artikel

Maastunnel als proeftuin voor betonreparatie

infra 2160

Maastunnel als proeftuin voor betonreparatie

Het is een unicum in Nederland: herstel van een complete tunnelvloer wegens betonrot. De Combinatie Aanpak Maastunnel deed uitgebreide proeven met vezelbeton voor de complexe restauratie van Europa’s oudste afgezonken tunnel.

Hoe verder je vanaf de bouwkeet op de zuidelijke Maasoever de gapende tunnelmond inloopt, hoe helser het kabaal en de hitte. Een boormachine drilt gaten voor stekeinden op de plaats waar de nieuwe rijvloer moet komen. Ondertussen stort een truckmixer van Dyckerhoff Basal een nieuw vloerveld op het diepste punt van de tunnel, 25 meter onder NAP. De chauffeur moet daarna zijn wagen 500 meter achteruit rijden om weer bij het daglicht te komen. Een eindje verderop straalt een slooprobot met een krachtige waterstraal de dikke wapeningsstaven van een volgend stuk van de ondervloer bloot. Dankzij de computerbesturing kan hij het ‘hydrojetten’ net iets nauwkeuriger dan een bouwvakker en – heel belangrijk – met beduidend minder  trillingen. Want er mag dan het nodige geweld aan te pas komen, er wordt hier wel gewerkt in een Rijks­monument.

“Bij alles wat we doen staat die monumentstatus voorop”, vertelt Alex Gellweiler, projectleider namens de gemeente  Rotterdam. “Slopen doen we met minimaal geweld en bouwen doen we aan de hand van een restauratiearchitect.” De monumentenstatus bepaalt bijvoorbeeld dat de deels verrotte en daarom gesloopte rijvloer in dezelfde opzet moet terugkeren. Mét de ondergelegen luchtkanalen. De tunnel heeft de kanalen voor die functie niet meer nodig, want de nieuwste tunnelventilatoren  komen erin. Ze fungeren straks als kabelkokers.

Asbestbekleding

Dat de Maastunnel een serieus probleem had, kwam in 2011 aan het licht na de asbestsanering in deze vroegere ventilatiekanalen. Toen de asbestbekleding eruit was, zagen inspecteurs op talloze plaatsen betonrot. Wapening lag niet alleen bloot aan de onderkant van het rijdek, maar ook in de ondervloer die op de bodem van de Maas rust. De rijvloer van de 1070 meter lange tunnel werd in 1939 gebouwd bovenop de wanden van een perskanaal met ter weerszijden zuigkanalen. Loodrijke benzinedampen werden langs het tunneldak afgezogen en via de ondergelegen 2,30 meter hoge zuigkanalen afgevoerd naar de pomphuizen op beide rivieroevers. Via het perskanaal kwam verse lucht binnen. “Door een iets andere opzet bij het perskanaal is de rijvloer om de 3 meter in dwarsrichting gescheurd”, vertelt Gellweiler. “Doordat daar jarenlang water en chloride doorheen zijn gesijpeld, ontstond betonrot, ook in de ondervloer.”

Sterker dan gedacht

TNO-onderzoek wees uit dat zeker 40 procent van het beton was aangetast. Ondanks aanzienlijke vermindering van de wapeningshoeveelheid was de constructieve veiligheid niet in gevaar, bleek bij doorberekening met behulp van de 3D Eindige-Elementenmethode. De Maastunnel bleek zelfs sterker dan gedacht. In de jaren dertig zijn de tunnelsegmenten in het bouwdok in de Heysehaven (op Heijplaat) gebouwd zonder het dak – dat kwam er later pas op. Voor de vaartocht over de rivier naar de afzinklocatie kreeg de onderconstructie daarom extra wapening, om knikken te voorkomen. Deze ‘transportwapening’ geeft de vloer nu extra sterkte.  Dat komt mooi uit, want het betekent dat Mobilis zonder zorgen de bovenste 12 tot 15 centimeter van de ondervloer kan verwijderen. Dat gebeurt telkens in vakken van 6 meter.

Rijvloer

Betonrot

Aan de onderkant van het rijdek is nog een deel van de blootliggende wapening te zien.

In de oostbuis gebeurt momenteel wat de westbuis het afgelopen jaar onderging. Alleen net iets efficiënter, want al doende leert men. De rijvloer, die op 2,30 meter boven de ondervloer ligt, zaagde Mobilis er in eerste instantie in zijn geheel uit. In de tweede buis knabbelde een sloopkraan de 30 centimeter dikke betonlaag er stukje bij beetje uit. Dat blijkt toch net iets doeltreffender dan het zware zaagwerk. De slooprobot spuit momenteel in zijn eentje met 1000 bar waterdruk de  bovenlaag van de 1,10 meter dikke  ondervloer eruit en ontroest de aangetaste wapening. In de westbuis deed hij het samen met een collega-robot. “Door aanpassingen in de logistiek doen we het nu met een. Dat gaat bijna net zo snel”, vertelt Dieter van Staveren, projectleider van Mobilis. “Twee robots in één buis zorgden voor opstoppingen.”

Aan het verwijderen van het enorme gewicht – een kilometer betonvloer plus ondersteunende wanden – gingen uitgebreide evenwichtsberekeningen vooraf. Grote vraag: zou er gevaar zijn voor opdrijven van de tunnel? Dat blijkt niet het  geval, mits er voldoende grondpakket op het tunneldak ligt. Elke maand meet daarom een peilboot van Paans van Oord of de afdeklaag nog minstens  2 meter dik is.

Kunststofvezels

De Combinatie Aanpak Maastunnel, waarin TBI-bedrijven Croonwolter&dros en Mobilis én de gemeente Rotterdam gebroederlijk samenwerken in een maatwerkcontract, deed liefst anderhalf jaar onderzoek naar de ideale betonmix. Het mengsel moet goed hechten aan het bestaande beton van de ondervloer en het nieuwe rijdek moet bestand zijn tegen krimp en buiging. Bovendien moet de mix goed verwerkbaar zijn en goed te verdichten. In het laboratorium werden verschillende kunststofvezels, grindgradaties en toeslagstoffen beproefd. Daarna werd onder de rijvloer een proeftuin aangelegd voor het testen van vijf verschillende mengsels. Dat gebeurde al voor de start van de uitvoering, tijdens nachtelijke buitendienststellingen van de tunnel. Na krimp-, corrosie- en driepuntsbuigproeven rolde een ideale mix uit de bus. Zeker iets heel exotisch? “Nou, je kunt het niet in een zakje bij de Gamma halen, maar eigenlijk is het een redelijk traditioneel mengsel”, lacht  Gellweiler. “Alleen zitten er vezels in.”

Vanaf een kruiwagen

Momenteel wordt daarmee de ondervloer in 96 vakken van 6 bij 6 meter  opnieuw aangestort. Als dat klaar is, kan de bouw van de nieuwe rijvloer
beginnen. De gebruikte betonsterkte is relatief hoog (C50/60). Uit kernboringen bleek dat het beton uit 1940 een sterkteklasse heeft die varieert van B50 tot B80.  “Het verloop in sterkte is groot, want in die tijd schepten de bouwvakkers het bij wijze van spreken gewoon vanaf een kruiwagen door elkaar”, zegt Van
Staveren. “Wij hebben op B50 gestuurd.”

De aannemer kan Peri-bekistingen gebruiken voor terugbouwen van de wanden van de pers- en zuigkanalen, maar de rijweg erbovenop moet apart uitgekist worden met een tafelbekisting. Breedplaatvloeren waren niet toegestaan, met het oog op de monumentenstatus. Een membraanlaag op de rijvloer moet voorkomen dat in de toekomst opnieuw chloride kan indringen.

Zwaartransportwagentjes

Betonrot

Een sloopkraan is bezig met het slopen van de rijvloer.

De vervanging van de dwarsventilatie door langsventilatie vergde onlangs nog een omvangrijke ingreep. De aannemer zaagde aan het begin van de tunnel een 1 meter dikke plak van 6 bij 20 meter uit het betonnen tunneldak. In het kolos­sale gat komen de omvangrijke nieuwe ventilatoren te hangen, een stukje achter de plek waar nu tijdelijke ventilatoren hangen. Voor de tunnelmond staat nog een rij zware stalen bokken, waarop het dakdeel tijdelijk rustte.

Zwaartransportwagentjes rolden de 300 ton zware betonschijf ernaartoe. Vanaf de bokken kon hij eenvoudig worden weggetakeld.  Verderop in de tunnel wordt nog druk gewerkt met diamantzagen om  openingen te maken voor nieuwe kabel­tracés ten behoeve van detectielussen in het wegdek.  Mobilis werkt op deze punten samen met TBI zusteronderneming Croon­wolter&dros. Zij verzorgt onder meer  de vervanging van de oude lagedruk  natriumverlichting die de tunnel zijn  typische oranjegele gloed gaf. De vervangende led-verlichting heeft dezelfde kleur, maar is veel energiezuiniger en kan bovendien bij incidenten direct overschakelen op wit licht. Alle circa dertig installaties worden ook vervangen, met het oog op de tunnelveiligheidswet.

Ornamenten

Een ander zusterbedrijf, Nico de Bont, helpt bij het restauratiewerk. In samenwerking met de restauratiearchitect  verzorgt de specialist van het TBI-concern onder meer de reparatie van het beton bij de tunnelmond. De ornamenten die de entrees flankeren en de open keerwanden met hun typerende golfjespatroon worden hersteld. Waar nodig  gebeurt dat met een reparatiemortel. Een beschermende laag over het oppervlak in de kleur van het oorspronkelijke beton moet aantasting in de toekomst voorkomen. Schoonmaken van het  natuursteen gebeurt met behulp van kalkwassen, voegwerk wordt er uitgebikt en vervangen.

Tegels ingepakt

Nico de Bont is ook verantwoordelijk voor het tegelwerk. De originele crèmekleurige tegels van de tunnelwand die goed zijn bevonden, zijn op dit moment ingepakt in plastic. Ze werden daarvoor tegel voor tegel beoordeeld.  De afgekeurde exemplaren zijn er af­gebikt, de afgekrabde wand is weer
gestuukt. In Barcelona heeft de aan­nemer 600.000 nieuwe replica tegels  laten maken om de wanden straks weer mee af te werken. In de westbuis, die in juli weer openging, is al zichtbaar dat de Maastunnel daarmee zijn oude uitstraling terug heeft.

Opvallend element in het eerste opgeleverde deel is de zandgele rijbaan – waarin balsturige automobilisten inmiddels een paar lelijke zwarte remsporen
hebben gemaakt. De lichte kleur was een idee van de restauratiearchitect: hij wilde terug naar het beeld van het oorspronkelijke ontwerp van de tunnel uit de jaren dertig. Deze had een bestrating van klinkers. Het gele asfalt maakt daarnaar een knipoog. Na voltooiing van de oostbuis volgt nog de restauratie van de smalle fiets- en voetgangersbuizen.

Reageer op dit artikel