\037\036\035\034\033 \037 \031\035\030\035\027\026\025\024\023\023\035\027 \032 \037\036\035\036\034\033\036\032 \037\036 \031\037\036 \037\036\035\034\033\032\031\030\027\026\025\024\031\030\023\033 \036\023\r\r\030\021\023\025\031\017\b\033\007\023\t \037\037\037 \037\037\036\035\034\034\033\035\032 \020\033\035\021 \037\036\035\034\037\033\032\031\034\030 \032\035\024\034\037\023\013 \034 \007\025\037\n\035 \035\022\037\006\035\034\037\f\035\032\031\022\024\037\035\026\017 \035\035\022\037\f\035\n\026\021\004\030\037\033\031\026\034\022\035\026\ \037\003 \024\035\022\021\035\034\037\035\035\022\037\031\031\022\034\013 \032\035\022\005\037\t \032\021\n\025\031\031\034\020\016\006\031\033\033\035\022\005\037\024\026\ \017 \033\026 \036\035\f\037\004\035\037\027\027\023\037\021\022\034\013 \n\035\022\005\037\022\035\035\025\037\n\031\022\037\016\027\022\034 \025\035\034\020\005\037\037\036\035\034\033\032\035\031\030\033\027\033\030\035 \037 \037\036\035\034 \032\031\030\027\036\034\030\026 \037\036\035\036\034\033 \037 \036\035\035\034\037\033\032\035\032\037\030 \037\013\013\013 partners CEMENT 8 2022 ?1 2? CEMENT 8 20 22 32 C irculair tenzij Consortium Closing the Loop r ealiseert met elementen uit drie o ude viaducten één nieuw circulair viaduct in de A76 in Nuth. 40 Her gebruik prefab T-liggers (2) O ver de demontage en aanpassing van geoogst e liggers voor het nieuwe viaduct H oog Burel over de A1. 50 Const ructief geheugen Shape M emory Materials: wat zijn het e n hoe kunnen ze bijdragen aan duurzaam behoud van bestaande betonconstructies? 58 Beoor delen bestaande bet onnen bruggen V an onderzoek tot toepassing in de praktijk. Artikelen  6 Best aande bouw in de infrastructuur W at is de invloed van toenemende belastinge n, gewijzigde normen en leeftijd van constructies? 12 T ransitie naar een circulaire infrastructuur I n gesprek met Barbara Kuipers over d e uitdagingen bij hergebruik van brugge n en viaducten. 18 F orm follows material O ntwerpen met tweede-leven- mat erialen vraagt volgens Gert-Jan de J ong om een andere benadering. 24 Her gebruik liggers A9 P refab voorgespannen liggers uit 11 viaduct en tussen Badhoevedorp e n Holendrecht worden geoogst. 18 40 Foto voorpagina:?Donorliggers uit viaduct Europaplein in Groningen, foto: Royal HaskoningDHV COLOFON Cement, vakblad over betonconstructies, is hét vakblad van en voor constructeurs en verschijnt 8 keer per jaar. Het vakblad is een onderdeel van het kennisplatform Cement, een uitgave van Aeneas Media bv in opdracht van het Cement&BetonCentrum. Uitgave Aeneas Media bv, Veemarktkade 8, Ruimte 4121, 5222 AE 's-Hertogenbosch T 073 205 10 10, www.aeneas.nl Redactie prof.dr.ir. Max Hendriks (hoofdredac- teur), ir. Paul Lagendijk, ir. Jacques Linssen, ir. René Sterken, ir. Cindy Vissering, ing. Henk Wapperom, dr.ir. Rob Wolfs Redactieraad ir. Edwin Vermeulen (voorzitter), ir. Paul Berendsen, ing. Dick Bezemer, prof.dr.ir. Jos Brouwers, ir. Henco Burggraaf, ir. Maikel Jagroep, ir. Hans Kooijman, ir. Ad van Leest, ing. Michael van Nielen PMSE, ir. Paul Oomen, ir. Dirk Peters, ir. Kees Quartel, ir. Ruud van der Rakt, ir. Hans Ramler, ir. Paul Rijpstra, ir. Dick Schaafsma, ing. Roel Schop, dr.ir. Raphaël Steenbergen, prof.dr.ir. Kim van Tittelboom, dr.ir. Rutger Vrijdaghs, ing. Jan van der Windt, prof.ir. Simon Wijte Uitgever/vakredacteur ir. Jacques Linssen j.linssen@aeneas.nl, T 073 205 10 22 Planning en coördinatie Hanneke Schaap h.schaap@aeneas.nl, T 073 205 10 19 Eindredactie Hanneke Schaap, Redactie & Zo, ir. Caroline van der Meulen Ontwerp Twin Media bv, Miranda van Agthoven Vormgeving Twin Media bv, Maarten Bosch Media/advies Leo Nijs, l.nijs@aeneas.nl, T 073 205 10 23 Klantenservice klantenservice@aeneas.nl T 073 205 10 10 Website www.cementonline.nl Overname artikelen Overname van artikelen en illustraties is alleen toegestaan na schriftelijke toestemming. Lidmaatschappen 2023  Kijk voor meer informatie over onze lidmaatschappen op www.cementonline.nl/lidworden of neem contact op via abonnementen@aeneas.nl of 073 205 10 10. Voorwaarden Je vindt onze algemene voor- waarden op www.cementonline.nl/algemene- publicatievoorwaarden Hoewel de grootst mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Cement niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of beslissingen gebaseerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van gebruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belang - hebbenden kunnen cont act opnemen met de uitgever. ISSN 0008-8811 Inhoud Vakblad over betonconstructies CEMENT 8 2022 ?3 Eindelijk weer eens een thema nummer! 'Tweede-levenbruggen'. Veel Nederlandse bruggen en viaducten zijn inmiddels (ver) over de helft van hun geplande levensduur. Sommige van deze babyboombruggen zijn nog in topconditie; ze verkeren in 'con- structieve gezondheid', zoals letterlijk vertaald vanuit het Engels. Voor de meeste geldt echter dat ouderdom met ge- breken komt. Gebouwd in 1992, een paar jaar na de historische vrijlating van Nelson Mandela zelf, toont de Nelson Mandela- brug in Zoetermeer dit nu aan. Het is duidelijk, voor betoncon- structeurs is de gezondheid van bestaande constructies een niet meer weg te denken thema. 'Bruggen slaan' was het motto van het regeerakkoord van ka- binet Rutte II, het langstzittende naoorlogse kabinet (2012-2017): "Het land heeft samenwerking nodig. Dus reiken wij elkaar de hand en halen we het beste uit elkaar". Ik laat het aan de lezer over om te beoordelen of Bruggen slaan dit gelukt is. Feit is dat 10 jaar na dit regeerakkoord er nieuwe overdrachtelijke bruggen ge- slagen worden in de beton- en infrawereld. Er is een hausse aan samenwerkingsinitiatieven ontstaan. Bruggen slaan binnen de hele bouwketen, tussen infra en B&U en tussen oud, nieuw en toekomstig oud is hierbij steeds het devies. Zo kwam in mei van dit jaar een club van bestuurders uit de infra- en bouwsector vijf dagen bijeen op Terschelling om een startsein te geven voor een gedegen aanpak voor de toekomst. Momenteel wordt er hard gewerkt aan een natio- naal groeifondsvoorstel beton. En per 1 januari a.s. is er een gloednieuw topconsortium voor kennis en innovatie in bouwont- werp, bouw en bouwtechniek, gericht op een toekomstbe- stendige gebouwde omgeving, kortweg TKI Bouw & Techniek. Waar dit toe gaat leiden? Dat moeten we afwachten, maar dat we nú bruggen moeten slaan wordt door weinigen betwist. Een gooje roetsj en tot 2023! Max Hendriks Voor reacties: cement@aeneas.nl 58 En verder 5 N ieuwe versie SCIA Engineer Gesponsor d artikel. 68 Flat ten the curve O pinie - Wat is de optimale strategie voor het ve rvangen of renoveren van brugge n en viaducten? 72 Richtlijnen v erlenging le vensduur betonconstructies fib Bulletins 102 en 103 ge ven richt- lijne n voor beschermings-, herstel- e n versterkingsmethodes. 74 W at telt, kan niet geteld Column K arel Terwel. 4? CEMENT 8 20 22 auteurs ing. Wouter van den Berg Nebest p. 32 ? 38 dr.ir. Eva Lantsoght TU Delft / Universidad San Francisco de Quito p. 58 ? 67 ing. Gert-Jan van Eck PMSE Royal HaskoningDHV p. 40 ? 49 ing. Antony van Middelkoop ABT p. 50 ? 57 ir. Gert-Jan de Jong Arc2 architecten p. 18 ? 23 prof.dr.ir. Max Hendriks TU Delft / Redactie Cement p. 58 ? 67 ir. Kees Quartel Rijkswaterstaat p. 24 ? 30 ir. Dick Schaafsma Rijkswaterstaat GPO p. 6 ? 11, p. 68 - 71 dr.ir. Yuguang Yang TU Delft p. 58 ? 67 dr. ir. Karel Terwel IMd Raadgevende Ingenieurs / TU Delft p. 74 ? 75 dr.ir. Agnieszka Bigaj-van Vliet TNO p. 72 ? 73 ir. Jacques Linssen Redactie Cement / Aeneas Media p. 12 ? 17, p. 18 ? 23 Paul Gazda ABT p. 50 ? 57 ir. Driek Nuijens Rijkswaterstaat p. 24 ? 30 drs. Barbara Kuipers Rijkswaterstaat p. 12 ? 17 ir. Danny Jilissen Royal HaskoningDHV p. 40 ? 49 Anne van Rossum MA Nebest p. 32 ? 38 ing. Frank Sengers MSEng Antea Group p. 32 ? 38 ir. Rob Vergoossen Royal HaskoningDHV p. 40 ? 49 Aan dit nummer van Cement werkten mee: CEMENT 8 2022 ?5 gesponsord bericht CB-reeks Meer informatie of direct bestellen? Ga naar de shop op boekenbeton.nl Wil jij je kennis verbreden over beton? Wil jij je kennis verbreden over beton, van het materiaal tot aan de betonconstructie? Dan is de CB-reeks iets voor jou! De boeken gaan in op constructie, uitvoering, betontechnologie en duurzaamheid. De CB-reeks bestaat uit: Basiskennis Beton (CB1) Constructieleer Gewapend Beton (CB2) Constructieleer Voorgespannen Beton (CB3) Ontwerpen in Gewapend Beton (CB4) Praktische Betonkennis (CB5) 1 2 3 4 5 SCIA heeft een nieuwe versie van haar constructieve bere- keningssoftware gelanceerd: SCIA Engineer 22. Na de revo- lutionaire nieuwe interface in SCIA Engineer 21, ligt de nadruk bij de update vooral op een verdere verbetering van de gebruiksvriendelijkheid en het stroomlijnen van de dagelijkse workflow. Met het oog op tijds- efficiëntie heeft SCIA talrijke veelgebruikte handelingen in de software versneld: veel invoer- handelingen vereisen nu minder klikken en er zijn diverse sjablo- nen toegevoegd. Bovendien biedt versie 22 betere, duidelij- kere en, indien nodig, compac - tere presentaties van zowel invoergegevens als resultaten. Daarnaast geeft de nieuwe ver- sie gebruikers een beter inzicht in de economische kant van ontwerpen, waardoor materiaal kan worden bespaard. Nieuwe versie SCIA Engineer met verbeterde gebruiksvriendelijkheid WWW.CEMENTONLINE.NL /SCIA_ENGINEER_22 Meer over de verbeteringen in SCIA Engineer 22 staat in het artikel 'Nieuwe versie SCIA Engi- neer met verbeterde gebruiksvriendelijkheid' op www.cementonline.nl/SCIA_Engineer_22. Bestaande bouw in de infrastructuur Invloed toenemende belastingen, gewijzigde normen en leeftijd constructies 1 De Zeeburgerbrug, Amsterdam, foto: Wikipedia / S. Sepp Rijkswaterstaat heeft ongeveer 4800 bruggen, viaducten en onderdoorgangen. Die vragen niet alleen regulier onderhoud, soms is meer nodig. Bijvoorbeeld door toenemende belasting en veranderende gebruikseisen. Hoe wordt omgegaan met deze opgave en welke rol speelt regelgeving daarbij? 1 6? CEMENT 8 20 22 Enkele decennia geleden was de algemene veronderstelling dat, als betonnen constructies goed waren ontworpen en uitgevoerd, ze eeuwig mee zouden gaan. Ve r- keersklasse 60 uit de VOSB 1963, waarop bruggen in rijkswegen werden ontworpen, zou in werkelijkheid nooit voorkomen. De eerste keer dat deze geruststellende gedachte haarscheurtjes ging vertonen, was rond 2005 bij het ontwerp van de spits- en plusstroken van de A50/A1 tussen Barneveld en Deventer. Een controleberekening of deze gewijzigde belasting mogelijk was ? door de vluchtstrook op te offeren was er immers ruimte genoeg ? toonde aan dat zelfs de hui- dige belasting theoretisch tot een onveilige situatie zou kunnen leiden. Waarom is bestaande bouw zo'n probleem? Bij Rijkswaterstaat waren net de laatste in- zichten ten aanzien van de verkeersbelastin- gen vastgelegd in de Richtlijnen Ontwerp Betonnen Kunstwerken (ROBK versie 5), wat later de Eurocode verkeersbelastingen (NEN EN 1991-2) zou worden. Iedereen kon buiten zien dat de intensiteit en massa van het vrachtverkeer enorm waren toegenomen en dat een verhoging van de ontwerpverkeers- belasting in de VOSB 1963 te verwachten was. En men begreep ook dat je niet dezelfde be- trouwbaarheid kon ontlenen aan oude mate- rialen als aan nieuwe materialen. Daarom kwamen er de Richtlijnen Beoordeling Be- tonnen Kunstwerken (RBBK1), waarin stond hoe om te gaan met oude materialen. Op ba- sis van deze richtlijnen bleek dat de bruggen en viaducten in de A50/A1 niet meer volde- den. Maar de conclusie dat deze moesten worden vervangen, zonder dat er sprake was van duidelijk zichtbare schade, werd niet gedeeld. Aangepaste veiligheidsfilosofie voor bestaande bouw De 'redding' kwam in de vorm van ISO 2394 - Algemene principes over de betrouw- IR. DICK SCHAAFSMA Adviseur Bruggen en Viaducten / Secretaris Nederlandse Bruggenstichting Rijkswaterstaat GPO auteur CEMENT 8 2022 ?7 baarheid van constructies en NEN 8700 - Beoordelen van bestaande bouwconstruc- ties. ISO 2394 legde een relatie tussen de relatieve kosten van versterkingsmaatrege- len en de kosten die gepaard gingen met de consequenties van falen om het veiligheids- niveau te bepalen (tabel 1). Met andere woorden: hoe hoger de relatieve kosten van de maatregel zijn, des te lager het gewenste veiligheidsniveau. En hoe groter de conse- quenties van falen, des te hoger het gewenste veiligheidsniveau. We bemerkten dat het verschil in projectkosten tussen nieuwbouw en versterking van een bestaande brug elkaar niet ver ontlopen door de verkeersmaatrege- len, en dat de consequenties van falen, bij- voorbeeld bij de Merwedebrug, gigantisch kunnen zijn. In 2008 kwam het eerste ontwerp van NEN 8700 uit, waarin deze filosofie verder werd uitgewerkt. NEN 8700 werd in 2012 aangewezen in het Bouwbesluit. Dat creëer- de enorm veel mogelijkheden voor extra benutting van capaciteit van bestaande con- structies en daarmee voor hergebruik. Het laatste jaar doen zich daardoor veel vragen voor of een bestaande constructie nog veilig is. En als hij veilig is, hoe lang dan nog? En wat is zijn restlevensduur? En als hij niet veilig is, onder welke voorwaarden kunnen we dan al het verkeer nog toelaten? Moeten we alle bestaande bouwconstructies nu wantrouwen? Vormen de groei van het verkeer (hogere be- lasting) en de toename van de consequenties bij falen (hoger veiligheidsniveau) voldoende aanleiding om een controleberekening uit te voeren? Het Kennisplatform Constructieve Veiligheid (opvolger 'Compendium Aanpak Constructieve Veiligheid', zie kader) stelt voor om in de volgende specifieke situaties een controleberekening uit te voeren: bij het vermoeden van onvoldoende sterkte; bij het vermoeden van een onvolledig of ondoordacht ontwerp; na een opgetreden bijzondere belasting; bij constatering van schade, grote vervor- mingen of mogelijke tekortkomingen; bij veranderingen in de draagconstructie; bij ingrijpende verandering van gebruik en daarmee van belastingen of bij verandering van omgeving. Met de Spoedwet Wegverbreding in 2003 kwam het gebruik van het aantal en de omvang van spits- en plusstroken in een stroomversnelling. Voor Rijkswaterstaat werd het standaardbeleid om de bruggen en viaducten in de spoedwettracés en controle- berekening uit te voeren. Tegelijkertijd kwa- men de eerste ontwerpen volgens de Euro- codes uit en ontstond het vermoeden dat bestaande betonconstructies mogelijk on- voldoende sterk zouden zijn volgens deze nieuwe regelgeving, vooral op dwarskracht en vermoeiing. Laboratoriumproeven die voorheen onmogelijk waren door de grootte en het gewicht van de te beproeven beton- elementen, toonden aan dat de hoogtefactor een flinke reductie op de dwarskrachtcapa- citeit in de Eurocode opleverde. Vooral voor typische brugplaten van rond de 1 m hoogte zonder noemenswaardige beugelwapening gaf dit problemen. Daarnaast bleek het controleren van bestaande bouw heel andere vaardigheden van een constructeur te vragen dan bij het ontwerpen van een nieuwbouwconstructie. Bij nieuwbouw kun je een relatief grove con - structieberekening maken en gewoon wat extra wapening bijleggen. Omgekeerd kan dit niet. Bij bestaande bouw kun je er na een gr ove berekening geen extra wapening bij 'filosoferen'. Je wordt als constructeur ge- dwongen heel precies te rekenen en vaak al - les uit de kast te trekken om een constructie 'heel te r ekenen'. Als je dit niet doet, zoals in De intensiteit en massa van het vrachtverkeer zijn enorm toegenomen DICK SCHAAFSMA Dick Schaafsma is Adviseur Bruggen en Viaducten bij Rijkswaterstaat en daar- naast secretaris van de Nederlandse Bruggenstichting. Hij is bij Rijkswater- staat al meer dan 30 jaar betrokken bij de aanleg van nieuwe betonnen brug- gen en viaducten. In het begin als con- structeur-staticus, door ze te ontwerpen en door te rekenen. Later door ontwerp en berekening uit te besteden bij markt- partijen en deze te toetsen. Tabel 1?Gewenste betrouwbaarheidsindex (ontwerplevensduur) volgens ISO 2394 relatieve kosten versterkings - maat regel kosten consequenties van falen klein gemiddeld - klein gemiddeld - groot groot hoog ? = 0 ? = 1,5 ? = 2,3 ? = 3,1 gemiddeld ? = 1,3 ? = 2,3 ? = 3,1 ? = 3,8 laag ? = 2,3 ? = 3,1 ? = 3,8 ? = 4,3 8? CEMENT 8 20 22 de beginfase van het herberekenen aan de viaducten in de A1/A50, dan reken je alles kapot. Stand van zaken bij Rijkswaterstaat en in Nederland Het vermoeden van onvoldoende sterkte en de behoefte om het gebruik van bruggen en viaducten ingrijpend te veranderen, maakte het noodzakelijk alle brugconstructies tegen het licht te houden. Een enorme operatie: Rijkswaterstaat heeft ongeveer 4800 bruggen, viaducten en onderdoorgangen (tabel 2). In totaal zijn er, dus inclusief bruggen bij lagere overheden, in Nederland ongeveer 90.000 bruggen, viaducten en onderdoorgangen, met een vervangingswaarde van ongeveer ? 65 miljard (tabel 3). De grootste bouwpiek van bruggen van Rijkswaterstaat viel tussen 1960 en 1970. Deze bruggen zijn nu gemiddeld ongeveer 60 jaar oud. Als men ervan uitgaat dat brug- gen zijn ontworpen op een leeftijd tussen de 80 en 100 jaar, dan valt niet te verwachten dat er al veel aan het einde van hun levens- duur zijn. Als ze werkelijk 80 à 100 jaar mee- gaan, moet er een piek aan vervanging of versterking worden verwacht over 20 à 40 jaar. In de decennia 1960-1980 werden er gemiddeld 100 bruggen en viaducten per jaar gerealiseerd. Dat is 2 per week! In de decennia daarna toch nog gemiddeld 50 per jaar. Hoe dan ook een enorme vervangings- c.q. versterkingsopgave voor de toekomstige generatie. In dit verband kun je je afvragen of het zinvol is om op dit moment bruggen en viaducten zo te versterken dat ze weer 30 jaar meegaan, iets wat de NEN 8700 moge- lijk maakt. Schuif je de vervanging van deze bruggen niet juist op de grote hoop? 2 Inmiddels gesloopt viaduct Hoog Burel over de A1 bij Apeldoorn, foto: Rijkswaterstaat / Paul Poels Fotografie 2 KPCV Het Kennisportaal Constructieve Veiligheid (KPCV) werd in 2018 gelanceerd als digitale opvolger van het 'Compendium Aanpak Constructieve Veiligheid'. Van dit compendium verscheen de laatste editie in 2011. Aanleiding voor het Compendium was een aantal (bijna-)calamiteiten met bouwconstructies aan het einde van de vorige en het begin van deze eeuw. CEMENT 8 2022 ?9 3 3 Haarlemmermeer Aquaduct, foto: Beeldbank Rijkswaterstaat / Harry van Reeken Tabel 3?Areaal en vervangingswaarde civiele constructies in Nederland (Bloksma en Westenberg 2021; tabel 51 en 52) objectsoort classificatieaantalvervangingswaarde in M? brug (beweegbaar) 8.45714.226 brug (vast) beton34.38919.283 brug (vast) staal 10.03413.538 brug (vast) hout31.6938.885 onderdoorgang beton3.0429.119 overkluizing beton18255 totaal 87.79765.106 Tabel 2?Totalen Rijkswaterstaat DISK/NIS maart 2022 objectsoort classificatie < 1940 41-60 61-80 81-00 > 2000 totaal brug (beweegbaar) *)2641552423169 brug (vast) beton55 64 341202198860 brug (vast) staal *)38 21 35 12 14120 ecoduct beton 65157 onderdoorgang beton 2154277 123 115 590 viaduct beton271021407666 728 2930 totaal 167282 2115 1033 1129 4726 *) classificatie is op basis van beweegbaar voor staal voor beton. Dit betekent dat beweegbare en/of stalen bruggen over het algemeen ook betonnen overspanningen kennen. 10? CEMENT 8 20 22 Duurzaamheid: infraprovider of infraprotector? In het laatste decennium is er een belangrijk extra aspect bijgekomen in de overweging om bruggen en viaducten te vervangen, te versterken of te handhaven: de vraag of bruggen die nog niet aan hun technische le- vensduur zijn gekomen, kunnen worden ge- recycled of hergebruikt op een andere plaats. In 2050 moet de bouw volledig ener- gieneutraal zijn en moet er een minimum aan primaire grondstoffen worden gebruikt. Hoe langer we een brug of viaduct kunnen handhaven, hoe beter het is voor deze milieu - kostenbalans. Deze opgave geldt niet alleen voor de bouw en voor infraproviders, maar ook voor de gebruikers van onze netwerken. De weg- transportsector heeft de laatste twee decen- nia ongeveer twee keer zoveel lading over de weg, het spoor en over het water vervoerd, waarbij de CO?-uitstoot nagenoeg gelijk is gebleven. Hoe hebben ze dat gedaan? Ener- zijds door zuinigere motoren: een verschui- ving van veel kleine vrachtwagens naar min - der grote vrachtwagens. Anderzijds door logistieke oplossingen: er rijden nog nauwe- lijks lege vrachtwagens rond. Dit heeft geleid tot een grotere belasting van bruggen en via- ducten. De volgende stap is de transitie van motoren die geen fossiele brandstoffen ge- bruiken, zonder dat dit ten koste gaat van de lading. Langere, zwaardere vrachtwagens dus. Om deze transitie mogelijk te maken zullen infraproviders wegen en bruggen moeten bouwen die deze extra belasting aankunnen. Het is de vraag of de bestaande bouw in de infrastructuur deze transitie aankan en dat de bouw tegelijkertijd zijn opgave kan waarmaken. Bij bestaande bouw kun je er na een grove berekening geen extra wapening bij 'filosoferen' CEMENT 8 2022 ?11 Transitie naar een circulaire infrastructuur Barbara Kuipers over de uitdagingen bij hergebruik van bruggen en viaducten 1 Sloop van een viaduct dat aan vervanging toe is, foto: Rijkswaterstaat / Gerrit Serne 1 12? CEMENT 8 20 22 Circulariteit begint volgens Kui- pers bij goed onderhoud. Want niet bouwen is vanuit het oogpunt van circulari- teit nog altijd het best. "Dus moet je zorgen dat wat we hebben zo lang mogelijk meegaat. Het onderhoud bij Rijkswaterstaat gebeurt op basis van een onderhoudsplan, aange- vuld met informatie uit inspecties. Als bij een inspectie blijkt dat onderhoud nodig is, dan zou je dat in het licht van levensduur en waardebehoud het liefst zo snel en accuraat mogelijk willen uitvoeren. Wanneer je dat bijvoorbeeld vanwege budget of beperking van verkeershinder naar achteren schuift, gaat het ten koste van de levensduur en moet je waarschijnlijk meer herstellen. In de prioritering is dus meer aandacht nodig voor het onderhoud van onze kunstwerken." Renovatie Soms volstaat regulier onderhoud niet meer en is renovatie of vervanging nodig. Hetzij omdat een object aan het einde van de tech- nische levensduur is, hetzij omdat het func- tioneel niet meer voldoet. "Bij renovatie kijken we wat er nodig is om een brug nog 30 jaar mee te laten gaan. Feitelijk is dit dus een vorm van levensduurverlenging, een van de manieren om invulling te geven aan cir- culariteit. Dat lukt echter niet altijd, ergens ligt een omslagpunt. Je kunt niet eindeloos blijven oplappen. Als de inspanningen bij renovatie niet meer in verhouding staan met die voor nieuwbouw, kan nieuwbouw een betere keuze zijn. Kosten spelen daarbij nog altijd de belangrijkste rol. Maar steeds meer kijken we ook naar milieu-impact. Zo vergelijken we de MKI's van renovatie en vervanging met elkaar. Bij twijfelgevallen kan dat net het laatste duwtje in de rug zijn om voor renovatie te kiezen." Robuustheid Een uitdaging bij renovatie en vervanging is de toekomstbestendigheid. "Het is bijvoor- beeld de verwachting dat de verkeerbelas- ting verder gaat toenemen, onder meer door de komst van eco-combi's (LZV's, langere en zwaardere voertuigen). Die leiden tot een flinke verzwaring van de belasting. Het kan daarom slim zijn een brug extra robuust aan te leggen. Maar dat staat haaks op het streven naar een zo laag mogelijke MKI. Op- timaliseren op MKI zou leiden tot een zo slank mogelijk ontwerp. Kies je daarvoor, dan kan het zijn dat je er later achter komt dat de brug meer onderhoud nodig heeft of een kortere levensduur heeft. Het is alleen moeilijk om dat nu al mee te nemen. We we- ten namelijk nog niet exact wat er gaat ver- anderen en ook de richtlijnen zijn er nog niet op aangepast. Daar is nou eenmaal tijd voor nodig. Wat we wel kunnen doen, is de markt belonen als ze dit soort ontwikke- DRS. BARBARA KUIPERS Coördinator Hergebruik Rijkswaterstaat Circulariteit staat hoog op de agenda bij Rijkswaterstaat. Het belang is enorm. Enerzijds omdat Rijkswaterstaat als grootste opdrachtgever in de infrastructuur veel impact kan maken ten aanzien van klimaatdoelen. Anderzijds omdat de overheid een voorbeeld wil stellen. Aan de rest van Nederland, maar ook aan de rest van Europa. Rijkswaterstaat neemt circulariteit daarom zeer serieus en is er samen met markpartijen flink mee aan de slag. "Wij doen nu dingen die we voorheen niet voor mogelijk hielden", aldus Barbara Kuipers, coördinator hergebruik bij Rijkwaterstaat. door?ir. Jacques Linssen, Redactie Cement / Aeneas Media CEMENT 8 2022 ?13 lingen meenemen. Bijvoorbeeld door het te waarderen in de BPKV (Beste Kwaliteit Prijs Verhouding, red.). Als je puur op laagste prijs stuurt, komt die meer robuuste brug er sowieso niet." Circulariteit Volgens Kuipers moeten we circulariteit wel in perspectief zien. "Het is geen doel op zich. Het gaat om het beperken van de milieu- impact. We werken alleen circulair als dat beter is voor moeder aarde."We moeten ons realiseren dat het een betrekkelijk nieuw fenomeen is, de moge- lijkheden ervoor zijn niet meteen terug te zien in aanbestedingen. Dat komt omdat de voorbereiding voor renovatie of vervanging van bruggen lang duurt en voor aanlegpro- jecten nog langer. "Idealiter begin je in een verkenning of planfase al met kijken naar mogelijkheden voor circulariteit. De aanbe- stedingen die nu op de markt worden gezet zijn jaren geleden begonnen, toen we hier nog niet mee bezig waren. Die projecten kun je niet meer op het laatste moment ingrij- pend veranderen. Dus voordat we echt effect gaan zien van de huidige inspanningen, zijn we wel een paar jaar verder." Hergebruik elementen Sinds kort gaat er veel aandacht uit naar het hergebruiken van bestaande bruggen en via - ducten. Voor betonnen bruggen heeft de Strategic Business Innovation Research (SBIR) Circulaire Viaducten een versnelling in gang gezet en er worden mooie resultaten geboekt met het oogsten en hergebruiken van betonnen liggers. Bij stalen bruggen ligt het wat complexer. Kuipers: "Hergebruik van een brug in dezelfde functie is niet snel aantrekkelijk. Je moet vaak opnieuw con- serveren, de brug moet precies passen, er is ingewikkeld transport nodig en de levens- duur is beperkt. Dat leidt allemaal tot hoge kosten en kan ertoe leiden dat hergebruik niet goedkoper is. Beter kan het zijn om een brug op een andere plek in te zetten met een lagere belasting. In dat geval is de levens- duur waarschijnlijk groter. Van de andere kant is het ook weer niet voor de hand lig- gend om een stalen verkeersbrug uit het Rijkswegennet als fietsbrug in te zetten. Die 2 Aanleg van het eerste circulaire viaduct door Van Hattum en Blankevoort, Rijkswaterstaat en Consolis Spanbeton in 2018. Door het modulaire ontwerp, bestaande uit 40 prefab-betonnen elementen, kan het viaduct volledig en ongeschonden worden gedemonteerd, verplaatst en herbouwd, foto: Nationale Bruggenbank 2 14? CEMENT 8 20 22 is dan flink overgedimensioneerd en er zou een zware fundering nodig zijn. Als je dat afzet tegen een nieuwe fietsbrug, dan is dat waarschijnlijk beter voor het milieu. Als je hergebruik vanuit de beheerdersrol bekijkt, zou je waarschijnlijk liever een nieuwe brug hebben. Die heeft nul risico's, kent een een- voudiger proces en is vaak goedkoper. Op korte termijn is dat dus veel aantrekkelijker. Maar gaan we voor een leefbare aarde in de toekomst, dan is hergebruik een van de ma- nieren om daar aan bij te dragen. Je spaart substantieel op het gebruik van primaire grondstoffen en op milieu-impact." Sturende rol Het perspectief moet anders. Kuipers: "Het is helaas veel te makkelijk geworden om oude constructies gewoon maar af te voe- ren. Het is eigenlijk gek dat we de impact daarvan niet meenemen. Dit zou veel meer een gezamenlijke verantwoordelijkheid moeten zijn. Opdrachtgevers moeten al vroeg kijken hoe op hergebruik kan worden ingezet of moeten hoge eisen meegeven aan recycling. Maar ook de markt kan meer ver- antwoordelijkheid nemen voor het milieu. Desnoods ten koste van de winst. Dat is na- tuurlijk makkelijk gezegd. Bouwbedrijven worden immers afgerekend op winstge- vendheid. Dus als we het volledig bij de markt neerleggen wordt het veel te duur en gebeurt er te weinig. De risico's zijn voor de markt veel te groot. Een aannemer gaat echt geen brug opslaan en 15 jaar wachten tot er een koper komt. Wij als overheden hebben veel beter zicht op wanneer iets nodig is en wanneer iets beschikbaar komt, dat kunnen we niet van de markt verlangen. Dat geldt overigens niet voor eenvoudige elementen als damwanden of geleiderails. Dat kan de markt prima oplossen. De omloopsnelheid is hoog, het kan en de risico's zijn laag. Maar voor complexere elementen zullen wij voor- lopig nog wel een sturende rol moeten blij- ven spelen. Daarmee kunnen we ervoor zorgen dat de kosten beheersbaar blijven. We zitten in een transitiefase en de ervaring leert dat de markt in zo'n fase nog niet goed werkt. Maar we kunnen het niet in ons eentje. Zo moeten we optrekken met andere over- heden. Dat biedt bovendien meer kans van slagen op projectniveau. Een stalen brug uit een van onze netwerken die niet meer vol- doet kan bij ons niet opnieuw worden inge- zet, maar wel in het onderliggend wegennet waar de belasting veel lager is." Eigenaarschap We moeten volgens Kuipers ook nadenken over eigenaarschap. "Nu vervallen vrijko- mende materialen aan de aannemer. Want als we inzetten op hergebruik, dan moeten we vrijkomende liggers voor een volgend project terugkopen. Daar komen kosten bij voor demontage, transport, bewerking, cer- tificering, garantie. Om hergebruik aantrek- kelijker te maken, zouden die kosten omlaag moeten. Misschien kan dat door eigenaar te blijven van een ligger en de markt alleen te betalen voor de verrichtingen die nodig zijn om hergebruik mogelijk te maken. Opslag is ook iets waar we naar kunnen kijken. Want het zal altijd nodig blijven elementen ergens tijdelijk op te slaan, voordat ze in een nieuw project kunnen worden gebruikt. Vragen wij dat aan de markt, dan zullen ze daar de be- hoorlijke kosten voor in rekening brengen, zeker gezien de huidige schaarste in beschik - bare grond. Gelukkig hebben wij zelf de no- dige locaties beschikbaar. Als we die inzetten voor opslag, kunnen we zo de kosten drukken." Nationale Bruggenbank Om vraag en aanbod bij elkaar te brengen heeft Rijkswaterstaat in samenwerking met gemeenten Amsterdam en Rotterdam de Nationale Bruggenbank opgezet. Dat idee is niet nieuw. Al in de jaren 80 bestond er een bruggenbank, die destijds van Rijkswater- staat is overgegaan naar Royal Haskoning- DHV. Vanwege de toenemende belangstelling voor circulariteit heeft Royal HaskoningDHV hun bruggenbank nieuw leven in geblazen. Tegelijkertijd werkte Rijkswaterstaat aan een vergelijkbaar initiatief, waar Amsterdam en Rotterdam graag bij wilden aanhaken. Samen hebben ze dat platform opgeschaald naar een landelijk niveau, voor alle overhe- den. "Dat was best een spannende exercitie. Van iets wat alleen voor intern gebruik is ge- maakt, naar iets wat door derden kan worden gebruikt. Maar het is gelukt en inmiddels is de Nationale Bruggenbank operationeel "Circulariteit is geen doel op zich. Het gaat om het beperken van de milieu-impact" CEMENT 8 2022 ?15 3 "Toepassing van tweedehands bruggen is niet altijd goedkoper dan een nieuwe aanleggen" 3 Demontage donorviaduct A7 Europaweg Groningen, foto: Fonger de Vlas Fotografie en toegankelijk voor derden. We hebben het beheer neergelegd bij de Bruggenstichting, als onafhankelijke partij. Een marktpartij had niet de voorkeur, want we kunnen ons als overheid niet verbinden met één com- mercieel initiatief. Daarmee zouden we een monopoliepositie creëren en andere, verge- lijkbare initiatieven benadelen. De ideale oplossing hiervoor hebben we nog niet, wel zien we dat hiervoor een regierol ligt bij over- heden. Wij weten al in een vroeg stadium wanneer iets vrijkomt."De Nationale Bruggenbak heeft het nodige in gang gezet en er is veel interesse vanuit verschillende partijen. En er staan al de nodige bruggen op. Denk aan de Keizers- veerbruggen, de Tijdelijke Suurhofbrug en zelfs de Van Brienenoordbrug. Wel is de func - tie van het platform nu nog vrij beperkt. Het gaat vooral om informatie over het moment waarop bruggen beschikbaar komen en de belangrijkste kenmerken. Is er interesse, dan wordt de vragende partij gekoppeld aan de beheerder. Er valt nog het nodige aan te ontwikkelen. "Er staan nu vooral nog volle- dige bruggen op, voornamelijk van staal. Het is nu zaak het aanbod te vergroten, ook van- uit andere overheden. Dat geldt ook voor af- zonderlijke onderdelen van bruggen, zoals leuningen of liggers. De komende tijd kijken we of we het systeem geavanceerder kunnen maken, bijvoorbeeld door te filteren op regio, type afnemer, of om met behulp van algorit- men de kans op matching te vergroten." Matching partner Alleen de bruggenbank is niet voldoende om hergebruik te realiseren. Het vraagt meer ondersteuning, bijvoorbeeld in de vorm van een matching partner. "Hergebruik is nog in ontwikkeling en je merkt bij sommige partij- en nog wel wat terughoudendheid. Gemeen- 16? CEMENT 8 20 22 ten haken af omdat het proces nieuw is, in- gewikkeld of risicovol. Ook voor aannemers is het niet eenvoudig. Zij hebben na gunning onvoldoende tijd om een ontwerp te maken op basis van een bestaande brug of onder- delen daarvan. Ook is het aanbod nog niet zo groot dat zij daar op voorhand al rekening mee kunnen houden bij hun inschrijving. Voor deze uitdagingen kan een matching partner een oplossing zijn, iemand die erva- ring heeft en weet welke stappen nodig zijn om belemmeringen weg te nemen. Of die weet welke stappen wanneer moeten wor- den genomen om hergebruik mogelijk te maken. Bijvoorbeeld hoe je moet toetsen als er nog geen protocol of goede regelgeving is. Dat kan bijvoorbeeld met expert judgement, zoals we dat bij de SBIR-projecten ook heb- ben gedaan. Topexperts hebben daar aange- toond dat de liggers voldeden. Matching zetten we nu al actief in voor vrijkomende liggers uit het SAA A9 Badhoevendorp ? Holendrecht. Daar komen een hoop liggers vrij en voor een deel is al een bestemming gevonden (zie ook artikel 'Hergebruik liggers A9', elders in dit nummer, red.). We willen die ervaring meenemen in het nieuw te vormen matching team. Het is belangrijk alle kennis en ervaring nuttig in te zetten." Verder komen De ontwikkelingen rond circulariteit gaan razendsnel. Er wordt gewerkt aan protocol- len en richtlijnen en in de praktijk gebeurt er momenteel veel. "We beginnen, beetje bij beetje, van ons systeem af te komen. Wij doen nu dingen die we voorheen niet voor mogelijk hielden. Ik vind het geweldig om te zien dat mensen het lef hebben dingen te doen, ook al is het soms ingewikkeld en duurder. Dat lef hebben we nodig om verder te komen." 4 4 Opslag voorgespannen prefab omgekeerde T-liggers uit donorviaduct KW21 Europaplein, foto: Royal HaskoningDHV "Een aannemer gaat naar waarschijnlijk niet een brug opslaan en 15 jaar wachten tot er een koper komt" CEMENT 8 2022 ?17 Form follows material Ontwerpen met tweede-levenmaterialen vraagt andere benadering 1 Tweede-levenbrug op de Floriade in Almere, foto: Arc2 architecten 1 18? CEMENT 8 20 22 Om te ontwerpen met bestaande materialen moet je anders naar een ontwerpopgave kijken. Daarbij is een andere ontwerpfilosofie nodig, waar- bij je vanuit een veel beperkter kader moet opereren. De Jong: "Met nieuwe materialen kun je alles specificeren, tot aan de exacte kleur aan toe. Daar zijn we heel erg aan ge- wend geraakt. Je gaat uit van eisen, daar rolt een vorm uit en vervolgens een omschrij- ving voor het materiaal. Daarmee gaat de aannemer aan de slag. Bij hergebruik gaat dat proces achterstevoren. Iemand noemde het eens treffend 'Chinees ontwerpen', ver- wijzend naar het schrift: je begint met de materialen, kijkt dan naar de mogelijkheden en gebruikt dat als uitgangspunt voor het ontwerp." Dat vraagt volgens De Jong een soort bescheidenheid en acceptatie. Als voorbeeld noemt hij de leuningen van de tweede-leven- brug die hij met Arc2 ontwierp voor het Floriadeterrein (foto 1). Die zijn gemaakt van oude houten bielzen. Aan één zijde waren die behoorlijk verweerd en in plaats van die kant eraf te halen, hebben ze die juist laten zitten. Net als de gaten waar bouten hebben gezeten. In die acceptatie is De Jong tijdens het project verder gegroeid. Aanvankelijk wilde hij die leuning bij de beëindiging nog mooi afronden. Maar Winny Maas van MVRDV, die zitting had in het Q-team in Almere (het kwaliteitsteam dat adviseert over welstand), overtuigde hem dat juist niet te doen. "'Je leidt aan een ontwerpneurose' zei Winny Maas me. 'Het is juist hartstikke gaaf, die brute en stoere uitstraling'. Die visie past heel goed bij hoe je circulair kunt ont- werpen. Je moet niet streven naar esthetisch perfectionisme." Robuustheid Het kan volgens de Jong heel waardevol zijn om de geschiedenis van een materiaal te laten zien. Imperfectie als onderdeel van de esthetische kwaliteit. Soms kan vanwege die imperfectie iets meer overmaat in een ont- werp nodig zijn. Dat staat bijna haaks op de trend alles steeds meer lean en mean te ont- werpen. "Nu merken we dat liggers die in het verleden met enige overmaat zijn ont- worpen beter herbruikbaar zijn. Hetzelfde geldt voor oude grachtenpanden met een plafondhoogte van 3,20 m. Vergelijk dat met woningen uit de jaren 90 met een verdie- pingshoogte van 2,40 m. Of neem stalen be- drijfsgebouwen. Die zijn vaak helemaal 'uit- genast', met een minimum aan kilo's staal. Daar kun je nauwelijks nog wat mee; een zonnepaneel op het dak is soms al te veel. Het is overigens de vraag of het wel nodig is dat soort gebouwen te herbestemmen. Tege- lijkertijd is er een minimum aan materiaal toegepast, wat weer gunstig is vanuit milieu- oogpunt. Extra robuustheid lijkt dus vaak verstandig, maar je weet nooit of je die ro- buustheid op de juiste plekken aanbrengt en of je het geld aan de juiste dingen besteedt. Zo zie je in infra dat de functionele levens- duur bijna altijd korter is dan de technische. Het maakt keuzes op dit gebied erg complex, het is immers lastig in de toekomst te IR. GERT-JAN DE JONG Architect / Eigenaar Arc2 architecten bv bna Ontwerpen op basis van bestaande constructies vraagt een compleet andere ontwerpfilosofie dan we gewend zijn. Een filosofie waarbij je uit moet gaan van de potentie van de bestaande materialen. Form follows material is het credo. De redactie van Cement ging in gesprek met architect Gert-Jan de Jong, die dankzij zijn ervaring met tweede-levenbouwwerken een duidelijk visie heeft op circulair ontwerpen. door?ir. Jacques Linssen, Redactie Cement / Aeneas Media CEMENT 8 2022 ?19 kijken. Wat in ieder geval een goed idee is, is demontabel bouwen. Een natte knoop in een brug mag constructief dan heel lekker zijn, maar vanuit het oogpunt van demonta- bel bouwen is dat het absoluut niet. Lomp stapelen is in die optiek beter." Nek uitsteken Om tweede-levenbruggen te realiseren is het nodig dat mensen hun nek uitsteken. Dat gold ook voor de brug op het Floriadeterrein. Het was aanvankelijk helemaal niet de be- doeling die met tweede-levenmaterialen te bouwen. "Dura Vermeer was betrokken bij de sloop van een brug in de A27. Erik van Doorn heeft ervoor gezorgd dat die liggers bewaard zijn gebleven en is ermee de boer op gegaan bij potentiële opdrachtgevers. Zo kwamen ze bij de Floriade terecht. Hij heeft gemeente Almere enthousiast weten te ma- ken voor deze circulaire aanpak. De tweede- levenbrug is dus een eigen initiatief van Dura Vermeer." Hergebruikte materialen op zo'n grote schaal toepassen ? bij de Floriadebrug is 95% van het materiaal hergebruikt ? komt nog niet veel voor. Om dat een stap verder te krijgen zal er in de uitvraag wat moeten ver- anderen. Nu is het nog vaak zo dat je met circulaire oplossing weliswaar extra punten kunt scoren in een tender, maar is het nog geen vereiste en hoeft dus niet de doorslag te geven. Daar komt verandering in. Recent schreef gemeente Amsterdam een tender uit met hergebruik als uitgangspunt. "Een grote triomf voor circulaire bouw." Invloed op proces Idealiter moet je het idee om een tweede- levenbrug te realiseren vanaf het begin van het proces meenemen. Het begint dus bij de opdrachtgever. De criteria waarop hij een project gunt zijn anders. Ervaring en plan van aanpak zijn belangrijker dan estheti- sche visie, want die is vaak nog helemaal niet mogelijk. Ook vraagt het wat van de ma- nier waarop de opdrachtgever de beeldkwa- liteit vaststelt bij de uitvraag. "De gewenste beeldkwaliteit moet heel abstract worden omschreven. Je weet op voorhand namelijk niet welke materialen beschikbaar zijn. Wel kun je aangeven dat circulariteit en duur- zaamheid zichtbaar moeten zijn. Hetzelfde geldt voor bijvoorbeeld de stramienen van de overspanning, die zou je op voorhand niet exact willen vastleggen. Als het mogelijk is moet er ruimte zijn die aan te passen aan de lengte van de liggers." Vervolgens gaat het om de beschik- baarheid van de materialen. "Dura Vermeer is bezig met een circulaire bruggenconcept. Daarbij moet een catalogus of bibliotheek van geoogste materialen een rol spelen. Voor damwandplanken of bielzen is dat redelijk eenvoudig. Die komen zo vaak beschikbaar en kun je prima tijdelijk opslaan, zonder dat je een bestemming hebt. ProRail heeft een opslagterrein beschikbaar in Hilversum, dat 2 Fiets- en voetgangersbrug over de A27 waarvan liggers zijn hergebruikt RAAKVLAK CONSTRUCTIEF EN RUIMTELIJK ONTWERP Gert-Jan de Jong (1965) is opgeleid aan de Technische Universiteit van Eindhoven als architect en constructief ontwerper. Na zijn studie heeft hij voor diverse grote architectenbureaus gewerkt in Parijs en Amsterdam. In 1999 is hij zijn eigen bureau Arc2 architecten gestart (spreek uit Arc-kwadraat). De Jongs passie is bezig te zijn op het raakvlak constructie en architectuur. "Ik vind het belangrijk dat de constructie een rol krijgt in de ruimtelijke beleving. Het is interessant als je in de constructie het krachtenspel kunt aflezen." De Jong heeft als senior-architect gewerkt aan grote en kleine projecten met een grote diversiteit. Daarbij ligt een steeds grotere focus op hergebruik. Hij heeft onder meer gewerkt aan de herbestemming van een aantal forten van de Nieuwe Hollandse Waterlinie. Met Meerdink Bruggen is hij een strate- gische samenwerking aangegaan op het gebied van hergebruik van hardhou- ten bruggen. Bekend is verder zijn ont- werp van een tweede-levenbrug op het Floriadeterrein, die voor circa 95% bestaat uit gebruikte materialen. 2 20? CEMENT 8 20 22 daarvoor al wordt ingezet. Voor prefab-be- tonnen elementen is dit uiteraard lastiger. Toch zijn ook die goed herbruikbaar, te meer omdat ze al zijn ontworpen om op de bouwplaats te worden geassembleerd."Het is belangrijk dat opdrachtgevers hun areaal kennen en dat ze weten welke bouwdelen beschikbaar komen. Als het meezit zijn de berekeningen en tekeningen beschikbaar. "Het archief van Haitsma of Spanbeton bijvoorbeeld is heel waardevol. En ook goed zijn de initiatieven als het Ma- daster en de Bruggenbank." Als je eenmaal weet welke materialen je kunt toepassen en je het eerste ontwerp daarop hebt gebaseerd, moet je vervolgens onderzoeken of die materialen daadwekelijk voldoen. Zo moet je voor beton nagaan hoe het met chloride-indringing zit en of de wa- pening niet is aangetast. Is dat niet in orde, dan kan het nodig zijn dat je weer terug naar de tekentafel moet. Of een opdrachtge- ver moet voor lief nemen dat een ligger nog maar 50 jaar meegaat in plaats van 80. Het ontwerpproces kent dus meer iteraties dan gebruikelijk. Kenmerkend is dat je in de uitvoering te maken hebt met twee projecten; naast het nieuwe project, ook het project waaruit wordt geoogst. "Zo zijn er twee opdrachtge- vers, twee planningen, twee dynamieken. Dat krijg je bijna niet exact op elkaar afge- stemd. Je zult dus altijd tijdelijke opslag moeten regelen. En je moet je realiseren dat nu een aannemer vaak zelf verantwoordelijk is voor de sloop en afvoer van een bestaande brug en helemaal geen baat heeft bij herge- bruik. Zo zijn er tal van hobbels te bedenken. Het is allemaal een kwestie van wennen. Het vraagt een andere opstelling van alle betrok- ken partijen, met een intensievere samen- werking en een open dialoog." Milieukosten Het heeft allemaal consequenties voor de fi- nanciën. Testen kost geld, opslaan kost geld, transport kost geld. "Een tweede-levenbrug is niet per se goedkoper dan een nieuwe," 3 Tweede-levenbrug op het Floriadeterrein, foto: Arc2 architecten "Je moet niet streven naar esthetisch perfectionisme" 3 CEMENT 8 2022 ?21 5 6 4 4 Bij de tweede-levenbrug is 95% van het materiaal hergebruikt 5 De kwaliteit van houten damwanden is vaak nog goed onder de waterlijn 6 Het ontwerpproces van een circulaire brug is niet lineair FORM FOLLOWS MATERIAL 'Form follows function' luidt de bekende zegswijze die architect Louis Sullivan in de 19e eeuw muntte. Het is een belangrijk ontwerpprincipe waarbij functie geldt als belangrijkste kernwaarde. Voor het grootste deel van het huidige bouwvolume geldt dit adagium nog steeds. De Jong vertaalt dit principe naar form follows krachtenspel, verwijzend naar zijn overtuiging dat het krachtenspel zichtbaar moet zijn in de ruimtelijke vorm. Tegenwoordig moet het gaan om form follows sustainability, zo bepleitte huidig Constructeur van het Jaar Mathew Vola al meerdere malen. Waar circulariteit de boventoon voert, luidt het volgens De Jong specifieker: form follows material. 22? CEMENT 8 20 22 aldus De Jong. "Ik pleit ervoor vooral naar milieukosten te kijken. De tweede-levenbrug van de Floriade zou bij nieuwbouw zo'n 50 ton CO? uitstoten. Dat is nu aanzienlijk min- der. Maar het financiële plaatje kan snel anders worden als producten schaarser worden. Kijk naar zonnepanelen. Een tijd terug was dat voor veel mensen niet aan- trekkelijk, de terugverdientijd was veel te lang. Maar nu zijn ze bijna niet meer aan te slepen." Grenzen bereikt Theoretisch kan er veel, het is vooral een kwestie van doen. Gelukkig gebeurt er al veel in de bouw. Dat Rijkswaterstaat circula- riteit nu als prioriteit ziet is volgens De Jong cruciaal. "Onder druk blijkt er veel mogelijk, de laatste tijd zie je daar meerdere voorbeel- den van. Toen de gaskraan in Groningen dichtging, is in het Bouwbesluit de verplich- ting opgenomen om nieuwbouwwoningen zonder gasaansluiting aan te leggen. En door de oorlog in Oekraïne zet iedereen de ver- warming een paar graden lager. Dingen ko- men in een stroomversnelling. Ik probeer wel eens de situatie voor te stellen waarin we helemaal geen nieuwe bouwmaterialen meer hebben. Dan ga je anders naar bepaal- de zaken kijken. Je ziet nog wel dat grote partijen vast- houden aan het bestaande. Ze hebben er be- lang bij de levenscycli zo lang mogelijk te rekken. Een bekend voorbeeld is natuurlijke de fossiele industrie. Maar ook de cementin- dustrie moet zich gaan afvragen of ze op het conservatieve spoor blijft of dat ze het over een ander boeg gaat gooien." Het is voor De Jong duidelijk dat we tegen grenzen aanlopen en de aarde niet verder moeten uitputten. Hij is dan ook in- trinsiek gemotiveerd om met tweede-leven- bruggen bezig te zijn. "We gaan echt toe naar een 100% circulaire bouw, waarbij we de bestaande voorraad niet als last zien maar als bron." 7 "Stalen bedrijfs - gebouwen zijn vaak helemaal 'uitgenast'. Een zonnepaneel op het dak is soms al te veel" 7 Aviduct Nauerna S150 met gebruikt bestratingsmateriaal, foto: Mark Broekman CEMENT 8 2022 ?23 Hergebruik liggers A9 Prefab voorgespannen liggers uit 11 viaducten tussen Badhoevedorp en Holendrecht worden geoogst 1 Bestaand viaduct in de A9 over de Keizer Karelweg 1 24? CEMENT 8 20 22 Rijkswaterstaat heeft de ambitie in 2030 klimaatneutraal en cir- culair te werken. Ook het project A9 BAHO wil hier een bijdrage aan leveren. Mede naar aanleiding van de SBIR (Strategic Business Innovation Research) Circulaire Viaducten (zie kader) ontstond het idee om na te gaan of de liggers uit de A9 elders kon- den worden hergebruikt. Vanuit andere projecten van Rijkswa- terstaat, maar ook vanuit provincies en ge- meenten is er veel interesse in de liggers. Ook diverse aannemers hebben belangstel- ling. Dat heeft enerzijds te maken met de stijgende grondstofprijzen en anderzijds met het feit dat aanbiedingen van aanne- mers voor circulaire voorstellen worden beloond. Hergebruik is echter geen sinecure. Slopen kost veel minder tijd en geld dan de liggers oogsten en geschikt maken voor her- gebruik. Een van de obstakels in het project A9 BAHO was verder dat in het contract is afgesproken dat de opdrachtnemer VeenIX eigenaar wordt van de liggers. En een con- tract wijzigen is complex. Ondertussen wor- den vanuit de SBIR de eerste liggers bij de A9 geoogst en is met VeenIX de intentie uit- gesproken ook de overige liggers uit de A9 zo veel mogelijk te gaan oogsten. Ontwikkeling brugdekken Bij elf bruggen en viaducten in de A9 (in het gedeelte tussen de brug over de Ringvaart en knooppunt Holendrecht) is bij de bouw van de dekconstructies gebruikgemaakt van prefab liggers (foto 1, fig. 2). Er komen drie typen liggers voor: HNP-liggers, HIP-liggers en contactliggers. De lengte varieert van 10 tot 28 m. Onderzoek naar de liggers geeft een interessante terugblik op de ontwikke- ling van viaductdekken met voorgespannen geprefabriceerde liggers uit de aanlegperiode. HNP-liggers? Uit de archieven blijkt dat er door Rijkswaterstaat directie Wegen in 1968 een bestelling (als zogenoemde directieleve - ring; een levering voor kosten van de opdracht - gever) werd gedaan bij Spanbeton voor de levering van 521 HNP750-liggers voor in totaal vier kunstwerken (foto 3). Deze HNP-ligger was een gestandaardiseerde ligger met een breedte van 980 mm (fig. 4). De lengte van de toegepaste HNP750- liggers bedraagt 10 tot 23 m. Op een rooster van de liggers werd een in het werk te stor- ten gewapende druklaag van 180 mm dikte aangebracht. De liggers werden voorzien van een zogenoemd hamereind waarbij de breedte van het lijf was vergroot van 200 naar 400 mm. IR. DRIEK NUIJENS Technisch Manager Rijkswaterstaat IR. KEES QUARTEL Senior Adviseur Bruggen en Viaducten Rijkswaterstaat auteurs Als onderdeel van de weguitbreiding Schiphol-Amsterdam-Almere (SAA) verbreedt Rijkswaterstaat momenteel de A9 tussen de knooppunten Badhoevedorp en Holendrecht (A9 BAHO). Drie rijstroken per rijrichting worden er vier en er komt een wisselbaan. Daarbij worden meerdere bestaande bruggen en viaducten vervangen. In eerste instantie was de gedachte om een deel van deze kunstwerken te versterken, maar dat bleek niet de beste keuze. De liggers zijn zonder aanpassingen niet geschikt voor toepassing in de nieuwe autosnelweg. Ze zijn echter wel nog in prima conditie, dus is het zonde om ze te vernietigen. Rijkswaterstaat zocht naar een meer circulaire oplossing. CEMENT 8 2022 ?25 Twee kenmerken zijn interessant in relatie tot het eventuele hergebruik van deze liggers. De viaducten werden statisch onbepaald uitgevoerd met drie of vier overspanningen. De liggervelden werden daartoe boven de steunpunten verbonden door een buigstijve, gewapende verbinding (fig. 5). Bij twee kunstwerken werden geprefabriceerde pij-lerbalken toegepast van het type Preflex, een in die tijd gangbaar systeem waarbij de onderflens van een stalen HEA-ligger werd verbonden met een betonomstorting 800 × 300 mm² (b × h) (fig. 6, foto 7). Tijdens het productieproces werd de stalen HEA- ligger voorbelast, zodat na het storten en verharden van het beton en het wegnemen 2 Tracé A9 Badhoevedorp ? Holendrecht 3 Brug met HNP-liggers in uitvoering 4 Doorsnede HNP-liggers zonder en met druklaag 2 3 4 26? CEMENT 8 20 22 5 Statisch onbepaalde pijleroplegging HNP-liggers 6 Detail Preflex-pijlerbalk met HNP-liggers 7 Preflex-pijlerbalk in uitvoering De kwaliteit van voorgespannen prefab liggers uit de periode 1965-1985 blijkt uitzonderlijk goed te zijn en de restlevensduur veel groter dan 100 jaar 5 van de voorbelasting een drukspanning in de betonnen flens werd geïntroduceerd.Het statisch onbepaalde systeem geeft extra uitdagingen voor het oogsten van de liggers. In de eerste plaats omdat het los- maken van de liggers uit de samengestelde constructie moeilijk is, maar ook omdat het risico groot is dat de liggerkop bij het oog- sten beschadigt en moet worden ingekort, waardoor de aanwezige splijtwapening moet worden opgeofferd. Overigens zal dit ook gebeuren wanneer de ligger moet worden ingekort om de lengte aan te laten sluiten op de nieuwe toepassing. Verder ontbreekt in de HNP-liggers echte beugelwapening. Wel zijn verticale 6 7 CEMENT 8 2022 ?27 haarspelden Ø6 hart-op-hart 500 mm (QR40, ofwel f yk = 400 N/mm²) aangebracht. De toenmalige voorschriften RVB 1962/67 stelden geen verdere eisen aan een minimale beugelwapening, wanneer de dwarskracht- capaciteit maar kon worden gewaarborgd op basis van een toets op hoofdtrekspannin- gen. Alleen ter plaatse van de liggereinden is sprake van verticale wapening (QR24, ofwel f yk = 240 N/mm²), om de optredende splijt- spanningen ten gevolge van voorspanning op te nemen. Verticaal uitstekende haar- speldwapening verzorgde de verbindings- wapening met de druklaag. HIP-liggers? Ten tijde van het vervolg van het ontwerp en de bouw van de viaducten, in 1969, had Spanbeton de HIP-ligger als opvolger van de HNP-ligger geïntroduceerd. Daarmee werd invulling gegeven aan de nieuwe visie dat bij prefabricage meer moest worden ingezet op een industriële productietechniek en een gestandaardi- seerd ontwerp. De HIP-ligger onderscheidde zich van de HNP-ligger door een prismatische door- snede over de gehele liggerlengte, een grotere breedte (1180 mm, werkende breedte 1,2 m), een op vaste hoogte in het 300 mm dikke lijf aangebrachte oplegprofilering voor de verlo- ren houten bekisting van de druklaag (fig. 8), en de aanwezigheid van beugelwapening. Deze HIP-liggers zijn in vier van de elf kunst- werken toegepast, in drie uitvoeringen: 8 Doorsnede HIP-liggers 9 Detail Preflex-pijlerbalk met HIP-liggers 10 HIP-inhangliggers in opslag SCENARIO'S Om te leren wat werkt en wat niet werkt, wil Rijkswaterstaat de matching uitwerken in ver- schillende scenario's: 'Coördinerende klant'; RWS blijft eigenaar Liggers worden geoogst en op een hublocatie neergelegd binnen het areaal van Rijks - w aterstaat en bijvoorbeeld op de bruggenbank geplaatst. 'Coördinerende klant'; eigen- dom gaat (tijdelijk) over naar de markt Liggers worden geoogst, gemo- dificeerd, opgeslagen en herge- bruikt door de markt. Beheer in een samenwerkings- verband en gezamenlijke coördinatie Liggers woorden deels door de markt (en andere opdrachtge- vers) geoogst, gemodificeerd en opgeslagen en deels zal Rijkswaterstaat dit beheer op zich nemen. 8 9 10 28? CEMENT 8 20 22 Belangrijk aspect is dat in de vrijkomende liggers nauwe- lijks tot geen beugelwapening aanwezig is, terwijl volgens de Eurocode voor nieuwe liggers een minimale beugelwapening geldt 11 Dwarsdoorsnede contactliggers met dwarsvoorspanning 12 Dwarsdoorsnede contactliggers met positie langsvoorspanning (a) en wapening (b) HIP800, HIP900 en HIP1100. De benodigde dikte van die druklaag was slechts 160 mm. Voor een deel van de viaducten zijn ook deze liggers in een statisch onbepaald systeem toegepast, gecombineerd met Preflex-liggers (fig. 9). Bij twee kunstwerken zijn de HIP-lig- gers toegepast als inhangliggers door middel van een oplegtand (foto 10). Contactliggers? Eén viaduct heeft een geheel afwijkende dekconstructie. Het gaat om een kunstwerk met vier overspanningen, waar- bij het dek is opgebouwd uit 216 statisch bepaalde contactliggers met een lengte van 14 en 16 m. Deze liggers zijn 700 mm hoog en 680 mm breed, zijn voorzien van beugelwa- pening en werden door dwarsvoorspanning met nagespannen voorspanstaven tot een dekconstructie verbonden (fig. 11, 12). Omdat dit soort liggers in die periode in een soort veldfabriek werden vervaardigd, werd ook de langsvoorspanning ? in verband met het ontbreken van de gangbare spanbank ? door naspanning met behulp van spanstaven en bijbehorende spanverankeringen in het liggereinde aangebracht. Met deze spanverankeringen moet bij de- montage nadrukkelijk rekening worden gehouden. Ze mogen op geen enkele wijze beschadigd raken of worden afgezaagd, omdat dan de voorspanning zou kunnen afnemen. Restlevensduur Uit grootschalig onderzoek van Rijkwater- staat is gebleken, dat de gemiddelde beton- druksterkte tot 104,4 MPa is toegenomen voor g eprefabriceerde betonnen liggers die vóór 1976 zijn geproduceerd (zie ook artikel 'Her - gebruik prefab T-liggers' in Cement 2022/6). In 2006 zijn er voor bijna alle hier besproken A9-viaducten nieuwe onderzoeken gedaan naar de betondruksterkte. Voor de HNP-lig - gers komt daar een overeenkomstig resul- taat uit. De HIP-liggers scoren iets lager. Om te kunnen worden hergebruikt, is voor de liggers een minimale restlevensduur van 50 jaar (beter 100 jaar) nodig. Recent is bij prefab liggers van twee kunstwerken in de A9 onderzoek gedaan naar de chloride- indringing en carbonatatie. Deze liggers blij- ken een restlevensduur van meer dan 100 jaar te rechtvaardigen, hoewel de toegepaste dekkingen kleiner zijn dan volgens de huidige norm vereist wordt. Deze bevindingen komen overeen met diverse onderzoeken bij andere prefab-beton - viaducten. In het algemeen blijkt de kwaliteit van voorgespannen prefab liggers uit de pe- riode 1965-1985 uitzonderlijk goed te zijn en de restlevensduur veel groter dan 100 jaar. Wel moet een voorbehoud worden gemaakt voor de liggerkoppen. Zolang de viaducten nog in gebruik zijn, kunnen er geen cilinders worden geboord voor onderzoek omdat de liggerkoppen daarvoor niet toegankelijk zijn. Het is aannemelijk dat er bij de liggerkop- pen die zich onder voegovergangen bevinden, minder gunstige waarnemingen worden ge- daan ten gevolge van lekkage en indringing van dooizouten. Daar waar de liggervelden continu zijn gemaakt (dus buigstijf verbon- den), zal dit een minder groot probleem zijn. Dit komt doordat deze liggerkoppen volledig zijn afgedekt met de in-situbeton van de dwarsbalk en druklaag. Wederom een uitzondering vormt het viaduct met de contactliggers. Juist de 11 12b 12a CEMENT 8 2022 ?29 kwetsbare liggerkoppen waar zich kort ach- ter het betonvlak verankeringen van de langsvoorspanning bevinden, kunnen zijn aangetast als gevolg van lekkage door de voegovergangen. Dit komt overeen met be- vindingen die Rijkswaterstaat eerder bij veel viaducten met dit type contactliggers heeft moeten vaststellen. Voor het A9-viaduct zal hier op korte termijn nader onderzoek plaatsvinden. Mogelijkheden tot hergebruik Met het SBIR-project van combinatie Ligger 2.0 (zie artikel 'Hergebruik prefab T-liggers' (1) en (2)) is al veel ervaring opgedaan met het beoordelen en bepalen van constructieve aspecten van bestaande liggers. Het uit- gangspunt in dat project is dat de oorspron- kelijke druklaag van de ligger wordt verwij- derd, zodat een 'kale' ligger, type railbalk resteert. Daarbij moet worden bedacht dat het beton voor de druklaag een veel lagere sterkte heeft, gescheurde doorsneden zal hebben en zich altijd in een agressieve om- geving heeft bevonden. De restlevensduur van dit druklaagbeton zal dus niet in ver- houding staan tot de restlevensduur van de prefab ligger.Bij het hergebruik van de liggers moet ? zoals eerder aangegeven ? rekening wor- den gehouden met beschadigingen van het kopgedeelte, die zijn ontstaan bij het losma- ken van de ligger. Hierdoor zal de aanwezige kopsplijtwapening worden gereduceerd of geheel verloren gaan. Toetsing Zolang er nog geen rekenvoorschriften zijn voor hergebruik, moet de constructieve veiligheid van deze liggers voldoen aan het nieu wbouwniveau volgens de Eurocode. Belangrijk aspect daarbij is dat in een deel v an de liggers (de HNP-liggers) nauwelijks tot geen beugelwapening aanwezig is. Dit terwijl volgens de Eurocode voor nieuwe liggers een minimale beugelwapening geldt, ook als er geen berekende beugelwapening nodig is. De betreffende eis uit de Eurocode komt waarschijnlijk voort uit de behoefte aan een zekere robuustheid van de ligger, om scheurvorming door onverwachte krachtswerkingen te beperken. Om na te gaan of dit een belemmering vormt voor hergebruik, verdient het aanbeveling hier proefbelastingen op uit te voeren. Een ander aspect is dat de liggers indertijd niet op een mogelijke aanrijdbelasting zijn ontworpen. Rijkswaterstaat zet voor hergebruik van de A9-liggers nu primair in op de HIP- liggers met beugelwapening, voor toepas- sing in eigen nieuwe kunstwerken, en nodigt andere opdrachtgevers (provincies, gemeen - ten) uit om ook hergebruik van de HNP-lig- gers te gaan overwegen. Inzet liggers De eerste liggers uit de kunstwerken van de A9 worden begin 2023 geoogst door VeenIX (in samenwerking met Bnext.nl). Dit aan de hand van het oogstplan dat is opgesteld door het consortium Closing the Loop. Ze worden ingezet voor circulair viaduct Daelderweg in de A76 in Nuth (zie artikel 'Circulair tenzij', elders in dit nummer). Voor de overige lig- gers uit de A9 worden nu geschikte partijen gezocht. Inmiddels komen ook daarvoor de eerste matches in zicht. Zo heeft het project A44 voor één van de bruggen een groot aan- tal liggers nodig. Ook de provincie Noord- Holland heeft interesse getoond om diverse liggers over te nemen voor het project N201. Lessen Rijkswaterstaat heeft veel baat bij het herge- bruik van liggers. Binnen het areaal is een goede match al snel gemaakt: liggers uit een oude hoofdoverspanning zijn gemakkelijk toe te passen in de zijoverspanning van een nieuw viaduct. Rijkswaterstaat kan ook een belangrijke aanbieder zijn van herbruikbare materialen, bijvoorbeeld voor hergebruik door provincies, gemeentes en waterschap- pen. Hoe meer partijen meedoen, hoe groter de kans op een goede match. Met de huidige SBIR-projecten wordt momenteel een hoop geleerd over het her- gebruik van liggers. Dat is nuttig voor heel Rijkswaterstaat. Tegelijkertijd wordt de markt gretiger. Er is veel innovatiekracht. Daarbij moeten we af van een traditionele relatie tussen opdrachtgever en opdracht- nemer. Partijen moeten meer samen op- trekken om circulaire bruggen tot een succes te maken. De eerste liggers uit de kunstwerken van de A9 worden begin 2023 geoogst 30? CEMENT 8 20 22 Op zoek naar nieuwe medewerkers? Interesse? Neem contact op met Coen Smets via c.smets@aeneas\f.nl of via \f6-1\f \b\f 5\b 8\f. Voor onze partners is het plaatsen van een vacature gratis. \find je nieuwe colle\ba's in het ne\ttwerk van Cement en plaats je vacature in onze online vacaturebank. Circulair tenzij Closing the Loop realiseert nieuw viaduct in A76 met bestaande elementen 1 Impressie circulair viaduct Daelderweg in de A76 in Nuth Een van de drie geselecteerde partijen uit de Strategic Business Innovation Research (SBIR) Circulaire Viaducten van Rijkswaterstaat is Closing The Loop. Dit consortium onderzocht of het mogelijk is een nieuw viaduct in de A76 te realiseren met bestaande elementen. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van twee bestaande viaducten: viaduct Daelderweg in de A76 en het Karel Keizerviaduct in de A9. Alle lichten staan momenteel op g