Algemene projectomschrijving
Namens de Gemeente Roosendaal is ProRail opdrachtgever voor de brug, waarbij binnen het Design & Construct contract zowel het architectonisch ontwerp, constructief ontwerp, vergunnings- en omgevingsmanagement als de uitvoering waren ondergebracht bij de opdrachtnemer.
Het uiteindelijke ontwerp voor de brug lijkt op het eerste gezicht eenvoudig: een balk als passerelle over het spoor. Echter, schijn bedriegt; zowel uitvoeringstechnisch als qua detaillering en constructieve werking bevat het diverse complexe uitgangspunten en onderdelen. Resultaat van de functionele, constructieve en beeldbepalende uitgangspunten is een stalen brug die de barrièrewerking van de sporenbundel wegneemt en zo verbinding maakt tussen verschillende stadsdelen onderling en de stationsomgeving. Daarnaast biedt de brug in de lijsten gevormd door de kopeinden van de brug ruimte voor twee stalen kunstwerken met bijzondere silhouet kwaliteit van de lokale kunstenares Anna Niederbremer.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
Het ontwerp wordt gevormd door een hoofdoverspanning van 86 m, uitgevoerd als vakwerkligger met diagonalen en de twee aansluitende zij-overspanningen van 37 m en 42 m uitgevoerd als vierendeelliggers. Visueel vormen zij één doorgaande ligger over de 4 steunpunten, constructief zijn het echter 3 afzonderlijk functionerende delen. Gezien de grote midden-overspanning van 86 m, de gewenste transparantie, en de randvoorwaarden voor montage van de brug boven de sporen in één buitendienststelling, lag een stalen vakwerkbrug voor de hand. De gebruikers lopen in een kokervormige doorsnede van 6,5 bij 6,5 m en betreden de brug via de optisch en constructief losstaande betonnen trappen en stalen liftkokers, door één van de vakken van de vierendeelliggers van de zij-overspanningen.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Voor het architectonisch ontwerp is aansluiting gezocht bij omgeving en de elegante maar robuuste detaillering van de spoorwegarchitectuur. Het roodbruine metselwerk en Belgisch hardstenen plint van het monumentale stationsgebouw, de donkere stalen vakwerkspanten van de historische perronkappen, en de strakke vakwerkliggers van de bovenleidingportalen zijn allemaal elementen die terug te vinden zijn in de Passerelle. Op de uiteinden bevinden zich de balkons waar de kunstwerken doorzicht naar de omgeving inkaderen. Een leesbaar silhouet met een kwalitatief raamwerk naar de stad.
Door invulling van de transparantie eis, die is bereikt door zowel de slanke profilering en strakke detaillering van de hoge stalen hoofdconstructie, de volledig glazen 2 m hoge balustrade, alsmede de natuurlijke inpassing van pijlers en trapopgangen die zich qua positie en oriëntatie voegen naar de reeds aanwezige inrichting en lijnen van de omgeving, wordt dit verder versterkt. Ook de technisch neutrale donkere blauwgrijze kleur van de stalen hoofddraagconstructie en lichtgrijze kleur en slank ontwerp van de stalen balusters en spijlen hekwerken draagt bij aan het opgaan in de omgeving. De onregelmatig geknikte en licht hellende metselwerk omhulling van zowel de pijlers van de brug als de trappen breken deze grote vlakken en zorgen voor sculpturaliteit.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Binnen de uitgangspunten van de aanwezige maaiveldligging en profiel van vrije ruimte voor de treinen inclusief bovenleiding, zijn de zeeg en opleghoogte van de 3 constructieve brugdelen op elkaar afgestemd. De bovenste randliggers zijn doorlopend uitgevoerd (schuivende verbinding) en dubbele verticalen ter plaatse van de midden steunpunten zijn vermeden. Hierdoor wordt de indruk van één doorlopende ligger versterkt, zonder dat de brugdelen van zij- en hoofdoverspanningen elkaar constructief beïnvloeden.
Verder zijn de oplegrandvoorwaarden zodanig gekozen dat de horizontale reactiekrachten zoveel mogelijk naar de middenpijlers afdragen. Hierdoor zijn zowel de benodigde dilatatie-voegbreedtes als de paal-schoorstanden beperkt. Bij de eindpijlers kan zelfs met alleen loodpalen en dus een ander economischer paalsysteem worden volstaan (verbuisde avegaarpalen in plaats van inwendig geheide stalen buispalen). De hoge verticale belastingen uit het eigengewicht van de brugdelen en de betonpijlers reduceert het aantal en de benodigde schoorstanden nog verder.
De randstaven en verticalen van de vakwerk en vierendeelliggers alsmede dwarsdragers zijn opgebouwd uit vierkante kokerprofielen 400 mm. Door de diagonalen van wanden en het dakverband in een één maat kleiner kokerprofiel uit te voeren, vallen deze terug ten opzichte van de projectie van de overige kokers. Dit leidt in combinatie met inwendige versterking van de knopen alsmede vakkundig laswerk en conservering tot een strakke detaillering van de diverse knooppunten. Het doet recht aan het vakmanschap dat samenhangt met de constructie van dergelijke grootschalige staalconstructies.
Na analyse van de stijfheid van de diverse knopen en schematisering van het dynamisch gedrag van de brugdelen is, om te voldoen aan de comforteisen, de massademping vergroot. Door (uiteraard na plaatsing) zeer gericht op basis van de voorafgaande dynamische berekeningen een gedeelte van de extra brede langstroggen en dwarsdragers van de hoofdoverspanning te vullen met beton om zo de constructie te verzwaren, kon voorkomen worden dat dempers nodig waren. Hiervoor waren vooraf al diverse doorvoerleidingen en afsluiters opgenomen in de staalconstructie en kon de ballastbeton eenvoudig van buiten de sporen in de constructie worden gepompt.
Bijzondere aspecten uitvoering
Het plaatsen van de geprefebriceerde zij-overspanningen en de ter plaatse samengestelde hoofdoverspanning diende plaats te vinden in een 72-urige gefaseerde buitendienststelling van de emplacements- en reizigerssporen. De bovenleiding boven de zij-overspanning ter plaatse van de perrons kon echter slechts gedurende 12 uur spanningsloos worden gesteld, waardoor dit brugdeel het sluitstuk was van de montage-operatie. Naast de beperkte maattoleranties tussen de stalen brugdelen en betonnen trappen, alsmede de glaspanelen onderling, waren de beschikbare tijdvakken en volgorde voor plaatsing van de brugdelen hierin de belangrijkste randvoorwaarden.
Voor zowel het hijs- als het heiwerk gold daarnaast het voorkomen van ongewenste vervormingen van spoor of monumentale bebouwing als eis, dat door middel van monitoring en inzet van specialistisch materieel, hulpwerk en werkmethoden is gerealiseerd.
Door de ligging van het vaarwater voor aanvoer en loslokatie, de vervolgens benodigde ruimte voor tijdelijke opslag en samenstellen van de brugdelen en de aanwezigheid van talloze bovenleidingdraden konden alleen de hoofdoverspanning en één van beide zijoverspanningen geplaatst worden door een 500 tons rupskraan met superballast die over een schottenbaan een aantal meters het emplacement in reed. De andere zij-overspanning aan de stadszijde werd door dezelfde rupskraan in de haak hangend bijgereden waarna een tweede mobiele 700tons kraan met beweegbare giekverlenging werd aangepikt. Deze stond opgesteld aan de andere zijde van de sporen, meer dan 50 m verderop. Door vervolgens al zwenkend de last gedeeltelijk over te nemen van twee van de vier parten van de rupskraan, kon het laatste brugdeel vervolgens als tandemhijs worden geplaatst.
De afmontage van glas- en leuningwerk is vervolgens uitgevoerd vanaf de binnenzijde van de brug. Door slimme werkmethoden kon dit binnen de strikte veiligheidsregelgeving van ProRail toch zonder aanvullend benodigde spanningsloosstelling van de bovenleiding of stremming van het spoor. Ook is verlichting aangesloten en zijn de trappen voorzien van spijlen hekwerk en portalen met rolhekwerk.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
Duurzaamheid
Het sobere, eenvoudige ontwerp en de toepassing van een plafondprijs in de aanbesteding hebben in de basis reeds geleid tot een efficiënt en duurzaam ontwerp. Daarnaast zijn diverse eisen in overleg met de opdrachtgever tijdens uitvoeringsontwerp verder afgestemd op het specifieke daadwerkelijke gebruik waarmee onnodige overcapaciteit en overmatige energie en materiaal verbruik kon worden vermeden, zonder aan functionaliteit of toekomstbestendigheid in te boeten.
Door constructief en in detaillering reeds rekening te houden met de mogelijke uitbreiding van de Passerelle met liften en een extra trapopgang naar het eilandperron tussen de sporen, is de brug toekomstbestendig ontworpen en uitgevoerd. Het reeds aanbrengen van de funderingspalen voor de liftkokers tijdens de uitvoering van de fundatie van de brug en meenemen van de liftkokers in het ontwerp getuigt van een vooruitziende blik en investering in de toekomst, zeker nu inmiddels de liftkokers ook daadwerkelijk als uitbreiding zijn gerealiseerd.
Met het oog op demontage aan het einde van de levensduur is het ontwerp en de uitvoering zodanig uitgevoerd dat alle toegepaste materialen (staal, metselwerk, beton, glas etc.) zodanig zijn verwerkt dat deze relatief eenvoudig en gescheiden zijn te demonteren en vervolgens te verwerken voor direct hergebruik als primair bouwmateriaal of als secundaire bouwstof. Dit geldt bijvoorbeeld ook voor de over de volle lengte gewapende en dus te trekken funderingspalen en het te verwijderen ballastbeton in de extra brede langstroggen. Door toepassing van standaard staalprofielen van hoogwaardig staal, zowel in sterkte als chemische samenstelling, inclusief documentatie en geleverd onder certificaat, worden de toekomstige mogelijkheden van hoogwaardig hergebruik vergroot.
Materiaalgebruik (efficiëntie)
De brug is uitgevoerd en ontworpen met onderhoudsarme, duurzame materialen en detaillering. Dit mede in verband met de complexiteit van onderhoud en vervanging van infrastructuur binnen de invloedssfeer van spoorlijnen en de stationsomgeving. Door toepassing van grillig gevormde metselstenen, RVS-leuningen en blinde bevestigingsmiddelen, coatings en gelaagd veiligheidsglas wordt daarnaast getracht vandalisme en graffiti te ontmoedigen. Verder is de ontwerplevensduur van componenten passend bij infrastructurele kunstwerken welke voor minimaal tientallen jaren worden gerealiseerd en is de benodigde inspectie en regulier onderhoudsbehoefte zeer beperkt.
Energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
Onderdeel van de gunningcriteria was aandacht voor energiegebruik & verbruik tijdens de bouw en de voetprint van de benodigde materialen. Hiervoor zijn een CO2-analyse en ambities opgesteld voor het project en zijn deze tijdens de uitvoering periodiek gemeten en bewaakt als onderdeel van de bedrijfsbrede aandacht hiervoor en certificering op basis van de ProRail CO2 Prestatieladder. Efficiënt gebruik van het materiaal staal (hoge uitnutting van de kokerprofiel en verbindingen inclusief lassen en lokale versterkingen) leidt tot een reductie van de hoeveelheid toe te passen materiaal en daarmee transport en hijsgewicht alsmede kosten voor fundaties en verbindingen.
Een ander voorbeeld van energie-efficiency is de toepassing van gebroken kalksteen in plaats van grind als toeslagmateriaal en aangepaste mengselsamenstelling van het beton. Bij de stort van de tot 10 m hoge, 8 m brede en 1,6 m dikke massieve pijlers kon hierdoor in combinatie met een langere tijd voor ontkisten, zelfs in de winterkoeling toch vermeden worden.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Door overlastgevende activiteiten als hijs- en heiwerk zoveel mogelijk zeer kortdurend (in 3 weekend buitendienststellingen) uit te voeren en verder te kiezen voor geluidsarme en trillingsvrije bouwmethoden op de locatie, is de overlast voor de omgeving maximaal beperkt. Ook de prefabricage op gespecialiseerde productielocaties van diverse stalen brugdelen en prefabbeton trappen waarbij het ontwerp is afgestemd op de maximale transportafmetingen en het vervoer over water naar de projectlocatie, heeft hieraan bijgedragen.
Innovaties op product-, concept- en bouwniveau
Door een combinatie van zinkaluminium metallisatie en een 3laags poly-urethaan coating is een zeer duurzame conservering van het staal gerealiseerd die voor voet-fietsbruggen nog niet eerder is toegepast. Dit zorgt voor een lange levensduur van het conserveringssysteem en beperkt de noodzaak voor stralen en conservering boven het spoor.
