1 Bouw parkeergarage, foto: Max Bögl Nederland BV 1 6? CEMENT 2 2021 De Albert Cuypgarage is een tweelaagse parkeergarage (fig. 2) van 260 m lang en 30 m breed, die plek biedt aan 600 auto's en 60 fietsen. Het zo optimaal mogelijk benutten van de beperkte vrije ruimte in de Oude Pijp stond in het project voorop; de komst van de garage heeft de leefkwaliteit bovengronds aanzienlijk verbeterd doordat de parkeerdruk is verlaagd én er boven - gronds meer ruimte is ontstaan voor groen, speelplaatsen en voetgangers en fietsers. De 2,5 m diepe gracht boven het garagedak is in ere hersteld (foto 3). Ontwerpfilosofie Het referentieontwerp van de gemeente Amsterdam voorzag in een drielaags garage die volledig tussen de bestaande kademuren inlag. Al tijdens de aanbesteding werd de eerste optimalisatie doorgevoerd. Vanuit de gedachte dat een minder diepe bouwkuip zou leidden tot het reduceren van onder andere het risico op schade aan de omrin -gende gebouwen én tot een enorme bespa - ring op materiaal en af te voeren grond, is het na enig puzzelen gelukt om het geëiste aantal parkeerplekken over twee parkeer- lagen te verdelen. Na gunning van dit Design, Construct & Maintain project heeft opdrachtnemer Max Bögl een bouwteam gevormd met alle be- drijven die betrokken waren bij de totstand - koming van de bouwkuip. In gezamenlijk - heid is een ontwerpfilosofie opgesteld met 'best for project' als uitgangspunt. Door in samenspraak tot een ontwerp te komen, kon worden voorgesorteerd op het minima - liseren van hinder en risico's voor de omge- ving. Dit leidde tot een 'slanke' constructie die gerealiseerd kon worden met de inzet van relatief licht materieel. Draagconstructie De constructie van de garage is bestaat uit prefab kolommen, permanente damwan - den, dragende prefab voorzetwanden en Grensverleggende parkeergarage In de Amsterdamse wijk de Oude Pijp, pal naast het Museumplein, is onder de Boerenwetering de Albert Cuypgarage gebouwd. Een uniek project, want niet eerder werd in Amsterdam een parkeergarage aangelegd onder een bestaande watergang (foto 1). Een van de innovaties was een geïntegreerde keldervloer, waarbij staalvezelversterkt onderwaterbeton in de eindfase samenwerkt met de daaroverheen gestorte constructievloer. Albert Cuypgarage gebouwd onder bestaande watergang met geïntegreerde keldervloer CEMENT 2 2021 ?7 een geïntegreerde keldervloer. De tussen- vloer is gemaakt van breedplaatvloeren met daaroverheen een druklaag. Deze is zo ont- worpen dat het, zij het met aanpassingen, mogelijk is om grote vloerdelen te verwijde- ren waardoor een dubbele hoogte ontstaat. Hierdoor is het mogelijk om de garage een geheel andere bestemming te geven. Er is in het ontwerp voor gekozen om de parkeerdekken zo ruim en overzichtelijk mogelijk te houden door alleen over de langsrichting van de garage één enkele rij kolommen toe te passen. Hierdoor krijgt de parkeerder het gevoel 'kolomloos' te parkeren. In de parkeerbeleving spelen de kolommen ? die in de eigen prefab-beton- fabriek van Max Bögl zijn gefabriceerd ? een grote rol. De kolommen, die elliptisch zijn uitgevoerd, zijn een mooi voorbeeld van samensmelting van esthetica, constructieve functionaliteit en de bijdrage aan het sociale veiligheidsgevoel (foto 4). Bouwkuip met geïntegreerde keldervloer De permanente damwanden zijn grond- en waterkerend en hebben tevens een construc- tieve functie in de fundering. Tijdens de bouw zijn ze gestabiliseerd met een stempelraam. De damwandsloten zijn dichtgelast om wa - terdichtheid in de gebruiksfase te kunnen garanderen. Een gebruikelijke oplossing voor de tijdelijke onderafdichting van een dergelijke diepe bouwkuip is de toepassing van een ongewapende onderwaterbetonvloer (OWB- vloer). Voor de eindfase wordt hier normaal gesproken een geheel nieuwe constructie- vloer overheen gestort, die is voorzien van traditionele wapening. Een probleem van deze oplossing is het risico op scheurvorming in zowel de OWB-vloer als de constructieve vloer, onder meer doordat de vervorming van de constructieve vloer wordt verhinderd door de OWB-vloer. Het is ook mogelijk de constructievloer te laten samenwerken met het onderwaterbe- ton. In dat geval kan de OWB-vloer worden uitgevoerd met staalvezelversterkt beton (SVOWB-vloer) (fig. 5). Dit principe is voor het eerst op grote schaal toegepast bij de Albert Cuypgarage. Hier werd een SVOWB-vloer van 900 mm dik met een op te storten construc- tievloer van 300 mm dik gecombineerd. 2 Impressie van de parkeergarage, bron: ZJA 2 STEPHAN VAN TILBURG MSC Technisch manager parkeergarages (o.a. van de Albert Cuypgarage) Ingenieursbureau Amsterdam IR. RUUD ARKESTEIJN Specialist ondergronds bouwen Mobilis TBI (destijds werkzaam bij ABT bv) IR. CAROLINE WAGNER Contractmanager (o.a. van de Albert Cuypgarage) Max Bögl Nederland BV auteurs 8? CEMENT 2 2021 Een dergelijk geïntegreerd concept maakt de keldervloer slanker waardoor er minder diep ontgraven hoeft te worden. Construc- tief gezien maakt deze toepassing een grote spreiding van de belastingen uit de bovenge- legen gracht mogelijk. De geïntegreerde vloer is namelijk circa 20 keer (buig)stijver dan een traditionele keldervloer van 400 mm dik en ongeveer drie keer sterker ten aanzien van buigende momenten en dwars - krachten. De totale constructie gedraagt zich als het ware als een stijve plaat. Hierdoor ontstaat evenwicht tussen de op- waartse waterdruk onder de keldervloer en de neerwaartse belastingen vanuit de kelderconstructie en het water in de gracht [6]. Het resultaat: een beperkte belasting op palen, wat het gebruik van slanke GEWI- palen mogelijk maakt die zowel op trek als op druk optimaal worden benut. Overigens kan er ook voor worden gekozen om in de traditionele bouwwijze lokaal poeren/korven te integreren in de OWB-vloer. Ook dan kan de totale ontgra - Toepassing van een geïntegreer- de keldervloer beperkt de belas- ting op palen, wat het gebruik van slanke GEWI-palen mogelijk maakt PROJECTGEGEVENS project Albert Cuypgarage opdrachtgever Gemeente Amsterdam (Stadsdeel Zuid)IPM-team opdrachtgever Ingenieursbureau Amsterdam opdrachtnemer Max Bögl Nederland BV architect ZJA constructeur Van Rossum Raadgevende Ingenieurs B .V. ontwerp keldervloer ABT geotechnisch adviseur CRUX duikbedrijf DCN Diving ontgravings- werzaamheden de Vries en v/d Wiel damwanden- werkzaamheden Beens GEWI-palen VSF opening 2018 3 4 3 De 2,5 m diepe gracht bovenop de garage is na het gereedkomen in ere hersteld, foto: Jeroen Musch 4 Bouw prefab kolommen en vloerdelen, foto: Max Bögl Nederland B.V. CEMENT 2 2021 ?9 5a 5b 5 Visualisatie verschil in bouwprincipes voor een traditionele bouwwijze met een volledig ongewapende OWB-vloer, ook ter plaatse van de kolomposities (a), t.o.v. de geïntegreerde keldervloer (b) vingsdiepte en constructiehoogte worden gereduceerd. De vloerdelen buiten de geïn - tegreerde poeren blijven dan echter geschei - den zoals eerder beschreven; de eerder genoemde verschillen ten aanzien van stijf - heid, sterkte, paalreacties en waterdichtheid blijven daardoor van kracht. Ontwerpmethodiek Het ontwerpproces van een geïntegreerde keldervloer is vergelijkbaar met die voor een traditioneel ontwerp; zeker voor de be- schouwing van de eindfase. Een belangrijk verschil is dat de SVOWB-vloer niet alleen een tijdelijke functie heeft, maar ook een bijdrage levert aan de krachtsafdracht in de eindfase. Ten aanzien van de levensduur (milieuklasse) en betonsterkteklasse zal die eindfase maatgevend zijn. Bovendien wordt een traditionele (ongewapende) OWB-vloer, conform de herziene versie van CUR-Aanbe- veling 77 [1], niet expliciet ontworpen op waterdichtheid [3]. Om een droog stortvlak te garanderen en voor een goede kwaliteit van de aanhech - ting, is beheersing van lekkage een aan - dachtspunt. Dat is de primaire reden om staalvezelbeton toe te voegen; de staalvezels zorgen voor een taai buigscheurgedrag [7]. Dit resulteert in scheurwijdtebeperking, wat weer zorgt voor een beheersing van het risico op lekkages. Dit geldt ook voor het risico op krimpscheurvorming, dat vooral bij lang - werpige bouwkuipen realistisch is. De SVOWB-vloer is ontworpen volgens de ontwerpmethodiek zoals beschreven in [8] met extra aandacht voor scheurwijdte- beheersing. Verdeuveling? Het is belangrijk dat de SVOWB-vloer en de constructieve vloer constructief worden gekoppeld. De GEWI- staven steken daarom door tot in de con - structievloer. Dit is echter niet voldoende voor een garantie van samenwerking over de horizontale stortnaad. Om schuifkracht over te brengen is de SVOWB-vloer opge- ruwd en zijn deuvels aangebracht. Dit zijn gebogen wapeningstaven Ø14 mm die in een stramien van 1 x 1 m² in de SVOWB-vloeren zijn geboord (foto 6). Deze deuvels hebben een dubbele functie. Naast de verdeuveling zijn ze ook ontworpen op een beschouwing van een onvoorziene opbouw van waterdruk over de horizontale stortnaad voor als er lokaal toch delaminatie zou optreden (extra robuustheidscheck). Daarnaast kan de bovenzijde van de deuvels ('wandelstokjes') worden gebruikt om de bovenwapening af te stellen. BETONPRIJS De Albert Cuypgarage won diverse prijzen, waaronder de Betonprijs in 2019, de Award of Excellence voor Architectural Achievement, de Architizer A+Awards en de ESPA Gold Award 2018 (van de European Parking Association). Traditionele bouwwijze Geïntegreerde keldervloer 10? CEMENT 2 2021 GEWI-palen? Alle GEWI-palen zijn voorzien van minimaal twee schotels. Eén schotel zit bovenin de SVOWB-vloer ten behoeve van de trekbelasting in de bouwfase. Voor de veld - palen, die ook in de eindfase vooral op trek worden belast, zit een tweede schotel in het op te storten vloerdeel. Deze schotels vol - doen met een kleine diameter, omdat deze in basis dezelfde functie hebben als de deuvels. Ter plaatse van wanden en kolommen (met resulterende drukkrachten in de palen) zit een tweede schotel onderin de SVOWB-vloer (fig. 5). De ervaringen opgedaan tijdens de realisatie van de Albert Cuypgarage hebben geleid tot een aanvulling van de CUR-richtlij - nen voor het toepassen van GEWI-palen. Constructievloer? De wapening in het op te storten deel van de constructievloer is ont- worpen op basis van scheurwijdtebeheer- sing conform waterdichtheidsklasse TC1 van NEN-EN 1992-3. Vanuit het ontwerp zorgt dit vloerdeel primair voor de waterdichtheid. In de SVOWB-vloer is weliswaar nog een per- manente normaaldrukkracht aanwezig van - uit stempelwerking (deze zou hiermee zelfs voldoen aan een waterdichtheidsklasse TC2), maar die is alleen te garanderen in de dwarsrichting van de garage en niet in de langsrichting. Door de totale dikte van 1200 mm van de geïntegreerde vloer ontstaat een grote effectieve hoogte waardoor de buigcapaciteit van de vloer voor opbollende momenten voldoende is voor UGT-toetsingen zonder bijlegwapening. Ter plaatse van de steun - puntsmomenten onder de kolommen zijn in de SVOWB-vloer en de constructieve vloer extra wapeningskorven toegepast. Hierdoor ontstaat lokaal een hybride con - structie met staalvezels en wapening. Ter plaatse van de wanden waren de momenten beperkt en konden geïntegreerde korven achterwege blijven (doordat de wanden alleen dragend waren en niet waterkerend). Wapening De wapeningskorven in de SVOWB-vloer onder de kolommen vormen een geïnte- greerde 5-paals-poer op verzwaarde GEWI- palen (fig. 7, 8, 9). De middenpaal zit direct onder de kolom waardoor de ponskracht wordt gereduceerd en er geen dwarskracht- wapening nodig is in de korven. Hierdoor was het tijdens de onderwaterbetonstort mogelijk om ook binnen de korven beton te storten met de betondobber. Vanwege het regelmatige bouwstramien zit er veel repetitie in de bouwwijze. De 47 wa - peningskorven onder de kolommen zijn op twee uitzonderingen na volledig identiek (fig. 7a en 8). De korven zijn over de GEWI-staven geplaatst en zijn onder water (door de duikers) op de vier hoekpalen vastgelast aan de onder - ste schotels met behulp van vooraf aange - brachte strips (fig. 7b). Vastlassen is een ver - eiste om te kunnen garanderen dat de korven niet verplaatsen/roteren tijdens de stort Om schuifkracht over te brengen, steken de GEWI- staven door tot in de constructie- vloer, is de SVOWB- vloer opgeruwd en zijn deuvels aan - gebracht 6 Onderwaterbetonvloer met bovenkant van de GEWI's en ingeboorde 'wandelstokken', foto: Nico Alsemgeest 6 CEMENT 2 2021 ?11 van het beton. Voor een vloeiende doostroom van het beton, is de hoofdwapening in dwars- richting gebundeld zodat er maaswijdtes van minimaal 250 mm ontstonden. Mede hier - door waren geen sparingen in de wapening of lokale aanpassing van maaswijdtes nodig om de korven over de GEWI-staven te kunnen plaatsen. Na fixatie van de korf is de bovenste schotel op de palen geplaatst. De wapeningskorven zijn in 3D gemo- delleerd met Revit. Het traject van ontwerp, via afstemming met duikers en pompbe- drijf, tot aan de bestelling en logistiek kon hierdoor in één vloeiende procesgang wor- den doorlopen. De wapeningskorven, inclu - sief hijsogen en lasstrips, zijn op de bouw - plaats geleverd. Uitvoering Een innovatieve en slanke keldervloer brengt uiteraard risico's met zich mee in de uitvoering. Een belangrijke uitdaging was het garanderen van de aangehouden tole- ranties voor de wapeningskorven. In het verleden is vaak gebleken dat geïntegreerde korven in OWB-vloeren werden meegeno- men of opgeduwd door het stortfront. Dit risico is beheerst door de eerdergenoemde fixatie op de schotels van de GEWI-palen door middel van lasverbindingen. De hoog - teligging is geborgd door grondige controles op de hoogteligging van de diepe schotels. Een andere zorg betrof de verdeling van vezels in de SVOWB-vloer en het vinden van de juiste vloeimaat van het betonmeng - sel, zodat het beton zich tijdens de stort gelijkmatig zou verdelen en vezels zich niet zouden ophopen. Hiervoor is vooraf onder leiding van de betontechnoloog van Max Bögl een pomp- en stortproef gedaan: er is onder water een sleuf volgestort met het be- oogde betonmengsel. Hierin waren ook twee Een belangrijke uitdaging was het garanderen van de aan - gehouden toleran ties voor de wapenings- korven 7a 7b 8 7 3D-model van (a) standaard wapeningskorven en (b) de opgelaste strip (groen) 8 Doorsnede wapeningskorven onder kolommen 12? CEMENT 2 2021 vergelijkbare wapeningskorven geplaatst. De doorstroom van de beton bleek goed, ook door de korven heen. Kernboringen wezen uit dat de vezelverdeling varieerde van circa 25 tot 35 kg/m³; acceptabel voor dit type (massa)beton in relatie tot de ontwerpme- thodiek. Tijdens de stort zelf is de vezeldose- ring gecontroleerd door monstername van - uit de betonmixers op de bouwlocatie. Mede door de proeven en integrale aandacht voor risicobeheersing in de werkplannen, is de uitvoering van de werkzaamheden naar tevredenheid verlopen. De stort verliep soe- pel en de (ingemeten) plaatsingsonnauw - keurigheden van korven en palen vielen ruim binnen de acceptabele marges vanuit het ontwerp. Waterdichtheid De waterdichtheid van de geïntegreerde keldervloer was goed, zeker in vergelijking tot vergelijkbare projecten met traditionele keldervloeren. De scheurvorming aan het oppervlak bleek lokaal wel groter dan bere- kend. Een deel van deze scheuren gaf ook meer lekkage dan de volgens TC1 acceptabele 'vochtplekken'. Deze plekken zijn geïnjec- teerd. Dat een deel van de relatief grote scheurwijdtes aan de bovenzijde van de vloer geen lekkage vertoonde, is te verklaren doordat de kans op watervoerende scheuren in de beide vloerdelen die met elkaar in ver- binding staan zeer klein is, en doordat de vloer is 'voorgespannen' door de stempel - druk vanuit de permanente damwanden. 9 10 9 Uit SVOWB-vloer stekende wapeningskorven, foto: Nico Alsemgeest 10 Verplaatsbaar ponton en betonpompen tijdens de vier dagen en nachten durende stort van de SVOWB-vloer, foto: Jeroen Musch LITERATUUR 1?CUR-Aanbeveling 77:2014 - Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren. 2?Hagenaars, P., Galjaard, J., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (1) ? Corrigeren onvolkomenheden en aansluiting op Eurocode. Cement 2013/3. 3?Hagenaars, P., Winter, E., Galjaard, J., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (2) ? Inhoud en achtergronden van herziene rekenregels ongewapende onderwaterbetonvloeren. Cement 2015/3. 4?Arkesteijn, R., Hagenaars, P., Winter, E., Veen, C. van der, Herziening CUR-Aanbeveling 77 (3) ? Enkele aspecten aanbeveling over onderwaterbetonvloeren nader beschouwd. Cement 2015/8. 5?Winter, E., Arkesteijn, R., Barten, P., Herziening CUR-Aanbeveling 77 (4) ? Rekenvoorbeelden over onderwaterbetonvloeren. Cement 2017/4. 6?Arkesteijn, R., Albert Cuypgarage - Water funderen op water. Civiele Techniek 7-2017. 7?Arkesteijn, R., Menting, M., Staalvezelversterkt onderwaterbeton. Cement 2013/3. 8?Arkesteijn, R., Rekenen aan onderwaterbeton met staalvezels. Cement 2014/2. CEMENT 2 2021 ?13