Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
thema
Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201532 33
thema
Uitgangspunten ontwerp
Iedere ontwerpfase in het project A2...
thema
Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201534 35
beëindiging leuning
conform standaarddetails
+ 45,000
randelement...
Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201536 37
32 500
10 7009350 12 450 12 450 10 702 8797 10 702
55 100
12 450 12 450...
Vliegend viaduct6 201538
thema
12	SPMT’s hebben brugdek opgetild en naar
definitieve locatie verplaatst
van belang een jui...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

06_Vliegend_viaduct

259 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

06_Vliegend_viaduct

  1. 1. thema Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201532 33 thema Uitgangspunten ontwerp Iedere ontwerpfase in het project A2 Maastricht is gestart met een set eisen. Aan het begin van de aanbestedingsfase betrof dit de eisen uit de vraagspecificatie van de opdrachtgever. Iedere verdere ontwerpfase werd afgesloten met eisen die een aanvul- ling vormde op de eisen waarmee de betreffende fase is gestart. Belangrijke ontwerpeisen waren dat het kunstwerk moest worden ingepast in het bestaande knooppunt Kruisdonk. Zo moest de vormgeving gelijk zijn. Ook moest het onderhoud van het kunstwerk passend zijn binnen de onderhoudsprinci- pes van RWS. Aanvullend voor dit project zijn ook eisen gesteld voor tijdens de realisatie. Een wezenlijke eis was om het bestaande verkeer zo min mogelijk te hinderen. Na de gunning is het aanbiedingsontwerp opnieuw beschouwd en in het wegenmodel ingepast. Het belangrijkste aandachts- punt was de constructiehoogte van het kunstwerk in relatie tot het hoogteverschil tussen de wegassen van de A2 en de A79. Dit heeft geleid tot een aantal aanpassingen: - Er zijn twee tussensteunen toegevoegd om de overspanningen van 50 m te verkleinen tot circa 31 m en daarmee de constructiehoogte te beperken. - De landhoofden zijn gewijzigd in economisch meer voorde- lige hooggelegen landhoofden. - De breedte van het kunstwerk is aangepast aan de rijstrook- breedten uit het MX-model (digitaal model waarin de wegas- sen worden ontworpen) en hierdoor 0,40 m toegenomen. Dit in verband met de zichtlengte en de bochtverbreding. Onderzochte alternatieven In de DO-fase van het ontwerp zijn vier varianten van het kunstwerk beschouwd. Deze variantenstudie heeft geresulteerd in een trade-off-matrix waarin alle eisen en keuzemogelijkhe- den tegen elkaar zijn afgewogen. - Variant 1: in het werk gestorte voorgespannen kokerbrug - Variant 2: in het werk gestorte voorgespannen plaatbrug - Variant 3: geprefabriceerde railliggers met in het werk gestorte integrale dwarsliggers - Variant 4: tunnelvariant met een in het werk gestort, voorgespan- nen brugdek en laaggelegen landhoofden, parallel aan de A79. Uit de trade-off-matrix is de eerste variant gekozen als beste ontwerp en verder uitgewerkt naar het definitieve ontwerp. Daarbij waren kosten, risico en uitvoerbaarheid bepalend. Ook het feit dat de vormgeving overeen moest komen met het naastliggende brugdek speelde een belangrijke rol. Keuze voor inrijden Parallel aan het ontwerptraject bepaalde de werkvoorbereiding de uitvoeringswijze. De variant met een in het werk gestorte brug was mogelijk, doordat het oorspronkelijke faseringsplan het mogelijk maakte het verkeer om het te bouwen viaduct heen te leiden. Het baanvak Maastricht-Heerlen zou immers al vóór de realisatie van het kunstwerk ten oosten van het bestaande viaduct worden aangelegd. Dankzij de omleiding kon bouwruimte worden gecreëerd om het kunstwerk op locatie in het werk te kunnen storten. Om de omleiding van het baanvak Maastricht-Heerlen op tijd te realiseren, was het echter nodig tijdig de benodigde percelen te onteigenen. Dat zou de opdrachtgever veel geld gaan kosten. Vliegend viaduct Ten noorden van Maastricht, bij het knooppunt Kruisdonk, komen de A2 en de A79 samen. Als onderdeel van het project A2 Maastricht wordt een nieuwe vertakking gerealiseerd tussen deze twee rijkswegen. Daartoe is op een tijdelijke locatie een nieuwe fly-over gebouwd (foto 1), die vervolgens naast het bestaande viaduct is ingereden. Zo werd de verkeershinder tot een minimum gereduceerd. 1 Berry Ramaekers Avenue2 1 De nieuwe fly-over in de A2, ten noorden van Maastricht foto: Aron Nijs Fotografie, A2 Maastricht Viaduct knooppunt Kruisdonk in de A2 ingereden Kunstwerken vertakking Dankzij de nieuwe vertakking tussen de A2 en de A79 wordt het mogelijk om, komende vanuit Eindhoven, af te slaan richting Heerlen en Valkenburg en andersom. De vertakking maakt deel uit van de ontsluiting van en naar de tunnel en een nieuwe ontsluiting van het bedrijventerrein Beatrixhaven. Onderdeel van de reconstructie van de nieuwe vertakking zijn de volgende kunstwerken. 1. Verbreding bestaand viaduct bij kruising Kruisdonk: verbre- ding van het bestaande kunstwerk is noodzakelijk om uitvoeger vanuit de A2 naar de ontsluitingsweg Beatrixhaven te kunnen maken. 2. Geluidsscherm bij Amby: geluidsscherm is noodzakelijk om de geluidsoverlast in de wijk Amby te reduceren als gevolg van de nieuwe vertakking Kruisdonk. 3. Geluidsscherm bij (Rothem) Kruisdonk: geluidsscherm is een noodzakelijke verlenging van het bestaande geluidsscherm als gevolg van de nieuwe vertakking Kruisdonk. 4. Fly-over kruising A2/A79 Kruisdonk: behandeld in dit artikel. 5. Twee viaducten in de A2 die de ontsluiting van Beatrixhaven mogelijk maken. 6. Uitbreiding bestaande viaduct Ambyerweg met nieuwe fiets- brug: huidig viaduct maakt het onmogelijk om in verband met capaciteitsuitbreiding het fietsverkeer af te wikkelen, hierdoor is een uitbreiding in de vorm van een losse fietsbrug noodzakelijk. 4 3 2 1 6 5
  2. 2. thema Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201534 35 beëindiging leuning conform standaarddetails + 45,000 randelement + leuning beëindiging recht hekwerk gewapende grond + schanskorf gestabiliseerde grond + gras verkanting dek Figuur 4: doorsnede F: Onderschrift en schaal weglaten Teksten overnemen maar waar nodig punten wijzigen in komma’s en bij getallen van 5 of meer cijfers een spatie toevoegen. Driehoeken met 2 weglaten Grote pijlen en bijbehorende tekst aan weerskanten ook weglaten 15 050 7525 7525 14 650200 200 15 090 10 600 2675900 900 900 550550550 900 2675 170 1703030 20452045 424 250 2321600 1600 250 68 250 400 2000 4001200 1500 588 400 400 +54,727* +54,942* +55,163* 1:25 1:15 4% 250 ø150 ø150 C1 B1 A1 spanningsbuizen gemaatvoerd vanaf deze lijn spanningsbuizen gemaatvoerd vanaf deze lijn spanningsbuizen gemaatvoerd vanaf deze lijn C1 B1 A1 spanningsbuizen gemaatvoerd vanaf deze lijn 5 Tussensteunpunt 6 Plattegrond zeshoekige poer 2 Zijaanzicht van het viaduct 3 Principe doorsnede kokerliggerdek in midden veld 4 Verloop spanningsbuizen t.b.v. spankabels constructie; ter plaatse van de steunpunten liggen de kabels bovenin de wanden, in de randvelden en in het middenveld liggen de kabels onderin de wanden. In de berekening is als uitgangspunt aangehouden dat de voorspanning vanaf twee zijden wordt aangebracht. Dit is gedaan om de voorspanverlie- zen door wrijving zo veel mogelijk te beperken. In dwarsrichting is het dek voorgespannen in de bovenflens en in de twee dwarsdragers boven de tussensteunpunten. In de bovenflens zijn om de 0,6 m h.o.h. zeven strengen Ø15,7 aangebracht. In de dwarsdragers zijn 2x 12 kabels met elk vijftien strengen Ø15,7 aangebracht. Landhoofden Voor de oplegging van de uiteinden van het viaduct worden hooggelegen landhoofden toegepast. Deze oplossing was finan- cieel het meest aantrekkelijk en er waren geen redenen een laaggefundeerd landhoofd toe te passen. De landhoofden bestaan uit een in het werk gestorte poer op funderingspalen. voorspanning in langs- en dwarsrichting. De vorm werd bepaald door het reeds bestaande viaduct, dat was uitgevoerd als kokerdek. Het nieuwe brugdek bestaat uit een in het werk gestorte tweecellige kokerbrug (fig. 3). De inwendige breedte van de cellen bedraagt 4,47 m. Gecombineerd met drie wanden van elk 0,55 m breed bedraagt de breedte van de kokers 10,60 m. Aan de bovenzijde van de kokers worden twee uitkragingen aangebracht van elk 2,24 m breed. De totale breedte van het brugdek komt hiermee op 15,09 m. De inwendige hoogte van de cellen bedraagt 1,5 m. De boven- en onderflens hebben beide een dikte van 0,25 m, welke oploopt naar 0,40 m nabij de aansluitingen met de wanden. De totale hoogte bedraagt 2 m. Het brugdek is voorgespannen met nagerekt staal. Hiervoor zijn in totaal achttien kabels aangebracht met elk 27 strengen Ø15,7. De kabels zijn aangebracht in de wanden van de koker- brug. Per wand zijn zes kabels toegepast. Deze hebben een gebogen verloop (fig. 4) en volgen de momentenlijn in de Daarom is het consortium gaan kijken naar een alternatieve uitvoeringsmethodiek. Gezamenlijk is besloten het brugdek op een tijdelijke locatie naast de A2 te bouwen en met SPMT’s (Self Propelled Modular Trailers) in te rijden naar de defini- tieve locatie. Hierdoor werd het verkeer maar één weekend gehinderd tijdens de realisatie van het viaduct en het gaf de opdrachtgever meer tijd om de percelen te onteigenen die voor het project nodig waren. Door deze bouwwijze kreeg het kunst- werk al snel de naam ‘vliegend viaduct’. Het kunstwerk Het viaduct heeft een totale lengte van 120 m, bestaat uit drie overspanningen (32,5 m, 55,1 m en 32,5 m) en is voorzien van 2 5 6 3 4 21 3 4
  3. 3. Vliegend viaductVliegend viaduct6 2015 6 201536 37 32 500 10 7009350 12 450 12 450 10 702 8797 10 702 55 100 12 450 12 450 10 700 32 500 9350 c.l. overspanning 3 - 4c.l. overspanning 1 - 2c.l. overspanning 1 - 2 peilmaten zijn b.k. bekisting, deze op het werk controleren! per overspanning is de tooglaat (35+ doorbuiging max. i.h. midden 8 mm) thema 7 Steunpunten in de stalen ondersteuning 8 Tijdelijke stalen ondersteuning op de voorbouwlocatie 9 Langsdoorsnede ondersteuning 10, 11 Opstelling SPMT’s Wegvallen draadloze verbinding Het wegvallen van de draadloze verbinding tijdens monitoren van de vervormingen bij het inrijden, vormde het vierde risico. Van zeer groot belang tijdens het verplaatsen van het dek was het continu verkrijgen van de meetresultaten. Met deze inzich- ten kon worden bijgestuurd zodat de vervormingen binnen de bepaalde grenswaarden zouden blijven. Er werd voorzien in een back-upverbinding. Die bleek ook noodzakelijk te zijn, omdat de verbinding werd verstoord vanwege veelvuldig gebruik van de webcam. Deze maakte het mogelijk om online mee te kijken. Afwijkend gewicht Eerste risico was dat het gewicht van het dek afwijkt van wat als uitgangspunt werd aangehouden bij de diverse beschouwingen. Resultaat van een onjuist gewicht zou resulteren in het onjuist positioneren van de SPMT’s met alle gevolgen van dien. Om dit risico te beheersen, zijn er rekenkundige simulaties gedraaid met daarin variaties meegenomen in het gewicht. Draagkracht inrijdterpen Een tweede risico was dat de draagkracht van de tijdelijke inrijdterpen, die speciaal waren aangebracht in het inrijd- weekend, onvoldoende zou zijn. De inrijdterpen waren nood- zakelijk om ervoor te zorgen dat de SPMT’s horizontaal het dek naar de definitieve plek konden verplaatsen. Het mogelijk verzakken of vervormen van de terpen zou ongewenste vervormingen in het dek kunnen veroorzaken. Beheersmaat- regelen zijn keuringen en verdichtingsvoorschriften die in de plannen zijn opgenomen. Afwijkende afmetingen Als derde belangrijk risico werd gezien dat de afmetingen van het dek zouden afwijken met de locaties van de definitieve steunpunten, waardoor het dek niet zou passen. Om dit risico te vermijden, zijn tussentijds controlemetingen door onafhan- kelijke instanties uitgeoefend ter voorkoming van maatvoe- ringsfouten. Tussensteunpunten De twee tussensteunpunten bestaan uit een zeshoekige poer waarop een enkele kolom is aangebracht (fig. 5 en 6). De zijden van de poer zijn elk 3,50 m lang en de poer wordt gefundeerd op palen. Vanwege de grootte van de belasting en de beperkte oppervlakte van de poer, wordt gekozen voor in de grond gevormde palen met een grote diameter (Ø800). Vanwege de grote diameter worden de palen te lood aangebracht. De hori- zontale belasting wordt opgevangen via de palen onder het landhoofd. De kolom heeft een diameter van 2,50 m. Deze diameter is gelijk aan die van de kolommen onder het bestaande kunstwerk. Op elke kolom worden twee oplegblok- ken aangebracht met een diameter van 1,0 m. Fundatie en staalconstructie Op de voorbouwlocatie, waar het viaductdek meteen op de juiste hoogte werd gebouwd, is een tijdelijke stalen ondersteu- ning gerealiseerd (foto 7). Deze was gefundeerd op 66 mortel- schroefpalen met een diameter van Ø600 mm. De stalen ondersteuning bestond uit twaalf steunpunten. Van deze twaalf steunpunten werden er vier (cijferassen, fig. 9) gezien als beno- digd om het dek te kunnen dragen. De overige acht (letteras- sen, fig. 9) waren noodzakelijk om de ondersteuning te dragen voor de bekisting en de stortfase van het dek. Na het aanbren- gen van de voorspanning in het dek is de ondersteuning verwijderd, op de vier steunpunten na die het dek moesten dragen (foto 8). Hierdoor konden de SPMT’s onder het dek hun positie innemen, om vervolgens het dek op te tillen en te verplaatsen (foto 12). Op constructief vlak is zorgvuldig bekeken hoeveel en waar de SPMT’s onder het dek moesten komen te staan. Uiteindelijk zijn er op zes locaties SPMT’s opgesteld (fig. 10 en 11). Een hydraulisch hefsysteem zorgde ervoor dat het gewicht van het dek (ca. 3500 ton) werd verdeeld over de SPMT’s, die via de wielen/banden een druk uitoefenden op de ondergrond. Deze druk verdeeld over het aantal banden is gecontroleerd aan het draagvermogen van de ondergrond. Het aantal banden heeft vervolgens de afmetingen van de SPMT’s bepaald. Risico’s verplaatsing brugdek Een intensieve voorbereiding is voorafgegaan aan het verplaat- sen van het dek: werkvoorbereiding, leverancier van de SPMT’s en de ontwerpafdeling hebben veelvuldig overleg gevoerd om alle risico’s in beeld te krijgen en de beheersmaatregelen hebben geleid tot een integraal draaiboek voor het betreffende inrijd- weekend. De risico’s die integraal in beeld zijn gekomen, bestonden hoofdzakelijk uit de volgende vijf items. De poer is aan de voorzijde 10,60 m breed en aan de achterzijde 15,25 m. De dikte van de poer bedraagt 1,20 m. Op de poer wordt een wand gestort. Deze wand is 0,60 m dik en is bedoeld om de grond achter het landhoofd op te sluiten. Plaatselijk wordt de wand verbreed tot 0,90 m, waarop de stootplaten worden aange- bracht. De vleugelwanden zijn 0,40 m dik en steken 2,0 m uit achter de landhoofden. De fundatie van het landhoofd is voorzien van twintig in de grond gevormde palen met een diameter van Ø600. Bijzondere aan de fundatie is dat de palen zijn aangebracht nadat er gewapende grond is aangebracht. Normaal gesproken wordt bij hooggefundeerde landhoofden een talud 2:3 toegepast. Omdat er bouwverkeer mogelijk moest zijn naar en vlak naast het landhoofd en omdat de SPMT’s vlak langs de verticale wanden van de gewapende grond moesten rijden om het dek te verplaat- sen, was hier geen ruimte voor het talud. Daarom is een verticale wand gecreëerd met gewapende grond. 7 8 9 10 11 5000 5000 21 000 4200 8160 12 lines van 1400 = 16 800 20 573 2900 688512 000 40 200 40° 9100 2900 543517 6652900 12 000 4367 6885 20 573 5435 2900 17 665 2900 9100 3514 Te 2 4 2900 43 084 3 122 000 1 A B C A B C
  4. 4. Vliegend viaduct6 201538 thema 12 SPMT’s hebben brugdek opgetild en naar definitieve locatie verplaatst van belang een juiste analyse en inschatting te maken van het gewicht van het zwaartepunt en de elasticiteit van het brugdek. Intensief overleg en vele rekenkundige analyses hebben uitein- delijk geleid tot een betrouwbare voorspelling van het vervor- mingsgedrag van het dek. Het monitoren van de vervormingen werd onderverdeeld in de volgende fasen: - Installatie en testen; - Nulmeting; - Optillen van het viaduct; - Controlemeting in de periode tussen het optillen en het transport; - Transport van het viaduct; - Plaatsen van het viaduct. Vanuit de constructieve beschouwingen zijn grens-, interventie- en signaalwaarden opgesteld. Deze waarden zijn gedefinieerd ten opzichte van virtuele meetpunten, die automatisch werden bewaakt. Hiermee werden de torsie per veld, de vervormingen in dwarsrichting per steunpunt en de vervorming in langsrichting per veld gemonitord (tabel 1 t.m. 4). Het monitoren werd gedaan met een meetsysteem (total station met een nauwkeurigheid van 0,5 hoekseconde met een meetfrequentie van 9 sec./meetpunt). Verplaatsen Het moment van verplaatsen was zaterdag 27 oktober 2012. De vrijdag ervoor is het dek opgetild en werden de eerste meetre- sultaten geanalyseerd. Deze resultaten bleven binnen de vooraf gestelde waarden. Zaterdag werd het dek over een afstand van 50 m verplaatst. Dit kon rekenen op grote belangstelling van de lokale omgeving en pers. Na het opruimen van het terrein en het terugbrengen van de oorspronkelijke staat van de A79, kon maandag het verkeer onder het nieuwe viaduct doorrijden. ☒ Vervormingen Het vijfde risico was dat de vervormingen van het dek buiten de toleranties zouden vallen. Het continu monitoren van het vervor- mingsgedrag van het dek is als beheersmaatregel getroffen. Monitoren Het monitoren van de vervormingen was een zeer belangrijk aandachtspunt tijdens het optillen, verplaatsen en neerlaten van het brugdek op de definitieve opleggingen. Om een juiste inschatting te kunnen maken van het vervormingsgedrag, was Tabel 1 Definitie grens-, interventie- en signaalwaarden waarden beschrijving grenswaarde grenswaarde is de meetwaarde als een bepaald risico/mechanisme zich voordoet interventiewaarde interventiewaarde is meetwaarde die corrigerende maatregelen activeert signaalwaarde signaalwaarde is de meetwaarde die een alarm of een preventieve maatregel activeert Tabel 2 Waarden torsie (t.o.v. nulmeting) waarden tijdens vijzelen [mm] tijdens rijden [mm] grenswaarde 5 10 interventiewaarde 4 8 signaalwaarde 3 6 Tabel 3 Waarden dwarsrichting (t.o.v. nulmeting) waarden tijdens hele operatie [mm] grenswaarde 4 interventiewaarde 3 signaalwaarde 2 Tabel 4 Waarden Lengterichting waarden sensor L1 en L4 [mm] sensor L2 en L3 [mm] grenswaarde +112,5/-60 +37,5,5/-20 interventiewaarde +93,75/-45 +31,25/-15 signaalwaarde +75/-30 +25/-10 12 TITEL: BASISKENNIS BETON (CB1) ISBN: 978-94-6104-037-4 VERSCHIJNING: AUGUSTUS 2015 PRIJS: € 35,- (INCL. BTW) Nieuw Meer informatie of direct bestellen? www.aeneas.nl/cb1 Ben je actief met Bouwkunde of Civiele Techniek aan het HBO en wil je kennis opdoen over beton, van het materiaal tot aan de betonconstructie? Dan is de nieuwe uitgave ‘Basiskennis beton’ (CB1) iets voor jou! Het boek gaat in op betontechnologie, duurzaamheid, uitvoering en constructie. Het is zeer breed van opzet en daardoor geschikt van het eerste tot en met het laatste studiejaar. Ook voor de beroepspraktijk biedt CB1 onmisbare basiskennis. Basiskennis beton voor het HBO www.tnodiana.com bron : Visualisaties door F12 visuals DIANAfinite element analysis D IA N A 10 com ing soon ...an intuitive w ay to w ork DIANA wordt wereldwijd veel gebruikt om snel en accuraat aardbevingen te analyseren. Sinds kort wordt er veel onderzoek gedaan naar aardbevingen in het noorden van Nederland. DIANA wordt gebruikt voor eenvoudige lineaire analyses tot aan complexe 3D niet lineaire analyses met een dynamisch aardbevingsignaal. Dit kan een bestaande situatie zijn of een nieuwbouw ontwerp. De verschillende analyses kunnen zowel met balken als schalen en/of volume elementen worden uitgevoerd. Tevens zijn er speciale materiaalmodellen voor metselwerk beschikbaar. cement-tno diana 150921.indd 1 22-09-15 15:33

×