de technische bijzonderheden bij de aanleg van het ovaal van
TRANSCRIPT
1/10
DE TECHNISCHE BIJZONDERHEDEN BIJ DE AANLEG VAN HET
OVAAL VAN WIPPELGEM : DE GECONTROLEERDE GRONDWERKEN, DE WATERBUFFERING,
DE LEIDINGENPROBLEMATIEK EN DE AANLEG VAN DE RIJWEGFUNDERINGEN
Ir. PIETER DE WINNE, Ing. BART DE BRAEKELEER
Agentschap Wegen en Verkeer
Ir. ARCH. KAREL STANDAERT Arcadis Belgium nv
Samenvatting
Bij de aanleg van het Ovaal van
Wippelgem werd reeds van in de
ontwerpfase nagedacht over onder meer
het grondverzet, de waterbuffering, de
ondergrondse leidingen-problematiek en
de aanleg van de benodigde rijweg-
funderingen.
Bijzonder in dit project was de kruising
van talloze ondergrondse transport-
leidingen, met name van gas, water,
zuurstof, waterstof en stikstof. Reeds in
de ontwerpfase zijn deze precies
gelokaliseerd omwille van. hun invloed
op de funderingen van de kunstwerken.
Bovendien was een degelijke be-
scherming van deze transportleidingen
een noodzaak om het gewicht van de
ophoging van het Ovaal te kunnen
dragen.
De toepassing van een dynamisch
lengteprofiel in het ontwerp had als
voordeel dat zowel het Ovaal als de
aansluitende wegenis met een minimum
aan grondverzet konden gerealiseerd
worden.
De waterbuffering – door aanleg van
bufferbekkens binnenin het Ovaal –
werd om meer dan alleen technische
redenen ontworpen.
Résumé
La phase de projet de l'aménagement
de l'Ovale de Wippelgem tenait déjà
compte de la cubature des
terrassements, du tamponnage des
eaux, de la problématique des
canalisations souterraines et de
l'aménagement des fondations de route
nécessaires.
Le croisement de nombreuses
canalisations souterraines, notamment
de transport de gaz, d'eau, d'oxygène,
d'hydrogène et d'azote, constitue la
particularité de ce projet. Déjà pendant
la phase de projet, ces canalisations ont
été localisées avec précision à cause de
leurs effets sur les fondations des
ouvrages d'art. De plus, une telle
protection de ces canalisations de
transport était requise pour pouvoir
supporter le poids du remblai de l'Ovale. L'application d'un profil longitudinal
dynamique lors du projet présentait
l'avantage que tant l'Ovale que la voirie
y raccordée pouvaient être réalisées
avec une cubature de terrassement
minimale. Le tamponnage des eaux – par
l'aménagement de bassins tampon à
l'intérieur de l'Ovale – a été conçu non
2/10
Tot slot was het gebruik van
teerhoudende freesmaterialen als
secundaire grondstof voor de aanleg
van de rijwegfunderingen ook een
primeur ingevolge de gewijzigde
wetgeving VLAREA.
Verder in deze paper wordt dieper
ingegaan op de bovenvermelde onder-
werpen.
seulement pour des raisons purement
techniques. Finalement, la mise en œuvre de
matériaux de fraisage bitumineux
contenant du goudron comme matière
de base secondaire pour l'aménage-
ment des fondations de route était
également une primeur suite à la
législation VLAREA modifiée. Les sujets mentionnés ci-dessus sont
plus amplement traités dans la suite du
présent exposé.
1. Inleiding
In 1993 werd op initiatief van de provincie Oost-Vlaanderen het ROM-project ‘Gentse
Kanaalzone’ opgestart. ROM staat voor Ruimtelijke Ordening en Milieu. In het Project
‘Gentse Kanaalzone’ werkten publieke en private partijen op vrijwillige basis samen aan de
strategievorming en concrete projecten voor de ontwikkeling van de Gentse Kanaalzone.
Door de uitbreiding van het Gentse havengebied op de linkeroever, met onder meer de bouw
van het prestigieuze Kluizendok en de voorziene industriële ontwikkelingen, was een verdere
verbetering van de weginfrastructuur absoluut essentieel. Het is daarom vereist dat de R4-
west, gelegen aan de westzijde van het kanaal Gent-Terneuzen, geleidelijk wordt
omgevormd tot primaire weg categorie I, wat betekent dat alle aansluitingen ongelijkvloers
georganiseerd worden.
De R4-west is niet alleen een belangrijke verzamelweg voor het havenverkeer, maar vormt
tevens een belangrijke verbinding tussen enerzijds de E17 en de E40 in het zuiden, en
anderzijds de Westerscheldetunnel en de E34 in het noorden.
Het belangrijkste knooppunt op deze R4-west is het “Ovaal van Wippelgem”, gelegen te
Wippelgem, een deelgemeente van Evergem. Deze verkeerswisselaar is ontworpen en
gebouwd in de vorm van een ovaal, op 6 tot 9 meter boven het maaiveld. Het Ovaal heeft
vooreerst op- en afritten naar de R4 en daarnaast nog eens drie aansluitingen : aan de
oostzijde naar het bedrijventerrein Nest, aan de noordoostzijde met de ringweg van het
Kluizendok en aan de westzijde een toekomstige aansluiting naar het centrum van
Wippelgem.
3/10
Figuur 1 : Situatieplan
2. Het Ovaal van Wippelgem
Naast de technisch bouwkundige en verkeerskundige aspecten is in ontwerpfase ook
uitgebreid rekening gehouden met de esthetische en landschappelijke kwaliteiten van het
project, dit in overleg met Vlaams Bouwmeester.
Het Ovaal is uitsluitend bestemd voor gemotoriseerd verkeer en beschikt over 2 rijstroken en
een pechstrook. Het Ovaal heeft als afmetingen : 300 meter van oost naar west en 185
meter van zuid naar noord. De omtrek in de as van de weg is daardoor ongeveer 735 meter.
Het bestaande vrijliggende fietspad, ten westen van de R4, werd zonder hellingen rond het
Ovaal geleid met een korte fietskoker onder de verbindingsweg naar het centrum van
Wippelgem. Zowel de R4-west als de spoorlijn L55, die evenwijdig loopt aan de R4, lopen
onder het Ovaal door. Boven de R4-west werden twee bruggen aangelegd met een pijler in
de middenberm en met een totale overspanning van ca. 53 meter en een breedte van elk
14,5 meter. Boven de spoorlijn L55 werden eveneens twee bruggen aangelegd met een
overspanning van ca. 14 meter.
4/10
Figuur 2 : Ontwerpplan
De ontwerpstudie werd uitgevoerd door het voormalige studiebureau SWK nv – nu
opgenomen binnen Arcadis Belgium nv – in opdracht van de afdeling Wegen en Verkeer
Oost-Vlaanderen. (ref.1)
De realisatie van het Ovaal werd na een openbare aanbesteding toegewezen aan de
Tijdelijke Handelsvennootschap Antwerpse Bouwwerken – Heymans Infra voor een bedrag
van € 8.140.000. De afdeling Wegen en Verkeer Oost-Vlaanderen had de leiding over de
werken en hield eveneens toezicht op de uitvoering.
Nadat de spoorlijn L55 (voorlopig één spoor) gerealiseerd was en nadat de nodige
verplaatsingen van nutsleidingen waren uitgevoerd, zijn de werken gestart op 3 mei 2005.
De volledige verkeerswisselaar werd uitgevoerd met zeer weinig hinder voor het doorgaand
verkeer op de R4 en werd binnen de voorziene uitvoeringstermijn van 400 werkdagen
gerealiseerd.
3. De kruising van de transportleidingen
Bijzonder in dit project was de kruising van talloze ondergrondse transportleidingen : Fluxys
(gas), VMW (water), Air Products (zuurstof en stikstof), Air Liquide (waterstof). Reeds van in
de ontwerpfase werden deze precies gelokaliseerd. Uit de diverse coördinatievergaderingen
met de betrokken nutsmaatschappijen werd al vrij vroeg in de ontwerpfase geconcludeerd
dat het onmogelijk zou zijn om deze transportleidingen te verplaatsen. Een degelijke
bescherming van deze transportleidingen – met behulp van betonnen kokers en/of
gefundeerde gewapende betonnen platen, gefaseerd uitgevoerd in moten van maximum 6
meter – was een noodzaak om deze leidingen niet te beschadigen door de grote gronddruk
ingevolge de grondophogingen. Deze kokers en beschermplaten dienden dus tevens als
fundering voor de latere ophogingen en toeritten tot het Ovaal.
5/10
De dimensionering van de afschermingsmaatregelen is door het studiebureau SWK nv
uitgewerkt volgens de richtlijnen en wensen van de betrokken nutsmaatschappijen.
Beschermkokers VMW
60 lm beschermkokers
135 m³ beton
wapeningsstaal 14.582 kg
Beschermkokers Fluxys
108 lm beschermkokers
181 m³ beton
wapeningsstaal 14.869 kg
Beschermkokers Air Products
120 lm beschermkokers
188 m³ beton
wapeningsstaal 14.586 kg
Beschermplaat Air Liquide
27 lm beschermplaat
23 m³ beton
wapeningsstaal 1.371 kg
Ook op het ontwerp van de kunstwerken hebben de transportleidingen een invloed gehad.
Zo is de paalfundering van de middenpijler van de zuidelijke R4-brug asymmetrisch
geconcipieerd omwille van de nabijgelegen Fluxys-leiding. De keuze van paaltype is hierdoor
eveneens beïnvloed, met name schroefpalen i.p.v. heipalen.
De betonnen damwand, tussen de oprit naar het Ovaal en de spoorlijn, wordt gekruist door
diezelfde Fluxys-leiding, waardoor een deel van de keerwand slechts tot op zeer beperkte
6/10
diepte mocht geconstrueerd worden, met als gevolg dat er verdeelbalken aan te brengen
waren.
4. De gecontroleerde grondwerken
Na deze belangrijke voorbereidende werken, werd aan de westzijde van de R4 gestart met
de realisatie van de ringdijk die het Ovaal zou dragen. In ontwepfase werd de totale
ophoging begroot op 230.000 m³ grond. Om voldoende draagkracht te bekomen werd een
deel van deze grond gemengd met kalk, in lagen uitgespreid en verdicht. Om de relatief
steile hellingen (4/4) te kunnen realiseren van de op- en afritten langs de R4 werd deze
grond tijdens de aanvullingen gewapend met geogrids. Deze geogrids werden aangebracht
met vertikale tussenafstanden van 60 cm.
• Afgraving teelaarde: 32.247m³
• Uitgraving grond: 37.036m³
• Ophoging levering: 182.713 m³
• Ophoging met herbruikgronden, afkomstig van de werf
in Wippelgem, na behandeling met kalk: 37.036 m³
• Gronden van herbruik, afkomstig van andere werven,
die behandeld werden met kalk: 12.208m³
• Afdekken teelaarde: 24.787 m³
• Grondwerk aan onbevaarbare waterlopen: 7.730m³
• Geogrids ter plaatse van taluds 4/4: 22.746m²
De toepassing van een dynamisch lengteprofiel in het ontwerp van de ringdijk, waarbij een
compromis diende gezocht tussen enerzijds de benodigde vrije hoogte onder de bruggen
over de R4 en de spoorlijn en anderzijds een minimaal grondverzetvolume, had als
bijkomend voordeel dat ook de aansluitende wegenis met een minimum aan grondverzet kon
gerealiseerd worden.
LENGTEPROFIEL735 m LENGTEPROFIELLENGTEPROFIEL735 m Figuur 3 : Dynamisch lengteprofiel (in de as van het ovaal : ca. 735 m)
Het grondverzet diende trouwens te voldoen aan de nieuwe regelgeving van Vlarebo, een
werkwijze die – figuurlijk – heel wat stof deed opwaaien. Het werken met de terminologie
“bouwstof” in het “dijklichaam” zorgde voor heel wat verwarring en bijkomende controles. De
grondwerken werden dan ook nauwlettende in het oog gehouden door OVAM en door de
Grondbank. Intussen is deze werkwijze binnen het Vlaamse Gewest alom gekend en
toegepast.
7/10
Figuur 4 : Luchtfoto tijdens de grondwerken
5. De waterbuffering door aanleg van bufferbekkens
De afwatering van de verkeerswisselaar gebeurt zoveel mogelijk met open grachten en deels
via rioleringsbuizen. Om de afvoer van het regenwater meer te spreiden werden
daarenboven binnenin het Ovaal 4 belangrijke bufferbekkens gerealiseerd. De waterbuffering
door aanleg van bufferbekkens binnenin het Ovaal werd om meer dan alleen technische
redenen ontworpen. Door aanleg van flauwe oevers kon de plantengroei gediversifieerd
worden. Door verbinding van de bufferbekkens met behulp van ecotunnels onder de
ophogingen konden ook faunapassages gerealiseerd worden.
Figuur 5 : Luchtfoto van het afgewerkt Ovaal
8/10
6. Het gebruik van teerhoudende freesmaterialen als secundaire grondstof
Het wegenisontwerp was op maat gesneden om zonder kwaliteitsverlies een maximum aan
recyclage toe te laten. De bouwklasse werd, na bepaling van de verkeersbelasting, vastge-
steld op B3, waardoor volgens de huidige theorie van de bouwklassen en standaard-
structuren een dikte van de asfaltverharding van minstens 20 cm wordt aanbevolen.
• Rijwegverhardingen Ovaal + op- en afritten: 20.097 m²
- SMA-C2 4 cm
- AB-3A 6 cm
- AB-3A 6 cm
- AB-3B 5 cm
- fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement 25 cm
- onderfundering type II 20 cm
- onderfundering type I 20 cm
• Verhardingen omgelegd fietspad: 5.723 m²
- AB-4D 4 cm
- AB-3B 6 cm
- steenslagfundering type IIA 10 cm
- steenslagfundering type IA 15 cm
- onderfundering type II 15 cm
• Aansluiting rijwegverhardingen Ovaal op- en afritten: 4.428 m²
- ZOA-B2 4 cm
- AB-3A 6 cm
- AB-3A 6 cm
- AB-3B 5 cm
- fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement 25 cm
- onderfundering type II 20 cm
- onderfundering type I 20 cm
Het gebruik van teerhoudende freesmaterialen als secundaire grondstof voor de aanleg van
de rijwegfunderingen was een primeur, ingevolge de gewijzigde wetgeving VLAREA. De
gerbuikscertificaten werden door OVAM afgeleverd. Door als fundering te kiezen voor een
fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement werd de recyclage van teerhoudende
freeesmaterialen mogelijk gemaakt. Intussen is ook deze werkwijze geoptimaliseerd binnen
AWV en wordt de toepassing van een fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement
steeds meer interessant, niet enkel om milieutechnische redenen, maar ook om financiële
redenen. Wanneer in ontwerp de vrije keuze gelaten wordt aan de aannemer om ofwel een
met toevoegsel behandelde steenslagfundering met continue korrelverdeling, ofwel een
fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement aan te leggen, dan kan men beter inspelen
op de noden van de markt.
De fundering in teerhoudend asfaltgranulaatcement werd aangelegd volgens de
voorschriften van het huidige standaardbestek 250 versie 2.1. (ref.2) De fundering in
teerhoudend asfaltgranulaatcement beoogt de milieutechnische verwerking van teerhoudend
gebroken asfaltpuin door het koud hergebruik in funderingen, volgens het Vlaams Reglement
9/10
inzake afvalvoorkoming en -beheer (VLAREA).
Gebruikte materialen:
• zand als vulmateriaal voor steenslagfunderingen
• teerhoudend gebroken asfaltpuinsteenslag voor steenslagfunderingen
• cement
• aanmaakwater volgens NBN-EN 1008.
De laag bestaat uit een homogeen mengsel van zand, teerhoudend gebroken
asfaltpuinsteenslag, cement en aanmaakwater. De aannemer bepaalt de samenstelling
ervan, waarbij minstens 70 % van de minerale bestanddelen bestaan uit gebroken asfaltpuin
en waarbij de korrelverdelingsgrenzen van de minerale bestanddelen overeenkomen met de
types I of II. Het cementgehalte wordt bepaald in een voorstudie. De materialen en het
mengsel van zand, steenslag en cement zijn te certificeren door COPRO.
De fundering wordt aangelegd in één of meer lagen.
Het mengsel waarmee de lagen worden aangelegd, wordt bereid in een mengcentrale. Het
vervoer ervan gebeurt in met zeildoek afgedekte laadbakken of met mengwagens.
Het spreiden en verdichten van het mengsel en het afwerken van het oppervlak van de laag
wordt mechanisch uitgevoerd. Die bewerkingen moeten voltooid zijn vooraleer binding
optreedt en ten laatste 4 uren na de bereiding van het mengsel.
Alle verkeer op de fundering is verboden de eerste 7 dagen na het aanleggen.
De aanleg is verboden wanneer de temperatuur, afgelezen onder thermometerhut om 8 u ’s
morgens, lager is dan 1 °C of ’s nachts lager was d an -3 °C.
De bescherming tegen uitdroging is verplicht.
7. Overige cijfergegevens
Voor de volledigheid wordt hierna ook nog het cijfermateriaal gegeven van de verschillende
kunstwerken die in het Ovaal van Wippelgem werden uitgevoerd:
• Verlenging van duiker ‘Molenvaardeke’ onder R4 (5,5 m x 2,0 m):
- 140 m³ beton, wapeningsstaal 16.951 kg
• Fietskoker:
- 244 m³ beton, wapeningsstaal 29.095 kg
- Oppervlakte 83,88 m²
• Bruggen over R4
- In de grond gevormde palen: 2.150 m
- Beton pijlers: 337 m³
- Beton landhoofden: 178 m³
- Prefab kokerliggers (1x1,5x27,6m ca 60 ton/stuk) = 32 stuks (strengen:
38.123 kg)
- Wapeningsstaal: 53.629 kg
- Voorspankabels dwarse voorspanning: 7.333 kg
- Oppervlakte 1053 m², totale overspanning 54 m
• Betonnen damwanden
10/10
- 4.476 m² (wapeningsstaal + strengen: 84.139 kg)
- Ankerschotten: 116 st
- Gewapend beton kesp en balken: 722 m³ (wapeningsstaal 99.600 kg)
• Bruggen over spoorlijn 55
- Prefab liggers (0,55x1,0x15,1m): 43 stuks
- Strengen + wapeningsstaal liggers: 19.331 kg
- Gewapend beton: 405 m³
- Wapeningsstaal: 32.838 kg
- Oppervlakte: 399 m²
Figuur 6 : Fotomontage van de kunstwerken: bruggen, damwanden, etc...
8. Besluit
Een goed uitgewerkt ontwerp, met daarin uitgebreide aandacht voor projectbepalende
parameters – t.t.z. onder- en bovengrondse omgevingskarakteristieken,
uitvoeringsmethoden, waterhuishouding – is onontbeerlijk om te komen tot een vlotte
realisatie en een kwalitatief eindresultaat. Economische en milieubesparende maatregelen,
als resultaat van weloverwogen analyses, dragen bij tot het succes van een project.
9. Referenties
[1] Ontwerpstudie SWK nv (nu Arcadis Belgium nv, www.arcadisbelgium.be) – bestek
16DD/04/34, dossiernr. X40/R4/76
[2] Standaardbestek voor de Wegenbouw SB250 versie 2.1, Ministerie van de Vlaamse
Gemeenschap, http://wegen.vlaanderen.be/documenten/sb250/