Gespannen staal vervangt de oude bogen

Bij Utrecht verdwijnen twee karakteristieke betonnen boogbruggen over de A2. Een 100 meter lange kokerbrug van voorgespannen beton neemt het werk over.

Vlakbij knooppunt Oudenrijn is het altijd een aardig gezicht: die twee betonnen boogbruggen op de rotonde met de fraaie naam Hooggelegen. Je rijdt er onderdoor als je de A2 volgt – een niet te missen oriëntatiepunt. Verkeer rijdt er sinds een paar maanden niet meer overheen, maar de 180.000 auto’s die dagelijks de A2 passeren moeten zich nog wel onder de nauwe bruggen door persen.

Over een paar weken wordt de A2 verlegd en eind november zullen slopershamers en betonknijpers de twee boogbruggen verbrijzelen. Dan hebben ze precies zeventig jaar dienst gedaan. Ze zouden nóg wel zeventig jaar mee kunnen, maar de A2 wordt verbreed, van twee keer drie rijbanen naar twee keer vijf, en dat overspannen de boogbruggen niet.

Ze zien er temidden van de drukke bouwactiviteiten nu al uit als afgedankte decorstukken.

Cees Heiden van Rijkswaterstaat wijst omhoog. „Je ziet de bekisting nog.” Het reliëf en de naden van de houten bekisting tekent het beton van de bogen en het karakteristieke vlechtwerk tussen de bogen. In 1939 is hier een houten omhulsel getimmerd, met betonijzer erin, en vervolgens is in die houten brug het betonmengsel gegoten. „Het zal nog wel een klus worden om die brug te slopen”, zegt Heiden. Hij wijst op de massieve horizontale betonbalken die aan weerszijden van het wegdek liggen. Die hangen met stalen staven aan de bogen, en houden zo het wegdek in de lucht. De bogen oefenen aan hun uiteinden enorme krachten in de lengterichting van de horizontale betonbalken uit, de zogeheten spatkrachten. Geen probleem als een boogbrug een rotsachtige kloof moet overbruggen, maar hier zijn geen stevige rotswanden voorhanden die de krachten opvangen. Hier wilden de spatkrachten maar één ding: de horizontale balken uit elkaar trekken. Dat is voor beton een probleem, want tegen trek is beton niet zo goed bestand, beton is vooral goed in het opnemen van druk. In 1939 zat er niets anders op dan het beton flink dik te maken en er heel wat staal in te verwerken. Op die manier werd de overspanning van 32 meter gehaald.

Hoe tegenwoordig een flinke brug wordt gemaakt laat Niek Ridderbos van aannemersbedrijf Van Hattum en Blankevoort op de bouwplaats zien. Tussen de zandhopen en betonwanden krioelt het van de kranen, betonwerkers en bulldozers. „Dit is nu typisch een modern project”, zegt hij. „We moeten hier viaducten bouwen terwijl de wegen verbreed worden en het verkeer door moet gaan. Bij de selectie van de aannemers is vooral gekeken of ze goed waren in samenwerken.”

Ridderbos en zijn mannen hebben ter vervanging van de twee boogbruggen een viaduct gebouwd met een totale lengte van 100 meter, ondersteund door twee pijlers. De langste overspanning is 45 meter, de overige twee 25 en 35 meter. En dat alles zonder bogen of tuien.

Het geheim is de toepassing van prefab-kokers van voorgespannen beton. Het zijn holle kokers van anderhalve meter in het vierkant die naast elkaar over de pijlers worden gelegd. De kokers van 45 meter wegen elk 112 ton en ze ontlenen hun geweldige stijfheid aan zestig strengen staaldraad die door de 15 cm dikke wanden van de kokers lopen.

Kees Quartel van Spanbeton, de leverancier van de kokers, legt uit hoe dat werkt. „We maken die kokers in onze fabriek. We spannen eerst 60 strengen door de lege bekisting. Die zijn 15 mm dik en bestaan ieder uit 7 in elkaar gevlochten draden van hoogwaardig staal. Dan rekken we ze tussen spanblokken als een elastiekje uit, op elke streng komt een kracht van 22 ton te staan. Vervolgens wordt het beton in de bekisting gestort. We wachten tot het beton hard is, dat duurt 16 uur, en dan laten we de strengen los.”

En die schieten dan niet terug. Geholpen door het gespiraliseerde oppervlak van de strengen bijten ze zich in het harde beton vast. Het resultaat van dat huwelijk tussen staal en beton is een betonnen koker die zowel tegen extreme druk als trek is bestand.

Met voorgespannen beton zijn enorme overspanningen mogelijk. „Er is eigenlijk geen limiet aan”, zegt Quartel. „Overal worden de wegen verbreed, de viaducten worden langer en de liggers moeten dus ook langer worden. Je moet ze alleen wel op de plek van bestemming zien te krijgen. Je moet de bochten kunnen nemen, en de bruggen waar je overheen komt moeten het gewicht kunnen dragen. Meer dan zestig meter zit er voorlopig niet in, tenzij we de balken lichter maken. Het is de bestaande infrastructuur die grenzen stelt aan de verbetering van de infrastructuur.”