Kiewit se dote d’un nouveau viaduc

UN EXPLOIT TECHNIQUE EN TERMES DE CONSTRUCTION ET DE CIRCULATION EN BÉTON PRÉFABRIQUÉ

Le 15 février 2016, les travaux de remplacement du viaduc de a été coulé sur des poutres de pont Kiewit (Hasselt), connu également sous le nom de « Philipsbrug », préfabriquées d’une hauteur variant de 64 à 78 cm pour les petites travées et ont débuté. Le viaduc est situé le long de la N74 Hasselt – Eindhoven de 49 à 70 cm pour la travée au-dessus et enjambe la ligne de chemin de fer Hasselt – Genk. Le pont de la voie ferrée. Les plus petites travées à remplacer se trouve sur l’une des routes les plus fréquentées sont composées de poutres précon- traintes (180 pièces). En ce qui concerne du Limbourg. Il constitue un exploit technique en termes la plus longue travée, qui surplombe aussi bien de construction que de circulation... la voie ferrée, on a utilisé 8 poutres préalablement cintrées, portant le nom de poutres préflex. SEL DE DÉNEIGEMENT de circulation et 2 voies cyclables et Le viaduc existant a été inauguré en piétonnes. En raison du sol porteur, le Pour limiter la hauteur de construc- 1967. Il se compose de 10 travées (9 pont a été doté de fondations en acier. La tion, les poutres ont été posées sur des de 20 m et 1 de 26 m) et sa largeur construction supérieure est constituée cantilevers. Ces derniers ont été installés est de 21,2 m. Il comprend 4 bandes d’un tablier de pont en béton. Celui-ci sur les têtes de piliers élargies de sorte

6 BETON233 VERKEER | CIRCULATION DOSSIER Kiewit krijgt een nieuw viaduct EEN BOUW- EN VERKEERSTECHNISCH HUZARENSTUK IN PREFAB BETON

Op 15 februari 2016 startten de DOOIZOUTEN Voor de langste overspanning - boven werken ter vervanging van het Het huidige viaduct werd opgeleverd in de spoorweg – werden 8 voorge- 1967. Het bestaat uit 10 overspanningen bogen liggers gebruikt, de zogenaamde viaduct van Kiewit (Hasselt), (9 van 20 m en 1 van 26 m) en heeft een preflex­liggers. ook bekend als de ‘Philipsbrug’. breedte van 21,2 m. Er zijn 4 rijstroken Het viaduct ligt langs de en 2 fiets-/voetpaden aanwezig. Om­ Om de constructiehoogte te beperken wille van de draagkrachtige grond werden de liggers opgelegd op canti­ N 74 Hasselt – Eindhoven en werd de brug gefundeerd op staal. De levers. Die werden voorzien aan de overspant de spoorweg Hasselt bovenbouw bestaat uit een betonnen uitgebreide pijlerkoppen, waardoor – Genk. De te vervangen brug brugdekplaat. Die werd gestort op gepre- de lengte van de liggers kleiner was fabriceerde brugliggers met een hoogte dan de overspanning. Op deze manier bevindt zich meteen op één van variërend tussen 64 en 78 cm voor de kon de hoogte van de liggers vermin- de drukste verkeerswegen van korte overspanningen en een hoogte derd worden, een oplossing die in die Limburg. Zowel bouwtechnisch variërend tussen 49 en 70 cm voor periode veelvuldig toegepast werd. Aan de overspanning boven de spoorweg. al die cantilevers werd een kleine bewe- als verkeerstechnisch is de brug De kortste overspanningen bestaan ging toegelaten en werden brugdek- een huzarenstukje... uit voorgespannen liggers (180 st). voegen voorzien.

In het oude viaduct was een zware wapening aanwezig in de compacte maar zwaar belaste cantilevers. Door een niet-waterdichte opbouw van de voetpadverharding is er jarenlang water met dooizouten ingesijpeld via de cantilevers. L'ancien viaduc comportait une armature lourde dans les cantilevers compacts mais fortement contraints. A cause d'une construction perméable du revêtement de la voie piétonne, l'eau et le sel de déneigement se sont infiltrés pendant des années via les cantilevers.

un joint ancré traditionnel. A cause de la mauvaise exécution des joints du tablier et d’une construction perméable du revêtement de la voie piétonne, l’eau que la longueur des poutres était infé- Toutefois, les nombreux joints occa- et le sel de déneigement se sont infil- rieure à la travée. Cela a permis de sionnent des dommages aux becs trés au fil des années via les cantilevers, réduire la hauteur des poutres, une solu- cantilever et aux têtes de piliers. En ce qui a occasionné une importante tion fréquemment utilisée par le passé. raison de la lourde armature présente corrosion de l’armature imputable aux Au niveau de tous ces cantilevers, un dans les cantilevers et têtes de colonnes chlorures. Il n’a pas été facile de trouver mouvement léger était permis et des compacts, mais fortement contraints, il une solution à ce problème étant donné joints de tablier étaient aménagés. n’a pas été possible de mettre en œuvre la construction du viaduc.

BETON233 7 De talrijke voegen geven echter aan- OMLEIDING gestart. Het bestek voor deze werken leiding tot schade aan de cantilever- In 2003 werd dan ook beslist om het en het ontwerp van het nieuwe via- bekken en de pijlerkoppen. Vanwege viaduct af te breken en te vervangen. duct werden opgesteld door het studie­ de zware wapening die aanwezig is in Het viaduct ligt in een zeer drukke bureau Arcadis in opdracht van het de compacte maar zwaar belaste can- gewestweg. Echter moest ook de ver- Agentschap Wegen en Verkeer, afdeling tilevers en pijlerkoppen kon men geen keerswisselaar in Lummen worden Limburg. De werken werden opgevolgd traditionele, verankerde voeg toe- aangepakt, vooraleer daar extra ver- en nagezien door de afdeling Expertise passen. Door een slechte uitvoering keer van een omleiding over gestuurd Beton en Staal van het Departement van de brugdekvoegen en een niet- kon worden. Er werd dus beslist om het Mobiliteit en Openbare Werken. waterdichte opbouw van de voetpad- viaduct niet meteen te vervangen. Het verharding is er jarenlang water met probleem werd tijdelijk opgelost via Het ontwerp en de bouw krijgen met dooizouten ingesijpeld via de cantile- constructies onder de cantilevers die heel wat uitdagingen te maken. Het vers. Dit heeft geleid tot serieuze wape- het zwaarst aangetast waren, om zo het nieuwe viaduct moet op dezelfde ningscorrosie door chlorideaantasting. viaduct te beveiligen. plaats komen als het oude viaduct. Aan Een oplossing bieden aan dit probleem weerszijden van het viaduct is er boven- was niet evident gezien de constructie In februari 2016 zijn de werken ter ver- dien weinig plaats om tijdelijke maat­ van het viaduct. vanging van het viaduct dan uiteindelijk regelen te nemen om het verkeer vlot te

Dwarsdoorsnede nieuwe brug

OOST | EST WEST | OUEST

Voetpad Fietspad Goot Rijweg Rijweg Rijweg Rijweg Goot Fietspad Voetpad Voie piétonne Piste cyclable Gouttière Bande de circulation Bande de circulation Bande de circulation Bande de circulation Gouttière Piste cyclable Voie piétonne H2 -W2 H2 -W2 Protection Protection Beveiliging Beveiliging

AS LENGTEPROFIEL AXE DU PROFIL EN LONG

voorgespannen balken dwarsdrager poutres précontraintes entretoise

Coupe transversale du nouveau pont

DÉVIATION Les travaux de remplacement du viaduc La conception et la construction En 2003, la décision fut par consé- ont finalement débuté en février 2016. comportent de nombreux défis. Le quent prise de démolir et de remplacer Le cahier des charges de ces travaux nouveau viaduc doit être construit au le viaduc. Celui-ci se situe sur une et la conception du nouveau viaduc même endroit que l’ancien. En outre, route régionale très fréquentée. Toute- ont été réalisés par le bureau d’études il y a peu de place de part et d’autre fois, l’échangeur de Lummen devait Arcadis pour le compte de l’Agentschap du viaduc permettant de prendre des également être pris en charge avant de Wegen en Verkeer (l’Agence flamande mesures temporaires en faveur d’un pouvoir y envoyer le trafic supplémen- des routes et de la circulation), section maintien du trafic total. En raison de taire d’une déviation. Il a donc été décidé Limbourg. Les travaux ont été super- ces restrictions, le remplacement du de ne pas procéder immédiatement au visés et contrôlés par la section viaduc doit s’effectuer en 2 phases. remplacement. Le problème a été résolu Expertise Béton et Acier du départe- Dans une première phase, le viaduc temporairement par des constructions ment flamand chargée de la mobilité et existant est scié longitudinalement. sous les cantilevers les plus gravement des travaux publics. Cela permet de créer deux moitiés. atteints de manière à sécuriser le viaduc. La première moitié, en direction

8 BETON233 VERKEER | CIRCULATION DOSSIER

houden. Omwille van deze beperkingen in de drukste rijrichting. De beperkte de werken bleek dat dit systeem goed moet er gefaseerd gewerkt worden; het ruimte naast het viaduct laat echter functioneert en de verkeershinder zeer viaduct wordt in 2 fases vervangen. In niet toe om een tijdelijke brug met beperkt is. een eerste fase wordt het bestaande 2 rijstroken aan te leggen. Daarom werd viaduct in langsrichting doorgezaagd. beslist om een tijdelijke brug met 1 rij- In een tweede fase zal dan de andere Zo ontstaan twee helften. De helft strook aan te leggen naast het viaduct. helft van het viaduct afgebroken en van het viaduct, in de rijrichting van Samen met de 2 resterende rijstroken vervangen worden. Hierbij worden Hasselt, wordt afgebroken en zal ver- op het viaduct beschikt men over 3 op de reeds herbouwde helft van het vangen worden door een nieuw via- rijstroken. Door middel van een een viaduct tijdelijk 3 rijstroken aange- duct. Op de helft in de rijrichting van tidal-flow systeem zijn zo steeds 2 rij- bracht, gecombineerd met een tidal- Eindhoven kunnen intussen 2 rijstro­ken stroken beschikbaar in de drukste rij- flow systeem. open gehouden worden. Om de ver- richting. Een tidal-flow systeem is een keershinder drastisch te beperken, is systeem waarbij men afhankelijk van Het viaduct had ook een voetgan- het echter nodig om naast de aange- de wisselende verkeersdrukte in de gersfunctie. Treinreizigers konden van geven alternatieve route via de auto- 2 rijrichtingen afwisselend minder of het ene naar het andere perron over- snelweg (en de verkeerswisselaar in meer rijstroken aanbiedt. Dergelijk sys- stappen, via 2 trappentorens tegen Lummen) 2 rijstroken open te houden teem is uniek in Vlaanderen en tijdens het viaduct aan. Die overstap is niet

OOST | EST WEST | OUEST

Voetpad Fietspad Goot Rijweg Rijweg Rijweg Rijweg Goot Fietspad Voetpad Voie piétonne Piste cyclable Gouttière Bande de circulation Bande de circulation Bande de circulation Bande de circulation Gouttière Piste cyclable Voie piétonne De voorgespannen liggers en de brugdekplaten vormen een continu H2 -W2 H2 -W2 Protection Protection Beveiliging Beveiliging brugdek van 175 m in de langsrichting zonder

AS LENGTEPROFIEL uitzettingsvoeg, AXE DU PROFIL EN LONG op twee dwarsstroken van 11,80 m breedte. Les poutres précontraintes et les dalles de tablier forment un tablier continu de 175 m dans le sens de la longueur, sans joint de dilatation, sur deux moitiés de 11,80 m de largeur. voorgespannen balken dwarsdrager poutres précontraintes entretoise

d’Hasselt, est démolie et sera remplacée de circulation. C'est pour cette raison unique en Flandre et semble bien fonc- par un nouveau viaduc. Pendant ce qu'un pont temporaire comprenant une tionner durant les travaux, limitant ainsi temps, 2 bandes de circulation peuvent bande de circulation a été installé à les nuisances en matière de trafic. être laissées ouvertes en direction côté du viaduc. Avec les 2 autres bandes d’Eindhoven. Pour limiter considéra- de circulation sur le viaduc, on dispose Au cours de la seconde phase, l’autre blement les nuisances pour le trafic, il ainsi de 3 voies. Ainsi, par le biais moitié du viaduc sera démolie et est toutefois nécessaire de maintenir d’un système « tidal flow », on dispose remplacée. Durant cette période, ouvertes 2 bandes de circulation dans toujours de 2 bandes de circulation 3 bandes de circulation temporaires la direction la plus fréquentée, à côté de dans la direction la plus fréquentée. Un seront aménagées sur la moitié déjà l’itinéraire alternatif indiqué via l’auto­ système « tidal flow » est un système reconstruite, en combinaison avec un route (et l’échangeur de Lummen). proposant plus ou moins de bandes système « tidal flow ». L’espace limité à côté du viaduc ne de circulation en fonction du change- permet toutefois pas d’aménager un ment d’intensité du trafic dans les deux L'ancien viaduc permettait égale- pont temporaire à côté des 2 bandes sens de circulation. Un tel système est ment la circulation des piétons. Les

BETON233 9 meer voorzien op het nieuwe viaduct. bekistingsplaten. Deze platen waren Voor de draagstructuur koos men voor Daarom voorziet Infrabel een voetgan- niet aangeduid op de ‘as-built’-plannen geprefabriceerde voorgespannen lig- gersbrug over de sporen. Die zal zowel en werden niet opgemerkt in de voor- gers. Zo wordt de uitvoeringstermijn op tijdens de werken als in de toekomst de bereiding van de werken. het terrein klein gehouden en kunnen verbinding vormen tussen de 2 perrons. de spoorverkeeronderbrekingen tot TWEE HELFTEN een minimum beperkt worden. In het ASBEST Het toekomstige viaduct bestaat uit totaal zal de brug bestaan uit 196 lig- Bij het begin van het afbreken van de 2 helften met een breedte van 11,8 m. gers met een lengte variërend tussen brugdekplaat werd vastgesteld dat de De 8 overspanningen variëren tussen 16,09 en 25,2 m. De hoogte van de lig- onderkant van deze plaat gevormd 17,06 en 26 m. Naast 4 rijstroken zijn ook gers bedraagt 80 cm. De constructie- werd door dunne platen bestaande uit 2 fiets-/voetpaden voorzien. Die kunnen hoogte moet, omwille van het vrije asbestvezelcement, die tijdens de bouw in de toekomst eventueel worden omge- ruimteprofiel onder het viaduct en de dienst gedaan hadden als verloren vormd worden tot een busbaan. beperkte mogelijke aanpassingen aan

Het viaduct had ook een voetgangersfunctie voor de treinreizigers. Die is niet meer voorzien op het nieuwe viaduct. Infrabel voorziet een voetgangersbrug over de sporen. Le viaduc permettait également la circulation des voyageurs. Ce passage n'est plus prévu sur le nouveau viaduc. Infrabel prévoit une passerelle piétonne au-dessus des voies.

voyageurs pouvaient passer d’un quai coffrage perdu durant la construction. Pour la structure portante, le choix s’est à l’autre, via 2 tours d’escaliers contre Ces plaques n’étaient pas répertoriées porté sur des poutres précontraintes le viaduc. Ce passage n’est plus prévu dans les plans « as built » et n’avaient préfabriquées. Cela a permis de limiter sur le nouveau viaduc. C’est pour cela pas été remarquées lors de la prépara- le délai d’exécution sur le terrain et de qu'Infrabel prévoit une passerelle tion des travaux. diminuer au maximum les interruptions piétonne au-dessus des voies. Celle-ci du trafic ferroviaire. Au total, le pont assurera la circulation entre les 2 quais DEUX MOITIÉS comportera 196 poutres d’une longueur aussi bien pendant les travaux que Le futur viaduc est composé de deux entre 16,09 et 25,2 m. La hauteur des dans le futur. moitiés d’une largeur de 11,8 m. Les 8 poutres est de 80 cm. La hauteur de travées varient donc de 17,06 à 26 m. construction doit rester limitée à cause AMIANTE En plus des 4 bandes de circulation, il de l’espace disponible sous le viaduc Au début de la démolition du tablier, on comprend aussi 2 voies cyclables et et des possibilités limitées d’adapta- a constaté que sa base avait été formée piétonnes. Celles-ci pourront éventuel- tion du profil longitudinal de la route par de minces plaques en fibroci- lement être converties en bande de au-dessus. Pour économiser la hauteur ment, qui avaient servi de panneaux de circulation pour les bus. de construction, la construction du

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het lengteprofiel van de bovenliggende weg, beperkt blijven. Om construc- tiehoogte uit te sparen werd daarom beslist om de brugconstructie hyper- De plaatsing van de voetgangersbrug statisch te maken door de geprefabri- ceerde balken boven de pijlers door te Pose de la passerelle piétonne verbinden. Deze doorkoppeling gebeurt door passieve wapening.

Bij dergelijke constructies, waarbij het statische systeem verandert tijdens het bouwen, moet men steeds rekening houden met een herverdeling van de krachten omwille van kruip in het sys- teem. De combinatie van de geringe constructiehoogte, de grotere per- manente last (er werd geopteerd om een dikker pakket aan verharding te plaatsen dan bij het oude viaduct), de zware ontwerpbelasting (vergeleken

pont a été rendue hyperstatique en accouplant les poutres préfabriquées au-dessus des piliers. Cet accouplement s’effectue par armature passive.

Pour de telles constructions, pour lesquelles le système statique change durant la construction, il faut toujours tenir compte d’une redistribution des forces en raison du fluage dans le système. La combinaison de la faible Naast het viaduct ligt tijdelijk een brug met 1 rijstrook. Samen met de hauteur de construction, la charge 2 resterende rijstroken op het viaduct beschikt men over 3 rijstroken die via permanente supérieure (on a opté pour een tidal-flow systeem worden geregeld. un revêtement plus épais par rapport à À côté du viaduc se trouve un pont temporaire avec 1 bande de circulation. l’ancien viaduc), la forte charge nomi- Avec les 2 bandes de circulation restantes sur le viaduc, de 3 bandes de nale (en comparaison avec la conception circulation, qui sont réglées via un système « tidal flow » sont disponibles. de l’ancien viaduc) conformément aux normes et prescriptions de conception actuelles et la redistribution du fluage n’ont pas facilité la concrétisation

BETON233 11 met het ontwerp van het oude viaduct) hoofden werd een brugdekvoeg dan ook extra aandacht besteed aan volgens de huidige normen en ontwerp- voorzien. Dit is zowel gunstig voor het de vormgeving van de pijlers en de voorschriften en de herverdeling door onderhoud, de duurzaamheid en het brugdekrand. De indeling van en de kruip maakten dat een oplossing maar comfort (geluidshinder) van het viaduct. verkeers­afwikkeling op het plein onder net haalbaar was. De invloed van kruip Omwille van de stedelijke omgeving het viaduct gaven aanleiding tot een moet in elk geval worden beperkt. Dit werd ook gekozen om brugdekvoegen zeer specifieke inplanting van de pijlers. gaf aanleiding tot een extra bepaling met geluidsreducerende maatregelen Het geheel zal in januari 2018 afgewerkt in het bestek voor de fabrikant: de balk toe te passen. zijn. l moet minstens 3 dagen uitharden voor- aleer de voorspanning erop mag aange- Onder het viaduct bevindt zich de Dit artikel werd geschreven door Ir. Paul bracht worden. treinhalte 'Kiewit'. Het is een plek waar Meekels, hoofd van de afdeling Expertise veel mensen komen. Het esthetische Beton en Staal van het Departement Mobi- Het aantal brugdekvoegen werd dras- karakter van het viaduct speelt een liteit en Openbare Werken van de Vlaamse Overheid. tisch beperkt. Slechts aan de 2 land- grote rol in deze omgeving. Er werd

Un projet exceptionnel avec des éléments préfabriqués hors du commun.

Les éléments préfabriqués en béton pour le pont l'organisation des bancs de mise en précontrainte. de Kiewit sont réalisés par Structo+ Bruges. Pour le Étant donné la classe de résistance élevée du béton et préfabricant aussi, il s'agit d'un projet exceptionnel. la classe d'exposition EE4, Structo+ a mis au point une Comme l'accouplement des poutres isostatiques n'a nouvelle recette de béton. À noter la teneur élevée en lieu que 56 jours après la coulée, les éléments ont été armature de près de 200 kg/m³ BE500. placés provisoirement sur leurs piliers, par bande de 12 Le temps de production est ainsi exceptionnellement long. pièces. Cela évite leur stockage sur le chantier. Après le Il était d'environ 3 mois pour les 96 premières poutres déjà durcissement de l'accouplement, les éléments ont été produites, alors que Structo+ produit normalement cette posés sur les piliers définitifs. quantité de poutres en 8 semaines. En plus de l'exigence classique d'EBS, Structo+ devait tenir Structo+ entame bientôt la seconde moitié 2 compte d'une résistance minimale du béton de 60 N/mm de la production. pendant minimum 3 jours avant que la précontrainte ne Avec nos remerciements à Michel Delmoitié pût être appliquée. Cela a impliqué une adaptation de www.structo.be

d’une solution. L’influence du fluage pour la longévité et le confort (nuisances bord du tablier. La répartition du trafic devait en tout cas être limitée. Ceci a sonores) du viaduc. En raison de l’envi- sur la place sous le viaduc a donné donné lieu à une disposition supplé- ronnement urbain, on a opté pour la lieu à une implantation très spécifique mentaire dans le cahier des charges mise en œuvre de joints de tablier avec des piliers. L’ensemble sera terminé en pour le fabricant ; la poutre devait durcir des mesures de réduction du bruit. janvier 2018. l au moins 3 jours avant de pouvoir appli- quer la précontrainte. L’arrêt Kiewit du train se trouve sous le Le présent article a été rédigé par l’Ir. Paul viaduc. C’est un endroit fréquenté par Meekels, responsable de la section Expertise Le nombre de joints de tablier a été beaucoup de personnes. Le caractère Béton et Acier du département chargée de la spectaculairement limité. Un joint de esthétique du viaduc joue un grand rôle mobilité et des travaux publics du Gouverne- ment flamand. tablier a été installé uniquement au dans cet environnement. Une attention niveau des 2 culées. Cela s’avère avan- supplémentaire a par conséquent été tageux aussi bien pour l’entretien que consacrée à la forme des piliers et au

12 BETON233 VERKEER | CIRCULATION DOSSIER

Een bijzonder project met bijzondere prefabelementen. De prefab betonelementen voor de brug van Kiewit van de spanbanken. Gezien de hoge betonsterkteklasse worden vervaardigd door Structo+ Brugge. Ook voor de en de omgevingsklasse EE4, zette Structo+ een prefabricant is dit een uitzonderlijk project. Gezien het nieuw betonrecept op punt. Opvallend was het hoge doorkoppelen van de isostatische brugliggers pas wapeningsgehalte van circa 200 kg/m3 BE500. 56 dagen na het storten gebeurt, werden de elementen in De doorlooptijd is daardoor uitzonderlijk lang. Voor de tijdelijke toestand op hun pijlers geplaatst, per vak van eerste 96 reeds geproduceerde balken was dat ongeveer 12 stuks. Daardoor is stockage op de werf niet nodig. 3 maanden, terwijl Structo+ normaal gezien deze Na de verharding van de doorkoppeling worden de hoeveelheid balken in 8 weken produceert. elementen op de definitieve pijlers gelegd. Structo+ start binnenkort met de tweede helft van Structo+ moest – buiten de klassieke eis van EBS - de productie. rekening houden met minimaal 3 dagen beton­weerstand Met dank aan Michel Delmoitié van 60 N/mm2 vooraleer de voorspanning mocht worden www.structo.be aangebracht. Dit impliceerde een aangepaste organisatie

VIADUC(T) VAN/DE KIEWIT Hasselt, 2016

OPDRACHTGEVER | MAÎTRE D’OUVRAGE: MOW - Vlaamse Overheid ONTWERP | CONCEPTION: MOW - Vlaamse Overheid AANNEMER | ENTREPRENEUR: MOW - Kumpen/Franki Construct PREFAB BETON ELEMENTEN | ELÉMENTS EN BÉTON PRÉFABRIQUÉS: Structo+

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