themaZorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten6 201540themaZorgvuldigeafweging voornieuwe viaducten1Twee nieuwe viaducten ten oosten van A2 verhoogd gebouwd en afgelatentoerittenKW viaductweg noordKW viaductweg zuidZorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten 6 2015 411 Nieuwe situatie t.p.v. kruising Viaductweg en Meerssenerweg2 De donkergekleurde randelementen volgden uit de vormgevingsvisie3 Detail zijaanzicht landhoofd (binnenzijde) t.p.v. oplegging brugdekHet kunstwerk in de Viaductweg bestaat uit twee nieuweviaducten: KW Viaductweg Noord voor het verkeer vanuitEindhoven richting centrum, en KW Viaductweg Zuid voor hetverkeer vanuit het centrum richting de A2 (foto 1). De kunst-werken worden parallel aan de Viaductweg gerealiseerd. Deoude Viaductweg blijft bestaan voor het verkeer richting deMeerssenerweg en het blijft mogelijk om op deze gelijkvloersewijze het centrum en de A2 te bereiken.VormgevingDe beschikbare ruimte was in het ontwerp bepalend voor devorm van de twee viaducten van het kunstwerk. De maximalehoogte voor de viaducten werd beperkt omdat de op- en afrit-ten niet te lang mochten worden. Dit vanwege de geringeafstand tot de A2 ten oosten en een spoorviaduct ten westenvan de kruising. In horizontale richting was de ruimte beperktvanwege de naast de Viaductweg gelegen bebouwing. Daar-naast gold de eis dat het verkeer over het achterliggende spoor-viaduct te allen tijde doorgang moest vinden. Een beperkteconstructiehoogte was dus noodzakelijk. Overige zaken metbetrekking tot vormgeving zijn vastgelegd in een vormgevings-visie. Concreet voor dit kunstwerk hield dit in dat de randele-menten donker van kleur zouden worden (foto 2) en dat delandhoofden zouden worden voorzien van schanskorvengevuld met vuursteen. Het landhoofd is ontworpen met eenhellingshoek van 9:1 (fig. 3).Tijdens het uitwerken van het ontwerp zijn vele variantenbestudeerd. Cruciaal in deze fase was de integrale beschouwingtussen ontwerp en uitvoering. De zeer beperkte bouwruimte,het niet mogen belemmeren van het huidige verkeer, de velekabels en leidingen in de buurt, de aanwezigheid van een gasro-tonde (knooppunt van infrastructuur voor het transport entijdelijke opslag van aardgas), het nabijgelegen Mosa-terrein(bedrijvige tegelfabriek) en de aanwezigheid van een bestaandekeerwand waren cruciale elementen in deze ontwerpfase waarrekening mee moest worden gehouden. Om het ontwerpuitvoerbaar te maken, waren behoorlijk wat aanpassingen ophet aanbiedingsontwerp nodig zoals aanpassing van de locatiedamwand, uitkraging van betonbarrier, de locatie van de steun-punten, de vorm van de steunpunten inclusief landhoofden ende locatie van de landhoofden.Het ontwerp kende twee belangrijke variabelen, namelijk:- het type brugdek;- het type grondkering.Berry RamaekersAvenue2De gelijkvloerse kruising tussen de Viaductweg en deMeerssenerweg vormt een belemmering in de doorstro-ming vanuit de A2 richting het stadscentrum van Maas-tricht. Om die doorstroming te verbeteren, is besloten eenongelijkvloerse kruising te realiseren met twee viaducten.Na een zorgvuldige afweging bleek het verhoogd bouwenen vervolgens aflaten van de brugdekken de beste oplos-sing. Ook voor het type grondkering zijn verschillendevarianten onderzocht.23randelementbetondonkerlandhoofdbeton grijsbuitenzijdebarrierbeton grijsdamwandbekleed metdraadraam 100 x 100en Wilde wingerdschanskorfgevuld metvuursteen(hoek links afgerond)themaZorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten6 201542boorpalenrandelementenrandelementen7200600 600= 6000 =50001600+ 49,200+ 47,6001200Viaductweg Westzijdebarrier op damwand gefundeerdstootplaten 5000 x 1000 x 350gasrotondedek24 000 30 000randelementen1 2fietspad hangend aan consoles (alleen bij zuidelijk viaduct)4 Langsdoorsnede Viaductweg Zuid5 Aanzicht viaduct Viaductweg ZuidType brugdekVoor het type brugdek voor de twee viaducten zijn tijdens deDO-fase vijf varianten bekeken:1.Het aanbiedingsontwerp, bestaande uit een plaatbrug mettwee overspanningen met een lengte van respectievelijk29,5 m en 25,5 m.2.Trogligger met een enkele overspanning van circa 80 m.3.Een in het werk gestort betonnen brugdek met drie overspan-ningen.4.Prefabbetonnen kokerliggers met tandopleggingen (drieoverspanningen).5.Prefabbetonnen railliggers met integrale dwarsdrager (drieoverspanningen).Om een keuze te maken, zijn voor alle varianten (globale)ontwerpberekeningen opgesteld of zijn, in het geval van prefabliggers, de afmetingen bepaald op basis van de ontwerpgrafie-ken.Variant 2 gold als optimale variant voor de verkeersveiligheidomdat er geen tussensteunpunten worden toegepast die hetzicht op de kruising belemmeren. Desondanks kwam uit detrade-off-matrix variant 3 als beste naar voren, met een relatiefgroot puntenverschil. Deze variant paste het best binnen debeperkte ruimte vanuit het wegontwerp en was het bestuitvoerbaar met betrekking tot kabels en leidingen. Ook slootvariant 3 het meest aan bij de eisen van de stakeholders. Dezevariant is verder uitgewerkt in het definitieve ontwerp (fig. 4en 5).De definitieve variant heeft drie overspanningen van 24,0 m,30,0 m en 18,0 m, twee hooggefundeerde landhoofden en tweetussensteunpunten. De tussensteunpunten bestaan uit eenkolom met een diameter van 1,2 m en een poer van 1,6 m dik.De toe- en afritten zijn voorzien van damwanden en voorzienvan barriers als voertuigkeringen. Deze kering is doorgezetover het brugdek heen. Om het brugdek zo slank mogelijk terealiseren, is voorspanning toegepast bestaande uit 13 voor-spankabels 22 strengen ?15,7. Er is een talud van 9:1 gereali-seerd, gebaseerd op een eis vanuit welstand. Dit is gerealiseerdmet een voorzetwand van beton tegen de damwanden.Voor beide variabelen bestonden diverse opties. De keuze werdbe?nvloed door een groot aantal aspecten. Om de juiste keuzete kunnen maken, zijn trade-off-matrices opgesteld waarin eenafweging werd gemaakt op basis van het wel of niet voldoenaan de eisen en op basis van kosten.54Zorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten 6 2015 4318 000schanskorfpijler ?1200barrier op damwandgefundeerdstootplaten5000 x 1000 x 350 barrier op staalgefundeerdViaductweg Oostzijde (toerit A2)3 46 Verhoogde ondersteuningsconstructie voor nieuw te bouwenViaductweg Noord7 Het viaduct wordt afgelaten op steunpuntende Meerssenerweg zou worden voorkomen. Het brugdek zou ineen relatief eenvoudige bekisting op maaiveldniveau kunnenworden gerealiseerd. Ook zou er niet op hoogte en niet bovende weg worden gewerkt, wat de uitvoeringsrisico's aanzienlijkzou reduceren. Echter door de plaatselijke gasrotonde waren erbelemmeringen waardoor het inrijden niet mogelijk bleek.Omdat bij methode 2 de ondersteuningsconstructie van hetKruisdonkviaduct A2/A79 kon worden omgebouwd en hierworden toegepast, bleek dit de goedkoopste uitvoeringsmethode.Uitvoeringsmethode brugdekVoor het realiseren van het brugdek zijn twee uitvoerings-methoden beschouwd:1.elders bouwen en inrijden (overeenkomstig met het Kruis-donkviaduct A2/A79, zie artikel `Vliegend viaduct' (eldersin deze uitgave);2.verhoogd bouwen op locatie.Bij methode 1 was het de bedoeling het brugdek op de locatievan de zuidoostelijke toerit op maaiveldniveau te realiseren envervolgens op te vijzelen en met SPMT's (Self PropelledModular Trailers) naar de definitieve locatie te rijden. Om daarhet brugdek af te laten op de al gerealiseerde landhoofden entussensteunpunten.Bij methode 2 (verhoogd bouwen) was het de insteek de tijde-lijke ondersteuningsconstructie van de nieuw te bouwenviaducten verhoogd op te bouwen boven de Meerssenerweg(foto 6) op de toekomstige locatie. Als het brugdek gereed zouzijn, zou de bekisting worden verwijderd en het brugdek op delandhoofden en tussensteunpunten worden afgelaten (foto 7 enfig. 8 en 9).Voordeel van uitvoeringsmethode 1 was dat het opbouwen vaneen (kostbare) bekisting inclusief aanrijdbeveiligingen boven67themaZorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten6 201544mm525.h.o.h008BEHstuikverbinding stuikverbinding stuikverbindingblijvende zeeg 69 mmblijvende zeeg 127 mmblijvende zeeg 84 mm50040010060060021 00020 00015 50090501 269 00028 80030 000600600pvr 21150pvr 460018 00017 00015 350500 1004003 4opmerking:aflaathoogte voor alle steunpunten = 1176 mmL = 21 600afrit A2Viaductwegtoerit A2Meerssenerwegsteunpunten ondersteuningsconstructie Viaductweg Noordtoekomstige situatie Viaductweg Zuidmaatvoering moerbalkenmaatvoering beton15 500 6850 220017 6006000 24 00021 600 40002200 15 35014 350600044332211nz8 Langsdoorsnede ondersteuningsconstructie Viaductweg Noord9 Bovenaanzicht ondersteuningsconstructie Viaductweg NoordVerankerde stalen damwandenBij het toepassen van verankerde stalen damwanden (fig. 10)bestaan de grondkeringen uit damwandprofielen die tot op degrindlaag worden aangebracht (ca. NAP +43,5 m). Per toeritworden twee parallelle damwandschermen aangebracht. Op debovenzijde van de damwand wordt een betonnen barrier aange-bracht. Hierdoor geldt de damwand als fundering voor de barri-ers. De horizontale belastingen uit de barriers worden hierbijgedeeltelijk afgedragen naar de damwand. De verankering van dedamwand met de barriers is in principe de zwakste doorsnede,wat betekent dat bij een frontale aanrijding de damwand nietmag bezwijken maar de barrier losraakt van de damwand.Type grondkeringDoordat de viaducten ervoor zorgen dat er een ongelijkvloersekruising ontstaat, moet het verkeer vanaf het huidige maaiveldnaar een hoogte van ongeveer 6 m worden geleid. Dit is gereali-seerd met behulp van grondkeringen. Ook hiervoor zijn vari-anten bekeken en met elkaar vergeleken.Deze varianten waren:1.verankerde stalen damwanden;2.prefabbetonnen keerwanden;3.gewapende grond.89Zorgvuldige afweging voor nieuwe viaducten 6 2015 4510 Grondkering met damwanden11 Grondkering met betonnen keerwanden12 Grondkering met gewapende grond13 Het nieuwe KW Viaducteg Noord (vooraan op de foto) op de kruisingViaductweg en Meerssenerweg tegen het einde van de uitvoering;achter Viaductweg Noord is KW Viaductweg Zuid te zienverplaatsen (hiervoor is geen ruimte beschikbaar op het grond-lichaam) en er moet dus een constructie worden opgenomen inhet grondlichaam om verplaatsen en/of kantelen van de barrierste voorkomen. Deze constructie kan bijvoorbeeld bestaan uit eenpaalfundering onder de barriers of uit prefab-betonelementen.Als alternatief kunnen de elementen worden gekoppeld, waar-door een doorgaande betonnen plaat ontstaat overde gehele lengte en breedte van het grondlichaam.Het vergelijken van de varianten aan de hand van eisen, risico'sen overige kritische aspecten leidde tot een keuze voor devariant met de verankerde stalen damwanden.Tot slotNu (tijdens het schrijven van dit artikel) de uitvoering van dekunstwerken het einde nadert (foto 13), is het belangrijk terug tekijken naar de gemaakte keuzes die hebben geleid tot het eind-resultaat. Geconcludeerd kan worden dat het van grote waarde isom in een zeer vroeg stadium de werkvoorbereiding en uitvoeringmee te laten kijken en de werkvoorbereiding als centraal punt tepositioneren. In het project A2 Maastricht is het waardevol ennoodzakelijk gebleken alle disciplines, met raakvlakken aan deviaducten, tijdig mee te krijgen. De faseringen van het begin tothet einde, ook in relatie tot de bouw van de tunnel, waren hierbijvan groot belang. Dit alles heeft uiteindelijk tot een foutlozeuitvoering geleid. Prefabbetonnen keerwandenBij het toepassen van prefabbetonnen keerwanden (fig. 11)worden de zettingsgevoelige lagen ontgraven en wordt eventueeleen grondverbetering aangebracht. Op deze grondverbeteringworden de prefabbetonnen keerwanden aangebracht. Afhankelijkvan de afmetingen van de elementen bestaan de keerwanden uit??n stuk of worden de keerwanden samengesteld uit twee delen(wand en vloer separaat aan te brengen). Na het aanbrengen vande keerwand wordt het grondlichaam tussen de keerwandenaangevuld. Eventueel kunnen de keerwanden onderling wordengekoppeld om grote belastingen en/of deformaties te voorkomen.Gewapende grondBij het toepassen van gewapende grond (fig. 12) bestaat hetgrondlichaam uit grondlagen die zijn ingepakt in geotextielen.Deze geotextielen zorgen voor de samenhang en de stabiliteitvan het grondlichaam. Het grondlichaam wordt opgebouwddoor eerst de zettingsgevoelige lagen in de bodem te ontgravenen eventueel een grondverbetering aan te brengen. Vervolgensworden de geotextielen aangebracht en wordt een laag zandaangebracht. Dan worden de geotextielen teruggeslagen om hetzandpakket op te sluiten. Op deze manier wordt het grondli-chaam laagsgewijs opgebouwd. De laagdikte wordt bepaalddoor de hoogte van het grondlichaam en de bovenbelasting. Hijvarieert globaal tussen de 0,20 en 0,60 m.De voertuigkering op de grondlichamen bestaat uit starrebetonnen barriers. Deze barriers mogen bij een aanrijding niet101311 12verankeringstalen damwand