20 Máximabrug: mijlpaal voor leverancier Verkanting gerealiseerd door brugliggers met verschillende hoogten Eind 2016 wordt in Alphen aan den Rijn de energieneutrale Koningin Máximabrug geopend. De brug vormt een nieuwe oeververbinding over de Oude Rijn, aan de westzijde van de gemeente. De brug is gebouwd met in hoogte variërende prefab-betonliggers, verbonden door natte knopen (foto 1). M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016 21 De winnende aannemer heeft een eigen ontwerp gemaakt binnen het tracé en de werkgrenzen van de vraagspecificatie. Hiervoor is een landschapsarchitect voor de toeritten en een architect voor het brugdeel ingezet. 1 ir. Kees Quartel Spanbeton BV 1 Máximabrug in aanbouw Ontstaansgeschiedenis Al vanaf 1974 wordt gesproken over de bouw van een brug over de Oude Rijn tussen Koudekerk en Alphen. Indertijd had het project de werktitel Beatrixbrug. De bouw van de brug werd weer actueel in de jaren 2000, toen regionaal de transformatie van de zogenoemde Oude Rijnzone op de agenda kwam. Deze zone betreft het gebied langs de rivier de Oude Rijn, tussen Leiden en Bodegraven en is door de provincie aangewezen als transformatiezone, waarbij veel aandacht uitgaat naar de verbe - tering van de bereikbaarheid. Al vele jaren hebben de kern van Koudekerk en de Gnephoek in Alphen aan den Rijn overlast van het vrachtverkeer. Door vrachtwagenbewegingen van en naar industrieterrein Hoogewaard, maar ook vanwege sluipverkeer, treedt er overlast (geluid, lucht, trillingen) op en ontstaan er gevaarlijke verkeerssituaties. De gemeente Alphen aan den Rijn heeft daarom alsnog besloten tot de realisatie van een extra verbindingsbrug over de Oude Rijn. De Máximabrug moet zorgen voor een verbetering van de leefkwaliteit en bereikbaarheid van Alphen aan den Rijn. Hij moet de verkeersontsluiting van de kern van Koudekerk aan den Rijn en de polder Gnephoek verbeteren (fig. 2). Later zal de brug ook een onmisbare schakel vormen in de even- tuele voltooiing van de rondweg van Alphen aan den Rijn. De brug bevat in feite drie aparte bruggen: twee verkeers- bruggen, voor iedere rijrichting één, en een langzaamver - keerbrug aan de oostzijde. De bruggen worden ten behoeve van de scheepvaart voorzien van een beweegbaar deel boven de vaargeul van de Oude Rijn (fig. 3). De doorvaarthoogte van de brug wordt 5,50 m. Het aantal geprognosticeerde verkeersbewegingen op de brug bedraagt naar verwachting maximaal 30 000 motorvoertuigen per etmaal in het reken- jaar 2025. Ontwerp De opdrachtgever Gemeente Alphen aan den Rijn koos voor een innovatiegerichte contractvorm, een D&C- contract onder de UAVgc 2005. De aanbesteding vond plaats door middel van een concurrentiegerichte dialoog. Het contract heeft een functioneel karakter om creativiteit en kennis de ruimte te geven. Het doel is een duurzaam en kwalitatief hoogwaardige brug tegen maatschappelijk verantwoorde kosten. M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016 22 B B C C E E D D F F H H G G I I DOORSNEDE B-B A A 19-9-2016 12:36:03 |H:\Spanbeton projecten\Checkout\5\h2806\VOOR CEMENT BLAD\E1.d\ wg Hoogewaard 207-209 Koudekerk a/d Rijn Postbus 5 www.spanbeton.nl - www.consolis.com 2396 AS 2396 ZG Telefoon ( +31) 071 34 20 200Nederland B B C C E E D D F F H H G G I I DOORSNEDE B-B A A 19-9-2016 12:36:03 |H:\Spanbeton projecten\Checkout\5\h2806\VOOR CEMENT BLAD\E1.d\ wg Hoogewaard 207-209 Koudekerk a/d Rijn Postbus 5 www.spanbeton.nl - www.consolis.com 2396 AS 2396 ZG Telefoon ( +31) 071 34 20 200Nederland 2 Situatieschets 3 Brug heeft zeven overspanningen en een beweegbaar deel 4 Brug zorgt voor een open en transparante onderdoorgang De brug krijgt een slanke belijning. Kegelvormige kolommen dragen een doorlopend brugdek waarbij storende pijlerbalken ontbreken. Scherpe randen zijn consequent afgerond, waardoor een vriendelijke uitstraling ontstaat. Door de opdeling in drie parallelle bruggen ontstaat een open en transparante onderdoor - gang die mooi past in het open weidegebied aan de noordzijde. Duurzaamheid wordt verkregen door slim materiaalverbruik en de installatie van zonnepanelen in een waterpartij in de lus van de noordelijke oprit. Daarmee moet de brug in principe energieneutraal worden. Brugdek De twee verkeersbruggen zijn circa 10 m breed en de lang- zaamverkeerbrug is circa 6 m breed. In lengterichting is de brug in te delen in (van zuid naar noord): vijf overspanningen 2 3 5 6 M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016 23 B B C C E E D D F F H H G G I I DOORSNEDE B-B A A 19-9-2016 12:36:03 |H:\Spanbeton projecten\Checkout\5\h2806\VOOR CEMENT BLAD\E1.d\ wg Hoogewaard 207-209 Koudekerk a/d Rijn Postbus 5 www.spanbeton.nl - www.consolis.com 2396 AS 2396 ZG Telefoon ( +31) 071 34 20 200Nederland 5 Dwarsdoorsnede 6 Langsdoorsnede 7 De prefabbetonnen railbalken worden op tijdelijke ondersteuningsconstructies geplaatst 2 Situatieschets 3 Brug heeft zeven overspanningen en een beweegbaar deel 4 Brug zorgt voor een open en transparante onderdoorgang betrekking tot de hinderbeperking voor de omgeving tijdens de bouw en het realiseren van een slanke constructie. Dit leidde wel tot enkele obstakels ten aanzien van ondersteuning, dwars- stabiliteit, materiaalgebruik en montage. Geen ondersteuningsbalken Het brugdek wordt, zoals gezegd, zonder tussenkomst van een dwarsbalk direct door de kolommen ondersteund. Hierbij wordt gebruikgemaakt van zogenoemde natte knopen. De rail- balken van prefab beton worden eerst op tijdelijke ondersteu- ningsconstructies geplaatst (foto 7). Boven de kolommen en tussen de liggerkoppen van de elkaar ontmoetende overspan- ningen wordt een in het werk gestorte dwarsbalk gemaakt van gewapend beton die ervoor zorgt dat alle belastingen uit het bovendek naar de kolommen worden afgedragen. Boven op de van circa 27 m aan de zuidzijde, een beweegbaar stalen dek over de vaargeul en twee overspanningen, wederom van circa 27 m aan de noordzijde (fig. 6). Om aan de architectonische doelstellingen te voldoen, met name transparantie en slanke belijning, is gekozen voor een ranke brugdekconstructie ondersteund door een minimaal aantal kolommen. Hierbij is een expliciete ondersteuningsbalk boven op de kolommen, die onder het brugdek uit zou steken, achterwege gelaten. Extra uitdaging volgde uit het feit dat de drie brugdekken op slechts vijf kolommen per opleg-as dragen, twee kolommen voor beide verkeersbruggen en slechts één kolom onder het langzaamverkeersdek (fig. 5). Deze laatste is ook nog excentrisch geplaatst. Het brugdek bestaat in basis uit prefab voorgespannen beton- liggers. Daarmee wordt tegemoet gekomen aan de eisen met 7 M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016 24 10 Koppeling tussen twee dekken 11 Binnenkort geschiedenis: Transport van grote prefab liggers over de Oude Rijn met een pontonbrug, de tijdelijke Máximabrug 8 Brugdek voor het moment dat de druklaag wordt gestort 9 Uitstekende wapeningsstaven zorgen voor een goede verbinding in de natte knoop liggers komt een in het werk gestorte druklaag van gewapend beton die met de liggers is verbonden en daarmee een samen- gestelde buigstijve constructie vormt (foto 8). Een goede krachtsoverdracht van de liggers naar de inwendige dwarsbalk wordt verkregen door de liggerkoppen over 800 mm op te nemen in de dwarsbalk en door een verbinding met slim vormgegeven uitstekende wapeningsstaven uit de liggerkoppen (foto 9). Zo wordt een statisch onbepaald constructiesysteem verkregen waarmee op de constructiehoogte kan worden bespaard. Om de stabiliteit van de waterpijlers aan weerszijden van het stalen basculedek te verzorgen, zijn de beide aansluitende betonoverspanningen in langsrichting uitgevoerd als portaal- constructie: de kolommen zijn buigstijf verbonden aan het brugdek. Bij de overige overspanningen en boven de landhoof- den zijn de brugdekken vrij opgelegd op de kolommen met gewapende oplegblokken. Dwarsstabiliteit van de langzaamverkeersbrug Omdat het dek van de langzaamverkeersbrug slechts op één, ook nog excentrisch geplaatste kolom draagt, is een aanvul- lende voorziening nodig om de zijdelingse stabiliteit van het brugdek te waarborgen. De oplossing is gevonden in het aanbrengen van een koppeling tussen dit dek en het naastlig- gende verkeersdek ter plaatse van de opleg-assen (foto 10). Deze koppeling heeft een cirkelvormige doorsnede en is uitge- voerd in ter plaatste gestort beton. Hij verbindt de inwendige dwarsbalken van beide naastliggende dekken zowel moment- vast als torsievast. Optimalisatie materiaalverbruik In verband met de noodzaak tot zijdelingse afvoer van hemel- water, liggen de bovenkanten van de drie parallelle rijdekken in een verkanting van 1:50. Maar deze dekken moeten vanuit transparantie en belijning aan de onderzijden in één horizon- taal vlak liggen. Het verloop van de totale dekdikte in dwars- richting bedraagt daarom bijna 180 mm. Uitgaande van een constante asfaltdikte zou dit dekdikteverschil gevonden moeten worden in een variatie van de druklaagdikte op de prefab- betonliggers. Door de extra rustende belasting zou het hierdoor wel nodig zijn 100 mm hogere prefab liggers toe te passen (1000 mm voor alle liggers). Dit sluit niet aan op de wens een slanke constructie te maken. De oplossing werd gevonden in het toepassen van liggers met verschillende hoogten: 900 mm (type ZIP900) en 1000 mm (type ZIP1000). Een ZIP900-ligger in combinatie met een in situ druklaag van 230 mm dikte geeft samen met de houten bekisting een totale constructiehoogte van 1150 mm. De constructiehoogte in dwarsrichting verloopt dan met 180 mm van 1150 naar 1330 mm. Door in het gedeelte met de grotere constructiehoogte gebruik te maken van ZIP1000-liggers met een totale constructiehoogte van 1250 mm kon een interes- 9 10 M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016 25 dere vormgeving heeft veel eisen gesteld aan het vakmanschap van de bouwers, maar het resultaat laat zien dat zij deze eisen hebben weten om te zetten in een fraai resultaat: een brug met een elegante, koninklijke uitstraling. ? ? PROJECTGEGEVENS project: Koningin Máximabrug opdrachtgever: Gemeente Alphen aan den Rijn architect: Syb van Breda & Co Architects opdrachtnemer (D&C): Mobilis TBI prefab-betonleverancier: Spanbeton sante besparing van circa 100 m 3 beton worden verkregen, wat weer bijdraagt aan de doelstellingen met betrekking tot duur - zaamheid. Om een slanke belijning van het brugdek te verkrijgen, worden lichtgewicht randelementen aangebracht die de volledige betonconstructie vanaf de zijkant maskeren. Dit opent de mogelijkheid om duurdere prefab randliggers achterwege te laten en een dek samen te stellen uit alleen ZIP-railbalken. Daarbij is het wel nodig de druklaag als randuitkraging aan de buitenzijde van het brugdek uit te voeren, een arbeids- en materieelintensieve werkwijze, zeker indien dit boven water en boven wegen moet worden gedaan. Er is daarom ? na een vari- antenonderzoek ? voor gekozen de uitkraging al fabrieksmatig aan te brengen aan de randliggers. Montage De prefab ZIP-liggers zijn geproduceerd op de productielocatie van Spanbeton die zich slechts enkele honderden meters van de bouwlocatie bevindt. De montage van de liggers kon daardoor snel worden uitgevoerd. Eén overspanning (met drie brugdek- ken) wordt op één dag (of één avond/nacht voor de wegkrui- sende velden) geplaatst. De voor een veilige bouw noodzake- lijke hekwerkconstructies zijn voorafgaand aan de montage op de productielocatie aangebracht. Tot slot Inmiddels is de betonconstructie van de Máximabrug gereed en wordt hard gewerkt aan de afbouw. In juli zijn beide beweegbare brugdekken geplaatst. De bijzon- Belang van de brug voor Spanbeton De realisatie van de Koningin Máximabrug is voor Spanbeton een vervulling van een lang gekoesterde wens. Sinds de ontwer - pers van nieuwe infrastructuur in Nederland om steeds grotere overspanningen vragen, zijn de lengte en het gewicht van brug- liggers in snel tempo toegenomen. De ligging van de productielocatie van Spanbeton aan de Oude Rijn biedt weliswaar de kans om het transport over water te laten plaatsvinden, maar dit is lang niet altijd mogelijk omdat de meeste bouwlocaties niet in de buurt van goed bevaarbaar water liggen. Transport over de weg is dan voor de hand liggend. Om toch mee te kunnen gaan in de genoemde trend heeft Span- beton, samen met transportbedrijf en buurman W. van der Meijden, vanaf 2004 gebruik moeten maken van een hulpbrug over de Oude Rijn. Die brug maakt het mogelijk een zwaar trans- port naar de overkant te brengen, waar directe aansluiting op de N11 het transport van zwaar transport naar alle windrichtingen mogelijk maakt. Deze hulpbrug (een ponton) kreeg bij zijn eerste inzet de toepas- selijke naam Tijdelijke Máximabrug (foto 11). De opening van de nieuwe Koningin Máximabrug in december 2016 is dus niet alleen voor de omgeving van Alphen aan den Rijn een belangrijke stap voorwaarts, maar ook voor de instand- houding en vernieuwing van de infrastructuur van Nederland. 11 M?ximabrug: mijlpaal voor leverancier 6 2016