Dubbelgekromd dek
voor fly-over knooppunt Emmen-West
Samenwerking opdrachtgever en opdrachtnemer
voor het beste resultaat
1 Fly-over knooppunt Emmen-West N34/N391
1
18? CEMENT 1 20 22
Om de regionale bereikbaarheid en verkeersveiligheid te vergroten, is de N34 tussen Coevorden-Noord (N382) en de Frieslandroute (N381)
verdubbeld naar 2 × 2 rijstroken. Als onderdeel van dit programma is het knooppunt N34/N391 (Emmen-West) bij Emmen grondig
gerenoveerd. Hierbij zijn bestaande op- en afritten van de N34 op het
onderliggende wegennet komen te vervallen om plaats te maken voor
directe verbindingsbogen tussen de N34 en N391. Prominent landmark van het project is een 100 m lange fly-over.
De fly-over wordt gekenmerkt door
een geheel monoliet dek met vier
overspanningen van circa 25 m
(fig. 3 en 4), die ter plaatse van de
tussensteunpunten vloeiend over-
gaan in de pijlers (fig. 2)
. Het dek
ligt zowel verticaal als horizontaal in een
bochtstraal en ook de onderzijde van het
dek is afgerond (fig. 5). Het betonoppervlak
is geprofileerd met schaduwgroeven (canne-
lures).
Opdracht en contract
Hoewel het project Knooppunt Emmen-
W
est grotendeels is aanbesteed als Design
& Construct UAV-GC-contract, wilde de
provincie Drenthe verzekerd zijn dat de
hoge architectonische ambities van de
fly-over voldoende in het contract lagen
verankerd. De provincie heeft Witteveen+Bos
benaderd om het architectonisch ontwerp
van de fly-over op te werken naar een con-
structief DO, om het zo als Engineer & Con -
struct-deel in het contract op te kunnen
nemen. Opdrachtnemer Van Spijker Infrabouw heeft
de economisch meest voordelige inschrijving
gedaan voor de realisatie van het project.
Naast een gunstige prijs was de inschrijving
met een aangepaste bouwfasering onder-
scheidend. Dankzij deze fasering kon de
hinder voor het verkeer op de N34 en ver-
keer van en naar Emmen worden beperkt.
Nepocon ingenieurs & adviseurs heeft in
opdracht van Van Spijker Infrabouw de UO-
engineering van de fly-over en de volledige
engineering van de overige kunstwerken
verzorgd. Daarnaast leverde het ingenieurs-
bureau de constructieve onderbouwing voor
de aangepaste bouwfasering.
In dit project waren in de verscheidene
projectfasen verschillende uitgangspunten en
belangen aan opdrachtgevers- en opdracht-
nemerszijde. Dit resulteerde in verschillende
ideeën over de optimale oplossing. Een hy-
bride contractvorm gaf de mogelijkheid om
het beste vanuit beide zienswijzen te combi-
neren. In dit artikel wordt het ontwerppro-
ces van de fly-over toegelicht vanuit de beide
invalshoeken, en wat ervoor nodig was om
deze samen te brengen.
PROJECTGEGEVENS
project
Reconstructie knooppunt Emmen-West N34/N391 opdrachtgever
Provincie Drenthe constructeur
opdrachtgever Witteveen+Bos
opdrachtnemer
Van Spijker Infrabouw constructeur
opdrachtnemer
Nepocon ingenieurs & adviseursarchitect
FARSK Architecten & I n fra
contractvoor
-
ber
eidingsfase
mei 2017 ? januari 2019 gunning
augustus 2019
uitwerking en realisatie september 2019 ? december 2021
openstelling fly-over 12 november 2021 oplevering
januari 2022
CEMENT 1 2022 ?19
auteurs
2 Visualisatie fly-over, gezien vanuit oude Rijksweg, bron: FARSK3 Bovenaanzicht dek (DO)
IR. PIETER
SCHOUTENS
Constructeur
opdrachtgever
Witteveen+Bos
ING. ALLARD POSTEMA
Projectleider
opdrachtnemer
Van Spijker Infrabouw
ING. DANNY
GROTE GANSEIJ
Constructeur
opdrachtnemer
Nepocon ingenieurs & adviseurs
2
3
fly-over
oude Rijksweg fietspadoprit N34
westelijke rijbaan N34 (nieuwe rijbaan)oostelijke rijbaan N34
(oude rijbaan)
Van architectonisch schetsont-
werp naar constructief DO
Bij de start van de contractvoorbereidings-
fase lag er een grote uitdaging om het ambi-
tieuze architectonische ontwerp te vertalen
naar een maakbaar constructief ontwerp.
Enkele vraagstukken die hierbij een promi-
nente rol speelden, worden nader toegelicht.
Voorspanning? De fly-over bestaat ? behou-
dens de landhoofden ? uit één monoliete
betonconstructie. Funderingspoeren, pijlers
en dek zijn momentvast verbonden. Om het
slanke dekontwerp mogelijk te maken en
doorbuiging en neerwaartse kruipvervor-
ming boven het profiel van vrije ruimte
(PVR) te minimaliseren, is het dek in langs-
richting voorgespannen. Door elastische verkorting en kruip als gevolg van deze
voorspanning, maar ook door krimp en
thermische effecten, zal het dek gaan ver-
korten. Door de monoliete verbinding van
het dek met de pijlers zullen de pijlers hori-
zontaal mee vervormen.
De forse funderingspoeren zijn mini-
maal 0,5 m onder maaiveld gelegen en rus-
ten elk op 24 palen. Vervorming van de pij-
lers wordt dus verhinderd door de palen en
een passieve grondwig achter de poeren,
met als gevolg zeer hoge dwarskrachten in
de pijlers en afname van de voorspandruk
in de middelste overspanningen. Om zeker
te zijn dat alle opgelegde en verhinderde
vervormingen door de constructie opneem-
baar zijn, is een uitgebreide gevoeligheids-
analyse uitgevoerd en is de constructie ook
20? CEMENT 1 20 22
300 500 600 50066001000 270 530 300 6
60
0
Cala
m
i
t e
it
e
n
st
r o
ok
2
4
00
Rij
b aa
n +
z
i
c h
tv
erb
re
di
n g
3
4
00 8
00
1400
81001100
500 402 1003
1905
10600
5
.0
0% 500
1185
1685 1 4
00
A
A2 3
4
5
B B N34 Z
uid-
Noord
N34 N
oord
-Z
uid
Ermerweg/Oude Rijksweg
O
p
rit
N 34
Kl
inkmo
len 2
Funderingspoer
Taludwand
7
3.
3 0
° 7 3
.3 0°
7 3
.3
0°
Stootplaten
5000x1000x400Vleugelwand
Toegang inspectieruimte
Taludwand
1
0 6
00
Fietspad
A f
r i
t 1
HWA HWA
Trekput 2 0
0 00
2
6
0 00
2
60
00
Cortenstalen kokerprofiel 300×130
Toegang inspectieruimte
Afvoer hemelwater Ø160
Aansluiting op HWA systeem
nader te bepalen door
de opdrachtnemer
Stootplaten
5000x1000x400
Vleugelwand
8 6
00
8600
2 75
0 630
0
4
95
0
Taludwand
Cortenstalen kokerprofiel 300×130
1
5 0
00
6
00
0 2 10
00
2
100 0
6000
Afvoer hemelwater Ø160
Aansluiting op HWA systeem
nader te bepalen door
de opdrachtnemer
HWA
HWA
Doorvalbeveiliging
Doorvalbeveiliging
Doorvalbeveiliging
Doorvalbeveiliging
Legenda
Gewapend beton
Prefab beton
Voorgespannen betonWerkvloerbeton
Granulaat
FunderingszandZandcementstabilisatie
Asfalt
Maten in meters, tenzij anders vermeld
Materiaalmaten in mm, tenzij anders vermeld
Peilmaten in meters t.o.v. N.A.P., tenzij anders vermeld
Diameters in mm, tenzij anders vermeldOpmerkingen
102794-TEK-3002 Landhoofd Noord
102794-TEK-3003 Landhoofd Zuid
102794-TEK-3004 Details
102794-TEK-3005 Palenplan
102794-TEK-3006 Locatie taludwandenBijbehorende tekeningen
25,286
25,364
25,44 3 25,52225,601
25,680
25,757
25,833 25,907
25,978
26,048 26,117
26,182
26,246 26,309
26,368
26,427
26,483 26,53 7
26,59026,641
26,689
26,73 5
26,780
26,823
26,863
26,902
26,93 9
26,974 27,007
27,03 8
27,067
27,094 27,119
27,14 2
27,164
27,184
27,201
27,216
27,23 0 27,24127,251
27,259
27,265
27,268 27,271
27,271
27,268
27,265
27,259 27,251
27,241
27,23 0 27,216
27,200 27,183
27,164
27,14 2 27,119
27,094 27,066
27,03 7
27,006
26,973
26,93 8
26,901500,000
502,000
504,000 506,000
508,000 510,000
512,000
514,000 516,000
518,000
520,000
522,000
524,000 526,000
528,000
53 0,000
53 2,000
534,000 53 6,000
53 8,000
540,000
542,000
544,000 546,000
548,000550,000
552,000
554,000
556,000
558,000
560,000
562,000
564,000 566,000
568,000
570,000
572,000
574,000 576,000
578,000
580,000
582,000
584,000 586,000
588,000
590,000
592,000
594,000 596,000
598,000
600,000
602,000
604,000 606,000
608,000 610,000
612,000
614,000 616,000
618,000
620,000
622,000
624,000 626,000
628,000
63 0,000 BOVENZIJDE ASFALTMETRERING
Hoogte Hoogte
10.012.5 15.0
17.5 20.0
22.5 25.0 27.5 30.0
10.0
20.0
30.0
PVR 4600
PVR 4600 PVR 4600
PVR 4600 73
,3
°
73
,3
° 15.505 15.259 15.572 15.564
20.865 21.034 20.803 20.983
14
00 24681
25000 2500022690 26.593 27.083 27.269
Voorgespannen betondek
Betonpoer
5800x8500Betonpijler
SchroefinjectieankerPaalfundering
DamwandGording
Taludwand
Taludwand 7
3 ,
3 °
LandhoofdStootplaat
DoorvalbeveiligingTaludwand
Tubexpaal met
groutinjectie
Bestaand maaiveldToekomstig maaiveld
27.175 25.812
DamwandLeganker
1720
1720
5300
5300
5
.
0 0%
10600
As
B
B
1500
4760 *
3370
7500 *
+13.767
+15.267
HWA afvoer
Ø160
maximaal 45 graden
5
.
0 0%
Betonpijler
BetondekSchampkant
A
A
1
4 00
1500
3685 *
215 *
2215 *
7500 *
8
32
0
*
+13.767
+15.267
Betonpijler
Cannelure
Zie detail cannelure voor dwarsdoorsnede
Zie model ''Fly-over Emmen West_Looplijnen Cannelure'' voor geometrie
Taludwand
Cortenstalen kokerprofiel
Betondek
Zie model ''Fly-over Emmen West_vorm pijlers en brugdek'' Randelement buitenzijde
Toegang inspectieruimte Toegang inspectieruimte
Doorvalbeveiliging
Taludwand
Dilatatievoeg in randelement
Geen doorzicht, horizontale
plaatnaden doorlopend
Dilatatievoeg in randelement
Geen doorzicht, horizontale
plaatnaden doorlopend
Beplating randelement
om de hoek doorzetten Beplating randelement
om de hoek doorzetten
Grasbetontegels Doorvalbeveiliging
Doorvalbeveiliging
Vrijstaande keerwand
(constructief niet verbonden met landhoofd)
afmetingen en positionering indicatief
Vrijstaande keerwand
(constructief niet verbonden met landhoofd)
afmetingen en positionering indicatief
Taludwand
schaal: 1 : 50 Dekdoorsnede
schaal: 1 : 200 Bovenaanzicht
Schaal 1:200 5m 10m 0
Opdrachtgever
GetekendGecontroleerdGoedgekeurdProjectcode Tekeningnummer Bladnummer Schaal
StatusDatum Formaat Witteveen+Bos Raadgevende ingenieurs B.V.
Van Twickelostraat 2 | Postbus 233 | 7400 AE Deventer | +31 (0)570 69 79 11 | www.witteveenbos.com | KvK 38020751 Model Locatie
Project
Onderdeel
Provincie Drenthe
102794 TEK-3001
S.J. Wolbrink 18-01-2019 P. SchoutensL. Dijks 1/6 Var.
Definitief
A0L
Reconstructie Knooppunt Emmen-West N34/N391Definitief ontwerpFly-over overzichtstekening
Schaal 1:100 2.500mm 5.000mm 0
schaal: 1 : 200 Lengteprofiel in as fly-over schaal: 1 : 100 Doorsnede A-A schaal: 1 : 100 Doorsnede B-B
3D view
Zijaanzicht Fly-over
Wijz. Getek.
Dat umOmschrijving1
1.. 3.. 4.. 3.. 44../... 05. 31. 1..
4
4.
.
ABjB
k
g
r c
gr
c
l
Tr
p m
mi
0
2
..
Pgh
C BB
l)
[
g
a f
rt
cpC
pc
bg
l e
1
2
.. 6
..
/2..
6/..//..
3.. 2.0 /..1
/7.3
/.4..
3
.
. 3..
//63
/463
/ 2
..
"
"
0 1
2
3
# # L12;
sgb+
Lmmpb
L12L
mmpb
+;
sgb
&pkcpuce-MsbcPghiTuce
M
n
pgr
L 12
,j
glikm
jcl0
DslbcpgleTnmcp
RBjsbuBlb
5
1
1 .
n
5 1
1 .n
5 1
1
.n
4rmmrnjBrcl
3...v/...v2..
TjcsecjuBlb
RmceBleglTncargcpsgkrc
RBjsbuBlb
/
. 4
..
DgcrTnBb
" d
p g
r /
F8" F8"
Rpcinsr 0 .
. ..
0
4
. ..
0
4.
..
AmprclTrBjclimicpnpmdgcj1..?/1.
RmceBleglTncargcpsgkrc
"dtmcpfckcjuBrcp?/4.
"BlTjsgrglemnF8"TwTrcck
lBbcprcCcnBjclbmmp
bcmnbpBafrlckcp
4rmmrnjBrcl
3...v/...v2..
TjcsecjuBlb
6 4
..
64..
0 53
. 41.
.
2
73
.
RBjsbuBlb
AmprclTrBjclimicpnpmdgcj1..?/1.
/
3 .
..
4
..
.
0 /.
..
0
/.. .
4...
"dtmcpfckcjuBrcp?/4.
"BlTjsgrglemnF8"TwTrcck
lBbcprcCcnBjclbmmp
bcmnbpBafrlckcp
F8"
F8"
BmmptBjCctcgjgegle
BmmptBjCctcgjgegle
BmmptBjCctcgjgegle
BmmptBjCctcgjgegle
JceclbB
EcuBnclbCcrml
NpcdBCCcrml
TmmpecTnBllclCcrml
8cpitjmcpCcrml
EpBlsjBBr
DslbcpgleT[Blb
;BlbackclrTrBCgjgTBrgc
"TdBjr
KBrclglkcrcpT
rcl[ghBlbcpTtcpkcjb
KBrcpgBBjkBrclglkk
rcl[ghBlbcpTtcpkcjb
NcgjkBrclglkcrcpTrmtL"N
rcl[ghBlbcpTtcpkcjb
BgBkcrcpTglkk
rcl[ghBlbcpTtcpkcjb
Mnkcpiglecl
/.0572+R&,+1..0 JBlbfmmdbLmmpb
/.0572+R&,+1..1 JBlbfmmdb;sgb
/.0572+R&,+1..2 BcrBgjT
/.0572+R&,+1..3 NBjclnjBl
/.0572+R&,+1..4 JmaBrgcrBjsbuBlbcl
#ghCcfmpclbcrciclglecl
03
064
03
142
03
22 1 03
30003
4./
03
46.
03
535
03
611 03
7.5
03
756
04
.26 04
//5
04
/60
04
024 04
1.7
04
146
04
205
04
261 04
31 5
04
37.04
42/
04
467
04
51 3
04
56.
04
601
04
641
04
7.0
04
71 7
04
752 05
..5
05
.1 6
05
.45
05
.72 05
//7
05
/2 0
05
/42
05
/62
05
0./
05
0/4
05
01 . 05
02/05
03/
05
037
05
043
05
046 05
05/
05
05/
05
046
05
043
05
037 05
03/
05
02/
05
01 . 05
0/4
05
0.. 05
/61
05
/42
05
/2 0 05
//7
05
.72 05
.44
05
.1 5
05
..4
04
751
04
71 6
04
7./
3..
...
3.0
...
3.2
... 3.4
...
3.6
... 3/.
...
3/0
...
3/2
... 3/4
...
3/6
...
30.
...
300
...
302
... 304
...
306
...
31 .
...
31 0
...
312
... 31 4
...
31 6
...
32.
...
320
...
322
... 324
...
326
...33.
...
330
...
332
...
334
...
336
...
34.
...
340
...
342
... 344
...
346
...
35.
...
350
...
352
... 354
...
356
...
36.
...
360
...
362
... 364
...
366
...
37.
...
370
...
372
... 374
...
376
...
4..
...
4.0
...
4.2
... 4.4
...
4.6
... 4/.
...
4/0
...
4/2
... 4/4
...
4/6
...
40.
...
400
...
402
... 404
...
406
...
41 .
...
#MT&L;G+B&"4D"JR
K&RP&PGLE
Fmmerc
Fmmerc
/..
/03 /3.
/53 0..
003 03. 053 1.. /.. 0.. 1..
NTP24..
NTP24.. NTP24..
NTP24..
51
1
n
51
1
n /33.3 /3037 /3350 /3342
0.643 0/.12 0.6.1 0.761
/2
..
0246/
03... 03...0047.
04371 05.61 05047
TmmpecTnBllclCcrmlbci
#crmlnmcp
36..v63..
#crmlnghjcp
4afpmcdglhcargcBlicp
NBBjdslbcpgle
BBkuBlb
Empbgle
RBjsbuBlb
RBjsbuBlb
5
1
1 n
JBlbfmmdb4rmmrnjBBr
BmmptBjCctcgjgegle
RBjsbuBlb
RsCcvnBBjkcr
epmsrglhcargc
#cTrBBlbkBBgtcjbRmcimkTrgekBBgtcjb
05/53
036/0
BBkuBlb
JceBlicp
/50.
/50.
31..
31..
3
. .
/.4..
"T
#
#
/3..
254.(
115.
53..(
)/1545
)/3045
F8"Bdtmcp
?/4.
kBvgkBBj23epBbcl
3
. .
#crmlnghjcp
#crmlbci4afBkniBlr
"
"
/
2 ..
/3..
1463(
0/3(
00/3(
53..(
6
10
.
(
)/1545
)/3045
#crmlnghjcp
ABllcjspc
;gcbcrBgjaBllcjspctmmpbuBpTbmmpTlcbc
;gckmbcjDjw+mtcp&kkcl8cTr@JmmnjghlclABllcjspctmmpecmkcrpgc
RBjsbuBlb
AmprclTrBjclimicpnpmdgcj
#crmlbci
;gckmbcjDjw+mtcp&kkcl8cTr@tmpknghjcpTclCpsebci PBlbcjckclrCsgrcl[ghbc
RmceBleglTncargcpsgkrc
RmceBleglTncargcpsgkrc
BmmptBjCctcgjgegle
RBjsbuBlb
BgjBrBrgctmceglpBlbcjckclr
Ecclbmmp[gafr
fmpg[mlrBjc
njBBrlBbclbmmpjmnclb
BgjBrBrgctmceglpBlbcjckclr
Ecclbmmp[gafr
fmpg[mlrBjc
njBBrlBbclbmmpjmnclb
#cnjBrglepBlbcjckclr
mkbcfmcibmmp[crrcl #cnjBrglepBlbcjckclr
mkbcfmcibmmp[crrcl
EpBTCcrmlrcecjT BmmptBjCctcgjgegle
BmmptBjCctcgjgegle
TpghTrBBlbciccpuBlb
amlTrpsargcdlgcrtcpCmlbclkcrjBlbfmmdb
BdkcrgleclclnmTgrgmlcpgleglbgaBrgcd
TpghTrBBlbciccpuBlb
amlTrpsargcdlgcrtcpCmlbclkcrjBlbfmmdb
BdkcrgleclclnmTgrgmlcpgleglbgaBrgcd
RBjsbuBlb
schaal: 1 : 50 Dekdoorsnede
schaal: 1 : 200 Bovenaanzicht
Schaal 1:200
5m 10m 0
Opdrachtgever
GetekendGecontroleerdGoedgekeurdProjectcode Tekeningnummer Bladnummer Schaal
StatusDatum
Formaat
Witteveen+Bos Raadgevende ingenieurs B.V.
Van Twickelostraat 2 | Postbus 233 | 7400 AE Deventer | +31 (0)570 69 79 11 | www.witteveenbos.com | KvK 38020751 Model Locatie
Project
Onderdeel
Provincie Drenthe
102794 TEK-3001
S.J. Wolbrink 18-01-2019 P. SchoutensL. Dijks
1/6 Var.
Definitief
A0L
Reconstructie Knooppunt Emmen-West N34/N391Definitief ontwerp
Fly-over overzichtstekening
Schaal 1:100 2.500mm
5.000mm 0
schaal: 1 : 200 Lengteprofiel in as fly-over schaal: 1 : 100 Doorsnede A-A schaal: 1 : 100 Doorsnede B-B
3D view
Zijaanzicht Fly-over
Wijz. Getek.
Dat umOmschrijving1
in de uiterste grenstoestand (UGT) op deze
effecten getoetst.
Bouwfasering? De bouwfasering is zodanig
gekozen dat de invloed van opgelegde ver-
vormingen geminimaliseerd werd: de eind-
velden (fase 1 en 2) zijn met een deel van de
aangrenzende velden lange tijd voor de
sluitmoot (fase 3) gestort (fig. 6). Hierdoor
konden deze eindvelden vrij krimpen en uit- harden. Kort na de stort van de sluitmoot is
door het gehele dek krimpvoorspanning
aangebracht. De posities van de stortnaden
van de sluitmoot zijn zodanig gekozen dat
deze sluitmoot zo kort mogelijk was. Deze
stortnaden liggen halverwege de tweede en
derde overspanning. Omdat halverwege elke
overspanning steeds een cannelure haaks
het dek oversteekt, worden deze stortnaden
gemaskeerd.
4
4 Langsdoorsnede dek (DO)?5 Dwarsdoorsnede dek (DO)
6 Mechanicaschema (boven) toont het verlies aan voorspanning door opspannen fundering (dikte rode lijn is indicatief voor
normaaldrukkracht als gevolg van voorspanning, blauw is trek). Stortfasering (onder) laat zien hoe de eindvelden (fasen 1 en
2) eerst worden gestort, gevolgd door de sluitmoot (fase 3)
5
6
CEMENT
1 2022 ?21
7 Detail pijlerkop as 4 en clashcontrole fly-over met PVR N34
Landhoofden? Langs de beide landhoofden
is een steile wand bedacht, waar de fly-over
ogenschijnlijk in het talud verdwijnt. Deze
wand bestaat uit een grondkering met een
esthetische afwerking, waarbij de wand aan
de noordzijde een grote kerende hoogte heeft
van circa 9 m. In de DO-fase zijn diverse
opties overwogen, waaronder een op staal
gefundeerde gewapende grondconstructie.
Vanwege een kleilaag in de ondergrond was
de benodigde consolidatietijd en het risico
op ongelijkmatige zettingen echter te groot.
Er is daarom voor gekozen een paalfundatie
aan te brengen in een grote heiterp. Voor de
palen is een damwandscherm geplaatst, dat
tijdens het ontgraven van de heiterp werd
verankerd. Nadat de heiterp voor de dam-
wanden volledig was ontgraven, is een es-
thetische voorzetwand tegen de damwanden
geplaatst.
Vorm pijlers en dek? De pijler op as 4 is gesi-
tueerd in de middenberm van de N34. Van-
wege de aansluiting op de bestaande situatie
lag het alignement van de N34 zowel hori-
zontaal als verticaal vast. De betonvorm van
de kelkvormige pijlerkop heeft hier een zeer
sterk raakvlak met het PVR van de N34. In
de DO-fase is deze kelkvorm zodanig afge-
slankt dat deze net buiten het PVR van de
N34 kwam te liggen, terwijl de vloeiende
aansluiting met het dek zoveel mogelijk
behouden bleef (fig. 7). Omdat de vrije ruimte tussen de beton -
constructie van de fly-over en het PVR op
drie locaties slechts enkele centimeters be-
droeg, golden er strenge eisen aan de uitvoe-
ringstoleranties. Om de vorm van het dek en de pijlers contractueel vast te leggen is een
3D-model van de betonvorm, inclusief can-
nelurepatroon en geometrie van het voor-
spansysteem, bij het bouwcontract meegele-
verd.
Van definitief ontwerp naar
bouwcontract
Kenmerkend voor een Engineer & Construct-
contract is dat de opdrachtnemer enkel de
detail-engineering (UO) hoeft te verzorgen.
De opsteller van het DO draagt namens de
opdrachtgever de ontwerpverantwoordelijk-
heid van de hoofddraagconstructie. Echter,
bij het opstellen van het DO is nog onbekend
welke bouwmethode de opdrachtnemer
wenst te gebruiken en welke optimalisatie-
kansen in het UO worden gevonden. Dat
terwijl aan het DO onvermijdelijk uitgangs-
punten ten grondslag liggen die een sterk
raakvlak hebben met de bouwmethode en
-fasering. Een belangrijk uitgangspunt voor het
DO van de fly-over was bijvoorbeeld dat de
N34 zou worden omgeleid via de bestaande
op- en afritten en de fly-over in het vrije
veld kon worden gebouwd. De gunnings-
procedure voor Emmen-West kende echter
diverse EMVI-criteria, waarbij een voordeel
werd toegekend voor het minimaliseren van
bouwtijd en omgevingshinder. Het spanningsveld voor de opdracht-
gever zit hem er in zo'n geval in om de op-
drachtnemer de vrijheid te bieden ontwerp-
optimalisaties door te voeren en zo invulling
te kunnen geven aan EMVI-beloftes, zonder
dat dit de constructieve veiligheid en esthe-
tische kwaliteit van het ontwerp ondermijnt.
7
De fly-over wordt
gekenmerkt
door een geheel
monoliet dek
met vier over-
spanningen van
circa 25 m, die
vloeiend overgaan
in de pijlers
22? CEMENT 1 20 22
Een open dialoog en wederzijds vertrouwen
tussen alle betrokken partijen is hiervoor
onontbeerlijk.
De winnende aanbieding
De belangrijkste doelstelling van de opdracht-
nemer was om de verkeersstromen van de
N34/N391 zoveel mogelijk intact te houden
tijdens de realisatie van de reconstructie van
het knooppunt. Hierdoor zou de weggebrui -
ker weinig overlast ondervinden en zouden
verkeersinfarcten elders in Emmen worden
voorkomen, net als het voorkomen van extra
CO?-uitstoot ten gevolge van omleidingen.
Bouwfasering? De uitdaging voor deze doel-
stelling lag met name in het bouwen van de
fly-over. Dit doordat de bouwfasering in het
DO was voorgeschreven met een dekcon-
structie die in drie fasen gestort zou worden en uiteindelijk over de hele lengte zou wor-
den afgespannen. Dit zou betekenen dat het
dek gedurende de gehele bouwtijd in de kist
moest blijven staan.
De opdrachtnemer en zijn construc-
teur hebben een bouwfasering bedacht
waarbij de dekconstructie ook in drie fasen
werd gestort, maar waarbij elke fase apart
werd afgespannen. Reeds gestorte dekdelen
waren hierdoor zelfdragend en konden af-
zonderlijk worden ontkist. Om de verkeersstromen van de N391
en de N34 intact te houden, werden deze
w
egen met behulp van tijdelijke slingers tus-
sen de pijlers van as 2 en as 4 heen geleid
(foto 8). Om hiervoor voldoende ruimte te
creëren was het noodzakelijk de stortnaden
in het dek zo ver als mogelijk bij deze tijdelij-
ke slinger vandaan te leggen. In plaats van
halverwege de dekken tussen de assen
In het project
is een hybride
UAV-GC-con -
tract toegepast,
dat de mogelijk -
heid gaf de
belangen van de
opdrachtgever
te borgen en
tegelijk de
opdrachtnemers
de ruimte te
geven om het
DO-ontwerp en
de bouwmethode
te optimaliseren
Landhoofd as 5
Landhoofd as 1
Tijdelijke slinger N34
Klinkmolen 1
Klinkmolen 2
Pijler as 2 Pijler as 3 Pijler as 4
8 Luchtfoto tijdelijke slinger in N34 om veld 4-5 (a) en na terugleggen N34 (b)
8a
8b
CEMENT
1 2022 ?23
1
2-3 en 3-4, zijn de stortnaden naar een gebo-
gen cannelure dichter bij de pijlerkop gelegd
(fig. 9). Door het toepassen van deze tijdelijk
slinger was het mogelijk om het dekdeel tus-
sen assen 4-5 (paars gearceerd) te realise-
ren. Nadat dit deel was ontkist, kon de N34
onder dit dekdeel (de oude positie) worden
door gelegd, waarna het laatste dekdeel, tus-
sen assen 2-4, kon worden gerealiseerd.
Voorspanning? Om fase 1 en 2 zelfstandig te
kunnen voorspannen en toch het verloop
van de definitieve voorspanning zoveel mo-
gelijk intact te houden, is een doorkoppelsys-
teem in de voorspankabels toegepast. Een
keerzijde hiervan is dat ongelijke spanleng -
ten aan weerszijden ontstaan, waardoor een
sprong in de normaalkracht in het dek ont-
staat ter plaatse van het doorkoppelsysteem.
De netto voorspankracht in de middelste
overspanningen neemt hierdoor af (fig. 10). Om te voorkomen dat het verloop van
de voorspankrachten in langsrichting te veel
zou afwijken van het DO, is gekozen voor een
aangepaste spanfasering (fig. 11). Hierbij is
in de bouwfase slechts de helft van de voor-
spankanalen benut (om-en-om) en zijn deze
op 100% afgespannen. Voor fase 1 (veld as 1-2) is de ene helft van de kabels gebruikt en voor
fase 2 (veld as 4-5) de andere helft. Nadat
deze voorspanning was aangebracht, waren
de eindvelden in staat om hun eigen gewicht
en een geringe bouwbelasting (1 kN/m²) te
dragen. Voordat de tussenstort (fase 3) werd
gerealiseerd, is het overige deel van elke kabel
met een doorkoppelanker verlengd en afge-
spannen nadat fase 3 was gestort. Rekenkundige onderbouwing? Om aan te
tonen dat de invloed van de aangepaste bouw -
fasering op de DO-berekening acceptabel was,
is een rekenkundige onderbouwing opgesteld:
Voor de doorkoppelankers is het SUSPA-
systeem van voorspanleverancier DSI toege-
past. Deze ankers bleken goed inpasbaar in
de kabelgeometrie. Bovendien bevinden de
ankers zich nagenoeg in het momenten-
nulpunt van het dek, waardoor er geen pro-
blemen te verwachten zijn ten aanzien van
vermoeiing.
De doorlooptijden zijn gewijzigd ten opzichte
van het DO. In het DO is gerekend met een
totale doorlooptijd tot het aanbrengen van de
eindvoorspanning van 112 dagen. De uiteinde-
lijke doorlooptijd bedroeg circa 280 dagen.
Een belangrijk uitgangspunt vanuit het
Afwijkend van
het DO is voor
de landhoofden
gekozen voor
een combinatie
van een
paalfundatie
met gewapende
grond
9
9 Aangepaste stortfasering dek
10 Spanningsverlies in voorspankabel als gevolg van doorkoppelanker 24? CEMENT 1 20 22
11
11 Gewijzigde spanfasering
12 Principe opspanning geogrids door nazakking rondom schoorpalen; (a) langsdoorsnede, (b) bovenaanzicht
12b
12a
CEMENT 1 2022 ?25
DO was dat de opgelegde vervorming tussen
as 2 en as 4 zeer bepalend was voor de
krachtswerking in de constructie. De krimp-
verkorting van de tussenstort (fase 3) nam
in de aangepaste fasering door de grotere
lengte toe. Dit ongunstige effect werd echter
gecompenseerd doordat de eindvelden lan-
gere tijd vrij konden krimpen en al een deel
van de kruipvervorming door voorspanning
hadden ondergaan voordat fase 3 werd gestort.
De voorspanning in het dek tussen as 2 en
as 4 neemt als gevolg van de doorkoppelan-
kers met gemiddeld 4% af. Dit is voorname-
lijk van invloed op de veldmomenten tussen
as 2-3 en as 3-4 en het steunpuntsmoment
op as 3. Uit de DO-berekening bleken deze
locaties echter niet maatgevend en was er
voldoende marge voor een geringe afname
van de voorspanning in dit gebied.
Landhoofden? De heiterpen, die volgens het
DO noodzakelijk waren voor de landhoofden, conflicteerden met bestaande infrastructuur
(N391 en kabels en leidingen aan de noord
-
zijde, N34 aan de zuidzijde). Om invulling te
g
even aan de doelstelling om hinder voor de
diverse verkeersstromen tijdens de uitvoe -
ring te minimaliseren, is gezocht naar een
ander
e oplossing. Uiteindelijk is gekozen
voor een combinatie van een paalfundatie
en met geogrids gewapende grond. Een teke-
ning van dit principe staat in figuur 12.
De uitdaging in deze bouwmethode lag
met name in het aanbrengen van de prefab
palen in de gewapende grondconstructie,
die zich op circa 1,0 m vanaf de facing (voor-
kant grondkering) van de gewapende grond
bevinden. Door ervaringen van projecten
met een dergelijke oplossing is in overleg
met de provincie Drenthe en Witteveen+Bos
de werking van de grids met palen nader
uitgewerkt en zijn preventieve beheersmaat-
regelen voor de belangrijkste risico's in het
ontwerp opgenomen:
13
13 Detailfoto pijler as 4, met op de voorgrond een kistdeel van de kelk en op de achtergrond de doorkoppelankers van veld 1-2 26? CEMENT 1 20 22
Tijdens het aanbrengen van de grids zijn
de dwarsdraden ter plaatse van de later aan
te brengen palen over een lengte van 1,0 m
doorgesneden. Dit zodat de grids zich niet
om de schoorpalen kunnen gaan opspannen
als de gewapende grond iets zakt ten opzich-
te van de palen. In de berekening van de
gewapende grond is rekening gehouden met
verlies als gevolg van het doorsnijden van
deze griddraden.
Voor de maatvastheid van het gewapende
grondmassief is direct achter de facing een
laag menggranulaat aangebracht. Overmatige
vervorming van de facing zou kunnen leiden
tot problemen bij het aanbrengen van de
voorzetwanden.
Ter voorkoming van uitbuiking door
grondverdringing tijdens het aanbrengen
van de prefab betonpalen, is elke paal tot
onderaan de gewapende grondconstructie
grondverwijderend voorgeboord. Hiervoor
is een avegaar gebruikt met een diameter
die net iets kleiner is dan de prefab palen.
Het voorboren en heien gebeurde om-en-
om: steeds is één paal voorgeboord en direct
ingebracht alvorens de volgende paal werd
voorgeboord. Dit om te voorkomen dat een
boorgat dichtgedrukt of instabiel werd bij
het heien van een naastgelegen paal.
Vorm pijlers en dek? Zowel de pijlers als de
onderzijde van het dek bestaan uit ronde vor-
men die vloeiend in elkaar overlopen. De aan -
nemer heeft ervoor gekozen de houten bekis-
ting zelf te vervaardigen (foto 13). De pijlers en
de kelkvorm (de overgang tussen pijlers en
dek) zijn samengesteld uit vier schaaldelen.
Voor het dek is een zogenaamde taartpunten -
verdeling gemaakt, waarbij alleen de aanslui -
tende delen op de landhoofden en de kelken
in het werk op maat gemaakt moest worden.
Open dialoog
Een hybride UAV-GC contract, zoals toegepast
voor de fly-over van knooppunt Emmen-West,
geeft de mogelijkheid om de belangen van de
opdrachtgever te borgen en geeft tegelijk op -
drachtnemers de ruimte om het ontwerp en
de bou
wmethode te optimaliseren. Om tot het
beste resultaat te komen is het noodzakelijk
dat de belangen en opvattingen van opdracht -
gever en opdrachtnemer bij elkaar komen. Het
is daarv
oor essentieel dat zij een open dialoog
voeren waarbij eenieder bereid is zich in de
standpunten van de ander te verplaatsen. Door
begrip te tonen voor de zorg van de ander en
hiervoor samen een oplossing te zoeken, wor -
den resultaten bereikt waarin ieders belangen
zijn behartig
d. De beste oplossing is tenslotte
degene die gezamenlijk wordt gedragen.
14
14 In januari 2022 ging het nieuwe knooppunt Emmen-West open voor verkeer CEMENT 1 2022 ?27
Hoewel het project Knooppunt Emmen-West grotendeels is aanbesteed als Design & Construct UAV-GC-contract, wilde de provincie Drenthe verzekerd zijn dat de hoge architectonische ambities van de fly-over voldoende in het contract lagen verankerd.
De provincie heeft Witteveen+Bos benaderd om het architectonisch ontwerp van de fly-over op te werken naar een constructief DO, om het zo als Engineer & Construct-deel in het contract op te kunnen nemen.
Opdrachtnemer Van Spijker Infrabouw heeft de economisch meest voordelige inschrijving gedaan voor de realisatie van het project. Naast een gunstige prijs was de inschrijving met een aangepaste bouwfasering onderscheidend. Dankzij deze fasering kon de hinder voor het verkeer op de N34 en verkeer van en naar Emmen worden beperkt. Nepocon ingenieurs & adviseurs heeft in opdracht van Van Spijker Infrabouw de UO-engineering van de fly-over en de volledige engineering van de overige kunstwerken verzorgd. Daarnaast leverde het ingenieursbureau de constructieve onderbouwing voor de aangepaste bouwfasering.
In dit project waren in de verscheidene projectfasen verschillende uitgangspunten en belangen aan opdrachtgevers- en opdrachtnemerszijde. Dit resulteerde in verschillende ideeën over de optimale oplossing. Een hybride contractvorm gaf de mogelijkheid om het beste vanuit beide zienswijzen te combineren. In dit artikel wordt het ontwerpproces van de fly-over toegelicht vanuit de beide invalshoeken, en wat ervoor nodig was om deze samen te brengen.
Reacties