nieuws

Brandveiligheid nieuwe tunnels onder vuur: Coentunnel mogelijk maanden dicht

infra Premium 7733

Brandveiligheid nieuwe tunnels onder vuur: Coentunnel mogelijk maanden dicht

Zeker vier net opgeleverde tunnels voldoen niet aan de strenge brandeisen door problemen met het gebruikte beton. Contracten voor nieuwe tunnels worden halsoverkop opengebroken en deskundigen vrezen dat de Tweede Coentunnel en A2 Maastricht maanden dicht moeten.

Beton in tunnels bezwijkt veel te snel bij een megabrand. Het beklemmende gevoel dat het niet goed zit met de betonmengsels van na 2008 stijgt. De bange vermoedens zijn extra bevestigd met recente hitteproeven in vier tunnels. Rijkswaterstaat breekt alvast het contract bij de Gaasperdammertunnel open voor een extra hitteschild, maar veel meer tunnels voldoen niet aan het Bouwbesluit.

Tunnels zouden sneller bezwijken

Er werd al bescheiden alarm geslagen toen vorig jaar laboratoriumtesten van Efectis uitwezen dat tunnels veel eerder zouden bezwijken. Cobouw sprak achter de schermen met meerdere beton- en tunnelexperts over de knagende onzekerheid en het lange wachten.

Bij een extreem grote brand begint al na 10 minuten het afspatten van kaal beton. Vervolgens spat 7 cm beton af in 12 minuten en ‘in het werk mee gestorte’ hittewerende platen laten los na 27 minuten. Dit ‘worst-case-scenario’ schetsten Albert Maneschijn en Ron van den Ende van Rijkswaterstaat tijdens de oprichting van herenakkoord ‘Pact van Houten’ om de nieuwe tunnelcrisis te bezweren. Veel sneller dan mag volgens de strenge brandnormen.

Beton in tunnels nooit eerder verdacht

Vooral recent opgeleverde tunnels zoals de Tweede Coentunnel, A4 Schiedam, Twentetunnel en de Koning Willem Alexandertunnel (A2) kampen met het probleem. Beton was nooit eerder verdacht, maar blijkt nu een stuk minder robuust dan gedacht. De hypothese is dat vanaf 2008 mengsels zijn gebruikt die anders reageren op hitte, waarschijnlijk door nieuwe toevoegingen. Ook het beton vanaf 2000 is aangemerkt als ‘verdacht’.

Het nieuwe brandrisico veroorzaakte stress bij bestuurders en tunnelbeheerders en werd meteen serieus genomen. In allerijl werden extra maatregelen afgesproken met brandweer en politie. Zo moeten hulpdiensten het tunneldak bij brand meteen evacueren vanwege het relatief grote instortinggevaar.

Paniek ligt op de loer. Maar preventief sluiten van tunnels niet aan de orde.

Veiligheidsbeambte wegtunnels Peter Kole had er vorige zomer een dagtaak aan: “Paniek ligt makkelijk op de loer. Ik heb veel mensen moeten geruststellen. We gaan preventief geen tunnels sluiten, maar hebben wel extra afspraken gemaakt met de betrokken gemeenten, hulpdiensten en Rijkswaterstaat.”

Maar het is veilig om de tunnels te gebruiken, benadrukt Rijkswaterstaat sindsdien keer op keer. Zo’n megabrand is nog nooit voorgekomen in Nederland en er blijft genoeg tijd over om te vluchten, werd gesust. Paniek bij automobilisten bleef uit en ook politiek Den Haag sloeg geen alarm en ogenschijnlijk keerde de rust weer.

Er zijn grote zorgen bij tunnelexperts

Ogenschijnlijk dan, want achter de schermen leidden de uitkomsten wel degelijk tot grote zorgen bij tunnelexperts. Welk beton is een probleem en welk niet? Moesten er geen nieuwe eisen komen? Wie draait op voor de kosten van extra maatregelen? Maar ook, klopt dat hele onderzoek eigenlijk wel?

Vooral bij tunnels in aanbouw was de tijdsdruk en onzekerheid het grootste. Denk aan de Gaaserdammertunnel, de Rijnlandroute en de Rotterdamse Baan die volop in uitvoering zijn. Maar ook bij de Zuidasdok, A13/A16 en Blankenburgtunnel heerst onzekerheid of de betoneisen nog wel afdoende zijn om het ontwerp verder uit te werken. Krijgen al die nieuwe tunnels wel toestemming om open te gaan als het beton niet voldoet aan het Bouwbesluit?

Ter plekke werden hitteproeven in verdachte tunnels uitgevoerd

Voor de zekerheid werd bureau Efectis eerst gevraagd ook ter plekke hitteproeven in de meest verdachte tunnels uit te voeren. Vanaf april begonnen de eerste proeven met de speciale hitteoven van 1 bij 1 meter in de A2-tunnel van Maastricht en de afgelopen zomermaanden volgden ook de tunnels in Nijverdal, Schiedam en Amsterdam. In de nachtelijke uren werd het beton met de Mobifire opgestookt tot een megabrand van 200 megawatt waarbij de temperatuur stijgt tot 1200 graden Celsius.

Ook in tunnels spat het beton zorgwekkend snel af

Rijkswaterstaat houdt officieel vol dat het onderzoek nog niet afgerond, maar in het tunnelwereldje zoemt allang rond dat de praktijkproeven niet afwijken van de lab-resultaten: Ook in de tunnels begint het beton zorgwekkend snel af te spatten.

Dat betekent dat op alle fronten richtlijnen moeten worden aangescherpt en extra maatregelen nodig zijn. Het achteraf aanbrengen van hitteschilden is een ingewikkelde klus en gaat gepaard met grote hinder. Ingrijpen is onvermijdelijk bij zowel bijna alle lopende als nieuwe contracten van Rijkswaterstaat, maar ook bij Amsterdam en alle andere tunnelbeheerders. Alleen bij de landtunnel A2 Utrecht en Sluiskiltunnel is onomstotelijk aangetoond dat het beton wel voldoet.

Pact van Houten

Vooralsnog is ‘tijdrekken’ en ‘rustig blijven’ het devies. Collectief is afgesproken nog in alle toonaarden te zwijgen over de uitkomsten en de zaken achter de schermen te regelen in een herenakkoord.

Vijf sleutelfiguren hebben In het zogenoemde ‘Pact van Houten’ afgesproken experts samen te brengen en acties af te stemmen om de impact ‘naar buiten’ zo beperkt mogelijk te houden. “Het is van belang om niet tegen elkaar uitgespeeld te worden” en “het is van belang dat alle partijen dezelfde signalen uitzenden” blijkt uit het verslag van de oprichting van het Pact, waar Cobouw over beschikt.

Gezamenlijk oplossingen bedenken

Ben van den Horn, coördinator van het Kenniscentrum Tunnelveiligheid en werkzaam bij Arcadis was een van de aanwezigen in Houten. Hij reageert uiterst terughoudend, maar bevestigt dat de vier opgerichte gesprekstafels inmiddels meerdere keren bijeen zijn geweest.

“Het bericht dat dat vier tunnels die na 2008 zijn opgeleverd niet voldoen aan de strengste brandveiligheidseisen kwam hard aan. Dit probleem raakt allerlei partijen en het is zinvol gezamenlijk oplossingen te ontwikkelen met een gezamenlijke aanpak. We verwachten nog eind dit jaar met een concrete aanpak te kunnen komen.”

Contract opengebroken

Formeel zijn daar nog geen beslissingen genomen, maar lopende tunnelprojecten kunnen niet wachten op het gepolder aan vier gesprekstafels waar ook onderlinge discussies woeden over het (niet) delen van vertrouwelijke en gevoelige informatie. Bij de Gaasperdammertunnel is de knoop inmiddels doorgehakt, wil Rijkswaterstaat wel bevestigen.

Daar breekt Rijkswaterstaat het dbfm-contract met Ballast Nedam, Heijmans en Fluor open om een extra hitteschild toe te voegen. Tijdens de bouw van de 3 kilometer lange tunnel is 322.000 m3 beton gestort, dat aanvankelijk zonder afwerking zou blijven. De beslissing om alsnog een hitteschild aan te brengen, is kostbare ingreep die zeker tientallen miljoenen euro’s gaat kosten.

Uitvoering in de afbouwfase

“Het aanbrengen van hittewerende bekleding is noodzakelijk om te borgen dat de tunnel voldoet aan de brandwerendheidseisen. Over de precieze omvang en werkwijze vindt overleg plaats met de opdrachtnemer. De uitvoering kan meelopen in de afbouwfase. Over de kosten kunnen we nu nog niets zeggen”, luidt de summiere toelichting van Rijkswaterstaat.

Ook bij de Rotterdamse Baan (BAM) hebben ze geen tijd en zin om lijdzaam af te wachten. “We hebben zelf alvast brandproeven laten uitvoeren op het beton”, bevestigt projectdirecteur Paul Janssen van opdrachtgever Den Haag. “De uitkomst is dat we in de boortunnel geen extra maatregelen hoeven te treffen, maar wel extra brandwerend materiaal gaan aanbrengen bij de toe- en afritten. De impact lijkt bij ons mee te vallen.”

Nog in analyse

Bij de boortunnel tussen de A4 en A44 (RijnlandRoute) van Mobilis, Croonwolter & Dros, Vinci en Dimco is nog geen definitieve duidelijkheid over de impact van de nieuwe bevindingen. “In het contract is opgenomen dat de opdrachtnemer met brandproeven, specifiek voor het project, aantoont dat aan de eisen van brandwerendheid wordt voldaan.

In december 2017 zijn de proeven uitgevoerd op de betonsegmenten van de boortunnel, waarmee aangetoond is dat de betonsegmenten voldoende tegen brand bestand zijn. Voor de delen van de tunnel die in situ gestort worden, zijn deze zomer brandproeven uitgevoerd. De resultaten van deze laatste proeven worden momenteel nog geanalyseerd”, laat de woordvoerder van opdrachtgever provincie Zuid Holland weten.

Simpel? Nee, verre van dat

Veel partijen laten Cobouw achter de schermen weten dat de uitkomsten wel erg lang op zich laten wachten. Maar eigenlijk weet niemand een beter alternatief dan polderen met de betrokken tunnelexperts om tot werkbare oplossingen te komen. Niemand durft nog iets te zeggen over de impact van maatregelen, maar het idee dat de Tweede Coentunnel mogelijk maanden dicht moet….. “Als dit een simpel probleem was, hadden partijen wel doorgepakt.”


De brandproeven in het kort

Efectis heeft in 2017 in een oven een brand nagebootst met een vermogen van 200 MW, conform de zogeheten brandkromme van Rijkswaterstaat. Dat betekent dat er een specifiek tijd-temperatuurverloop is gevolgd.

Voor de proef zijn gewapende betonplaten gebruikt zonder hittewerende bekleding. De platen zijn gemaakt van betonsoorten die representatief zijn voor het beton in de vier recent opgeleverde tunnels van Rijkswaterstaat, te weten de Ketheltunnel, de Salland-Twentetunnel, de Tweede Coentunnel en de Koning Willem-Alexandertunnel.

Tijdens de proeven zijn de betonplaten onder druk gezet om de situatie in een tunnel zo goed mogelijk te benaderen. Om het temperatuurverloop in het beton te kunnen volgen tijdens de proeven zijn in de betonplaten op diverse dieptes thermokoppels aangebracht.

Bron: COB


Afspatgedrag: waar wordt naar gekeken?

˗ Geometrie

  • Type (landtunnels, zinktunnels, boortunnels, viaducten)
  • Vorm en afmetingen (langs- en dwarsdoorsnede)

˗ Belasting

  • Gronddruk en waterdruk
  • Bebouwing (krachtsafdracht)
  • Thermische uitzetting en degradatie beton (mengsels)

˗ Krachtswerking

  • Verhindering van vervormingen
  • Herverdeling van krachten en spanningen (vervormingen)
  • (Rest)sterkte wapening / voorspanning

˗ Cement

  • Soort en gehalte cement
  • W/C factor
  • Hulp- en toeslagstoffen
  • Leeftijd (dichtheid poriënstructuur)

˗ Toeslagmateriaal

  • Soort en gradering grind
  • Ontstaan (geologie)

˗ Thermische processen

  • Dehydratatie (uitdrogen) poriënstructuur
  • Toename permeabiliteit en porositeit
  • Afname sterkte en stijfheid
  • Verschil in thermische uitzetting

Bron: presentatie Bas Lottman, gepromoveerd op spatten van beton (Witteveen + Bos)


 

Reageer op dit artikel