Boogbrug overspant E40 in één sprong
De verouderde brug van de Tervuursesteenweg over de E40 in Bertem maakte in februari plaats voor iets bijzonders. Een stalen bowstringbrug van 130 meter overspant binnenkort de snelweg in één keer — zonder pijlers in de middenberm of langs de rijweg. De keuze voor een boogstructuur is geen architecturaal statement in dit project van Agentschap Wegen en Verkeer Vlaams-Brabant, maar het logische antwoord op een complexe snelwegomgeving waar veiligheid, precisie en hinder elk detail bepalen.
Het meest planningskritieke moment in de afbraakoperatie was de klassieke sloop van de landhoofden en pijlers buiten de rijweg.
De brug van de Tervuursesteenweg over de E40 is aan vervanging toe omdat ze verouderd is en in slechte staat verkeert. “Een renovatie volstond hier niet meer”, opent Anton De Coster, woordvoerder bij AWV. “Daarom hebben we beslist de brug af te breken en te vervangen door een nieuwe.” Volgens hem is de keuze voor een boogbrug veel meer dan een architecturaal statement. “De keuze vloeit in eerste instantie voort uit de randvoorwaarden op die locatie. We wilden geen pijlers in de middenberm of op de rijweg van de E40. De middenberm is daar niet breed genoeg om zo’n steunpunt op een goede en veilige manier in te passen. Ook bijkomende pijlers langs de snelweg waren niet wenselijk. Omdat de E40 op dat punt druk bereden is, wilden we het aantal obstakels tot een minimum beperken in het belang van de verkeersveiligheid.”
De afwegingen leiden automatisch tot een grote overspanning. De nieuwe brug moet de E40 immers in één beweging kruisen over ongeveer 130 meter. “Ook de functie van de Tervuursesteenweg speelt mee. De N3 is een belangrijke as en is bovendien een route voor uitzonderlijk vervoer. Ook dat vroeg om een robuuste en toekomstgerichte oplossing. Daarom is gekozen voor een boogbrug, meer bepaald een bowstringbrug.” Zo’n brug werkt als een opgespannen boog. De stalen boog bovenaan en de horizontale trekband onderaan vangen de krachten grotendeels intern op. Daardoor zijn minder zware steunpunten nodig, een doorslaggevend voordeel op een locatie waar elke ingreep naast of boven de snelweg meteen gevolgen heeft voor veiligheid, fasering en hinder. De architectuur krijgt daarbij ook een duidelijke rol. “De brug ligt op een belangrijk knooppunt in de regio en zal daardoor ook een herkenbaar baken worden. Daarom is er ook aandacht besteed aan de uitstraling van het ontwerp, onder meer via aangepaste verlichting. Daarnaast wordt er streetart aangebracht op de landhoofden en brugbogen, onder meer om graffiti tegen te gaan”, zegt Anton De Coster.
Tijdens de afbraakoperatie werden 2 brugdelen van om en bij de 1.500 ton uitgereden met behulp van SPMT’s.
Weloverwogen sloopaanpak
Voor de realisatie van de boogbrug staat de tijdelijke maatschap STADSBADER CONTRACTORS – Victor Buyck Steel Construction in voor een operatie waarin bouwtechniek, verkeersmanagement en veiligheid nauw op elkaar inspelen. AWV had als opdrachtgever namelijk al bij de aanbesteding ongebruikelijke sloop- en bouwmethodes voorgeschreven.. “In alles wat we doen streven we ernaar de periode van ernstige hinder op de autosnelweg tot een strikt minimum te beperken. Een andere doorslaggevende factor is de werfveiligheid. De bestaande brug is afgewerkt met een asbesthoudende coating, die enkel binnen een volledig hermetisch afgeschermde zone kan verwijderd worden. Bij een klassieke afbraak zou zo’n afgeschermde zone boven de snelweg grote delen van de E40 langdurig innemen, met aanzienlijke hinder tot gevolg. Hangstellingen boden dan weer geen voldoende veilige oplossing voor de arbeiders door de beperkte vrije hoogte. Daarom hebben we gevraagd om de brugdekken eerst in grote delen uit te rijden met Self Propelled Modular Transporters (SPMT’s) en op een veilige zone naast de autosnelweg te zetten. Daar kan de aannemer vervolgens het asbest in alle rust en veiligheid verwijderen, los van het verkeer”, aldus Cédric Vaast, projectmanager bij AWV. De afbraakoperatie gebeurde in twee gigantische stukken van elk ongeveer 1.500 ton. Vervolgens werden de pijlers klassiek afgebroken.
Ook de sloopplanning week af van de klassieke weekendvensters. Volgens Cédric Vaast werd vooraf in overleg met het Vlaams Verkeerscentrum en andere partners een gedetailleerde hinderinschatting gemaakt. “In tegenstelling tot wat vaak wordt aangenomen, vormde niet het uitrijden van de brugdekken het kritieke pad, maar wel de delen die op de klassieke manier werden afgebroken. Voor die werkzaamheden konden we wel op basis van de plannen van de bestaande brug en ervaring uit eerdere projecten een tijdsinschatting maken, maar dit blijft in de praktijk geen exacte wetenschap.”
De nieuwe bowstringbrug bestaat uit 26 stalen delen die ’s nachts worden aangevoerd en vervolgens worden naast de E40 worden samengesteld.
Bouwen op zand
De keuze voor de bowstringbrug heeft ook gevolgen voor de bouw van de landhoofden. “In Bertem kunnen we optimaal gebruik maken van de draagkrachtige zandlaag op beperkte diepte en boven het grondwaterpeil. Daardoor zijn geen paalfunderingen nodig. Die keuze van de opdrachtgever levert niet alleen een aanzienlijke tijdswinst op, maar resulteert ook in een significante kostenbesparing”, zegt Bert Swennen, projectmanager bij STADSBADER-CONTRACTORS.
Tegelijk blijft de E40 tijdens de bouw van de landhoofden open met vier versmalde rijstroken in beide richtingen. Dat vraagt een uitgekiende logistiek, onder meer bij het betonstorten en de montage van materieel zoals de torenkranen.
De 130 meter lange brug verrijst momenteel al naast de E40.
Millimeterprecisie
Het sleutelmoment in deze vernieuwingsoperatie volgt wanneer de nieuwe brug – die momenteel naast de E40 wordt opgebouwd – zal worden ingereden. “De stalen structuur bestaat uit 26 elementen van 30 tot 100 ton per stuk, die ’s nachts worden aangevoerd en met kranen gemonteerd. Als de brug rechtstreeks boven de snelweg zou worden opgebouwd, zouden de tijdelijke steuntorens nodig voor de montage van de brug zich in de rijstroken bevinden en zou de snelweg bovendien bij elke hijs van een element moeten worden afgesloten. Door naast de snelweg te bouwen, kunnen ook de betonnen vloerplaat, waterafvoeren en leuningen vooraf worden aangebracht”, vertelt Bert Swennen.
Het verkeer kan continu langs de werfzones passeren via vier versmalde rijstroken. Dit aan verlaagde snelheid omwille van de veiligheid van de arbeiders.
De inrijoperatie wordt minder een race tegen de klok dan een oefening in precisie. “De grootste technische uitdaging situeert zich niet in de planning, maar in de vereiste precisie van de operatie. Klopt het rijtraject, blijven de vervormingen van de brug tijdens het rijden binnen de toegelaten grenzen en zijn de oplegtoestellen correct gepositioneerd op de landhoofden? Het welslagen van de inrijoperatie staat of valt met de nauwkeurigheid waarmee al deze parameters op elkaar zijn afgestemd”, besluit Swennen.
De nieuwe landhoofden worden gebouwd op een draagkrachtige zandlaag boven het grondwaterpeil. Dat is een meevaller omdat zo funderingspalen en bemaling overbodig zijn. Dat levert tijds- en geldwinst op.
Opdrachtgever: Agentschap Wegen en Verkeer
Hoofdaannemer: TM STADSBADER CONTRACTORS – Victor Buyck Steel
Opmerkelijke getallen:
130 meter vrije overspanning over de E40
26 stalen elementen van 30 tot 100 ton
3.640 ton te verplaatsen bij het inrijden van de brug
2 brugdelen van elk ±1.500 ton uitgereden bij de afbraak
2.500 ton beton per landhoofd