ion* r- ex.
INHOUD 1.
inleiding
2.
de verbreding
2.1.
algemeen
2.2.
onderhoud - grondgesteldheid -fundering - kelderpijler -pijlers 9 en 10 - pijlers en landhoofden van de zijoverspanningen
2.3.
bovenbouw - boogbrug a. constructie b. montage c. onderhoud - basculebrug a. constructie van de klap b. montage van de klap c. onderhoud van de klap d. bewegingswerken e. bediening van de brug - zijoverspanningen a. constructie b. montage van de balken
2.4.
bedieningshuis
2.5.
diversen - geluidschermen - slijtlagen - verlichting
3.
de renovatie van de bestaande brug
4.
de verbreding van het oostelijk fietspad
5.
de autosnelwegsignalering
6.
de organisatie van de Directie Bruggen Literatuur bestaande brug Colofon
Figuur 2
DORDRECHT ROTTERDAM ZUID
|
ROTTERDAM ZUID DORDRECHT
1^1
DEN HAAG UTRECHT
DORDRECHT
lil
|
1
I
ï .„
Wegindeling voor en na de verbreding
DEN HAAG ROTTERDAM CENTRUM
1
f
f
DEN HAAG UTRECHT ROTTERDAM CENTRUM
I .. \
ï
f
1.
inleiding
De Van Brienenoordbrug over de Nieuwe Maas in de A 16 is een onderdeel van de oostelijke tangent in de zogenaamde ruit om Rotterdam (fig. 1). In 1958 werd besloten tot de bouw van deze ca. 1300 m lange oeververbinding met de grootste stalen boogbrug en de grootste basculebrug van Nederland. Gekozen werd voor een brug in plaats van een tunnel in verband met het transport van gevaarlijke stoffen. Op 1 februari 1965 werd de brug opengesteld voor het verkeer. De brug moet nu dagelijks zo'n 145000 motorvoertuigen verwerken, waarvoor het aantal rijstroken niet toereikend is. Al in het begin van de 70-er jaren zijn de
eerste plannen gemaakt om de capaciteit van de oeververbinding te vergroten door de brug te verbreden of naast de brug een tunnel te bouwen. In 1979 is besloten de brug aan de westzijde te verbreden. De bestaande brug heeft 2 x 3 rijstroken en aan elke kant een fietspad. In zijn uiteindelijke vorm zal de oeververbinding 12 rijstroken hebben, waarvan er per rijrichting 3 bestemd zijn voor het doorgaande en 3 voor het oevergebonden verkeer, Aan de oostzijde is het fietspad gesitueerd, geschikt voor verkeer in twee richtingen (fig. 2). Op 24 april 1987 is de bouw van de tweede brug aanbesteed; de opdracht werd op 23 juni 1987 gegeven. De verbreding zal na een bouwtijd van 35 maanden op 1 mei 1990 in gebruik worden genomen.
Na de ingebruikname van de verbreding wordt de bestaande brug gerenoveerd en wordt het fietspad aan de oostzijde verbreed. De kosten van de bouw van de verbreding inclusief de renovatie van de bestaande brug en de verbreding van het oostelijk fietspad bedragen ca. 230 miljoen gulden, inclusief B.T.W., prijspeil 1988. Tegelijkertijd met de bouw van de verbreding en de renovatie van de bestaande brug wordt de gehele oostelijke tangent, ook wel de 'Van Brienenoordcorridor' genoemd, gelegen tussen het knooppunt Ridderster en het Terbregseplein, met de daarin gelegen kunstwerken, verbreed. Volgens de huidige planning zal de corridor eind 1992 gereed zijn.
n KMIi
KLEINPOI 01 Hl'l I Hl
X'
UIÏEPLEIN
UO'I'T E R D AII.
KI 1111 l l ' l I Hl
w\
VAANi'l I IN
k III M l I l / X ï i l l H
**
^ * « f
„j#
\ .INOtii'PUNTI'J «>
XS^,,
• ^
Figuur 4
Geologisch lengteprofiel
ZUID
10
15
20 2
3C
^^/////////////////////////////^^^
f**^W
'ib4-0 -
VZ
A
HOOFDZAKELIJK ZAND ANTROPOGENE GRONDEN
KLEI FORMATIE VAN WESTLAND
KLEI ZANDIG OF ZAND KLEIIG ANTROPOGENE GRONDEN
KLEI ZANDIG OF ZAND KLEIIG FORMATIE VAN WESTLAND
ZAND MET DUNNE KLEILAAGJES FORMATIE VAN WESTLAND
ZAND, MIDDEL TOT GROF FORMATIE VAN KREFTENHEIJE
-rrr^TirrrTTT),
NOORD
N.A.P.
KLEI (KOMKLEIAFZETTINGEN) FORMATIE VAN WESTLAND
ZAND, FIJN FORMATIE VAN KEDICHEM
KLEI ZANDIG OF ZAND KLEIIG FORMATIE VAN WESTLAND
KLEI FORMATIE VAN KEDICHEM
ZAND FORMATIE VAN WESTLAND
KLEI ZANDIG MET ZAND- EN SILTLAAGJES FORMATIE VAN KEDICHEM
5
2.
De verbreding
2.2. Onderbouw
2.1. Algemeen
- grondgesteldheid
De brug heeft een lengte van ca 1320m, onder te verdelen in: - de stalen boogbrug, met een overspanning van ca. 300 m; - de basculebrug met een doorvaartbreedte van 50 m; - de zijoverspanningen, op elke oever 9 velden van ca. 50 m, met een betonnen rijdek.
Op de zuidelijke oever is een draagkrachtige zandlaag aanwezig op ca. 15 m - N.A.P. Op de noordelijke oever wordt op deze diepte ook een zandlaag aangetroffen, maar deze is minder geschikt om op te funderen door de losse pakking van het zand en de aanwezigheid van samendrukbare
kleilagen. De draagkrachtige laag bevindt zich hier op 26 tot 30 m - N A R (fig. 4). Op grotere diepte wordt een 10 tot 15 m dikke silthoudende kleilaag (laag van Kedichem) aangetroffen, welke verantwoordelijk is voor de tot nu toe opgetreden zetting van de bestaande brug van gemiddeld 100 mm. Naar verwachting zal de nieuwe brug eveneens een dergelijke zetting ondergaan. Bovendien is voor zowel de bestaande als de nieuwe brug een zekere
(fig. 3) De breedte van de brug varieert, afhankelijk van het type bovenbouw, van 27 tot 28 m, afgestemd op 2 rijbanen met elk 3 rijstroken zonder vluchtstroken. De doorvaarthoogte onder de boogbrug bedraagt ca. 24 m. De constructie van de verbreding is in grote lijnen gelijk aan die van de bestaande brug. In detail zijn er echter aanzienlijke verschillen als gevolg van de huidige technische mogelijkheden, maar ook door de omstandigheden waaronder de verbreding moet worden gebouwd. Bij de beschrijving van enkele onderdelen wordt hier nader op ingegaan. In het kader van deze brochure voert het echter te ver om alle verschillen aan te geven en te verklaren. Voor nadere informatie betreffende de bestaande brug kan men de in de literatuurlijst genoemde publicaties raadplegen.
Figuur 3
Zl
Overzicht, ZL, NL, KP
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
kp
11
12
13
14
15
16
17
18
nl
jr^j^fa^^^^^^^^^^afc 10
6
9 x ca. 50
7 -ft"
300 1320
9 x ca. 50
7 50 36 -M
T
f-
10 -t-
scheefstand te verwachten als gevolg van verschil in zetting ter plaatse van de oost- en westzijde van elke brug. Deze zettingsverschillen ontstaan als volgt: bij de bestaande brug is onder de funde-
ring een verhoogde grondspanning aanwezig, waardoor de brug reeds 100 mm is gezakt. Deze grondspanning zal aan de westzijde toenemen onder invloed van de nieuwe brug, waardoor de nog resterende
zetting aan de westzijde groter zal zijn dan aan de oostzijde. Bij de nieuwe brug moet aan de westzijde de volledige zetting nog plaatsvinden, terwijl ter plaatse van de oostzijde, onder invloed van de bestaande brug reeds enige zetting heeft plaatsgevonden. -fundering Waar mogelijk zijn, om economische redenen, geprefabriceerde palen van voorgespannen beton toegepast met een schachtafmeting van 0,45 x 0,45 m en een draagvermogen van gemiddeld 1000 kN. Bij de pijlers 7, 8, 9 en de kelderpijler zijn de betonnen palen gecombineerd met een dragende kuip van stalen damwandplanken en damwandpalen. Voor de pijlers 6 en 10 is gekozen voor een andere fundering. Pijler 6, gelegen langs het Zuiddiepje, heeft enerzijds een grondkerende functie en moet anderzijds een scheepsstoot op kunnen nemen. Deze pijler is daarom gefundeerd op een kuip, samengesteld uit stalen H-profielen. Pijler 10, ter plaatse van de overgang boogbrug-basculebrug, moet op de kop een scheepsstoot van 30000 kN en in dwarsrichting van 15000 kN op kunnen nemen. Om deze reden zijn hier stalen buispalen met een diameter van 0,50 m toegepast in combinatie met een dragende kuip. Aanvullende maatregelen moesten worden getroffen langs de wand van de bestaande kelderpijler en achter de landhoofden. Langs de bestaande kelderpijler zijn in plaats van betonpalen twee rijen stalen palen toegepast, daar gevreesd werd voor obstakels, overgebleven bij de bouw van de bestaande kelder. Achter de landhoofden zijn stalen damwandschermen geheid om de extra belasting op de betonpalen als gevolg van de restzetting van de achterliggende aardebaan te voorkomen. Alle stalen palen zijn voorzien van een bodemplaat en zijn na het heien gevuld met beton waarin wapening is opgenomen, die zorgt voor de verbinding met de betonnen opbouw. - kelderpijler De kelderpijler is, simpel gesteld, niet meer dan een betonnen doos, waarop de basculebrug staat en waarin de staart (contragewicht) van deze brug draait. De pijler
7
bestaat derhalve uit een vloer, vier wanden en een dak. De inwendige afmetingen bedragen ca. 33 x 25 x 28 m (I x b x h). Aan het uiterlijk van de westelijke wand is veel aandacht besteed. Naast een aantal raam partijen wordt de beweging van de staart van de basculebrug gesymboliseerd door een kwartronde band met een afwijkende betonstructuur, terwijl een op de wand bevestigde halve bol van polyester het draaipunt voorstelt (fig. 5). Binnen de kelder zijn een aantal ruimten voor electrische apparatuur, opslag van materialen e.d. De vier stalen lagers, onderdelen van de draaipunten van de basculebrug, zijn geplaatst op konsoles loodrecht op de voorwand staande wanden. Op een aantal niveaus zijn bordessen aangebracht voor het inspecteren en onderhouden van de vitale onderdelen. Aan het dak worden twee bovenloopkranen, elk met en hijsvermogen van 20 ton, gemonteerd. Deze kranen worden gebruikt bij de montage en demontage voor onderhoud van de bewegingswerken. De kelder is met de wal verbonden door een betonnen brug. - pijlers 9 en 10 Deze pijlers met een breedte van 14 m en een lengte van 36 m zijn elk opgebouwd uit een aantal langs- en dwarswanden en een drietal vloeren. In verband met de geringe beschikbare ruimte op zowel de noordelijke als de zuidelijke oever moest de nieuwe brug zo dicht mogelijk bij de bestaande komen te liggen (ruimte tussen de boogbruggen bedraagt ca. 150 mm). De lengte van de bestaande pijlers is zodanig groot dat de basculebrug, boogbrug en het aansluitende betonnen dek deels opgelegd moeten worden op de bestaande en deels op de nieuwe pijlers. De belastingen uit de nieuwe brugdelen op de bestaande pijlers heeft, zonder maatregelen te treffen, ongelijke grondspanningen en daarmee een extra scheefstand tot gevolg. Om de spanningen onder de bestaande caissonfundering aan beide einden gelijk te maken wordt op de oostzijde van de bestaande pijlers ballast aangebracht. Voor pijler 9 moet als ballast 'zwaar' beton (vol. massa 2,6 t/m3) worden toegepast; voor pijler 10 kan in verband met het nieuwe bedieningshuis, worden volstaan met nor-
8
maal beton. De totale extra belasting (nieuwe brug + ballast) kan zonder problemen door de bestaande fundering worden opgenomen. De nieuwe pijlers zullen meer zetten dan de bestaande. Met het oog op de constructie van het betonnen dek alsmede de voeg-
Figuur 6
overgangen moet een zogenaamde (betonnen) evenaar worden toegepast, zoals is weergegeven in tig. 6 + foto. De hart op hart-afstand van de opleggingen onder een evenaar is gelijk aan die van de boogbrug, waarmee wordt bereikt dat de basculebrug t.o.v. de boogbrug en de
boogbrug t.o.v. het betonnen dek niet verZetting pijlers 9 en 10, van boven naar beneden: basculebrug met evenaar op draait als gevolg van zettingsverschil tussen pijler 10, boogbrug op pijlers 10 en 9, betonnen dek met evenaar op pijler 9 de oude en nieuwe pijlerdelen en er dus geen sprongen ontstaan ter plaatse van de NA OPTREDEN ZETTING DIREKT NA AANLEG voegen. De zettingsverschillen tussen de diverse pijlers en/of pijlerdelen (met inbegrip van de kelderpijler en pijler 8) veroorzaken EVENAAR scheluwtes in en scheefstanden van de di/\ verse dekconstructies. 27,50 De opleggingen onder een evenaar en de boogbrug zijn nastelbaar gemaakt, om op OUD relatief eenvoudige wijze - opvijzelen van de evenaar en boogbrug en aanbrengen of verwijderen van vulplaten - maatregelen te treffen als blijkt dat voorafbepaalde grenswaarden voor scheefstand of scheluwte zijn bereikt.
3L
T
Het gedeelte van de pijleropbouw boven 6 m + N.A.R moet in fasen worden gemaakt in verband met de montage van de boogbrug (zie hiervoor het betreffende hoofdstuk).
ü Oü ü
27,50
O O O ö
- pijlers en landhoofden van de zijoverspanningen De pijlers onder de zijoverspanningen bestaan elk uit een funderingssloof, twee wanden en een oplegbalk. De wanden komen qua vorm en afmetingen overeen met die van de bestaande pijlers. Om scheurvorming door krimp te beperken wordt de oplegbalk in twee fasen gestort. De landhoofden zijn doosvormige constructies, opgebouwd uit een funderingsplaat, wanden en een dak. De ruimte in de landhoofden wordt gebruikt als werkplaats en voor opslag van materialen.
9
2.3. Bovenbouw - Boogbrug a. constructie Hoewel de nieuwe brug er voor de weggebruiker eender uitziet als de 'oude', zijn er constructief toch een aantal markante verschillen. Dit betreft met name het draagsysteem van het dek in langs- en dwarsrichting, de verbindingen tussen de onderdelen en de kabelaansluiting. De hoofdliggers van zowel de bestaande als de nieuwe brug zijn elk opgebouwd uit twee kokers waarin de kabels zijn verankerd; tussen de bovenste kokers, de bogen, is een windverband aangebracht. Bij de bestaande brug bevindt zich midden tussen de hoofdliggers een langsligger, terwijl lichte en zware dwarsdragers zijn toegepast. De rijvloer is verstijfd met bulb-profielen. Bij de nieuwe brug is een langsligger in het midden achterwege gelaten en zijn de dwarsdragers gelijkvormig; de rijvloer is verstijfd met trogvormige profielen (fig. 7). De verbindingen tussen de onderdelen worden nu gelast of met voorspanbouten tot stand gebracht, bij de bestaande brug zijn deze geklonken. Sterktetechnisch zijn beide constructies gelijkwaardig. Produktietechnisch is het nieuwe systeem echter voordeliger, omdat o.a. de kruisingen van de dwarsdragers met de middenligger zijn vervallen en de dwarsdragers uniform zijn. Door toepassing van trogvormige vloerverstijvingen wordt het laswerk aanzienlijk gereduceerd en wordt een betere vormgeving verkregen voor de conservering.
Figuur 7
Dwarsdoorsnede boogbruggen in eindsituatie
La 10
.VERFWAGENBAAN
_-j <•_ ..' ••:
/HDOFaaWARSUH. HO.H H 3 5 0
IA'APSJIV
HL
'-
JOL,!:
Voor de kabelaansluiting is een systeem gekozen waarbij een afzonderlijke kabel op eenvoudige wijze zonder hulpconstructie kan worden vervangen. Dit is belangrijk in geval van beschadiging van een of meer kabels door bijvoorbeeld een aanrijding. Bij de bestaande brug is vervangen slechts mogelijk met behulp van een omvangrijke hulpconstructie.
b. montage De montage van de nieuwe brug zal geheel afwijkend zijn van de destijds gevolgde methode, waarbij de brug op twee hulpsteunpunten in de rivier is gebouwd. Deze methode stuit thans uit scheepvaartkundige overwegingen - de schepen zijn nu veel groter en varen aanzienlijk sneller - op
grote bezwaren. Vanaf het begin heeft daarom vastgestaan dat de brug elders zou worden samengebouwd en in zijn geheel moest worden ingevaren. Vanwege de grote omvang van het transport waren slechts een beperkt aantal bouwlokaties geschikt. Door de Rijkswaterstaat zijn in eerste instantie de mogelijkheden onderzocht van de 'Grote Zaag', een inham van de Nieuwe Maas bij Krimpen aan de IJssel, oostelijk van de bestaande brug. Een andere mogelijkheid was de plek langs het Eiland van Van Brienenoord, vlak bij de bestaande brug. In beide gevallen liggen de plaatsen waar de onderdelen worden gefabriceerd en tot één geheel worden samengebouwd (geassembleerd) ver uiteen en vindt de assemblage op het water plaats. De aannemer, aan wie het werk werd opgedragen, heeft daarom voorgesteld de brug op zijn terrein (te Zwijndrecht) te assembleren en via de Oude en Nieuwe Maas op twee grote pontons aan te voeren. De brug passeert daarbij met een geringe speling in hoogte een drietal hefbruggen, te weten: de Spijkenisserbrug, de Botlekbrug en de spoorbrug in Rotterdam. Eenmaal ter bestemder plekke wordt de brug, met zijn gewicht van ca. 5000 ton, met behulp van vijzels ca. 15,5 m tussen de gedeeltelijk afgebouwde pijlerwanden omhooggetrokken en op tijdelijke steunpunten geplaatst. Bij deze montagemethode kan de pijleropbouw van 6 m + N.A.R niet in één keer worden gemaakt maar moet dit in fasen geschieden. Nadat de pijlers zijn afgebouwd wordt de brug zijdelings op zijn definitieve plaats geschoven.
11
Het scheepvaartverkeer zal tijdens het invaren en opvijzelen niet meer dan 24 uur zijn gestremd.
Figuur 8
Dwarsdoorsnede basculebruggen in eindsituatie
c. onderhoud De onderkant van een'brug kan worden geïnspecteerd en geconserveerd vanaf een inspectie/verfwagen. Het onderhoud van bogen, windverband en kabels geschiedt vanaf een verfbrug, die tussen de bogen rijdt. Bij de nieuwe brug wordt deze brug elektro-mechanisch aangedreven via een rad- en pennenbaan; bij de bestaande brug wordt gebruik gemaakt van een liersysteem met kabels. - basculebrug a. de constructie van de klap De nieuwe brug heeft één klap, dit in tegenstelling tot de bestaande waar twee klappen zijn toegepast (tig. 8). Constructief zijn er ook grote verschillen. Een 'oude' klap is samengesteld uit twee gelaste 'open' kokervormige hoofdliggers, gelaste I-vormige dwarsdragers en gewalste langsliggers, waarop een houten dek is bevestigd met een dikte van 150 mm. De overige onderdelen zoals de ballastkisten e.d. zijn eveneens gelast, de verbindingen tussen al deze (stalen) onderdelen zijn echter geklonken, slechts de langslig-
12
gers zijn op de dwarsdragers gelast. De overspanning, dit is de afstand tussen hart draaipunt en hart vooroplegging bedraagt 58,60 m, de breedte van elke klap is 16.75 m, de totale breedte van de brug bedraagt dus 33,5 m. Eén klap weegt, inclusief ballast (bestaande uit 'broodjes' van samengeperste staalkrullen), ca. 2000 ton, dit is ca. 2220 kg per m? rijdek. De nieuwe klap is echter geheel gelast. De hoofdliggers en dwarsdragers zijn I-vormig, de rijvloer is van staal en verstijfd met trogvormige profielen (een zgn. orthotrope rijvloer). De overspanning bedraagt 60,24 m, de breedte 27,00 m en het gewicht, inclusief
ballast (beton), is ca. 1670 ton. Per m2 rijvloer is dit ca. 1140 kg, dus ca. 50% minder dan bij de bestaande bruggen! In geopende stand reikt de klap tot 82 m boven het water. b. montage van de klap De montage zal geheel anders zijn dan destijds. De bestaande klappen zijn in delen aangevoerd en ter plekke door middel van klinkverbindingen samengevoegd. De nieuwe klap wordt in zijn geheel op een ponton aangevoerd en door drie grote drijvende bokken in de kelderpijler geplaatst. De bokken liggen hierbij aan de westzijde van de brug. Hierna wordt de ballastkist gevuld met beton en worden de bewegings-
werken gemonteerd. Dan wordt de brug met de noodmotoren in de open stand gezet en door middel van de vastzetinrichting aan de kelderwand vergrendeld. Deze gehele operatie duurt 7 dagen; gedurende die periode is de doorvaart voor schepen hoger dan ca. 24 m gestremd. Het wegverkeer kan echter ongestoord doorgang vinden!
c. onderhoud van de klap Voor het inspekteren en onderhouden van de onderkant van de bestaande klappen zijn in totaal 5 inspectie/verfwagens toegepast. Deze wagens, die geparkeerd kunnen worden op pijler 10, worden ook regelmatig gebruikt voor het natrekken van de bevestigingsbouten van het houten dek.
Figuur 9
Langsdoorsnede bestaande basculebruggen 21500
De nieuwe klap krijgt alleen onder de konsoles een inspectie/verfwagen, die geparkeerd wordt in nissen in de voorwand van de kelderpijler Het gedeelte tussen de hoofdliggers kan worden geconserveerd vanaf een stelling tussen de dwarsdragers. Het stelüngmateriaal is opgeslagen in pijler 10 en wordt via de inspectiepaden langs de hoofdliggers aangevoerd en gemonteerd.
5300
d. bewegingswerk 52zfc
DOORVAART 50000
*////////////ÏAW////?//////y/,
Figuur 10
Langsdoorsnede nieuwe basculebrug 60 240
22500
N.A.R
k\\^\\\\\\\\\\\^\^^
De aandrijving van de nieuwe brug is totaal verschillend met die van de bestaande bruggen. Laatstgenoemde heeft per klap één bewegingswerk met als hoofdonderdelen een cirkelvormige tandbaan en een schelpvormige tandkransconstructie (fig. 9). Hiermede is het mogelijk dat het sluiten van de brug eindigt met een zeer geringe snelheid. Tevens kan met deze schelpconstructie de brug worden opgezet. Per tandbaan worden twee rondsels via tandwielkasten aangedreven door twee hoofdmotoren van elk 45 kW en in geval van noodbedrijf door twee noodmotoren van elk 15 kW. De snelheid van de hoofdmotoren wordt inmiddels ook electronisch geregeld, die van de noodmotoren niet. Alle motoren zijn draaistroommotoren. De nieuwe brug wordt elektro-mechanisch aangedreven door middel van een machinewerk met twee rechte heugels (fig. 10). De aandrijving en geleiding van een heugel
13
vindt plaats in een loopwagen. Elke heugel wordt aangedreven door twee rondsels en elk rondsel door twee tandwielkasten. ledere tandwielkast heeft één elektrische hoofdmotor van 22,5 kW en één noodmotor van 7,5 kW. De totale aandrijving vindt onder normale omstandigheden dus plaats door 8 hoofdmotoren en in geval van een storing in de stroomlevering door 8 noodmotoren (men spreekt dan van noodbedrijf). De installatie heeft een elektronische snelheidsregeling. Deze zorgt er voor dat de brug zowel bij het openen als bij het sluiten zeer langzaam op gang en tot stilstand komt. De openings- en sluitingstijd van de brug is gerelateerd aan die van de bestaande bruggen. Deze bedraagt normaal 230 sec. en in geval van noodbedrijf 660 sec. De noodmotoren zijn draaistroommotoren en zijn vanwege de dimensies van de klap met het oog op het neerleggen uitgevoerd met twee geschakelde snelheden. Figuur 11
De gehele energielevering geschiedt door het plaatselijk stroomleverend bedrijf, het GEB te Rotterdam. Bij storingen in deze energielevering wordt automatisch overgeschakeld op een eigen noodstroomaggregaat. Het totaal geïnstalleerd vermogen bedraagt ca. 750 kW. e. bediening van de brug Het openen en sluiten van de basculebruggen wordt geregeld vanuit het bedieningshuis (beschreven in hoofdstuk 2.4). Om een goede wegafsluiting te verkrijgen
Dwarsdoorsnede bestaande zijoverspanningen
3,75
Figuur 12
Het 'opzetten', dit is het aandrukken van de brug op zijn vooroplegging, zodat deze niet 'klappert' als er verkeer overheen rijdt, geschiedt door een 'opzetstelt' aan het eind van elke hoofdligger in de kelderpijler.
m
10,95
32,00 0,60
I
P°,
10,95
II
II
3,75
Dwarsdoorsnede verbreding t.p.v. pijler 14 27,60
,&
^
0,20
WEST
+1,00 m NAP
n
n
-n—ri—rri i
1
n' l i i i i i [
I I I
14
l i
—ft—1
moeten er twaalf afsluitbomen worden geplaatst volgens het 'vierkant' afsluitsysteem, dat wil zeggen dat een rijbaan ook aan de kant waar geen verkeer vandaan komt is afgesloten. Het gebied vóór en tussen de afsluitbomen wordt door de brugwachter visueel bewaakt met behulp van een gesioten TV-systeem. De bediening van de brug is in principe een éénknops-bediening; door het na iedere stap weer indrukken van dezelfde knop verloopt het gehele proces per onderdeel automatisch. In bijzondere gevallen kan de brugwachter de bediening ook per 'stap of onderdeel' gebruiken. Men noemt dit 'interventiebediening'.
De brugwachter heeft de beschikking over moderne communicatiemiddelen voor zowel het land- als het scheepvaartverkeer. In 1992, als het nieuwe autosnelwegsignaleringssysteem in werking is (zie hoofdstuk 5) wordt ook tijdens brugopeningen het landverkeer hierdoor geleid. Dit houdt in dat dan automatisch adviessnelheden worden gegeven en dat tevens de stopseinen automatisch worden ingeschakeld.
- zijoverspanningen a. constructie Een belangrijke randvoorwaarde voor het ontwerp was de plaats van de nieuwe pijlers. Deze moesten in het verlengde van de bestaande pijlers komen. Een belangrijke eis is dat tijdens de bouw het verkeer, afgezien van stremmingen van zeer korte duur, ongestoord door moet kunnen gaan.
5. lange balken van voorgespannen beton, met een lengte gelijk aan de pijlerafstand, met: a. een 'tussenstort' tussen de bovenflenzen, gelijk aan de constructie van de bestaande dekken (fig. 11), of; b. een in het werk te storten druklaag.
Gekozen is voor variant 5b, een constructie met per veld 9 balken, h.o.h. 3.10 m (noord) en 3,15 m (zuid), 4 voorgespannen dwarsdragers en een druklaag dik 220 mm tussen en 400 mm boven de balken (fig. 12). De bekisting voor de druklaag bestaat uit geprefabriceerde platen van gewapend beton, die constructief samenwerken met de druklaag. De balken hebben een hoogte van 2,60 m en een breedte (onderflens) van 1,18 m. De lengte varieert van 50,65 m t.p.v. het rechte gedeelte van de brug tot 52,20 m
t.p.v. de buitenbocht aan de zuidzijde; het gewicht varieert van 106 tot 109 ton. b. montage van de balken De balken worden vanaf de fabriek in Koudekerk aan den Rijn per schip vervoerd naar de brug, waar naast de kelderpijler en langs het Eiland van Van Brienenoord losplaatsen zijn aangelegd. Het verdere transport gebeurt per as, mede hiervoor is over het Zuiddiepje een beweegbare hulpbrug aangelegd. De montage geschiedt met op het maaiveld opgestelde kranen. Alleen voor de overspanningen boven de Van Hooghstratenweg en de toerit naar de A 16 kunnen de kranen niet dichtbij genoeg komen. Daar wordt tevens gebruik gemaakt van een stalen hulpbrug, waarover de balken naar de 'overkant' worden gerold.
In de voorontwerpfase is een aantal constructies op hun technische haalbaarheid onderzocht en qua kosten met elkaar vergeleken. Deze alternatieven zijn: 1. een betonnen kokerligger, samengesteld uit geprefabriceerde elementen; 2. een in het werk te storten zogenaamde dubbel-T constructie; 3. stalen langsliggers met een betonnen rijvloer; 4. korte balken van voorgespannen beton met een in het werk te storten rijvloer (druklaag) in combinatie met oplegtafels op de pijlers;
15
2.4. Bedieningshuis Het oorsponkelijke bedieningshuis was gesitueerd aan de westzijde van de bestaande kelderpijler. Gezien de geringe afstand tussen oude en nieuwe brug moest dit worden gesloopt en is aan de oostzijde van de brug op pijler 10 een nieuw huis gebouwd. Deze lokatie is gekozen vanwege het relatief goede uitzicht op zowel het weg- als het scheepvaartverkeer. Het huis is samengesteld uit een staalskelet met een stalen borstwering, houten vloer en dak en rondom voorzien van glas. De vloer bevindt zich op ca. 15 m boven het wegdek. Het huis is geplaatst op een betonnen vloer, welke is bevestigd aan een ronde betonnen schacht. Zowel het huis als de schacht zijn geprefabriceerd en met een drijvende bok gemonteerd.
maakt van het nieuwe wal radarsysteem. Een dergelijke antenne komt ook aan de westzijde van de verlengde pijler. De schacht is door een zware ducdalf beschermd tegen een aanvaring door grote zeegaande schepen, die regelmatig de brug passeren.
2.5. Diversen - geluidschermen
- verlichting Langs een groot deel van de Van Brienenoordcorridor zullen geluidschermen worden geplaatst. Deze komen ook op de zuidelijke zijoverspanningen van de verbreding en de bestaande brug, alsmede op een aantal kunstwerken in de aansluitende wegvakken. - slijtlagen
In het huis is de centrale bedieningslessenaar opgesteld. In de schacht bevindt zich een lift, een trap en een koker voor de vele kabels die vanuit de bestaande kelderpijler via een zinker naar de lessenaar lopen. Aan de buitenzijde van de schacht is een radarantenne aangebracht, welke deel uit-
3. De renovatie van de bestaande brug Nadat de nieuwe brug in gebruik is genomen (2x3 rijstroken richting noord-zuid) moet de bestaande brug worden gerenoveerd. Deze renovatie omvat in grote lijnen het volgende; - het vervangen van de slijtlaag op de boogen basculebruggen en op de zijoverspanningen; - het vervangen van de verouderde geleiderailconstructie door een nieuwe geleiderail
16
de poriën afgevoerd naar de zijkant van de weg en opgevangen in de riolering. De belangrijkste eigenschap van.ZOAB is dan ook dat de automobilist tijdens regen nauwelijks hinder heeft van spat- en stuifwater en dat de kans op aqua-planing sterk wordt verminderd. Een gunstig bijverschijnsel van dit type slijtlaag is dat de geluidproduktie, als gevolg van het contact tussen autoband en wegdek, minder is dan bij een slijtlaag van dicht asfaltbeton.
Ter verbetering van de verkeersveiligheid zal de gehele oostelijke tangent, met inbegrip van alle kunstwerken, worden voorzien van 'zéér open asfaltbeton' (ZOAB). ZOAB is een materiaal met een holle ruimte van minimaal 20 %. De neerslag wordt via
aan de westzijde en een betonnen barriër aan de oostzijde; het vervangen of reviseren van motoren, tandwielkasten e.d. van de bewegingswerken van de basculebruggen; - het conserveren van de boogbrug en de basculebruggen; - het aanpassen van de verfwagens onder deze bruggen, zodanig dat tijdens conserven ngswerkzaamheden geen schadelijke stoffen in het water terecht kunnen komen; - het repareren van diverse schades aan de betonconstructies.
De 12 rijstroken worden verlicht door een 'lijnverlichting' in het midden van de twee bruggen. Aan de 'lijn' zijn om de 25 m lampen van 2 x 180 W opgehangen. Het fietspad krijgt een aanvullende verlichting. De lengte van de doorvaartopening van de basculebrug is zo groot, dat voor een goede begeleiding van de scheepvaart de wanden bij slecht zicht en na zonsondergang moeten zijn verlicht. Deze verlichting wordt automatisch ingeschakeld als de brug wordt geopend.
De renovatie moet in fasen plaatsvinden, daar één rijbaan (met 3 rijstroken) beschikbaar moet zijn voor het verkeer van zuid naar noord. Begonnen wordt met de oostelijke rijbaan; tegelijkertijd moet het oostelijke fietspad worden verbreed. Nadat de oostelijke rijbaan gereed is wordt de westelijke opgeknapt.
4. De verbreding van het oostelijk fietspad. Voor de meest ideale oplossing, een fietspad aan de westzijde van de verbreding voor de richting noord-zuid, zoals in de huidige situatie, is geen ruimte. Noodgedwongen moet daarom het oostelijk fietspad geschikt worden gemaakt voor verkeer in twee richtingen. De constructie van de bestaande boog- en basculebrug is van dien aard dat daar maar een zeer beperkte verbreding (ca. 1,20 m) mogelijk is, waardoor per richting een netto breedte van 1,75 m beschikbaar is. Gegeven de situatie is dit net voldoende. Ter plaatse van de zijoverspanningen, waar de helling oploopt tot 1:30 (3,3 %), is een grotere verbreding vereist in verband met de zogenaamde vetergang (slingeren) bij het stijgen. Figuur 13
De verbreding van boog- en basculebrug wordt op eenvoudige wijze gerealiseerd door de konsoles te verlengen en daar een stalen respectievelijk een houten dek op aan te brengen. De verbreding ter plaatse van de zijoverspanningen (3,50 m) (fig. 13) zal worden uitgevoerd in een relatief lichte staalconstructie, die via stalen kolommen wordt gefundeerd op, aan de bestaande funderingssloven te maken, betonnen konsoles. Gekozen is voor een staalconstructie daar: a. de funderingen van de pijlers daarvoor nog voldoende reserve in draagkracht hebben, hetgeen bij een betonnen dek (ca. 4 keer zo zwaar) niet het geval is; b. de montage op een eenvoudige wijze vanaf het bestaande brugdek kan geschieden.
De stalen dekken kunnen op korte afstand van de brug uit secties van bijvoorbeeld 25 m worden samengesteld en met behulp van platformwagens naar de definitieve lokatie worden vervoerd, waar ze met twee hydraulische kranen kunnen worden gemonteerd. Op deze wijze kan een zeer korte montagetijd worden gerealiseerd, hetgeen vereist is met het oog op de reconstructie van de oostelijke rijbaan. Tijdens de werkzaamheden aan het fietspad kunnen de fietsers gebruik maken van een pont.
Dwarsdoorsnede bestaande zijoverspanningen t.p. v. pijler 14, na renovatie en met verbreed fietspad
35,60 •
3,90
11.80
0,60
11.35
0,60
3.35 0.50
3.50
, + 19.72
17
5. De autosnelwegsignalering Op de brug en de aansluitende wegvakken wordt een signaleringssysteem, het zogenaamde Motorway and Tunnel Control and Signalisation System, kortweg MTCCS, geïnstalleerd. De bedoeling hiervan is de aanwezige wegcapaciteit beter te benutten en de verkeersveiligheid te verhogen. Om dit te bereiken worden er ongeveer 200 dubbele detektielussen in het wegdek gelegd; Deze detekteren het rijgedrag en geven dit door aan 80 detektorstations. De computer van een detektorstation maakt een bewerking en stuurt vervolgens de gegevens door naar een van de 40 onderstations. Deze verwerken de gegevens, communiceren onderling door middel van
6. De organisatie van de Directie Bruggen Bij de Rijkswaterstaat Directie Bruggen zijn op het gebied van organisatie en projectmanagement grote veranderingen gaande. Besloten is om meer dan vroeger een projectmatige werkwijze toe te passen. Dit betreft in het bijzonder grote multi-disciplinaire werken, waarvan de verbreding van de Van Brienenoordbrug een goed voorbeeld is. De belangrijkste doelstellingen welke met projectmatige werken dienen te worden bereikt zijn: - een betere beheersing van kosten, planning en informatie; - een betere coördinatie tussen de bij het project betrokken disciplines (vakgebieden). Om met de nieuwe werkwijze ervaring op te doen is de verbreding van de Van Brienenoordbrug aangewezen als proefproject.
18
een computer en beslissen daarna welke aanwijzingen worden getoond. De aanwijzingen kunnen bestaan uit adviessnelheden, andreaskruis, verdrijfpijl of einde tijdelijke aanduidingen en kunnen worden getoond op ongeveer 200 signaalgevers, gemonteerd op 40 wegportalen. Het MTCCS-systeem bevat tevens 20 afwijkende signaalgevers die afbeeldingen kunnen vertonen, zoals o.a. het driehoekbord met het symbool 'brug open' (zgn. voorseinen) en stopseinen vóór de afsluitbomen van de beweegbare brug. De onderstations zijn verbonden met de centrale computer in de Beneluxcentrale. Deze onvangt de gegevens van de detektorstations en de lokaal genomen maatrege-
De belangrijkste organisatorische wijziging bij de nieuwe aanpak is dat de verantwoordelijkheid berust bij één persoon, de Projectmanager (PM). Deze is voor wat het aandeel van de Directie Bruggen betreft verantwoordelijk voor de totale projectbeheersing en is uit dien hoofde het aanspreekpunt voor de opdrachtgever en andere instanties. Het multi-project 'Bricor' is onderverdeeld in een 13-tal deelprojecten, zoals 'boogbrug', basculebrug' e.d. en omvat zowel de voorbereiding (ontwerp) als de uitvoering (bouw). De leiding van elk deelproject berust bij een projectleider, tezamen met de PM vormen deze het projectteam. Intern zijn spelregels afgesproken voor de onderlinge samenwerking, coördinatie en rapportage.
len en voert hierover controle uit. De bedieningsman van het gehele systeem kan de genomen maatregelen visualiseren door middel van een beeldschermterminal. Met deze terminal kan de operator ook maatregelen (werk in uitvoering, voorrang aan politie, brandweer en ambulances) inbrengen. Onder normale omstandigheden worden ongevaldetektie, filevorming en het openen van de brug automatisch door het systeem afgehandeld. Het bovenbeschreven systeem kan pas in 1992 worden geïnstalleerd; tot die tijd zal het minder geavanceerde MCSS worden gebruikt. Dit systeem is evenwel niet gekoppeld aan de brugbeseining.
Per deelproject is het voorbereidings- en uitvoeringsproces opgedeeld in een aantal fasen. Bij het begin van elke fase moet een 'basisdocument' zijn opgesteld waarin de doelstelling van het deelproject en in detail de activiteiten voor de betreffende fase zijn vastgelegd. Het basisdocument is niet alleen een stuk voor intern gebruik, maar dient tevens te worden goedgekeurd door de opdrachtgever. Hiermee wordt voorkomen dat later misverstanden ontstaan over wat nu eigenlijk de wens van de opdrachtgever was. Aan het eind van elke fase ontstaat een 'beslismoment'. Op dat moment wordt bekeken of men nog op de goede weg is en de doelstellingen worden gehaald. Wijzigingen als gevolg van nieuwe eisen of randvoorwaarden worden verwerkt in het volgende basisdocument.
Colofon Opdrachtgever
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
Ontwerp
Rijkswaterstaat Directie Bruggen
Aannemers onderbouw ca.
Bouwcombinatie Van Brienenoord v.o.f. bestaande uit: Dubbers Malden B.V. te Malden Philip Holzmann A.G. te Frankfurt (BRD) Ballast Nedam Beton en Waterbouw B.V. te Amstelveen Van Hattum en Blankevoort te Beverwijk
balken voor zij-overspanningen
Schokbeton B.V. te Zwijndrecht
boog- en basculebrug
OSTEM V.O.F., bestaande uit: Grootint B.V. te Zwijndrecht Hollandia Kloos NV. te Krimpen aan den IJssel
Belangrijkste onderaannemers onderbouw ca. betonpalen
Betonson B.V. te Son Lodewikus Voorgespannen Beton B.V. te Oosterhout
heiwerk
Guis Funderingstechniek B.V. te Rotterdam Van Splunder Funderingstechniek B.V. te Rotterdam
beton
Mebin B.V. te Rotterdam A. van der Velden's Mortelbedrijf B.V. te Rotterdam De Boo Bestuursmaatschappij B.V. te Delft
vlechtwerk
Christiaanen en de Koning B.V. te Wijk bij Duurstede
voorspanning
Samaco B.V. te Rijswijk
prefab schampranden
Betonindustrie Bollen B.V. te Oosterhout
betonnen balken montage
Van Seumeren Holland B.V. te Utrecht
basculebrug tandwielkasten lagers draaipunten hydrauliek transport montage verf (ook voor de boogbrug)
T.W.G. Thyssen Getriebe- und Kupplungswerke GMBH te Herne BRD FAG Nederland B.V. te Rotterdam Hydraudyne Boxtel de Kil B.V. te Dordrecht Smit-Tak B.V. te Rotterdam Sigma Coatings te Uithoorn
boogbrug kabels en opleggingen transport en invaren vijzelen asfalt
Spanstaal B.V. te Utrecht Smit-Tak B.V. te Rotterdam • Mammoet B.V. te Breda Kon.Wegenbouw Stevin B.V. te de Meern
Adviezen vormgeving fundering constructiestaai en lastechniek organisatie
SNIEDER - DUYVENDAK - BAKKER, architecten b.n.a. Grondmechanica Delft TNO-Ml TwijnstraGuddeN.V
19
Een uitgave van de Rijkswaterstaat, directie Bruggen Februari 1989 Fotografie Tekeningen Zetwerk Lithografie Drukkerij bindwerk
Rijkswaterstaat, Aveco BV. Rijkswaterstaat, Paul Kerrebijn, Henk de Muynck Ballast Nedam Services BV. Nauta en Haagen, Amsterdam Ballast Nedam Services BV De Ruiter, Amsterdam
Literatuur bestaande brug 1. Wuite, A. De brug over de Nieuwe Maas bij Van Brienenoord te Rotterdam. Otar, 48e jaargang, juli 1963; 2. Van der Eb, W.J. Enige facetten betreffende berekening en ontwerp van de Van Brienenoordbrug. Wegen, 39e jaargang, nr. 1; 3. Bakker, F.G. Brug bij Van Brienenoord Otar, 48e jaargang, november 1963; 4. Hakkeling, B. De Van Brienenoordbrug Otar.
20
