7 \037 \037\036\035 \037\036\037\035 \037\037\036\037\035 \037\036\035\036\034\036\034\033\032\036 \021 \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 3 2023 ?1 Ingenieurs met passie voor techniek 2? CEMENT 3 20 23 42 R ekenen met oversterkte Ee n handleiding bij Stufib-rapport 28 'St erkteklasse in relatie met milieu- klasse'. 56 N ieuwe rubriek over normen N ormbesef, een nieuwe rubriek van e n voor lezers van Cement. 58 Normbese f (1): Ponsbereke- ning nader beschouw d Er bestaat de nodige onduidelijkheid o ver hoe de schuifspanningsvergro- tingsfactor ? bij rand- en hoek- k olommen moet worden berekend. Artikelen 6 Jonas, w alvis met hoogste duurzaamheidsscore Grillige vorm woongebouw J onas be palend voor constructief ontwerp. 18 Hoe risicobeheersing leidt t ot innovatieve oplossing D eel 3 in de serie over IJboulevard: van ontwe rp naar uitvoering. 34 Inno vatieve oplossing v ervanging kademuren M et high-tech machines en een slank ontworpe n constructie vernieuwt G-kr acht de Amsterdamse kades. 35 42 Foto voorpagina:?Woongebouw Jonas op IJburg in Amsterdam, foto: Orange Architects 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 (hoofd- redacteur), ir. Maartje Dijk, 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, 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 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 3 2023 ?3 Normen zitten wel eens in het verdomhoekje. Ze zouden de nodige innovatie in onze branche in de weg zitten. Waar of niet, wíj beseffen tegelijkertijd hoe essentieel normen zijn. De Euro- codes zijn internationaal gezien de meest complete normen voor het ontwerpen en toetsen van bouwconstructies. Ze bie- den een gemeenschappelijke benadering voor het ontwerp van gebouwen en civieltechni- sche werken en bouwproduc - ten. Ze zijn dé referentie voor technische specificaties en opdrachten. Beseffen is een levendig begrip van iets hebben. Ik vind het woord 'levendig' mooi in deze definitie, zeker als het over normen gaat. Normen kunnen tot levendige discussies leiden. Men kan het met de inhoud niet eens zijn, of ze zijn soms minder monointerpretabel dan gedacht. Herken je het volgen- de tafereel? Je hebt zin in een kopje koffie en met je hoofd vol normen neem je eindelijk tijd Besef je wel om er een te halen. Je loopt naar het koffieapparaat en raakt in gesprek met een col- lega over de interpretatie van een norm. Dit soort gesprekken zijn essentieel om onze kwaliteit van werken hoog te houden. En deze gesprekken zouden eigen- lijk openbaar moeten worden. Ik ben daarom verheugd dat we na een lange en zorgvuldige voorbereiding in dit nummer onze eerste aflevering hebben van de nieuwe rubriek Norm- besef. Mijn advies: lees het met dat koffieapparaatgesprek in gedachte. Lees verder in dit nummer over duurzaamheid: Jonas, een stoer nieuw woongebouw met de hoogste duurzaamheidsscore. Is oversterkte in de praktijk wel duurzaam? Leidt een punten- wolk tot efficiënt materiaalge- bruik? En lees ook over slimme oplossingen: de gekozen uitvoeringsmethode voor de IJboulevard. De vervanging van kademuren. Verbindingen tus- sen buispalen en landhoofden bij integraalviaducten. Max Hendriks Voor reacties: cement@aeneas.nl 50 En verder 30 Bauhaus, 100 jaar lat er Column van M aya Sule. 32 De jonge const ructeur Lisa van I peren deelt haar ervaring als jonge construct eur bij Pieters Bouwtechniek. 47 St ructural Concrete 24/1 Ee n variatie aan papers, met als speciaal the ma onderzoek naar wapeningscorrosie. 50 Stapelgoed Bet on in beeld over Las Americas, socale woningbouw in León, M exico. 64 R ekenen in de praktijk (21) P untenwolk combinatie moment- normaalkr acht toegelicht aan de hand van ee n praktijkvoorbeeld. 4? CEMENT 3 20 23 auteurs dr.ir. Ton van Beek SKG-IKOBp. 42 - 46 ir. Kars Haarhuis RC ABT p. 6 - 16 ing. Matthias Mast Gebr. de Koning p. 34 - 41 ir. Coen Hulsebosch Witteveen+Bos p. 58 - 62 ing. Willem van Heeswijk Heijmans Infrap. 64 - 68 ir. Pieter Schoutens Witteveen+Bos p. 58 - 62 ir. Maya Sule Rijkswaterstaat GPO p. 30 - 31 ing. Jan Peter de Vries Gebr. de Koning p. 34 ? 41 ing. Jurgen Clephas Van Hattum en Blankevoort p. 18 - 29 ir. Kirsten Hannema Freelance architectuurjournalist p. 50 - 55 ing. Niek Pouwels ABT p. 34 - 41 ir. Lisa van Iperen Pieters Bouwtechniek p. 32 - 33 ing. Dennis Heijl Heijmans Infra p. 64 - 68 ir. Duraid Shayout Mobilis p. 42 - 46 ir. Steven de Visser Van Hattum en Blankevoort p. 18 - 29 ir. Ronald Wenting RO ABT p. 6 - 16 Aan dit nummer van Cement werkten mee: Met een lidmaatschap kun je inloggen op de website en heb je toegang tot alle beschikbare CROW-CUR Aanbevelingen. Interesse? Vraag een lidmaatschap aan via www.cur-aanbevelingen.nl of neem contact op met onze klantenservice 073-205 10 10 Maak jij regelmatig gebruik van CUR?Aanbevelingen? 1 Ruwbouw Jonas op IJburg, foto: Orange Architects 1 6? CEMENT 3 20 23 Het recent opgeleverde woonge- bouw Jonas, gelegen in de haven van IJburg in Amsterdam, is circa 25 m hoog, 148 m lang en 35 m breed. Het huisvest, naast 273 huur- en koopwoningen, werkplekken, horeca, een gemeenschappelijke huiskamer, een film- zaal, een groen dakterras met stromend wa- ter en zelfs een inpandig bos. Allemaal voor- zieningen die de leefkwaliteit van mensen verbeteren voor een ook in sociaal opzicht duurzaam woongebouw. Duurzaamheid is vanaf het prille begin verankerd in het ten- derontwerp. De combinatie van sociale met technische duurzaamheid is een bijzondere en de lat ligt op alle vlakken hoog. Het is het eerste betonnen woongebouw dat het hoog- ste BREEAM-duurzaamheidscertificaat Outstanding heeft gekregen. Het ontwerp refereert aan het verhaal over Jonas en de Walvis. Het gebouw doet denken aan een walvis die zich uitstrekt boven de kade (foto 2). Het wordt gekenmerkt door de donkere zinken gevel en afwisselende openingen. In lijn met het verhaal biedt de binnenzijde van het gebouw geborgenheid. Daar openbaart zich de 'canyon', een atrium in het hart van het gebouw met rondom ga- lerijen (foto 3), en de 'woonkamer', een pu- bliek toegankelijk ruimte aan de kopse kant (fig. 4, fig. 5 en foto 6). Hoofdopzet constructie De opzet van de constructie is gebaseerd op de wijze waarop traditioneel houten schepen worden gebouwd. Het skelet van het gebouw bestaat uit een serie achter elkaar geplaatste betonnen wandschijven met een wanddikte van 250 mm (fig. 7). Deze vormen de ribben van het gebouw. Tussen deze wanden over - spannen breedplaatvloeren met diktes van r espectievelijk 250 mm en 280 mm, afhanke - lijk van de vloeroverspanning (fig. 8). In de betonnen druklaag van de breedplaten IR. RONALD WENTING RO Adviseur constructies ABT IR. KARS HAARHUIS RC Projectleider constructies ABT auteurs Jonas, walvis met hoogste duurzaamheidsscore Jonas is een stoer nieuw woongebouw op IJ burg in de vorm van een sculpturale walvis. Uitdagend in het constructief ontwerp waren onder meer de grillige vorm van de 'canyon' in het hart van het gebouw, de afwijkende gebouwkoppen en de daktuin. Dat gold ook voor de duurzaamheidsambities, die uiteindelijk hebben geleid tot het BREEAM-duurzaamheidscertificaat Outstanding. Grillige vorm woongebouw bepalend voor constructief ontwerp CEMENT 3 2023 ?7 2 Jonas is een nieuw woongebouw op IJburg in de vorm van een sculpturale walvis, foto: Sebastian van Damme i.o.v. Orange Architects 3 Canyon met houten afwerking, foto: Sebastian van Damme i.o.v. Orange Architects PROJECTGEGEVENS project Jonas ontwikkelaar Amvest architect Orange Architects constructief ontwerp ABT landschapsarchitect Felixx Landscape Architects and Planners aannemer Ballast Nedam West 2 3 8? CEMENT 3 20 23 JONAS | kennismoment constructies niveau 6 beachpatio kop Noord kop Zuid (woonkamer) rots canyon beach 4 Maquette: langsdoorsnede door de canyon, met linksonder de woonkamer, bron: Orange Architects 5 3D-impressie gebouw met onder gebouwkop Zuid de woonkamer 6 Woonkamer met grote openingen in de wandschijven, foto: Sebastian van Damme i.o.v. Orange Architects Het skelet van het gebouw bestaat uit een serie achter elkaar geplaatste betonnen wand - schijven 4 5 6 CEMENT 3 2023 ?9 JONAS | kennismoment constructies K-A 26252423 22212019181716 151413 1211 10 98 7 6 5 4321 A BC Y X 130808640 11280 3200 7 7 Opbouw hoofdstructuur met wandschijven 8 Overspanning breedplaatvloeren met in blauw de vloervelden met een dikte van 250 mm en in geel 280 mm worden de leidingen voor de woningen inge- stort. De breedplaatvloeren hebben een twee - zijdige oplegging, zodat ter plaatse van de langsnaad positie ve momenten zijn vermeden. In de wandschijven zijn grote uithol- lingen gemaakt om de inwendige ruimtes te vormen. Door de opbouw met wandschijven kunnen de krachten door boogwerking in de wandschijven om de uithollingen worden geplooid. De grootste overspanningen in de wandschijven bevinden zich in de gebouw- kop ter plaatse van de woonkamer. Hier worden de wanden over nagenoeg de volle- dige gebouwbreedte uitgehold en overspan- nen hierdoor tot 19 m. Stabiliteit dwarsrichting? De wandschijven staan op een wisselend stramien van 5,2 m en 8,1 m en fungeren als woningscheidende wanden. Tevens borgen ze de stabiliteit in dwarsrichting van het gebouw. Stabiliteit langsrichting ? In langsrichting zijn er, door de meanderende vorm van de canyon en de daaraan gekoppelde woning- indeling, slechts beperkt wanden aanwezig die over de volledige hoogte van het gebouw boven elkaar staan en die voor het borgen van de stabiliteit kunnen dienen. In het ont- werp zijn de betonnen kernen ter plaatse van de liftschachten en trappenhuizen gekoppeld met dwarswanden aan de wandschijven (rib- ben) van de hoofdstructuur. Zo ontstaan er U- en H-vormige stabiliteitskernen die de langs- stabiliteit borgen tot begane grond. (fig. 9). Onder dit niveau worden de stabiliteitskrach - ten overgedragen op de kelderkolommen. Afwijkende zones? Kenmerkend voor de constructie zijn de vijf gebouwzones: de ge- bouwkoppen aan zowel noord- als zuidzijde, de canyon, de patio (fig. 5) en het rotsgebouw boven de entree van de parking. Ter plaatse van de gebouwkoppen wordt het regelmatige patroon van het gebouw onderbroken door een ruimtelijke krachtswerking met uitkra- gingen en wandoverspanningen tot 19 m en wanddiktes tot 400 mm. 8 10? CEMENT 3 20 23 1.1 (A)25% 1.2 (B)30% 1.3 (C)30% 2.1 (A)20% 2.2 (C)25% 2.3 (E)20% 2.4 (C)25% 2.5 (E)20% 1.4 (D)25% Kelder? Het gehele gebouw is onderkelderd met een enkellaagse parkeergarage. Deze bestaat uit ter plaatse gestorte betonnen wanden (d = 300 mm) met een ter plaatse gestorte betonnen keldervloer (d = 350 mm). De kelder kent een waterdruk van maxi - maal 1,8 m en is samen met het kelderdek over de volledige lengte van bijna 150 m ongedilateerd uitgevoerd. Vanwege de uit- voeringsgevoeligheid van dilatatievoegen, is gekozen voor een ongedilateerde opzet van de kelder. Hierdoor is scheurwijdtebeheer- sing voor het realiseren van waterdichtheid van cruciaal belang. Vanaf de eersteverdiepingsvloer is het gebouw voorzien van een doorgaande dilata- tie halverwege de lengte, zodat twee bouw- delen van 75 m ontstaan. Ook gedilateerd is de entreetunnel die op de plattegrond links aansluit op de zuidelijke kop van het ge- bouw. Bijzonder is daarnaast de patio rechts op de plattegrond: een binnentuin met me- tershoge bomen waarvoor in de kelderbak een opening is gemaakt die is gevuld met grond om de bomen te laten wortelen. Fundering? Het gebouw is gefundeerd op grondverdringende schroefpalen met verlo- ren punt op een gemiddeld paalpuntniveau van NAP -27,5 m. Vanwege het beperken van geluids- en trillingshinder voor de omwonen - den is gekozen voor een geschroefd paalsys- teem in plaats van een geheid paalsysteem. Voor de fundering zijn funderingsstroken en funderingspoeren onder de wandschijven toegepast. Van sculptuur tot uitvoeringsontwerp De eerste schetsen voor Jonas kenden een sculpturaal verloop van de meanderende canyon dwars door het gebouw. Dit resul- teerde in een zeer grillige vorm van de beton - wanden aan weerszijden van de canyon. V anwege de maakbaarheid van de beton - constructie en tevens de houten profilering v oor de afwerking van de canyon, is ervoor gekozen om uitsluitend ter plaatse van de verdiepingen knikken in de wand/eindes aan te brengen (foto 3 en fig. 10 en 11). Daar - naast zijn er slechts drie verschillende hel - lingen van de wandeinden toegepast, in zo- wel positieve als negatieve richting (hoeken v an 4°, 8°, 12° en -4°, -8° en -12° of verticaal/0°). Er is gekozen om de uiteindes van de wandschijven, het deel dat zich aan de canyonzijde van de galerijen bevindt, te pre- fabriceren. (fig. 11). Hier zijn L-vormige ele- menten in het wanddeel opgenomen. Voor deze prefab elementen volstonden, dankzij het beperkte aantal hoeken, zeven mallen. Door de uitvoering in prefab konden ook de elementen eenvoudig vooroverhellend worden uitgevoerd zonder complexe door- stempeling in de canyon. Dit resulteerde uiteindelijk in een technisch en financieel haalbaar ontwerp. Iedere as was zodanig uniek, dat van een groot aantal wanden afzonderlijke 2D- plaatmodellen zijn gemaakt om de krachts- werking goed te kunnen analyseren. Diezelf- de modellen zijn vervolgens ook gebruikt voor uitwerking van de wandwapening. Aansluiting onderbouw? Uitdagend voor het ontwerp was tevens de aansluiting van de unieke vormgeving van de wanden op het regelmatige grid van de parking in de onder- bouwconstructie. De vormgeving van de wanden is zorgvuldig afgestemd op de krachtsinleiding in de onderbouwconstruc- tie, waarbij rekening is gehouden met de sparingen voor de doorgang in de galerijen en voor de installaties. De uiteindes van de wandschijven, het deel dat zich aan de canyon - zijde bevindt, zijn geprefabriceerd 9 Verdieping met in blauw de stabiliteitselementen 9 CEMENT 3 2023 ?11 JONAS | kennismoment constructies JONAS | kennismoment constructies JONAS | kennismoment constructies Gebouwkop Zuid Ter plaatse van de gebouwkop Zuid bevindt zich de hoofdentree met woonkamer (foto 6). In dit deel van het gebouw worden twee wandschijven over nagenoeg de volledige gebouwbreedte uitgehold, zodat één grote ruimte ontstaat. Om dit mogelijk te maken zijn deze wanden met een wanddikte van 400 mm in een hogere betonsterkteklasse (C35/45) gerealiseerd. De resterende wand- schijven in de gevelzone zijn hierdoor sterk genoeg voor het verhoogde optredende krachtenspel. Voorbij de woonkamer, met de (haast) volledige uithollingen in de wandschijven, kraagt het bovenste deel van het gebouw ook nog eens uit over het voorliggende plein (fig. 4). Om deze uitkraging te construeren, is in de middenzone gebruikgemaakt van de betonnen woningscheidende wanden in de gebouwkop haaks op het gebouw (fig. 12). Deze wandliggers worden deels gedragen Voor de uitkraging bij de gebouwkop is gebruikgemaakt van de betonnen woningschei - dende wanden haaks op het gebouw 10 Knikken in de wandeindes bevinden zich alleen ter plaatse van de verdiepingen en er zijn drie hoeken toegepast: 4°, 8°, 12° 11 Canyon met prefab elementen in lichtgroen 11a 11b 10 12? CEMENT 3 20 23 JONAS | kennismoment constructies door de ondergelegen teruggezette kolom- men en een van de wandschijven (as 24). Aan de gebouwranden is de uitkraging gecon- strueerd met tot 8 m uitkragende prismati- sche liggers, doorsnede tot 800 x 2000 mm² (fig. 12 en foto 13).Om de vervormingen te beheersen is de prismatische ligger voorzien van een zeeg van 35 mm op het uiterste punt, rekening houdend met het totaal aan bijkomende permanente en veranderlijke belastingen inclusief kruip. De vervorming is gedurende de uitvoering gemonitord. Stromend water op glazen dakvloer Boven de canyon bevindt zich over vrijwel de gehele lengte een glasstrook, waarover een dunne laag water stroomt (foto 15). De glasstrook zorgt voor daglicht in de canyon en op zonnige dagen voor een spectaculair effect door de schittering van het water. De glazen dakvloer is beloopbaar en bestaat uit ruiten met een dikte van 3 x 12 mm met een isolerende binnenruit van 2 x 8 mm. Deze ruiten zijn vierzijdig opgelegd met overspan- ningen tot maar liefst 2,7 m x 3,5 m. Aan weerszijden van de glazen dak- vloer bevindt zich de daktuin van het com- plex, met groenvoorzieningen en bomen. De daktuin is een gemeenschappelijke ruimte om te vertoeven. Bij het constructief ontwerp van de dakvloer is rekening gehouden met een glooiend grondpakket. De minimale dik- te van het grondpakket is 30 cm tussen de bomen en maximaal 1 m hoogte ter plaatse van de bomen (fig. 16). De bomen zijn direct boven de hoofdassen geplaatst om de hoog- ste belasting direct in te leiden in de wand- schijven en zo het krachtenspel in de vloeren beheersbaar te houden. BREEAM Outstanding Jonas is met de bijzonder hoge score van 95,5% het tweede woongebouw, en het eerste betonnen woongebouw, in Nederland dat het hoogst mogelijke duurzaamheidslabel Outstanding krijgt conform de BREAAM 2014-systematiek. Duurzaamheid zit doorvlochten door het hele ontwerp. De combinatie van sociale met technische duurzaamheid is een bijzon- dere. De draagconstructie van het gebouw is verregaand geoptimaliseerd, waardoor fors op de milieulast van het bouwmateriaal is bespaard. Bovendien zijn zoveel mogelijk vernieuwbare en recyclebare materialen toegepast en materialen met een beperkte emissie van schadelijke stoffen. Zo is gekozen voor een betonmengsel voorzien van zoveel mogelijk hoogovencement en is voor een kwart van het toeslagmateriaal betongranu- laat uit gesloopte betonconstructies toegepast. Jonas is een energieneutraal gebouw met een hoge mate van thermisch comfort. 12 Model van gebouwkop Zuid met uitkraging met wandschijven en prismatische liggers 13 Gebouwkop Zuid in uitvoering met in rood de prismatisch uitkragende balk, foto: Orange Architects 12 13 CEMENT 3 2023 ?13 14 SCIA-rekenmodel met vervormingsbeeld gebouwkop zuid 15 Bomen op dakvloer en glazen dakvloer, foto: Sebastian van Damme i.o.v. Orange Architects 16 Grondpakket op dakvloer 14 15 16 14? CEMENT 3 20 23 Het gebouwgebonden energieverbruik en de temperatuuroverschrijdingen zijn in kaart gebracht met behulp van dynamische ener- giesimulaties. Daarnaast is er aandacht be- steed aan waterbesparing en -hergebruik. Ook met de sociale kant van duurzaam bou - wen is rekening gehouden; alle woningen zijn r olstoeltoegankelijk en er zijn veel ge - meenschappelijke ruimtes voor de sociale cohesie. Naast al deze duurzaamheidsmaatre- gelen hebben de omgeving en de buurtbe- woners duidelijk centraal gestaan in het ontwerpproces van Jonas. BREAAM-credits? Voor het constructief ontwerp zijn met name de BREEAM-credits WST 2, MAT 1 en MAT 5 relevant, die hierna in omgekeerde volgorde worden besproken. MAT 5? MAT 5 betreft de herkomst van materialen. Deze credit stelt eisen aan leveranciers. Voor de constructie is voor de betonleverancier het keurmerk 17 Kwalificering van betonmengsels conform Low Carbon Concrete Routemap, bron: ice.org.uk 27-04-2022 DUURZAAM BETON NU EN IN DE TOEKOMST De ontwikkelingen op het vlak van duurzaamheid volgen elkaar in rap tempo op. Om woongebouwen in beton volgens de hoogste duurzaamheidsrichtlijnen te kunnen blijven realiseren, zal de milieu- belasting van het toegepaste betonmengsel de komende jaren fors moeten afnemen. Een belangrijke stap hierin is de toegepaste betonmengsels in het project te monitoren en te kwalificeren. Een waardevol instrument hierbij is de kwalificering van betonmeng- sels conform Low Carbon Concrete Routemap (fig. 17). Met deze methodiek wordt de carbon footprint van betonmengsels in ver- schillende duurzaamheidscategorieën gekwalificeerd, namelijk van categorie G met een zeer hoge carbon footprint tot categorie A++ met een lage carbon footprint. In het project Jonas is gekozen voor een betonmengsel in categorie A. De aankomende jaren zal voor state-of-the-art duurzaamheidsprojecten de lat steeds hoger worden gelegd richting categorie A+ en zelfs A++. Met beton kan daar enerzijds invulling aan worden gegeven door secundaire materialen zoals betonpuin, secundair zand, hoogoven- slakken, vliegas, etc. Anderzijds door nieuwe bindmiddeltechnolo- gie, zoals ultrafijne gemalen gegranuleerde hoogovenslak en hybride alkalisch geactiveerd bindmiddel (AAM), bijvoorbeeld geo- polymeer. Naast de traditionele gietbouw is het van groot belang dat de prefab-betonindustrie bij deze ontwikkeling aanhaakt. Ondanks de korte stortcyclus en snelle ontkisting, zal de carbon footprint van de toegepaste betonmengsels van de prefab onder- delen zich mee moeten ontwikkelen en moeten afnemen. Met een hybride AAM kan met de huidige stand van de techniek hier een A+-betonmengsel gerealiseerd worden. Zo is door Voorbij Prefab in samenwerking met ABT voor een woningbouw al tot 44% CO 2-reductie gerealiseerd in prefab beton met AAM (ten opzichte van oude mengsel met een groot deel CEM I). Ook zijn er met geopolymeerbeton al experimenten gestart die de CO?-impact reduceren met 75% en hoger, waarbij leveranciers nu al A++ kun- nen halen én daarnaast een snelle verharding kunnen realiseren. Op het gebied van secundaire materialen was het bij Jonas een uitdaging om gemiddeld 25% secundaire materialen in het toe- slagmateriaal van beton toegepast te krijgen. Op een aantal betonnen constructiedelen is lager gescoord, zoals de paalfunde- ring en de schil van de breedplaatvloer. Ter compensatie is op een aantal onderdelen hoger gescoord, tot 40%. Er is de potentie om op korte termijn al 50% te realiseren. Zelfs 75% of meer is tech- nisch mogelijk, bijvoorbeeld door opschaling van de slimmebre- kertechnologie. De toepassing van secundair materiaal bij deze sterkteklassen en milieuklassen is echter niet zonder meer toege- staan volgens NEN-EN 206 en NEN 8005. Van belang is dat er hiervoor ook aanvullende regelgeving wordt vastgesteld voor hogere vervangingspercentages, in lijn met CUR-aanbeveling 112 die al beschikbaar is voor vervangingspercentages boven de 50%. Naast toepassing van meer milieuvriendelijke betonmengsels moet het ontwerp van de draagstructuur van woongebouwen wor- den heroverwogen. Het gros van de huidige woongebouwen heeft een weinig circulaire opzet, aangezien het skelet volledig aan elkaar gestort wordt waarbij de installatietechnische voorzienin- gen grotendeels in het beton worden opgenomen. Het streven naar het maximaliseren van waardebehoud in de toekomst vraagt om een adaptief en losmaakbaar skelet, waarbij de verschillende bouwlagen met hun eigen levensduur gescheiden zijn (Layers of Stewart Brand). Voordeel hierbij is dat er ook lichter kan worden geconstrueerd. 8 A++ 3 89 A 12 5 kg CO 2e/m 3 All figures kg CO 2e/m3 Bounding figures are only applicable to specified strength class 17 CEMENT 3 2023 ?15 BetonBewust-CSC voorgeschreven. Dit bete- kent dat keurmerkhouders: advies geven over het milieuprofiel van be- ton en leveren van een hoge kwaliteit beton; herkomst van grondstoffen en hoge inzet van secundaire materialen verantwoorden; A-leverancier zijn op de CO2 -prestatieladder; transparanter zijn in de prestaties (lage CO2-uitstoot bij productie); veiligheid als topprioriteit hebben. MAT 1? Voor de credit MAT 1, die gaat over het materiaalgebruik, is de milieubelasting vergeleken met een referentiewaarde. Voor de betonconstructie zijn de dimensies van het betonskelet geoptimaliseerd, zoals de vloerdiktes van de breedplaatvloer, en is het milieuprofiel van hoogovencement (CEM III) de lat om de benodigde punten te halen. Dit betekent concreet dat beton is voorgeschre- ven met een CO2-emissie van 125 kg CO2 per m³ betonspecie. In een doorkijk naar het bij- passende duurzaamheidslabel komt dit neer op een A-label (zie kader 'Duurzaam beton nu en in de toekomst'). Ten opzichte van een betonmengsel met portlandcement (CEM I) met een CO2-emissie van 300 kg CO2/m³, is een gemiddelde besparing van 60% gehaald op de milieu-impact. WST 2? De credit WST 2 heeft betrekking op het toepassen van gerecycled materiaal. (Deze credit is in BREEAM 2020 verwerkt in MAT 1, die ook de toepassing van hergebruikte materialen beloont). Bij Jonas is hieraan invulling gegeven door in betonmengsels van verschillende constructiedelen tot 40% V/V van de grove fractie (grind) te vervangen door betongra- nulaat, met een gemiddelde van 25% van de totale hoeveelheid toeslagmateriaal overall over het gehele project. Omdat dergelijke hoge percentages niet zonder meer zijn toe- gestaan volgens NEN-EN 206 en NEN 8005, is hiervoor uitgegaan van CUR-Aanbeveling 112:2014 (Beton met betongranulaat als grof toeslagmateriaal) die vervanging mogelijk maakt tot 50% V/V en hoger. Aanvankelijk werd hierbij gevreesd voor onacceptabele verkleuringen van het zichtwerkbeton. Deze zijn echter niet opge- treden, wat aantoont dat granulaat ook in deze omstandigheden zonder problemen kan worden toegepast. Vanwege de brand- werendheidseis van 120 minuten, is de fijne fractie in het betonmengsel niet vervangen door secundair materiaal zoals vastgelegd in CUR-Aanbeveling 106:2014 (Beton met fijne fracties uit recyclinggranulaten als fijn toeslagmateriaal). Met bovenstaande maatregelen in het beton- skelet is de ambitie voor het BREEAM- label Outstanding w aargemaakt. 18 18 Jonas in aanbouw, foto: Orange Architects 16? CEMENT 3 20 23 w w w . b e t o n t r a n s l at e . n l Het Engelse woordenboek voor de beton- en constructiewereld Hoe risicobeheersing leidt tot innovatieve oplossing IJboulevard (3): Van ontwerp naar uitvoering 1 Elementen in eindpositie 1 18? CEMENT 3 20 23 De fietsenstalling bestaat uit een betonnen bak, opgelegd op stalen buispalen (fig. 2). Voor de fietsenstal- ling is een aanvaarbescherming gereali- seerd. Eén van de toprisico's in het project was de verplaatsing en daarmee de schade van de achterliggende kapconstructie van Amsterdam Centraal en de kruisende Noord/ Zuidlijn. Om de kans op verplaatsingen te voorkomen, is ervoor gekozen de interactie met de ondergrond te minimaliseren. In het ontwerp resulteerde dit in het minimali- seren van de funderingsdruk en daarmee aantal palen. Voor de uitvoering betekende dit de keuze om geen bouwkuipen toe te passen. Dit was de belangrijkste aanzet tot het elders voorbouwen van de betonnen ele- menten voor de fietsenstalling. Het toprisico op schade door aanvaring is beheerst door de fietsenstalling en aanvaarbescherming te scheiden. De fietsenstalling kon daardoor ook lichter worden gedimensioneerd, wat niet alleen resulteerde in een slankere be- tonconstructie, maar ook in een lichtere verbinding met de palen. Uiteindelijk bleken veel maatregelen niet alleen gunstig voor de beheersing van de risico's, maar ook voor de uitvoeringsme- thode. Bovendien sloot de methode van het elders voorbouwen goed aan bij de kritische succesfactoren van de opdrachtgever, ge- richt op minimale hinder voor de omgeving tijdens de werkzaamheden. Het ontwerp van de fietsenstalling en de aanvaarbescherming is uitvoerig be- schreven in respectievelijk het artikel 'Maanlanding' achter Station Amsterdam Centraal' (Cement 2023/1) en 'Onzichtbare bescherming voor station Amsterdam Cen- traal' (Cement 2023/2). Elementen De bak voor de fietsenstalling is opgebouwd uit drie elementen: twee buitenste (elemen- ten West en Oost) en een middelste element (element Noord/Zuidlijn). De keuze om de elementen elders te bouwen had als voor- deel dat de bouwstromen 'realisatie van de elementen' en 'het aanbrengen van de paalfundatie' tegelijkertijd konden plaats- vinden, maar introduceerde ook twee grote uitdagingen. Zo mochten de elementen niet te zwaar zijn. Bij te veel diepgang zouden de elementen anders niet over de paalkoppen kunnen worden gevaren. Omdat de elemen- ten relatief licht ontworpen moesten wor- den, zouden ze in de gebruiksfase, in geval van calamiteit, kunnen gaan drijven. Dit PROJECTGEGEVENS project IJboulevard opdrachtgever Verkeer Openbare Ruimte, gemeente Amsterdam opdrachtnemer Van Hattum en Blankevoort architect VenhoevenCS ontwerp Van Hattum en Blankevoort detailengineering Van Hattum en Blankevoort en Royal Haskoning DHV ontwikkeling + levering donutoplegging Freyssinet ontwikkeling + levering DroogZetKist Van Hattum en Blankevoort i.s.m. TMS transport elementen (over land) Mammoet slepen en positioneren palen Strukton Immersion Projects oplevering december 2022 Aan de IJzijde bij Amsterdam Centraal is recent de IJ boulevard opgeleverd, met daarin geïntegreerd een nieuwe ondergrondse fietsenstalling. De drie elementen voor deze fietsenstalling zijn voorgebouwd, ingevaren en afgezonken. De gekozen uitvoeringsmethode is, net als het ontwerp, het resultaat van beheersing van toprisico's van het project en de kritische succesfactoren van de opdrachtgever. CEMENT 3 2023 ?19 D D 20 23 22 21 24 25 26 27 28 29 30 31 19 11 12 13 14 15 16 17 18 E E M1 M4 M2 M3 F M1_B4_01 M1_B4_02 M1_B1_07 M1_B1_06 M3_B1_10 M3_B1_09 M3_B1_15 M3_B1_14 M3_B1_1 1 M3_B1_13 M3_B1_12 M1_B1_04 M1_B1_05 M1_B1_03 M1_DG_1M2_DG_3 M1_DG_2 M2_DG_4 M2_DG_5M3_DG_7 M2_DG_6M3_DG_8 M2_B4_2 M2_B4_1 M2_B4_6 M2_B4_7 M2_B4_3 M2_B4_5 M2_B4_4 M1_O2_01 M1_O 2_02 M1_O 2_03 M1_O2_04 M1_O 2_05M2_O2_06 M2_O2_07 M2_O2_11M2_O2_12 M2_O2_13 M3_O2_14 M3_O2_15 M3_O2_16 M3_O2_17 M3_O2_18 M1_O1_01 M1_O1_02 M1_BT_24 M1_BT_23 M1_BT_17 M1_BT_19 M1_BT_18M1_BT_20 M1_BT_21M1_BT_22 M1_BT_15M1_BT_14 M1_BT_16 M1_BT_13 M1_BT_12 M1_BT_09 M1_BT_10 M1_BT_11 M1_BT_08 M1_BT_06 M1_BT_07M1_BT_05 M1_BT_03 M1_BT_01 M1_BT_04 M1_BT_02 RK_O3_35 P1_O1_03P1_O1_04 595 9 M1_F1_01 M2_EE_0 2 P1_KE_02 RK_F2_02 RK_O2_19 RK_O2_20 RK_O2_21 RK_O2_22 RK_O2_23RK_F2 _03RK_O2_24 RK_O3_25 RK _F3_04 RK_O2_28 RK_O2_29RK_O3_30 RK_F3 _05 RK_F2 _06RK_O2_31 RK_O2_32 RK_O2_33 RK_O2_34 RK_O3_36 RK_KE_07 P1_KE _01 D1 D2 D3 D5 D4 D' D' E' E' 625 0 6250 6250 6250 1000 278 3 247 6 10024 7485 5015 1850500 500 1200 380 3 374 4 625 0 1694 455 6 749 5 500 5 399 8 599 2 251 0 949 1 300 9 602 2 296 4 601 2 249 2 908 900 2100 250 0 1101 485 8 604 0 1601 10404 209 6 369 1 581 0 299 9 12500 11000 2100 900 11000 12500 12500 12500 12500 678 3 571 7 230 0 6500 500 6500 D7 6054 5276 12682 3783 Cofra+ platen uitw erking ntb 1500 11000 600 0 650 0 1500 1500 3000 4500 7642 4858 12500 6478 602214591541 1377 1623 3501 8999 1601 10899 6001 6499 80014 499 754 7 1200 D6 728 8 680 0 649 2 Tijdelijkeondersteuning Tijdel ijkeondersteuning mantelbuizenLet op!! geen ankers aanbrengen tpv m antelbuis mantelbuizenLet op!! geen ankers aanbrengen tpv m antelbuis mantelbuizenLet op!! geen ankers aanbrengen tpv m antelbuis RK_O2_27 3504 RK_O2_26M2_O2_08 E D C B A 1 23 4 5678 9 10 11 1213 14 15 1617 18 19 20 21 2223 24 2526 2728 2930 schaal:1 : 2002090 - Bovenaanzicht tijdelijke voorzieningen tbv vervoer 2. 0 betekende dat de elementen, naast een drukverbinding, ook een trekverbinding met de palen moesten krijgen. Het zo licht mogelijk houden van de elementen heeft geresulteerd in een dak- constructie met stalen liggers en een dun betonnen dek. Dit dek is los opgelegd op de wanden (behalve bij het element dat de Noord/Zuidlijn overspant). Een deel van het dak van de drie elementen is tijdens trans- port open gelaten en later, in het werk, aan- gestort (fig. 3). Het gewicht van de elementen is tijdens de ontwerp- en uitvoeringsfase continu bewaakt en waar nodig bijgestuurd. Bij over- schrijding van het eigen gewicht, en dus de diepgang, kon als beheersmaatregel een groter deel van het dak worden opengelaten tijdens het transport. Palen Als paalfundatie zijn geboorde palen met ge- sloten punt toegepast met paalpuntniveau NAP -38,50 m. De palen zijn allemaal over het water aangevoerd en vanaf een ponton aangebracht. Ze zijn met een overlengte aangebracht, zodat de bovenkant na het aanbrengen van de palen boven de waterlijn zou blijven. Het realiseren van een trekverbinding met in de elementen in te storten onderde- len was niet mogelijk. De paalposities lagen tijdens de realisatie van de elementen im- mers nog niet vast. Daarom is ervoor geko- zen de palen, na afzinken van de elementen, van binnenuit aan te boren en vervolgens de oplegging én trekverbinding tot stand te brengen. Grote uitdaging hierbij was dat de elementen droog moesten blijven, terwijl deze activiteiten ruim 4 m onder de water- spiegel plaatsvonden. Hierbij was er een 'hufterproof ' methode nodig aangezien er geen correcties of beheersmaatregelen mogelijk waren. De palen zijn opgebouwd uit spiraalge- laste buizen Ø965 x 12 mm. In de palen is een 2 Project IJboulevard: aanvaarbescherming, fietsenstalling én wandelpromenade 3 Bovenaanzicht elementen met dakopeningen ING. JURGEN CLEPHAS Technisch specialist bouwtechniek Van Hattum en Blankevoort IR. STEVEN DE VISSER Technisch manager Van Hattum en Blankevoort auteurs 2 3 20? CEMENT 3 20 23 415 330 0 -9,500 m 500 1601 70 650 650 Do ok 180mm l= 1165mm t=25mm 700 200 3500 100 stortniveau 1ste stort -5,28 1 m Bouwkundige afwerking boorgat zodanig dat er geen krimpscheuren ontstaan gedurende de ontwerp levensduur. Bouwkundige afwerking n tb. -5,100 m -3,800 m 50 3.0 3.0 definitieve oplegging tijdelijke donutoplegging knaggen stalen buis met ankerknop betonprop zand- aanvulling zandaanvulling aangebracht, waarboven de wapeningskorf met daarin geïntegreerd een stalen buis met ankerkop is afgehangen (fig. 4, 5 en 6). Deze wapeningskorven zijn met behulp van een frame en hangend aan ankerstaven op de juiste hoogte en te lood in de paal gepositioneerd (foto 7). Vervolgens is in de top van de paal een betonprop gestort met zelfverdichtend beton, tot circa 100 mm onder het niveau van de definitieve oplegging. In de palen zijn vooraf knaggen (blokdeuvels, fig. 6) voorzien voor het overbrengen van de krachten uit de betonprop naar de paal. Opleggingen De paalkop bestaat uit twee opleggingen met elk een eigen functie. De buitenste is een tij- delijke oplegging die wordt gebruikt bij 4 Doorsnede bovenzijde palen 5 Verbinding paal en vloerelementen 6 Wapening paalkop RANDVOORWAARDEN OPDRACHTGEVER De opdrachtgever heeft de vol- gende kritische succesfactoren vastgesteld als randvoorwaarde voor een succesvolle en voort- varende uitvoering van het project: - het uitvoeren van het werk zonder schade aan de omge- vingsobjecten; - een aanvaarbescherming die veiligheid borgt van de achter- liggende constructies tijdens gebruiksfase; - geen beperkingen aan de functionaliteiten in de omge- ving tijdens de uitvoering van het werk; - minimaal aantal klachten uit de omgeving tijdens de uitvoe- ring van het werk. De drie elementen zijn op een locatie in de buurt voorgebouwd, ingevaren en afgezonken 4 5 6 CEMENT 3 2023 ?21 het landen van de elementen. In verband met de vorm wordt deze de 'donutoplegging' genoemd. De functie van deze oplegging is het nivelleren van hoogteverschillen tussen de onderkant van het element en bovenkant van de oplegging, en het waterdicht maken én houden tijdens het aanbrengen van de trekverbinding. De eisen ten aanzien van waterdichtheid en belastbaarheid vereisen een bepaalde veerstijfheid van het oplegrub- ber. De oplegging moest daardoor speciaal worden ontwikkeld. De ontwikkeling van deze donutoplegging en het testen ervan is uitgevoerd in samenwerking met Freyssinet (foto 9).De tweede, binnenste oplegging, is de definitieve oplegging voor het opnemen van de drukkrachten ten gevolge van de trekver- binding element-paal. Deze definitieve op- legging moet onder alle omstandigheden onder druk blijven, ook bij bijvoorbeeld rotaties als gevolg van (kleine) verplaatsingen van de fietsenstalling. Hiervoor is de opleg- ging nagespannen met een voorspankracht van 2700 kN. Stellen opleggingen De elementen moesten tegelijk kunnen wor- den afgelaten op alle 26 palen (per element). Hierbij mochten er geen overbelasting en lekkages plaatsvinden. Daarom zijn strenge uitvoeringstoleranties gesteld aan zowel de hoogtemaatvoering van de opleggingen (+/- 2,5 mm) als de hoogtemaatvoering én oneffenheden van de onderkant van de elementen. De hoogtemaatvoering van de opleg- gingen is onmogelijk te halen met duikwerk. Het stellen moest daarom in den droge kun- nen worden uitgevoerd. Hiervoor is een ha- bitat, de zogenoemde DroogZetKist (DZK), ontwikkeld (foto 10 en 11). Hierin zijn de vol- 7 Om te voorkomen dat de elementen in de gebruiksfase zouden gaan opdrijven, was er ook een trekverbinding met de palen nodig 7 Stalen frame voor het afhangen van de wapening VIDEO Op Cementonline.nl zijn bij dit artikel een aantal interessante video's te bekijken, onder meer over het te water laten en de invaaroperatie. 22? CEMENT 3 20 23 8 Detail opleggingen op paalkop 9 Testopstelling donutoplegging 10 en 11 Inzet DroogZetKist gende werkzaamheden op ruim 4 m onder de waterstand uitgevoerd: afbranden van de overlengte van de buis- paal; monteren en stellen van de tijdelijke donut- oplegging en definitieve oplegging; aangieten van de opleggingen. In verband met de vereiste doorlooptijd van één paal per dag, zijn twee DZK's ingezet. Door de DZK hydraulisch om de paal te klemmen, is deze doorlooptijd met gemak gehaald. Het waterdicht afsluiten is gereali- seerd door gebruik te maken van een pneu- matisch bediend afsluitprofiel. De DZK is in samenwerking met TMS ontwikkeld en ook getest als onderdeel van het vereiste CE-keurmerk. Omdat het werken in de DZK kan worden aangemerkt als werken in een besloten ruimte, is uitgebreid getest en geoe- fend met het kunnen weghalen van een on- wel geworden persoon. Afdichten oplegging Tijdens het landen van de elementen op de paalfundatie zouden de donutopleggingen, als gevolg van het toenemen van de belas- ting, worden ingedrukt. Aangezien de opleg- gingen aan de binnenzijde open waren, en dus gevuld met water, zou dit water tijdens het afdichten van de oplegging nergens heen kunnen. Tevens was er bewijs nodig voor het waterdicht zijn van de opleggingen alvorens gaten Ø240 mm door de vloer te boren. Hiervoor zijn, nadat de palen zijn geplaatst en ingemeten en hun positie dus vast lag, voor het invaren van de elementen gaten 8 9 10 11 CEMENT 3 2023 ?23 Ø30 mm door de vloer geboord en afgedicht met afsluiters. Deze afsluiters zijn voorzien van een (doorzichtige) waterslang die met zijn bovenkant, boven het waterpeil in het IJ, aan het dak is vastgemaakt (foto 12). Hiermee kon tijdens het landen het overtol- lige water uit de oplegging zijn weg naar bui- ten vinden, en kon, met een extra aftap, op een eenvoudige manier worden gecontroleerd of de opleggingen écht waterdicht waren. Definitieve verbinding Nadat de elementen op hun fundatie waren afgelaten, kon er nog niet meteen worden gestart met de definitieve paalverbinding. De elementen zijn, om opvangen van toleranties en het manoeuvreren ter plaatse mogelijk te maken, geplaatst met een onderlinge tussen- ruimte van circa 1 m. Om onderling geen verplaatsing meer te krijgen ná aanbrengen paalverbinding, moest het water in de deze ruimte eerst worden weggepompt. Hiervoor zijn in beide voegen sluitvoegkisten geplaatst, zoals dat ook wordt gedaan bij afzinktunnels. Deze sluitvoegkist is ook gebruikt om de vloer en wanden tussen de elementen onderling te realiseren. Na het plaatsen van de elementen en het plaatsen van de sluitvoegkisten, kon worden begonnen met het aanbrengen van de defi- nitieve verbinding. Hiervoor is eerst, over het al bestaande gat van Ø30 mm, een gat Ø100 mm geboord om het hart van de bij de paal ingestorte ankerbus te lokaliseren en de detailmaatvoering zo nodig aan te passen. Vervolgens is over dit gat het definitieve gat van Ø240 mm geboord en de deksel van de ankerbus doorboord en verwijderd. Hierna konden de ankerstaven Ø73 mm en de dook (t.b.v. overbrengen horizontaalkrachten) worden aangebracht en gesteld. Na vrijgave is de holle ruimte tussen de oplegging en het dookelement aangegoten met krimparme mortel. Ook hier is eerst een testopstelling (met doorzichtig perspex) gemaakt om de vereiste minimale vullings- graad aantoonbaar te maken (foto 13). Transport elementen Behalve de oplossing voor de oplegging op de palen, zoals in het voorgaande deel be- schreven, was ook het transport vanaf de voorbouwlocatie naar de projectlocatie zeer uitdagend. Na het voorbouwen op een afzon- Als oplossing voor een tijdelijke en definitieve oplegging is een soort rubber 'donutoplegging' ontwikkeld 12 13 12 Afsluiter in de vloer 13 Perspex 1:1 testopstelling ten behoeve van aangieten opleggingen 24? CEMENT 3 20 23 derlijke locatie zijn de elementen via SPMT's naar een afzinkponton vervoerd (Roll-On), waarna ze zijn afgezonken (Float-Off, samen heet dit de RoFLo-operatie). Vervolgens zijn ze naar een parkeerlocatie gevaren en van daaruit naar hun definitieve plek gevaren, alwaar ze zijn afgelaten. Voorbouw De elementen zijn voorgebouwd op het terrein van TMA Logistics in het Westelijk Havengebied (foto 14). De keuze voor deze locatie had diverse voordelen. De toelaatbare maaiv eldbelasting was hoog (tot 200 kPa). Verder bevond zich hier een diepe en vol - doende grote insteekhaven (Alaskahaven). Deze ha ven ligt dicht bij de projectlocatie, waardoor geen transport over zee was vereist. De elementen zijn op een steigeronder- steuning voorgebouwd, circa 1,50 m boven maaiveld. Deze ondersteuning is zodanig ontworpen dat hij deels kon worden gede- monteerd om ruimte te maken voor de SPMT's. Omdat het terrein in verband met afwatering verkantingen heeft, zijn de stroken waar nodig uitgevuld om zo binnen het slag- bereik van de SPMT's te blijven (1,20-1,80 m). Bij de indeling van deze stroken moest met de volgende aspecten rekening worden ge- houden: voldoende ruimte voor de benodigde assen, maar ook voldoende oppervlak voor spreiding naar ondergrond; krachtverdeling en inleiding in de elementen; aanwezige bolders langs de kade van de Alaskahaven; verdeling van de afzetconstructie op het afzinkponton. De positie van de grillage (tijdelijke ondersteuningspunten op het ponton) moest boven de hoofdspanten zijn gepositioneerd, moest voor de drie elementen hetzelfde zijn én mocht geen clash hebben met de positie van de SPMT's. Hierdoor was het bijvoorbeeld niet mogelijk de afzetpunten te positioneren onder de sterke punten van de elementen (de wanden) en moesten de vloeren worden versterkt ter plaatse van deze grillage. Genoemde aspecten zorgden voor een inte- ressante puzzel. Voor het zwaarste element (7100 ton) zijn uiteindelijk 12 aslijnen met in totaal 236 assen ingezet. Als laatste voor- bereiding zijn de buitenste elementen 14 14 Terrein TMA-Logistics en Alaskahaven met de drie elementen CEMENT 3 2023 ?25 (elementen West en Oost) aan één zijde en het middelste element (element Noord/Zuid- lijn) aan beide zijden voorzien van tijdelijke kopschotten (foto 15). Transport naar het afzinkponton (Roll-On) Tijdens een non-stop operatie van negen dagen zijn de drie elementen één voor één van hun ondersteuning opgepakt en met SPMT's naar het afzinkponton gebracht (Roll-On, foto 16). Tijdens het oppakken van de elementen moesten deze binnen een vooraf opgestelde 'envelop' van maximale vervormingen blijven. Tussen de kraanbaan en kade was geen bovenbelasting toegestaan, waardoor deze ruimte met behulp van schotten moest worden overbrugd. Tijdens het oprijden van het ponton moest deze binnen een maximaal toegestane dwarsverkanting (list) blijven. Dit vereiste nauwkeurige afstemming tussen oprijden en contraballasten. Tot slot moes- ten de elementen binnen een zeer strakke tolerantie van enkele millimeters op hun ondersteuning worden afgelaten. Voor het ballasten van de elementen, nodig voor het aflaten op de paalfundatie, zijn met grond gevulde big bags en watertanks toegepast 15 Kopschotten 16 Roll-On element Oost naar afzinkponton 15 16 26? CEMENT 3 20 23 Afzinken elementen (Float-Off) Na het aflaten van een element op de onder- steuning van het afzinkponton, het onderuit rijden van de SPMT's en verwijderen van de oprijkleppen, kon worden gestart met het afzinkproces (Float-Off, foto 17). Hierbij moesten de vervormingen van het afzink- ponton ten gevolge van het innemen van ballastwater binnen van tevoren gestelde waarden blijven (door ongelijke stijfheids- verhoudingen van het afzinkponton en het element zou, tot het water zou worden ge- raakt, elke vervorming van het afzinkponton ook een vervorming van het element beteke- nen). Verder mocht de stabiliteit in langs- én dwarsrichting van het ponton en element op geen enkel moment in gevaar komen.Ook deze twee punten resulteerden in een lastige puzzel en leverde spectaculaire plaatjes op, aangezien dit betekende dat de elementen de waterlijn moesten doorsnijden met een langshelling van ruim 4%. Nadat elk element dreef en voldoende los van zijn ondersteuning was, zijn ze naar hun parkeerlocatie in de Amerikahaven ge- varen en vervolgens geparkeerd (foto 18). Parkeerfase De parkeerfase, die tien dagen in beslag nam, is voorzien om de RoFLo en het trans- port naar de projectlocatie onafhankelijk van elkaar en dus, qua planning, beheers- baarder te maken. Deze periode kon ook worden gebruikt om de elementen zodanig te trimmen dat ze waterpas in het water zouden liggen. Omdat de CoG (Centre of Gravity) en CoB (Centre of Buoyancy) niet op hetzelfde punt in het element zitten, ligt het element per definitie niet waterpas in het water. Met behulp van trimballast zijn de elementen waterpas getrimd. Bovendien konden dan eventuele lekkages in wanden en vloer worden gerepa- reerd. Gelukkig zijn in de elementen zelf geen watervoerende scheuren geconsta- teerd, waardoor er geen reparaties noodza- kelijk waren. Wel is bij één kopschot een iets groter dan aanvaardbare lekkage geconsta- teerd. Deze is hersteld. Op de parkeerlocatie zijn de laatste voorbereidingen voor het transport naar de projectlocatie uitgevoerd, zoals installatie van lieren, hekwerken en afzettingen, 17 Float-Off element Oost 17 CEMENT 3 2023 ?27 verlichting en watertanks (ten behoeve van ballasten, zie verderop). Bij een eventueel onverwacht grotere diepgang van een ele- ment gaf deze periode bovendien de moge- lijkheid om dan een invaarvenster te bepa- len, zodat bij een hoge waterstand (hoger dan NAP -0,40) in kon worden gevaren. Gewichtsbewaking Zoals eerder genoemd, is er een relatie tus- sen het gewicht van de elementen (en daar- mee de diepgang) en de bovenkant van de paalkoppen. Het vrijboord van de elementen is in de eindfase ruim 1 m, waardoor het aan- vaardbaar was een deel van het dak, tijdens transport, open te laten en zo gewicht te besparen zodat de elementen óver de paal- koppen heen konden worden ingevaren. De theoretisch gewenste kielspeling was 0,30 m bij een lage waterstand van NAP -0,50. Dei- ning en golfslag zouden echter centimeters van deze speling afsnoepen. Hetzelfde gold voor een hoger gewicht van het element dan voorzien. Dat luisterde nauw aangezien voor bijvoorbeeld het element Noord/Zuidlijn een afwijking van 0,2% (12,6 ton meer) 1 cm meer diepgang zou betekenen. Na het vaststellen van de theoretische hoeveelheden na de UO fase, is er tijdens de uitvoering continu bewaakt op hoeveelhe- den en is van elk stort ook meerdere malen de volumieke massa van de betonspecie bepaald. Transport over water Na de parkeerfase zijn de drie elementen één voor éen, op 29 november en op 2 en 5 december 2021, vanaf de Amerikahaven naar de projectlocatie getransporteerd (foto 19). Deze data zijn afgestemd op de aankomst en afvaart van cruiseschepen, aangezien het transport niet gelijktijdig mocht plaats vinden. Op de projectlocatie zijn de elementen met behulp van lieren naar de kant verhaald en tegen positioneringsframes getrokken zodat ze in x-y positie op +/-10 mm goed lagen. 18 19 18 Parkeerfase van de drie elementen 19 Invaren element West met op het dak de (lege) watertanks 28? CEMENT 3 20 23 MEER ARTIKELEN OVER IJBOULEVARD Dit is het vierde artikel over het project IJboulevard in Cement. Eerder zijn verschenen: - Duurzaamheid leidend bij IJboulevard, Cement 2021/3; - 'Maanlanding' achter Station Amsterdam Centraal, Cement 2023/1; - Onzichtbare bescherming voor station Amsterdam Cen- traal, Cement 2023/2. Aflaten elementen op paalfundatie Elk element is, na te zijn gepositioneerd, af- gelaten op zijn paalfundatie. Hiervoor was ballast nodig. Bij zinktunnels gebeurt dit met ballastwater. Maar om de paalverbinding van binnenuit te kunnen realiseren, moesten deze bereikbaar blijven, waardoor er te weinig op- pervlak overbleef om met water voldoende ballastgewicht te realiseren. Tevens moest er een zekere overdruk worden gerealiseerd tot de definitieve paalverbinding was aangebracht. Deze overdruk was nodig voor voldoende en gegarandeerde afdichting op de opleggingen. En de overdruk moest voorkomen dat de ele- menten zouden gaan drijven als gevolg van (extreem) hoge waterstanden en hoge golven door langsvarende schepen. Daarom is geko- zen voor de toepassing van 1 m³ big bags à 1,5 ton (foto 20). Per element is zo 1500-1800 ton ballast aangebracht. De big bags zijn per twee stuks ingehesen en vervolgens met een hef - truck naar hun positie gebracht, volgens een zorgvuldig opgesteld werkplan. Het aflaten van de elementen op de paalfundatie gebeurde in vier stappen: 1?aanbrengen ballastzakken totdat het ele- ment zich circa 80 mm boven de opleggin- gen bevond; 2?vullen van de op het dak geplaatste water- tanks zodat het element gecontroleerd en waterpas kon landen. Voorafgaand aan deze stap zijn eerst alle afsluiters opengezet, om te voorkomen dat water zich in de donut zou opsluiten; 3?vervolg aanbrengen ballast en gefaseerd leeg laten lopen van de watertanks. Water- tanks overzetten naar volgend element; 4?aanbrengen ballast ten behoeve van creë- ren voldoende overdruk. Na deze stappen zijn de elementen tijdelijk horizontaal gefixeerd naar de kades, totdat het ruwe betonwerk gereed was. Afrondende werkzaamheden ruwbouw Voordat met de afbouw van de fietsenstalling kon worden begonnen, moesten de volgende werkzaamheden zijn afgerond: de twee sluitvoegen (vloer en wanden) rea- liseren (volgens de gebruikelijke methode voor afzinktunnels); kopschotten verwijderen en open gedeelte dak storten; aanbrengen definitieve paalverbinding (zoals eerder beschreven). Tijdens deze werkzaamheden is ook de aan- vaarbescherming gerealiseerd. Stick to the plan Na een korte en intensieve tender- en ont- werpfase is een gecompliceerd deel van het project succesvol gerealiseerd en is het zelfs ruim een half jaar eerder opgeleverd. Belang - rijke succesfactoren, zoals oog hebben voor de zorg van de klant, de juiste mensen op de juiste plek en stick to the plan, hebben zich hierbij bewezen. 20 20 Aanbrengen ballast CEMENT 3 2023 ?29 30? CEMENT 3 20 23 column Wil jij columnist van Cement worden? Deze vraag werd mij nu bijna een half jaar geleden gesteld. Ik moest even schakelen. Is dit een goede match? Weliswaar ben ik in een ver verleden helemaal het hydratatieproces van cement ingedoken, maar dat was in een ander leven, toch? Sindsdien heb ik me met tal van andere onderwerpen bezig gehouden. Sinds 2020 ben ik program- mamanager van het transitiepad kunstwerken bij Rijkswaterstaat. En ik heb maar één boodschap: het roer moet om. Willen we de consequenties van klimaatverandering - die we ons niet eens voor kunnen stellen - nog verzachten, dan zullen we ook voor onze kunstwerken - en dus ook beton - duurzame oplossingen moeten vinden. Dit was ook de rode draad in de columns van Dorien Staal. Graag pak ik de draad hier weer op. Een paar weken geleden heb ik me helemaal ondergedompeld in Bauhaus. Niet de bouwmarkt, maar de beweging die nu ruim honderd jaar geleden in Duitsland is ontstaan. Het leven van de moderne mens vormgeven, was het doel van de Bauhausoprichters. Vanuit verschillende disciplines, waaronder ook dans, theater én architectuur, werd dit thema vormgegeven. In de verschillende werkplaatsen werden prototypes van behang, kleden, meubels en lampen gemaakt. Industriëlen kwamen deze bekijken en namen sommige ontwerpen in productie. Voor de producten werd ge- bruikgemaakt van de nieuwste technieken en materialen. Beton was toen zo'n nieuw materiaal. En met behulp van dit materiaal konden in korte tijd rijtjeshuizen in serie uit de grond rijzen. De snelle en goedkope huizen waren een oplossing voor de grote woningnood destijds. Déjà vu: 100 jaar later bevinden wij ons opnieuw in een woning- nood. Alleen beseffen we nu wat de impact is van ons doen en laten op de omgeving en op volgende generaties. We maken de overstap naar een circulaire economie en bij de inrichting van de ruimte worden water en bodem sturend. En als je iets anders wilt inrichten, moet je ruimte creëren door het oude eerst weg te ha- len. Het veranderen van een bestaande situatie naar een nieuwe situatie noemen we dan een transitie. Als programmamanager transitiepad kunstwerken bij Rijkswaterstaat mag ik me dagelijks bezighouden met de vraag 'hoe geven we de transitie naar 2030 vorm, waar we onze kunstwerken klimaatneutraal en circulair wil- len bouwen?'. In het begin zijn het kleine stappen. Wij verkennen bijvoorbeeld in projecten welke objecten kunnen worden herge- bruikt. En dat geldt ook voor betonnen elementen. Aan de ene kant lijkt het simpel en aan de andere kant loop ik tegen heel wat belemmeringen aan. Het is vallen en opstaan. Bauhaus 100 jaar later Maya Sule?is programmamanager van het transitiepad duurzame kunstwerken bij Rijkswaterstaat. Zij heeft civiele techniek in Duitsland gestudeerd en in verschillende domeinen van de GWW sector gewerkt. Samen met Karel Terwel zal Maya Sule gedurende een jaar invuling geven aan de column van Cement. Wil je reageren op deze column, stuur dan een email naar cement@aeneas.nl. CEMENT 3 2023 ?31 Ook op materiaalniveau worden stappen gezet. In proeftuinen worden diverse geopolymeerbetonmengsels aan de invloeden van de elementen blootgesteld. Basaltwapening wordt in pilots getest en het toepassen van hoogwaardig gerecycled beton komt in de volgende fase. Echter, voor mij gaat dit allemaal niet snel genoeg. De constructieve veiligheid mag niet in het geding komen en daarom beginnen we altijd bij de toepassing van nieuwe mate- rialen in onderdelen met een laag risico. Zoals het woord al zegt, kunnen we uitspraken over langetermijngedrag pas op lange termijn doen. En dat is juist niet wat 2030 is; geen lange termijn. Het is heel dichtbij. Dit moet anders en betekent weer terug naar de tekentafel. Wat is de essentie van de materialen? Josef Albers gaf in het Bauhaus les over het gebruik van materialen. De studenten kregen de op- dracht alle mogelijke potentieel uit een vel krantenpapier te halen. Na afloop van de les zei Albers tegen een collega, dat er maar één student was die de opdracht goed had uitgevoerd, door het vel te vouwen en het dan op zijn kant te zetten. Welk materiaal komt waar in een constructie het beste tot zijn recht? Hoe houd je het ontwerp simpel en goed onderhoudbaar en demontabel? Allemaal bekende vragen. En ik zie dat wij vragen en problemen nog steeds binnen de sector proberen op te lossen. De huidige aanpak voor de groeiende vraag naar woningen, energie en mobiliteit is onhoudbaar. Net als honderd jaar geleden, denk ik dat het helpt om vanuit verschil- lende disciplines naar de vraag te kijken hoe het leven van de moderne mens eruit zal zien. En in deze zoektocht neem ik mee dat de materialen die wij hiervoor gebruiken in de kringloop terug zullen gaan. Bauhaus 2023: ik nodig u uit om breder te kijken dan cement, beton en bouwen, en mee te doen waar Bauhaus 100 jaar geleden is gestopt. "Als je iets anders wilt inrichten, moet je ruimte creëren door het oude eerst weg te halen" "Het helpt om vanuit verschillende disciplines naar de vraag te kijken hoe het leven van de moderne mens eruit zal zien" 32? CEMENT 3 20 23 Welke punten van je meer ervaren collega's waardeer je het meest? Wat ik het meest waardeer in mijn meer ervaren collega's is de hoeveelheid parate kennis en ervaring waarover zij beschikken. En het inzicht in de constructie en het ontwerpproces dat daar- bij komt kijken. Ik heb veel be- wondering voor mensen met een eigen vakgebied, waarvan zij ook eigenaarschap uitstralen. Dit bewonder ik bij een schoen- maker die mij met één blik op mijn kapotte zolen kan uitleggen wat het probleem is, bij de fysio- therapeut die haar vinger precies op de pijnlijke plek kan leggen en ook bij mijn collega's, die bij een mailtje of belletje over een constructieve uitdaging, met een paar snelle sommetjes op hun Casio en een paar vluchtige lij- nen op hun ruitjes blok, diverse ontwerpalternatieven nalopen een oplossingsrichting bedenken. Dit inzicht en de kunde om dat om te zetten in oplossingen is iets wat ik bewonder en ook ambieer. Zou je jezelf liever als specialist of allrounder willen doorontwikkelen? Ik zou mijzelf graag als allrounder willen door ontwikkelen. De con -structie van een gebouw is een kr achtenspel waarbij elke ont - werpkeuze effect heeft op de rest v an het systeem. Om al deze on - derdelen samen te laten werken t ot een goed en solide integraal ontwerp, is een brede blik nodig om alle eindjes aan elkaar vast te knopen. Daarom vind ik het belangrijk om binnen mijn vak - gebied ervaring en kennis op te doen o ver de volle breedte van het vak. Met als doel om in de toekomst vanuit vogelvlucht naar een ontwerp te kunnen kijken, connecties te kunnen leggen en ontwerpoplossingen te kunnen vinden waarbij rekening wordt gehouden met het systeem als geheel. Daarbij is het natuurlijk ook van belang om je te realise - ren dat je als constructeur nooit alleen een gebouw neerz et en je daarom ook oog zal moeten hebben voor de andere discipli - nes binnen een bouwteam. "We moeten naar een toekomst waarin een duurzaam ontwerp geen unique sellingpoint meer is, maar dagelijkse kost van het constructeurswerk" In deze rubriek maken we kennis met Lisa van Iperen. Ze deelt zijn ervaring als jonge constructeur bij Pieters Bouwtechniek, onder meer bij een van haar eerste pro- jecten, een nieuw onderzoekslaboratorium in Houten. Hoe zal het vak constructeur zich in de toekomst ontwikkelen? Ik hoop en verwacht dat duur- zaamheid in de toekomst een grotere rol gaat spelen binnen het constructeursvak. Dat de thema's duurzaamheid en milieu-impact, naast v eiligheid, maakbaarheid en het kosten- plaatje, een leidende rol gaan spelen bij het maken van ont- werp k euzes. Ik denk dat het hierbij van belang is dat de constructeur zichzelf hierbinnen ook een rol toe-eigent door actief advies te geven vanuit het duurzaamheidspersepctief. Daarbij stel ik voor dat we naar een toekomst toewerken waarin een duurzaam ontwerp geen unique sellingpoint meer is v oor een gebouw, maar dat het onderdeel wordt van de dagelijkse kost van het con- structeurswerk. IR. LISA VAN IPEREN leeftijd 26 jaar opleiding bachelor Civiele Techniek aan de Universiteit Twente en master Building Engineering (Structural Design) aan de TU Delft afstudeerproject Flexible floor systems; the effectiveness of flexibility measures in improving the circularity of building componentswerkgever Pieters Bouwtechniek, Utrecht functie constructeur werkzaam sinds oktober 2021 baan gekregen door sollicitatie belangrijk in ontwikkeling mijn collega's, die de tijd nemen om mijn vragen te beantwoorden en mee te denken over mijn ontwikkeling eerste project Onderwijs- en sport- cluster Stadionpark rol bij eerste project constructeur Mijn mening de jonge constructeur Deze rubriek is tot stand gekomen in samenwerking met YouCon, de vereniging van en voor jonge constructeurs. CEMENT 3 2023 ?33 Mijn project Mijn rol Onderzoekslaboratorium Houten Een van de eerste projecten waarbij ik betrokken raakte, is een onderzoekslaboratorium in Houten. Het gebouw bestaat uit een middendeel van twee lagen dat een kantoor- en ontmoe- tingsfunctie heeft, met daarom- heen gevouwen een éénlaags laboratoriumgebouw. De hoofd- constructie in het laboratorium- gebouw bestaat uit prefab beton met geïntegreerde stalen liggers. Bij de kantoor- en ontmoetings- ruimte is gekozen voor hout als bouwmateriaal. Op de dakvloer van het laboratoriumgebouw komt een daklandschap met een mix van begroeiing en waterpartijen. Bij het ontwerpen van de dakvloer is rekeningen gehouden met de mogelijkheid om in de toekomst nog een laag bovenop het labo- ratoriumgebouw te realiseren. Wanneer dit in de toekomst aan de orde is, kan de daktuin plaat - selijk vervangen worden door éénlaags lichtgewicht volumes. Omdat het gewicht van het tuinpakket op die plekken dan vervalt, wordt de gewichtstoe- name van de opbouw groten- deels gecompenseerd. Het dak is tevens ontworpen zonder de in