Wetenschap 29 mei 2001

Zwevende betonfabriek bouwt viaduct op 15 meter hoogte

'Bakvorm' soepel als
een ruggengraat

Door N. Sterk
–Net als de menselijke ruggengraat kan de zwevende betoncentrale die dezer dagen bij Amsterdam Arena in elkaar wordt gesleuteld driedimensionaal bewegen. De verplaatsbare stalen brug met een in- en uitklapbare vloer bouwt de komende jaren de vele horizontale viaductdelen van de Utrechtboog. Ze heet zwevend, maar de 140 meter lange en 1400 ton wegende stellage rust telkens op drie van de enorme kolommen waartussen zij, hoog in de lucht, de brugdelen bouwt. Een Noorse 'bakvorm' als noviteit in het Nederlandse bouwerslandschap.

De mooiste aanblik van de Utrechtboog in aanbouw is op dit moment die vanaf het perron van metrostation Strandvliet/Arena, even ten noorden van Amsterdam Arena. Vorige week hees de Bouwcombinatie Utrechtboog (BCU) de verrijdbare bekisting in twee delen naar boven, om die vervolgens boven op drie dikke pilaren aan elkaar te sleutelen. Over het hele bouwterrein verspreid liggen nu nog de losse armen en stalen bekistingsprofielen die er de komende weken aan komen te zitten. Eind juni moet het ”movable scaffolding system” (MSS) compleet zijn. Ir. G. P. de Jong, hoofd van het bedrijfsbureau van BCU, wil voor de bouwvakvakantie graag nog één slag van twee overspanningen maken.

De Utrechtboog verbindt de spoorlijn Amsterdam-Utrecht met de Schiphollijn. Door de aanleg van deze belangrijke verbinding is in de nabije toekomst rechtstreeks treinverkeer mogelijk tussen luchthaven en domstad. Het project hangt samen met de spoorverdubbeling Amsterdam-Utrecht, na de Betuweroute en de hsl-zuid de derde megaoperatie waarmee binnen- en buitenlandse bouwers op dit moment druk zijn.

Luchtreizigers op weg naar of komend vanaf Schiphol hoeven straks niet meer over te stappen op NS-station Duivendrecht. De hogesnelheidstrein Amsterdam-Frankfurt (ICE), die luchtreizen op de korte afstand overbodig moet maken, zoeft vanaf eind 2005 met 160 kilometer per uur over een van beide slanke betonnen bogen, pal langs stadion Amsterdam Arena. „Vanwege de bocht is dat het veilige maximum.” Het nieuw te bouwen achtsporige station Bijlmer, even zuidelijker, mag met 200 kilometer per uur worden doorkruist. Netelenbos' beslissing over de bouw van een echte hsl-oost tussen Utrecht en de Duitse grens laat overigens nog steeds op zich wachten.

Vormgeving
De Utrechtboog gaat bestaan uit twee betonnen constructies, de ene 1700 meter lang, de andere 1800 meter. De sporen voor de 'oprit' en de 'afrit' van de beide spoorviaducten lopen uit tot en met metrostation Bullewijk en de Gaasperdammerweg (A9). De twee spoorbogen zelf rusten op stevige, ronde kolommen met een fraai vormgegeven kolomkop of volgens jargon: tafel. Het ontwerp van de bogen –Arcadis Bouw/Infra uit Amersfoort tekende ervoor– doet in z'n geheel erg sierlijk aan. „Dat was een voorwaarde van Welstand Amsterdam”, zegt Ton Honing, projectvoorlichter van Railinfrabeheer. „Want de bogen lopen dwars door bewoond gebied.”

Het eerste initiatief voor de in Nederland nooit eerder toegepaste bouwmethode kwam vorig jaar maart van een bekistingsleverancier uit Italië. Dat was net voordat op 24 maart 2000 het bouwcontract tussen BCU en Railinfrabeheer werd getekend. Het oorspronkelijke plan was om de beide viaducten via de traditionele steigermethode te bouwen. Dat zou een hele heisa worden, alleen al vanwege de bijzonder slechte bodemgesteldheid op de bouwplek. „Dan moesten we ook hulppalen heien tussen de dragende kolommen”, zegt De Jong. Honing vertelt dat de 417 bomen die in het gebied sneuvelden, zijn versnipperd. De bergen houtsnippers verdwenen onder de werkweg om die in de zompige veengrond toch een beetje stabiel te krijgen.

Noren
Vlak na de Italianen meldden zich de Noren, en zij kregen uiteindelijk de order voor de levering van het MSS vanwege de vele ervaring die ze er wereldwijd al mee hadden. „In Portugal, Griekenland, Tsjechië en Noorwegen zelf, en in Korea en Japan in het Verre Oosten.” De specialiteit van de Nederlandse zwevende betonfabriek ten opzichte van alle eerdere modellen is de driedimensionale beweeglijkheid. In eerdere toepassingen ging het vooral om strak, tweedimensionaal gebruik, bijvoorbeeld bij de bouw van viaducten over diepe dalen. „Rechttoe, rechtaan”, aldus De Jong. De techniek van de Noren bleek ten opzichte van die van de Italianen ook iets verder gevorderd.

De prijs van de nieuwe bouwmethode valt naar verwachting wat gunstiger uit dan die van de traditionele, maar dat was niet het belangrijkste voordeel, zegt De Jong. Ook de lengte van de bouwtijd was geen punt van overweging, want die is nagenoeg gelijk aan die van de traditionele bouwwijze, zo'n tweeënhalf tot drie jaar. De reden waarom de keuze viel op het MSS is dat de treinenloop beter kan worden ontzien en zodoende het aantal treinvrije perioden beperkt blijft. „Met de zwevende fabriek kunnen we straks ook boven de sporen werken, terwijl eronder het treinverkeer gewoon doorgaat.” Alleen op het moment dat er tussen de sporen een betonnen kolom wordt gestort of als de hoger gebouwde brugdelen –vanwege minimale afstand tot de bovenleiding– worden neergevijzeld, gaat de drukke spoorlijn er tijdelijk uit.

Slowakije
De betonfabriek zoals die dezer dagen wordt geassembleerd is een produkt van Slowaakse bodem. „Goedkoper, maar wel EU-gecertificeerd”, zegt Honing. „De Noren laten hun spullen, ook voor hun offshoreactiviteiten, daar al acht jaar bouwen. Tot wederzijdse tevredenheid.” De diverse onderdelen van het MSS kwamen de afgelopen weken over de weg naar Nederland, bij elkaar zo'n 120 vrachtwagens vol. Na gebruik hier nemen de Noren de ingenieuze rupsvormige fabriek straks weer terug, want in elk geval de vele hydrauliekonderdelen zijn opnieuw te gebruiken, weet ir. I. Deges, de Duitse werkvoorbereider van BCU.

De bouw van de brugdelen gebeurt telkens met twee tegelijk. Het MSS rust op drie kolommen, waartussen twee boogdelen groeien. De rijdende bekisting wordt eerst driedimensionaal in model gebracht, waarna de gevlochten wapening –afkomstig uit Xanten, net over de grens met Duitsland– erin komt te hangen. Het beton wordt vervolgens geleverd door een firma 'om de hoek' die, vanwege de grote hoeveelheden die tegelijk nodig zijn, ook enkele andere toeleveranciers inhuurt.

Het storten van de twee brugdelen kost telkens precies tien uur. Per hele sectie van twee overspanningen is 1000 tot 1200 kuub beton nodig, zo'n 100 van de grootste betonmixers vol. Betonpompen storten de 80 meter lange trog van het MSS vol. Een vertrager in het beton moet ervoor zorgen dat de uitharding pas inzet op het moment dat de inhoud van de laatste wagen in de vorm is gepompt. Voordat de verharding begint, houden kleine kranen aan het MSS de wapening op haar plaats.

Is het beton eenmaal uitgehard, dan maakt de bekisting zich hydraulisch los van het brugdek en begint de reis van de betonfabriek richting de volgende twee kolommen, die dan al zijn voorzien van extra steunpunten. „We hoeven dus niet meer de steunen te verzetten op het moment dat het gevaarte al rijdt”, zegt Deges. Elke slag of cyclus van twee brugdelen kost bij elkaar drie weken.

Paspanelen
De werking van het systeem laat zich aan de leek het best uitleggen met het principe van de ruggengraat, denkt Deges. „Een ruggengraat met stalen ribben eraan. Het gevaarte staat telkens boven op drie kolommen, waarna we hydraulisch de juiste vorm van de bekisting instellen. De kracht van deze installatie is dat alle mogelijke verschillende posities zijn in te nemen. De systeemingewikkeldheid is enorm. Elke bocht en helling en combinatie van die twee is mogelijk. Alleen aan de eindpunten van de beide bogen, vlak bij de grond, monteren we panelen die van tevoren worden pas gemaakt.”

Het hele systeem meet van onderkant tot bovenzijde 15 meter, dus als hij op de hoogste kolommen staat, torent hij 30 meter boven het landschap uit. Vanwege de 'spoorfasering' –het ingewikkelde systeem van uitbreiding en vervlechting van oud en nieuw– is het niet mogelijk de beide bogen na elkaar en in z'n geheel te bouwen. Nadat in juli de eerste twee segmenten zijn gestort, rijdt de fabriek eerst een stukje achteruit (zuidwaarts) tot de spoorbaan Amsterdam-Utrecht. Daarna rolt zij –over het al eerder gemaakte gedeelte– verder noordwaarts, tot zij vlak voor het eind wordt 'overgezet' op de kolommenrij van de tweede boog. Ook die kan niet in één doorgaande bouwstroom worden afgemaakt.

Kwart miljard
De opbouw van de spoorbaan begint al als er een eerste deel van een boog klaar is. Moet de betonbouw van de bogen half 2004 klaar zijn, de oplevering van de complete bruikbare boog staat op de rol voor november 2005. De Utrechtboog heet in de directiekeet ”Kunstwerk 52”, maar in de 6 kilometer spoorbaan die BCU aanlegt en vernieuwt, zitten in totaal 21 kunstwerken, variërend van zettingsvrije platen tot onderdoorgangen en tunnels. De totale aanneemsom van dit deeltraject is –exclusief de opbouw– bijna een kwart miljard, de verdubbeling van Amsterdam-Utrecht kost in totaal 2 miljard gulden, prijspeil 2001.

BCU startte het werk aan de Utrechtboog officieel op 1 juni vorig jaar met het kappen van bomen en het aanleggen van de nodige werkwegen. De bouwcombinatie bestaat uit de Dura Vermeer Groep NV, de Koninklijke BAM/NBM Infra Groep en het Duitse bedrijf Philipp Holzmann AG.

De twee sporen van de Utrechtboog voegen zich straks ter hoogte van Amsterdam Arena bij de zes andere sporen die het nieuw te bouwen station Amsterdam Bijlmer gaan doorkruisen: twee metrosporen, twee bestaande sporen en twee spoorbanen vanwege de verdubbeling Amsterdam-Utrecht. Station Bijlmer moet in 2007 klaar zijn. Op dat moment zullen naar verwachting 60.000 mensen per dag gebruikmaken van dit hypermoderne verkeersknooppunt voor trein, metro en bus.

Stroomsysteem
De Utrechtboog en de vernieuwde spoorlijn Amsterdam-Utrecht krijgen vooreerst nog het bestaande stroomsysteem van 1500 Volt gelijkstroom. Alles wordt echter op zo'n manier gebouwd dat met beperkte kosten de overstap kan plaatshebben naar 25 kV wisselstroom, het stroomsysteem van het hele Europese net van hogesnelheidstreinen.

Relevante website:
Bereikbaarheid Noordelijke Randstad