Outside the box, uitdagend en creatief. Begrippen die van toepassing zijn op de engineering maar zeker ook op het produceren en monteren van de liggers voor het combidek van station Lansingerland Zoetermeer. Een steunpunt tussen de beide weghelften van de A12 was niet mogelijk. De uitzonderlijk lange en hoge prefab kokerliggers overspannen daarom in één keer de gehele A12 in beide rijrichtingen, inclusief de vluchtstroken en een fietspad. Met creatief denkwerk is het gelukt de liggers opvallend licht en hanteerbaar te houden. De montage vormde het sluitstuk van een bijzonder uitdagend proces.
30? CEMENT 5 2019
1
Toekomstbestendig vervoersknooppunt 2
IR. HEROEN
STURKENBOOM RC
Senior Constructeur / Projectcoördinator Spanbeton BV
auteurs
1 Dek met liggers
Prefab
liggers
Outside the box, uitdagend en creatief.
Begrippen die van toepassing zijn op de
engineering maar zeker ook op het
produceren en monteren van de liggers voor
het combidek van station Lansingerland
Zoetermeer. Een steunpunt tussen de beide
weghelften van de A12 was niet mogelijk.
De uitzonderlijk lange en hoge prefab
kokerliggers overspannen daarom in één
keer de gehele A12 in beide rijrichtingen,
inclusief de vluchtstroken en een fietspad.
Met creatief denkwerk is het gelukt de
liggers opvallend licht en hanteerbaar te
houden. De montage vormde het sluitstuk
van een bijzonder uitdagend proces.
Station Lansingerland Zoetermeer
ING. DIRK POST RC
Senior Constructeur Spanbeton BV
CEMENT 5 2019 ?31
2 Plaatsing kokerliggers
Het combidek bestaat uit vijf
overspanningen.
De drie middelste
zijn uitgevoerd met kokerliggers (type
SKKD, foto 1 en 2) en de meest noordelijke
met volstortliggers (type SJPFlex). Het
meest zuidelijke veld is een staal-betoncon -
structie. Vooral het tussenveld wat de A12
overspant, bleek een uitdaging. In dit artikel worden de kokerliggers
beschreven. Extra achtergrondinformatie
over opbouw van het dek, de onderbouw en
afmontage is te vinden in het artikel 'Dek en
onderbouw'.
Belastingen liggers
Op het dek moest rekening worden gehouden
met veel verschillende en bijzondere rusten -
de en veranderlijke belastingen, zoals de be-
lastingen uit de stationsoverkapping, de trap-
penhuizen en de zeer zware randelementen. Tussen de liggers van het dek bevinden
zich voegen van ongeveer 40 mm breed. Met
deze voegen kunnen montagetoleranties, to-
lerantie in de liggerbreedte en horizontale
kromming van de ligger worden opgenomen.
Het veld wordt echter op verschillende plaat-
sen over de gehele lengte onderbroken door brede zones ten behoeve van boombakken,
trapvides en leidingstroken. Dit zorgt voor
een discontinuïteit in de liggerverdeling.
Met name het gewicht van een boom -
bakstrook bleek niet te kunnen worden ge-
dragen door enkel de 'kale' prefab liggers,
zonder druklaag aan weerszijden van deze
strook. Een fasering in het aanbrengen van
de druklagen was noodzakelijk. Er zijn daar-
om meerdere berekeningen gemaakt voor de
krachtsverdeling in het dek in de verschillen -
de fasen van het bouwproces. De resultaten
hiervan zijn vervolgens gecombineerd.
Beperken liggergewicht
Als de liggers volgens het oorspronkelijke
ontwerp zouden zijn gemaakt, zou één ligger
ongeveer 200 ton wegen. De handeling van
zulke zware liggers vraagt de nodige aan -
dacht. Er was een reëel risico dat er geen
transportvergunning zou worden afgegeven.
Daarnaast is er maar een zeer beperkt aan -
tal transportmiddelen en kranen beschik -
baar die dergelijke liggers veilig kunnen
vervoeren of hijsen. Het was daarom van belang het ge-
wicht van de liggers te beperken zonder dat
Voor gewichts
reductie is
gebruik gemaakt
van liggers met
een variabele
hoogte en een
geoptimaliseerde
doorsnede
2
32? CEMENT 5 2019
Toekomstbestendig vervoersknooppunt 2
dit ten koste zou gaan van de draagcapaci-
teit van het dek.
Versmalde kokerliggers
De grootste slag werd geslagen door al in
een vroeg stadium mee te denken met de
ontwerpende partijen. Er is gekozen voor
kokerliggers met daarboven een druklaag.
Een dek bestaande uit kokervormige liggers
geeft immers het meest slanke en lichte
resultaat. Door versmalde kokerliggers toe
te passen met een breedte van 1160 mm in
plaats van de standaard 1480 mm werd een
gewichtsreductie van 11,5% per ligger gerea -
liseerd.
Brede onderslagbalken
Daarnaast zijn in overleg de onderslagbal -
ken breder gemaakt waardoor de overspan -
ning van de liggers kleiner werd. De ligger-
lengte kon hierdoor beperkt blijven tot 61 m.
Variabele hoogte
De overige gewichtsbesparing moest in de
detailengineering worden behaald. Er is ge-
bruikgemaakt van liggers met een variabele
hoogte. In het hart van de overspanning is
de liggerhoogte conform het oorspronkelijke
ontwerp 2250 mm. Dichter bij de oplegging
kon dit worden verlaagd naar 1850 mm
(fig. 3). Deze hoogtereductie nabij de koppen
gaf een extra gewichtsbesparing van 7%. Op de verlaagde doorsnede zijn, tus-
sen de uitstekende wapening, polystyreen -
blokken gelijmd. Dit om te voorkomen dat
er hier in het werk zeer dikke druklagen
moesten worden gestort, die voor een toe-
name zouden zorgen van het gewicht op de
onderbouw.
Optimaliseren doorsnede
Een verdere afname van het gewicht is ge-
vonden in het optimaliseren van de door-
snede. De dikte van de flenzen en lijven is
nergens groter dan wat minimaal benodigd
was voor het aanbrengen van de voorspan -
ning en het afwapenen met voldoende dek -
king. De lijven zijn 154 mm dik waar 188 mm
standaard is (fig. 4). In de 251 mm dikke
onderflens past exact het benodigde aantal
van 99 voorspanstrengen Ø15,7.
Korte massieve einden
De massieve einden aan de kop van de ligger
zijn bijzonder kort gehouden. Dit geeft naast
gewichtsbesparing uiteraard wel extra wa -
pening om de kracht uit de drukboog goed
weg te leiden.
Totale gewichtsreductie
Uiteindelijk is het gelukt het totale gewicht
van een ligger omlaag te brengen van 200 tot
172,25 ton. Een gewicht nog net binnen het
toelaatbare voor zowel het interne transport
in de fabriek als het externe transport naar
de bouwplaats.
Opbuiging
Een randvoorwaarde bij engineering van de
liggers was dat deze in de gebruiksfase, als
alle rustende belasting aanwezig is, niet mo-
gen doorbuigen. Dit betekent dat de liggers
voordat ze worden belast, aanzienlijk moe-
ten opbuigen. Dit wordt doorgaans gereali -
seerd met behulp van de voorspanning on -
der in de liggers. Omdat het aantal toe te
passen strengen begrensd is door de geopti -
maliseerde doorsnede, was er maar een be-
perkte marge aanwezig tussen de berekende
en de vereiste opbuiging. Daarom was het
3 Langsdoorsnede over het hart van de ligger
4 Doorsnede van de kop van de ligger (a) en in het hart van de overspanning (b) CEMENT 5 2019 ?33
3 4a
4b
5
5 Ligger, kort na productie in de fabriek van Spanbeton6 Transport naar de tijdelijke opslag
7 Hijsen van de liggers met twee kranen aan één zijde
7
6
34? CEMENT 5 2019
Toekomstbestendig vervoersknooppunt 2
worden liggers gehesen met aan elk ligger-
eind één kraan, dus met twee kranen. Ech-
ter, hier kon aan één zijde de kraan niet
dicht genoeg bij het oplegpunt komen. Hier-
door moest hij te ver reiken en kon het lig -
gergewicht niet meer worden gedragen. Het
was daarom noodzakelijk aan deze zijde een
tweede kraan in te zetten (foto 7). De liggers werden op de gebruikelijke
wijze met twee kranen, dus aan elke kop
één, van de vrachtwagen getild. Op het mo-
ment dat de zwaarst belaste kraan aan zijn
capaciteit zat, werd daar een tweede kraan
bijgezet. Met behulp van een evenaar was
het mogelijk het liggergewicht aan die zijde
over beide kranen te verdelen.
Tijdelijke oplegging
De liggers zijn in de gebruiksfase aan beide
zijden opgelegd op één staalplaatgewapend
rubber oplegblok. Het monteren van deze
balken op alleen deze oplegblokken werd
echter als een te groot risico gezien. Door het
hoge zwaartepunt van de liggers en de
dwarsverkanting waarin ze worden geplaatst
(de liggers liggen niet volledig horizontaal
maar worden met een kleine dwarshelling
geplaatst, onder andere voor de afwatering
van het dek), zijn ze na montage namelijk
nog tamelijk instabiel. Indien ze na plaatsing
door een andere ligger in de kraan zouden
worden aangetikt, zou dit grote gevolgen
kunnen hebben. Daarom is ervoor gekozen
aan weerszijden van het oplegblok een tijde-
lijk extra steunpunt te creëren, die gelijk na
montage handvast zijn aangedraaid (foto 8).
Ervaringen
Door als prefab-liggerleverancier vroegtijdig
bij het ontwerpproces betrokken te worden,
zijn tijdig de knelpunten in beeld gebracht.
Dankzij intensieve samenwerking, creatief
denkwerk en speciale aandacht binnen alle
disciplines is dit project met bijzonder lange
en toch relatief lichte liggers succesvol tot
stand gebracht. Momenteel zijn alle werkzaamheden
van Spanbeton gereed en is het dek al gro-
tendeels in gebruik (foto 9 en 10).
Vanwege het
risico met
het transport
is gekozen voor
een tijdelijke
opslag nabij de
bouwplaats noodzakelijk om voor vrijwel elke liggerposi -
tie in het dek een afzonderlijke opbuigings-
controle uit te voeren. Een extra complicatie was het feit
dat er minder ervaring was met het gedrag
van deze liggers. Niet alleen is de doorsnede
verlopend, ook het storten van het beton
duurde aanzienlijk langer dan dat door-
gaans gebruikelijk is gezien de complexiteit
van de ligger en de hoeveelheid beton. Op
voorhand is hier dan ook een uitgebreide
analyse van gemaakt. Ook tijdens en na pro-
ductie is er veel aandacht geweest voor de
opbuiging van de liggers. Er is veel zorg besteed aan het beton -
mengsel, de verwarming van de mal en de
ontspanprocedures. Na ontkisten is een in -
tensief meetprotocol aangehouden. Dit alles
heeft succes gehad. Uiteindelijk bleken de
liggers netjes conform de berekening op te
buigen.
Transport en montage
Alle liggers van het gehele dek over de A12
moesten worden geplaatst tijdens één week -
end, waarbij de A12 ter plaatse volledig afge-
sloten zou zijn voor alle verkeer. Het was een
complex logistiek proces waarbij risico's zo
veel mogelijk vooraf moesten worden uitge-
sloten. Het vervoer van de 31 bijzonder lange,
hoge en zware liggers van het fabrieksterrein
naar de bouwplaats in zo'n korte periode
bleek in dat proces een te groot risico. Daar-
om is er gekozen voor een tijdelijke opslag
nabij de bouwplaats. Er zijn verrijdbare
portaalkranen geplaatst en draglineschotten
waarop de liggers kwamen te rusten. Tijdens
een vakantieperiode zijn al de liggers daar
probleemloos naartoe gebracht. Het tijdelijke
opslagterrein is na de montage van dit on -
derdeel nog een tweede maal gebruikt. Nu
om de liggers van het veld over het spoor op
te slaan. Ook deze liggers moesten in twee
nachten tijdens een buitendienststelling van
het spoor worden gemonteerd.
Een bijzonder aspect bij het plaatsen van de
liggers over de A12 was het hijsen van de lig -
gers met drie kranen tegelijkertijd. Normaal
8
9
10
8 Montage op oplegblok en tijdelijke ondersteuningen
9 Overzicht zijkant, onderkant
10 Onderkant dek CEMENT 5 2019 ?35
Reacties