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. 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. 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. 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