4 Bijlage 3a Onderzoek realisatie kelder FHM Toornend april 2024

project

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem datum

projectnummer

referentie

29 april 2024

2023.304

AH0377/Gt/Tm

Beperkingen en risico’s realisatie kelder HOF Inleiding Het Frans Hals Museum is gevestigd op twee locaties in Haarlem: de locatie De Hallen ofwel HAL, aan de Grote Markt en de locatie aan het Groot Heiligland, HOF genaamd. De ruimten in HAL voldoen niet aan de functionele en technische kwaliteiten om als volwaardige tweede museumlocatie geëxploiteerd te kunnen worden. Er zijn onder meer knelpunten op het gebied van het binnenklimaat en de maximaal toegestane vloerbelasting die zorgen voor een beperking in de gebruiksmogelijkheden.

Er zijn enkele varianten onderzocht om deze knelpunten op te lossen. Een van de varianten betreft het samenvoegen van HAL in HOF door onder de binnentuin van HOF een ondergrondse bouwlaag te realiseren. Dit plan is bedacht door het architectenbureau BiermanHenket. Het bouwen van kelders in en onder bestaande gebouwen in een binnenstedelijke context is geen alledaags werk, maar ook geen unicum. In theorie is technisch alles mogelijk. De vraag is echter welke beperkingen en risico’s er zijn bij de realisatie van een kelder onder de binnentuin van HOF. In opdracht van de gemeente Haarlem worden in deze notitie de beperkingen onderzocht en de risico’s benoemd. Eerst wordt kort het plan van BiermanHenket beschreven. Vervolgens wordt de omgeving in kaart gebracht en daaruit volgen de beperkingen. De notitie sluit af met aanbevelingen voor nader onderzoek.

Kelderplan De kelder is geprojecteerd onder de binnentuin van het Frans Hals Museum waarbij een zekere afstand tot de buitenmuren wordt gehouden, behalve op twee plekken waar de kelder ondergronds

1/14

wordt aangesloten op het bestaande gebouw. Zie onderstaande afbeelding. Deze aansluitingen worden onder het bestaande gebouw gerealiseerd. Aan de westzijde (bovenzijde afbeelding) van de binnentuin is reeds een kleine, ondiepe installatiekelder aanwezig.

Figuur 1 Nieuwe kelder (BiermanHenket)

De nieuwe kelder krijgt een vrije hoogte van 6 meter. Daarboven is een ruimte geprojecteerd met een hoogte van 1 meter voor installaties. Voor de vloerconstructie, de dakconstructie en het daarop liggende grondpakket moet bij elkaar circa 2 meter worden gerekend. Dat betekent dat de bouwput een diepte van minimaal 9 meter krijgt. Zie doorsnede.

Figuur 2 Doorsnede nieuw (BiermanHenket)

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

2/14

Realisatie van de nieuwe kelder opvangconstructie aansluitingen Het realiseren van een nieuwe kelder volgt een aantal essentiële stappen. De nieuwe kelder sluit op twee plekken aan op, of beter gezegd onder het bestaande gebouw. Het niveau van de nieuwe kelder ligt dieper dan het aanlegniveau van de fundatie van het bestaande gebouw. Dat betekent dat de bestaande bouw op die positie wordt ondergraven, dat de fundatie niet meer draagt en daarom voor het ontgraven opgevangen moet worden. Door de bestaande fundatie te beoordelen, kan de constructeur vaststellen welke ondersteuningsmaatregelen nodig zijn om het bestaande gebouw te ondersteunen. De opvangconstructie bestaat waarschijnlijk uit nieuwe funderingspalen die naast het gebouw worden geplaatst. Daarover worden stalen balken geschoven die het bestaande gebouw plaatselijk ondersteunen voordat de ondergraving start. De nieuwe palen hebben een tijdelijke functie, maar blijven hoogstwaarschijnlijk permanent staan. De palen hoeven niet geheid te worden, ze kunnen ook geboord worden. Het aanbrengen van de stalen balken vraagt om veel vrije werkruimte. damwand Nadat de opvangconstructie is gerealiseerd, wordt er een damwand in de grond ingebracht.

Een damwand dient om de horizontale water- en gronddruk op te vangen tijdens de opgravingsfase en zorgt na het ontgraven en leegpompen voor een relatief droog werkterrein binnen de bouwput. Damwanden kunnen zowel tijdelijk als permanent toegepast worden. Permanente damwanden worden meestal onderdeel van de kelderconstructie. Tijdelijke damwanden worden door te trekken of te trillen uit de grond gehaald zodra ze hun functie hebben verloren. Daarvoor zijn grote en zware machines nodig en moet er voldoende werkruimte zijn. Het trekken en trillen veroorzaakt veel overlast en kans op schade. Het ligt gezien de situatie voor de hand om permanente damwanden toe te passen.

Damwanden worden van hout, staal of beton gemaakt. Er zijn verschillende technieken om deze in te brengen zoals heien, trillen, drukken of in de grond vormen. De keuze voor het materiaal en de techniek hangt af van bodemgesteldheid, grondwaterstanden, benodigde sterkte, duurzaamheid, toegankelijkheid en bereikbaarheid van de bouwplaats. Om dat te bepalen is bodemonderzoek nodig. Dat geschiedt in eerste instantie in de vorm van dossieronderzoek. De gemeente houdt alle onderzoeksresultaten en metingen uit peilbuizen bij in een database. Wanneer er weinig of geen onderzoeksresultaten in de nabijheid van het museum beschikbaar zijn en wanneer de resultaten afwijken,

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

3/14

bijvoorbeeld in overgangsgebieden, wordt het bodemonderzoek ter plekke uitgevoerd. Dat gebeurt in elk geval wanneer het definitieve bouwputadvies wordt opgesteld. Het analyseren van de gegevens uit het dossieronderzoek of uit het bodemonderzoek en het trekken van conclusies daaruit, is voorbehouden aan specialisten, zoals geotechnici.

Als vuistregel heeft een ongestempelde betonnen of stalen damwand circa 2/3 lengte ondergronds nodig om de vereiste tegendruk te leveren. Bij een kelder van 9 meter diep is de damwand dus circa 27 m lang. De lengte kan worden verkort door de damwand horizontaal te stempelen en door schuin aangebrachte trekankers te plaatsen. De meeste technieken vergen grote en zware machines en werkruimte.

Figuur 3 Stalen damwand (Wiertsema & Partners)

Figuur 4 Betonnen damwand (ToornendPartners)

Het toe te passen type damwand wordt bepaald door de locatie en door de bodemgesteldheid. Met behulp van een bodemonderzoek worden de bodemgesteldheid en de grondwaterstanden vastgesteld. Aan de hand daarvan, samen met alle andere relevante omgevingsfactoren zoals de omliggende gebouwen, wordt het bouwputontwerp opgesteld.

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

4/14

het maken van de bouwput

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Fase 5

Fase 6

Figuur 5 Illustratie fasering kelderbouw (COB)

De gesloten damwanden vormen de bouwkuip. Binnen de bouwkuip wordt de kelder gerealiseerd. Daarvoor moet de bouwkuip worden leeggemaakt. Dat betekent dat de grond stapsgewijs verwijderd moet worden. De kelder kan ‘in den droge’ of ‘in den natte’ worden gemaakt. Voor beide technieken bestaan er beproefde uitvoeringsmethodes. In hoeverre er water in de bouwkuip staat, is afhankelijk van de grondopbouw. Die wordt onderzocht in het bodemonderzoek. Het overtollige water wordt grotendeels geloosd en gedeeltelijk naast de bouwkuip in de bodem teruggebracht om de grondwaterstand in de omgeving niet te verstoren. Hiervoor wordt een bemalingsplan opgesteld. De bemaling vergt direct rondom de bouwput ruimte, maar de pompen en de aggregaten daarvoor kunnen op enige afstand van de bouwput worden opgesteld, verbonden met waterslangen.

Figuur 6 Soorten bemalingen (Van der Haar Bronbemaling)

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

5/14

Voor het ontgraven van de bouwput wordt een ontgravingsplan opgesteld, inclusief de locatie van de uitgraving, de methode van verwijdering en de benodigde veiligheidsmaatregelen. Voor het ontgraven van grote hoeveelheid grond, wordt een graafmachine gebruikt. De machine moet droog worden opgesteld. Bij een kleine bouwput staat de graafmachine ernaast, bij een grote bouwput graaft de machine zichzelf ‘naar beneden’ tot de grondwaterstand. Daarna wordt de machine op een ponton geplaatst.

Figuur 7 Graafmachine op een ponton (A16 Rotterdam)

Figuur 8 Graafmachine (SMT)

De natte, modderachtige grond moet direct worden afgevoerd met behulp van vrachtwagens. Er is op locatie geen ruimte om de grond op te slaan. Er moet uitgezocht worden hoe de grond vanuit de bouwkuip naar de vrachtwagen getransporteerd kan worden en waar de opstelplaats voor de vrachtwagen is. Omdat het een continu proces is, zijn er vaak twee wagens ter plaatse. funderingspalen Bij een kelder op een locatie met mogelijk hoge grondwaterstanden worden trekpalen toegepast die aan de toekomstige keldervloer worden verbonden om opdrijven te voorkomen. Vanwege de locatie ligt het niet voor de hand om prefab betonnen funderingspalen toe te passen. Deze moeten namelijk

Figuur 9 Prefab heipalen (De Waal)

Figuur 10 Betonpalen (Betonhuis)

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

6/14

worden geheid. Een alternatief is in de grond gevormde palen. Deze worden geboord en zijn veelal grond verdringend. Beide technieken vragen om grote, zware machines en werk- en opslagruimte. De palen worden meestal vanaf een ponton aanbracht na de ontgraving van de bouwkuip.

onderwaterbeton Na het ontgraven wordt onderwaterbeton aangebracht als afsluitende laag. Deze laag zorgt ervoor dat de bouwkuip leeggepompt kan worden. Het is niet de constructieve vloer. Onderwaterbeton is een techniek waarbij een deel van de kelderconstructie onder het grondwaterpeil wordt gebouwd. Het mengsel voor onderwaterbeton wordt aangevoerd met betonmixers en gelost in een betonpomp. Het storten van beton is een continu proces dat niet onderbroken mag worden. Daarom staan er vaak meerdere betonmixers klaar. De grootste betonpomp heeft een reikwijdte van 58 meter en reikhoogte van 62 meter. Hiermee kunnen lange afstanden overbrugd worden.

Figuur 11 Transport betonmengsel met betonmixers (BouwOort )

Figuur 12 Betonpomp 51 m gieklengte (Paesen)

kelderwanden plaatsen Als de bouwkuip droog is, worden de kelderwanden gerealiseerd. De kelderwanden dienen, eventueel in combinatie met de permanente damwanden, als constructieve ondersteuning, stabiliteit, waterdichtheid en bescherming tegen externe krachten zoals gronddruk, waterdruk en belastingen. Kelderwanden in een natte bodem worden voornamelijk gerealiseerd met ter plaatse gestort beton.

De kelderwand wordt minstens 7 meter hoog. Vloeibaar beton drukt tegen de bekisting. Een hoogte van 7 meter vraag om een zware, sterke bekisting. Voordat de bekisting wordt gesloten, moeten eerst de wapening en de instortvoorzieningen voor de installaties worden aangebracht. Vanwege de be-

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

7/14

perkte werkruimte wordt de wapening buiten de bouwplaats op maat gemaakt. Voor de gestorte betonwanden wordt het betonmengsel gestort via een stortkoker of leidingen net als bij onderwaterbeton. Dus hier zijn ook vrachtwagens en een betonpomp nodig voor het vervoeren en storten van het beton. Daarnaast is er ook een hijskraan nodig voor het hijsen van de wapeningen en bekistingen. dakvloer De dakvloer wordt waarschijnlijk opgebouwd uit geprefabriceerde betonnen vloerplaten waarover een betonlaag wordt aangebracht om samenhang en sterkte te verkrijgen. In de kelderbak worden steigers geplaatst die fungeren als tijdelijke ondersteuning voor de dakvloer. Hiervoor is een grote hoeveelheid steigermateriaal nodig. Voor het inbrengen van het steigermateriaal en het plaatsen van de betonnen vloerplaten is langdurige inzet van een grote hijskraan nodig die, rekening houdend met het hijsgewicht, een reikwijdte heeft van ruim 50 m tot 60 m, afhankelijk van de opstelpositie. afwerking van de kelder Daarna vindt de afwerkingsfase plaats. Deze fase omvat het plaatsen van isolatie, vloer- en wandafwerking, installaties zoals verlichting en ventilatie en esthetische elementen. Voor deze fase zijn er ook wagens nodig voor het vervoeren en plaatsen van elementen en materialen.

Door de beperkte ruimte voor het opslaan van materialen en elementen, moeten er meerdere keren materialen en elementen vervoerd worden wanneer het nodig is.

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

8/14

Omgeving Het bouwen van een kelder in een stedelijke omgeving brengt verschillende uitdagingen met zich mee. Veelvoorkomende knelpunten zijn beperkte werk- en opslagruimte, toegankelijkheid, bestaande infrastructuur en omgevingsfactoren. Hieronder is de omgeving rond Frans Hals Museum HOF in een kaart gebracht om deze uitdagingen te beschrijven.

14

15

1

5

Groot Heiligland

2

3

4

6

Figuur 13 Bestaande plattegrond begane grond FHM (BiermanHenket) met verwijzing naar de foto’s hierna

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

9/14

2,7 m 1,8 m

3,7 m

Foto 1: Groot Heiligland

Foto 2: Groot Heiligland - zijpoort

3,8 m

2,7 m

2,4 m

1,8 m

Foto 3: Groot Heiligland - hoofdentree

Foto 4: Groot Heiligland - zijpoort

2,7 m 3,7 m

Foto 5: Groot Heiligland

Foto 6: Nieuw Heiligland

1,9 m 3,6 m

Foto 7: Nieuw Heiligland

Foto 8: Klein Heiligland

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

10/14

3,7 m 3,2 m

Foto 9: Klein Heiligland - steeg

Foto 10: Klein Heiligland - poort

2,3 m 4,1 m

1,8 m

Foto 11: Klein Heiligland - zijpoort

Foto 12: Klein Heiligland

Foto 13: Klein Heiligland

Foto 14: Gasthuisvest - steeg

Foto 15: Gasthuisvest Op de foto’s hierboven zijn de straten rond het museum en de ingangen van het museum in beeld gebracht met de afmetingen. De beperkte ruimte op en rond de bouwplaats op deze locatie is een uitdaging voor de toegankelijkheid. Omdat de kelder in de tuin is geprojecteerd met een beperkte afstand tot de gevels, is er weinig of geen plaats in de tuin beschikbaar voor werk- en opslagruimte. Daarom

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

11/14

zal er veel gewerkt worden met prefabmaterialen en just in time delivery. De binnenplaatsen kunnen mogelijk gedeeltelijk worden gebruikt voor opslag, maar dat betekent dat veel materiaal door het museumgebouw wordt getransporteerd met vorkheftrucks en paletwagens. Het museum heeft geen eigen bouwterrein waar de vrachtwagens kunnen lossen. Dat betekent dat de straten rondom het museum gebruikt worden voor laden en lossen en voor het tijdelijk opstellen van hijsmaterieel.

Vanuit de openbare weg zijn er vijf min of meer directe toegangen tot de binnenplaatsen die bij het museum horen, namelijk de zijpoort aan het Groot Heiligland (foto 2), de hoofdentree (foto 3), een steeg naar het Klein Heiligland (foto 9), de grotere poort aan het Klein Heiligland (foto 10) en een steegje vanuit de Gasthuisvest (foto 14). De steegjes zijn erg smal en daarom niet geschikt als logistieke transportroutes voor de bouw. De steegjes worden bovendien ook door de bewoners van de naastgelegen panden gebruikt.

Tijdens de bouw zullen de straten rondom het Frans Hals Museum regelmatig overdag afgesloten moeten worden. Dit levert beperkingen op voor de omwonenden en voor de bereikbaarheid van hulpdiensten. De Gasthuisvest is een belangrijke doorgaande verbindingsweg om het centrum. Het tijdelijk afsluiten daarvan voor het lossen en hijsen van materieel en bouwmateriaal zal niet of zeer beperkt worden toegestaan. Het afsluiten van het Groot Heiligland zal naar verwachting minder overlast veroorzaken dan het afsluiten van het Klein Heiligland, gezien het lagere aantal betrokkenen. De gemeente kan de haalbaarheid hiervan beter inschatten.

Het is noodzakelijk om uit te zoeken en een plan op te stellen in samenwerking met het omgevingsmanagement, verkeersregelaars en aannemer om voldoende ruimte te creëren voor de bouwwerkzaamheden voor het bouwen van de kelder.

Er is ook nog tijdelijke opslag nodig voor bouwmaterialen en machines, werkruimte voor het UTApersoneel op de bouw, schaft- en kleedgelegenheid voor de bouwvakkers en parkeergelegenheid. Een deel ervan kan worden opgelost in het museumgebouw. De binnenplaatsen kunnen worden gebruikt voor beperkte opslag van materiaal en mogelijk als opstelplaats voor een vaste torenkraan.

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

12/14

Een vaste torenkraan zou mogelijk opgesteld kunnen worden op de binnenplaats aan het Klein Heiligland. Wanneer de giek ervan niet voldoende reikwijdte heeft, zal er regelmatig behoefte zijn aan een extra hijskraan die op het Groot Heiligland wordt geplaatst.

Risico’s Naast de hiervoor omschreven knelpunten zijn op dit moment nog andere risico’s te benoemen. -

Er is kans op verontreinigde grond waardoor de afvoer ervan kostbaarder wordt. Milieutechnisch onderzoek kan hierover uitsluitsel geven.

-

Er is kans op archeologische vondsten waardoor de planning uitloopt. Een verkennend bodemonderzoek kan hierover uitsluitsel geven.

-

Er kunnen oude funderingsresten worden aangetroffen waardoor de planning uitloopt. Vroeger werden oude gebouwen meestal tot de fundering gesloopt om er nieuwe gebouwen voor terug te bouwen, soms met hergebruik (duurzaamheid avant la lettre) van de bestaande fundering en materialen. Bouwhistorisch dossieronderzoek kan hiervoor een indicatie geven.

-

Er kunnen zich verborgen gebreken manifesteren tijdens de bouw als er wordt geheid, getrild of als de grondwaterstand fluctueert. Bouwtechnisch onderzoek naar de staat van de gebouwen en de omgeving kan hierover uitsluitsel geven.

-

De beperkte ruimte voor de bouwplaats is een risico voor het bestaande museumgebouw omdat het materieel manoeuvreert. Hiervoor moeten werkprotocollen worden opgesteld.

Aanbeveling Het realiseren van een kelder in de binnentuin van het Frans Hals Museum is vanuit technisch oogpunt waarschijnlijk mogelijk. De omgeving levert de nodige beperkingen op voor de aan- en afvoer van het in te zetten materieel en de toe te passen bouwmaterialen. Het in te zetten materieel vraagt om werkruimte. Deze ruimte kan maatgevend worden voor de afstand tussen de gevels aan de binnentuin en de bouwkuip. Welke machines ingezet kunnen worden, rekening houdend met die beperkingen, moet nader worden onderzocht door een deskundige op dat gebied. De bevindingen van de veiligheidsdeskundige zijn bepalend voor de vervolgstappen. Als de veiligheidsdeskundige tot de conclusie komt dat het in te zetten materieel veilig ter plaatse kan komen, dan is de grootste hobbel genomen. Daarom wordt aanbevolen om de veiligheidskundige opdracht te geven voor een verkennend onderzoek en zijn bevindingen te rapporteren.

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

13/14

Alleen na een positieve conclusie van de veiligheidsdeskundige is het zinvol om de technische risico’s verder in kaart te brengen. Voor specifieke risico’s is nader geotechnisch en hydrologisch onderzoek nodig en de inbreng van experts op het gebied van grondmechanica. Dan wordt ook een uitgebreidere risicoanalyse gemaakt.

Noot De afbeeldingen van figuur 3 tot en met 12 geven een beeld van de aard en omvang van het werk en het toe te passen materieel. De afbeeldingen hebben verder geen relatie met het project Frans Hals Museum.

Grote Verbouwing Frans Hals Museum, Haarlem – HOF - Kelder – 2023.304/AH0377/Gt/Tm

14/14