\037\036\035\034\033 \037\036 \032 \037\036\037\036\037 \037 \025\024\023\027\034\022\027\035\021\020\027\032 \016\r\f\036\034\036\023\023\027\013\027\017 \037\037\037 \037\036\035\034 \032\031\030\027\036\034\030\026 I met passie v \037\037\036\035\034\034\033\035\032 \020\033\035\021 \037\036\035\034\037\033\032\031\034\030 \032\035\024\034\037\023\013 \034 \007\025\037\n\035 \035\022\037\006\035\034\037\f\035\032\031\022\024\037\035\026\017 \035\035\022\037\f\035\n\026\021\004\030\037\033\031\026\034\022\035\026\ \037\003 \024\035\022\021\035\034\037\035\035\022\037\031\031\022\034\013 \032\035\022\005\037\t \032\021\n\025\031\031\034\020\016\006\031\033\033\035\022\005\037\024\026\ \017 \033\026 \036\035\f\037\004\035\037\027\027\023\037\021\022\034\013 \n\035\022\005\037\022\035\035\025\037\n\031\022\037\016\027\022\034 \025\035\034\020\005\037\037\036\035\034\033\032\035\031\030\033\027\033\030\035 \036\025 \037 \037\036\035\036\034\033 \037 \036\035\035\034\037\033\032\037\035\032\037\030\037 \r\f\017\026\016\037\r\025\037 \037\013\013\013 \037\027 \003 partners CEMENT 7 2024 ?1 2? CEMENT 7 2024 38 Innovatieve ecologische verbinding Doorlaatmiddel Vismigratierivier combineert vismigratie, waterkering, verkeersinfrastructuur en beleving. 48 Bodembescherming met colloïdaal beton Breuksteen gevuld met colloïdaal beton als bodembescherming bij de nieuwe spuigroepen. 56 Een nieuwe jas voor de Afsluitdijk Dijkbekleding met XblocPlus. Artikelen 6 Afsluitdijk: spectaculaire eenvoud Een overzicht van de project- onderdelen van de versterking en vernieuwing van de Afsluitdijk. 16 400 jaar geschiedenis De Afsluitdijk en Zuiderzeewerken in historisch perspectief. 24 Spuien als het kan, pompen als het moet Bij Den Oever komen nieuwe pomp- en spuigroepen; indrukwekkende bouwwerken met specifieke eisen. 24 38 Foto voorpagina:?De Afsluitdijk in vogelvlucht (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview Luchtfotografie) COLOFON Cement, vakblad over betonconstructies, is hét vakblad van en voor constructeurs en verschijnt 8 keer per jaar. Het vakblad is een onderdeel van het kennisplatform Cement, een uitgave van Aeneas Media bv in opdracht van het Cement&BetonCentrum. Uitgave Aeneas Media bv, Veemarktkade 8, Ruimte 4125, 5222 AE 's-Hertogenbosch T 073 205 10 10, www.aeneas.nl Redactie prof.dr.ir. Max Hendriks (hoofd- redacteur), ir. Maartje Dijk, ir. Paul Lagendijk, ir. Jacques Linssen, ir. René Sterken, ir. Cindy Vissering, ing. Henk Wapperom, dr.ir. Rob Wolfs Redactieraad ir. Edwin Vermeulen (voorzitter), ing. Dick Bezemer, ir. Geoffrey van Bolderen, prof.dr.ir. Jos Brouwers, ir. Henco Burggraaf, ir. Tom Diks, ir. Maikel Jagroep, ir. Lise Jansen, ir. Hans Kooijman, ing. Michael van Nielen PMSE, ir. Paul Oomen, ir. Dirk Peters, ir. Ruud van der Rakt, ir. Paul Rijpstra, ir. Dick Schaafsma, ing. Roel Schop, dr.ir. Raphaël Steenbergen, prof.dr.ir. Kim van Tittelboom, ir. Rob Vergoossen, dr.ir. Rutger Vrijdaghs, prof.ir. Simon Wijte Uitgever/vakredacteur ir. Jacques Linssen j.linssen@aeneas.nl, T 06 10333180 Planning, coördinatie & eindredacteur Hanneke Schaap, h.schaap@aeneas.nl, T 073 205 10 19 Ontwerp daily creative agency, Miranda van Agthoven Vormgeving daily creative agency, Maarten Bosch Community manager & media-advies Coen Smets, c.smets@aeneas.nl, T 06 10705780 Klantenservice klantenservice@aeneas.nl T 073 205 10 10 Website www.cementonline.nl Overname artikelen Overname van artikelen en illustraties is alleen toegestaan na schriftelijke toestemming. Lidmaatschappen 2024  Kijk voor meer informatie over onze lidmaatschappen op www.cementonline.nl/lidworden of neem contact op via klantenserice@aeneas.nl of 073 205 10 10. Voorwaarden Je vindt onze algemene voor- waarden op www.cementonline.nl/algemene- publicatievoorwaarden Hoewel de grootst mogelijke zorg wordt besteed aan de inhoud van het blad, zijn redactie en uitgever van Cement niet aansprakelijk voor de gevolgen, van welke aard ook, van handelingen en/of beslissingen gebaseerd op de informatie in deze uitgave. Niet altijd kunnen rechthebbenden van gebruikt beeldmateriaal worden achterhaald. Belang- hebbenden kunnen contact opnemen met de uitgever. ISSN 0008-8811 Inhoud Vakblad over betonconstructies CEMENT 7 2024 ?3 Twee zomers geleden zat ik in de openlucht op een stampvol- le tribune in Oudemirdum (Fr.), met uitzicht op het IJsselmeer. Orkater speelde Het verdriet van de Zuiderzee, een indringende muziekvoorstelling waarop Orkater patent lijkt te hebben. Het speelt ongeveer honderd jaar geleden: Inne wil vooruit en omarmt de nieuwe Afsluitdijk in aanbouw. Voor zijn broer Minne hoeft dit allemaal niet, 'hij heeft zout in zijn bloed'. Grietje is ver- liefd op de aandoenlijke Minne maar trouwt met Inne, want hij is voor de vooruitgang. Het is een meeslepende tragedie over de ecologische gevolgen van het zoet maken van de zee. Kunnen we ons een dergelijk civiel project nu nog voor- stellen? Natuurlijk niet! Een milieueffectrapport bestond nog niet en was dus ook niet verplicht. Lely, civiel ingenieur uit Delft, kon het plan niet alleen bedenken, maar later als minister ook nog eens door- drukken. Het waren andere De zoete zee tijden waarin constructeurs en andere vernuftelingen konden excelleren én domineren. Dat is overigens een constatering, geen waardeoordeel. Honderd jaar later - de Afsluit - dijk is bejaard - hebben we weer dat vernuft nodig, maar in een nieuwe context. Zo mogen we nu bedenken hoe we water kunnen blijven keren, maar ook vissen kunnen doorlaten. We hebben megapompen nodig, omdat we door de stijgende zeespiegel op alleen spuien niet meer kunnen vertrouwen. Ook mogen we nadenken hoe we de bekleding van de dijk duurzaam kunnen ontwerpen met een lage CO2-voetafdruk. Welkom in de tijd waarin con- structeurs kunnen excelleren én liëren. Het zijn andere tijden. De zee blijft zoet. Constructeurs zoeken de verbinding. En Grietje zou in deze tijd misschien wel verliefd op de bezonnen Inne worden. Max Hendriks Voor reacties: cement@aeneas.nl Suggested for you: in his first column Diederik Veenendaal, structural engineer of the year, takes a bite of the reality sandwich! It's all about ? 48 En verder 5 Technische uitdagingen bij herstel historische kade Dordrecht Gesponsord artikel van onze partner BRIS. 5 Verankering met T-heads Gesponsord artikel van onze partner HRC Europe. 70 De taalsandwich Column Diederik Veenendaal, Constructeur van het Jaar 2024. 72 Rustiek roestig 'rotshuis' In Zuidwest Ierland is een betonnen woninguitbreiding gerealiseerd, die opgaat in het ruige heuvellandschap. 78 De jonge constructeur Rozemarijn Veenstra vertelt over haar werk als onderzoeker en docent aan de Hanze Groningen en Kennis- centrum NoorderRuimte. 4? CEMENT 7 2024 auteurs ir. Christiaan Bijl Levvel / BAM Infraconsult p. 38 ? 47 ir. Kirsten Hannema Freelance architectuurjournalist p. 72 ? 77 ir. Coen Kuiper Witteveen+Bos p. 56 ? 67 ir. Michael van de Koppel Levvel / BAM Infraconsult p. 56 ? 67 ing. Ruud Keesom Levvel / BAM Infraconsult p. 24 ? 37 ir. Hans Ramler TU Delft, voorheen BAM Infra p. 6 ? 15, p. 16 ? 23 dr.sc.ir. Diederik Veenendaal Summum Engineering p. 70 ? 71 ir. Ineke Vos Levvel / BAM Infraconsult p. 48 ? 55 ing. Harry Corporaal MICT Levvel / BAM Infraconsult p. 48 ? 55 Arno Insing Levvel / BAM Infra p. 38 ? 47 ir. Peter Meijvis Levvel / BAM Infraconsult p. 24 ? 37 ir. Liz Kemp Levvel / BAM Infraconsult p. 48 ? 55 ir. Bas Reedijk Levvel / BAM Infraconsult p. 56 ? 67 ir. Rozemarijn Veenstra Hanze Groningen - Kenniscentrum NoorderRuimte p. 78 ? 79 Aan dit nummer van Cement werkten mee: CEMENT 7 2024 ?5 gesponsorde berichten Wapening wordt in veel ge- vallen verankerd door gebo- gen staven of haken. Meestal voldoet dat, maar verankering met zogenoemde T-heads, wape- ning met een platte verankering aan een of beide uiteinden, is een interessant alternatief. In zwaar- belaste constructies kunnen ze bijdragen aan besparing van ma- teriaal en daarmee CO?, aan een kortere bouwtijd en aan verbeter- de veiligheid door eenvoudige en goed uitvoerbare details. Ook regelgeving biedt meer ruimte om T-heads toe te passen. Zo zijn in de herziene Eurocode 2 meer richtlijnen en voorschriften opge- nomen dan in de huidige versie. HRC Europe heeft T-head verankeringsoplossingen in veel bekende Nederlandse projecten toegepast, zoals de renovatie van de Galecopperbrug in Utrecht, de Groene Boog in Rotterdam, de Zeesluis IJmuiden, de Wilhelmina- brug, de Nieuwe Sluis Terneuzen, de Afsluitdijk, de Cooltoren, Casa Nova en de Terraced Tower in Rotterdam. Verankering met T-heads In het hart van Dordrecht vor - dert een ambitieus project dat de historische kade herstelt. Ingenieursbureau Drechtsteden staat hier voor een reeks uiteen- lopende technische uitdagingen. Constructief puzzelen is daarbij de rode draad. Het betreft over een lengte van slechts 200 m de recon - structie van zes kadesecties, waar - van er een vervalt. Ze variëren in type constructie en er staan zeven woningen gefundeerd op houten palen, op slechts 7,5 m van de kade. Deze diversiteit vereist een zorg- vuldige werkwijze, planning en uit - voering om aan de hedendaagse constructienormen te voldoen. Elke sectie vraagt om specifieke technische oplossingen die reke - ning houden met bodemcondities, belastingen en met milieu eisen. Bouwbibliotheek BRISwaren- huis ondersteunt Ingenieursbureau Drechtsteden bij het voldoen aan de laatste veiligheidsnormen en voor- schriften, zo onderstrepen adviseur Lisa van Geffen en projectregisseur Ray Westerhuis van het team Constructies & Geotechniek. Technische uitdagingen bij herstel historische kade Dordrecht WWW.CEMENTONLINE.NL /DRECHTSTEDEN Meer over het herstel van de historische kade in Dordrecht en de meerwaarde die BRISwaren- huis heeft gespeeld, staat in het volledige artikel op www.cementonline.nl/drechtsteden. WWW.CEMENT ONLINE.NL /T-HEADWAPENING Meer over de verankeringsoplossingen met T-heads van HRC Europe staat in het volledige artikel op www.cementonline.nl/t-headwapening . Werkzaamheden aan de kade T-headwapening in gebruik Afsluitdijk: spectaculaire eenvoud Overzicht projectonderdelen versterking en vernieuwing Afsluitdijk 1 De eerste fietsers en wandelaars passeren de vernieuwde Afsluitdijk, juli 2023 (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 1 6? CEMENT 7 2024 De Afsluitdijk is rond 1930 aange- legd op basis van de toen bekende inzichten met betrekking tot zee- spiegelstijging en mogelijke stormvloeden (zie ook artikel 'Afsluit- dijk: 400 jaar geschiedenis', elders in deze special). De Staatscommissie onder leiding van Hendrik Lorentz ging uit van een storm - vloedpeil van NAP +3,5 m en een significante golfhoogte Hs van 2,5 m. Tegenwoordig zijn er vernieuwde inzichten in waterveiligheid. Nu wordt er op basis van het Hydra-NL mo- del uitgegaan van een stormvloedpeil van NAP +5,5 m met een kans van optreden van eens in de 10.000 jaar. De significante golf - hoogte Hs is 4 m. Behalve de toename in hoogte, is een nieuw criterium geïntrodu - ceerd: het maximale overslagdebiet van 10 liter per seconde per strekkende meter (l/s/m) (tabel 1). Door deze hogere waterstanden en golven moet niet alleen de dijk worden versterkt, er ontstaat ook een nieuw probleem met het afvoeren van het water uit het IJsselmeer. De periodes waarin het spuien van water vanuit het IJsselmeer naar de Waddenzee mogelijk is ? nodig om het waterpeil op het IJsselmeer te handhaven ? worden namelijk korter. Dit is uitgelegd in figuur 3. De groene lijn geeft de waterstanden aan bij eb en vloed aan de Waddenzeezijde en de grijze lijn het peil op het IJsselmeer. Het groen gearceerde deel geeft aan wanneer het peil op het IJsselmeer hoger is dan in de Waddenzee en laat dus het venster zien waarin kan worden gespuid. Als de waterstanden in de Waddenzee stijgen (rode lijn) wordt dit venster kleiner. De hoe- veelheid water die moet worden gespuid neemt echter niet af; er zal dus in kortere tijd meer moeten worden gespuid. PROJECTGEGEVENS project Versterking en vernieuwing Afsluitdijk opdrachtgever Rijkswaterstaat opdrachtnemer Levvel, bestaande uit BAM, Van Oord, Rebel en Invesis ontwerp BAM Infraconsult De Afsluitdijk doet al meer dan 90 jaar dienst als waterkering en heeft een belangrijke taak om het achterland te beschermen tegen overstromingen. Maar dit iconische waterbouwkundige project is niet 'slechts' een stormvloedkerende dam. De versterking en vernieuwing omvat dan ook vele uiteenlopende en interessante onderdelen. Rijkswaterstaat heeft daarbij veel aandacht besteed aan de cultuurhistorische waarde, waardoor een samenspel is ontstaan tussen respect voor het oude en de noodzakelijke vernieuwing. De uitstraling van spectaculaire eenvoud is hierdoor zelfs versterkt. Tabel 1?Hydraulische randvoorwaarden toen en nu Golfcondities ToenNu Stormvloedpeil NAP +3,5 mNAP +5,5 m Significante golfhoogte Hs = 2,5 mHs = 4 m Kans van optreden 1:100 jaar1:10.000 jaar Overslagdebiet max 10 l/s/m CEMENT 7 2024 ?7 Kortgezegd heeft dat geleid tot de volgende uitvraag van Rijkswaterstaat (RWS) aan de markt: Het verhogen en versterken van de dijk; Het toevoegen van pompcapaciteit om het verkleinde spuivenster in de toekomst te compenseren. Winnende aanbieding RWS heeft in 2018 het project definitief ge - gund aan het bouwconsortium Levvel voor het ontwerpen, bouwen, financieren en on - derhouden gedurende 25 jaar. Levvel bestaat uit BAM, Van Oord, Rebel en Invesis. De naam Levvel is gebaseerd op 'Lely's Erfgoed Veilig - gesteld' in palindroom (fig. 4). Daarnaast ver - wijst de naam naar het peilbeheer van het IJsselmeer en het keren van hoog water, twee belangrijke functies van de Afsluitdijk. De contractvorm is Design, Build, Fi - nance and Maintain (DBFM). Het voert voor dit artikel te ver om dit DBFM-contract uit- voerig te behandelen. Het winnende idee van Levvel heeft een eigen invulling gegeven aan de uitvraag van RWS: Het verhogen en versterken van de dijk is voor een belangrijk deel uitgevoerd met het door BAM zelf ontwikkelde XblocPlus, voor dit project omgedoopt tot Levvel-blocs (zie het artikel 'Een nieuwe jas voor de Afsluit- dijk', elders in deze special van Cement). De gevraagde afvoercapaciteit is tweeledig ingevuld: ? Zes nieuwe pompen, die ondanks de enor- me omvang slechts een deel van de gevraag - de extra waterafvoer leveren (zie het artikel 'Spuien als het kan, pompen als het moet', elders in deze special). ? De rest van de gevraagde afvoercapaciteit wordt geleverd door de toevoeging van extra spuicapaciteit (2x vier nieuwe spuikokers) in het spuicomplex Den Oever. Dankzij de extra spuicapaciteit kan de inzet van de pompen worden beperkt en daarmee de energiebehoefte aanmerkelijk worden gereduceerd. In het navolgende worden de meest interes- sante projectonderdelen die deel uitmaken van het project van Levvel beschreven, van west (Den Oever) naar oost (Kornwerder- 2 Uitstraling van spectaculaire eenvoud 3 Verkleining spuivenster als gevolg van zeespiegelstijging 4 Logo bouwconsortium Levvel IR. HANS RAMLER TU Delft, voorheen BAM Infra auteur 2 3 4 8? CEMENT 7 2024 zand). Op een deel van de onderdelen wordt in afzonderlijke artikelen in deze special dieper ingegaan. Waar dat het geval is, wordt daar naar verwezen. In het kader 'Overige projecten op de Afsluitdijk' is meer te lezen over andere projecten. Inkoopstation Den Oever Rijdend vanaf de A7 in Noord Holland richting Afsluitdijk, is het inkoopstation het eerste nieuwe onderdeel van het project (foto 7). In dit gebouw komt de voedingskabel voor de stroomvoorziening richting Spuicomplex Den Oever binnen. Deze voedingskabel wordt in dit inkoopstation verdeeld en met ondergrondse boringen naar de juiste loca - ties gebracht. Het gebouw is onopvallend ingepast in het landschap aan de IJssel - meerzijde langs de A7. Voor de volledigheid: ook aan de Friese zijde (oostzijde) is een Inkoopstation gebouwd. Keersluis Den Oever De schutsluizen in Den Oever en Kornwer- derzand waren onderdeel van de primaire waterkering en zouden met de versterking van de Afsluitdijk ook moeten worden ver- hoogd. Omdat ze ruim 90 jaar oud zijn, was dit echter te risicovol. Daarom is ervoor ge- kozen om voor de schutsluizen nieuwe keer- sluizen te bouwen, om het achterland te beschermen. Bij dit sluiscomplex moesten tevens de omliggende dijken worden ver- hoogd tussen de draaibruggen en de nieuwe keersluis (foto 6). Bij het bouwen van de keersluis is ook de oude schutsluis aan een grondige renova - tie onderworpen. Tijdens het droogzetten bleek deze oude sluis nog in opmerkelijk goede staat te verkeren, hetgeen het duurza - me karakter van het materiaal beton nog eens onderstreept. 5 Overzicht Afsluitdijk (bron: Rijkswaterstaat) TERMINOLOGIE SLUIZEN Schutsluis: Sluis die het mogelijk maakt schepen van het ene naar het andere waterpeil te brengen (schutten). Spuisluis of spuigroep: sluis of bouw- werk bedoeld om overtollig binnenwa- ter te spuien. Niet bedoeld om scheep- vaart te laten passeren. Spuikoker: onderdeel van spuisluis, waar water doorheen stroomt. Keersluis: sluis om (hoog)water te kun- nen keren. Als het waterpeil normaal is, is de sluis open. In gesloten toestand niet bedoeld om schepen te laten pas- seren. Spuimiddel: spuisluis of pomp voor het afvoeren van water. Spuicomplex: het geheel aan spuimid- delen (spuisluizen en pompen). 5 CEMENT 7 2024 ?9 Uitstroomconstructie gemaal Leemans Naast de schutsluis bij Den Oever ligt het ge- maal Leemans. Dit was samen met het meer zuidelijk gelegen gemaal Lely verantwoorde- lijk voor het droogmalen van het Wieringer- meer. En samen zorgen ze ervoor dat de Wieringermeerpolder droog blijft. Door de hogere dijken (foto 6) moest de onderliggende afvoerkoker van gemaal Leemans worden verlengd (in de bocht van de verhoogde dijk, zie foto 6). 7 6 6 De twee draaibruggen (A), de nieuwe keersluis (B), de schutsluis (C), de hogere dijken tussen de draaibruggen en de nieuwe keersluis (D) bij Den Oever en de verlengde afvoerkoker van gemaal Leemans (E) 7 Inkoopstation Den Oever (foto's: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) 10? CEMENT 7 2024 A B D D E C 8 Golfbrekers in de Waddenzee bij Den Oever: D15 (A), de Lucifer (B) en de Banaan (C) 9 Bovenaanzicht kazematten (foto's: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) 10 Werkzaamheden aan de kazematteneilanden (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) Dammen bij Den Oever Om de golfcondities bij Den Oever te beper- ken, zijn bij de aanleg van de Afsluitdijk drie dammen gebouwd aan de Waddenzeezijde (foto 8). Deze dienen als golfbrekers en heb- ben een belangrijke ecologische functie voor lepelaars. Deze dammen zijn recent ver- sterkt. Twee dammen hebben vanwege hun vorm de bijnamen 'lucifer' en 'banaan' ge- kregen. De derde dam heet D15. Kazematten Den Oever Zowel aan de kant van Noord-Holland als Friesland zijn bij de aanleg van de Afsluitdijk fortificaties gebouwd met zogenoemde kaze - matten (relatief kleine betonnen of stenen bunkers, foto 9). De kazematten zijn groten - deels intact gebleven en de eilanden waarop 8 ze liggen zijn zo goed mogelijk in oorspron - kelijke staat terug gebracht, vanwege de grote cultuurhistorische waarde (foto 10). Spuicomplex Den Oever Iets ten oosten van de eerder genoemde schut- en keersluis ligt het spuicomplex Den Oever. Dit is samen met het versterken van de dijk het meest complexe gedeelte van de Afsluitdijk. Levvel werkt hier aan de volgen - de onderdelen (letters corresponderen met figuur 11): A?Twee nieuwe pompgebouwen aan weers- zijden van het spuicomplex, met daarin 2x drie pompen met een totale gegarandeerde pompcapaciteit van 235 m³/s (zie het artikel 'Spuien als het kan, pompen als het moet', elders in deze special); 9 10 CEMENT 7 2024 ?11 C B A 11 11 Spuicomplex Den Oever (bron: Rijkswaterstaat/Levvel) OVERIGE PROJECTEN OP DE AFSLUITDIJK Een aantal onderdelen van de versterking en vernieuwing van de Afsluitdijk wor- den op een later moment aangepakt of zijn al eerder aangepakt: ? Draaibruggen Twee draaibruggen in de A7 bij Den Oever geven toegang tot de achterliggende keer- en schutsluis en zijn binnenkort aan groot onderhoud of vervanging toe. Hetzelfde geldt voor de draaibruggen bij Kornwerderzand. ? Bestaande spuisluizen De bestaande spuisluizen bij Den Oever (3x vijf betonnen spuikokers) en Kornwer- derzand (2x vijf spuikokers) zorgen al meer dan 90 jaar voor het op peil houden van het IJsselmeer. Deze moeten allebei worden gerenoveerd. ? Vlietermonument Bij de Vlieter bevindt zich het Vlietermonument. Dit bestaat uit een basis waarin zich een horecagelegenheid bevindt, een platform met balustrade en luifel, en een uitkijktoren. Het monument, ontworpen door Willem Dudok, is onlangs geres- taureerd en er zijn plannen om de horecagelegenheid geheel te vernieuwen. ? Schutsluis Kornwerderzand Net als bij Den Oever bevindt zich bij Kornwerderzand ook een schutsluis. Er bestaan plannen om deze sluis te verruimen. Meer informatie over alle onderdelen staat op www.deafsluitdijk.nl. B?Nieuwe spuisluizen met 2x vier betonnen kokers onder de A7, tussen de bestaande spuisluizen in. In elke koker bevinden zich twee stalen hef - schuiven. De verwachte afvoer van deze nieuwe spuisluizen bedraagt 2063 m³/s (bij een verval van 1 m en alle spuikokers geopend). Om het karakter van de bestaande heftorens te behouden is ervoor gekozen de aandrij- ving van de nieuwe stalen deuren op een zeer vernuftige wijze beneden het wegdek aan te brengen (zie het artikel 'Spuien als het kan, pompen als het moet', elders in deze special). De dijk en de A7 Na het passeren van spuicomplex Den Oever gaat de A7 over naar een dijk. Om deze dijk te beschermen tegen hogere golven is een hogere kruinhoogte nodig en aan de Wad - denzeezijde een zwaardere dijkbekleding (foto 12). Die dijkbekleding, waarvoor onder meer het Quattroblock en het XblocPlus is toegepast, is beschreven in het artikel 'Een nieuwe jas voor de Afsluitdijk', elders in deze special. Behalve de werkzaamheden aan de Waddenzeezijde van de dijk is ook de ver- nieuwing van de A7 het vermelden waard. In de oude situatie voldeden de vluchtstroken niet meer aan de huidige vereiste breedte. Om te voorkomen dat voor de nieuwe vluchtstrookbreedte van 3,50 m een verbre- ding van het dijklichaam nodig zou zijn, is ervoor gekozen om de middenbermbreedte te verkleinen (fig. 13). De verkleining was echter dusdanig dat het standaard type ge- leiderail niet meer kon worden toegepast. Hiervoor is een nieuw type geleiderail ont- wikkeld. Breezanddijk Breezanddijk is een plaats halverwege de Afsluitdijk die veel automobilisten kennen als de enige locatie waar je op de Afsluitdijk 12? CEMENT 7 2024 A B B A kunt keren. Breezanddijk was ten tijde van de aanleg van de Afsluitdijk een distributie- locatie geworden. Daarna deed het dienst als een vluchthaven. Ook voor de vernieu - wing van de Afsluitdijk was dit een belang - rijke logistieke hub (foto 14). Verbeelding tankversperring op de Afsluitdijk De Afsluitdijk had vroeger een belangrijke militaire functie. Deze functie heeft de Af - sluitdijk niet meer, maar verwijzingen naar het verleden zijn nog te zien. Op de fiets rij- dend vanuit Breezanddijk richting het oos- ten is vlak voor de Vismigratierivier (zie ver- derop) een onderbreking te zien van het patroon van het boventalud aan de Wadden - zeezijde (foto 15). Dit staat symbool voor de tankversperring die tijdens de Tweede We- reldoorlog op de dijk is gezet (foto 16). Tot de vernieuwing en versterking van de Afsluit- dijk is de tankversperring blijven staan, maar tegenwoordig ligt deze onder de ver- nieuwde dijk. 14 12 13 12 Versterking van de Afsluitdijk (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 13 Dwarsdoorsnede van de vernieuwde A7 met de verbrede vluchtstroken en de versmalde middenberm met het nieuwe type geleiderail (bron: Saferoad) 14 Breezanddijk met links de loswal (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) CEMENT 7 2024 ?13 15 Voormalige tankversperring (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/ Jan Wessels)? 16 Symbolische onderbreking in het boventalud (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 17 Impressie van de nu al mondiaal vermaarde Vismigratierivier (bron: Feddes/Olthof-Landschapsarchitecten) 18 De in aanbouw zijnde stormvloedkerende schuifdeur (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) 17 15 18 16 Vismigratierivier Eén van de hoogtepunten van de vernieuwde Afsluitdijk is de Vismigratierivier vlakbij het spuicomplex Korn - werderzand. Zoals ook in het artikel 'Afsluitdijk: 400 jaar geschiedenis' is beschreven, had de aanleg van de Af - sluitdijk in 1932 een enorme impact op de natuur. Be- halve het verdwijnen van de natuurlijke overgang van zout naar zoet water, werd ook een belangrijke vismi - gratieroute abrupt afgesneden. Met de aanleg van de Vismigratierivier, met het zogenoemde Doorlaatmiddel Vismigratierivier die de dijk doorkruist, wordt deze in - breuk op de natuur voor een deel hersteld. Net als des- tijds de waterbouwkundige wereld over onze schouders meekeek tijdens de aanleg van de Afsluitdijk, kijkt nu de ecologische wereld mee hoe dit fraaie kunststukje gaat uitpakken. Meer over de aanleg is te lezen in het artikel 'Doorlaatmiddel Vismigratierivier: innovatieve ecologi - sche verbinding', elders in deze special. 14? CEMENT 7 2024 Keersluis Kornwerderzand Voor de keersluis bij Kornwerderzand geldt hetzelfde als bij Den Oever: de schutsluis volstaat niet om stormvloeden vanuit de Waddenzee te kunnen keren. In Den Oever is een verhoogde keersluis aan de schutsluis gebouwd. Kornwerderzand behoort samen met de kazematten tot een beschermd dorpsgezicht. Een hogere keersluis met puntdeuren direct voor de schutsluis in de tussenhaven, zoals bij Den Oever, zou hier- aan afbreuk doen. Daarom is aan de noord - kant van de twee draaibruggen onder het maaiveld een roldeur gebouwd die, ook weer vanwege dat beschermde dorpsgezicht, gro- tendeels aan het oog onttrokken is. Een bij- zonder detail van deze enorme keerdeur is het vermelden waard. De rails waarover de roldeur loopt liggen 2 m onder de bodem en zijn bedekt met slib. Om sluiting van de keer- deur mogelijk te maken, zijn op de kopse kant van de deur waterjets geïnstalleerd die tijdens het sluiten het slib wegspuiten. De Keersluis bij Kornwerderzand is inmid - dels in beheer bij RWS. Trots Vanuit 'Google Maps' lijkt de Afsluitdijk een saaie dam waar weinig valt te beleven. Maar dit artikel, tezamen met het artikel 'Afsluit - dijk: 400 jaar geschiedenis' elders in dit num - mer, maakt hopelijk duidelijk dat de Afsluit - dijk van enorme cultuurhistorische waarde is, een verzameling van innovaties, een toeris - tische trekpleister en een project waar we als Nederland heel trots op mogen zijn! 19 De plaatsing van de stalen roldeur (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 20 Het Kazemattenmuseum bij Kornwerderzand (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 21 Het Afsluitdijk Wadden Center uit 2018 (foto: Wikimedia/Dominicus Johannes Bergsma) TOERISTISCHE TREKPLEISTER De Afsluitdijk is niet alleen een bijzon- der civieltechnisch kunststuk, het is ook een toeristische trekpleister. Dat komt onder meer tot uiting in het Kazemattenmuseum bij Kornwerder- zand, waarin wordt ingegaan op de Slag om de Afsluitdijk bij de Duitse aanval op Nederland in 1940. Bij het Afsluitdijk Wadden Center kunnen bezoekers kennismaken met de geschiedenis en toekomst van de Afsluitdijk, de Waddenzee (UNESCO Werelderfgoed) en het IJsselmeer. Ook de nieuwe Vismigratierivier wordt toe- gankelijk voor het publiek. Al met al meer dan genoeg aanleiding voor een bezoek! 20 21 19 CEMENT 7 2024 ?15 Afsluitdijk: 400 jaar geschiedenis Afsluitdijk en Zuiderzeewerken in historisch perspectief 1 Aanleg van de Afsluitdijk in 1931; Stevinsluizen bij Den Oever (foto: Rijkswaterstaat/L. Verbost) 1 16? CEMENT 7 2024 De Zuiderzeewerken, het geheel van de projecten waarmee de Zuiderzee werd afgesloten en ingepolderd en met de Afsluitdijk als iconisch onderdeel, hebben een ongekend grote invloed ge- had op de cultuurhistorie van Nederland. Geen enkel mondiaal project heeft relatief gezien zo'n grote impact gehad op een land als de Zuiderzeewerken. Dat de Afsluitdijk wordt gezien als hét huzarenstuk van de Zuiderzeewerken is niet zo vreemd. Niet alleen zette de aanleg Nederland op de waterbouwkundige wereldkaart, ook de impact op geografie, waterhuishouding, waterveiligheid, weginfrastructuur, militaire infrastructuur, economie, levenswijze rond - om en op de eilanden in de Zuiderzee en vooral de natuur was enorm. Aanleiding De Afsluitdijk is onlosmakelijk verbonden met de historie van de Zuiderzee. De Zuider- zee was eeuwenlang een open verbinding met de Noordzee en bracht, behalve veel overstromingen, ook zout water met zich mee. Dat deze problemen al vroeg werden onderkend, blijkt uit de plannen van Hendrik Stevin (1614-1668), zoon van de vermaarde Simon Stevin. Hendrik ontwikkelde name- lijk het vroegst bekende plan (1667) om de Zuiderzee af te sluiten via dammen die de Waddeneilanden met elkaar zouden verbin - den (fig. 2). Het plan van Hendrik Stevin bleek in die tijd echter niet uitvoerbaar, maar het uiteindelijke spuicomplex bij Den Oever is wel naar hem vernoemd: 'Stevin - sluizen' prijkt nog altijd op de eerste heftoren van de spuisluizen. Tegelijkertijd zou de Waddenvereniging een zucht van opluchting hebben geslaakt omdat de negatieve invloed op de natuur nog veel groter zou zijn geweest dan bij de huidige Afsluitdijk. Zuiderzeevereniging? Na het plan van Hen - drik Stevin zijn vele vruchteloze pogingen ondernomen om de Waddenzee en Zuider- zee af te sluiten en in te polderen. De plan - nen werden als te kostbaar en te riskant gezien. De problemen bleven echter bestaan en in 1884 hebben een aantal initiatiefnemers het Zuiderzeecomité gevormd dat zich in 1885 heeft gewend tot alle Nederlandse provincies, de aan de Zuiderzee gelegen gemeenten en waterschappen om geld te verwerven voor het indammen van de Zui - derzee. Deze werving was zo succesvol dat op 4 januari 1886 te Amsterdam de Zuider- zeevereniging werd opgericht (toen officieel Zuiderzeevereeniging, met dubbel e). De Zuiderzeevereniging ging vervol - gens in 1887 met een boot op verkenning en kwam tot de ontdekking dat de bodem bij de Waddeneilanden voornamelijk uit zand bestond. In die tijd was het nog niet mogelijk om stormvloedbestendige dijken op de zan - dige waterdoorlatende Waddenbodem aan te leggen. De doelstelling van de Zuiderzee- vereniging om de Waddenzee in te dammen werd daarom verlaten. Ongetwijfeld zal daarbij ook het belang van de in die tijd be- langrijke exporthaven van Harlingen een IR. HANS RAMLER TU Delft, voorheen BAM Infra auteur De Afsluitdijk, die het IJsselmeer scheidt van de Waddenzee, beschermt ons al ruim 90 jaar tegen de kracht van het water. Dit staaltje ingenieursvernuft kent een lange en indrukwekkende ontstaansgeschiedenis. CEMENT 7 2024 ?17 rol hebben gespeeld. Interessant om te be- noemen is dat men ook ontdekte dat er vruchtbare grond aanwezig was op de plaats van de huidige Noordoostpolder. Cornelis Lely? De Delftse ingenieur Cornelis Lely (foto 3) begon in 1886 als assistent bij de Zuiderzeevereniging en nam vanaf oktober 1887 de leiding over van het Technisch Bureau van de vereniging. Lely wist de bestuurders van de Zuiderzeevereniging te overtuigen dat het inperken van het plan tot alleen het indammen van de Zuiderzee (en niet ook de Waddenzee) juist was. En dat het mogelijk moest zijn om de Zuiderzee af te sluiten vanaf het toenmalige eiland Wieringen in één lijn tot aan de Friese kust ten zuiden van Harlingen. Lely ronde zijn zogenoemde Zuiderzeeplan af en werd vervolgens be- noemd tot minister van Waterstaat, Handel en Nijverheid van 1891-1894. Lely benoemde al snel een Staatscommissie die positief over de plannen oordeelde en adviseerde om het Zuiderzeeplan uit te laten voeren. Het kabi - net struikelde echter in 1894 en daarmee stokte ook de uitvoering van het plan. In 1897 werd Lely opnieuw minister van Waterstaat en in 1901 was het wetsont- werp voor de Zuiderzeewerken (de Zuider- zeewet) gereed. Maar dit strandde opnieuw vanwege een liberale nederlaag bij de Kamer- verkiezingen. Daarna volgde een lange periode waar- in het plan op een heel zacht pitje stond. Lely was zelfs nog Gouverneur van Suriname van 1902-1905. Pas in 1913 werd Lely voor de derde maal minister van Waterstaat in het oorlogskabinet (1913-1918). Weliswaar stond de Zuiderzeewet op het programma, maar het kabinet had de handen vol aan het handhaven van de Nederlandse neutraliteit tijdens de Eerste Wereldoorlog. Tijdens deze 2 Eerst bekende plan voor de afsluiting van de Waddenzee en de Zuiderzee 2 18? CEMENT 7 2024 periode kwam door hongersnood de nood- zaak van eigen nationale voedselvoorziening naar voren en de behoefte aan extra land - bouwgrond. Tegelijkertijd deed zich in de nacht van 13 op 14 januari 1916 een storm - vloed voor met grote overstromingen, schade en slachtoffers in de gebieden rondom de Zuiderzee tot gevolg (fig. 4). Zuiderzeewet? Zoals de geschiedenis al vaker heeft aangetoond, worden drastische besluiten pas genomen als zich ernstige ge- beurtenissen hebben voorgedaan. Zo werd ruim twee jaar na de stormvloed en ruim 30 jaar na het eerste idee, op 14 juni 1918 de Zuiderzeewet aangenomen. Dit markeerde de start van de uitvoering van de plannen van Cornelis Lely. De wet behelsde veel meer dan alleen de Afsluitdijk. Het betekende ook de aanleg van de Wieringermeerpolder, de Noordoost- polder, Oostelijk en Zuidelijk Flevoland en de Markerwadden (oorspronkelijk de Mar- kerwaardpolder). Dit gigantische project heeft de landkaart van Nederland compleet veranderd. Het leverde meer dan 5% extra land op, het grootste zoetwaterbekken van Europa en een directe verbinding tussen Noord-Holland en Friesland (fig. 5). 3 Standbeeld van Cornelis Lely op de Afsluitdijk (foto: Rijkswaterstaat/Henri Cormont) 4 Overstromingsgebied als gevolg van de stormvloed in 1916 (bron: Wikipedia/Rijkswaterstaat) 5 (a) De situatie rondom de Zuiderzee rond 1900; (b) De situatie rondom het IJsselmeer voor het besluit over de Marker Wadden, 2023 (bron: Wikipedia) In 1927 werd begonnen met de bouw van de Afsluitdijk, die gereed was in 1932 3 4 5a 5b CEMENT 7 2024 ?19 Aanleg van de Zuiderzeewerken Eerste onderdeel van de Zuiderzeewerken was de aanleg van de Amsteldiepdijk (gereed 1924), ook wel de 'kleine Afsluitdijk' genoemd. Deze dijk ligt tussen Van Ewijcksluis en het toenmalige eiland Wieringen (fig. 5). Tijdens de aanleg kwam men er achter dat het ruimschoots aanwezige keileem, gevormd door de Saale-ijstijd van 135.000 jaar gele- den, zich uitstekend leende als basismateri - aal voor de aanleg van dijken in getijdewater. Omdat de aanleg van polders in zee geen dagelijkse bezigheid was, is een proef - polder aangelegd bij Andijk (gereed 1927). Met deze kennis en ervaring is daarna de Wierin - germeerpolder drooggemalen (gereed 1930). Afsluitdijk? Na deze succesvolle activiteiten is in 1927 begonnen met de bouw van de Afsluitdijk (gereed 1932). In slechts vijf jaar werd dit spectaculaire en gewaagde water- bouwkundige project afgerond, dat met argusogen werd gevolgd door waterbouw - kundige ingenieurs over de hele wereld. De gedenkplaat ter gelegenheid van de opleve- ring van het project spreekt van 'in 5 jaren tot stand gebracht door het vernuft en den arbeid van Nederlandsche ingenieurs, aanne- mers en werklieden' (foto 6). Toen al begreep men dat grote en complexe projecten in goede harmonie moeten worden uitgevoerd. Na de oplevering van de Afsluitdijk volgden de Noordoostpolder (1942), Oostelijk Flevoland (1957), Zuidelijk Flevoland (1967) en als laatste de Houtribdijk (1975) met als doel om de Markermeer in te polderen. Vanwege het toenemend besef van de im - pact daarvan op de natuur, is besloten het Markermeer niet in te polderen, maar om met de Marker Wadden (2023) te zorgen voor het natuurherstel van het Markermeer. Het hierboven geschetste is slechts een beknopte samenvatting van de Zuiderzee- werken. Aan elk onderdeel zit een verhaal vast met veel meer diepgang. De werking van de Afsluitdijk Het beschermen van het achterland tegen stormvloeden, het creëren van een enorm zoetwaterbekken, de mogelijkheid om enor- me polders aan te leggen en de verbinding tussen de provincies Noord-Holland en Friesland, had met een lange dam tot stand gebracht kunnen worden. Het hierdoor ont- stane IJsselmeer wordt echter gevoed door 7 6 6 Gedenkplaat Afsluitdijk (foto: redactie Cement) 7 De werking van de spuiencomplexen van de Afsluitdijk 20? CEMENT 7 2024 De Zuiderzeewet was de start voor de uitvoering van de plannen van ingenieur Cornelis Lely 8 Aanvoer water door de rivieren en afvoer water door de spuisluizen bij Den Oever (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) 9 De spuisluizen bij Kornwerderzand (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview) meerdere rivieren, de Overijsselse Vecht, de Vecht, de Eem en met de grootste bijdrage van de IJssel (fig. 7). Deze rivieren zorgen ervoor dat het IJsselmeer als een badkuip zou overstromen. Net zoals bij een badkuip een afvoerplug wordt toegepast, zijn in de Afsluitdijk twee 'afvoerpluggen' gebouwd, namelijk de spuisluizen bij Den Oever en bij Kornwerderzand (foto 8 en 9). Op basis van natuurlijk verval worden deze spuisluizen opengezet bij laagwater in de Waddenzee om het waterpeil op het IJsselmeer te hand - haven. Dat functioneert al meer dan 90 jaar zonder grote problemen. Wat je verder nog moet weten van de Afsluitdijk Een dijk of een dam? Een dijk beschermt land tegen water en een dam bevindt zich tussen twee wateren, waarom heet de afslui - ting van de Zuiderzee dan 'Afsluitdijk' en niet 'Afsluitdam'? Dat heeft waarschijnlijk te maken gehad met de vele voorafgaande plannen, waarbij men behalve de dijk ook het inpolderen van het achtergelegen deel in gedachten had. Zichtbaar vanuit de ruimte? De Afsluitdijk is één van de weinige menselijke werken 8 9 CEMENT 7 2024 ?21 die met het blote oog vanuit de ruimte is waar te nemen. Om eerlijk te zijn helpt het kleurverschil tussen zoet en zout water daarbij een handje (foto 10). De dubbele knik in de Afsluitdijk? Dat Cornelis Lely alle eer toekomt, er een stand - beeld van hem op de Afsluitdijk staat (foto 3) en de provinciale hoofdstad van Flevoland naar hem is vernoemd, is volkomen terecht. Maar zeker niet minder onverdienstelijk was de rol van Nobelprijswinnaar Hendrik Lorentz. Hij heeft de golfvergelijkingen op- gesteld waarmee de water- en golfhoogten zijn berekend als basis voor de dijkhoogten. De rekenresultaten van Lorentz komen overigens nog steeds goed overeen met de huidige computermodellen. Behalve het leggen van de basis voor de dijkhoogte was Lorentz ook verantwoor- delijk voor de dubbele knik in de Afsluitdijk. Hij had namelijk aangetoond dat de oor- spronkelijke aansluiting op de Friese kust niet bij het plaatsje Piaam maar bij Zurich terecht moest komen, vanwege de ongunsti - ge omstandigheden bij Piaam. De dubbele knik is ontstaan om de getijdegeul bij Korn - werderzand loodrecht te kruisen. Dat is dan ook de reden om het spuicomplex de naam 'Lorentzsluizen' mee te geven (foto 11). De slag om de Afsluitdijk? De Slag om de Afsluitdijk was een poging van Nazi-Duits- land in 1940 om de Afsluitdijk in te nemen. Deze poging mislukte doordat de Neder- landse verdedigers, ongeveer 225 soldaten, de 17.000 Duitsers tegen wisten te houden dankzij de sterke fortificaties (kazematten) van de Stelling Kornwerderzand (fig. 12). Ze konden van daaruit de eerste Duitse cavale- 11 12 10 10 Duidelijke scheiding tussen zout (Waddenzee) en zoet water (IJsselmeer) (bron: Sentinel 2) 11 Lorentzsluizen bij Kornwerderzand (foto: Wikimedia/Gouwenaar)12 De beroemde Stelling van Kornwerderzand (bron: Wikimedia) 22? CEMENT 7 2024 riedivisie de doorgang beletten. Het is de enige plek in West-Europa waar de Duitse Blitzkrieg vastliep. Het Kazemattenmuseum bij Kornwerderzand getuigt nog steeds van deze heroïsche strijd. Saillant detail: het marinefregat dat de strijd ondersteunde kon zich achter de knik in de Afsluitdijk verschansen. De feestelijke opening van de Afsluitdijk? Op 28 mei 1932 werd het laatste sluitgat van de Afsluitdijk gedicht bij de Vlieter, op circa een kwart van de Afsluitdijk vanaf Den Oever (foto 13). Voor deze feestelijke gelegenheid was een protocol opgezet met allerlei hoog - waardigheidsbekleders. Dit protocol werd echter onverwacht verstoord door toeschou - wer Grietje Bosker die spontaan haar rok optilde en door de modder naar de overzijde strompelde (foto 14). Zij was voor even we- reldberoemd in Nederland. In 1957, bij de viering van 25 jaar Afsluitdijk, was ze er opnieuw bij, ditmaal eleganter gekleed. De downside? De Afsluitdijk heeft veel posi - tiefs gebracht voor Nederland, maar had ook zeker negatieve gevolgen. Allereerst voor de visserij en de manier van leven van de gemeenschappen rondom het IJssel - meer, maar ook voor de natuur. Het gehele ecosysteem van de Zuiderzee veranderde vanwege het zoete water. Daarnaast werd een belangrijke vismigratieroute pardoes afgesneden. Gelukkig wordt dit laatste bij de versterking en vernieuwing opgelost met een unieke Vismigratierivier (zie artikel 'Vismigratierivier: innovatieve ecologische verbinding', elders in dit nummer). Kennis en lef De Afsluitdijk is niet zomaar een dijk. Het project getuigt van een sterk staaltje Neder- landse waterbouwkundige kennis en lef. De Afsluitdijk is bovendien verweven met de geschiedenis van Nederland door de enorme impact die het heeft gehad en nog steeds heeft. 14 13 13 Dichten laatste sluitgat Afsluitdijk gedicht bij de Vlieter, 28 mei 1932 (foto: Rijkswaterstaat/L. Verbost) 14 Grietje Bosker ging als eerste burger over de Afsluitdijk BRONNEN 1?Wikipedia. 2?Banning, C., Cornelis Lely, Ingenieur van het nieuwe Nederland. Pharos Uitgeverij, 2018. 3?Vriend, E., Eens ging de zee hier tekeer, Het verhaal van de Zuiderzee en haar kustbewoners. Uitgeverij Atlas Contact, 2020. CEMENT 7 2024 ?23 Spuien als het kan, pompen als het moet Nieuwe pomp- en spuigroepen in Afsluitdijk bij Den Oever 1 Spuimiddelen bij Den Oever in aanbouw (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview luchtfotografie) 1 24? CEMENT 7 2024 Het IJsselmeer wordt gevoed door meerdere rivieren. Om te voor- komen dat het meer overstroomt, zijn bij de bouw van de Afsluitdijk spuicomplexen aangebracht: één bij Den Oever (drie spui - groepen met ieder vijf spuikokers) en één bij Kornwerderzand (twee spuigroepen met ieder vijf spuikokers). Bij laagwater in de Waddenzee worden de spuikokers opengezet, waardoor op basis van natuurlijk verval het waterpeil op het IJsselmeer wordt beheerst. Deze bestaande spuicomplexen heb - ben in de toekomst te weinig capaciteit. Dat komt door de zeespiegelstijging, waardoor het verval tussen het water in het IJsselmeer en laag water op de Waddenzee kleiner wordt en de spuivensters (periodes waarin het water in het IJsselmeer hoger staat dan in de Waddenzee) korter worden. Daarmee neemt dus de totale capaciteit van de spui - complexen af. Daarnaast is de verwachting dat in de toekomst de aanvoer van water uit rivieren en kanalen toeneemt, waardoor er meer water moet worden geloosd. Het gebrek aan afvoercapaciteit wordt opge- lost door bij Den Oever, op de eilanden tus- sen de bestaande spuigroepen (spuigroep 1.1 ? 1.3, fig. 2) twee nieuwe spuigroepen te bouwen (spuigroep 1.6 en 1.7), met elk vier spuikokers. Bovendien worden aan beide zijden van dit spuicomplex pompgroepen gebouwd, met elk drie pompen. Deze pom -pen kunnen praktisch getij-onafhankelijk extra water afvoeren (in tegenstelling tot het spuien onder vrij verval). De gegarandeerde capaciteit van de zes pompen bedraagt in totaal 235 m³/sec. Daarmee wordt dit een van de grootste gemalen van Europa. Om zo energie-efficiënt mogelijk te werken, han - teert Levvel het motto 'spuien als het kan, pompen als het moet'. Ontwerplevensduur Het nieuwe spuicomplex is erop ontworpen om naast het spuien ook te keren. Het 1/10.000 jaar optredend hoogwater vanuit de Waddenzee moet worden gekeerd, conform de hydraulische randvoorwaarden zoals vastgesteld door Rijkswaterstaat. Ook het IJsselmeerwater moet worden gekeerd met dezelfde normfrequentie. De civiele betonconstructie van de pomp- en spuigroepen heeft een kerende hoogte van NAP +7,0 m. De 1/10.000 jaar waterstand op de Waddenzee bedraagt NAP +6,47 m in 2120 in het ongunstigste scenario met betrekking tot zeespiegelstijging (+1,5 m). Door Rijkswaterstaat is een ontwerplevens- duur (in combinatie met een aantoonbare onderhoudbaarheid) van 100 jaar geëist, waarbij de hoogwaterveiligheid en het af - voeren van water continu moeten zijn ge- borgd, en het wegverkeer minimale hinder mag ondervinden. IR. PETER MEIJVIS Integraal Ontwerpleider Levvel / BAM Infraconsult ING. RUUD KEESOM Integraal Ontwerpleider Levvel / BAM Infraconsult auteurs In de Afsluitdijk bij Den Oever komen zowel nieuwe spuigroepen als nieuwe pompgroepen. Dat is nodig om in de komende decennia voldoende water uit het IJsselmeer te kunnen blijven afvoeren naar de Waddenzee. Het zijn indrukwekkende bouwwerken met een reeks aan specifieke eisen. CEMENT 7 2024 ?25 Deze ontwerplevensduur wordt in de beton- constructie onder meer verkregen door het toepassen van een uitgekiend C30/37 beton- mengsel in combinatie met een betondek - king van 70 mm op de wapening. De levensduureisen hebben ook op andere manieren invloed gehad op het ont- werp, bijvoorbeeld door het toepassen van extreem duurzame materialen op moeilijk bereikbare plekken, duplex glijstrippen voor de schuifgeleidingen (foto 3), het toepassen van een zeer robuust coating systeem in combinatie met kathodische bescherming, het zorgen voor bereikbaarheid/vervang - baarheid van componenten (inclusief het koker voor koker kunnen droogzetten van de pomp- en spuigroepen), het voorzien van permanente hijsvoorzieningen en het creë- ren van geschikte kraanopstelplaatsen in de permanente situatie. 2 Overzicht spuicomplex Den Oever 3 Montage duplex schuifgeleidingen 2 PROJECTGEGEVENS project Afsluitdijk, Nieuwe spuimiddelen opdrachtgever Rijkswaterstaat opdrachtnemer Levvel, bestaande uit BAM, Van Oord, Rebel en Invesis ontwerp en levering pompen Flowserve levering prefab pomphuizen Waco mallen prefab pomphuis Verhoeven Timmerfabriek 3D-laserscannen Coenadie 3 26? CEMENT 7 2024 Pompgroepen Onderdeel van de nieuwe spuicomplexen zijn twee pompgroepen (foto 4). Deze be- staan uit verschillende onderdelen (fig. 5). Aan de kant van het IJsselmeer is een in - stroomkanaal met een strekdam gebouwd om te zorgen dat het water recht het gemaal instroomt. Daar zit ook een enorm 'kroos- hek' (foto 6) om te voorkomen dat er (grof ) vuil in de pompen komt, terwijl het wel vis- sen doorlaat. Aan het eind van het instroom - kanaal (NAP -15 m) wordt het water omhoog gezogen met de verticale zogenoemde 'con - crete volute' pompen (pomp in een betonnen omhulling, fig. 7). Deze bijna 12 m hoge pom - pen hangen boven een instroom/zuigkast, in een betonnen pomphuis. Dit pomphuis be- staat uit de zuigmond (suction bell), met daarin een metalen pompwaaier, en het slakkenhuis (volute) met de spiraal. Aan de 4 Bouw van een van de nieuwe pompgroepen (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview luchtfotografie) De spuigroepen spuien onder vrij verval, de pompen kunnen getij-onafhanke- lijk extra water afvoeren bovenzijde van de pompen bevinden zich de elektromotoren die boven het maaiveld uit- steken in een glazen koepel. Het water stroomt via het pomphuis het pompkanaal in (voor elke pomp een ka - naal van 5,5 x 5,5 m² in doorsnede en met de bodem op NAP -6 m) richting de Waddenzee. De pompkanalen lopen onder de dijk door, en dus ook onder de snelweg en het fietspad. Aan de Waddenzeezijde bevindt zich, vóór het uitstroomkanaal, een schuivenhuis. De (dubbel uitgevoerde) pompschuiven daarin dienen als (hoog)waterkering wanneer de pompen zijn uitgeschakeld. Ter hoogte van het schuivenhuis zijn zogenoemde 'terug - slagkleppen' gemonteerd, die als functie hebben om de pompen voldoende tegen - druk te geven bij het opstarten, en om de instroom van zout water richting het 4 CEMENT 7 2024 ?27 3x krooshek3x pompkanaalMotorsubframe Fundatiering Slakkenhuis (Volute) Zuigmond ("Suction Bell") 3x krooshekreiniger 3x motor3x schuivenruimte3x terugslagklep 3x pompinstallaties Pompgebouw Zuid Pompgebouw Noord 5 7 6 5 Indeling pompgroepen?6 Krooshek (ca 16 x 16 m²) (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 7 Pomphuis met zuigmond (suction bell) en slakkenhuis (volute) IJsselmeer tijdens het afschakelen van de pompen en het sluiten van de pompschui - ven tot een minimum te beperken. Eisen en functies pompgroepen De pompgroepen hebben als hoofdfuncties het afvoeren van water en het keren van (hoog)water (uiteraard ook tijdens de bouw - fase). De eis dat er ook wegverkeer moet kunnen passeren wordt geborgd door de civiele constructie met het daarop gelegen weglichaam. Tevens moet het aanzien van de pompgroepen recht doen aan het monu - mentale karakter van de witte heftorens van de bestaande spuigroepen. Deze laatste eis heeft veel invloed ge - had op het ontwerp. Alle constructieonderde - len, met uitzondering van de glazen koepels met elektromotoren, moesten zich onder het dijkniveau ter plaatse bevinden (NAP +7 m). Elektromotor VasthoudinrichtingKoppeling BovenlagerLagerstoel "Spiral" Waaier Anti-rotatieschot Instroom/zuigkast Slijtring Pompkanaal 28? CEMENT 7 2024 Hierdoor zijn diverse aanlegniveaus bepaald en konden bijvoorbeeld geen opbouwen wor - den gebruikt om (waterdichte) toegangen te creëren voor de gebouwen en (ondergrondse) technische ruimten. De in het zicht komende delen, zoals de glazen koepels, de gevels (aan IJsselmeerzijde) en de prefab betonnen schorten, die de afwerking van de damwan - den van in- en uitstroom van het gemaal vor - men, zijn gebonden aan hoge esthetische ei - sen (zoals al te zien is op basis van de huidige stand (oktober 2024) van zaken van de koe - pels (foto 8)). Er geldt: 'Lely's Erfgoed Veilig gesteld' (waarop de naam van de bouwcom - binatie Levvel is gebaseerd). Integratie ontwerp en uitvoering pompgroepen Zaken die de pompgroepen uniek en complex maken en die het ontwerp en de bouwfase- ring sterk hebben bepaald: Er wordt gebouwd in een primaire water- kering: spuien en (hoog-)water keren moeten altijd doorgang vinden. Het werken in/aan de dijk is gedurende alle jaren tijdens de bouw gebonden aan het stormseizoen; van 1 oktober t/m 1 april moet de dijk inclusief tijdelijke voorzieningen stormveilig zijn. Dat betekent dat de plan - ning zo is ingedeeld dat werkzaamheden die de waterveiligheid negatief kunnen beïn -vloeden steeds voor 1 oktober zijn afgerond. Back-up scenario's zoals het gecontroleerd inunderen van een bouwkuip bij voorspelde extreme waterstanden, waren steeds achter de hand. De Afsluitdijk met de daarop gelegen Rijksweg A7 betreft een relatief smal lijn - vormig object, aan weerszijden begrenst door water, met diverse dicht op elkaar ge- legen deelprojecten (zie ook het deel over de fasering, verderop in het deel over de spui - groepen). Het betreft een langlopend project (8 jaar) met vele faseringen (meer dan 30), onder- linge en externe afhankelijkheden, ruimte- lijke beperkingen, veel hulpwerk, inclusief 20 m diepe bouwkuipen, en grote beton- volumes. Er is bovendien rekening gehouden met enkele bijzondere belastingen: kraanbelastingen voor het inhijsen van pompen (100 ton/stuk), zowel tijdens de bouw als toekomstig onderhoud; droogzetten voor onderhoud van pomp- kokers (het geheel van de diepe instroom/ zuigkast, het pomphuis en het pompkanaal, inclusief pompschuiven), waardoor ook de (deels vrij uitkragende) wanden tussen de verschillende pompkokers op grote waterdrukken worden belast; Het nieuwe spuicomplex is erop ontworpen om naast het spuien ook te keren 8 Plaatsen glazen koepels pompgebouw (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 8 CEMENT 7 2024 ?29 ijsbelasting; extreme conditie met overslaande golfbe- lasting vanuit de Waddenzee op de glazen koepels; voorkomen van golfbelasting (uit het IJssel - meer) op de gevels van de pompgebouwen. Door een sterk geïntegreerde opzet van alle ontwerpdisciplines met het werkvoorberei - dings-, uitvoerings- en onderhoudsteam, alsmede een nauwe samenwerking met het technische team van Rijkswaterstaat, is Levvel in staat geweest een bouwbaar, be- trouwbaar en onderhoudbaar ontwerp te maken voor dit complexe project. Pomphuis Vanaf de bodem van de diepe bouwput is het opgaande betonwerk van het pomphuis in vele fasen opgebouwd. Het meeste is in het werk gestort. Alleen de zes pomphuizen waarin de pompen draaien, komen uit de prefab-betonfabriek. Precisie was hierbij van groot belang. Ze zijn op de millimeter nauwkeurig geproduceerd om te zorgen voor de benodigde levensduur en optimaal functionerende pompen, met nauwe tole - ranties en glad beton. Dat laatste moest voorkomen dat er storende luchtbellen of onnodige turbulenties in de waterstroom ontstaan. Het pomphuis oogt heel anders dan het typische civieltechnische beton - werk van de rest van het aanstroomkanaal (foto 9). Eisen betonconstructie? Voor de betoncon - structie van het pomphuis gelden enkele specifieke en ontwerpbepalende eisen: Groot/zwaar Elk van de zes pompen weegt circa 90 ton, de waaier heeft een diameter van ruim 4,5 m en verpompt 40 ton water per seconde. Strenge stijfheids- en vervormingseisen Uit het beheersen van het dynamisch ge- drag alsmede het op lange termijn kunnen beheersen van de positie van de pompen binnen de geplande nastelmogelijkheden komen strenge stijfheids- en vervormings- eisen voort. Geometrie De vorm van het pomphuis is afgestemd op een optimale aanstroming naar de zuig - mond en pompwaaier, voor het voorkomen van ongewenste wervelingen en het beheer- sen van het cavitatierisico (het imploderen van met de stroming meegevoerde damp- bellen). Deze vormgeving is door Levvel ont- worpen in nauwe samenwerking met de pompleverancier. Door de leverancier is het ontwerp verder gefinetuned op basis van modeltesten (foto 10 en 11). Strakke toleranties Voor de passing van de pompwaaier in het beton golden strenge tolerantie-eisen. Voor Alle mallen en de geproduceerde betonelementen voor het pomp- huis zijn inge- meten met een 3D-scantechniek 9 9 Suction bell en pompwaaier (ca 4.5 m diameter) (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 30? CEMENT 7 2024 de pompwaaier nominaal 8 mm vrijloop en voor de vlakheid van het prefab beton +/- 2 mm. Deze tolerantie en vlakheidseisen zijn van belang in verband met een optimale performance van de pompen. Dit was een belangrijke reden om te kiezen voor een prefab uitvoering van het pomphuis. Scannen De suction bells (fig. 12) zijn elk opgedeeld in vier gelijke (gewapend betonnen) elementen (ca. 27 ton/st), de volutes (fig. 13) zijn opge- deeld in acht delen (tot ruim 40 ton/st). Om de toleranties van het beton van het pomp- huis waar te kunnen maken, zijn speciale mallen ontwikkeld aan de hand van de 3D-modellen. Tijdens voorbereiding en pro- ductie zijn alle mallen én de geproduceerde betonelementen nauwkeurig ingemeten met behulp van een 3D-scantechniek. Tevens is elke mal tussentijds (na productie van enke- le elementen per mal) met scannen nog - maals gecontroleerd. Op die manier is elke vervorming of beschadiging van de mal snel opgemerkt en verholpen. Elke puntenwolk, die uit de scans volgt, is met hoge precisie in elkaar gezet en vervolgens gecontroleerd door middel van doorsneden over de X-, Y- en Z-as. Het resul - taat is een perfecte, betrouwbare punten - wolk die de basis vormt voor het maken van een 3D-mesh. Deze 3D-mesh is vervolgens in detail vergeleken met het basismodel. Deze gegevens zijn verwerkt tot een visuele afwij- kingsrapportage (fig. 14), waarbij in één 12 10 13 11 10 Modeltest zuigkast van een van de twee pompen 11 Werkelijke zuigkast (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 12 Suction bell (4 delen)?13 Volute (8+1 delen) CEMENT 7 2024 ?31 oogopslag de geleverde kwaliteit van het eindproduct kan worden beoordeeld en waar nodig bijgewerkt, en waarbij aantoonbaar is gemaakt dat alles conform specificatie is geproduceerd. Met behulp van een gedegen survey-aanpak, de nodige hulpconstructies en vakmanschap is een en ander in fasen op site keurig binnen toleranties samengesteld en ingestort in de omringende betonconstructie (foto 15). 14 3D-scan rapportage prefab element 15 Plaatsen van de prefab suctionbell (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Jan Wessels) 15 14 32? CEMENT 7 2024 Spuigroepen Naast de nieuwe pompgroepen worden er ook twee nieuwe spuigroepen gebouwd (foto 16). Deze twee identieke spuigroepen zijn gesitueerd op de twee eilanden tussen de drie bestaande spuigroepen (fig. 2). Ze bestaan uit in het werk gestorte, gewapende, monoliete betonconstructies, die worden gebouwd in bouwkuipen op een onderwater- betonvloer, verankerd met Gewi-palen (fig. 17). Iedere spuigroep beslaat een oppervlak van 55 m breedte bij 84 m lengte. De betonconstructie vormt de behui - zing voor een dubbele rij stalen keerschuiven (spuischuiven). De hoofdfuncties van de nieu - we spuigroepen zijn het afvoeren van water, het keren van hoogwater en het faciliteren van de vismigratie. Het moest bovendien mogelijk zijn wegverkeer te laten passeren. Onderdelen van de nieuwe spuig - roepen met een levensduur korter dan 100 jaar zijn vervangbaar, zonder dat sloop 16 Nieuwe spuigroep 1.7 Den Oever met zuidelijk deel nog in aanbouw in oktober 2024 (foto: Rijkswaterstaat/Levvel/Topview luchtfotografie) 16 van andere constructiedelen nodig is. Zo zijn de aandrijving en de keermiddelen uit de spuigroepen te hijsen via sparingen in het dak. Fasering spuigroepen Er is voor gekozen de spuigroepen gefaseerd te bouwen. Eerst het noordelijk deel in de noordelijke bouwkuipen en daarna het res- terende deel in de zuidelijke bouwkuipen. De reden hiervoor is het mogelijk maken van een zogenoemd '2-0 verkeerssysteem'. Bij dit systeem wordt de hoofdrijbaan van de Rijksweg A7 in één rijrichting afgesloten en wordt het wegverkeer tijdelijk over één rijstrook van de andere rijbaan geleid. Zo blijft tijdens de bouwfase altijd één hoofdrij- baan beschikbaar voor verkeer. Om in de bouwfase een sluitende hoogwaterkering te hebben, zijn de bouwkuipen ontworpen als tijdelijke (hoog)waterkering. CEMENT 7 2024 ?33 ontluchtingsschachtvleugelwand met prefab betonschorten vleugelwand met prefab betonschorten spuischuif technische ruimte schuivengebouw De betonconstructie is ontworpen als een monoliete constructie in de eindtoestand. Aan problemen met betrekking tot vervor- ming (krimp, kruip en temperatuur) is tege- moet gekomen door tussen de beide spui - groepdelen noord en zuid krimpstroken aan te brengen. Deze worden pas in een laat stadium van de bouw aan elkaar gestort. Spuikokers Iedere nieuwe spuigroep bevat vier spuiko - kers die de verbinding vormen tussen het IJs - selmeer en de Waddenzee (fig. 18). De spuiko - kers hebben een hoogte van 7 m en een breedte van 12,6 m. Ten behoeve van beheer en onderhoud bestaat de mogelijkheid om een willekeurige spuikoker droog te zetten. De in- en uitstroomzijden van de spuigroe- pen zijn voorzien van bodembescherming om erosie van de bodem als gevolg van spuien te voorkomen en het risico op onder- mijning van de spuigroepen te elimineren (zie ook het artikel 'Bodembescherming met colloïdaal beton', elders in dit nummer). 18 17 17 3D-overzicht civiele constructie nieuwe spuigroep 1.6 18 3D-overzicht civiele constructie nieuwe spuigroep 1.6 met in inzet, rood omcirkeld, de aangepaste betonvorm voor golfklappen 34? CEMENT 7 2024 liercassette met twee lieren spuikokerwand lierdraden spuischuif 20 Schuivengebouw Aan de Waddenzeezijde bevindt zich het be- tonnen schuivengebouw (fig. 18). Dit betreft de ruimte waarin de stalen keerschuiven in geheven toestand zijn gepositioneerd. Het gaat om twee identieke stalen keerschuiven per spuikoker. De noordelijke en zuidelijke schuiven worden afwisselend gebruikt om aangroei op de schuiven zoveel mogelijk te beperken. Het schuivengebouw speelt, in combinatie met de spuischuiven, een pro- minente rol bij de functie keren hoogwater. De schuiven worden gesteund door schuifgeleidingen lopend van onderkant spuikoker tot boven het dak. Onderdeel van het schuivengebouw zijn tevens de techni - sche ruimten, waarin de technische installa - ties voor de bediening en besturing van de aandrijving staan opgesteld. De nieuwe spuigroepen mochten con - form het esthetisch programma van eisen geen concurrent vormen voor het bestaande monument van de Stevinsluizen. Dat bete- kende dat alle installaties uit het zicht, dus onderdeks in de spuigroep moesten worden ingepast. Dit had grote invloed op het ont- werp. Door het ruimtegebrek leidde deze eis tot een complex spanningsveld ten aanzien van het voldoen aan de machinerichtlijn. Spuischuiven en aandrijving Als gevolg van gewijzigde hydraulische rand - voorwaarden, zijn beide spuigroepen na gunning verbreed met 1,4 m om meer plaats te bieden aan de aandrijving van de spui- schuiven. Dit zodanig dat de aandrijving niet in het zicht hoeft te komen bovenop de dijk en in het schuivenhuis kan worden onder- gebracht. Als gevolg van de toegenomen golfbelasting uit het IJsselmeer conform dezelfde wijziging, is het hefconcept met drukcilinders onder water gewijzigd in een hefconcept met draden en lieren. Om te voorkomen dat de golfklappen op de spui - schuiven van de golven uit het IJsselmeer die de kokers binnenlopen te groot zouden worden, is de betonvorm op de positie vóór de schuiven zo aangepast dat golven niet worden opgesloten in de spuikokers en via ontluchtingsopeningen kunnen ontsnappen (fig. 18). Daartoe is onder de hoofdrijbaan een grote ontluchtingsschacht ontworpen die uitkomt in de middenberm van de A7. Aandrijving? Iedere schuif wordt hangend aan acht (2x vier) staaldraden door twee lieren (in een liercassette) omhooggetrokken of neergelaten in de spuikoker (fig. 20 en foto 21). Op iedere liertrommel zijn vier dra - den bevestigd, die zijn vastgemaakt aan een evenaar aan de onderkant van de schuif. De lieren staan aan weerszijden van de schuif opgesteld in een betonsponning op de spui - kokerwanden. Door de draden op de lieren te wikkelen, beweegt de schuif zich omhoog naar geopende toestand. 20 Overzicht van een spuischuif van de nieuwe spuigroepen met lieraandrijving CEMENT 7 2024 ?35 Om ruimte te besparen is de motor van de lier in de liertrommel geïntegreerd. Een ge- lijkloopregeling zorgt ervoor dat de beide lieren de schuif rechtstandig omhoog of omlaag bewegen. Geleidingen bestaan uit duplex roestvaststalen strippen met daarop glijlagers die zijn gemonteerd op de spui - schuiven. De ontwerplevensduur voor de mecha - nische uitrusting bedraagt 50 jaar. Schuiven? De schuiven worden uitgevoerd in staalkwaliteit S355. Materialisatie in beton, vezelversterkte kunststof of hout zouden vanwege de gewenste zelfsluitendheid van de schuiven (onder eigen gewicht) en de ver- eiste sterkte een niet-economisch ontwerp opleveren. Aangezien vermoeiing door gol - ven maatgevend is, loont het niet om de schuiven in een staalkwaliteit hoger dan S355 uit te voeren. De schuiven krijgen een onderhouds- stand op twee in de spuigroep geïntegreerde uitklapbare bokken. Vleugelwanden spuigroepen De in- en uitstroomconstructie van de spui - groepen worden gevormd door damwanden (net als bij de pompgroepen). In de bouw- fase fungeren deze als bouwkuipwanden. De functie van de vleugelwanden is