'Dit triggert je als techneut’
Zo’n 5 jaar geleden schreef de gemeente Amsterdam een aanbesteding uit voor de ontwikkeling van innovatieve methoden om de kademuren sneller, goedkoper en met minder hinder voor de omgeving te vervangen: het IPK, oftewel Innovatiepartnerschap Kademuren. Kade 2.020 hapte toe, met een radicaal nieuw concept: EZ Flow.
Toen we zagen dat de gemeente een innovatietraject opstartte voor de vervanging van de kademuren, moesten wij daar natuurlijk wat mee”, zegt projectmanager Kade 2.020 Stephan Laaper. “We werken veel in Amsterdam, het was een urgent probleem dat opgelost moest worden, en wij zijn techneuten. Dan word je getriggerd door zo’n uitdaging. Zeker in zo’n innovatiepartnerschap, daar moet je echt je expertise inbrengen om je te onderscheiden.”
Dus ging Stephan met zijn bedrijf, het ingenieursbureau Sweco, op zoek naar partners om samen als combinatie de aanbesteding te winnen en deze enorme uitdaging aan te gaan. “Dat lukt je niet in je eentje,” vertelt hij, “daar heb je meer expertise voor nodig.” Uiteindelijk vormden ze de combinatie Kade 2.020 samen met de bouwbedrijven Oosterhof Holman en CMD, en ingenieursbureau Strackee. Samen met twee andere combinaties, Koningsgracht en G-kracht, hebben ze de aanbesteding gewonnen en konden ze in april 2020 beginnen aan het grote avontuur.
EZ Flow
“De uitvraag was om de kademuren twee keer zo snel, een stuk goedkoper en met veel minder hinder te vervangen”, vertelt Stephan. “Dus hoe los je dat dan op? Hoe bouw je een nieuwe kademuur zonder de hele straat te hoeven openhalen, zonder de gracht te stremmen met een bouwput? En hoe doe je dat zo snel, slim en efficiënt mogelijk?”
Het concept van Kade 2.020, EZ Flow, is een heel krachtige oplossing, volgens Quirijn de Rijke. Quirijn begeleidt sinds 2 jaar het project vanuit de gemeente als technisch manager. “Ik ben ingestapt tijdens de afronding van het Voorlopig Ontwerp”, vertelt hij. “Wat ik aantrof was een oplossing die even simpel als elegant is. In feite heeft Kade 2.020 het ontwerp van een traditionele kade met een-L-wand omgedraaid. De betonnen vloer van de constructie staat nu niet in de grond landinwaarts richting de huizen, maar in het water richting de gracht. Daardoor heb je veel minder impact op de bereikbaarheid van de kade, je hoeft niet aan de kabels en leidingen in de kade te komen, en je kunt ook de meeste bomen aan de kade behouden. Die kunnen tijdens de werkzaamheden blijven staan.”
Techniek Kade 2.020
Kade 2.020 noemt hun oplossing EZ-flow (spreek uit als ‘Easy Flow’).Het is eigenlijk een omgekeerde L-wand: de voet van de wand staat niet in de grond achter de kademuur richting de huizen, maar vóór de kademuur, schuin aflopend in het water. Die vloer wordt bevestigd aan funderingspalen die vooraf diep in de bodem worden geschroefd, tot in de tweede zandlaag. In het oorspronkelijke ontwerp leek de constructie op een Z, vandaar de naam.
Kade 2.020 vervangt de kade stapsgewijs, en zorgt zo voor minimale impact op de omgeving. De kademuur wordt niet in één keer over de hele lengte vervangen, maar in veel kleinere vakken. Vanaf één werkponton op het water wordt telkens in 2 staffels 10 meter kademuur vernieuwd.
Elk prefab kade-element is 5 meter breed. Achter de kademuur wordt een ontlastsleuf gegraven van 5 meter breed en 50 cm diep. De wortels van bomen worden zoveel mogelijk ontzien en vervolgens afgedekt. Door dit zeer beperkte graafwerk is het risico op zettingen van de omliggende grond en bebouwing zeer klein.
Vervolgens worden er twee buispalen door de bestaande kademuur geboord en vier buispalen onder water in de bodem voor de kademuur. De buispalen worden tot 20 meter onder het wateroppervlak in de tweede zandlaag geboord.
Daarna wordt een plak aan de voorkant van de bestaande kademuur gezaagd. Op de buispalen komen stelbare opzetstukken. Hierop wordt het prefab kade-element aangebracht. Dat gebeurt met de Krachtpatser, een krachtig vaartuig dat de elementen van soms wel meer dan 20 ton kan vervoeren en manoeuvreren. Als twee opeenvolgende elementen op hun plek zitten worden deze onderling gekoppeld. Daarna wordt de voorkant van het element ter plekke opgemetseld - ook onder water, door gebruik te maken van een kleine droogbak. Een gat in de kadewand onder water zorgt voor uitwisseling van gracht- en grondwater.
De methode werkt snel (5 meter per week), zorgt voor weinig geluidsoverlast en is trillingsvrij. Bovendien is er maar heel weinig ruimte achter de bestaande kademuur nodig. Hierdoor kunnen bomen en kabels en leidingen in de meeste gevallen ongemoeid blijven, en kan de weg openblijven voor verkeer.
In deze animatie wordt de techniek in detail uitgelegd: Kade 2.020 | EZ-flow fasering (youtube.com)
Goede samenwerking
Behalve een mooi, innovatief ontwerp trof Quirijn ook een prettige, goed lopende samenwerking met Kade 2.020 en ook onderling met de 2 technisch managers die de andere 2 oplossingen begeleidden. “Normaal is de relatie tussen opdrachtgever en opdrachtnemer heel erg wij – zij, maar hier was het echt een samenwerking. We hebben ook steeds samen gezocht naar manieren op de oplossing verder te brengen en te optimaliseren.”
“En ook de kennisuitwisseling met de andere 2 combinaties was heel waardevol”, vult Stephan aan. “We komen maandelijks bij elkaar om allerlei zaken te bespreken: de samenwerking, innovaties, randvoorwaarden in de omgeving en ook technische issues. De mindset is van het begin gericht op het slagen van alle drie de innovaties binnen het innovatiepartnerschap en elkaar daarbij ook te helpen waar dat kan.”
Kritische technieken
Het innovatietraject is ingedeeld in 3 fasen: een voorlopig ontwerp waarbij rekenkundig wordt aangetoond dat het concept in theorie werkt, de ontwikkeling van een prototype waarbij een aantal cruciale technieken ook in het veld wordt getest, en uiteindelijk een pilot, waarin de oplossing wordt toegepast op een bestaande kade in de Amsterdamse binnenstad.
Een van de kritische technieken die Kade 2.020 moest uittesten in de tweede fase was de verbinding van de funderingspalen met de nieuwe kademuur. “Bij zo’n innovatie loop je tegen een hoop dingen aan die je nog niet weet”, vertelt Stephan. ”We hebben een element dat we onder water verbinden met een paal. Hoe ga je dat nou doen? Ons oorspronkelijke idee van een verbinding met demontabele bouten bleek toch te risicovol. Uiteindelijk zijn we buiten ons eigen werkveld gaan kijken naar de installatie van windmolens offshore. Zo zijn we uitgekomen op een natte knoopverbinding met een speciaal soort grout: sikagrout type 3620”
“Die verbinding is echt een ding waar we met elkaar aan hebben zitten puzzelen”, vult Quirijn aan. “Met gebruik van dat speciale sikagrout zou die sterk genoeg moeten zijn, maar wat geldt voor kolommen van 3 meter hoog onder zee, geldt dat ook voor een stukje van 30 cm in de gracht? Dus hebben we het in een lab in Eindhoven laten testen, en voilà, het voldoet ruimschoots.”
Behoud van bomen
Behalve het finetunen van de techniek kom je bij de ontwikkeling van een prototype ook andere uitdagingen tegen, die bijvoorbeeld te maken hebben met aanvullende eisen of nieuwe regelgeving. Stephan: “Denk bijvoorbeeld aan regulering voor hijswerkzaamheden, of het behoud van bomen. Dat laatste was in eerste instantie geen harde eis, maar een ambitie. Maar als het dan toch wenselijk blijkt om zoveel mogelijk bomen te behouden, wat betekent dat dan voor je ontwerp? Wat zijn de krachten die zo’n boom uitoefent op jouw kade, en wat voor invloed heeft bijvoorbeeld de wind op de bomen en de kade? Dat moet je dan allemaal opnieuw bekijken.”
Pilot
Nadat er groen licht was voor het prototype, kon Kade 2.020 door naar de laatste fase van het innovatietraject: de pilot. Hiervoor gingen ze aan het werk aan de Lijnbaansgracht, om de hoek bij de Elandsgracht tegenover de Europarking. “We hebben de pilot bewust gebruikt om de oplossing goed uit te testen. Hoe gaat het, en wat kan er beter? We hebben ook regelmatig even stilgestaan om te leren, bijvoorbeeld om met duikers te kijken of die natte knoopverbinding ook echt werkt zoals we het bedacht hadden.”
“Er zijn ook camera’s op de pontons geïnstalleerd om te zien welke kraan of machine wanneer aan het werk is en wanneer hij stilstaat”, vult Quirijn aan.” Zo hebben we geanalyseerd hoe we het proces nog efficiënter kunnen maken.” Stephan: “Het effect daarvan is dat we nu met een ponton minder werken, en ook sneller doordat we de twee werkstromen met de funderingsmachine en de graafmachine hebben ontkoppeld.”
Omgeving
Die snelheid werkt ook weer door in minder hinder voor de omgeving. ”Hoe sneller we werken, des te eerder we klaar zijn, dat is ook minder hinder”, legt Stephan uit. “En verder is de overlast voor bewoners en ondernemers ook tot een minimum beperkt. Een van de activiteiten die relatief veel geluid maken is het afzagen van een stuk van de bestaande kademuur. Daar hebben we proeven mee gedaan. Wat blijkt? We produceren minder geluid dan de stad zelf. Een leuke anekdote is misschien wel dat een van de bewoners op een bijeenkomst vroeg wanneer we nou gingen beginnen, terwijl we al 3 weken bezig waren.”
“En het openhouden van de rijbaan is ook goed gelukt”, vertelt Quirijn. “Behalve een keer vanwege een klein risico met het mogelijk schuiven van de oude tafelvloer, en een keer een zinkgat waar een brandweerwagen in is gereden. Maar dat zijn toch incidenten. Het zinkgat was bovendien niet veroorzaakt door de werkzaamheden. Je hebt tenslotte te maken met een slechte kademuur, dus dat kan gebeuren.”
Doorontwikkeling
Stephan en Quirijn verwachten dat het werk aan de Lijnbaansgracht er in juni op zit. Daarna kijken de twee partijen hoe ze met elkaar doorgaan in de volgende fase. “Dat is een vervolg van de samenwerking waarin Kade 2.020 dan met deze methode de komende 4 jaar kades in de binnenstad gaat vervangen”, zegt Quirijn. “Vóórdat we doorgaan naar de volgende fase is er wel nog een evaluatie en een eindtoets. Maar dat ziet er wat ons betreft gewoon goed uit.” Stephan ziet het vervolg ook positief in. “Technisch gezien zijn we er denk ik wel uit, we kunnen onze beloftes van boombehoud en het openhouden van de rijbaan nakomen, en met de prijs komt het volgens ons ook wel goed.”
Maar dat wil niet zeggen dat ze zijn uitgeleerd bij Kade 2.020. “We blijven doorgaan met optimaliseren. Hoe goedkoper en efficiënter we kunnen werken, hoe beter we in de markt staan”, zegt Stephan. “Daar zijn we nu al druk mee bezig. We werken bijvoorbeeld aan laadpunten voor elektrisch varen, we kijken naar het hergebruik van de metselstenen die we afzagen, met PK Waterbouw zorgen we dat het funderingshout dat we slopen hergebruikt wordt, en met Liander zijn we in gesprek over de ontwikkeling van een speciale kabelkoker.”
“En hoe meer kades Kade 2.020 aanpakt, hoe beter ze zullen worden”, vult Quirijn aan. “De snelheid en efficiëntie gaan omhoog, en de foutmarges worden steeds kleiner. En dat is natuurlijk ook heel wat waard voor de gemeente. Bovendien hebben ze een heel flexibele methode in handen. Je kunt ‘m ook inzetten voor kleine stukjes kademuur, en je kunt ‘m zelfs inzetten voor renovatie.” Stephan valt hem bij: “Zo zorg je dat de constructie de komende tijd veilig is, en kun je een aantal jaren later terugkomen om de volledige constructie te vervangen. Dan heb je ook geen kapitaalvernietiging.”
-
Kastje op de muurTechniek
Deel jouw mening