auteurs Pieter de Boer Mozes en de Boer, Wil Glissenaar Mammoet, Jasper Doornbos Haitsma Beton B.V.
Speciale aandacht voor productie, transport en montage 68 m lange liggers
Ponton vervoert brugliggers Ze konden onmogelijk over de weg worden ver-
Zuidhorn scheidt (fig. 2). Aanleiding
voerd; de langste voorgespannen liggers die ooit
van de huidige N355, lopend door de
ter wereld zijn geprefabriceerd (68 m lang, 240 ton
voor het project waren de ontlasting kern van beide dorpen, en opwaardering van de vaarweg van Lemmer naar
zwaar). Dus werden de kokerliggers voor de over-
Delfzijl naar vaarwegklasse Va. Schepen
spanning van het hoofdveld van de nieuwe brug
door nu deze vaarroute volgen (foto 1).
bij Zuidhorn over water vervoerd. Laden en lossen
Uitgangspunten en productie
van het ponton vroeg de nodige inventiviteit.
met vier lagen containers kunnen daar-
De voorkeur om het brugdek uit te voeren met geprefabriceerde betonnen liggers bestond al vanaf het begin van
project opdrachtgever opdrachtnemer productie brugliggers engineering brugliggers montage en transport definitief ontwerp oplevering
16
p16_Artikel 4 16
L
het ontwerp. Echter dergelijke over-
ange liggers in bruggen en via-
spanningen waren nog niet eerder
ducten maken tussensteunpunten
gerealiseerd. Daarom moest eerst de
Projectgegevens
overbodig. Daarmee wordt de bouw-
haalbaarheid van deze oplossing worden
Omlegging N355
tijd verkort en krijgen wegverkeer en
aangetoond. Zodra deze overspanning
Provincie Groningen
scheepvaart meer ruimte voor een vlotte
inderdaad mogelijk bleek, was het be-
GMB
doorstroming. Dat geldt ook voor de
schouwen van andere constructietypen
Haitsma Beton
nieuwe, 152 m lange brug bij Zuidhorn
overbodig. Voor de liggers is een aantal
Ingenieursbureau Mozes
over het Van Starkenborghkanaal. De
varianten beoordeeld op haalbaarheid,
en de Boer
bouw is gecombineerd met het omleg-
robuustheid, esthetica en prijs. Maar
Mammoet Nederland B.V.
gen van de N355, die Noordhorn en
heel veel mogelijkheden waren er niet,
Witteveen+Bos najaar 2014
1
De nieuwe brug over het Van Starkenborghkanaal in Zuidhorn
VAKBLAD
I 3 2015
15-10-15 16:34
rt recordlange omdat er beperkingen golden ten aan-
2
zien van grenzen van de productiehal,
Plattegrond omlegging N355
transport en montage. De variant met een geïntegreerd randelement scoorde het best en is verder uitgewerkt.
Ontwerp hoofdoverspanning De hoofdoverspanning, het middelste veld, is 68 m lang; de eindvelden zijn 40 en 45 m (fig. 3). De liggers in de hoofdoverspanning zijn voorgespannen
tunnel
kokerliggers, waarvan een hoogte is bepaald van 2,2 m. Deze overspanning
Noordhorn
bestaat uit vijf tussenliggers en twee randliggers. De tussenliggers hebben
nieuwe brug
Van Starkenborghkanaal bestaande brug
een bodembreedte van 1,48 m en zijn rechthoekig van vorm. De beide randliggers hebben dezelfde breedte (fig. 4).
Zuidhorn
3
Bovenaanzicht hoofdoverspanning brug
4
Dwarsdoorsnede t.p.v. veld stramien 2-3
VAKBLAD
p16_Artikel 4 17
I 3 2015
17
15-10-15 16:34
5
Voor het transport zijn drie gelijke pon-
De liggers van de brug zijn per ponton m.b.v. een duwboot over het water vervoerd
tons met afmetingen van 65 x 11,40 m ingezet. Het laadvermogen per ponton bedroeg circa 1200 ton. De liggers van de twee eindvelden (lengte 40 en 45 m) konden op normale wijze in de fabriek met portaalkranen op de pontons worden geladen. Voor de 68 m lange liggers van het middenveld gold dat echter niet. Het maximum bereik van de portaalkranen vanaf de kade bedraagt immers 54 m. Dit bereik was te gering om de liggers in één keer in de lengte op een ponton te plaatsen. In eerste instantie is de balk 55,30 m op de pontons geladen (54 m + 1,3 m, gelijk aan De holle, kokervormige doorsnede
(22%) zijn ten opzichte van normale
de afstand tussen het hijspunt en het
wordt gecreëerd met behulp van gere-
dekken minder overheersend.
uiteinde van de balk). Voor de resterende 12,70 m is gebruikgemaakt van
cyclede EPS blokken. Het maximale hijsgewicht is gelimiteerd, daarom
Transport
een glijconstructie op het ponton,
mochten de lijven en de bovenflens
Vanwege de enorme lengte van de lig-
bestaande uit een glijbaan (goot) en
niet te dik worden. De bovenflens is
gers was vervoer over de weg niet moge-
slede (fig. 7). Het glijdend vermogen is
240 mm dik en de lijven 145 mm. Nabij
lijk. De route over de openbare wegen
bereikt door bekleding van de glijbaan
de uiteinden hebben de liggers een
naar de bouwlocatie was ongeschikt voor
met teflon en de slede met roestvrij
massief deel met een lengte van 2,5 m.
deze liggers. Bovendien was de ruimte
staal. Tussen deze materialen is olie aan-
Vanwege de krappe dimensies is geko-
op de bouwplaats beperkt, waardoor de
gebracht om het glijdend vermogen te
zen voor betonsterkteklasse C90/105.
combinatie van wegtransport met mon-
bevorderen. Onder de glijbaan zijn
De voorspanstrengen zijn elk aange-
tage de werkzaamheden veel gecompli-
stalen schotten geplaatst ten behoeve
spannen met 210 kN. Met 122 stren-
ceerder zou maken. In plaats daarvan
van de drukverdeling op het ponton.
gen ging het om een totale aanspan-
zijn de liggers per ponton over het water
Nadat de balk met behulp van een lier
kracht van maar liefst 25 620 kN. Voor
vervoerd (foto 5). Transport over water
in de eindpositie is gebracht, zijn de
deze hoge voorspanbelasting was een
was geschikt vanwege:
liggers met kettingen geborgd.
aanspansterkte van het beton gelijk-
• de goede laadlocatie in Kootstertille;
waardig aan C50/60 nodig.
• de goede loslocatie op de bouwplaats;
Doordat de liggers van de middenover-
Om ervoor te zorgen dat de liggers in
• de uitstekende combinatie van water-
spanning 3 m langer waren dan het
de eindfase samenwerken om zodoende
transport met montage.
gekozen ponton, werden deze aan één
de belasting te spreiden, zijn ze in dwarsrichting in het werk nagespan-
6
nen. Daarvoor zijn de voegen over de
Inhijsen van de brugliggers vanaf de pontons, foto: Alex Wiersma
bovenste 300 mm gevuld met een mortel. Nadat de voegen voldoende waren verhard, zijn voorspankabels – in dit geval kabels met zeven Ø15,7 strengen h.o.h. 1,2 m – door de bovenflenzen en voegen aangebracht en gespannen. Voor de liggers is bij deze overspanning het eigengewicht de voornaamste belasting. Dit vormt 62% van de belasting die met voorspanbelasting moet worden opgevangen. De overige rustende (16%) en veranderlijke belasting
18
p16_Artikel 4 18
VAKBLAD
I 3 2015
15-10-15 16:34
7
Glijconstructie voor het plaatsen van de ligger op het ponton, bestaande uit een glijbaan (goot) en slede
zijde met een overstek geladen. Een
Omdat de onderstoppingen van de
worden gehouden met:
voordeel van het overstek was dat wan-
balk aan het einde van het ponton
• aanwezigheid gasleiding en
neer het ponton met de voorzijde
lagen, bestond een risico op overbelas-
tegen de oever lag, de hijspunten zich
ting ten gevolge van een buigend
• slechte grondslag;
boven het land bevonden. Daardoor
moment in het ponton met mogelijke
• stempeling van de kraan naast de
kwamen deze dichter binnen het bereik
breuk als gevolg. Daarom is slechts een
van de kraancapaciteit te liggen.
deel van het laadvermogen benut.
rioolpersleiding;
waterzijde/damwand; • overbruggen hoogteverschillen in het maaiveld.
De oplegpunten van de liggers lagen tijdens het vervoer aan de zijde van het
Montage
overstek op 5 m van het einde van de
De montage is uitgevoerd met drie
Om de gasleiding en de rioolpersleiding
ligger. Dit leverde tijdens transport nog
mobiele kranen. Bij het bepalen van de
te ontzien, is een overkluizing over de
een bijzonder belastinggeval op.
positie van de kranen moest rekening
leidingen gemaakt en is de stempeling
VAKBLAD
p16_Artikel 4 19
I 3 2015
19
15-10-15 16:34
8
zo gekozen dat deze de leidingen niet
Op het moment dat het leuningwerk was verwijderd, werd door het montagepersoneel aangelijnd gewerkt
belasten. De stempeling van de kraan naast de waterkant is mogelijk gemaakt door het maken van tijdelijke betonnen poeren op houten heipalen. Bij de overige stempelingen is drukverdeling gerealiseerd met azobé-schotten. Om het aantal onderheide poeren uit financieel en praktisch oogpunt te beperken, zijn de kraanposities en de kraancapaciteit zo gekozen dat zowel aan de noord- als de zuidzijde kon worden volstaan met twee kraanposities voor de montage van alle liggers voor de drie velden. Montage eindvelden De eindvelden van de liggers zijn geplaatst met twee mobiele kranen. De pontons lagen ten tijde van het lossen evenwijdig aan het kanaal. De montage-
ponton min of meer evenwijdig aan de
spreiding van de stempelkrachten van
kranen stonden naast het te monteren
montagepositie van de liggers. Met een
de kranen. Voor het opstellen van de
veld opgesteld.
kanaalbreedte van ca. 60 m en een pon-
kranen is een logistiek plan gemaakt
ton van 65 m was een aanpassing van
waardoor alle transporten van kranen,
Montage middenveld
de oevers noodzakelijk. Deze werden
hulpkranen en ballastwagens in juiste
De montage van het middenveld is uit-
deels uitgegraven.
volgorde arriveerden en weer vertrok-
gevoerd met een 750-tons kraan aan
De positie van de hijspunten lag zo ver
ken. Dit was absoluut noodzakelijk,
de zuidzijde en een 700- en 750-tons
mogelijk aan het uiteinde van de liggers,
gezien de zeer beperkte ruimte en het
kraan aan de noordzijde van het kanaal.
zodat ze tijdens het lossen zo dicht
feit dat het materieel de bouwlocatie
Alle drie de kranen zijn gebruikt voor
mogelijk binnen het bereik van de
alleen kon verlaten op dezelfde manier
zowel het van het ponton hijsen als het
kraancapaciteit zouden liggen. Toege-
als dat het was aangekomen.
plaatsen van de liggers. De kranen zijn
paste hijsvoorzieningen waren 75 tons
Voor het montagepersoneel was op
zodanig gepositioneerd dat ze voor al
hijslussen, twee per balkeinde. Als hijs-
de steunpunten leuningwerk (foto 6)
deze handelingen voldoende capaciteit
middel zijn per lus 85 tons harpsluitingen
geplaatst dat plaatselijk werd verwijderd
hadden. Om de last aan de noordzijde
gebruikt (standaard hijsvoorziening).
ten tijde van de liggerplaatsing. Op het
over beide kranen te verdelen, is een
De montage is goed verlopen. Het enige
moment dat de leuning werd verwij-
speciale hijsbalk gebruikt.
wat zich voordeed, was dat de twee
derd, werd aangelijnd gewerkt (foto 8).
Tijdens het lossen moest het ponton
randliggers horizontaal krom waren als
zodanig in positie liggen dat de hijspun-
gevolg van hun afwijkende (tapse)
Publiek
ten zich binnen bereik van de kranen
vorm. Deze kromming is gecorrigeerd
Realisatie, transport en montage van
bevonden. Tijdens het hijsen lag het
door de ruimte tussen de liggers aan de
de langste geprefabriceerde betonnen
uiteinden tijdelijk op te vullen en vervol-
liggers in de wereld vormden een waar
gens met een paar voorspanstrengen in
kunststukje. Niet alleen voor de direct
Lees meer in Cement en Betoniek
het midden van de balk aan te spannen.
betrokkenen; de montage trok veel
Over het constructief ontwerp van de brug verschijnt
Met een geringe spankracht werden
bekijks van publiek. De brug is 15 sep-
in Cement een serie artikelen. De eerste twee zijn verschenen
deze liggers rechtgetrokken. Verticale
tember 2014 opengesteld voor verkeer.
in Cement 2015/5. Het derde verschijnt in Cement 2015/7.
toogverschillen waren niet aan de orde.
Menig passant zal niet beseffen hoe bijzonder de brug eigenlijk is en hoeveel
Deze artikelen zijn beschikbaar op www.cementonline.nl. In Betoniek Standaard is eerder een nummer verschenen,
Veiligheid
denkwerk er aan ten grondslag heeft
‘Prefab in XL-formaat’ (nummer 15/15). Daarin is meer te
Aan de veiligheid is in het voortraject
gelegen. Niet voor niets is de brug
lezen over de productie van grote prefab liggers. Dit nummer
ruim aandacht geschonken. Hierbij kan
genomineerd voor de Betonprijs 2015
is te raadplegen op www.betoniek.nl.
onder meer worden gedacht aan de
in de categorie Constructief ontwerp.
20
p16_Artikel 4 20
VAKBLAD
I 3 2015
15-10-15 16:34
