De zeven stuwen waarmee het waterpeil in de Maas tussen Borgharen en Lith gereguleerd wordt, zijn allen toe aan groot onderhoud dan wel vervanging. Een flinke operatie voor Rijkswaterstaat (RWS), te meer daar het meestal (rijks)monumenten betreft en elke locatie met veel omgevingsmanagement gepaard gaat. De stuw bij Grave bleek na inspecties in dermate slechte staat te zijn, dat dit deelproject vijf jaar naar voren werd gehaald. Samen met aannemerscombinatie Mourik Swarco (CMD), bestaande uit Mourik Infra B.V. en SWARCO Nederland B.V., is er een versneld renovatieproces in gang gezet. Zo zijn dit jaar de jukken en schuiven al vervangen. Volgend jaar staat de vervanging van de aandrijvingen, bedienings- en besturingsinstallatie en kraanwagen gepland.
Sinds RWS tussen 1915 en 1942 zeven stuwen heeft aangelegd in de regenrivier de Maas, is deze vaarweg in Nederland doorgaans het hele jaar door bevaarbaar. In de tocht naar de Noordzee overbrugt de Maas zo’n 45 meter hoogte en dat wordt in zeven stuw-sluiscombinaties stapsgewijs opgevangen. De stuwen worden bij hoogwater gestreken (weggehaald). Daarbuiten wordt zoveel mogelijk een afgesproken waterstand in de verschillende stuwpanden gehanteerd. Zo blijft de Maas bevaarbaar. Om het functioneren van deze belangrijke waterbouwkundige werken te blijven garanderen, worden de stuwen (Grave, Sambeek, Belfeld, Roermond, Linne, Lith en Borgharen) gerenoveerd en op (heel) lange termijn vervangen.
In het oorspronkelijke programma was de stuw bij Grave (1926) pas aan de beurt in 2028. “We zijn echter door de realiteit ingehaald, toen bij nadere inspecties haarscheuren bleken te zitten in de jukken die de schuiven dragen”, vertelt Paul Uijlenbroek, omgevingsmanager van RWS voor het Prestatiecontract waar alle zeven stuwen onder vallen. “Daarom is dit deelproject naar voren gehaald voor een versnelde vervanging van de jukken en schuiven. Grave is complex en bijzonder omdat het tegelijk een stuw, sluis en verkeersbrug is en alle onderdelen op elkaar inwerken. De brug verbindt de regio Nijmegen en de gemeente Land van Cuijk en wordt veel gebruikt door schoolgaande jeugd en agrariërs. Afsluiten betekent 40 minuten omrijden, dus dat was geen optie. Qua werkomgeving is het ook uitdagend. Sterke stroming door een hoge waterafvoer via de Maas door de stuw is sowieso lastig werken en kent een hoog risicoprofiel. En het werkeiland voor de keten en de opslag loopt bij een Maasafvoer van meer dan 2.000 m3/s onder water. Voor alle situaties lag een draaiboek klaar voor demobiliseren of zelfs het volledig ontruimen van de bouwplaats.”
Volgens de Rijksdienst voor het Culturele Erfgoed (RCE) is sluis- en stuwcomplex Grave een rijksmonument ‘van algemeen belang’. Daarin zat voor aannemerscombinatie Mourik Swarco (CMD) een extra uitdaging, aldus Ivo Thuijls, Projectleider namens Mourik Infra B.V., die kort het stuwmechanisme toelicht: “De stuw van Grave bestaat kort gezegd uit jukken en schuiven. De jukken zijn staanders, die bij deze stuw met een scharnierpunt vastzitten aan de brug en afsteunen op de Maasbodem. De schuiven zitten vast aan de jukken. Deze stand van de schuiven wordt continu aangepast naarmate de Maasafvoer toe- of afneemt. Hiermee wordt een vast waterpeil gerealiseerd wat nodig is voor de scheepvaart. Bij hoogwater, in het geval van stuw Grave bij 1.700 m3/s, dient de gehele stuw te worden gestreken. De schuiven zijn dan al helemaal geopend en bevinden zich boven aan de jukken. De jukken worden door middel van de kraanwagen aansluitend horizontaal tegen de onderkant van de brug getrokken. Hierdoor ontstaat een grote opening waar de scheepvaart dan gebruik van kan maken. Bij deze waterafvoeren is de sluis namelijk gestremd en niet meer bruikbaar voor de scheepvaart.” Stuw Grave werkt met twee stuwopeningen waarin respectievelijk 11 en 9 jukken zitten. Aan ieder juk zitten steeds 3 schuiven waarmee Rijkswaterstaat de waterafvoer reguleert. Eén schuif is goed om 20 m3/s meer of minder water door te laten.
De scheepvaart maakt normaal gesproken gebruik van sluizen om het hoogteverschil te overbruggen. “Bij hoogwater kunnen die niet worden gebruikt”, aldus Thuijls. “Om de scheepvaart dan door te laten, wordt de stuw gestreken. Het is een prachtige techniek van 100 jaar oud, maar met de reken- en veiligheidsregels van nu is grootschalige renovatie geen eenvoudige klus. Zeker ook omdat het beeldbepalende karakter in ere moet worden gehouden gezien het monumentale karakter. De nieuwe constructies en installaties moeten optisch lijken op de oude constructie.”
Om deze complexe opdracht goed aan te vliegen, is vanaf de ontwerpfase intensief samengewerkt tussen verschillende organisatieonderdelen van RWS, CMD en diverse onderaannemers van CMD, waaronder enkele ingenieursbureaus. “RWS heeft CMD gevraagd om een sturende rol te nemen in het hele proces”, vervolgt Uijlenbroek. “Er zit veel kennis en kunde in de uitvoeringswereld. Mourik en Swarco zijn betrouwbare partners die je ook in het engineeringstraject een grote rol kunt toevertrouwen. Zeker bij zo’n complex project met spoed in een kritische omgeving.”
In het voortraject is op alle fronten gezocht naar optimalisaties, zowel in het voortraject, tijdens de uitvoering als in het gebruik van de stuw. Thuijls: “Je ontwerpt en bouwt in feite een slimmere, sterkere en veiligere stuw met nieuwe jukken, schuiven, jukaandrijvingen, schuifaandrijvingen, kraanwagen, bediening en besturingsinstallatie, die Arboveilig is en aan de CE-normen voldoet, maar die ook bijna exact lijkt op de monumentale oude stuw. Zo is de constructie stijver gemaakt, is de bediening van de stuw deels geautomatiseerd en Arboveilig gemaakt voor bediening en onderhoudspersoneel en zijn er ruimten bedacht om deze nieuwe technieken onder te brengen. Elk juk krijgt aan de achterzijde zijn eigen geautomatiseerde aandrijving, waardoor de kraanwagen minder hoeft te doen. Dat betekent visueel een bescheiden aantasting, maar functioneel een enorme winst. Daarmee kan de stuw namelijk met drie mensen sneller volledig en veilig worden gestreken of gezet, met minder risico’s. In de oude situatie waren daar zeven mensen voor nodig. Dit is van groot belang aangezien het strijken en zetten altijd gebeurt bij slechte weersomstandigheden. We hebben de bedienaars dan ook intensief betrokken bij het ophalen van eisen en het ontwerp. Het mooie is dat ondanks alle aanpassingen het verschil in aanzicht met de oude stuw nauwelijks opvalt.”
Het vervangen van de jukken is binnen de contractuele mijlpaal van eind 2024 gelukt. “Over deze mijlpaal waren we in het begin van het werk nogal sceptisch, gezien de complexiteit en omvang van het werk gecombineerd met alle omgevingsinvloeden zoals het risico op een hoge Maasafvoer”, bekent Thuijls. “De grote winst is hier geboekt door de kracht van het gehele projectteam. We hebben gewerkt in twee ‘treintjes’. De doorlooptijd voor de vervanging van een juk is twee weken, maar we hebben een ‘trein’ ontwikkeld zodat twee jukken tegelijk aangepakt konden worden en elke week een juk werd opgeleverd.” Zowel Uijlenbroek als Thuijls zijn erg trots op deze prestatie: “Het is erg mooi als de optimalisaties die het team bedenkt, ook uitkomen. De treintjesaanpak werkte zelfs zo goed, dat we een kleine opgelopen achterstand in konden halen door zelfs twee jukken in één week te plaatsen. Na het plaatsen van een juk met schuiven hebben we samen met RWS de site acceptance test doorlopen, om te controleren of alles staat en beweegt zoals bedoeld. Hierdoor kon het juk met schuiven vervroegd in gebruik worden genomen.”
Momenteel vinden de productie en verdere voorbereidingen plaats van de aandrijvingen en bedienings- en besturingsinstallatie die, als alle jukken en schuiven op hun plaats zitten, gemonteerd en geïnstalleerd worden. Vervolgens komt de nieuwe kraanwagen. “De aandrijvingen vervangen wordt nog spannend”, voorspelt Thuijls. “Dat gebeurt per stuk en dan wordt tijdelijk nog de oude installaties in de stuw gecombineerd met de nieuwe, waarbij de nieuwe ingeregeld moeten worden en de stuw nog steeds moet kunnen blijven opereren. Deze hybride aanpak van oud gecombineerd met nieuw is een hele uitdaging. Volgend jaar heeft de stuw bij Grave in elk geval weer een technische levensduur van 50 jaar. Voor ons is het een leerzaam proces, waarbij we gezamenlijk met Rijkswaterstaat en onze partners een mooie methodiek hebben ontwikkeld die we ongetwijfeld ook in andere projecten willen laten terugkomen. Uiteindelijk doe je het om de klant te ontzorgen en om mooie projecten te realiseren. Dat begint met elkaar vertrouwen en door echt met elkaar samen te werken.”