Algemene projectomschrijving
Het architectonisch ontwerp van ipv Delft en BAM Infra was onderdeel van de aanbieding en bepalend voor de gunning van de opdracht. In opdracht van ProRail en de gemeente Zwolle is het winnende ontwerp door BAM Infra gerealiseerd. Op 17 februari 2019 is de Schuttebusbrug in gebruik genomen.
Dankzij de Schuttebusbrug, vernoemd naar het oude Zwolse busbedrijf Schutte, kunnen bussen in een vloeiende lijn het spoor overbruggen tussen het nieuwe busplatform aan de zuidzijde van het treinstation en de nieuwe westelijke hoofdroute voor openbaar vervoer. Daarbij hebben passagiers optimaal uitzicht over het spoor en de directe omgeving. Tegelijkertijd draagt de brug op maaiveldniveau bij aan een prettige openbare ruimte. Onder meer dankzij de heldere, ingetogen vormgeving, het materiaalgebruik en de natuurlijke inpassing.
Het totale tracé van een kleine 500 meter bestaat voor 245 meter uit een brug op steunpunten en verder uit grondlichamen. Het brugdek slingert als een overkapping over het spoor en de naastgelegen groenzone. Hoogwaardige bamboe bekleding aan de onderzijde van het brugdek vormt een houten plafond, dat goed past bij de beoogde stadspark-uitstraling. Samen met de S-vorm geeft het de brug bovendien een eigen karakter.
Slank en dynamisch
De brug zelf is opgebouwd uit een kokervormige hoofdligger met een eenvoudig gevormd uitkragend randelement. Het geheel is verdeeld in drie horizontale lijnen, wat zorgt voor een luchtig eindbeeld: onderaan de donkergrijze stalen kokerligger, daarboven de houten lamellen en als afsluiter de slanke, lichte lijn van het randelement.
De steunpunten zijn excentrisch geplaatst aan weerszijden van het spoor. Om de dynamiek van de brug te versterken, zijn ze zo vormgegeven dat ze schuin lijken te staan. Verder zijn de vlakken van de kolommen afgeschuind en de hoeken afgerond, waardoor ze slanker ogen en aansluiten op de vormgeving van het brugdek.
In de brugrand zijn allerlei voorzieningen geïntegreerd: de verlichting voor de rijbanen, maar ook voertuigkering, afscherming van de bovenleiding, hemelwaterafvoer en geluidswering.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
In de tenderfase onderzoekt het tenderteam de mogelijke brugtypen voor deze grote overspanning. Het team komt uit op een torsiestijve kokerliggerbrug. Verschillende materiaalopties worden overwogen. Uit oogpunt van kosten, uitvoerbaarheid en onderhoud valt de keuze op een hoofdoverspanning in staal en betonnen aanbruggen. De hoofdoverspanning is zodoende een stalen kokerligger met uitkragende stalen vleugels. Constructief gezien is dit de meest logische optie. Bovenop de stalen constructie bevindt zich een betonnen druklaag, schuifvast verbonden met stiftdeuvels. De stalen hoofdoverspanning van ruim tachtig meter bevindt zich boven het spoor en bevat beide bochten van de S-curve. De kokerligger verloopt zowel in breedte als in hoogte, in het midden van de overspanning is deze 3,66 meter breed en 3,75 meter hoog. Aan de uiteinden is de kokerligger 4,55 meter breed en 2,67 meter hoog.
De toegepaste staalsoort is S355, het gewicht van de 110 meter lange kokerligger bedraagt 1.000 ton.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Het ontwerpteam, bestaande uit ipv Delft en BAM Infra, stond een stadsparkbrug voor ogen: een vriendelijke, natuurlijke en stedelijke verbinding. Dit uitgangspunt komt onder meer tot uiting in het drielaagse beeld – van onder naar boven: terugliggende donkergrijze kokerligger, bekleding van gelamineerde bamboe lamellen en doorlopend licht randelement - dat bijdraagt aan het aansprekende en slanke voorkomen van de busbrug.
De hoofdvorm van het tracé lag van meet af aan vast en werd gedicteerd door de aanwezige bebouwing, de spoorinfrastructuur en de beperkte vrije ruimte.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Excentrische plaatsing van de steunpunten zorgt ervoor dat de overspanning zo kort mogelijk is en benadrukt het zwevende karakter van het brugdek. Dankzij de torsiestijve constructie kunnen de steunpunten het dek puntvormig ondersteunen en volstaat een bijzonder slanke oplegging in de vorm van een enkele bolsegmentoplegging per steunpunt. De torsiemomenten in het dek worden afgedragen bij de landhoofden. Verder zijn de steunpunten zorgvuldig vormgegeven, met een complexe verlopende vorm. Vanuit ieder standpunt zien ze er net even anders uit, wat samen met de schuine plaatsing zorgt voor een dynamisch en spannend beeld.
Bij de aanbruggen is gekozen voor een geheel betonnen constructie in dezelfde vorm als de stalen hoofdoverspanning. Beide constructies zijn aan elkaar vast gestort en met voorspanning momentvast verbonden. De voorspanning uit de aanbruggen loopt door tot in de kop van de stalen hoofdoverspanning en draagt daar zijn krachten af. Dit heeft geleid tot bijzonder zwaar uitgevoerde stalen ankerschotten in de uiteinden van de hoofdoverspanning. Tussen de ankerschotten zijn buizen opgenomen, waardoor de voorspanstrengen zijn ingevoerd. De ankerkop van de voorspanning is afgespannen op het ankerschot.
Het gewicht en de lengte van de betonnen aanbruggen is zo gekozen dat deze helpt om het veldmoment in de staalconstructie te reduceren. Doordat staal en beton vloeiend in elkaar overgaan vormt de brug niet alleen constructief, maar ook esthetisch een continu beeld, de gewenste vloeiende lijn. Staal en beton werken optimaal samen.
Bijzondere aspecten uitvoering
Al bij de uitwerking van het definitief ontwerp is een uitgekiende bouwfasering opgesteld van ruim 60 stappen. Dit was onder meer nodig door de beperkte ruimte en doordat het treinverkeer zo min mogelijk hinder mocht ondervinden van de bouwwerkzaamheden. De bouwfasering hield bovendien de vervormingen van de brug in de bouwfase beheersbaar en waarborgde de constructieve veiligheid.
De staalconstructie is in segmenten in België geproduceerd en vervolgens naar Zwolle vervoerd. Daar is de stalen hoofdoverspanning direct naast het spoor geassembleerd. Gelijktijdig werden de betonnen steunpunten, landhoofden en noordelijke aanbrug gebouwd. Het inrijden van de hoofdoverspanning vergde een slimme en unieke aanpak, want de standaardoplossingen van inhijsen of schuiven waren niet mogelijk. Het tijdelijk verwijderen van de bovenleidingen van zes sporen in een wisselstraat was onhaalbaar in de weekendafsluiting en de S-vormige constructie was te zwaar om met een hijskraan op zijn plek gehesen te worden.
Uiteindelijk is de stalen hoofdoverspanning in één nacht op Self-Propelled Modular Transporters (SPMT’s) naar de eindlocatie boven het spoor en de bovenleidingen gereden en op een zware stalen hulpconstructie geplaatst en in dwars- en langsrichting gefixeerd. Waar de kokerligger in de eindsituatie bij de uiteinden wordt ondersteund, werd deze bij het inrijden tijdelijk in het midden ondersteund. Zo ontstond een uitkraging van 60 meter, die het mogelijk maakte de kokerligger over het spoor heen te steken, op een derde set SPMT’s te plaatsen en daarna verder in positie te brengen. Deze unieke oplossing was cruciaal voor de gehele operatie. Dit betekende dat de staalconstructie tijdens het inrijden omgekeerd belast werd en dat er voor de tijdelijke ondersteuning verstevigingsplaten nodig waren.
Bovendien is de brug tijdens het inrijden aan de achterzijde voorzien van een zeer precies gepositioneerd contragewicht van 400 ton om de uitkraging stabiel te maken. Van zichzelf was de brug tijdens het inrijden niet alleen in lengterichting maar ook in dwarsrichting instabiel. Dit werd veroorzaakt door de S-vormige curve van de brug.
Om er zeker van te zijn dat alle projectbetrokkenen voldoende inzicht en beleving hadden in het gedrag van de kokerligger tijdens het inrijden, is een twee meter lange maquette gemaakt waarmee in een simulatie uitgebreid is geoefend.
In totaal is voor de bouw van de gehele brug volstaan met twee weekendafsluitingen: een voor het inrijden en een voor het plaatsen van de bamboe lamellen. Na de plaatsing van de hoofdoverspanning is ook de aanbrug aan de zuidkant stapsgewijs gebouwd. Vervolgens is aan weerszijden de drie meter lange koppelsectie tussen de stalen kokerligger en de aanbrug gestort. Daarna volgden het aanbrengen van de voorspanning en de betonnen deklaag en het zorgvuldig afvijzelen op de definitieve steunpunten.
De bouw duurde in totaal anderhalf jaar. Vooral de plaatsing van de 110 meter lange stalen hoofdoverspanning boven het spoor was een complexe operatie die veel bekijks trok. Van de gehele bouwperiode en specifiek van de weekendafsluitingen zijn (time-lapse) filmpjes gemaakt welke op www.youtube.nl te zien zijn.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
De Schuttebusbrug ontsluit het volledig nieuwe busstation aan de zuidzijde van het NS-station van Zwolle. Bussen uit noordoostelijke richting van de stad (vanuit het centrum en vanaf enkele scholen in het hoger- en middelbaar beroepsonderwijs) bereiken het nieuwe busstation via de Schuttebusbrug en vice versa. Aan de overzijde van de sporen sluit de Schuttebusbrug aan op een nieuwe vrijliggende busbaan. De Schuttebusbrug wordt intensief gebruikt en heeft daardoor zijn nut en noodzaak al ruimschots bewezen. Per etmaal maken circa 1.200 bussen gebruik van de Schuttebusbrug. De brug is uitsluitend bedoeld voor stads- en streekbussen en hulpdiensten.
