Modulaire betonnen bruggen volgens het IFD-principe

Langs de Medemblikkerweg, onderdeel van de N240 nabij Medemblik, zijn twee vrijwel identieke vaste betonnen bruggen vervangen. Bij deze bruggen stond bouwen volgens het IFD-principe centraal: Industrieel, Flexibel en Demontabel ontwerpen met elementen die later kunnen worden uitgebreid, gedemonteerd of hergebruikt. Bijzonder is dat deze aanpak niet alleen is toegepast op het brugdek, maar ook op de betonnen onderbouw en de fundering.

Iv was vanuit projectleiding en constructieve expertise betrokken bij het vertalen van het IFD-principe naar een maakbaar constructief ontwerp. In nauwe samenwerking met opdrachtgever Provincie Noord-Holland en aannemer K_Dekker Bouw & Infra werden ontwerpkeuzes gezamenlijk besproken en gevalideerd. Op deze manier konden technische risico’s vroeg worden herkend en oplossingen integraal worden ontwikkeld.

Prefab elementen

De bruggen zijn opgebouwd uit afzonderlijke prefab elementen met losmaakbare verbindingen. De onderbouw bestaat uit twee landhoofden en twee middenpijlers op open stalen buispalen. Prefab fundatie-elementen zijn met voorgespannen boutverbindingen aan de palen gekoppeld en onderling verbonden met horizontale voorspanstaven. Hierdoor kunnen onderdelen in de toekomst worden losgenomen of kan de constructie worden uitgebreid.

Ook het brugdek is modulair ontworpen. Het bestaat uit voorgespannen prefab liggers zonder druklaag. De voorspanning is zodanig aangebracht dat de liggers van elkaar kunnen worden losgemaakt en afzonderlijk kunnen worden verwijderd. Door zo veel mogelijk identieke liggers toe te passen, neemt het aantal unieke onderdelen af en worden vervanging en hergebruik eenvoudiger.

IFD-bouwen vroeg in de praktijk om meer dan het gebruik van prefab onderdelen. De volledige constructie moest modulair én constructief betrouwbaar zijn, terwijl verbindingen later gecontroleerd losgemaakt moeten kunnen worden. Vooral de demontabele onderbouw en de uitbreidbare paalfundering vroegen om oplossingen waarvoor nog relatief weinig praktijkervaring beschikbaar was.

Belangrijke leerpunten

Een belangrijk technisch aandachtspunt was de maatvastheid van de funderingspalen. Omdat de stalen buispalen herwinbaar moesten blijven, zijn ze zonder grout en inwendig geheid aangebracht. Met name bij schoorpalen bleek het lastig om binnen de benodigde toleranties te blijven. Ondanks een ontwerptolerantie van plus of min 100 millimeter was aanvullende engineering nodig om de verbindingen passend te maken. Maar de ervaringen met de eerste brug zijn direct benut bij de tweede brug, onder meer door aangepast materieel toe te passen.

Ook de dwarsvoorspanning van het brugdek leverde een belangrijk leerpunt op. In de gerealiseerde configuratie moet de voorspanning eerst worden verwijderd voordat de liggers kunnen worden gedemonteerd. Voor volgende toepassingen biedt een droge, mechanisch losneembare verbinding perspectief om demontage beter beheersbaar te maken en beschadiging van de liggers te voorkomen.

De twee bruggen laten zien dat IFD-bouwen technisch toepasbaar is op vaste betonnen bruggen. Dankzij de modulaire opbouw kunnen constructieve onderdelen in de toekomst worden vervangen, toegevoegd of opnieuw worden gebruikt. Dat maakt het ontwerp aanpasbaar aan veranderingen in toekomstig verkeersgebruik en biedt kansen om de waarde van onderdelen langer te behouden.

De prefab bouwwijze beperkte bovendien het werk op locatie. Bijvoorbeeld voor bekisting, wapening en natte betonverwerking waren minder werkzaamheden nodig, waardoor het bouwproces beter beheersbaar werd en de hinder voor de omgeving kon worden verminderd. De sloop van de bestaande brug en de bouw van de nieuwe brug namen per locatie ongeveer 4,5 maand in beslag.

Tegelijkertijd leverde het project concrete kennis op voor volgende IFD-projecten. De ervaringen onderstrepen daarmee het belang van verdere standaardisatie van verbindingen, montagevoorzieningen, dwarsvoorspanning en prefab onderdelen. Daarmee draagt het project bij aan een beter schaalbare aanpak voor de vervanging en vernieuwing van civiele kunstwerken.