SYMPOSIUM - MixedMedia-Konzepts

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S Y M P O S I U M Vier besondere Talquerungen als Beispiele Großbrücken und ihre Herstellungsverfahren � � � von Manfred Becker Am Beispiel der im Zuge der Bundesautobahn A 38 Göttingen–Halle/ Leipzig realisierten Friedetalbrücke, der im Rahmen des sechsstreifi gen Ausbaus der Bundesautobahn A 3 bei Waldaschaff zu errichtenden Kauppenbrücke sowie der beiden auf der Eisenbahnneubaustrecke Ebensfeld–Erfurt liegenden ÜberführungsbauwerkeGrümpentalbrücke und Talbrücke Weissenbrunn beschreibt dieser Beitrag die Charakteristika bei der Herstellung von Großbrücken, und zwar vom Entwurf bis zum gewählten Bauverfahren. 1 Friedetalbrücke 1.1 Einleitung Die Friedetalbrücke war eine der letzten Straßenbrücken der Verkehrsprojekte Deutsche Einheit. Sie überführt die Bundesautobahn BAB A 38 von Bau-km 51+235 bis Bau-km 51+720 über das Friedetal. Kennzeichnend für ihre Errichtung waren schwierige Gründungsverhältnisse und eine kurze Bauzeit. Am 22. Dezember 2009 wurde dieser Abschnitt dem Verkehr übergeben. 1.2 Bauwerksentwurf Die Friedetalbrücke liegt am südlichen Rand über dem Schachtfeld Sollstedt des gleichnamigen ehemaligen Kalibergwerkes. Der in Tiefen zwischen 600 m und 800 m umgegangene Kalisalzabbau wurde 1990 eingestellt, Folgeerscheinungen sind anhaltende Einsenkungen der Geländeoberfl äche über den Grubenfeldern sowie seismische Ereignisse infolge plötzlichen Spannungsabbaus im Deckgebirge. Die Bergsenkungsprozesse wirken sich an der Oberfl äche in Form von sehr fl achen Mulden aus, wobei es sich um weiträumige, langsam ablaufende Bewegungen handelt. Februar 2010 | BRÜCKENBAU 1 Trassenführung © Kinkel + Partner 2 Entwurfsplanung: Grundriss © Kinkel + Partner 3 Entwurfsplanung: Ansicht © Kinkel + Partner 4 Entwurfsplanung: Querschnitt © Kinkel + Partner 56
57 Im Untergrund stehen Festgesteinsformationen des Oberen und Mittleren Buntsandsteins in Form von Wechsellagerungen aus Ton-, Schluff-, Gips- und Sandstein an. Die Gipse im Oberen Buntsandstein unterliegen der Auslaugung, so dass am Bauwerkstandort zusätzlich einerseits mit sehr langsamen, fl ächenhaften und andererseits mit plötzlichen, örtlich begrenzten Geländeeinsenkungen, sogenannten Erdfällen, gerechnet werden muss, die laut Baugrundgutachten mit einem maximalen Durchmesser von 4,00 m anzunehmen sind. Die Ausschreibung sah einen einteiligen Verbundquerschnitt vor, der als Durchlaufträger mit den Stützweiten 55 m, 65 m, 80 m, 135 m, 90 m und 65 m bei einer konstanten Konstruktionshöhe von 5,42 m mit einer Nutzbreite von 29,50 m in einem Radius von 1.600 m das Tal durchquert. Die Gründung sollte auf Bohrpfählen mit d = 1,50 m und Längen bis zu 58 m erfolgen. Die Lager waren nachstellbar geplant, und es waren horizontale Baugrundbewegungen bis zu 1 cm in Brückenquer- und bis zu 18 cm in Längsrichtung sowie Stützensenkungen von 5 cm zu berücksichtigen. Um bei Erdfall eine Überbeanspruchung der Pfähle durch negative Mantelreibung zu verhindern, wurden Bohrpfähle mit Mantelrohren aus Stahl ausgeschrieben. Das Stahlrohr sollte als Korrosionsschutz eine bitumenverträgliche Epoxid-Dickbeschichtung (Gesamtdicke 570 μm) sowie eine Beschichtung auf bituminöser Basis erhalten, die als Gleitschicht zwischen dem Pfahl und der Ringraumverpressung bzw. dem Boden wirken sollte, um die Mantelreibung zu minimieren. Als zusätzliche Sicherheit war bei der Pfahlbemessung ein Abrostungszuschlag von 6 mm einzurechnen. 5 Längsschnitt © Kinkel + Partner 1.3 Nebenangebot Das Nebenangebot sieht zwei grundlegende Änderungen gegenüber dem Amtsentwurf vor: 1. Herstellung von zwei getrennten Überbauten in Spannbetonbauweise im Freivorbau sowie abschnittsweise auf Lehrgerüst, 2. Gründung unter Berücksichtigung der negativen Mantelreibung aus Erdfall. Für die Gründung werden zwei Bereiche des Baugrunds unterschieden. In den Achsen 10, 20, 30 und 70 liegt der Gips ungestört und ohne Auslaugungserscheinungen vor, so dass die Gründung hier als »tiefgelegte Flachgründung« erfolgt: Jeweils zwölf Pfähle mit d = 1,20 m tragen die Lasten in den Pfeilerachsen fl ächig über Spitzendruck in den Baugrund ab, die Widerlager werden auf 21 bzw. 22 Pfählen mit d = 1,20 m gegründet. In den Achsen 30–60 wird der auslaugungsgefährdete Gips durchstoßen und die Gründung fi ndet im tragfähigen Buntsandstein statt. Die Pfähle werden so bemessen, dass eine eventuelle negative Mantelreibung zusätzlich zur Bauwerkslast aufgenommen werden kann. Um ein Auslaufen des Betons, beispielsweise in Kavernen beim Herstellen der Pfähle, zu verhindern, werden diese mit einem strapazierfähigen Gewebeschlauch (Bullfl ex) umgeben; ein Großversuch bestätigte die Eignung des gewählten Materials. Die Herstellung der Pfähle mit d = 1,80 m erfolgt mittels Rohrdrehmaschine und Greifer. S Y M P O S I U M 6 Regelquerschnitt © Kinkel + Partner 7 Pfahlbewehrung mit Bullfl ex-Schlauch © Kinkel + Partner 8 Großversuch mit Bullfl ex-Schlauch © Kinkel + Partner BRÜCKENBAU | Februar 2010
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