nieuws

Iemand nog een circulair viaduct nodig? De bouwstenen gaan nog nog zeker 200 jaar mee.

infra Premium 1075

Iemand nog een circulair viaduct nodig? De bouwstenen gaan nog nog zeker 200 jaar mee.

Veertig betonblokken die met voorspanning in twee richtingen aan elkaar zijn gekoppeld. Dat is het circulaire viaduct dat maandag sinds deze week in Dronten ligt. Over drie maanden wordt het al weer uit elkaar gehaald om te kijken hoe de constructie zich heeft gehouden. VolkerWessels, Spanbeton en Rijkswaterstaat hopen ook vurig op een nieuwe bestemming.

Het circulaire viaduct heeft een plekje gekregen in een tijdelijke weg op de bouwplaats van de Reevesluis bij Dronten. Daar leveren de komende drie maanden zwaarbeladen vrachtwagens met bouwmaterialen en betonmixers een flinke belasting. De constructie voldoet grotendeels aan de eisen van een snelwegviaduct dus die belasting zou het moeiteloos moeten kunnen hebben.

Meetinstrumenten aan de onderkant van de circulaire brug houden in de gaten of dat ook echt zo is. Daar is speciaal ruimte voor vrijgehouden. Strikt genomen is er op de bouwplaats bij Dronten namelijk helemaal geen behoefte aan een viaduct; de voorgespannen blokken gaan nergens overheen. Maar het viaduct meteen neerleggen in de N18 waaraan Van Hattum en Blankevoort het referentie-ontwerp ontleende was nog een brug te ver. Daarom die tijdelijke locatie, wat direct ruimte schepte voor het plaatsen van speciale meetframes.

Acht blokken zijn met behulp van drie voorspankabels samengesteld tot prefabliggers van 20 bij 1,5 meter.  Vijf liggers zijn op hun beurt samengesteld tot een brug met dwarsvoorspanning.

“Bij een volgende versie zouden we de sensoren voor de monitoring liefst helemaal in de blokken integreren”, meldt Kees Quartel van Spanbeton, dat de prefabelementen bouwde in zijn fabriek in Koudekerk aan den Rijn. “Zo kunnen we kijken of de blokken niet ten opzichte van elkaar verschuiven en hoe de spanning in de voorspankabels en staven zich ontwikkelt. We zijn vooral nieuwsgierig hoe de voegen zich gedragen. Dat kan nu tot op een tiende millimeter worden gemonitord vanaf de meetframes onder de tijdelijke brug.”

“De voeg is het minst circulaire detail. Daarvoor zoeken we nog een elegantere oplossing”

De voeg is ook het  minst circulaire detail uit de hele brug. “Het liefst zouden we de betonnen elementen met de voorspanning koud tegen elkaar trekken,” legt ontwerper Hans Galjaard van VolkerInfra uit. “Maar dan worden er zulke hoge eisen gesteld aan nauwkeurigheid bij de productie in de fabriek en de montage op de bouwplaats, dat is bijna niet realistisch. De blokken grijpen met nokken op de kopse kanten en de zijkanten in elkaar, maar als het beton niet echt overal precies aanligt en zijn krachten kwijt kan op het volgende blok, krijg je scheurvorming. En dat wilden we per se niet. Daarom die voegvulling van een kleine centimeter die uiteindelijk is uitgevoerd als gietmortel.”

Door de holle blokken lopen drie bundels langsvoorspanning.

Omwille van het hergebruik was het belangrijk dat de voegvulling niet zou hechten aan het beton. De elementen zijn eerst ingevet voordat de gietmortel tussen de elementen werd gestort. Als de moten weer uit elkaar worden gehaald voor een volgende bestemming, zou het volgens Galjaard mogelijk moeten zijn de mortel weg te steken met een plamuurmes en  een staalborstel. Dat zijn de elementen weer klaar voor hergebruik. Maar voor een nieuwe toepassing is wel weer nieuwe mortel nodig.  Alle partners in het project zoeken naarstig naar een goede vervanging voor de mortel, een materiaal dat de enorme drukken van 250 ton aankan en goed kan verdelen en dat na afloop ook nog eens compleet herbruikbaar is. Dat materiaal is nog niet gevonden.”

De blokken en de kabels waaraan de brug zijn samenhang ontleent, zijn ontworpen op een levensduur van 200 jaar. Voor de blokken betekent het dat er een grotere betondekking is aangehouden op de wapening dan normaal. Ook is er een sterker en dichter mengsel toegepast, C60/70 in plaats van de gebruikelijke 35. Dat moet die verdubbeling van de gebruikelijke ontwerplevensduur mogelijk maken.

Circulair, modulair, demontabel

Bij het circulaire viaduct is niet gekeken naar de herkomst van de materialen en hoe die aan het einde van de levensduur weer nieuw worden teruggebracht tot de oorspronkelijke grondstoffen. Uitgangspunt is dat de blokken zo lang mogelijk, namelijk 200 jaar, kunnen meegaan in heel verschillende configuraties. Een civiel kunstwerk gaat nu in de praktijk immers vaak niet langer mee dan 30 of 40 jaar, ondanks de ontwerplevensduur van 100 jaar.  Het circulair viaduct is dus vooral een modulair viaduct dat heel gemakkelijk gedemonteerd kan worden. De bouwstenen kunnen twee eeuwen lang hergebruikt worden nagenoeg zonder dat daarbij afval ontstaat.

 

De voorspanning is uitgevoerd zonder aanhechting. De kunststof buizen waar de strengen en staven doorlopen, zijn dus niet volgegrout zoals gebruikelijk. Dat is een van die punten waarop het viaduct niet helemaal aan de regels voldoet en waarom Rijkswaterstaat nog huiverig was om het meteen in een druk wegtraject neer te leggen. Grouten biedt bescherming tegen bijvoorbeeld corrosie, maar zorgt er ook voor dat de kabel over de hele lengte zijn krachten kwijt kan en voorkomt dat de kabel zomaar los kan schieten en daarmee een gevaar vormt voor gebruikers.

De kabels voor de langsvoorspanning zijn door Dywidag in met wax omhuld met eromheen een kunststof buis. Vervolgens zijn de bundels door de holle blokken gelegd. Op de kopse kanten van de brug zijn een ander type blok gebruikt, met plek voor de spanankers en een nok voor de stootplaat. Als er voor een volgend project langere voorspankabels nodig zijn dan kunnen ze verlengd met een speciale koppeling. Daardoor zijn de kabels ook geschikt voor hergebruik. Omdat ook de staven voor de dwarsvoorspanning zijn los in hun omhullingsbuizen geplaatst en aan de zijkanten is de brug voorzien van een speciale beschermrand.  Mocht zo’n staaf scheuren en losspringen dan schiet ze niet weg, maar wordt tegengehouden, of in elk geval stevig afgeremd.

De officiële opening door staatssecretaris Stientje van Veldhoven.

In de fabriek van Spanbeton zijn steeds acht blokken voorzien van langsvoorspanning en zo tot prefabliggers samengesteld, die naar de bouwplaats werden aangevoerd. Daar werden uiteindelijk vijf liggers naast elkaar gelegd op tijdelijke landhoofden van damwanden. Met dwarsvoorspanning, met dikke staven boven in de elementen en ook weer gietmortel ertussen, zijn de liggers onderling verbonden.

En nu een volgende bestemming

De kunst is nu een nieuwe toepassing voor het concept te vinden. Bij de officiële opening maandag riepen staatssecretaris Stientje van Veldhoven en directeur-generaal Michele Blom van Rijkswaterstaat daar openlijk toe op. Het mooiste zou toepassing in een snelweg zijn. Daar is het viaduct wel op gedimensioneerd. En als er daarvoor veertig blokken extra nodig zijn is dat volgens Quartel van Spanbeton geen probleem. “We hebben de mallen nu. We kunnen zo een paar extra blokken maken.”

Al sluit hij ook niet uit dat het ultieme blok andere dimensies krijgt, verbindingen of wat ook. “Dit is wat mij betreft het circulaire viaduct 1.0. Bij grotere overspanningen zou je sowieso wat hogere blokken nodig hebben dan de 1 meter waar we nu mee werken. Maar voor bruggen van 15 tot 25 meter kun je hier uitstekend mee uit de voeten.”

Concept wordt verder ontwikkeld binnen de Bouwcampus

Binnen Bouwcampus-verband wordt er met meerdere aannemers, ingenieursbureaus en andere partijen gekeken hoe het concept verder kan worden uitgebouwd. Daarvoor is een zogeheten open leeromgeving opgezet waar informatie zoveel mogelijk wordt gedeeld. Er komen zeker monitoringsgegevens beschikbaar voor belangstellenden, maar het is voorlopig ook weer niet zo dat iedereen online live kan meekijken met de brug in Dronten. Quartel: “Ook dat is onderdeel van die  zoektocht die we met zijn allen zijn aangegaan en waarvan we nu nog niet weten waar het eindigt. Alle partners delen hun kennis ruimhartig, maar we delen natuurlijk ook weer niet alles.”

 

Reageer op dit artikel