themaParkeergarage vol uitdagingen4201042themaParkeergaragevol uitdagingenMuseumpark parkeergarage bijzonder complexvanwege instabiele ondergrond en grote omvangParkeergarage vol uitdagingen 42010 431 De parkeergarage ligt ingeklemd tussen het NAiaan de noordzijde, het museum Boijmans vanBeuningen aan de oostijde, het Museumpark metde Kunsthal en het Natuurhistorisch museum inhet zuiden en aan de westkant het Erasmus MCfoto: AeroviewMeer dan een parkeergarageHet project omvat meer dan alleen de parkeergarage. Bovenopis ruimte beschikbaar voor een evenementterrein van ruim7500 m2. Tussen het evenemententerrein en het ziekenhuiswordt de oorspronkelijke singel in een 100 m lange betonnenbak teruggebracht. Rondom de garage wordt het Museumparkzelf opnieuw ingericht met onder andere een schelpenveld eneen romantische tuin. Ook een overdekte wandeltraverse rich-ting het ziekenhuis is onderdeel van het project.In het centrum van Rotterdam wordt gebouwd aan deondergrondse Museumpark parkeergarage. In totaalis er plek voor ongeveer 1150 auto's, over drie lagen.De ligging dichtbij bestaande bebouwing, de insta-biele ondergrond en het enorme oppervlak zorgdenvoor de nodige constructieve en uitvoeringstechnischeuitdagingen.1ir. Martin vanAdrichemGemeentewerkenRotterdamDe parkeergarage ligt ingeklemd tussen het NAi aan de noord-zijde, het museum Boijmans van Beuningen aan de oostijde,het Museumpark met de Kunsthal en het Natuurhistorischmuseum in het zuiden en aan de westkant het Erasmus MC(foto 1). De hoofdgebruikers van de parkeergarage worden dewerknemers en bezoekers van het Erasmus MC en de omlig-gende musea.Parkeergarage vol uitdagingen42010442 Dwarsdoorsnede van de inrit.Hier wordt ook de waterberging gerealiseerd3 Op een grid van betonnenkolommen ?700 mm ligt eenbetonnen balkenframe4 Vides zorgen ervoor dat daglicht het laagste vloerniveaukan bereikenbron: Paul De Ruiter5 Voor de bouw van de garage iseen bouwkuip gerealiseerd met26 m lange stalen damwandenen 2000 vibrocombinatiepalenVloerenDe onderste vloer (niveau -3) is een 1 m dikke betonvloer diebovenop een onderwaterbetonvloer is gestort. Het onderwater-beton is standaard 1 m dik, met lokale verdikkingen tot 2 m bijtoekomstige liftputten. Op de constructieve betonvloer staateen grid van betonnen kolommen ?700 mm met daarover eenbetonnen balkenframe (foto 3). De vloeren zijn grotendeelsopgebouwd uit kanaalplaten met een lengte van 13,65 m.Vanwege de hogere belastingen door het evenementterreinbestaat het dak uit voorgespannen prefab liggers met een druk-laag. Deze elementen zijn ook toegepast op het lager gelegen -1dek op plaatsen waar vanuit een grondpakket hogere vloerbe-lastingen optreden. De randen van de parkeerdekken en dezones met grote sparingen voor trappen, liften en installatieszijn uitgevoerd in ter plaatse gestort beton. In de garage bevin-den zich geen dilataties en geen compartimenten, waardoormaximale openheid is bereikt. De bruto vrije verdiepings-hoogte is 2,6 m. Ter plaatse van balken of installatie-elementenis een doorgang van ten minste 2,3 m beschikbaar.VidesEen belangrijk kenmerk van de parkeergarage is de aanwezig-heid van de vides aan de oost- en westzijde. Deze zorgenervoor dat daglicht het laagste vloerniveau kan bereiken (fig.4). Via deze openingen wordt bovendien verse lucht naar deparkeerdekken gestuurd, zodat uitlaatgassen worden afgevoerd.In geval van brand worden met behulp van gestuurde ventilatievia de vides ook de rookgassen verdrongen. Functionaliteit envormgeving zijn hier dus gecombineerd.InritDe inrit van de garage bevindt zich boven de ondergrondsewaterberging. Via een hellingbaan rijdt het verkeer van deopenbare weg naar het middelste parkeerdek, direct onder deweer teruggebrachte singel. De in- en uitrit bevatten beide tweerijstroken. De waterberging zelf bestaat uit vier gekoppeldecompartimenten, die zijn gescheiden met relatief dunne beton-nen wanden. Langs en onder de hellingbaan bevinden zich nogdiverse technische ruimten. Hierdoor is een geheel vanverspringende vloer- en dakniveaus ontstaan. Het samenspelvan deze vloeren vormt de uiteindelijke geotechnische stempe-ling van de waterberging.Omdat in het centrum van Rotterdam een tekort aan bergings-capaciteit bestaat in het rioolstelsel, is de bouw van de parkeer-garage gecombineerd met de bouw van een ondergrondsewaterberging. Onder en naast de inrit van de garage wordt10 000 m3waterberging gerealiseerd (fig. 2). Deze wordtverbonden met het hoofdriool, dat door de vijver voor het NAiloopt. In geval van hevige of langdurige regenval wordt hetovertollige rioolwater in de waterberging overgestort. Na deregenbui kan het water alsnog via het riool worden afgevoerd.Hiermee wordt voorkomen dat het rioolwater in het singelstel-sel van het stadscentrum terechtkomt.OntwerpDe parkeergarage bestaat uit drie ondergrondse verdiepingenen beslaat een oppervlakte van 104 x 125 m. De inrit metwaterberging voegt nog een oppervlakte van 60 x 35 m toe,gebouwd als apart compartiment. Het diepste vloerniveau isgelegen op NAP -9,8 m, ruim 9 m onder het maaiveld.thema36300N.A.P.langsdoorsnede b-bparkeergarage/inrit219600 1520011 10 9 823Parkeergarage vol uitdagingen 42010 45antropogene toplaag van 2 tot 4 m dikte. Al in het begin van deuitvoering in 2006 bleek deze bodem erg instabiel, mede doorverschillen in de maaiveldniveaus. Tijdens een bodemsaneringontstond schade in het naastgelegen Erasmus MC door vervor-mingen van de bouwkuip en het grondpakket. Als gevolghiervan is de bouw lange tijd stilgelegd. Bij het zoeken naaroplossingen voor de bovenmatige gronddeformaties bleek hettotale ontwerp, mede door de enorme dimensies van hetproject, erg complex en gevoelig voor vervormingen. Aanzien-lijke investeringen bleken noodzakelijk om het risicoprofiel toteen acceptabel niveau te verlagen.Aan de zijde van het Erasmus MC zijn met hoge precisie 41tijdelijke strengankers aangebracht om de uitbuiging van dedamwand te verkleinen. Hiermee werd bovendien de asymme-trie in de bouwkuip opgevangen. De aanwezigheid van debestaande funderingen van het Erasmus MC maakten hetinbrengen van de ankers een ingewikkelde operatie. De noord-en zuidzijde van de bouwkuip zijn van SI-ankers voorzienvanwege de bouwfaseringen en om de belastbaarheid van hetterrein tijdens de bouw te vergroten. Alle ankers moetenuiteindelijk weer worden verwijderd.Geotechnische stabiliteit in de eindfaseNa het verwijderen van het stempelraam en de groutankersmoet de inwendige constructie van de parkeergarage de grond-en waterdrukken opnemen. De vloer op -1 niveau is hiervoorvoorzien van een ge?ntegreerd betonnen balkenraster. Doorhoogtebeperkingen zijn de afmetingen van deze betonbalkenklein. Het was daarom nodig de kanaalplaten en druklaag vanhet vloerniveau -1 als knikverkorter voor deze balken te latenUitvoeringVoor de bouw van de garage is een bouwkuip gerealiseerd met26 m lange stalen damwanden en 2000 vibrocombinatiepalen(foto 5). Deze bouwkuip is vervolgens nat ontgraven tot circaNAP -12 m, met uitschieters naar NAP -13 m ter plaatse van deliftputten. Ter voorkoming van opbarsten van de bouwkuipbo-dem is tijdens het ontgraven de grondwaterstand in het diepergelegen pleistocene zand met 3 m verlaagd. Vervolgens is in tweefasen een enorme onderwaterbetonstort van 15 000 m3uitge-voerd. In Cement 2009/5 is hierover reeds een artikel geschreven.De onderwaterbetonvloer vormt tevens de laaggelegen bouw-kuipstempeling. Op NAP ?2 m werd de bouwkuip voorzien vaneen stalen stempelraam, die tevens is gecombineerd met eendrietal logistieke hulpbruggen. Aanvullend zijn langs drie zijdentijdelijke groutankers aangebracht (zie verderop). Na het leeg-pompen van de bouwkuip kon vanaf maart 2009 worden begon-nen met het opbouwen van de uiteindelijke garage.De damwanden worden in de definitieve situatie als grondke-ring gehandhaafd. Voor permanente waterkering, brandveilig-heid en als afbouwelement is een betonnen voorzetwandaangebracht. In de eindfase neemt een betonnen balkenraster,dat is ge?ntegreerd in de vloer van niveau -1, de functie van hetstalen stempelraam en de groutankers over. Om deze reden zijnde vides op dit niveau van horizontale betonnen stempels voor-zien (fig. 4).Geotechnische stabiliteit tijdens de bouwDe bodemopbouw rondom het Museumpark bestaat uit eendiepgelegen pleistocene zandlaag met daarop een dik pakketzeer slappe klei- en veenlagen. Daarbovenop bevindt zich een4 5themaParkeergarage vol uitdagingen4201046zijn onder andere de verkortingen van de vloerbalken en devervormingen van de damwanden en de achterliggende grondintensief gemonitord. Er is geen onacceptabele deformatie vande grond opgetreden. De verkorting van het balkenframe bleekmet maximaal 24 mm vrijwel exact overeen te komen met devoorspellingen.EindfaseNa het overnemen van de geotechnische stempelkrachten doorde permanente constructie konden vanaf maart 2010 de laatstehulpconstructies worden verwijderd. De bouwkundige afbouwen het aanbrengen van alle installaties is gestart. Een eindfaseom te komen tot een mooie parkeergarage is in volle gang. dienen. Langs de buitenwanden zijn betonnen gordingen in devloer opgenomen. Eventuele asymmetrie in de constructie,bijvoorbeeld door verschillen in maaiveldinrichting, is opgeno-men door langs alle wanden een strook met schuifvaste verbin-dingen aan te brengen.Door middel van constructieve berekeningen is onderzocht wathet effect van de grond- en waterdrukken op de betonnenconstructie is als het stempelraam en de groutankers wordenverwijderd. Vooral de invloed van de elastische verkorting vanhet betonnen balkenraster bleek door de absolute grootte vande parkeergarage een factor van belang. De verkorting van debalken werd ingeschat op circa 25 mm direct en door tempera-tuurseffecten, krimp en kruip oplopend tot circa 40 mm. Dezeverkorting leidt tot een tweetal problemen:? De damwanden gaan opnieuw uitbuigen, waardoor deachterliggende grond mee vervormt. Dit kan vervolgens totschade aan de belendingen leiden, vooral het Erasmus MC.Alle eerder gedane investeringen in bijvoorbeeld groutankerszijn dan voor niets.? De kolommen en wanden van de parkeergarage ondergaaneen opgelegde buiging. In combinatie met de belastingenvanuit de garage wordt de draagcapaciteit van een gedeeltevan de kolommen overschreden en van de overige kolommenaanzienlijk verlaagd.Om deze problemen te voorkomen is ervoor gekozen deconstructie van vloer -1 zwevend te bouwen. De onderliggendekolommen worden pas gestort nadat de stempelkrachten zijnovergedragen. Tot dat moment rust het balkenraster op eenweb van ondersteuningspunten. Om knik van de balken tevoorkomen tot het moment dat de vloer verder gereed is, zijnknikverkorters toegepast (foto 6).De verkorting van de balken wordt gecompenseerd door dezeop spanning te brengen door middel van vijzels in een later aante storten strook. Door het aanspannen van de vijzels wordt dekracht in de balk opgebouwd en tegelijkertijd de buitenwandnaar buiten gedrukt. De beweging wordt mogelijk gemaakt ineen tweetal vijzelstroken. Tijdens het proces waarin de stem-pelkrachten via de vijzels in de constructie worden gebracht,66 Het balkenraster rust tijdelijk op eenweb van ondersteuningspunten. Omknik van de balken te voorkomen zijnknikverkorters toegepast Projectgegevensopdrachtgever parkeergarage Ontwikkelingsbedrijf Rotterdam;opdrachtgever ondergrondse waterberging GemeentewerkenRotterdam ? Watermanagementopdrachtgever buitenruimte Dienst Stedenbouw enVolkshuisvestingopdrachtnemer Gemeentewerken Rotterdamaannemer Strukton Civiel