Reportage

Wippende vingers in het hete wegdek van de Merwedebrug

Het is steeds vaker steeds heter. Hoe kunnen mensen zich daartegen wapenen? Aflevering 6 uit een serie: bruggen.

Ingenieurs Annemarie Burgemeester en William Eijkholt van Rijkswaterstaat op de Merwedebrug. Rechtsboven: kranen om koelwater te kunnen spuiten.
Ingenieurs Annemarie Burgemeester en William Eijkholt van Rijkswaterstaat op de Merwedebrug. Rechtsboven: kranen om koelwater te kunnen spuiten. Foto’s Ilvy Njiokiktjien

Op drieëntwintig meter hoogte boven de rivier tussen Gorinchem en Sleeuwijk hangt de zevenhonderdtachtig meter lange Merwedebrug uit 1961. De dubbele boogbrug is onderdeel van de A27, een belangrijke verbinding tussen Utrecht en Noord-Brabant. Door de gigantische stalen boogconstructies waait een harde, koele wind. Op het fietspad van het beweegbare deel loopt ingenieur Annemarie Burgemeester van Rijkswaterstaat samen met collega-ingenieur William Eijkholt. Beide met oranje jas én witte helm. Nu hebben ze tijd voor een interview – maar wanneer het buiten heet is, hebben ze hun handen vol. „Deze brug heeft het zwaar; vooral wanneer het heel warm is moeten we haar goed in de gaten houden”, zegt Burgemeester. „Dan krijgt ze soms mankementen.”

Hitte is een nieuw thema voor Nederlandse brugingenieurs, volgens Eijkholt. Alleen al in Zuid-Holland vertonen vijf bruggen mankementen bij hitte. Warm weer zorgt voor twee problemen. Het eerste is dat besturingssystemen oververhit kunnen raken. Eijkholt: „Dan doen de computers niet wat je wil en krijg je een storing. Vaak denken mensen dat de airco’s in de brugwerkershuisjes voor de brugwachters zijn. Maar die staan er om de computers koel te houden.” In moderne bruggen staat het besturingssysteem daarom in de kelder van het brugwachtershuisje. Daar is het kouder.

Het tweede probleem is dat bij hoge temperaturen beweegbare onderdelen van de brug klem komen te zitten en dat onderdelen door te hoge druk beschadigd raken. Het beton en staal van de brug zet uit bij hitte. Hoe warmer het is, hoe groter de onderlinge afstand tussen de atomen in het materiaal. Een brug moet een beetje kunnen uitzetten. Maar als de brug te veel uitzet, is daar niet meer genoeg ruimte voor. Dan drukken onderdelen tegen elkaar aan.

Klem in 2019

Op het fietspad van de Merwedebrug stopt Burgemeester op de overgang van het bewegende naar het vaste deel. „Dit is typisch een plek die gevoelig is voor uitzettend materiaal”, zegt ze. Grote vrachtwagens razen op kleine afstand voorbij. „Voel je hoeveel ze trilt”, vraagt Burgemeester extra hard om zich verstaanbaar te maken. „Instorten gaat de brug niet”, stelt ze gerust. „Nee dát niet.” Eijkholt: „Dit deel heeft tijdens de hittegolf in de zomer van 2019 klem gezeten.”

Beide delen van de brug hebben een stalen strook aan het uiteinde. Dat zijn de voegen. „De ruimte tussen de voegen mag niet te groot zijn, want dan kunnen wielen van weggebruikers blijven hangen op koude winterse dagen wanneer het materiaal krimpt en de opening groter wordt. De ruimte mag ook niet te klein zijn, want dan schuiven de voegen tegen elkaar.” Tijdens de hittegolf in 2019 zette het staal zo veel uit dat de ruimte tussen de voegen verdween en de brug niet meer dicht kon. Het asfalt op het dek was toen 59 graden en in de nacht koelde de brug nauwelijks af. Om nog zo’n voorval te voorkomen besloot Rijkswaterstaat in de zomer van 2020 de ruimte tussen de voegen ruim een centimeter te verbreden. Ze haalde een stuk van de voeg af met een snijbrander. Burgemeester laat een stukje staal zien aan haar sleutelbos. „Als souvenir.”

Verderop liggen de vingervoegen, een ander onderdeel dat gevoelig is voor uitzetting. Deze voegen hebben geen ruimte ertussen, maar bestaan uit een soort vingers die in elkaar steken. „Nu staan de vingers netjes plat in elkaar geschoven, maar als het heet is wippen ze, als we de brug niet koelen met water, een beetje omhoog”, demonstreert Burgemeester met haar handen. „Dat is niet goed voor de brug én voor de banden van automobilisten. Het kan zelfs gevaarlijk zijn voor motorrijders.”

Grote witte schroef

In een donkere pilaar onder de brug loopt Eijkholt de trap af. Daar staat een heel grote witte schroef. „Als de brug veel uitzet en de voegen zijn niet groot genoeg komt er op het hoofddraaipunt heel veel druk te staan. Om schade te voorkomen zetten we de brug dan open, zodat het materiaal kan uitzetten zonder dat onderdelen tegen elkaar drukken.” Burgemeester: „Dan kan het verkeer er niet langs en mopperen mensen op ons.”

Vanaf 35°C zet het staal en beton zich meestal te veel uit bij bruggen met een smalle voeg. Het hitteteam van Rijkswaterstaat komt bij elkaar wanneer voorspeld is dat het langere tijd heet wordt. „Alle bruggen in Nederland krijgen een dagelijkse inspectie, auto’s rijden rond om te checken of alles nog werkt. Maar op de hete dagen monitoren we de hittestressgevoelige bruggen extra vaak”, zegt Eijkholt.

Dat monitoren gebeurt op twee manieren. „Zie je die witte nummers op het dek”, vraagt Eijkholt. „Op die plekken meten we met een schuifmaat de verandering in de breedte van de voegopeningen per graden Celsius temperatuurverschil.”

We hebben vijfentwintig sensoren op de Merwedebrug geplaatst

William Eijkholt

Sensoren, in, op en onder de brug meten de temperatuur en beweging van verschillende onderdelen. Eijkholt: „Sinds de hitteproblemen in 2019 hebben we vijfentwintig sensoren op de Merwedebrug geplaatst; zeventien die de temperatuur meten en acht houden de bewegingen in de gaten.

„Met de gegevens uit de sensoren kunnen we snel ingrijpen én ze helpen ons begrijpen hoe verschillende bruggen zich gedragen bij hitte. We wisten al langer dat hitte schadelijk kan zijn voor staal en beton. Maar nu het steeds vaker warm is in Nederland zien we steeds vaker mankementen en proberen we ook het technische mechanisme erachter te begrijpen.”

Ingenieurs denken nu al na over hittebestendige brugontwerpen en -innovaties. Burgemeester: „Bijvoorbeeld een lichte slijtlaag in plaats van een donkere of een witte reflecterende onderkant. Een afstudeerstudent zei gekscherend dat we planten op de bruggen moeten neerzetten.” Planten zorgen voor verkoeling door schaduw en verdamping. „Of de bruggen straks daadwerkelijk versierd zijn met groen weet ik niet. Maar aan dat soort creatieve oplossingen moet je wel denken.”

Burgemeester en Eijkholt gaan omhoog de trap op naar het brugwachtershuisje. Daar staan grijze, ouderwetse computers. Burgemeester zet gevulde koeken en koffie in roodgeruite papieren bekers op tafel. „Of de Merwedebrug nog metamorfoses ondergaat, weet ik niet. Ze wordt over een paar jaar gesloopt en vervangen door twee moderne bruggen iets verderop. De hittebestendige metamorfoses zijn dure investeringen en de vraag is of dat het waard is. Hoeveel hete dagen gaat deze oude dame nog meemaken?”