Thuis Nieuws Nieuw viaduct Kiewit: een bouw- en verkeerstechnisch huzarenstuk in prefab beton
Nieuws
17.10.2016
Nieuw viaduct Kiewit: een bouw- en verkeerstechnisch huzarenstuk in prefab beton

Op 15 februari 2016 startten de werken ter vervanging van hetviaduct van Kiewit (Hasselt), ook bekend als de ‘Philipsbrug’. Het viaduct ligt langs de N 74 Hasselt – Eindhoven en overspant de spoorweg Hasselt – Genk. De te vervangen brug bevindt zich meteen op één van de drukste verkeerswegen van Limburg. Zowel bouwtechnisch als verkeerstechnisch is de brug een huzarenstukje...

DOOIZOUTEN

Het huidige viaduct werd opgeleverd in 1967. Het bestaat uit 10 overspanningen (9 van 20 m en 1 van 26 m) en heeft een breedte van 21,2 m. Er zijn 4 rijstroken en 2 fiets-/voetpaden aanwezig. Omwille van de draagkrachtige grond werd de brug gefundeerd op staal. De bovenbouw bestaat uit een betonnen brugdekplaat. Die werd gestort op geprefabriceerde brugliggers met een hoogte variërend tussen 64 en 78 cm voor de korte overspanningen en een hoogte variërend tussen 49 en 70 cm voor de overspanning boven de spoorweg. De kortste overspanningen bestaan uit voorgespannen liggers (180 st). Voor de langste overspanning – boven de spoorweg – werden 8 voorgebogen liggers gebruikt, de zogenaamde preflexliggers. Om de constructiehoogte te beperken werden de liggers opgelegd op cantilevers. Die werden voorzien aan de uitgebreide pijlerkoppen, waardoor de lengte van de liggers kleiner was dan de overspanning. Op deze manier kon de hoogte van de liggers verminderd worden, een oplossing die in die periode veelvuldig toegepast werd. Aan al die cantilevers werd een kleine beweging toegelaten en werden brugdekvoegen voorzien.

De talrijke voegen geven echter aanleiding tot schade aan de cantileverbekken en de pijlerkoppen. Vanwege de zware wapening die aanwezig is in de compacte maar zwaar belaste cantilevers en pijlerkoppen kon men geen traditionele, verankerde voeg toepassen. Door een slechte uitvoering van de brugdekvoegen en een nietwaterdichte opbouw van de voetpadverharding is er jarenlang water met dooizouten ingesijpeld via de cantilevers. Dit heeft geleid tot serieuze wapeningscorrosie door chlorideaantasting. Een oplossing bieden aan dit probleem was niet evident gezien de constructie van het viaduct.

OMLEIDING

In 2003 werd dan ook beslist om het viaduct af te breken en te vervangen. Het viaduct ligt in een zeer drukke gewestweg. Echter moest ook de verkeerswisselaar in Lummen worden aangepakt, vooraleer daar extra verkeer van een omleiding over gestuurd kon worden. Er werd dus beslist om het viaduct niet meteen te vervangen. Het probleem werd tijdelijk opgelost via constructies onder de cantilevers die het zwaarst aangetast waren, om zo het viaduct te beveiligen.

In februari 2016 zijn de werken ter vervanging van het viaduct dan uiteindelijk gestart. Het bestek voor deze werken en het ontwerp van het nieuwe viaduct werden opgesteld door het studiebureau Arcadis in opdracht van het Agentschap Wegen en Verkeer, afdeling Limburg. De werken werden opgevolgd en nagezien door de afdeling Expertise Beton en Staal van het Departement Mobiliteit en Openbare Werken.

Het ontwerp en de bouw krijgen met heel wat uitdagingen te maken. Het nieuwe viaduct moet op dezelfde plaats komen als het oude viaduct. Aan weerszijden van het viaduct is er bovendien weinig plaats om tijdelijke maatregelen te nemen om het verkeer vlot te houden. Omwille van deze beperkingen moet er gefaseerd gewerkt worden; het viaduct wordt in 2 fases vervangen. In een eerste fase wordt het bestaande viaduct in langsrichting doorgezaagd. Zo ontstaan twee helften. De helft van het viaduct, in de rijrichting van Hasselt, wordt afgebroken en zal vervangen worden door een nieuw viaduct. Op de helft in de rijrichting van Eindhoven kunnen intussen 2 rijstroken open gehouden worden. Om de verkeershinder drastisch te beperken, is het echter nodig om naast de aangegeven alternatieve route via de autosnelweg (en de verkeerswisselaar in Lummen) 2 rijstroken open te houden in de drukste rijrichting. De beperkte ruimte naast het viaduct laat echter niet toe om een tijdelijke brug met 2 rijstroken aan te leggen. Daarom werd beslist om een tijdelijke brug met 1 rijstrook aan te leggen naast het viaduct. Samen met de 2 resterende rijstroken op het viaduct beschikt men over 3 rijstroken. Door middel van een een tidal-flow systeem zijn zo steeds 2 rijstroken beschikbaar in de drukste rijrichting. Een tidal-flow systeem is een systeem waarbij men afhankelijk van de wisselende verkeersdrukte in de 2 rijrichtingen afwisselend minder of meer rijstroken aanbiedt. Dergelijk systeem is uniek in Vlaanderen en tijdens de werken bleek dat dit systeem goed functioneert en de verkeershinder zeer beperkt is.

In een tweede fase zal dan de andere helft van het viaduct afgebroken en vervangen worden. Hierbij worden op de reeds herbouwde helft van het viaduct tijdelijk 3 rijstroken aangebracht, gecombineerd met een tidalflow systeem.

Het viaduct had ook een voetgangersfunctie. Treinreizigers konden van het ene naar het andere perron overstappen, via 2 trappentorens tegen het viaduct aan. Die overstap is niet meer voorzien op het nieuwe viaduct. Daarom voorziet Infrabel een voetgangersbrug over de sporen. Die zal zowel tijdens de werken als in de toekomst de verbinding vormen tussen de 2 perrons.

ASBEST

Bij het begin van het afbreken van de brugdekplaat werd vastgesteld dat de onderkant van deze plaat gevormd werd door dunne platen bestaande uit asbestvezelcement, die tijdens de bouw dienst gedaan hadden als verloren bekistingsplaten. Deze platen waren niet aangeduid op de ‘as-built’-plannen en werden niet opgemerkt in de voorbereiding van de werken.

TWEE HELFTEN

Het toekomstige viaduct bestaat uit 2 helften met een breedte van 11,8 m. De 8 overspanningen variëren tussen 17,06 en 26 m. Naast 4 rijstroken zijn ook 2 fiets-/voetpaden voorzien. Die kunnen in de toekomst eventueel worden omgevormd worden tot een busbaan. Voor de draagstructuur koos men voor geprefabriceerde voorgespannen liggers. Zo wordt de uitvoeringstermijn op het terrein klein gehouden en kunnen de spoorverkeeronderbrekingen tot een minimum beperkt worden. In het totaal zal de brug bestaan uit 196 liggers met een lengte variërend tussen 16,09 en 25,2 m. De hoogte van de liggers bedraagt 80 cm. De constructiehoogte moet, omwille van het vrije ruimteprofiel onder het viaduct en de beperkte mogelijke aanpassingen aan het lengteprofiel van de bovenliggende weg, beperkt blijven. Om constructiehoogte uit te sparen werd daarom beslist om de brugconstructie hyperstatisch te maken door de geprefabriceerde balken boven de pijlers door te verbinden. Deze doorkoppeling gebeurt door passieve wapening. Bij dergelijke constructies, waarbij het statische systeem verandert tijdens het bouwen, moet men steeds rekening houden met een herverdeling van de krachten omwille van kruip in het systeem. De combinatie van de geringe constructiehoogte, de grotere permanente last (er werd geopteerd om een dikker pakket aan verharding te plaatsen dan bij het oude viaduct), de zware ontwerpbelasting (vergeleken met het ontwerp van het oude viaduct) volgens de huidige normen en ontwerpvoorschriften en de herverdeling door kruip maakten dat een oplossing maar net haalbaar was. De invloed van kruip moet in elk geval worden beperkt. Dit gaf aanleiding tot een extra bepaling in het bestek voor de fabrikant: de balk moet minstens 3 dagen uitharden vooraleer de voorspanning erop mag aangebracht worden.

Het aantal brugdekvoegen werd drastisch beperkt. Slechts aan de 2 landhoofden werd een brugdekvoeg voorzien. Dit is zowel gunstig voor het onderhoud, de duurzaamheid en het comfort (geluidshinder) van het viaduct. Omwille van de stedelijke omgeving werd ook gekozen om brugdekvoegen met geluidsreducerende maatregelen toe te passen.

Onder het viaduct bevindt zich de treinhalte 'Kiewit'. Het is een plek waar veel mensen komen. Het esthetische karakter van het viaduct speelt een grote rol in deze omgeving. Er werd dan ook extra aandacht besteed aan de vormgeving van de pijlers en de brugdekrand. De indeling van en de verkeersafwikkeling op het plein onder het viaduct gaven aanleiding tot een zeer specifieke inplanting van de pijlers. Het geheel zal in januari 2018 afgewerkt zijn.

Bron: tijdschrift Beton