De A1 tussen Apeldoorn en Azelo krijgt er over 55 km een extra rijstrook bij. Haitsma Beton levert in opdracht van Heijmans de liggers voor de verbreding van twee viaducten in de A1 en twee nieuwe bijzondere viaducten over de A1 heen. Wagemaker heeft het integrale ontwerp van de kunstwerken voor dit project verzorgd. Grootste uitdaging is het handhaven van het Profiel van Vrije Ruimte (PVR) onder de twee te verbreden viaducten, door het leveren van zeer slanke liggers.
Het verkeer op de snelweg A1 neemt steeds meer toe. Dit zorgt voor veel vertraging op de A1 Oost tussen Apeldoorn en Azelo bij Almelo. Een goede doorstroming op de snelweg A1 is economisch van grote betekenis voor de regio. Daarom verbreedt Rijkswaterstaat, met de provincies Overijssel en Gelderland en de Cleantech Regio, tussen 2019 en 2025 de snelweg A1 tussen Apeldoorn en Azelo.
Foto: www.bouwfotografe.nl - Montage voorgespannen prefab liggers viaduct Koerhuis
Onderdeel van de aanpak van de A1 Oost is de verbreding van de A1 met extra rijstroken en daarmee ook van twee viaducten: viaduct Koerhuis over de autoweg N348 bij Deventer en viaduct Wilpsedijk over de autoweg N790 bij Wilp. Daarnaast komen er twee nieuwe viaducten. Zo wordt streekoduct Oxersteeg gerealiseerd, aan de oostzijde van Deventer. Dit betreft een viaduct over de A1, naast het bestaande viaduct voor autoverkeer. Het nieuwe viaduct wordt een passage voor dieren, voetgangers en fietsers. Dit wordt bereikt door de combinatie van een fiets- en voetpad en een groene zone. Tot slot wordt in de omgeving van Rijssen fietsviaduct De Wakels over de autosnelweg geheel vernieuwd. De middenpijler van het bestaande viaduct verhindert namelijk de verbreding van de A1. De hoofdoverspanning van het nieuwe fietsviaduct betreft bijna 40 meter en wordt gerealiseerd met kokerliggers.
Een behoorlijke uitdaging vormt de uitbreiding van de viaducten Koerhuis en Wilpsedijk. Viaduct Koerhuis is met een totale lengte van bijna 83 meter en drie tussensteunpunten de grootste. Dit viaduct wordt aan de noordzijde uitgebreid met circa vijf meter (2 x vier liggers) en aan de zuidzijde met bijna negen meter (3 x vier liggers). Het viaduct Wilpsedijk is met één overspanning van 20,5 meter een stuk kleiner. Dit viaduct wordt aan weerszijden vijf meter uitgebreid (twee liggers per zijde).
Impressie: Wagemaker - Doorsnede verbreding viaduct Koerhuis met links van het bestaande dek 3 nieuwe liggers
De bestaande dekken van beide kunstwerken liggen onder een afschot van 2%. Dit betekent dat ook de bovenzijde van de verbredingen in dezelfde verkanting aangebracht moeten worden. Bij een verbreding van 9 meter betekent dat dat de onderzijde van de rand van het dek 180 mm lager komt te liggen. Hierdoor wordt het benodigde PVR van de onderdoorgaande weg niet gehaald. Aanpassingen aan het alignement van het onderliggende wegennet waren niet mogelijk. Om het benodigde PVR toch te halen is ervoor gekozen om de onderzijde van de liggers in de dwarsdoorsnede horizontaal uit te voeren. Dit betekent dat de constructiehoogte van de liggers richting de rand van het dek steeds kleiner wordt. Door de lage constructiehoogte komt de voorspanning bijna horizontaal in de ligger te liggen, met het gevolg dat er bijna geen opwaartse voorspanbelasting ontstaat. Hierdoor is het nodig om een getoogde kist toe te passen om aan de minimale toogeisen te kunnen voldoen.
Om de verbreding van ongeveer 9 meter aan de zuidzijde te kunnen realiseren zijn drie liggers benodigd. Voor de noordzijde zijn twee liggers in de breedte benodigd. Met de vier velden resulteert dit in totaal in twaalf liggers voor de zuidzijde en acht voor de noordzijde.
De verbreding zal samen met het bestaande dek één dekconstructie vormen. Het bestaande dek van KW037 Koerhuis bestaat uit voorgespannen prefab liggers die zijn voorzien van een druklaag. Ter plaatse van de tussensteunpunten is deze druklaag doorgestort, waardoor een statisch onbepaalde dekconstructie is gecreëerd. Dit zorgt ervoor dat er steunpuntsmomenten ontstaan in de dekconstructie. Het is voor de dekverbredingen noodzakelijk om deze ook uit te voeren met hetzelfde statisch onbepaalde systeem. De vier liggers zijn om deze reden in langsrichting doorgekoppeld. Dit is gedaan door middel van uitstekende wapening, doorgaande voorspankanalen en een natte knoop constructie.
Foto: Haitsma Beton - Prefab ligger op het tasveld van Haitsma Beton
Gezien het grote gewicht van deze massieve prefab specials is het noodzakelijk om de liggers ook al gedeeltelijk voor te spannen. Zonder deze voorspanning zullen de liggers, onder het eigen gewicht, al bezwijken bij het optillen.
Met het doorkoppelen van de wapening en de voorspanning in langsrichting wordt één lange doorgaande balk gecreëerd van ongeveer 83 meter. Maar ook in de dwarsrichting dienen de liggers samen te werken als één geheel. Om dit te realiseren is het nodig om in het bestaande dek om de 125 mm een stek in te lijmen, zowel boven als onder in de druklaag. Dit heeft geresulteerd in het boren van ruim 2600 gaten in het bestaande dek. Al deze stekken moeten exact op de juiste locatie ingelijmd worden met de juiste diepte.
Dit is nodig omdat uit de prefab specials hetzelfde aantal stekken steekt, ook met een hart op hart afstand van 125 mm. De stekken uit de prefab liggers en de ingelijmde stekken in het bestaande dek, passen als een ritssluiting in elkaar.
Foto: Wagemaker - De stekken uit de prefab liggers en de ingelijmde stekken in het bestaande dek, passen als een ritssluiting in elkaar
Dezelfde bouwmethode met stekken is ook toegepast bij de verbreding van viaduct Wilpsedijk. Extra aandachtspunt bij viaduct Wilpsedijk is de aanwezige dwarsvoorspanning in het bestaande dek. Ter plaatse van deze voorspanning kunnen geen stekken worden toegepast, waardoor het een aardige puzzel was om de wapening voor de stortstrook fysiek en constructief ingepast te krijgen. Uiteindelijk is dit door de goede afstemming tussen alle partijen gelukt.
Nadat alle liggers van de verbreding zijn geplaatst, moet er van de “losse liggers” één geheel gemaakt worden. Dit gebeurt eerst door de stortstroken en de natte knopen tussen de nieuwe liggers te vullen met beton. Nadat het beton voldoende is uitgehard wordt de doorgaande voorspanning aangebracht, waarbij de voorspanning in het veld zo laag mogelijk ligt en bij de tussensteunpunten zo hoog mogelijk. Door het in langsrichting doorkoppelen van de liggers wordt een statisch onbepaalde dekconstructie gecreëerd. Omdat de ruimte tussen het bestaande dek en nieuwe dekconstructie nog open is, blijft de voorspanning volledig in het nieuwe dekdeel en kan deze ook vrij vervormen zonder krachtwerking te veroorzaken in het bestaande dek. Ook krimp en kruip van de liggers kunnen hierdoor vrij optreden zonder krachtswerking te veroorzaken in het bestaande dek. Als het grootste gedeelte van de krimp- en kruipvervormingen zijn opgetreden wordt als sluitstuk de stortstrook tussen het bestaande dek en het nieuwe dek gestort. Dit gebeurde in een weekend, waarbij de A1 open bleef voor het verkeer. Wel werd het verkeer in dat weekend zo veel mogelijk naar de middenberm toe gebracht. Op deze manier worden de trillingen in de verhardende stortstrook tot een minimum beperkt, zodat een goede koppeling wordt verkregen tussen de nieuwe en bestaande dekken. Nadat de stortstrook de benodigde betonsterkte heeft bereikt werken het bestaande dek en de verbreding constructief samen als één constructie en is de verbreding afgerond.
Foto: www.bouwfotografe.nl - Montage liggers viaduct Wilpsedijk
Projectleider Hans ten Voorde van Heijmans Infra BV: “Voor het viaduct Koerhuis zijn begin december 2019 twintig liggers geleverd met een lengte van 16,70 meter tot 26,60 meter. De zwaarste ligger is circa 125 ton. Voor het viaduct Wilpsedijk betreft het vier liggers van 20,92 meter. Deze kunstwerken zijn heel bijzonder vanwege het ‘doorzetten’ van de bestaande verkanting van de A1 in combinatie met het beschikbare PVR van het onderliggend wegennet, is de beschikbare constructiehoogte beperkt. Heijmans en Wagemaker hebben dit opgelost door massieve voorgespannen liggers te ontwerpen die met natte knopen aan elkaar worden gestort.“
Uiteindelijk is de montage van de liggers prima verlopen. De honderden stekken uit de kokerliggers pasten precies. Hierdoor kon de plaatsing ook ruimschoots binnen de daarvoor gestelde tijd worden uitgevoerd.
Waarom de keuze voor Haitsma Beton? Hans ten Voorde: “Voor de realisatie van de kunstwerken waren we op zoek naar een partij die alle disciplines - productie, montage en naspannen - in eigen huis had en ons het vertrouwen gaf de elementen op deze wijze te kunnen fabriceren. Kunnen meedenken, oog voor kwaliteit en nauwkeurigheid waren belangrijke aspecten. In Haitsma Beton vonden we de juiste prijs-kwaliteit partner. Een mooi voorbeeld hierin is dat Haitsma Beton op eigen initiatief al eens de liggers van kunstwerk Koerhuis naast elkaar heeft gelegd op het tasveld om mogelijke conflicten tussen de stekken te detecteren. Dergelijke initiatieven om risico’s te beheersen vind ik erg positief.”
Ten Voorde besluit: “Tijdens de vele overleggen die Haitsma Beton, Wagemaker en Heijmans gevoerd hebben was altijd het doel om gezamenlijk de beste oplossing te bereiken. Openheid, kritisch zijn naar elkaar, maar wel begrip hebben voor elkaars standpunten hebben bijgedragen aan de goede samenwerking op dit project en hebben geresulteerd in de prachtige verbreding van de kunstwerken.”
Foto: www.bouwfotografe.nl - Montage liggers viaduct Wilpsedijk
Opdrachtgever: RWS
Aannemer: Heijmans
Constructief ontwerp: Wagemaker
Prefab liggers: Haitsma Beton
