Voorspankrachten meten in Houtensebrug

De A27 wordt tussen Houten en knooppunt Hooipolder op diverse punten aangepakt om de doorstroming te verbeteren. De drie grote bruggen op dit tracé worden vervangen, de Houtensebrug wordt verbreed. Om tot een goed ontwerpplan te komen, wordt de betonnen kokerbrug aan een intensieve inspectie onderworpen, waarbij zelfs de voorspankrachten worden gemeten. En dat is uniek voor Nederlandse begrippen.

De Houtensebrug is onderdeel van het noordelijke deel van het traject Houten-Hooipolder en is voorlopig vergund aan bouwcombinatie De Groene Waarden. “In de tender heeft de bouwcombinatie ons gevraagd of het mogelijk was om de voorspankrachten in de kokerbrug te kunnen meten”, begint Robert Jansen van DYWIDAG. “Tot op heden was het antwoord op die vraag altijd ‘nee’. Metingen die je doet aan een bestaande constructie zijn altijd steekproeven op het punt waar je meet. Bij voorspanning wil je de spanning over de hele kabel meten. Toch hebben we nu gezegd, het kan wel. De gedachte over het meten is namelijk veranderd. Aan de hand van de puntmetingen wordt een trendlijn bepaald. Wat is het beeld, wat verwachten we en klopt dat met wat we meten?”

Tien posities

Hoe krachtig is de Houtensebrug nog? Het team van DYWIDAG en De Groene Waarden ging niet over één nacht ijs. De brug bestaat uit vier betonnen kokers, waarvan de twee kokers aan de westzijde aan een inspectie zijn onderworpen. Aan deze zijde wordt een brug met een extra rijbaan naadloos tegen het bestaande kunstwerk aangebouwd. De constructeur van De Groene Waarden heeft vooraf bepaald op welke punten in beide kokers hij de meeste risico’s of afwijkingen verwacht. Datzelfde heeft DYWIDAG gedaan vanuit hun uitgebreide kennis en ervaring van de voorspantechniek. “Die data zijn over elkaar gelegd en van daaruit zijn tien posities aangewezen waarvan we de krachten willen meten”, legt Robert uit. “Begin december 2023 hebben we de eerste metingen verricht en eind januari 2024 de tweede reeks metingen in de andere brugkoker, zonder het doorgaand verkeer te belemmeren.”

Bowstringmethodiek

Met behulp van radartechnologie zijn de voorspanstrengen in het beton nauwkeurig gelokaliseerd. “Via hogedrukwaterstralen is het beton zeer plaatselijk en per zone verwijderd en zijn de kabels op de beoogde meetpunten blootgelegd. Vervolgens zijn de omhullingsbuizen afgepeld en is de injectie weggespoten”, zo schetst Robert het verloop van het bijzondere proces. “Deze voorbereiding maakte dat we uit de bundel van strengen één streng konden vrijmaken. Hier werd een haakje omheen geplaatst om vervolgens via de bowstringmethodiek de streng in stapjes van 1 mm omhoog te trekken. Dat vraagt een bepaalde kracht. Aan de hand van de opbouw van deze metingen zijn we in staat om een trendlijn te bepalen van de kracht in de kabels. Significante afwijkingen leiden mogelijk tot vervolgmetingen.” 

Er is in eerste instantie gekozen om één streng te meten om de sparingen die gemaakt moesten worden in het beton zo klein mogelijk te houden, zegt Robert. “De constructeur heeft aan de hand van een theoretisch model bepaald wat de kracht op die punten zou moeten zijn in de wetenschap dat de brug al veertig jaar oud is. De theoretische waarden worden op moment van schrijven langs onze meetgegevens gelegd en grondig geanalyseerd.” De bowstringmetingen van DYWIDAG zijn onderdeel van een omvangrijk testprogramma aan de brug om een compleet beeld te krijgen van de gesteldheid van de brug en zo tot een goed ontwerpplan te komen.