanningen zijn echter conservatief bepaald. In de praktijk zijn deze lager door de veel De berekende buigtrekspanningen in de betonconstructie zijn weergegeven in figuur 15. Uit dit figuur blijkt een maximaal optredende trekspanning ter plaatse van de oplegas van 3,38 N/ mm 2. Dat is dus net iets hoger dan de grenswaarde van 3 N/ mm 2, de maximale trekspanning gedurende de bouwfasen volgens de OVS. Het betreft hier echter een piekwaarde. Gemiddeld is de spanning op deze oplegas lager, namelijk 2,26 N/mm 2.  Hieruit volgt dat de trekspanning vrijwel overal minder dan 3 N/mm 2 bedraagt en dat de constructie dus voldoet.     Schuifbaan In de volgende bouwfase wordt aan weerskanten in langsrich- ting onder het dek een schuifbaan aangebracht. Om dit te realiseren, wordt de ondersteuning van het dek eerst deels verwijderd zodat er voldoende werkruimte ontstaat voor de schuifbanen. De resterende breedte van de ondersteuning bedraagt in deze bouwfase dan minimaal circa 7 m (fig. 18).   Van het dek in deze situatie is eveneens een 3D-model opge- steld. Hierbij is uitgegaan van een minder brede oplegging: 7 m 20 21 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 22 22 Overzicht vijzelkrachten spoordek 23 Trekspanningen in betondek tijdens opvijzelen 24 Spoordek tijdens inschuiven gepakt op de schuifbanen. In figuur 21 staat een overzicht van de vijzelposities en in figuur 22 van de vijzelkrachten.   Ook van deze situatie is een apart rekenmodel opgesteld (fig. 23). Deze vijzelkrachten zijn als belasting opgenomen in combinatie met de overige belastingen (eigen gewicht en voor - spankrachten). De oplegging door elastische drukbedding van de ondergrond is vervangen door puntveren. Ter plaatse van de veren zijn puntlasten ingevoerd ter grootte van de vijzelkrach- ten. De waarden voor de vijzelkrachten zijn zodanig in het model ingevoerd dat de oplegreacties in de puntveren circa 0 kN naderen. Met andere woorden: de constructie is verticaal in evenwicht.   Na het opvijzelen is het spoordek met twee duwvijzels op de kop verschoven over een afstand van circa 170 m naar zijn defi- nitieve locatie (foto 24). Daar aangekomen pakken grote opge- stelde vijzelkolommen het spoordek over van de schuifbaan op de definitieve opleggingen (foto 1). De vijzelkrachten worden nauwkeurig gemonitord gedurende het opvijzelen en schuiven.     Millimeterwerk De ervaring heeft geleerd dat een dergelijk massief dek op de millimeter nauwkeurig moet worden aangebracht en dat dit secuur moet gebeuren. Schuiven in langsrichting geeft meer extra complicaties dan in dwarsrichting doordat het dek met grote puntlasten wordt verschoven en vele bouwfaseringen doormaakt. Het zuidelijke dek ligt op het moment van schrijven van dit artikel (najaar 2018) op zijn plek. Later zal volgens precies dezelfde methode het noordelijke dek worden geschoven. ? groter effectieve funderingsbreedte onder het dek door sprei - ding van de belasting in de ondergrond. Na visuele controle van onder- en bovenzijde dek bleek er geen scheurvorming in de constructie te zijn opgetreden.     Opvijzelen Op de twee schuifbanen onder het spoordek worden vervol- gens vijzels geplaatst (fig. 19, foto 20). In langsrichting van het dek gezien worden de vijzels h.o.h. 3 m geplaatst (max. 4 vijzels per as per zijde). Per oplegging worden aparte groepen aange- bracht. Met vooraf vastgestelde vijzelkrachten wordt het dek vervolgens van de ondersteuningsconstructie opgetild en over - 22 23 24 Dekken in langsrichting ingeschoven 8 2018 Cement is hét kennisplatform over betonconstructies. Het speelt al meer dan 65 jaar een onmisbare rol voor constructeurs. Omdat kennis juist voor aankomende constructeurs essentieel is, is het belangrijk dat ook jij de weg naar Cement weet te vinden. Via Cementonline.nl, het vakblad en via onze nieuwsbrief krijg je toegang tot een schat aan informatie over onder meer actuele projecten en ontwikkelingen op het gebied van constructietechniek, materiaal en regelgeving. Je kunt nu een compleet lidmaatschap afsluiten voor slechts ? 67,50 per jaar. Een online lidmaatschap is voor jou helemaal gratis zolang je student bent! Meld je nu aan bij het kennisplatform Cement WWW.CEMENTONLINE.NL/VOOR-HET-ONDERWIJS. CEMENTONLINE.NL WORD LID VANAF ? 0,- STUDENT? LEER VAN DE PRAKTIJK. 8 2018 24 1 25 Bij het project Stationsgebied Driebergen-Zeist (SDZ) speelden risico's een grote rol. Als toprisico's golden voor ProRail constructieve veiligheid en waterdichtheid. Dit is verankerd door de opdrachtnemer te verplichten een Verborgen Gebreken Verzekering (VGV) af te sluiten zonder uitsluitingen. Om een VGV te kunnen afsluiten, is een onafhankelijke toets vereist. Eurocode 0 (NEN-EN 1990). Het betreft zowel een uitgebreide supervisie op ontwerp en berekeningen volgens tabel B4 als een uitgebreide inspectie volgens tabel B5, beide uit Eurocode 0. In de praktijk wordt dit ook wel de onafhankelijke CC3-toets genoemd.   Voor het project SDZ zijn zeven TIS-hoofdstappen vastgelegd op weg naar het einddoel, de Verklaring van Geen Bezwaar. Deze geeft de verzekeraar voldoende vertrouwen om de premie- en dekkingsomvang van de VGV-verzekering te kunnen bepalen.     Analyse vraagspecificatie De eerste hoofdstap was de analyse van de vraagspecificatie. Voor het project SDZ heeft ProRail gedetailleerde eisen opgesteld voor de constructieve veiligheid, de waterdichtheid en de levensduur van het bouwwerk. Hieruit zijn drie faalrisico's geïdentificeerd. Zo kan een ontwerprekenfout of een fout in uitvoeringsontwerp leiden tot falen van de primaire constructie. Of de waterdichtheid kan tekortschieten als er bijvoorbeeld een ontwerpfout is gemaakt. Vanuit TIS wordt hierop specifiek getoetst.     Vaststellen scope toets De tweede hoofdstap was het vaststellen tot op welk detail- niveau de onderdelen van het project SDZ moeten worden beoordeeld en geïnspecteerd. De scope (ook wel invloedssfeer) Constructieve Veiligheid is hiervoor verdeeld in constructieve, TIS-controle Driebergen-Zeist ing. Ben Notenboom RTb BouwQ 1 Inspectie hoogte positie schotel , kritisch voor ponscapaciteit Zeven stappen richting Verklaring van Geen Bezwaar De onafhankelijk toets moet worden uitgevoerd door een zogeheten Technical Inspection Service (TIS)-bureau. Het TIS- bureau moet zijn gecertificeerd door de TIS-erkennings - regeling, waarin onafhankelijkheid en deskundigheid verankerd liggen. Voor dit project is TIS-bureau BouwQ aan gewezen als controleur van de constructieve veiligheid en de waterdichtheid. De taken van het TIS-bureau zijn vastgelegd in de vraagspecificatie TIS van het project.     TIS-controles TIS-controles zijn risicogestuurd en worden in verschillende fasen van het bouwproces uitgevoerd. In de preontwerpfase worden de risico's op verborgen gebreken en beperkingen in de functionaliteit in kaart gebracht en geanalyseerd. In de ontwerp- fase worden geconstateerde risico's met schaduwberekeningen of -analyses geëlimineerd. In de uitvoeringsfase wordt met gerichte, fysieke inspecties ter plekke gecontroleerd of de risico's tot een acceptabel niveau zijn of worden gereduceerd.   De resultaten van het TIS-onderzoek worden vastgelegd in de eindverklaring. Dit is een voorwaarde om de gewenste Verbor - gen Gebreken Verzekering (VGV) af te mogen sluiten. Eventu- ele uitsluitingen in de eindverklaring worden vanzelfsprekend niet verzekerd. Een TIS-toetsing geeft tevens volledig invulling aan de supervi - sieniveaus Design Supervision Level 3 (DSL3) en Inspection Levels 3 (IL3) behorende bij Reliability Class 3 (RC3) volgens TIS-controle Driebergen-Zeist 8 2018 26 niet-constructieve en externe elementen. Het TIS-werk heeft zich gefocust op die onderdelen die voor de stabiliteit, sterkte en waterdichtheid van het te verzekeren object van kritiek belang zijn.   De TIS-controleurs hebben hier bijvoorbeeld op gelet bij de spoordekken, de funderingsconstructies (druk- en trekpalen), het betonwerk van de vloerconstructies verdiepte bak, de wandconstructies verdiepte bak, langzaamverkeersbrug, de waterkelder en de fietsenstalling. Ook het nieuwe middenper- ron en enkele duikers, de geluidsschermen en de perronkap middenperron zijn getoetst. In het kader van waterdichtheid zijn het betonwerk van de vloer- en wandconstructies verdiepte bak, de waterkelder en van de fietsenstalling getoetst. Tijdelijke constructies als de traverse en de bouwkuipen zijn niet gecheckt, omdat die na het werk weer zijn verwijderd. De verzekeraar is in dit stadium geïnformeerd over de hoogte van de te verzekeren som voor de invloedsfeer Constructieve Veiligheid.     Risicoscan aanbiedingsontwerp opdrachtnemer De derde hoofdstap was de risico-inventarisatie van het aanbie - dingsontwerp. TIS onderscheidt hier algemene risico's en project - specifieke risico's en heeft voor beide specifieke scans verricht.   Algemene risico's De algemene risicoscan focust op kwalitatieve aspecten die zijn benoemd bij de analyse van de vraagspecificatie. Denk hierbij aan algemene ontwerprisico's, aangevuld met risico's die betrek- king hebben op de maakbaarheid van het uitvoeringsontwerp en specifieke algemene uitvoeringsrisico's. De uitvoeringsrisico's zijn vooral benoemd rond de toegepaste paalfundering, het betonwerk, de staalconstructie, maar ook bij de dilatatieprofielen in verband met de waterdichtheid. 3 2 TIS-controle Driebergen-Zeist 8 2018 27 2 Inspectie gemiddelde staafafstanden hoofdwapening spoordek 3 Meting betondekking wapening, kritisch voor levensduur     Beoordelen uitvoeringsdocumenten De zesde hoofdstap van TIS was het beoordelen van de uitvoe- ringsdocumenten. Dat geeft een indruk van de invloed van de uitvoeringsmethodiek op de definitieve constructie. Hier kijkt TIS vooral naar de werkplannen voor beton, het aanbrengen van de voorspanning op de dekken, de herkomst en kwaliteit van het constructiestaal, de invloed van tijdelijke en hulpcon- structies en naar de montageplannen. De uitvoeringsdocumen- ten doen ook dienst als handvat voor het inspecteren van de uitvoering op de bouwplaats.     Beoordelen uitvoering De zevende hoofdstap was het risicogestuurd inspecteren van de realisatie, vanzelfsprekend een cruciaal onderdeel van de TIS-toetsing. Ook hier is de toetsing onderverdeeld in alge- mene, projectspecifieke en restrisico's. Deze worden op hun uitvoeringsconsequenties beoordeeld.   Voorbeeld algemeen uitvoeringsrisico Een voorbeeld van een algemeen uitvoeringsrisico is een fout bij het aanbrengen van de wapening. TIS heeft hiervoor onder meer gekeken of de wapening uitgevoerd is conform tekening, of de dekking voldoende is en of de verankerings- en overlap- pingslengte voldoende zijn.   Ook in de andere twee categorieën zijn risico's geïdentificeerd en in de uitvoering gecontroleerd.     Verklaring van Geen Bezwaar op basis eindrapportage Aan het eind van de zeven TIS-hoofdstappen wordt een eind- rapportage opgemaakt. Hierin wordt een conclusie geformu- leerd of de gewenste risiconormalisatie, de constructieve veiligheid en waterdichtheid van het bouwwerk voldoen aan de eisen. Tevens wordt een Verklaring van Geen Bezwaar opge- steld. Dan kan het definitieve bouwwerk worden verzekerd tegen verborgen gebreken. ? Elk risico heeft natuurlijk zijn eigen beheersmaatregel. De ontwerprisico's zijn vooral onderzocht met ontwerptoetsen. De uitvoeringsrisico's zijn middels inspecties beheerst.   Projectspecifieke risico's Bij de projectspecifieke risico's is gekeken naar kwantitatieve eigenschappen. Deze risico's betekenen gevaar voor de constructieve veiligheid of de waterdichtheid. Afhankelijk van de ingeschatte kans en gevolgen is bepaald of het onderdeel wel of niet moest worden getoetst. Voorbeeld van dit type risico is dat als de bestaande, te verplaatsen, perronkappen niet voldoen aan de belastingseisen uit de relevante Eurocodes, deze constructief onvoldoende voor hergebruik kunnen zijn.     Beoordelen definitief ontwerp (DO) De vierde hoofdstap, het zwaartepunt van de ontwerpbeoorde- ling, was de toetsing van het definitief ontwerp (DO). Het gaat daarbij om het beheersen van de algemene en projectspecifieke risico's in de ontwerpfase. Denk dan bijvoorbeeld aan het risico dat een ontwerprekenfout tot falen van de primaire constructie leidt. Door te controleren of de juiste uitgangspunten zijn gehanteerd, de schematisering van het onderdeel klopt en vooral of een schaduwberekening van de krachtswerking over - eenkomstige uitkomsten geeft, is per onderdeel beoordeeld of het ontwerp inderdaad leidt tot een kwalitatief goed bouwwerk.     Beoordelen uitvoeringsontwerp (UO) De vijfde hoofdstap was de toetsing van het uitvoeringsontwerp (UO). Vanzelfsprekend ook hier weer op algemene en project- specifieke ontwerprisico's. Zijn er bij de toetsing van het DO restrisico's geconstateerd, kunnen die hier worden meegenomen.   Voorbeeld algemeen uitvoeringsrisico Een voorbeeld van een algemeen uitvoeringsrisico is dat als er een fout in het uitvoeringsontwerp ? die leidt tot falen van de primaire constructie ? niet wordt opgemerkt. Om dit gevaar te kunnen wegen, kijkt TIS naar de betondekking en wordt het betonmengsel op sterkte, maar ook op milieuklasse (levensduur) beoordeeld. Verder controleert TIS de bescherming tegen corro - sie van de staalconstructies en worden de ontwerpdimensies op de uitvoering (wapenings)tekeningen onderzocht.   Voorbeeld projectspecifiek risico Een projectspecifiek risico dat is getoetst, is in hoeverre maat- regelen zijn genomen om lekkages in het beton van de verdiepte bak te voorkomen. TIS heeft hierbij gekeken hoe het risico op scheurvorming door verhardingskrimp wordt beheerst door te letten op toegepaste wapening, keuze beton- mengsel en beoogde nabehandeling. Meer over Driebergen-Zeist Over het project Stationsgebied Driebergen-Zeist zijn meer Cement-artikelen verschenen: ? Scope van het project ? Onderwaterbetonvloer en belasting na 72 uur ? TIS Deze artikelen staan elders in dit nummer en zijn beschikbaar op www.cementonline.nl. TIS-controle Driebergen-Zeist 8 2018 28 Vernieuwend met een vleugje sentiment Constructieve uitdagingen Hoog Catharijne Vernieuwend met een vleugje sentiment 8 2018 29 In hartje Utrecht wordt al jaren gewerkt aan een complete vernieuwing van het stationsgebied. Belangrijk onderdeel vormt het vernieuwde winkelcentrum Hoog Catharijne, een project dat uit diverse onderdelen bestaat. Een globaal kijkje achter de constructieve schermen.   Hoog Catharijne, Catharijnesingel, verleden en heden Hoog Catharijne is in de jaren zeventig gebouwd als hypermo- dern winkelcentrum (foto 2). Het was destijds zelfs het grootste overdekte winkelcentrum van Europa. De realisatie van dit winkelcentrum betekende ook het einde van de Catharijnesin- gel. Die had zijn functie als vaarroute grotendeels verloren en werd plaatselijk gedempt, om plaats te maken voor een belang- rijke verkeersader door de binnenstad: de Catharijnebaan.  Enkele decennia later besloot de gemeente Utrecht, massaal gesteund door de Utrechtse bevolking, de leefbaarheid in dit gebied te vergroten en de oude Catharijnesingel weer in ere te herstellen en het inmiddels verouderde winkelcentrum te vernieuwen en uit te breiden. Met 26 miljoen bezoekers per jaar is Hoog Catharijne nog altijd het drukst bezochte winkel- centrum van Nederland. Het vormt dé verbinding tussen het drukste treinstation van ons land en de Utrechtse binnenstad.     Planbeschrijving De aanpak van Hoog Catharijne bestaat deels uit aanbouw en verbouw van diverse planonderdelen zoals Clarenburg, de Zuid- passage, het Voorzetgebouw, en deels uit nieuwbouw (fig. 3). 1 ir. Koen van Uffelen, ir. Fokke van Gijn, ir. Dirk-Jan Kluft Van Rossum Raadgevende Ingenieurs 1 Breedplaten en versterkte balkstroken in het Entreegebouw 2 Hoog Catharijne in 1973 bron: Bureau ir. K.F.G. Spruit3 Overzicht planonderdelen 2 3 Vernieuwend met een vleugje sentiment 8 2018 30 Gezien van het winkelcentrum is de eerste nieuwbouw het zogenoemde Bruggebouw. Dit gebouw bevindt zich boven een drukke verkeersweg langs de singel. Naast het Bruggebouw staat het 42 m hoge Poortgebouw. Daarnaast bevindt zich de Stadskamer, waaronder de nieuwe Catharijnesingel voert (fig. 4). Aan het Vredenburgplein staat vervolgens het Entreege- bouw. Onder een aantal van deze gebouwen, namelijk het Poortgebouw, de Stadskamer, de Catharijnesingel en het Entreegebouw bevindt zich een gemeenschappelijke nieuwe vijflaagse parkeergarage voor 1300 auto's (fig. 5).   Het winkelcentrum wordt met 35.000 m 2 uitgebreid (boven op de bestaande 65.000 m 2). De wat onoverzichtelijke passages in het huidige winkelcentrum worden vervangen door twee grote rechte passages die vanaf het station, door de oudbouw en de nieuwbouw, naar de binnenstad voeren. Normen Doordat verschillende planonderdelen onder verschillende bouw - aanvragen vielen, is de parkeerkelder nog volgens de TGB-serie uitgerekend, terwijl het Entreegebouw en Poortgebouw, die hier bovenop staan, aan de Eurocode moeten voldoen. Voor de lasten vanuit de bovenbouw op de onderbouw zijn daarom toeslagfacto - ren in rekening gebracht om de gevolgen van de Eurocode ook voor de onderbouw en de fundering te laten gelden.     Risicoanalyse Voor dit CC3-project, waarin winkelend publiek, bewoners, forenzen, weg- en waterverkeer met grote regelmaat massaal samenkomen, is een uitgebreide risicoanalyse gemaakt, mede vanwege het grote belang voor de stad Utrecht. In deze analyse zijn, naast de in de voorschriften genoemde buitengewone belastingen, diverse ontwerp-/uitvoeringskeuzen beschouwd. Eén hiervan was het voorkomen van schade aan de belendende bebouwing. Hiertoe is bijvoorbeeld preventief de fundering van het oude Muziekpaleis versterkt. inschriften 4 5 Vernieuwend met een vleugje sentiment 8 2018 31 den gerealiseerd. In deze meer dan 60 m diepe wanden zijn stalen damwanden met een lengte van 35 m aangebracht. De bovenste 18 m, het deel in de parkeergarage is volledig afgelast om als permanente grond- en grondwaterkering te dienen.   De bouwput is eerst ontgraven tot -2-niveau. Vanaf dit niveau zijn grote-diameter-boorpalen aangebracht (Ø1500 mm en Ø2000 mm). Alleen het onderste deel van deze boorpalen is gevuld met wapeningskorven en beton. In het bovenste deel zijn de prefab-betonkolommen afgehangen die onderdeel zijn van de onderste kelderverdiepingen (-5- t/m -2-niveau). Na het gereedkomen van de -2-vloer, die op deze prefab kolommen is opgelegd (foto 7) en die direct een stempelfunctie heeft voor de bouwputwanden, kon men gelijktijdig naar boven en naar beneden verder bouwen. Dit zowel door het ontgraven ónder de -2-vloer (foto 8) als het omhoog opbouwen van de bovenge- legen verdiepingen. Voor dit principe is gekozen om een hoge bouwsnelheid te realiseren en voor een zo vroeg mogelijke oplevering van de winkels.   Meer hierover staat in het artikel 'Grensverleggend funderings- systeem in Utrecht', geschreven door BAM A&E, in Cement 2014/8.    Om het risico op overvloedig lekwater door de kleilaag onder de parkeergarage te voorkomen, werd een permanente polder - constructie uitgesloten en is een rondom waterdichte kelder - constructie ontworpen.   Een ander belangrijk aandachtspunt in de risicoanalyse was de Catharijnesingel, die tussen het Entreegebouw en het Poortge- bouw boven de parkeerkelder door zal stromen. Waterdicht - heid van deze waterbak is hierbij van het grootste belang.     Bouwfasering De bouwfasering had grote invloed op de wijze van uitvoering. De directe verbinding tussen het station en het stadscentrum mocht namelijk geen enkel moment buiten bedrijf zijn (de zogenoemde 24-uursroute). De nieuwe Noordpassage, die dwars door het Entreegebouw voert, moest zodoende gereed zijn, alvorens met de sloop van de huidige Zuidpassage mocht worden begonnen (foto 6). Dit heeft tot gevolg dat zowel het Entreegebouw als het Poortgebouw, maar ook het Voorzetge- bouw in etappes zal worden opgeleverd.   In het navolgende komen de diverse bouwdelen en hun grootse constructieve uitdagingen achtereenvolgens aan bod.     Vijflaagse parkeergarage/bouwput Strak te midden van overige bebouwing, is een vijflaagse ondergrondse parkeergarage gerealiseerd. Deze dient tevens als fundering voor diverse bovengelegen bouwdelen. De nieuwe parkeergarage resulteert in een bouwkuip van 18 m diep. Om deze waterdicht te maken, is gebruikgemaakt van een tijdelijk gesloten bouwkuip. Tot in de waterdichte kleilaag van Kedi- chem (NAP -58 m) zijn waterkerende cement-bentonietwan- 4 Impressie van het Entreegebouw, het Poortgebouw en hiertus- sen de Stadskamer, waar - onder de nieuwe Catharijnesingel voert 5 Dwarsdoorsnede Entreegebouw, Poortgebouw en Parkeergarage 6 Links op de foto is het (eer - ste deel van het) Entreegebouw volop in aanbouw; op hetzelfde moment is begonnen met de sloop van de stukjes bestaande bouw boven de bestaande Zuidpassage 7 -2-vloer gekoppeld aan prefab-betonkolommen parkeergarage 8 Ontgraving onder -2-vloer parkeergarage 6 7 8 Vernieuwend met een vleugje sentiment 8 2018 32 Vier betonnen kernen verzorgen de stabiliteit van de verschil- lende, gedilateerde bouwdelen.   Bijzonder was ook dat de bouwwerkzaamheden in de kelder al waren gestart, terwijl het Entreegebouw slechts op DO-niveau was uitgewerkt. Hiertoe is een uitgebreid afstemmingsproces tussen boven- en onderbouw opgetuigd om dit op een verant- woorde wijze te kunnen doen.   Flexibiliteit Het sleutelwoord voor de winkelverdiepingen is flexibiliteit. Om voor de huurders een zo flexibel mogelijk ontwerp ? voor nu en in de toekomst ? te realiseren, zijn er toeslagfactoren op de belastingen gehanteerd en is er, door tussenvelden in de vloer als eindvelden te ontwerpen, rekening gehouden met de mogelijkheid van het maken van vides. Een kolommenstruc- tuur met een combinatie van breedplaatvloeren en versterkte balkstroken bleek hiertoe het meest geschikt (foto 1). Tussen de oplevering van het betoncasco en de opening van de winkels, is er al heel wat gesleuteld om liften, roltrappen of vides te realise- ren. Hierbij is dankbaar gebruikgemaakt van de in het ontwerp voorziene flexibiliteit.     Poortgebouw Midden tussen het Entreegebouw en het oude winkelcentrum, ingesloten tussen de weg en het water van de Catharijnesingel, bevindt zich het Poortgebouw (fig. 4). Net als bij het Entreege- bouw zijn de begane grond, eerste en tweede verdieping bestemd voor retail. Vanaf de derde verdieping vestigen zich hier twee hotels (11.600 m 2) met een totaal aantal van 320 kamers. Het gebouw is 135 m lang, 42 m hoog en slechts 12 m breed. Het is daarmee zeer slank in relatie tot het door wind Entreegebouw Het Entreegebouw vormt de nieuwe entree van Hoog Catha- rijne aan de zijde van het Vredenburgplein (fig. 9). Het gebouw staat op de parkeerkelder. Het bestaat uit drie winkelverdiepin- gen met daar bovenop nog drie lagen met 60 appartementen. Om elke vierkante meter vloeroppervlak zo efficiënt mogelijk te benutten, is voor elke afzonderlijke functie een optimale indeling gekozen. Dit heeft tot gevolg dat de verticale elemen- ten in de draagconstructie va