68 Laatste bouwsteen Rotterdam Centraal Als laatste bouwsteen van het Nationaal Sleutel Project (NSP) Rotterdam Centraal is de onder­ grondse fietsenstalling in uitvoering. Met 5200 fietsparkeerplaatsen wordt dit de grootste ondergrondse fietsenstalling van Nederland. Als bouwsysteem is gekozen voor de wanden­ dakmethode. 1 Ondergrondse fietsenstalling uitgevoerd met wanden-dakmethode Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013 69 2 De fietsenstalling bestaat uit een ondergrondse laag die wordt bereikt vanuit de overkapte centrale entree op maaiveld, door middel van een tapis roulants (roltrap zonder treden). De centrale hal van het metro- en treinstation Rotterdam Centraal is bereikbaar via een ondergrondse doorgang. Ontwerp Kenmerkend voor het ontwerp van de fietsenstalling zijn: ? het beschikbare bouwterrein en de gevoelige omgeving; ? de aansluiting op reeds gerealiseerde projecten in het stati- onsgebied en voorinvesteringen; ? het groot aantal kabels en leidingen dat gefaseerd moest worden omgelegd vanwege ruimtegebrek; ? de wanden-dakmethode. Beschikbaar bouwterrein en gevoelige omgeving De basis voor het ontwerp van de ondergrondse fietsenstalling is de beschikbare ruimte onder het Stationsplein. Deze ruimte is begrensd door het metrostation Rotterdam Centraal aan de noordzijde, de in dienst zijnde tramsporen aan de oostzijde, de Weenatunnel aan de zuidzijde en Het Groot Handelsgebouw aan de westzijde (fig. 2). De binnen deze grenzen beschikbare ruimte bedraagt circa 75 × 75 m 2. Deze omgeving is gevoelig voor geluid, trillingen, zettingen van de ondergrond en veran- dering in de grondwaterspiegel. Aansluiting op gerealiseerde constructies In het ontwerp moet rekening worden gehouden met alle in het Stationsplein gerealiseerde constructies. Om het beschikbare terrein optimaal te benutten, is in het ontwerp voorzien hier zo dicht mogelijk tegenaan te bouwen. Om dit te realiseren, zijn bij de uitvoering van omliggende projecten voorzieningen opgenomen om deze aansluitingen mogelijk te maken. Hierbij valt te denken aan damwandsloten aan de diepwand van het metrostation Rotterdam Centraal voor de aansluiting van de damwand van de bouwkuip, en schroefkoppelingen in diverse betonconstructies voor de aansluiting van dak- en vloerplaten. Verder zijn bij aangrenzende projecten voorinvesteringen uitgevoerd om complexe faseringen en verstoringen van reizi- gersstromen te voorkomen en kosten te besparen. Voorbeelden hiervan zijn de realisatie van dakplaten bij de uitvoering van het metrostation Rotterdam Centraal in 2009 en bij het weste- lijk steunpunt van de stationskap in 2011 (fig. 3 en 4). Daar - naast is dubbel gebruikgemaakt van de damwand tussen de Weenatunnel uit 2008. Kabels en leidingen (K&L) Op het beschikbare werkterrein van de fietsenstalling bevon- den zich een groot aantal in functie zijnde kabels en leidingen (K&L). Vanwege het ruimtegebruik ondergronds en de geringe gronddekking is besloten voorzieningen op te nemen in het dak van de fietsenstalling om de definitieve ligging van deze K&L te faciliteren. In overleg met de negentien betrokken eigenaren van K&L zijn het type en de diameter bepaald van de mantelbuizen opgeno- ir. Frank Boerma en ing. Mustapha Attahiri MSeng Ingenieursbureau Gemeente Rotterdam Architectonische inpassing Het architectonisch ontwerp van de fietsenstalling is een co-creatie van Team CS en architect Maarten Struijs van het Inge - nieursbureau van de gemeente Rotterdam (IGR). Team CS is hierbij verantwoordelijk voor het ontwerp op maaiveld (de over - kapping), dat aansluit op hun ontwerp van de stationshal van de OV-terminal. Maarten Struijs heeft het ontwerp op het niveau -1 verzorgd, dat aansluit op zijn ontwerp van het metrostation Rotterdam Centraal. IGR is integraal verantwoordelijk voor het technische ontwerp, de aanbesteding en de uitvoeringsbegelei- ding van dit kunstwerk. 1 De ondergrondse fietsenstalling van Rotterdam Centraal is de grootste van Nederland 2 Impressie van de ondergrondse fietsen- stalling onder het Stationsplein bron: Team CS Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013 70 34 5 6 7 8 9 10 11 12 2 1 A B CD EF GH IJ KLMNO P 12 A 24 23 22 21 25 QRST 20 Q TSR 24 23 22 21 25 QRST 20 Q TSR 24 23 22 21 25 QRST 20 Q TSR 3 4 5 6 9 10 11 12 2 112 A B CD EF GH IJ KLMNO PA 7 8 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 112 A B CD EF GH IJ KLMNO PA 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 112 A B CD EF GH IJ KLMNO PA MCS hoofdsteunpunt zuidelijke uitgang MCS groothandels gebouw Weenatunnel noord leidingen strook voorinves- tering voorinvestering nationale- nederlanden contour stationskap dakplaat 4 A dakplaat 4 B 5 C dakplaat 3 C dak plaat dak plaat 3 Bdakplaat 3 A dakplaat 2 A dakplaat 2 B leidingen strook dakplaat 5 A dakplaat 5 B voorinves- tering vloer E vloer D vloer C vloer A vloer B lichtmast 3 Bovenaanzicht met bouwkuip, palenplan en leidingenstrook voorafgaand aan bouw 4 Bovenaanzicht fasen dakvloer 5 Bovenaanzicht fasen vloer 6 Eindsituatie 7 Dakdeel 2 in uitvoering met geïntegreerde mantelbuizen 8 Doorsnede van de dakplaat (fase 2) rein, bouwverkeer, opslag en loopstromen voor reizigers. Na het omleggen van K&L in de definitieve ligging in de mantel- buizen in het dak van de fietsenstalling kon de bouwkuip worden gesloten. Daarna is de grond onder het dak ontgraven en de vloer gebouwd. Vervolgens zijn de wanden en kolommen gerealiseerd. Na het storten en verharden van de definitieve kolommen konden de tijdelijke hulppalen worden gesloopt. Om een wanden-dakmethode mogelijk te maken, moet de bouwkuip droog worden ontgraven terwijl het verticale even- wicht van de bouwputbodem intact blijft. In de ontwerpfase is een vergunning aangevraagd en verkregen voor het aanbrengen van een freatische en een spanningsbemaling door het uitvoe- ren van vier deepwells. Tijdens de bouwfase zijn hiervoor sparingen in de dakplaat en vloer aangebracht (fig. 9). Na opheffing van de bemaling zijn de mantelbuizen verwijderd, de sparingen gewapend en voorzien van injectieslangen ter men in het dak van de fietsenstalling. Voor de transportleiding van de stadsverwarming (twee mantelbuizen Ø630 mm) is een verzwaring van de dakconstructie opgenomen in het ontwerp (foto 7, fig. 8). Voor de meeste leidingen zijn overgangscon- structies aangebracht om een geleidelijke overgang te verzorgen van de zettingsvrije betonconstructie naar de volle grond. Wanden-dakmethode Vanwege het opnemen van de K&L in de dakconstructie, het beperken van verstoring van bouwprocessen van aanliggende en bovenliggende bouwstenen, het beperkt beschikbare werk- terrein en het gebruik van het dak als stempel van de bouw- kuip, is in de ontwerpfase gekozen de fietsenstalling uit te voeren door middel van de wanden-dakmethode. Daartoe zijn eerst de damwanden en de funderingspalen uitge- voerd, waarna op maaiveldniveau de dakplaat is gebouwd. Het dakvlak is hierna beschikbaar voor andere functies als werkter - 3 5 4 6 Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013 71 riool Ø 900 weena tunnel (bestaand) N.A.P. damwand weenatunnel 2 stalen mantelbuizen Ø 609.6x9.5 t.b.v. stadsverwarming mantelbuizen Ø 200 HDPE 11 12 DWL Ø 323.9 -2.500 dakplaat fase 2A / B onder de in aanbouw zijnde luifel van de stationskap. Door de beperkt beschikbare hoogte zijn hier in het ontwerp schroefin- jectie (SI) funderingspalen opgenomen. Draagconstructie De draagconstructie van de ondergrondse fietsenstalling wordt gevormd door een monoliet betonnen doosconstructie. Deze constructie bestaat uit dak, vloer, wanden van circa 0,7 m dik en kolommen met een diameter van 0,6 m. De constructie kent een ontwerplevensduur van honderd jaar. De stramienmaat voor de kolommen is 5,6 × 7,2 m. De vloer is vanwege de constructieve aanhechting met de palen gemaakt in betonsterk- teklasse C35/45 en plaatselijk verzwaard. De overige construc- tiedelen zijn in sterkteklasse C28/35 uitgevoerd. voorkoming van lekkage en vervolgens aangestort. De bouwput wordt aan de zuidzijde begrensd door een damwand die in de ondergrond is achtergelaten (overdracht vanuit project Weenatunnel). Dit geeft enkele beperkingen ten aanzien van het ontwerp. Om te kunnen volstaan met één stempellaag was het noodzakelijk aan de buitenzijde ter plaatse van de Weenatunnel de freatische grondwaterstand te verlagen. Hiermee is een complexe fasering voorkomen en zijn kosten bespaard. Fundering De keuze voor de wanden-dakmethode is bepalend geweest voor het ontwerp van de funderingsconstructie. De fundering moet hierbij immers, naast het dragen van het bouwwerk in de eindfase, ook het dak ondersteunen tijdens en na het ontgraven van de bouwkuip. Hiertoe zijn naast diep geheide palen ook heipalen aangebracht tot maaiveldniveau. Rondom een kolom zijn een diep geheide paal en vier heipalen tot maaiveldniveau aangebracht. Ook ter plaatse van de buitenwanden zijn palen tot maaiveldniveau aangebracht. Alle palen hebben een inhei- diepte van NAP -26 m. De heipalen die tot maaiveldniveau zijn aangebracht, kennen een dubbele functie. Tijdens de bouwfase ondersteunen ze het dak, in de definitieve fase hebben ze een dragende functie in de vloerconstructie. Nadat de constructieve vloer en de definitieve kolommen zijn gestort, is het gedeelte van deze heipalen tussen het dak en de vloer gesloopt. Op de diep geheide palen zijn de definitieve kolommen aange- bracht. Aan de noordzijde van het werkterrein moest worden gewerkt 7 8 Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013 72 na opheen bemaling stijgbuis hier afbranden sparing Ø515/Ø715 400 100 300 100 300 1260 700 300 660 515 700 70 100 100 inkassing Ø1060/Ø1260 sparing Ø660 stijgbuis Ø315B.K. dak B.K. vloer rondom injectieslang aanbrengen rondom injectieslang aanbrengen dilatatievoegstrook polystreenschuim D=30 bovenste 300 mm van de voeg opvullen met jn zand t.p.v. te realiseren kolommenbovenzijde voeg afkitten omte voorkomen datcementwater in jn zand loopt polystreenschuim voegproel mantelbuizen dak vloer bovenste 250 mm vande voeg opvullen met jn zand 1250 30 1250 70 450 700 250 600 300 700 300 300 500 30500 300 9 11 10a 10b STR. kolom Ø600 paaloppervlak ruw maken d.m.v. 8 HRSP. 10 8 HRSP. 10 afhakhoogte bij sloop paal in eindfase 50 mm onder B.K. vloer boucharderen diep 5 mm paaloppervlak ruw maken d.m.v.boucharderen diep 5 mm zuid noord 700 70 9 Detail voorzieningen t.b.v. spanningsbemaling 10 Verzwaring in dak en vloer t.b.v. dilatatievoeg 11 Detail voorzieningen t.b.v. aansluiting vloer en betonpalen, weergave in de bouwfase Dakconstructie De dakplaat is voor twee fasen berekend: de bouwfase met tijdelijke ondersteuning en de definitieve situatie met defini- tieve kolommen. In de bouwfase heeft de dakplaat een dubbele functie: een dragende functie en een stempelfunctie van de bouwputwand. Het dak wordt in de bouwfase gedragen door de palen die tot maaiveld zijn geheid. De constructie is bij de aansluiting naar het metrostation gedilateerd, omdat de ondergrondse fietsenstalling en het metrostation apart zijn gefundeerd. In het midden van de ondergrondse fietsenstalling is een dilatatie in noord-zuidrich- ting aangebracht in het dak, wand en vloer. Door de geringe constructiehoogte is deze dilatatie ter plaatse van de ingestorte mantelbuizen voor de K&L in het dak en bij de vloer-kolo- maansluiting in een verzwaring uitgevoerd (fig. 10). Waterdichtheid Voegprofielen zijn toegepast in dak, vloer en wanden om even- tuele lekkages bij stortnaden te voorkomen. In de dakplaten zijn stortkokers (sparingen) meegenomen om het storten van de wanden en kolommen vanaf het dakvlak mogelijk te maken. De aansluiting vloer-buitenwanden is uitgevoerd met een kim in combinatie met een stalen strip om lekkages bij de stortna- den te voorkomen. Bij de aansluiting van de buitenwand met het dak is een injectieslang aangebracht om eventuele lekkages achteraf te kunnen dichten. Als extra maatregel voor het water - dicht maken van het dakvlak, is over het gehele oppervlak een dakbedekking type Novacell voorzien. Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013 73 Ø560 vloer aansmeren met cementgebonden mortel vloer aansmeren met cementgebonden mortel 70 700 Ø560 70 700 2 x 12 deuvels Ø16 200300 200 lang 100 mm 30 30 O.K. vloer O.K. vloer Ø560 vloer aansmeren met cementgebonden mortel vloer aansmeren met cementgebonden mortel 70 700 Ø560 70 700 2 x 12 deuvels Ø16 200 300 200 lang 100 mm 30 30 O.K. vloer O.K. vloer 12a 12b 12 Detail voorzieningen t.b.v. aansluiting vloer en SI-palen Tot slot Tijdens de uitvoering van de ondergrondse fietsenstalling zijn er continu raakvlakken met omgeving en overige bouwactivi- teiten. Veiligheid naar de omgeving en haar gebruikers is de eerste prioriteit tijdens de uitvoering. Een goede afstemming met diverse uitvoerende partijen was daarom essentieel. Ten tijde van het schrijven van dit artikel hebben zich geen veilig- heidsincidenten voorgedaan en verliep de uitvoering conform contractplanning. De voorziene oplevering vindt plaats op 1 november 2013 en de ingebruikname staat gepland voor 18 november 2013. ? ? ProJeC tgegeVeNS project Ondergrondse fietsenstalling Rotterdam Centraal opdrachtgever Ontwikkelingsbedrijf Rotterdam ontwerp, engineering en directievoering Ingenieursbureau Gemeente Rotterdam (IGR) opdrachtnemer Ballast Nedam architect ondergrondse deel ir. Maarten Struijs (IGR) architect bovengrondse deel Team CS bouwtijd 5 augustus 2011 t.m. 1 november 2013 In de eindfase is gerekend met een bovenbelasting van de zwaarste voertuigbelasting conform NEN 6706 belastings- model 2 en in de bouwfase met een bovenbelasting van 20,0 kN/m 2 en normaalkracht vanuit de stempelfunctie. De vloer is berekend met een bovenbelasting van 5,0 kN/m 2. Vloerconstructie Bij de constructievloer is in het ontwerp rekening gehouden met de dubbele functie van de funderingspalen die tijdelijk ook het dak dragen. Om die op te nemen in de vloerconstructie is in het ontwerp besloten de palen over de hoogte van de constructievloer te boucharderen (fig. 11). De krachtsover - dracht tussen deze palen en de constructievloer vindt alleen plaats op basis van wrijving. De aansluiting van de vloerplaat met de SI-palen geschiedt met gebruik van een opgelaste wapeningsstaaf Ø25 met een spoed van 100 mm (fig. 12a). De aannemer heeft een alternatief inge- diend voor dit detail om stiftdeuvels toe te passen, bestaande uit 2×12 stiftdeuvels van type Ø16, lang 100 mm (fig. 12b). Met een trekproef zijn 10% van deze stiftdeuvels beproefd en goed bevonden en zijn stiftdeuvels in het werk toegepast. Buitenwand De buitenwand van de fietsenstalling kent diverse uitvoerings- vormen. Aan de noordzijde wordt de wand tegen de diepwand van het metrostation aangebracht. Aan de oostzijde wordt de wand tegen de damwand gestort. Aan de zuid- en westzijde is de wand vrijstaand. Omdat het verdichten van het beton van de buitenwanden zeer beperkt kan plaatsvinden vanwege de positie onder het dak, is in het ontwerp besloten zelfverdich- tend beton toe te passen. Definitieve kolommen Net als voor de buitenwanden is zelfverdichtend beton toege- past om de definitieve kolommen te realiseren. Betoniek Vakblad In Betoniek Vakblad zal binnenkort nader worden ingegaan op de uitvoeringsaspecten van de ondergrondse fietsenstalling en op een alterna- tieve uitvoeringsmethode voor de sloop van de zwaargewapende diepwandpanelen. Houd www.betoniek.nl in de gaten. Laatste bouwsteen rotterdam Centraal 7 2013