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11. Symposium Brückenbau in Leipzig - zeitschrift-brueckenbau ...

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www.verlagsgruppewiederspahn.de<br />

Ausgabe 1 . 2011<br />

<strong>11.</strong> <strong>Symposium</strong> <strong>Brückenbau</strong> <strong>in</strong> <strong>Leipzig</strong><br />

1 1 . SYM P O S I U M ISSN L E1867-643X I PZ I G<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

1


2 BRÜCKENBAU | 1 . 2011


Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

Zum (elften) <strong>Symposium</strong> <strong>in</strong> <strong>Leipzig</strong><br />

Baukultur aus Überzeugung<br />

von Michael Wiederspahn<br />

Von Baukultur zu reden, ihre flächendeckende<br />

Verbreitung anzumahnen oder<br />

ihren tadellosen Ruf im Rahmen e<strong>in</strong>er<br />

Schlagzeile e<strong>in</strong>zusetzen, um irgendwelche<br />

Wortmeldungen oder Werkschauen<br />

zu adeln, ja eigenen wie befreundeten<br />

Initiativen den Glanz des außergewöhnlich<br />

Guten, Schönen oder wenigstens<br />

S<strong>in</strong>nvollen zu verleihen, gehört heute<br />

offenbar zum besseren Ton: Wer sich<br />

anderer Formulierungen bedient, läuft<br />

Gefahr, als e<strong>in</strong> (Bau-)Kulturbanause zu<br />

gelten, der sich lediglich von funktionalen<br />

oder sogar re<strong>in</strong> ökonomischen<br />

Erwägungen leiten lässt. Wem will oder<br />

soll man es mith<strong>in</strong> verdenken, wenn<br />

er e<strong>in</strong> solches Risiko zu bannen sucht<br />

und sich deshalb früher oder später im<br />

Dauergebrauch e<strong>in</strong>er »Vokabel« übt,<br />

die dank ihres superben Klangs se<strong>in</strong><br />

Renommee zu wahren oder aufzupolieren<br />

hilft?<br />

Derartige Vermeidungs- und zugleich<br />

Aufwertungsstrategien weisen freilich<br />

e<strong>in</strong>en w<strong>in</strong>zigen Makel auf, bedürfen sie<br />

doch e<strong>in</strong>er mehr oder m<strong>in</strong>der e<strong>in</strong>prägsamen<br />

Präzisierung, damit ihre An- oder<br />

Unterbr<strong>in</strong>gung nicht (ganz) so vordergründig<br />

und <strong>in</strong>haltsleer zu wirken droht.<br />

Und das erklärt letztlich die wachsende<br />

Beliebtheit e<strong>in</strong>es Begriffes, der e<strong>in</strong>e eben-<br />

so zweckorientierte wie niveaubewusste<br />

Genauigkeit verheißt, da sich <strong>in</strong> ihm<br />

das oft erstrebte und nur selten erzielte<br />

Zusammenspiel von Kreativität, Kunst-<br />

verständnis und Konzeptionsstärke<br />

auszudrücken sche<strong>in</strong>t. »Gestaltung«<br />

lautend, f<strong>in</strong>det er <strong>in</strong>zwischen e<strong>in</strong>e durch-<br />

aus grenzüberschreitende, alle und alles<br />

betreffende Anwendung, wobei leider<br />

auffallend häufig vergessen wird, dass<br />

sich se<strong>in</strong>e Bedeutung auch oder über-<br />

wiegend auf die Be- und Verhübschung<br />

von ansonsten eher profan anmutenden<br />

Gebilden und Strukturen bezieht.<br />

E D I TO R I A L<br />

Ne<strong>in</strong>, Baukultur auf die Frage der<br />

Gestaltung oder deren Anschaulichkeit<br />

zu reduzieren, sie alle<strong>in</strong> unter dem<br />

Blickw<strong>in</strong>kel e<strong>in</strong>er (persönlichen) Kosten-<br />

Nutzen-Rechnung zu beleuchten, wird<br />

ihr kaum gerecht – besonders im Brü-<br />

ckenbau als e<strong>in</strong>er Diszipl<strong>in</strong>, die e<strong>in</strong>e<br />

detaillierte Beschäftigung <strong>in</strong> puncto<br />

Ästhetik und Technik nachgerade er-<br />

zw<strong>in</strong>gt, deren stets komplexe Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

ohneh<strong>in</strong> ke<strong>in</strong>e verk(n)appte,<br />

auf Konturenkosmetik oder Kulissenkorrekturen<br />

verkürzte Beurteilungen<br />

erlauben und die <strong>in</strong>folgedessen exakt<br />

das erfordert, was im Pr<strong>in</strong>zip generell<br />

zu leisten bleibt: die angemessene, weil<br />

umfassende Betrachtung e<strong>in</strong>es Prozesses,<br />

der mit der ersten Ideenskizze<br />

beg<strong>in</strong>nt und sich dann von der Entwurfserarbeitung<br />

über die Ausführungs-<br />

planung bis h<strong>in</strong> zur Herstellung des<br />

(Brücken-)Bauwerks erstreckt.<br />

Jeder, der die E<strong>in</strong>ladung zu unserem<br />

(elften) <strong>Symposium</strong> gelesen hat, kennt<br />

natürlich Vortragstitel wie Referentennamen,<br />

kann also ab- und e<strong>in</strong>schätzen,<br />

was ihn <strong>in</strong> <strong>Leipzig</strong> erwartet, welche<br />

Informations- und Diskussionsmöglichkeiten<br />

ihm vor Ort geboten werden –<br />

und warum wir, die unterschiedlichsten<br />

Kriterien der Projektrealisierung <strong>in</strong> ihrer<br />

Gesamtheit abbildend und analysierend,<br />

schon seit vielen Jahren »<strong>Brückenbau</strong> ist<br />

Baukultur« als Motto für e<strong>in</strong> Programm<br />

wählen, dessen thematische Ausrichtung<br />

sich nicht auf die Ab- oder Behandlung<br />

e<strong>in</strong>es e<strong>in</strong>zigen Aspektes beschränkt.<br />

E<strong>in</strong>e weiter- oder tiefergehende Erläu-<br />

terung von Anspruch und Qualität die-<br />

ses zweitägigen Ingenieuraustauschs<br />

erübrigt sich <strong>in</strong>sofern, zumal se<strong>in</strong>e<br />

Premiere bereits über e<strong>in</strong>e Dekade zu-<br />

rückliegt, er daher über Tradition und<br />

e<strong>in</strong>e große Reputation verfügt, die sich<br />

zudem <strong>in</strong> den Tagungsbänden und deren<br />

Entwicklung von der e<strong>in</strong>fachen Dokumentation<br />

zur periodisch herausgegebenen<br />

Fach<strong>zeitschrift</strong> widerspiegelt.<br />

Die Lektüre des BRÜCKENBAU sei hier<br />

(deswegen) nochmals empfohlen.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

3


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Komplexe Anforderungen, die Größe der Aufgabe und das<br />

Ziel, im Dialog die perfekte Brücke zu bauen, erfordern<br />

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Editorial<br />

3 Baukultur aus Überzeugung<br />

Michael Wiederspahn<br />

<strong>Symposium</strong><br />

6 Yamuna-Brücke <strong>in</strong> Indien<br />

Mike Schlaich, Arndt Goldack, Uwe Burkhardt<br />

12 Planung von <strong>Brückenbau</strong>werken <strong>in</strong> Südamerika<br />

Wolfgang Eilzer, Karl Humpf, Michael Moslener<br />

18 Neubau der Brücke über die Save <strong>in</strong> Belgrad<br />

Frank M<strong>in</strong>as<br />

23 Sae Poong Bridge <strong>in</strong> Südkorea<br />

Christian Gläser, Werner Brand, Roland Weber<br />

26 Geplante Großprojekte <strong>in</strong> Hamburg<br />

Bernd Rothe, Karl-He<strong>in</strong>z Re<strong>in</strong>tjes<br />

34 Renaissance der <strong>in</strong>tegralen Bauweise im <strong>Brückenbau</strong><br />

W<strong>in</strong>fried Glitsch<br />

40 Die Differentialbauweise im <strong>Brückenbau</strong><br />

Christian Braun<br />

44 Neubau der Schnettkerbrücke<br />

Markus Hamme<br />

48 Neubau der Talbrücke Enzenstetten<br />

Karl Goj<br />

52 Trauntalbrücke <strong>in</strong> Traunste<strong>in</strong><br />

Vitus Danzl<br />

56 Bauweisenvergleich am Beispiel der Talbrücke(n) Schallermühle<br />

Hans Bulicek, Karl Goj, Günther Kle<strong>in</strong>er<br />

64 Mit Match Cast über das Fundertal<br />

Holger Hauser, Peter Seitz<br />

68 Talbrücke Weißenbrunn am Forst<br />

Knut Bock<br />

74 Neubau der Brücke über die IJssel bei Zwolle<br />

Norbert Duczek<br />

80 Ertüchtigung von Großbrücken<br />

Volkhard Angelmaier<br />

Aktuell<br />

85 Zum 60. Geburtstag von Ingbert Mangerig<br />

Michael Wiederspahn<br />

88 Produkte und Projekte<br />

92 Software und IT<br />

94 Nachrichten und Term<strong>in</strong>e<br />

101 Stellenmarkt<br />

102 Branchenkompass<br />

103 Impressum<br />

I N H A LT<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

5


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Entwurfsaufgabe und Tragwerk<br />

Yamuna-Brücke <strong>in</strong> Indien<br />

6 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

von Mike Schlaich, Arndt Goldack, Uwe Burkhardt<br />

Dieser Beitrag stellt die Yamuna-<br />

Brücke vor und beschreibt die Ent-<br />

wurfsaufgabe sowie das Tragwerk.<br />

Die e<strong>in</strong>hüftige Schrägseilbrücke für<br />

die Hauptstadt Indiens, Neu-Delhi,<br />

ist zurzeit im Bau und soll 2013 fertiggestellt<br />

se<strong>in</strong>. Sie bietet nicht nur<br />

die Funktionalität e<strong>in</strong>er Straßenbrücke,<br />

sondern weist auch Besonderheiten<br />

mit e<strong>in</strong>em hohen Wieder-<br />

erkennungswert auf: Der Bauherr<br />

verlangte ganz explizit nach e<strong>in</strong>er<br />

»Signature Bridge«, e<strong>in</strong> Wunsch, der<br />

<strong>in</strong> der letzten Zeit öfter geäußert<br />

wird.<br />

1 Ausschnitt aus dem Masterplan<br />

© RJB Architects<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

In den letzten Jahren verlangen Bauherren<br />

vermehrt nach Brücken, die nicht nur<br />

die Funktionalität e<strong>in</strong>er herkömmlichen<br />

Struktur erfüllen, sondern auch h<strong>in</strong>sichtlich<br />

der Gestaltung e<strong>in</strong>en ausgefallenen<br />

Charakter mit e<strong>in</strong>em hohen Wiedererkennungswert<br />

aufweisen. Begriffe wie<br />

»Iconic Structure«, »Landmark« und<br />

»Signature Bridge« f<strong>in</strong>den sich häufig <strong>in</strong><br />

<strong>in</strong>ternationalen Ausschreibungen von<br />

Brückenwettbewerben wieder. Brücken<br />

als Wahrzeichen – das kann durchaus<br />

e<strong>in</strong>e <strong>in</strong>teressante Möglichkeit se<strong>in</strong>, wie<br />

die Golden Gate Bridge, die Millennium<br />

Bridge <strong>in</strong> London oder die Erasmusbrücke<br />

<strong>in</strong> Rotterdam belegen. Allgeme<strong>in</strong> bieten<br />

Brücken im städtischen Kontext mit<br />

e<strong>in</strong>er entsprechenden Form und e<strong>in</strong>er<br />

begleitenden Stadtentwicklung ja die<br />

Chance, e<strong>in</strong> Quartier <strong>in</strong> vielerlei H<strong>in</strong>sicht<br />

aufzuwerten.<br />

Grundsätzlich ist diese Entwicklung<br />

positiv, denn e<strong>in</strong>e Brücke sollte immer<br />

e<strong>in</strong> Solitär se<strong>in</strong>, also e<strong>in</strong>en bestimmten<br />

Ort mit se<strong>in</strong>en Randbed<strong>in</strong>gungen reflek-<br />

tieren. Es s<strong>in</strong>d stets die Randbed<strong>in</strong>gungen,<br />

die alle Infrastrukturprojekte, und<br />

ganz besonders die Brücken, bee<strong>in</strong>flus-<br />

sen. Solche Randbed<strong>in</strong>gungen führen zu<br />

e<strong>in</strong>em Brückenentwurf, der zu dieser Zeit<br />

zu diesem Ort passt. Sie bestehen dabei<br />

nicht nur aus den geographischen und<br />

geologischen Gegebenheiten, wie zum<br />

Beispiel den Gründungsverhältnissen,<br />

dem Klima und den Lasten, sondern um-<br />

fassen zugleich technische Merkmale<br />

e<strong>in</strong>er Region, wie unter anderem das<br />

vorhandene Baumaterial, übliche Ver-<br />

b<strong>in</strong>dungsmittel, die Ausbildung und<br />

Fähigkeiten der Arbeitskräfte sowie das<br />

Know-how der beteiligten Bau<strong>in</strong>dustrie.<br />

Natürlich werden die Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

für e<strong>in</strong>en Entwurf zudem durch die Topo-<br />

graphie, die Landschaft, die f<strong>in</strong>anzielle<br />

Situation der Bauherren sowie geschichtliche<br />

und soziale Charakteristika defi-<br />

niert.<br />

Diese Entwicklung verdeutlicht, dass der<br />

<strong>Brückenbau</strong> im Bewusstse<strong>in</strong> der Öffent-<br />

lichkeit angekommen ist. Viele Beispiele,<br />

wie unter anderem die oben genannten<br />

Brücken, veranschaulichen, dass Infra-<br />

strukturprojekte die Baukultur zu berei-<br />

chern vermögen. <strong>Brückenbau</strong> ist e<strong>in</strong> Teil<br />

unserer Baukultur. Gerade im <strong>Brückenbau</strong><br />

können Ingenieure zeigen, dass e<strong>in</strong>e<br />

gute Gestaltung mit kle<strong>in</strong>em oder nur<br />

ger<strong>in</strong>gem Mehraufwand verbunden ist.<br />

Aber die Entwicklung h<strong>in</strong> zu Brücken als<br />

Wahrzeichen br<strong>in</strong>gt Ingenieure <strong>in</strong> e<strong>in</strong>en<br />

Zwiespalt, denn oftmals s<strong>in</strong>d Bauherren<br />

nicht mehr mit dem klassischen Ent-<br />

wurfsansatz »Form follows Function«<br />

zufrieden, sondern sie verlangen nach<br />

spektakulärer Formgebung.<br />

Brückenentwürfe, die gleichzeitig die<br />

Erwartungen der Bauherren nach e<strong>in</strong>em<br />

Wahrzeichen oder e<strong>in</strong>em visuellen Alle<strong>in</strong>stellungsmerkmal<br />

erfüllen, s<strong>in</strong>d für Inge-<br />

nieure e<strong>in</strong>e schwierige Aufgabe. Sie be-<br />

d<strong>in</strong>gen e<strong>in</strong>e Gratwanderung zwischen<br />

statisch s<strong>in</strong>nvollen Tragwerken, Wirtschaftlichkeit<br />

und dem Anspruch auf<br />

Neuheit und gute Gestaltung.


2 Die Entwurfsaufgabe<br />

Im Jahr 2005 wurde das Ingenieurbüro<br />

schlaich bergermann und partner von<br />

der Delhi Tourism and Transportation<br />

Development Corporation (DTTDC)<br />

aufgefordert, e<strong>in</strong>e Straßenbrücke für<br />

Neu-Delhi zu entwerfen, die nicht nur<br />

vier Fahrspuren je Richtung bei e<strong>in</strong>er<br />

Hauptspannweite von mehr als 250 m<br />

aufnehmen, sondern gleichzeitig als<br />

neues Wahrzeichen von Neu-Delhi über<br />

e<strong>in</strong>e außergewöhnliche Gestalt mit<br />

e<strong>in</strong>em hohen Wiedererkennungswert<br />

verfügen sollte – also e<strong>in</strong>e »Signature<br />

Bridge«.<br />

Ihr Standort bef<strong>in</strong>det sich nördlich des<br />

Zentrums von Neu-Delhi <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Bezirk<br />

mit e<strong>in</strong>er für städtische Randzonen typi-<br />

schen flachen Bebauung und großen<br />

Grünflächen. Sie quert den Yamuna-<br />

Fluss, e<strong>in</strong>en Seitenarm des Ganges, und<br />

ist Teil e<strong>in</strong>es großen Straßenbauprojektes,<br />

welches die nördlich gelegene Stadt<br />

Wazirabad an Neu-Delhi anb<strong>in</strong>det.<br />

Ferner ist <strong>in</strong> ihrem direkten Umfeld e<strong>in</strong><br />

Naherholungsgebiet geplant, welches<br />

sich am Fuße der Brücke auf beiden<br />

Seiten des Yamuna-Flusses erstrecken<br />

soll.<br />

Die flache Bebauung nördlich von<br />

Neu-Delhi und die notwendige Bauhöhe<br />

für e<strong>in</strong> Tragwerk mit dieser Spannweite<br />

fordern geradezu heraus, die Brücke als<br />

Wahrzeichen zu gestalten.<br />

3 Die Entwurfsvarianten<br />

Schrägseilbrücken bee<strong>in</strong>drucken auf-<br />

grund ihrer Größe und ihres leichten<br />

Ersche<strong>in</strong>ungsbildes und verfügen daher<br />

schon von Natur aus über Potential für<br />

e<strong>in</strong>e Landmarke. [1] Der erste Entwurf<br />

der Yamuna-Brücke war e<strong>in</strong>e symme-<br />

trische Schrägseilbrücke. Dieser Vor-<br />

schlag schien jedoch der M<strong>in</strong>isterpräsident<strong>in</strong><br />

des Bundesstaates Neu-Delhi<br />

Sheila Dikshit zu konservativ und dem<br />

Anspruch e<strong>in</strong>es Wahrzeichens nicht<br />

gerecht zu werden. Auch aus technischer<br />

Sicht ist die symmetrische Anordnung<br />

der Seile nicht günstig, da e<strong>in</strong>seitige<br />

Verkehrslasten e<strong>in</strong>en sehr steifen Pylon<br />

oder Rückhängeseile auf beiden Seiten<br />

erfordern, die wiederum mit hohen<br />

Spannungswechseln beansprucht<br />

werden.<br />

In der Folge entwickelten schlaich<br />

bergermann und partner zahlreiche<br />

Entwurfsvarianten, darunter e<strong>in</strong>e große<br />

Bogenbrücke sowie Schrägseilbrücken<br />

mit e<strong>in</strong>er e<strong>in</strong>seitigen Aufhängung des<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

2 Erster Entwurf für die Yamuna-Brücke<br />

© RJB Architects<br />

3 Entwurf für die Yamuna-Brücke mit Stahlpylon<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

4 Blick vom Deck <strong>in</strong> den Pylon<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Überbaues der Hauptspannweite. Nach<br />

zahlreichen Diskussionen mit dem<br />

Bauherrn fiel die Wahl schließlich auf<br />

die e<strong>in</strong>hüftige Schrägseilbrücke mit<br />

dem dynamisch geformten Stahlpylon,<br />

der das moderne und aufstrebende<br />

Indien symbolisieren soll. Durch die<br />

gefaltete Struktur des Pylons ergeben<br />

sich fasz<strong>in</strong>ierende E<strong>in</strong>blicke vom Über-<br />

bau h<strong>in</strong>auf <strong>in</strong> se<strong>in</strong>e Spitze.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

7


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

5<br />

6 Skizzen des Pylons<br />

© schlaich bergermann<br />

und partner<br />

Der Pylon ist das Ergebnis e<strong>in</strong>er Optimierung,<br />

bei der zahlreiche Varianten,<br />

wie<br />

– die Lage der Rückhängeseile,<br />

– die Lage der Seile im Hauptfeld,<br />

– die Seilfluchten,<br />

– die Lage und Neigung des Knickes,<br />

welcher den Abschluss der beiden<br />

Stützen zum oberen Teil des Pylons<br />

bildet,<br />

– die Neigung des gesamten Pylons,<br />

die Neigung der Rückseite und der<br />

vorderen Seite sowie<br />

– die Breite des Pylons,<br />

h<strong>in</strong>sichtlich se<strong>in</strong>er Gestalt, des Materialbedarfs,<br />

der Entlastung der Rückhalteseile,<br />

der Schnittgrößen im Pylon und<br />

der Verformungen unter Last untersucht<br />

wurden.<br />

8 9 10 Yamuna-Brücke, Alamillo-Brücke, Erasmus-Brücke<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

8 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

7 Entwurfsvarianten für die Yamuna-Brücke mit Stahlpylon<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Die Yamuna-Brücke ist e<strong>in</strong>e Schrägseilbrücke<br />

und weist alle Vorteile dieser<br />

Bauweise auf:<br />

– e<strong>in</strong>e Rückverankerung der Horizontalkräfte<br />

aus den Seilen im Überbau,<br />

welche die E<strong>in</strong>leitung der Horizontalkräfte<br />

<strong>in</strong> den Baugrund erspart,<br />

– e<strong>in</strong>e kostenlose Vorspannung des<br />

Verbunddecks durch die Rückverankerung<br />

der horizontalen Kraftkomponenten<br />

der Seile,<br />

– e<strong>in</strong> leichter Verbundüberbau mit e<strong>in</strong>er<br />

robusten Fahrbahnplatte aus Beton,<br />

– die ger<strong>in</strong>gen Verformungen bei e<strong>in</strong>seitigen<br />

Verkehrslasten im Vergleich<br />

zur Hängebrücke,<br />

– der Freivorbau, der <strong>in</strong>sbesondere bei<br />

e<strong>in</strong>em Verbunddeck e<strong>in</strong>en stützenfreien<br />

Bauablauf mit vorgefertigtem<br />

Stahlträgerrost und Betonfertigteilplatten<br />

ermöglicht.<br />

E<strong>in</strong>e ihrer Besonderheiten ist, dass das<br />

Eigengewicht des Pylons durch die<br />

exzentrische Lage des Schwerpunktes<br />

zum Drehpunkt am Pylonfuß das Eigen-<br />

gewicht des Überbaues ausgleicht und<br />

damit die Rückhalteseile entlastet. Bei<br />

herkömmlichen Schrägseilbrücken wer-<br />

den die Seitenfelder, die e<strong>in</strong> Spannweitenverhältnis<br />

von jeweils 0,4 L im Vergleich<br />

zu 0,6 L im halben Hauptfeld<br />

aufweisen, ebenfalls mit Seilen an den<br />

Pylon gehängt. Bei der Yamuna-Brücke<br />

ist das Seitenfeld nicht nach oben ge-<br />

hängt, sondern auf Pfeilern gegründet,<br />

da die örtlichen Baugrundverhältnisse<br />

dies zulassen.


11 Variante mit <strong>in</strong>dischem Ornament<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Die Yamuna-Brücke ist e<strong>in</strong>e Variation<br />

des Themas Schrägseilbrücke mit ge-<br />

neigtem Pylon. Die Gestalt hat e<strong>in</strong>en<br />

sehr hohen Wiedererkennungswert wie<br />

schon die Alamillo-Brücke <strong>in</strong> Sevilla und<br />

die Erasmus-Brücke <strong>in</strong> Rotterdam. Bei<br />

der Alamillo-Brücke ist der Pylon aller-<br />

d<strong>in</strong>gs sehr steif und <strong>in</strong> den Baugrund<br />

e<strong>in</strong>gespannt, und die Horizontalkomponenten<br />

der Seilkräfte werden nicht im<br />

Überbau mittels Rückhängeseilen kurz-<br />

geschlossen. Anders bei der Yamuna-<br />

Brücke: Hier ist der Pylon auf e<strong>in</strong>em<br />

Kalottenlager gelagert, und die Horizon-<br />

13 14 Qtab M<strong>in</strong>ar und Pylon der Yamuna-Brücke<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

talkomponenten werden im Überbau<br />

kurzgeschlossen. Bei der Erasmus-Brücke<br />

wiederum greifen die Rückhalteseile im<br />

Gegensatz zur Yamuna-Brücke nicht im<br />

Schwerpunkt der Hauptseile an und der<br />

Pylon ist <strong>in</strong> das Seitenfeld e<strong>in</strong>gespannt.<br />

Der hohe Wiedererkennungswert der<br />

Yamuna-Brücke wird unterstützt durch<br />

die farbliche Gestaltung des Pylons,<br />

wie e<strong>in</strong>e Vorstudie mit e<strong>in</strong>em für Indien<br />

typischen Ornament zeigt. Endgültig<br />

gewählt wurde e<strong>in</strong>e Beschriftung mit<br />

dem Wort »Yamuna« <strong>in</strong> Sanskrit.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

12 Beschriftung mit<br />

»Yamuna« <strong>in</strong> Sanskrit<br />

© schlaich bergermann<br />

und partner<br />

Neben dem Qtab M<strong>in</strong>ar, e<strong>in</strong>em M<strong>in</strong>arett<br />

aus dem 13. Jahrhundert mit e<strong>in</strong>er Höhe<br />

von 72,50 m, wird Neu-Delhi damit bald<br />

e<strong>in</strong> neues, doppelt so hohes Wahrzeichen<br />

haben. Der Tourismusverband nutzt die<br />

Yamuna-Brücke bereits zu Werbezwecken<br />

als Titelbild e<strong>in</strong>es Stadtplanes.<br />

15 (Verzerrte) Darstellung als Titelbild<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

9


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

4 Das Tragwerk<br />

Bei dem zur Ausführung kommenden<br />

Entwurf der Yamuna-Brücke handelt es<br />

sich um e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>hüftige Schrägseilbrücke<br />

mit Verbundüberbau. Die Hauptspannweite<br />

beträgt 251 m, dazu s<strong>in</strong>d noch<br />

Seitenfelder mit e<strong>in</strong>er Spannweite von<br />

36 m geplant, so dass die Gesamtlänge<br />

der Hauptbrücke 575 m misst. Ferner<br />

schließt sich e<strong>in</strong>e Rampe mit e<strong>in</strong>em Ver-<br />

bunddeck auf der vom Pylon abgewandten<br />

Seite an die Hauptbrücke an. Die<br />

Rampe ist ca. 100 m lang, damit ergibt<br />

sich e<strong>in</strong>e Gesamtlänge der Brücke von<br />

675 m.<br />

17 Draufsicht der westlichen Rampe im Vorlandbereich<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Im Regelquerschnitt weist die Brücke<br />

e<strong>in</strong>e Breite von 35,20 m auf und kann<br />

somit acht Fahrspuren aufnehmen, vier<br />

pro Richtung. Der Verbundüberbau um-<br />

fasst zwei außenliegende Hauptträger<br />

mit e<strong>in</strong>er Bauhöhe von 2,30 m und e<strong>in</strong>en<br />

Längsträger <strong>in</strong> der Mitte des Decks zur<br />

Lastverteilung sowie Querträger im<br />

Abstand von jeweils 4,50 m. Die Betonplatte<br />

des Verbundträgers hat Dicken<br />

zwischen 25 cm und 70 cm und wird aus<br />

Fertigteilen aus schw<strong>in</strong>darmen Beton<br />

hergestellt. Diese Verbundquerschnitte<br />

wurden von schlaich bergermann und<br />

partner schon erfolgreich bei Schrägseilbrücken<br />

wie der T<strong>in</strong>g-Kau-Brücke <strong>in</strong><br />

Hongkong e<strong>in</strong>gesetzt. [2]<br />

Die Seile der Hauptspannweite s<strong>in</strong>d<br />

harfenförmig angeordnet und aus Litzen<br />

konzipiert. Die Rückhängeseile mit 127<br />

Litzen verb<strong>in</strong>den die Rückseite des Pylons<br />

10 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

16 Längsansicht der Brücke mit westlicher Rampe<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

mit dem Deck, auf dem sie auch veran-<br />

kert s<strong>in</strong>d. Dort werden die vertikalen<br />

Zugkräfte mittels Pendelstäben <strong>in</strong> die<br />

Gründung e<strong>in</strong>getragen, die Umlenkkräfte<br />

h<strong>in</strong>gegen als kostenlose Vorspannung <strong>in</strong><br />

das Verbunddeck e<strong>in</strong>geleitet.<br />

18 Querschnitt durch den Verbundüberbau<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Der Pylon besteht aus zwei geneigten<br />

Stützen, die sich auf halber Höhe verei-<br />

nen. In der Längsansicht verfügt er über<br />

e<strong>in</strong>e bumerangartige Gestalt, <strong>in</strong> der<br />

Queransicht über e<strong>in</strong>e Y-Form. Se<strong>in</strong>e<br />

obere Begrenzung bildet e<strong>in</strong>e ca. 30 m<br />

hohe Stahl-Glas-Struktur, die sich be-<br />

leuchten lässt und <strong>in</strong> der Nacht als<br />

Orientierungspunkt weith<strong>in</strong> erkenn-<br />

bar se<strong>in</strong> wird. Die Höhe des Pylons e<strong>in</strong>-<br />

schließlich der Glasspitze beträgt etwa<br />

165 m über Grund, se<strong>in</strong>e obere Hälfte<br />

nimmt die Verankerungen der Seile aus<br />

dem Hauptfeld und der Rückhängeseile<br />

auf.<br />

Konstruiert ist er aus Kastenquerschnitten,<br />

die Stützenquerschnitte haben die<br />

Form e<strong>in</strong>es Vierecks, die Querschnitte im<br />

oberen Bereich e<strong>in</strong>e V-Form. Als Wände<br />

dienen orthotrope Platten, welche die<br />

Kräfte zum Pylonfuß abtragen und durch<br />

zusätzliche horizontale Fachwerke aus-<br />

gesteift s<strong>in</strong>d. Die Herstellung des Stahl-<br />

pylons erfolgt mit großen Modulen,<br />

die vorgefertigt auf die Baustelle trans-<br />

portiert und dann e<strong>in</strong>gebaut werden<br />

können.


Entwerfen für den lokalen Kontext heißt<br />

auch, örtlich übliche oder umsetzbare<br />

Bauverfahren und Verb<strong>in</strong>dungstechniken<br />

sowie die Qualifikation der Arbeitskräfte<br />

zu berücksichtigen. Im Fall der Yamuna-<br />

Brücke bedeutet das, die Module auf der<br />

Baustelle zu verschrauben, statt sie zu<br />

schweißen, <strong>in</strong>sbesondere <strong>in</strong> den großen<br />

Höhen, wie es der Pylon erfordert.<br />

Mussten bei der zweiten Hooghly-River-<br />

Brücke [3], der ersten Schrägseilbrücke <strong>in</strong><br />

Indien, ebenfalls geplant von schlaich<br />

bergermann und partner, die Stahlbauteile<br />

noch genietet werden, so s<strong>in</strong>d<br />

<strong>in</strong>zwischen hochfeste vorgespannte<br />

Schrauben <strong>in</strong> Indien gebräuchlich.<br />

Die Module werden mittels Laschen- und<br />

Kopfplattenstößen verbunden, wobei<br />

deren Anordnung so gewählt wurde,<br />

dass die Oberfläche des Pylons gra-<br />

phisch gestaltet und strukturiert ist:<br />

flache Laschenverb<strong>in</strong>dungen <strong>in</strong> Längsrichtung<br />

des Pylons sowie außenliegende<br />

Kopfplattenstöße <strong>in</strong> Querrichtung<br />

und damit <strong>in</strong> den Seilfluchten.<br />

Die Yamuna-Brücke bef<strong>in</strong>det sich derzeit<br />

im Bau und soll 2013 fertiggestellt se<strong>in</strong>.<br />

5 Zusammenfassung<br />

Die Nachfrage vieler Bauherren nach<br />

Brücken mit eigenem Charakter und<br />

e<strong>in</strong>em hohen Wiedererkennungswert<br />

sowie die Tatsache, dass der <strong>Brückenbau</strong><br />

im Bewusstse<strong>in</strong> der Öffentlichkeit ange-<br />

kommen ist, s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong>e positive Entwicklung.<br />

Die Yamuna-Brücke <strong>in</strong> Neu-Delhi<br />

ist e<strong>in</strong> Beispiel dafür, dass auch große<br />

Brücken mit e<strong>in</strong>er guten Gestaltung zur<br />

21 22 Pylon mit Laschenverb<strong>in</strong>dungen und<br />

außenliegenden Kopfplattenstößen<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

19 20 Querschnitte durch den Pylon: Stützenbereich und oberer Teil mit Seilverankerungen<br />

© schlaich bergermann und partner<br />

Baukultur beitragen können. Gerade<br />

Schrägseilbrücken bieten e<strong>in</strong>e Vielzahl<br />

von verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten,<br />

welche die örtlichen Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

reflektieren und damit zu unver-<br />

wechselbaren Bauwerken führen. Mit<br />

e<strong>in</strong>em hohen Wiedererkennungswert<br />

eignen sich diese Brücken zudem als<br />

Wahrzeichen für e<strong>in</strong>e Stadt oder Region.<br />

Autoren:<br />

Prof. Dr. sc. techn. Mike Schlaich<br />

Dr.-Ing. Arndt Goldack<br />

Dipl.-Ing. Uwe Burkhardt<br />

schlaich bergermann und partner,<br />

Stuttgart, Berl<strong>in</strong>, New York<br />

Literatur<br />

[1] Schlaich, M.: Indigenous and signature cable<br />

stayed bridges. Attitudes towards improvement<br />

of <strong>in</strong>frastructure; <strong>in</strong>: IABSE <strong>Symposium</strong><br />

Weimar 2007, Tagungsband, 2007.<br />

[2] Bergermann, R.; Schlaich, M.: Die T<strong>in</strong>g-Kau-<br />

Schrägkabelbrücke <strong>in</strong> Hong Kong. Entwurf<br />

und Konstruktion; <strong>in</strong>: Bau<strong>in</strong>genieur, Band 74,<br />

Heft 10, 1999, S. 413–422.<br />

[3] Holgate, A.: The art of structural eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g.<br />

Stuttgart, London 1997.<br />

Bauherr<br />

Delhi Tourism and Transportation Development<br />

Corporation Ltd., Neu-Delhi, Indien<br />

Entwurf und Ausführungsplanung<br />

schlaich bergermann und partner, Stuttgart,<br />

Berl<strong>in</strong>, New York<br />

Construma Consultancy Pvt. Ltd., Mumbai, Indien<br />

(Gründung)<br />

Ratan J. Batliboi, RJB Architects, Mumbai, Indien<br />

(architektonische Beratung)<br />

Bauüberwachung<br />

schlaich bergermann und partner, Stuttgart,<br />

Berl<strong>in</strong>, New York<br />

Prüf<strong>in</strong>genieure<br />

Michel Virlogeux, Bonnelles, Frankreich<br />

Systra, Paris, Frankreich<br />

Bauausführung<br />

JV Gammon-Construtora Cidade-Tensacciai Ltd.,<br />

Mumbai, Indien<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

11


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Schrägkabelbrücke Or<strong>in</strong>oco III und Hängebrücke Bill<strong>in</strong>ghurst<br />

Planung von <strong>Brückenbau</strong>werken <strong>in</strong> Südamerika<br />

12 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

von Wolfgang Eilzer, Karl Humpf, Michael Moslener<br />

Seit dem Bau der ersten Brücke<br />

über den Fluss Caroni <strong>in</strong> Venezuela<br />

Anfang der 1960er Jahre waren<br />

Leonhardt, Andrä und Partner an<br />

Planung, Prüfung oder Bauüberwachung<br />

von über 20 Großbrücken <strong>in</strong><br />

Argent<strong>in</strong>ien, Brasilien, Panama, Peru<br />

und Venezuela maßgeblich beteiligt.<br />

Dabei wurden e<strong>in</strong>ige <strong>in</strong>novative<br />

Technologien zum ersten Mal <strong>in</strong><br />

Südamerika angewendet, wie zum<br />

Beispiel Gründungen <strong>in</strong> tiefem Was-<br />

ser, Taktschiebeverfahren, Doppelverbundkonstruktionen,Schrägkabelbrücken<br />

für Eisenbahnen,<br />

Schutz von Brückenpfeilern gegen<br />

Schiffsanprall. Über den Beitrag<br />

Südamerikas zur Entwicklung des<br />

Großbrückenbaus wurde <strong>in</strong> [1] berichtet,<br />

so dass hier darauf nicht<br />

weiter e<strong>in</strong>gegangen wird. Vielmehr<br />

werden aktuelle Projekte vorgestellt.<br />

2 Entwurf der Schrägkabelbrücke<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

1 Brücken über den Or<strong>in</strong>oco<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

1 Dritte Or<strong>in</strong>oco-Brücke<br />

1.1 Projekt und Lage<br />

Der Or<strong>in</strong>oco ist mit e<strong>in</strong>er Gesamtlänge<br />

von 2.560 km der längste Fluss Venezuelas<br />

und, nach Amazonas und Paraná, der<br />

drittlängste Südamerikas.<br />

Momentan queren ihn lediglich zwei<br />

Bauwerke: die 1967 eröffnete Brücke<br />

Angostura bei Ciudad Bolivar, e<strong>in</strong>e Hänge-<br />

brücke für re<strong>in</strong>en Straßenverkehr mit<br />

e<strong>in</strong>er Mittelöffnung von 712 m und e<strong>in</strong>er<br />

Gesamtlänge von 1.272 m, sowie die<br />

2006 fertiggestellte Brücke <strong>in</strong> Ciudad<br />

Guayana, e<strong>in</strong>e Doppelschrägkabelbrücke<br />

für Straßen- und Eisenbahnverkehr mit<br />

Mittelöffnungen von 300 m, Regelstützweiten<br />

von 60 m und e<strong>in</strong>er Gesamtlänge<br />

von 3.156 m.<br />

Zurzeit bef<strong>in</strong>det sich die dritte Brücke,<br />

Puente Mercosur, zwischen Caicara del<br />

Or<strong>in</strong>oco im Süden und Cabruta im Norden<br />

im Bau. Die komb<strong>in</strong>ierte Straßen- und<br />

Eisenbahnbrücke erschließt die sehr<br />

großen Gebiete südlich des Flusses und<br />

ermöglicht es, die dortigen reichhaltigen<br />

Erzvorkommen ganzjährig abzutransportieren,<br />

da der Or<strong>in</strong>oco nur etwa sechs<br />

Monate im Jahr schiffbar ist.<br />

1.2 Grundlage des Entwurfs<br />

Der Or<strong>in</strong>oco hat im Bereich der Brücke<br />

bei Niedrigwasser e<strong>in</strong>e Breite von ca. 2 km,<br />

während er bei Hochwasser auf e<strong>in</strong>e<br />

Breite von 15,70 km anschwillt. Auf ihm<br />

verkehren im Wesentlichen Schubschiffe<br />

mit 5 x 5 Kähnen, e<strong>in</strong>er Länge von 346 m,<br />

e<strong>in</strong>er Breite von 53 m und 47.500 BRT.<br />

Das freizuhaltende Schifffahrtsprofil<br />

beträgt 320 m x 40 m über HSW.<br />

Die Brücke wurde nach dem »Load Factor<br />

Design« gemäß den US-amerikanischen<br />

Vorschriften AASHTO [3] und AREMA [4]<br />

für e<strong>in</strong>e Lebensdauer von 100 Jahren<br />

bemessen. Wo diese Vorschriften nicht<br />

ausreichten, wurde auf Eurocode 3, die<br />

DIN-Fachberichte und die e<strong>in</strong>schlägige<br />

Literatur, hauptsächlich zur Betriebsfestigkeit<br />

und zur Stabilität, zurückgegriffen.


Aufgrund der Anforderungen aus der<br />

Schifffahrt wurde <strong>in</strong> Strommitte e<strong>in</strong>e<br />

Schrägkabelbrücke mit e<strong>in</strong>er Mittelöffnung<br />

von 360 m konzipiert. In Bereichen,<br />

<strong>in</strong> denen mit e<strong>in</strong>em Anprall des Bemessungsschiffs<br />

zu rechnen ist – das heißt<br />

beidseitig auf e<strong>in</strong>e Breite gleich der drei-<br />

fachen Schiffslänge, gemessen von der<br />

Achse des Schifffahrtskanals –, wurden<br />

Stützweiten von 120 m gewählt.<br />

1.3 Entwurf der Brücke<br />

Die komb<strong>in</strong>ierte Straßen- und Eisenbahnbrücke<br />

hat e<strong>in</strong>e Gesamtlänge von<br />

11,25 km. Die doppelstöckige Hauptbrücke<br />

ist 2,28 km lang, die größte Stützweite<br />

beträgt 360 m.<br />

Das Haupttragwerk gliedert sich <strong>in</strong><br />

– 2 x 2 dreifeldrige Durchlaufträger mit<br />

Stützweiten von 120 m sowie<br />

– e<strong>in</strong>e Schrägkabelbrücke mit Stütz-<br />

weiten von 2 x 120 m + 360 m +<br />

2 x 120 m = 840 m.<br />

Die Doppelkabel haben Abstände von<br />

10 m am Überbau und 2,00–3,00 m<br />

am Pylon und erstrecken sich bis etwa<br />

zur Hälfte der zweiten Seitenöffnung;<br />

an den Pylonen verbleiben Fenster von<br />

35 m.<br />

Der Überbau der Schrägkabelbrücke<br />

besteht im Wesentlichen aus<br />

– den beiden Fachwerken aus steigenden<br />

und fallenden Diagonalen mit<br />

e<strong>in</strong>em gegenseitigen Abstand von<br />

8,20 m, e<strong>in</strong>er Systemhöhe von ca.<br />

10,30 m und e<strong>in</strong>em Knotenabstand<br />

von 10,00 m,<br />

– dem Untergurt aus e<strong>in</strong>er 5,90 m<br />

breiten und 25 cm dicken Verbundplatte<br />

aus C 30/37, e<strong>in</strong>em durchgehenden<br />

Bodenblech, vier Längssteifen<br />

und Querträgern <strong>in</strong> Abständen von<br />

3,33 m,<br />

– dem Obergurt aus<br />

- e<strong>in</strong>er 30 cm dicken Verbundplatte<br />

aus C 30/37,<br />

- e<strong>in</strong>em durchgehenden, ausgesteif-<br />

ten Deckblech zwischen den Fach-<br />

werken und e<strong>in</strong>er verlorenen Scha-<br />

lung aus Trapezprofilblechen<br />

außerhalb der Fachwerke,<br />

- den Querträgern mit Abständen<br />

von 3,33 m,<br />

- den Kabelverankerungen mit<br />

verstärkten Längs- und Quer-<br />

trägern.<br />

3 Regelquerschnitt<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Die Stahlkonstruktion ist aus wetterfestem<br />

Baustahl <strong>in</strong> den Materialgüten<br />

ASTM A-588 mit e<strong>in</strong>er Streckgrenze von<br />

f y = 345 MPa, die Blechdicken variieren<br />

zwischen 19 mm und 69 mm.<br />

Die Kabel, Parallellitzenbündel des Sys-<br />

tems Freyss<strong>in</strong>et, be<strong>in</strong>halten 41–61 Monolitzen<br />

mit d = 0,06 mm und e<strong>in</strong>er Zugfestigkeit<br />

von 1.770 N/mm 2 nach dem<br />

Verz<strong>in</strong>ken. Den Korrosionsschutz der<br />

Monolitzen gewährleisten e<strong>in</strong>e Feuerverz<strong>in</strong>kung<br />

mit 280 g/m 2 , e<strong>in</strong> 1 mm dickes<br />

PE-Rohr und e<strong>in</strong>e Fettverfüllung sowie<br />

die Ummantelung des ganzen Kabels<br />

mit e<strong>in</strong>em PE-Rohr. Die Litzen werden <strong>in</strong><br />

Ankerhülsen verankert und dabei alle<br />

Lasten von Keilen mit hoher Dauerfestigkeit<br />

übertragen. Die feste Verankerung<br />

bef<strong>in</strong>det sich im Überbau und die Spann-<br />

anker <strong>in</strong> den Pylonen. Die Litzen werden<br />

e<strong>in</strong>zeln montiert und mit e<strong>in</strong>er Monolitzenpresse<br />

nach dem Iso-Tension<strong>in</strong>g-<br />

Verfahren vorgespannt.<br />

Die Pylone haben e<strong>in</strong>e Diamantenform,<br />

e<strong>in</strong>e Höhe über dem Überbau von ca.<br />

82 m und e<strong>in</strong>e Gesamthöhe von 135,50 m.<br />

Die Stiele aus Stahlbeton unterhalb der<br />

Kabelverankerungen s<strong>in</strong>d stark geneigt,<br />

um den Überbau zu umfassen, ihr Ab-<br />

stand ist oben 2,00 m und 28,00 m auf<br />

Höhe des Querriegels. In der Ansicht<br />

verjüngen sie sich von 9,00 m auf 5,50 m,<br />

der 6 m hohe und 6 m breite Querriegel<br />

ist vorgespannt.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

4<br />

5 Ansichten des Pylons<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

6 Gründung des Pylons<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Die Pylone werden mit 39 Großbohrpfählen<br />

mit d = 2,50 m und l = 90 m<br />

gegründet, die Pfeiler auf 18 Pfählen mit<br />

d = 2,00 m und l = 80 m. Die Pfahlkopfplatten<br />

s<strong>in</strong>d hier aber nicht, wie sonst<br />

üblich, rechteckig, sondern haben, wie<br />

schon bei alten Ste<strong>in</strong>brücken, e<strong>in</strong>e Spitze.<br />

Dadurch wird sichergestellt, dass nur<br />

e<strong>in</strong>e Reihe des Schubschiffverbandes<br />

anprallen kann.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

13


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

1.4 Bauablauf<br />

Der Bauablauf und die Logistik s<strong>in</strong>d<br />

durch standortspezifische Schwierigkeiten<br />

geprägt:<br />

1. Wegen der stark schwankenden<br />

Wasserstände eignet sich der Or<strong>in</strong>oco<br />

nur von Anfang Juni bis Ende November<br />

als Transportweg.<br />

2. In der direkten Umgebung der Brücke<br />

stehen nur wenige qualifizierte Ar-<br />

beitskräfte zur Verfügung. Die Stahl-<br />

konstruktion muss also an anderer<br />

Stelle <strong>in</strong> möglichst großen E<strong>in</strong>heiten<br />

vorgefertigt und dann zur Baustelle<br />

transportiert werden.<br />

Die Errichtung der Brücke begann im Mai<br />

2007 und be<strong>in</strong>haltet folgende Schritte:<br />

Die Pfahlkopfplatten werden auf e<strong>in</strong>er<br />

verlorenen Schalung aus Betonfertigteilen<br />

<strong>in</strong> zwei bzw. drei Lagen realisiert.<br />

Zur Herstellung von Pfeilern und Pylon<br />

kommt e<strong>in</strong>e Kletterschalung zum E<strong>in</strong>-<br />

satz, womit sich e<strong>in</strong>e deutlich bessere,<br />

dichtere Betonoberfläche ergibt als bei<br />

e<strong>in</strong>er Gleitschalung.<br />

Die e<strong>in</strong>zelnen Teile der Stahlkonstruktion<br />

werden <strong>in</strong> verschiedenen Werkstätten <strong>in</strong><br />

Ciudad Guayana vorgefertigt und dann<br />

auf e<strong>in</strong>em Vormontageplatz am Ufer<br />

des Or<strong>in</strong>oco zu 60 m langen Schüssen<br />

zusammengefügt und mit Pontons zu<br />

der 400 km entfernten Baustelle<br />

transportiert.<br />

Diese 60-m-Schüsse werden h<strong>in</strong>ter den<br />

Widerlagern der Verbundvorlandbrücken<br />

zu E<strong>in</strong>heiten mit 360 m Länge und e<strong>in</strong>em<br />

Gewicht von 9.000 t zusammengebaut.<br />

Die beiden 360 m langen Durchlaufträger<br />

und die ersten 360 m der Schrägkabelbrücke,<br />

also die Seitenöffnungen<br />

und e<strong>in</strong> Drittel der Mittelöffnung, werden<br />

hier mit Litzenbündeln <strong>in</strong> Abschnitten<br />

von 120 m vorgezogen, danach wird die<br />

Zugvorrichtung umgesetzt. Die Fachwerke<br />

gleiten dabei per Pfeiler auf acht mit<br />

Teflon ausgelegten Wippen, die paarweise<br />

hydraulisch gekoppelt s<strong>in</strong>d.<br />

14 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

7 Herstellung der Schrägkabelbrücke<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Nachdem die Seitenöffnungen und die<br />

ersten 120 m der Mittelöffnung der<br />

Hauptbrücke ihre Endlage erreicht ha-<br />

ben, werden die beiden Kabel an der<br />

Vorbauspitze angebracht und gespannt,<br />

womit das Kragmoment am Pylon wirk-<br />

sam reduziert wird. Danach werden der<br />

Unter- und Obergurt <strong>in</strong> Abschnitten von<br />

30 m betoniert und nach deren Erhärten<br />

die zugehörigen Kabel montiert und<br />

gespannt.<br />

In der nächsten Phase wird das 120 m<br />

lange und 2.400 t schwere Schlussstück<br />

e<strong>in</strong>geschwommen und mit vier Litzenhebern<br />

e<strong>in</strong>gehoben, und zum Ende werden<br />

der Obergurt betoniert und die letzten<br />

Kabel montiert und gespannt.<br />

8 E<strong>in</strong>heben<br />

des Schlussstücks<br />

© Leonhardt, Andrä<br />

und Partner GmbH<br />

2 Puente Presidente<br />

Guillermo Bill<strong>in</strong>ghurst<br />

2.1 Projekt und Lage<br />

Im südlichen Teil Perus wird zurzeit die<br />

Interozeanische Landstraße des Südens<br />

namens »Corredor vial Interoceanico<br />

Sur« gebaut, die als wichtige Verkehrsader<br />

zukünftig den Handel zwischen<br />

Peru und Brasilien weiter verbessern<br />

helfen soll.<br />

Im Zuge der Verwirklichung dieser Land-<br />

straße wurde vom peruanischen Ver-<br />

kehrsm<strong>in</strong>isterium für die Fertigstellung<br />

der Bill<strong>in</strong>ghurst-Brücke das Konsortium<br />

Cónirsa S. A. beauftragt. Die Brücke liegt<br />

direkt bei der Ortschaft Puerto Maldonado<br />

und überquert den Fluss Madre<br />

de Dios.


9 Übersicht<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Die Hängebrücke Bill<strong>in</strong>ghurst kann auf<br />

e<strong>in</strong>e sehr lange Geschichte zurückblicken:<br />

Im Rahmen e<strong>in</strong>er großen Infrastrukturmaßnahme<br />

wurden <strong>in</strong> den 1970er<br />

Jahren mehrere Hängebrücken <strong>in</strong> Peru<br />

von der österreichischen Baufirma<br />

Waagner-Biro errichtet. Beim Bau der<br />

letzten und größten Brücke g<strong>in</strong>g dem<br />

Bauherrn jedoch das Geld für die Reali-<br />

sierung der Unterbauten und die Mon-<br />

tage der Hängebrücke aus, obwohl er die<br />

Stahlkonstruktion, Kabel und Hänger<br />

bereits von Waagner-Biro gekauft hatte.<br />

Die entsprechenden »Elemente« wurden<br />

dann für mehrere Jahre <strong>in</strong> den Pampas<br />

de la Joya sowie später auch im Flughafen<br />

von Puerto Maldonado e<strong>in</strong>gelagert.<br />

11 12 E<strong>in</strong>lagerung der Kabel und der Stahlkonstruktion<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

10 Lageplan<br />

© www.google.com<br />

Nach fast 30 Jahren erfolgte 2006 e<strong>in</strong>e<br />

<strong>in</strong>ternationale Ausschreibung zum Fer-<br />

tigstellen der Hängebrücke, wobei die<br />

vorhandene Stahlkonstruktion, die Kabel<br />

und die Hänger verwendet werden<br />

sollten.<br />

Der Baubeg<strong>in</strong>n fand am 7. Juli 2006 statt.<br />

Schon nach e<strong>in</strong>igen Monaten mussten<br />

die Arbeiten aber gestoppt werden, da<br />

man bemerkt hatte, dass diverse Bau-<br />

teile, wie zum Beispiel die Hauptkabel,<br />

durch die jahrelange Lagerung im Freien<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

starke Schädigungen aufwiesen. Die<br />

Unterbauten wurden vom beauftragten<br />

Konsortium allerd<strong>in</strong>gs ausgeführt.<br />

Unter Berücksichtigung jener Probleme<br />

wurde deshalb das Konsortium Cónirsa<br />

gebeten, den Überbau fertigzustellen.<br />

Das heißt, es waren die Kabel neu zu<br />

beschaffen, Stahlteile, soweit beschädigt,<br />

zu ersetzen und Waagner-Biro unter<br />

Vertrag zu nehmen, um bei der Montage<br />

mit den ursprünglichen Hilfsgeräten und<br />

Verfahren e<strong>in</strong>zuspr<strong>in</strong>gen.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

15


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

2.2 Brückenentwurf<br />

Die Hängebrücke Bill<strong>in</strong>ghurst weist e<strong>in</strong>e<br />

Gesamtlänge von 528 m und Stützweiten<br />

von 104 m + 320 m + 104 m auf. Den<br />

Überbau bilden zwei über Querträger<br />

verbundene Stahlfachwerkträger. Als<br />

Fahrbahn dient e<strong>in</strong>e 10,20 m breite<br />

Betonplatte, die mit den Querträgern im<br />

Verbund steht. Die Versteifungsträger<br />

haben e<strong>in</strong>en Abstand von 11 m, die<br />

Bauhöhe ist 5 m.<br />

Die statischen Berechnungen und Aus-<br />

führungszeichnungen wurden se<strong>in</strong>erzeit<br />

von Waagner-Biro auf Grundlage der<br />

AASHO, e<strong>in</strong>em Vorgänger der AASHTO,<br />

und unter Zuhilfenahme der österreichischen<br />

Norm erarbeitet. Wegen des<br />

fortgeschrittenen Alters und des Zustan-<br />

des der Konstruktion wurden nun Leon-<br />

hardt, Andrä und Partner von Cónirsa mit<br />

der Prüfung der Unterlagen im Rahmen<br />

e<strong>in</strong>er Nachrechnung der Unter- und<br />

Überbauten beauftragt.<br />

Dazu wurde für das gesamte Bauwerk<br />

e<strong>in</strong>schließlich Widerlager und Tiefgründung<br />

e<strong>in</strong> F<strong>in</strong>ite-Elemente-Modell erstellt,<br />

basierend auf den vorhandenen Zeich-<br />

nungen und Berechnungen. Dieses<br />

Modell be<strong>in</strong>haltete nichtl<strong>in</strong>eare Berech-<br />

nungen dritter Ordnung (Formf<strong>in</strong>dung)<br />

und ermöglichte e<strong>in</strong>e komplette Aus-<br />

wertung aller Spannungen und Schnittkräfte.<br />

Alle Nachweise wurden dann <strong>in</strong><br />

Anlehnung an die ursprüngliche Statik<br />

unter Gebrauchslasten nach globalem<br />

Sicherheitskonzept geführt.<br />

Die Brücke ist beidseitig über massive<br />

Stahlbetonblöcke mit <strong>in</strong>tegrierten<br />

Spannkabelklammern verankert: Die<br />

Stahlbetonkörper wurden räumlich unter<br />

Verwendung von Brick-Elementen model-<br />

liert sowie anhand der Spannungstrajektorien<br />

dann 3-D-Stabwerksmodelle zur<br />

Nachrechnung entwickelt.<br />

16 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

13 14 Ansicht und Grundriss<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

15 Querschnitt<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Da die Berechnung des Überbaus aus<br />

den 1970er Jahren stammte, wurde auf<br />

e<strong>in</strong>e genauere Betrachtung des horizontalen<br />

Tragverhaltens der Brücke unter<br />

W<strong>in</strong>de<strong>in</strong>wirkung verzichtet, zumal zum<br />

damaligen Zeitpunkt die Hard- und<br />

Software e<strong>in</strong>e solche Vorgehensweise<br />

noch nicht erlaubte. Stattdessen wur-<br />

den Annahmen getroffen, die zwar ehe-<br />

dem korrekt, aber nicht durch Untersuchungen<br />

abgesichert waren. Als Resultat<br />

neu durchgeführter W<strong>in</strong>dkanaluntersuchungen<br />

ließ sich das Auftreten von<br />

aerodynamischen Instabilitäten aus-<br />

schließen, die Beanspruchungen aus<br />

W<strong>in</strong>dlasten konnten gegenüber der<br />

Ursprungsstatik sogar abgem<strong>in</strong>dert<br />

werden.<br />

16 Statisches Modell<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH


Die Nachrechnung ergab weiterh<strong>in</strong>,<br />

dass verschiedene isolierte Bereiche der<br />

Brücke verstärkt werden mussten. In den<br />

Ankerkammern mit Massenbeton waren<br />

zum Beispiel M<strong>in</strong>destbewehrungsgrundsätze<br />

nicht e<strong>in</strong>gehalten, und die Beweh-<br />

rung <strong>in</strong> der Fahrbahnplatte stellte sich<br />

als unzureichend heraus. Ursache der<br />

Mängel im Tragwerk waren unter ande-<br />

rem die ger<strong>in</strong>gen Erfordernisse alter<br />

Vorschriften bezüglich Gebrauchs-<br />

tauglichkeit und M<strong>in</strong>destbewehrung,<br />

außerdem erfolgte die Bemessung der<br />

Stahlbetonelemente nicht nach der<br />

Fachwerkanalogie.<br />

17 Brücke im Bauzustand<br />

© Córnisa S. A.<br />

Bevor die Montage des Überbaus ab-<br />

geschlossen werden kann, s<strong>in</strong>d an den<br />

Verankerungen also noch Verstärkungen<br />

vorzunehmen, was momentan geschieht.<br />

Autoren:<br />

Dipl.-Ing. Wolfgang Eilzer<br />

Dipl.-Ing. Karl Humpf<br />

Dipl.-Ing. Michael Moslener<br />

Leonhardt, Andrä und Partner,<br />

Beratende Ingenieure VBI, GmbH,<br />

Stuttgart<br />

Literatur<br />

[1] Saul, R.; Humpf, K.: Der Beitrag Südamerikas<br />

zur Entwicklung des Großbrückenbaus;<br />

<strong>in</strong>: Tagungsband des 20. Dresdner <strong>Brückenbau</strong>symposiums<br />

2010, S. 87–99.<br />

[2] Saul, R.; Humpf, K.; Schiele, I.: Die dritte Brücke<br />

über den Or<strong>in</strong>oco, Venezuela. E<strong>in</strong>e zweistöckige<br />

Schrägkabelbrücke für Straße und Eisenbahn<br />

mit Verbundfachwerk; <strong>in</strong>: Stahlbau 79,<br />

Heft 2, 2010, S. 63–76.<br />

[3] AASHTO (American Association of State<br />

Highway and Transportation Officials):<br />

LRFD Bridge Design Specifications, 1998.<br />

[4] AREMA (American Railway Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

Association): Manual for Railway Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g,<br />

Chapter 15, Steel Structures.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

17


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Wahrzeichen für die Hauptstadt der Republik Serbien<br />

Neubau der Brücke über die Save <strong>in</strong> Belgrad<br />

von Frank M<strong>in</strong>as<br />

Das neue Wahrzeichen der Stadt<br />

Belgrad ist e<strong>in</strong>e unsymmetrische<br />

Schrägseilbrücke über den Fluss<br />

Save. E<strong>in</strong> 200 m hoher Pylon teilt sie<br />

<strong>in</strong> e<strong>in</strong>en 376 m langen Ganzstahlüberbau<br />

über die Save (Ma<strong>in</strong>span)<br />

und e<strong>in</strong>en 200 m langen Spannbetonquerschnitt<br />

über e<strong>in</strong>en stillgelegten<br />

Seitenarm des Flusses (Backspan).<br />

Die weitere Anb<strong>in</strong>dung erfolgt<br />

über e<strong>in</strong>en 358 m langen e<strong>in</strong>zelligen<br />

Spannbetonhohlkasten (Sidespan).<br />

E<strong>in</strong> <strong>in</strong>ternationales Konsortium<br />

wurde im März 2008 von der Stadt<br />

Belgrad mit Planung und Ausführung<br />

des Bauwerks beauftragt.<br />

Ausschreibung, Konzeption und<br />

Realisierung der Brücke werden<br />

nachstehend vorgestellt.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Das von Tito gee<strong>in</strong>te blockfreie Jugoslawien<br />

zerfiel <strong>in</strong> den Bürgerkriegen nach<br />

se<strong>in</strong>em Tod nach und nach <strong>in</strong> die <strong>in</strong>zwi-<br />

schen sieben Staaten Serbien, Kroatien,<br />

Slowenien, Bosnien und Herzegow<strong>in</strong>a,<br />

Montenegro, Mazedonien und den<br />

Kosovo. Nato-Luftangriffe auch auf die<br />

Infrastruktur leiteten letztendlich das<br />

Ende der kriegerischen Ause<strong>in</strong>andersetzungen<br />

im Jahr 2000 e<strong>in</strong>.<br />

2 Brücke über die Save <strong>in</strong> Belgrad<br />

© Stadt Belgrad<br />

18 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

1 Sloboda-Brücke Novi Sad nach dem Bombenangriff<br />

© Cowi A/S<br />

Diese Schäden s<strong>in</strong>d mittlerweile im<br />

Wesentlichen behoben. Der ökonomische<br />

Aufschwung der <strong>in</strong> die Europäische<br />

Union strebenden Länder bed<strong>in</strong>gt nun<br />

e<strong>in</strong>en weitergehenden Ausbau. Belgrad<br />

als Hauptstadt der Republik Serbien ist<br />

nicht nur Wirtschaftszentrum und Mag-<br />

net für die arbeitssuchende Landbevölkerung<br />

und Vertriebene des Bürgerkrieges,<br />

sondern auch Kreuzungspunkt wichtiger<br />

Verkehrswege, wie des bekannten<br />

»Autoput« als Hauptverkehrsader Süd-<br />

europas oder aber der Flüsse Save und<br />

Donau. Die rasant zunehmende Verkehrs-<br />

belastung macht daher den Neubau<br />

e<strong>in</strong>er Brücke über die Save <strong>in</strong> Belgrad<br />

zw<strong>in</strong>gend erforderlich. Gleichzeitig soll<br />

sie e<strong>in</strong> neues Wahrzeichen der Stadt<br />

werden.<br />

Die aktuelle Situation ist geprägt von<br />

der 90%-Nutzung der <strong>in</strong>ternationalen<br />

Autobahn E 75 durch den <strong>in</strong>nerstädtischen<br />

Verkehr e<strong>in</strong>schließlich L<strong>in</strong>ien-<br />

bussen. Im Stadtgebiet stehen zurzeit<br />

lediglich zwei weitere Brücken zur Ver-<br />

fügung, e<strong>in</strong>e davon ist e<strong>in</strong>e zweigleisige<br />

Trambahnbrücke, die ebenfalls für den<br />

Kfz-Verkehr genutzt wird.<br />

Während Neubelgrad, ehedem zu Öster-<br />

reich-Ungarn gehörend, am nördlichen<br />

Ufer der Save lange Jahre nur Wohngebiet<br />

und der Stadtkern, früher e<strong>in</strong> Teil des<br />

Osmanischen Reiches, e<strong>in</strong> Wohn- und<br />

Geschäftsviertel war, gibt es heute Ver-<br />

kehrsflüsse <strong>in</strong> beide Richtungen: Die<br />

neue Brücke über die Save soll im Wesent-<br />

lichen dem <strong>in</strong>nerstädtischen Verkehr<br />

dienen und ist zudem zur Aufnahme<br />

zweier Gleise e<strong>in</strong>er zukünftigen Metro<br />

vorgesehen.<br />

2 Entwurf und Ausschreibung<br />

Der Vorschlag des slowenischen Inge-<br />

nieurbüros Pont<strong>in</strong>g unter Federführung<br />

von Victor Markelj und des Architekten<br />

Peter Gabrijelcic gewann den <strong>in</strong>ternational<br />

ausgeschriebenen Planungswettbewerb.<br />

Drei Fahrspuren je Richtung, zwei Bahn-<br />

gleise für die Metro sowie zwei Fuß- und<br />

Radwege mussten aufgrund der Geogra-<br />

phie <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Ebene überführt werden.<br />

Daraus resultierte e<strong>in</strong>e außergewöhn-<br />

liche Breite von 45 m. Zentrales Element<br />

des Siegerentwurfes ist e<strong>in</strong> nadelförmiger,<br />

200 m hoher Pylon mit e<strong>in</strong>er Spitze<br />

aus Edelstahl, gegründet am Ende e<strong>in</strong>er<br />

Halb<strong>in</strong>sel, die als e<strong>in</strong>ziger Bereich im<br />

Stadtbezirk im Sommer regelmäßig<br />

200.000 Wochenend(bade)gästen<br />

Naherholung bietet.


Notwendige Schifffahrtsöffnungen be-<br />

stimmten die wesentlichen Stützweiten<br />

der weiteren Pfeiler. Der Verbundüberbau<br />

des Entwurfs war als dreizelliger Kasten<br />

konzipiert: Die äußeren Kästen dienten<br />

der Kabelverankerung, der mittlere Be-<br />

reich zwischen ihnen soll von der Metro<br />

genutzt werden. Anzahl und Abstand der<br />

Seile, Stützen und Querträger wurden<br />

vorgegeben, blieben aber für die Bieter <strong>in</strong><br />

kle<strong>in</strong>en Grenzen ebenso wie die Materialauswahl<br />

variabel. Vorgesehen war, mittels<br />

Gegengewichtsbeton die abhebenden<br />

Lasten der unsymmetrischen Brücke zu<br />

reduzieren.<br />

Dem Konsortium Ogranak Sava Most aus<br />

Porr, Österreich, DSD, Deutschland, und<br />

SCT, Slowenien, wurde im März 2008<br />

der Auftrag für Detailplanung und Bau<br />

erteilt. Die Ausschreibung auf Basis der<br />

festgelegten Regelungen für europäische<br />

Ausschreibungen der f<strong>in</strong>anzierenden<br />

European Bank for Reconstruction and<br />

Development (EBRD) be<strong>in</strong>haltete e<strong>in</strong>en<br />

Ganzstahlüberbau mit orthotroper Plat-<br />

te. Aufgrund von Randbed<strong>in</strong>gungen wie<br />

– ke<strong>in</strong>e Zufahrt zum Pylon über die<br />

Halb<strong>in</strong>sel des Naherholungsgebietes,<br />

– Übergabe der Anschlusspunkte am<br />

nördlichen (Achse 1) und südlichen<br />

(Achse 7) Baufeldende nach 18 Monaten,<br />

– Gesamtbauzeit von 36 Monaten<br />

<strong>in</strong>klusive statischer Berechnung und<br />

Detailpläne,<br />

– Lichtraumprofil der Schifffahrtsöffnungen,<br />

– abhebende Kräfte am rückwärtigen<br />

Pfeiler (Backspan)<br />

und der außergewöhnlichen Abmessungen<br />

(e<strong>in</strong>hüftig, 45 m Breite, 200–376 m<br />

Länge) entschied sich das Konsortium,<br />

nur die Hauptbrücke als Stahlquerschnitt<br />

auszuführen und die Seitenbereiche als<br />

Spannbetonhohlkästen zu realisieren.<br />

Die kurze Bauzeit bed<strong>in</strong>gte darüber h<strong>in</strong>-<br />

aus e<strong>in</strong>e gleichzeitige Errichtung des<br />

Pylons und des Backspan im Gegensatz<br />

zum üblichen, vom Pylon ausgehenden<br />

symmetrischen Freivorbau. Die Spannbetonkästen<br />

wurden deshalb mittels<br />

Taktschiebeverfahren hergestellt, die<br />

Hauptöffnung im freien Vorbau.<br />

3 Längsansicht des Bauwerks<br />

© Stadt Belgrad<br />

3 Ausführungsplanung<br />

EBRD-f<strong>in</strong>anzierte Bauwerke müssen nach<br />

Eurocode berechnet werden, während<br />

der <strong>in</strong>ternationale Fidic-Design-and-<br />

Plant-Build-Vertrag die Berücksichtigung<br />

nationaler Gesetze und Regelungen for-<br />

dert. Insbesondere bei der Bemessung<br />

für Erdbeben ergaben sich zeit- und erklä-<br />

rungs<strong>in</strong>tensive Widersprüche. Neben<br />

e<strong>in</strong>em vom Konsortium beauftragten<br />

unabhängigen Prüf<strong>in</strong>genieur haben<br />

der vom Bauherrn verpflichtete Fidic-<br />

Eng<strong>in</strong>eer als e<strong>in</strong>e Art Bauüberwachung<br />

und e<strong>in</strong> staatliches technisches Kontrollkomitee<br />

aus Fachleuten der verschiedenen<br />

Fachrichtungen Statik und Zeichnungen<br />

geprüft.<br />

Der 14,50 m breite Hohlkasten hat e<strong>in</strong>e<br />

Höhe von 4,75 m, wobei stählerne Schrägstreben<br />

die Kragarme im Abstand von<br />

4 m stützen. Rippen im Betonquerschnitt,<br />

äquivalent zu den Stahlquerträgern der<br />

Hauptöffnung, und e<strong>in</strong>e durchgehende<br />

Kappe lassen das Bauwerk homogen<br />

ersche<strong>in</strong>en.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

4 Bauausführung<br />

4.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Die aufgrund ungeklärter Besitzverhältnisse<br />

erforderliche schrittweise Übergabe<br />

der Baustelle durch den Bauherrn<br />

führte zu e<strong>in</strong>er dynamischen Anpassung<br />

des Ablaufs durch das Konsortium bei<br />

gleichzeitig <strong>in</strong>tensiver Ausarbeitung der<br />

statischen Berechnung. Alle Korrespondenz<br />

e<strong>in</strong>schließlich der Statik und der<br />

Zeichnungen musste zweisprachig, das<br />

heißt <strong>in</strong> Englisch und Serbisch, übergeben<br />

werden.<br />

4.2 Gründungen<br />

Mit Zugang zur Baustelle wurden Probe-<br />

bohrungen ausgeführt, deren Ergebnisse<br />

unmittelbar <strong>in</strong> die parallel laufenden<br />

statischen Berechnungen e<strong>in</strong>flossen.<br />

Probebohrpfähle sollten zudem die<br />

Rechenergebnisse bestätigen, e<strong>in</strong>e Opti-<br />

mierung wurde gemäß serbischen Ge-<br />

pflogenheiten jedoch nicht zugelassen<br />

und war letztendlich aufgrund der knap-<br />

pen Bauzeit auch nicht mehr möglich.<br />

Die 30 m tiefe Topfgründung des<br />

Pylons als komb<strong>in</strong>ierte Großbohrpfahl-<br />

(d = 150 cm-)Schlitzwand-Gründung<br />

war sicher e<strong>in</strong> Novum <strong>in</strong> Serbien. Die<br />

notwendigen Spezialgeräte wurden<br />

hierzu temporär importiert.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

19


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

4 Errichtung des Pylons<br />

© Ogranak Sava Most<br />

4.3 Pylon<br />

E<strong>in</strong>e aufwendige Kletterschalung er-<br />

möglichte die zügige Herstellung des<br />

Pylons unter Verwendung moderner<br />

Betonrezepturen der Güten C50/60 und<br />

C55/67 im Bereich der Kabelverankerungen.<br />

Aus Term<strong>in</strong>gründen wurde der im<br />

Endzustand monolithische Verb<strong>in</strong>dungsteil<br />

zwischen Pylon, Backspan und Ma<strong>in</strong>-<br />

span, der sogenannte Pylontisch, nach-<br />

träglich auf konventioneller Schalung<br />

ausgeführt. Alle Baustoffe mussten<br />

mittels Pontons von beiden Saveufern,<br />

abhängig von der Verkehrssituation <strong>in</strong><br />

der Stadt, über Wasser transportiert<br />

werden, wobei die häufig sehr stark<br />

schwankenden Wasserstände zu berück-<br />

sichtigen waren.<br />

Die Vere<strong>in</strong>igung der beiden Pylonstiele<br />

<strong>in</strong> 98 m Höhe erforderte e<strong>in</strong>en Umbau<br />

der Kletterschalung, die am Boden e<strong>in</strong>en<br />

Radius r = 8 m und auf 175 m dann r = 2 m<br />

aufwies. Der term<strong>in</strong>kritische Freivorbau<br />

der unsymmetrischen Brücke wurde auf<br />

Wunsch des Bauherrn zudem beschleunigt,<br />

<strong>in</strong>dem e<strong>in</strong>e Hilfsabspannung zwi-<br />

schen Pylon und Stahlüberbau den E<strong>in</strong>-<br />

hub des dritten Stahlelements ermög-<br />

lichte, noch bevor das erste permanente<br />

Schrägseil montiert werden konnte.<br />

20 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

5 E<strong>in</strong>schub des Backspan<br />

© Ogranak Sava Most<br />

4.4 Backspan<br />

Zeitgleich mit dem Pylon wurde der<br />

200 m lange und am Ende 20.000 t<br />

schwere dreizellige Spannbetonüberbau<br />

auf e<strong>in</strong>er 20 m hohen Vormontageplattform<br />

<strong>in</strong> drei Abschnitten (Bodenplatte,<br />

Kasten, Kragarme) errichtet und <strong>in</strong> Seg-<br />

menten von 18 m im 14-Tage-Rhythmus<br />

e<strong>in</strong>geschoben. Die Kragarme wurden<br />

quer vorgespannt und die stählernen<br />

Schrägstreben <strong>in</strong> die Schalung e<strong>in</strong>gebracht.<br />

Am Pylon und am rückwärtigen<br />

Pfeiler befestigte Abspannungen dienten<br />

als Horizontalsicherung der drei notwen-<br />

digen Hilfsstützen, die im Abstand von<br />

50 m angeordnet wurden und auch als<br />

Haupttragelement e<strong>in</strong>er »Fußgängerbrücke«<br />

zwischen den Ufern fungierten.<br />

Um die Genauigkeitsforderungen e<strong>in</strong>zu-<br />

halten, wurden die Seile<strong>in</strong>leitungspunkte<br />

vorab auf e<strong>in</strong>er absolut ebenen Fläche<br />

am Boden hergestellt und schließlich als<br />

Fertigelemente e<strong>in</strong>gebaut.<br />

4.5 Ma<strong>in</strong>span<br />

Mangelnde Fertigungskapazitäten im<br />

Jahr 2007 <strong>in</strong> Europa führten zu e<strong>in</strong>er<br />

Vergabe nach Ch<strong>in</strong>a: Die ca. 9.000 t<br />

Stahlkonstruktion waren <strong>in</strong>nerhalb von<br />

zwölf Monaten zu fertigen und zu ver-<br />

schiffen, was sich angesichts e<strong>in</strong>er Jahres-<br />

produktion von 120.000 t Stahlbrückenkonstruktion<br />

der beauftragten Werkstatt<br />

als e<strong>in</strong>fach erwies. Sowohl der Bauherr<br />

als auch der <strong>in</strong>nerhalb des Konsortiums<br />

hierfür verantwortliche Partner DSD<br />

entsandten zudem qualifiziertes Über-<br />

wachungspersonal zur Sicherstellung<br />

der Term<strong>in</strong>e und geforderten Standards.<br />

Über den Seeweg gelangten die Ele-<br />

mente bis zur Baustelle <strong>in</strong> Belgrad, wo<br />

sie entladen und gelagert wurden. E<strong>in</strong><br />

Portalkran gewährleistete auf e<strong>in</strong>em<br />

200 m langen Vormontageplatz rechtw<strong>in</strong>klig<br />

zur Brückenachse nahe der<br />

Pfeiler 4 und 5 den Vorzusammenbau<br />

von Kragarmen, Boden und Fahrbahn<br />

sowie das Zusammenfügen e<strong>in</strong>es kom-<br />

pletten Segmentes von 16 m Länge<br />

(Abstand der Seile), 45 m Breite und bis<br />

zu 375 t Eigengewicht. Selbstfahrer<br />

nahmen dann die Bauteile auf und<br />

ermöglichten das Beladen e<strong>in</strong>er beson-<br />

ders hergerichteten Barke über eigens<br />

entwickelte Rampen, die für den an-<br />

stehenden Wasserspiegel stets neu<br />

justiert werden mussten.


6 Verladevorgang e<strong>in</strong>es Stahlsegments<br />

© Ogranak Sava Most<br />

Das 505 t schwere und 17,10 m lange<br />

Anschluss- oder sogenannte Transition-<br />

Element T1 zum Pylontisch wurde mittels<br />

Mobilkränen auf Hilfsstützen, sofort<br />

nachdem die Kletterschalung passiert<br />

hatte, montiert. Das nächste Segment,<br />

das bereits e<strong>in</strong>er Rückverankerung durch<br />

e<strong>in</strong> Seil bedurfte, wurde im Bereich der<br />

Aufschüttung um den Pylonfuß am<br />

Boden zusammengebaut und mit e<strong>in</strong>em<br />

Derrick angehoben. Aufgrund des hohen<br />

Gewichts von 400 t mussten die Kragarme<br />

separat mittels Mobilkränen mon-<br />

tiert werden. Ohne Beh<strong>in</strong>derung der<br />

Schifffahrt werden nun die weiteren<br />

21 Elemente mit der Barke ca. 200 m<br />

flussaufwärts antransportiert und im<br />

Freivorbau e<strong>in</strong>gehoben. Die 45-m-Breite<br />

bedeutete neben e<strong>in</strong>er genauen Ver-<br />

messung der Schnittufer ke<strong>in</strong>e besondere<br />

Herausforderung, das hohe Stück-<br />

gewicht bis zu 360 t erschwerte jedoch<br />

die Fe<strong>in</strong>justierung.<br />

Noch während die Schweißarbeiten<br />

liefen, wurden die bis zu 373 m langen<br />

parallelen Litzenseile des Typs BBR High<br />

Am Cona e<strong>in</strong>gebaut. Die <strong>in</strong>sgesamt<br />

80 Seile wiegen 1.280 t und bestehen<br />

aus bis zu 88 Litzen.<br />

Das gleichzeitige Herstellen von Pylon,<br />

Hauptbrücke und Seilen erforderte<br />

außerdem e<strong>in</strong> ausgeklügeltes und<br />

satellitengestütztes Messprogramm.<br />

4.6 Sidespan<br />

Aus wirtschaftlichen Gründen wurde<br />

der Vorbauschnabel des Backspan auch<br />

für den Sidespan e<strong>in</strong>gesetzt, welcher,<br />

nachdem alle Pfeiler fertiggestellt waren,<br />

<strong>in</strong> 19 Abschnitten zu je 20 m mit 2 %<br />

Längsneigung bergauf wiederum über<br />

Hilfsstützen im Zwei-Wochen-Takt<br />

e<strong>in</strong>geschoben werden. Die maximale<br />

Stützweite von 108 m erforderte hier<br />

e<strong>in</strong>e Überhöhung um ca. 25 cm, was<br />

durch den E<strong>in</strong>satz von Überhöhungsleisten<br />

und e<strong>in</strong>er höhenverstellbaren<br />

Schalung erreicht wird.<br />

7 Freivorbau beim Ma<strong>in</strong>span<br />

© Ogranak Sava Most<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I Z I G<br />

Bis zu ca. 30.000 t werden mittels hydraulischer<br />

Zwill<strong>in</strong>gsverschubanlagen mit<br />

e<strong>in</strong>er Gesamthubkapazität von 4.400 t<br />

verschoben. Der Lückenschluss wird<br />

wiederum durch e<strong>in</strong> Transition-Element<br />

(T2) zwischen Stahl und Beton im Momentennullpunkt<br />

verwirklicht. Nach<br />

Aufbr<strong>in</strong>gen der exzentrischen Vorspannung<br />

<strong>in</strong> den Stegen erfolgt dann der<br />

Ausbau der Hilfsstützen.<br />

5 Ausbauarbeiten<br />

Von den Seitenfeldern ausgehend, wer-<br />

den die Ausbauarbeiten an der Brücke,<br />

Abdichtung und Kappen aus Betonfertigteilen,<br />

Geländer, Leitplanken, Beleuchtung<br />

und schließlich den Asphalt umfassend,<br />

unmittelbar nach der Fe<strong>in</strong>justierung der<br />

Seile fortgesetzt. Erst dieses zusätzliche<br />

Gewicht auf der Hauptbrücke ermöglicht<br />

die Entfernung der Hilfsstützen im Back-<br />

span. Basierend auf Verformungsmessungen<br />

werden zudem Lage und Menge<br />

des zum Toleranzausgleich notwendigen<br />

Ballastbetons errechnet. E<strong>in</strong> Brückenbelastungstest<br />

nach Fertigstellung ist<br />

dann die Voraussetzung für die Verkehrsfreigabe.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

21


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

6 Zusammenfassung<br />

In sehr kurzer Bauzeit entsteht das neue<br />

Wahrzeichen der Hauptstadt der Repu-<br />

blik Serbien (2008–2012). E<strong>in</strong> <strong>in</strong>ternationales<br />

Konsortium wurde 2008 mit<br />

Planung und Bau gemäß Fidic beauftragt.<br />

Außergewöhnliche Abmessungen<br />

<strong>in</strong> Komb<strong>in</strong>ation mit unterschiedlichen<br />

Baustoffen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em im Umbruch bef<strong>in</strong>d-<br />

lichen, von 15 Jahren Embargo geprägten<br />

Land mit kont<strong>in</strong>entalem Klima (heiße<br />

Sommer, kalte W<strong>in</strong>ter) führten gar zu<br />

e<strong>in</strong>er Beachtung durch den Discovery<br />

Channel.<br />

Autor:<br />

Dr.-Ing. Frank M<strong>in</strong>as<br />

DSD <strong>Brückenbau</strong> GmbH,<br />

Saarlouis<br />

22 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Literatur<br />

[1] M<strong>in</strong>as, F.: Sloboda-Brücke Novi Sad. Stahlbauer<br />

als Generalunternehmer; <strong>in</strong>: Stahlbau,<br />

Heft 10, 2006.<br />

[2] Hopf, S.; Ste<strong>in</strong>kühler, M.; Kotnik, R.; M<strong>in</strong>as, F.;<br />

Markelj, V.; Adam, D.: Construction of Sava<br />

Bridge; <strong>in</strong>: Faculty of Civil Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g, University<br />

of Belgrade (Hrsg.): Convention Paper<br />

Belgrade Bridge Convention 1. October 2010.<br />

[3] Belgrade Land Development Agency: Bridge<br />

over the River Sava <strong>in</strong> the City of Belgrade<br />

Project; unter: www.savabridge.com.<br />

Bauherr<br />

Belgrade Land Development Public Agency,<br />

Belgrad, Serbien<br />

Vorentwurf und Prüfung<br />

Pont<strong>in</strong>g <strong>in</strong>zenirski biro d.o.o., Maribor, Slowenien<br />

Angebots- und Ausführungsplanung<br />

Leonhardt, Andrä und Partner, Beratende<br />

Ingenieure VBI, GmbH, Stuttgart<br />

Aerodynamische und seismische Beratung<br />

Eusani Hortmanns Zahlten Ingenieurgesellschaft<br />

mbH, Langenfelden<br />

W<strong>in</strong>dkanalversuche und Schrägseilprüfung<br />

Ruhr-Universität Bochum, Institut für<br />

konstruktiven Ingenieurbau<br />

Gründungsplanung<br />

IBBS ZT-GmbH, Wien, Österreich<br />

Vermessung<br />

Noack Ingenieurgesellschaft mbH, Passau<br />

Bauausführung<br />

Konsortium Ogranak Sava Most:<br />

A. Porr AG, Wien, Österreich<br />

DSD <strong>Brückenbau</strong> GmbH, Saarlouis<br />

SCT Stanovanjski <strong>in</strong>zenir<strong>in</strong>g, Ljubljana, Slowenien<br />

Vorspannung und Schrägseile<br />

BBV Vorspanntechnik GmbH,<br />

Bobenheim-Roxheim<br />

Dywidag-Systems International GmbH,<br />

Unterschleißheim<br />

VT Vorspanntechnik GmbH & Co. KG,<br />

Salzburg, Österreich


Dyna-Grip®-Seile mit enger Verrohrung<br />

Sae Poong Bridge <strong>in</strong> Südkorea<br />

von Christian Gläser, Werner Brand, Roland Weber<br />

Schrägseile mit Litzenbündelseilen<br />

s<strong>in</strong>d nach langjähriger <strong>in</strong>ternationaler<br />

Anwendung auch <strong>in</strong> Deutschland<br />

bei verschiedenen <strong>Brückenbau</strong>wer-<br />

ken e<strong>in</strong>gesetzt worden. Neben den<br />

klassischen Verankerungen wurden<br />

für beengte Platzverhältnisse nun<br />

Gabelkopfverankerungen konzipiert.<br />

Verrohrungen mit kle<strong>in</strong>en Außendurchmessern<br />

verbessern die aero-<br />

dynamischen Eigenschaften von<br />

Litzenbündelseilen. Beide Innovationen<br />

wurden bei der Sae Poong Bridge<br />

<strong>in</strong> Südkorea erstmals verwendet.<br />

1 Entwicklung von Schrägseilen<br />

Für Schrägseilbrücken kommen vollverschlossene<br />

Seile sowie Seile aus Litzen-<br />

bündeln zum E<strong>in</strong>satz.<br />

Vollverschlossene Spiralseile bestehen<br />

<strong>in</strong>nen aus Runddrähten und außen aus<br />

mehreren Lagen Z-Drähten, das größte<br />

bisher <strong>in</strong> Deutschland gefertigte Seil hat<br />

e<strong>in</strong>en Durchmesser von 167 mm und<br />

e<strong>in</strong>e Tragfähigkeit von ca. 30 MN. Der<br />

Aufbau dieser Seile mit ihrer großen<br />

<strong>in</strong>neren Oberfläche erfordert e<strong>in</strong>en<br />

dauerhaften <strong>in</strong>neren Korrosionsschutz,<br />

der gleichzeitig e<strong>in</strong>e Schmierwirkung<br />

aufweisen muss, um die <strong>in</strong>nere Reibung<br />

der E<strong>in</strong>zeldrähte zu m<strong>in</strong>dern. Der Korro-<br />

sionsschutz der Drähte selbst erfolgt<br />

durch Feuerverz<strong>in</strong>kung, zusätzlich er-<br />

höhen Polyurethanbeschichtungen den<br />

außenseitigen Schutz des Seils. Zur Ver-<br />

ankerung werden die Drähte <strong>in</strong> Zughülsen<br />

mit Außengew<strong>in</strong>de e<strong>in</strong>gegossen,<br />

auf die dann beim E<strong>in</strong>bau Stützmuttern<br />

geschraubt werden.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

1 E<strong>in</strong>bau der Gabelkopfverankerung <strong>in</strong> die Prüfmasch<strong>in</strong>e<br />

© Dywidag-Systems International GmbH<br />

Als Zugglieder bei den Litzenbündelseilen<br />

kommen siebendrähtige kaltgezogene<br />

Litzen mit d = 15,70 mm, feuerverz<strong>in</strong>kt<br />

und gewachst, mit PE-Mantel <strong>in</strong><br />

Schrägseilausführung zum E<strong>in</strong>satz, die<br />

mit dreiteiligen, besonders schw<strong>in</strong>gfesten<br />

Keilen verankert werden. [1] Die<br />

Schrägseile s<strong>in</strong>d überbauseitig mit e<strong>in</strong>em<br />

Spannanker, e<strong>in</strong>em Ankerblock mit ver-<br />

stellbarer R<strong>in</strong>gmutter und e<strong>in</strong>em pylon-<br />

seitigen Festanker versehen. Das gesamte<br />

Litzenbündel ist <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em HDPE-Schutzrohr<br />

mit äußerer Wendel, die das Auf-<br />

treten von regen-w<strong>in</strong>d-<strong>in</strong>duzierten<br />

Schw<strong>in</strong>gungen verh<strong>in</strong>dern soll, angeordnet.<br />

Alle Verankerungen beim Seiltyp Dyna-<br />

Grip® besitzen <strong>in</strong>nenliegende Dichtungselemente,<br />

die das E<strong>in</strong>dr<strong>in</strong>gen von Wasser<br />

<strong>in</strong> den Keilbereich verh<strong>in</strong>dern. Die e<strong>in</strong>zel-<br />

nen Litzen können somit für spätere<br />

Untersuchungen ausgetauscht werden.<br />

Beim Seiltyp Dyna-Bond® wird der Ver-<br />

ankerungsbereich aus<strong>in</strong>jiziert, wodurch<br />

Verbund zwischen dem Verankerungskörper<br />

und den Litzen hergestellt wird<br />

und die auf die Keilverankerungen tref-<br />

fenden Spannungsänderungen aus Ver-<br />

kehr- und W<strong>in</strong>dlasten reduziert werden.<br />

Seile vom Typ Dyna-Bond® f<strong>in</strong>den vor<br />

allem <strong>in</strong> erdbebengefährdeten Gebieten<br />

Verwendung.<br />

2 Spezialverankerungen<br />

für den Pylonanschluss<br />

Bei den meisten Schrägseilbrücken<br />

werden die Seile beidseits am Pylon<br />

verankert. Dabei s<strong>in</strong>d die Pylone meist<br />

begehbar und bieten ausreichend Ar-<br />

beitsraum, um den Festanker der Litzen-<br />

bündelseile e<strong>in</strong>zubauen. Für beengte<br />

Platzverhältnisse wurde mit der Clevis-<br />

Verankerung e<strong>in</strong>e Gabelkopfverankerung<br />

entwickelt, die auch e<strong>in</strong>e außenliegende<br />

Befestigung ermöglicht. Die Verankerungen<br />

wurden zunächst für die Seilgrößen<br />

mit 12, 37 und 61 Litzen konzipiert.<br />

Der Gabelkopf wird an e<strong>in</strong>e am Pylon<br />

befestigte Verankerungsscheibe mittels<br />

e<strong>in</strong>es Bolzens angebracht. Der gegossene<br />

Gabelkopf hat auf der pylonabgewandten<br />

Seite e<strong>in</strong> Innengew<strong>in</strong>de, <strong>in</strong> das e<strong>in</strong><br />

Ankerkopf mit Dichte<strong>in</strong>heit des Dyna-<br />

Grip®-Systems e<strong>in</strong>geschraubt wird. Die<br />

Verankerungen werden auf der Baustelle<br />

liegend vormontiert, bevor sie mit dem<br />

Kran e<strong>in</strong>gehoben und mit dem Bolzen an<br />

das Bauwerk angeschlossen werden.<br />

Vor der ersten Anwendung wurden Er-<br />

müdungsversuche und danach e<strong>in</strong> Zug-<br />

versuch gemäß fib-bullet<strong>in</strong> 30 [2] an<br />

Seilen mit 12 und 61 Litzen, ausgestattet<br />

mit Gabelkopfverankerungen, durchgeführt.<br />

Dabei wurden alle Anforderungen<br />

während der 2 x 10 6 Lastwechsel mit<br />

Schw<strong>in</strong>gbreite 200 N/mm 2 sowie beim<br />

nachfolgenden Zugversuch erfüllt.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

23


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

3 Verrohrung von Schrägseilen<br />

Bei Schrägseilen mit Litzenbündeln<br />

werden die verz<strong>in</strong>kten, gewachsten und<br />

PE-ummantelten E<strong>in</strong>zellitzen <strong>in</strong> der<br />

äußeren Verrohrung parallel geführt.<br />

Üblicherweise ist <strong>in</strong>nerhalb der Verrohrung<br />

e<strong>in</strong> Füllungsgrad bis zu 50 % zu<br />

erreichen.<br />

Da die Schrägseile für W<strong>in</strong>dangriff sehr<br />

exponiert liegen und daher auch <strong>in</strong><br />

Abhängigkeit von dem Hüllrohrdurchmesser<br />

die W<strong>in</strong>dlasten und die aus W<strong>in</strong>d<br />

resultierenden Schw<strong>in</strong>gungsersche<strong>in</strong>ungen<br />

zunehmen, besteht Interesse, die<br />

Hüllrohrdurchmesser zu reduzieren.<br />

Durch Optimierung der E<strong>in</strong>bauverfahren<br />

ist es nun gelungen, für die Dyna-Grip®-<br />

Seile sogenannte Slim Ducts mit bis zu<br />

14 % verkle<strong>in</strong>ertem Außendurchmesser<br />

zu verwenden. Die Anordnung der Litzen<br />

bei normaler und enger Verrohrung ist<br />

<strong>in</strong> obenstehendem Bild vergleichend<br />

gegenübergestellt.<br />

Um zu gewährleisten, dass bei enger<br />

Verrohrung und Füllungsgraden bis zu<br />

73 % e<strong>in</strong>e problemlose Montage ebenso<br />

möglich ist, wurden <strong>in</strong> Vorversuchen die<br />

E<strong>in</strong>bauverfahren und -hilfsmittel opti-<br />

miert. Die realisierbaren Hüllrohrdurchmesser<br />

für die Dyna-Grip®-Seile s<strong>in</strong>d hier<br />

<strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Tabelle angegeben.<br />

Dyna-Grip®-Seile Standard Duct Slim Duct<br />

Typ d <strong>in</strong> [mm] d <strong>in</strong> [mm]<br />

DG-P 12 110 110<br />

DG-P 19 125 125<br />

DG-P 31 160 140<br />

DG-P 37 180 160<br />

DG-P 55 200 180<br />

DG-P 61 225 200<br />

DG-P 73 250 225<br />

DG-P 91 280 250<br />

DG-P 109 315 280<br />

DG-P 127 315 280<br />

DG-P 157 355 315<br />

3 Gegenüberstellung von normaler<br />

und schlanker Verrohrung<br />

© Dywidag-Systems International GmbH<br />

24 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

2 Litzenanordnung bei normaler und enger<br />

Verrohrung für e<strong>in</strong> Schrägseil mit 55 Litzen<br />

© Dywidag-Systems International GmbH<br />

4 Sae Poong Bridge<br />

4.1 Lage und Abmessungen<br />

Die Weltausstellung Expo 2012 f<strong>in</strong>det<br />

<strong>in</strong> der südkoreanischen Küstenstadt<br />

Yeosu zum Thema »The Liv<strong>in</strong>g Ocean and<br />

Coast« statt. Zur Erschließung der Stadt<br />

werden zurzeit zahlreiche Infrastrukturprojekte<br />

realisiert. Dazu gehört auch die<br />

Errichtung der horizontal gekrümmten<br />

Sae Poong Bridge im Zuge der Nationalstraße<br />

N 2 als Umfahrung der Stadt<br />

Gwangyang, die den Gwangyang Wes-<br />

tern River, e<strong>in</strong>e Eisenbahnstrecke und<br />

e<strong>in</strong>e untergeordnete Straße überquert.<br />

Das Bauwerk ist e<strong>in</strong>e Schrägseilbrücke<br />

mit drei Pylonen und e<strong>in</strong>er Gesamtlänge<br />

von 875 m, die Hauptspannweiten<br />

betragen 85 m + 220 m + 220 m + 85 m.<br />

Der Überbau mit zentralem Hohlkastenquerschnitt<br />

und Streben für die Kragarmbereiche<br />

weist e<strong>in</strong>e Breite von 23,90 m<br />

und e<strong>in</strong>e Höhe von 3,30 m auf. Die beiden<br />

Randpylone haben e<strong>in</strong>e Höhe von<br />

ca. 87 m, der mittlere Pylon e<strong>in</strong>e Höhe<br />

von 101 m.<br />

4.2 Seilführung<br />

Je Pylon ist e<strong>in</strong>e Seilebene zentrisch<br />

angeordnet. Für die Längstragrichtung<br />

kommen 64 Seile der Firma Dywidag-<br />

Systems International vom Typ DG-P55<br />

sowie 26 Seile vom Typ DG-P61 zum<br />

E<strong>in</strong>satz. In Querrichtung werden zwölf<br />

Seile vom Typ DG-P12, acht vom Typ<br />

DG-P37 sowie vier Seile vom Typ DG-P61<br />

e<strong>in</strong>gesetzt, um die Pylone, erforderlich<br />

aufgrund des horizontal gekrümmten<br />

Brückenverlaufs, zu stabilisieren. Da die-<br />

se <strong>in</strong> (Brücken-)Querrichtung orientierten<br />

Seile den Pylon im spitzen W<strong>in</strong>kel<br />

schneiden und ihre Verankerungen mit<br />

jenen der <strong>in</strong> Längsrichtung wirkenden<br />

Seile <strong>in</strong> Konflikt geraten würden, ergab<br />

sich die Notwendigkeit, hier die Gabelkopfverankerungen<br />

e<strong>in</strong>zusetzen.<br />

Außerdem wurden sechs Seile des Typs<br />

DG-P19 <strong>in</strong> den Pfeilern der beiden Randfelder<br />

als Rückhängeseile realisiert, die<br />

e<strong>in</strong> Abheben des Überbaus verh<strong>in</strong>dern<br />

sollen.<br />

4 Pylon und Brückenquerschnitt<br />

mit Abspannseilen<br />

© Dywidag-Systems<br />

International GmbH<br />

5 Sae Poong Bridge im Bauzustand<br />

© Dywidag-Systems International GmbH<br />

4.3 Bauausführung und Seilmontage<br />

Die Ausführungsarbeiten der Brücke<br />

begannen im August 2009 und sollen<br />

rechtzeitig vor der Expo im Juli 2012<br />

abgeschlossen se<strong>in</strong>. Wegen begrenzten<br />

jährlichen Budgets kann aber nur e<strong>in</strong><br />

Pylon pro Jahr realisiert werden.<br />

Anfang für die Seilmontage war im Früh-<br />

jahr 2010: Der E<strong>in</strong>bau der Seile erfolgt<br />

mit zwei Montageteams, wobei <strong>in</strong> der<br />

Regel e<strong>in</strong> Seil l<strong>in</strong>ks und e<strong>in</strong>es rechts des<br />

Pylons gleichzeitig hergestellt werden.<br />

Aktuell konnten für den ersten Pylon<br />

sowohl die Seile <strong>in</strong> Längstrag- als auch <strong>in</strong><br />

Querrichtung e<strong>in</strong>gebaut und gespannt<br />

werden.


6 E<strong>in</strong>bau der Seile <strong>in</strong> Querrichtung<br />

© Dywidag-Systems International GmbH<br />

5 Ausblick<br />

Mit neuartigen Verankerungskonstruktionen lassen<br />

sich <strong>in</strong> Zukunft auch klassische E<strong>in</strong>satzgebiete von<br />

vollverschlossenen Seilen mit Litzenbündelseilen<br />

ausführen, wobei <strong>in</strong>sbesondere die Vorteile h<strong>in</strong>sichtlich<br />

Dauerhaftigkeit des Korrosionsschutzes und<br />

e<strong>in</strong>facher Inspizierbarkeit zum Tragen kommen. Die<br />

bei der Sae Poong Bridge erstmals angewandten<br />

kle<strong>in</strong>eren Durchmesser der Verrohrung werden die<br />

Bauweise mit Litzenbündelseilen wegen der verbesserten<br />

aerodynamischen Eigenschaften vor allem<br />

bei großen Spannweiten weiter voranbr<strong>in</strong>gen.<br />

Autoren:<br />

Dr.-Ing. Christian Gläser<br />

CEO Europe Post-Tension<strong>in</strong>g<br />

Dipl.-Ing. Werner Brand<br />

Head of Technical Services Stay Cables<br />

Dipl.-Ing. Roland Weber<br />

Stay Cable Specialist,<br />

Dywidag-Systems International GmbH,<br />

Unterschleißheim<br />

Literatur<br />

[1] Gläser, C.; Scheibe, M.; Zilch, K.: Die 2. Strelasundquerung.<br />

Erste deutsche Anwendung von Parallellitzenseilen; <strong>in</strong>:<br />

Bau<strong>in</strong>genieur, Heft 4, 2007.<br />

[2] Fédération <strong>in</strong>ternationale du béton (Hrsg.): Recommendations<br />

for the Acceptance of Stay Cable Systems us<strong>in</strong>g<br />

Prestress<strong>in</strong>g Steels. fib-bullet<strong>in</strong> 30, 2005.<br />

Bauherr<br />

Iksan Regional Construction and Management<br />

Adm<strong>in</strong>istration, Jeonbuk, Südkorea<br />

Entwurf<br />

Chungsuk Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Co. Ltd., Seoul, Südkorea<br />

Tragwerksplanung<br />

Daelim Industrial Co. Ltd., Seoul, Südkorea<br />

Envico Consultants Co. Ltd., Seoul, Südkorea<br />

Bauausführung<br />

Daelim Industrial Co. Ltd., Seoul, Südkorea<br />

Lieferung der Seile<br />

Dywidag-Systems International GmbH, Unterschleißheim<br />

Die Leichtigkeit<br />

des Bauens<br />

Weltweit verlassen sich<br />

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2011 | BRÜCKENBAU<br />

25


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Maßnahmen zur Ergänzung des Autobahnnetzes<br />

Geplante Großprojekte <strong>in</strong> Hamburg<br />

26 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

von Bernd Rothe, Karl-He<strong>in</strong>z Re<strong>in</strong>tjes<br />

Ergänzungen des Autobahnnetzes<br />

<strong>in</strong> Hamburg durch Neu- und Aus-<br />

baumaßnahmen s<strong>in</strong>d dr<strong>in</strong>gend<br />

erforderlich. Die Planungen hierzu<br />

s<strong>in</strong>d unterschiedlich fortgeschritten.<br />

Nachfolgend wird über drei Projekte<br />

berichtet, die für die Infrastruktur<br />

Hamburgs und e<strong>in</strong>e leistungsfähige<br />

Verkehrsabwicklung, aber auch für<br />

die Stadtentwicklung von erheblicher<br />

Bedeutung s<strong>in</strong>d. Bestandteile<br />

dieser Maßnahmen s<strong>in</strong>d große<br />

Tunnelbauwerke und Großbrücken,<br />

auf deren funktionale Anforderungen<br />

und die E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung <strong>in</strong> das Stadt-<br />

bild hier näher e<strong>in</strong>gegangen wird.<br />

1 E<strong>in</strong>führung<br />

Hamburg ist Dreh- und Angelpunkt für<br />

den Verkehr <strong>in</strong> Norddeutschland. Neben<br />

dem Quell- und Zielverkehr des Ballungszentrums<br />

liegen hier wichtige Streckenverb<strong>in</strong>dungen<br />

von und nach Skand<strong>in</strong>avien.<br />

Gleichzeitig ist der H<strong>in</strong>terlandver-<br />

kehr des Hamburger Hafens zu gewähr-<br />

leisten.<br />

Das Autobahnnetz ist bedeutender<br />

Bestandteil der Verkehrs<strong>in</strong>frastruktur.<br />

Der Verkehr ist <strong>in</strong> den letzten Jahr-<br />

zehnten stark angewachsen und alle<br />

Prognosen zeigen weitere Steigerungen<br />

auf. Der Ausbau des Autobahnnetzes ist<br />

dem zunehmenden Verkehr bisher aber<br />

nur unzureichend gefolgt. Netzergänzungen<br />

und Erweiterungsmaßnahmen<br />

s<strong>in</strong>d daher dr<strong>in</strong>gend erforderlich.<br />

Der DEGES wurden von Hamburg drei<br />

wesentliche Projekte übertragen. Dies<br />

s<strong>in</strong>d die Verlegung der B 4/B 75 <strong>in</strong> Hamburg-Wilhelmsburg,<br />

die Hafenquerspange<br />

A 252 und die Erweiterung der A 7<br />

nördlich der Elbe. Die Planungen hier-<br />

für bef<strong>in</strong>den sich <strong>in</strong> unterschiedlichen<br />

Phasen.<br />

1 Lage der Bündelungstrasse<br />

© DEGES GmbH<br />

2 Verlegung der B4/B75<br />

2.1 Überblick<br />

Die Wilhelmsburger Reichsstraße ver-<br />

b<strong>in</strong>det als vierstreifige Bundesstraße im<br />

Bereich der größten Fluss<strong>in</strong>sel Europas<br />

<strong>in</strong> Hamburg-Wilhelmsburg die Bundesautobahnen<br />

(BAB) A 253 im Süden und<br />

A 252 im Norden. Sie bildet mit e<strong>in</strong>er Verkehrsbelastung<br />

von nahezu 60.000 Kfz/d<br />

neben der BAB A 1 und der A 7 die dritte<br />

wichtige Nord-Süd-Achse im überregionalen<br />

Straßennetz <strong>in</strong> Hamburg. Der<br />

Stadtteil Wilhelmsburg ist heute durch<br />

diese Straße und die Bahnanlagen <strong>in</strong><br />

drei Teile zerschnitten. Der Verkehrs-<br />

lärm bee<strong>in</strong>trächtigt mit kritischen<br />

Grenzwertüberschreitungen über weite<br />

Flächen die Lebensqualität der Bevöl-<br />

kerung.<br />

Mit ihrer Verlegung um ca. 400 m nach<br />

Osten an die vorhandenen Gleisanlagen<br />

(neun Gleise für S-Bahn-, ICE-, Fernbahn-<br />

und Güterbahnverkehr) soll durch Bün-<br />

delung von Straße und Schiene <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>-<br />

dung mit entsprechenden Lärmschutz-<br />

vorkehrungen nutzbr<strong>in</strong>gender städte-<br />

baulicher Entwicklungsraum geschaffen<br />

werden.<br />

Die Bewohner des Stadtteils Wilhelmsburg<br />

gew<strong>in</strong>nen durch die Maßnahme<br />

neue Lebensqualität h<strong>in</strong>zu, da sich die<br />

Geräuschkulisse deutlich m<strong>in</strong>dert , e<strong>in</strong>e<br />

nachhaltigere Nutzung des Geländes der<br />

Internationalen Gartenschau als Park-<br />

anlage sichergestellt und der Bereich der<br />

Internationalen Bauausstellung »Neue<br />

Mitte Wilhelmsburg« aufgewertet<br />

werden kann.<br />

Die Schneise der Bahnanlagen mit der<br />

zukünftig dann parallel geführten B 4/<br />

B 75 wird zwar e<strong>in</strong>e Zäsur <strong>in</strong> Wilhelmsburg<br />

bleiben, durch die Bündelung von<br />

Bahn und Straße ergibt sich aber e<strong>in</strong><br />

vom überörtlichen Straßenverkehr freies<br />

Wilhelmsburg-West. Darüber h<strong>in</strong>aus<br />

werden die Verb<strong>in</strong>dungen zwischen<br />

Wilhelmsburg-West und -Ost optimiert.<br />

Zur Unterstützung der städtebaulichen<br />

Chancen muss die neue Bundesstraße<br />

mit ihren Bauwerken auf angemessene<br />

Art und Weise <strong>in</strong> die Gegebenheiten des<br />

Stadtbildes e<strong>in</strong>gegliedert werden. Eben-<br />

falls ist e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>passung <strong>in</strong> die Stadtquartiere<br />

vorzunehmen, die im Rahmen<br />

des Masterplans »Neue Mitte Wilhelmsburg«<br />

h<strong>in</strong>zukommen. Die Gestaltung der<br />

neuen Bundesstraße hat zudem wesent-<br />

lichen E<strong>in</strong>fluss auf die Akzeptanz der<br />

Infrastrukturmaßnahme durch die<br />

Bürger und für die zukünftige Stadtentwicklung.<br />

2.2 Gestaltung der Bauwerke<br />

2.2.1 Schallschutzwände<br />

Aufgrund der vor allem durch den Schie-<br />

nenverkehr vorhandenen Vorbelastung<br />

mit kritischen Grenzwertüberschreitungen<br />

der Lärmpegel wird wegen des neu<br />

h<strong>in</strong>zukommenden Verkehrsweges erst-<br />

mals e<strong>in</strong>e schalltechnische Gesamtbetrachtung<br />

mit Summenpegelbildung<br />

der Straßen- und Schienenemissionen<br />

erforderlich. Planerisches Ergebnis ist<br />

e<strong>in</strong> Gesamtlärmschutzpaket, welches<br />

bundesweit durchaus Modellcharakter<br />

besitzen wird.


Zur Abschirmung des Straßen- und<br />

Bahnschalls werden auf fast gesamter<br />

Länge des Streckenabschnittes auf der<br />

West- und Ostseite der Bundesstraße<br />

sowie auf der Ostseite der Bahnanlage<br />

Schallschutzwände errichtet, die Höhen<br />

bis 6 m erreichen. Darüber h<strong>in</strong>aus s<strong>in</strong>d <strong>in</strong><br />

Teilbereichen weitere Wände zwischen<br />

den Gleisen des Fernverkehrs und der<br />

S-Bahn zur Abschirmung des Bahnschalls<br />

erforderlich.<br />

Material und Farbe sollten e<strong>in</strong>en Bezug<br />

zum städtebaulichen bzw. landschaftlichen<br />

Umfeld aufweisen. Hier s<strong>in</strong>d<br />

schallabsorbierende Porenbetonelemente<br />

gewählt worden, die derzeit <strong>in</strong><br />

Sandbraun vorgesehen s<strong>in</strong>d und deren<br />

Oberfläche mit e<strong>in</strong>er Struktur aus hori-<br />

zontalen Wellen aufwartet. Für die<br />

Anliegerseite ist e<strong>in</strong>e Begrünung zweck-<br />

mäßig, bei den Wänden im Bahnbereich<br />

können auch metallische Strukturen mit<br />

grauen Farbtönen Verwendung f<strong>in</strong>den.<br />

Bei Wandhöhen größer 4 m sollen die<br />

darüberstehenden Flächen aus transparentem<br />

Material ausgebildet werden.<br />

2.2.2 Brücken<br />

Die vorhandenen querenden Überführungen<br />

können aufgrund der geome-<br />

trischen Bed<strong>in</strong>gungen weitgehend er-<br />

halten werden. Dies ist mit ger<strong>in</strong>gen<br />

baulichen Änderungen möglich. Es han-<br />

delt sich um die Überführung Thielen-<br />

straße, die Überführung Neuenfelder<br />

Straße und die Fuß- und Radwegbrücke<br />

Brackstraße.<br />

Neu zu bauen s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong>e Brücke über den<br />

Ernst-August-Kanal und die Unterführung<br />

Rotenhäuser Straße <strong>in</strong> der zukünftigen<br />

Anschlussstelle Wilhelmsburg. In der<br />

Nähe der Neuenfelder Straße ist zudem<br />

die Fuß- und Radwegverb<strong>in</strong>dung zwi-<br />

schen Wilhelmsburg-West und dem<br />

S-Bahnhof Wilhelmsburg neu zu<br />

erstellen.<br />

2 3 4 Konzeption der Schallschutzwände<br />

© DEGES GmbH<br />

Im Bereich der Anschlussstelle Wilhelmsburg-Süd<br />

ist e<strong>in</strong> Ensemble von verschiedenen<br />

Bauten neu zu errichten. Dies s<strong>in</strong>d<br />

zwei Bahnbrücken, e<strong>in</strong> Grundwassertrog<br />

und die Brücke im Zuge der Straße Korn-<br />

weide als Anschlussstellenbauwerk.<br />

Darüber h<strong>in</strong>aus s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong>ige kle<strong>in</strong>ere Bau-<br />

werke, Stützwände sowie Durchlässe<br />

auszuführen, und bei der nördlichen E<strong>in</strong>-<br />

b<strong>in</strong>dung der neuen B 4/B 75 <strong>in</strong> die alte<br />

Trasse der A 252 ist e<strong>in</strong> vorhandenes<br />

Trogbauwerk zu ergänzen.<br />

5 Brücke über den Ernst-August-Kanal<br />

© DEGES GmbH<br />

6 Bahnbrücken bei Kornweide<br />

© DEGES GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Die Planung der zukünftigen Hafenquerspange<br />

(A 252) wird beim Bau der B 4/B 75<br />

im Bereich der Anschlussstelle Wilhelmsburg-Süd<br />

berücksichtigt. Die hierfür<br />

erforderlichen Bauwerke werden aber<br />

erst im Zuge der A 252 realisiert.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

27


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

3 Neubau der Hafenquerspange (A 252)<br />

3.1 Überblick<br />

Die geplante A 252 verb<strong>in</strong>det im Süden<br />

von Hamburg die A 7 im Westen mit der<br />

A 1 im Osten. Neben dem Lückenschluss<br />

im Autobahnnetz verbessert sie die<br />

Erreichbarkeit des Hamburger Hafens<br />

und hat darüber h<strong>in</strong>aus e<strong>in</strong>e signifikante<br />

Entlastungswirkung für <strong>in</strong>nerstädtische<br />

Quartiere. Die A 252 durchquert auf<br />

großer Länge das Hafengebiet, daher<br />

auch die Bezeichnung Hafenquerspange.<br />

Die Maßnahme steht <strong>in</strong> Zusammenhang<br />

mit den weiteren <strong>in</strong> der Region geplanten<br />

Fernstraßenprojekten, dem Bau der<br />

A 20 und der A 26, der Verbreiterung der<br />

A 7 und der A 1 sowie der Verlegung der<br />

B 4/B 75.<br />

Im Rahmen e<strong>in</strong>er langjährigen Konzeption<br />

wurden verschiedenste Trassen<br />

untersucht, die von e<strong>in</strong>er nahe der Elbe<br />

gelegenen L<strong>in</strong>ie bis zu e<strong>in</strong>er Lage im<br />

Süden des Hafengebiets reichten.<br />

Nachdem die Planung 2009 der DEGES<br />

übergeben wurde, konnte kurzfristig e<strong>in</strong>e<br />

Lösung erarbeitet werden, welche die<br />

unterschiedlichen Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

optimal erfüllt. Diese Trasse mit e<strong>in</strong>er<br />

Länge von 9,60 km, als Süd 1 bezeichnet,<br />

wurde <strong>in</strong> e<strong>in</strong> neues L<strong>in</strong>ienbestimmungsverfahren<br />

e<strong>in</strong>gebracht, das derzeit noch<br />

nicht abgeschlossen ist.<br />

Die Trasse umgeht die Ortslage Moorburg<br />

südlich, berücksichtigt das im Bau<br />

bef<strong>in</strong>dliche Kraftwerk Moorburg, quert<br />

die Süderelbe mit e<strong>in</strong>er Hochbrücke<br />

parallel zur vorhandenen Kattwykbrücke<br />

und verläuft <strong>in</strong> östliche Richtung weiter<br />

durch das Hafengebiet unter Beachtung<br />

vorhandener Raff<strong>in</strong>erie- und Industrieanlagen,<br />

von Hafenbahnen wie -straßen<br />

und taucht im Bereich der Wohngebiete<br />

von Wilhelmsburg <strong>in</strong> Tunnellage ab.<br />

Lange Abschnitte der Trasse s<strong>in</strong>d so auf-<br />

grund der Anschlüsse und der Bündelung<br />

bzw. Kreuzung mit Verkehrs- und<br />

Wasserwegen nicht geländegleich zu<br />

verwirklichen. Auf fast ganzer Streckenlänge<br />

muss die Autobahn deshalb auf<br />

oder <strong>in</strong> Ingenieurbauwerken geführt<br />

werden. Die Kosten wurden <strong>in</strong> der bis-<br />

herigen Planungstiefe mit 750 Mio x<br />

ermittelt.<br />

Nicht geländegleiche Trassen lassen sich<br />

durch Brücken oder durch Tunnel- bzw.<br />

Troglagen realisieren. Auch bei e<strong>in</strong>fachen<br />

Baugrund- und Grundwasserverhältnissen<br />

ist e<strong>in</strong>e Hochlage, also e<strong>in</strong>e Trassenführung<br />

auf e<strong>in</strong>er Brücke bzw. auf e<strong>in</strong>er<br />

Hochstraße <strong>in</strong> aller Regel wesentlich kos-<br />

tengünstiger als jene <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Tunnel.<br />

Das betrifft die Baukosten, <strong>in</strong>sbeson-<br />

28 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

7 Lageplan der Trasse Süd 1<br />

© DEGES GmbH<br />

dere ergibt sich diese Aussage aber bei<br />

Berücksichtigung der Betriebskosten.<br />

Die Hafenquerspange durchquert die<br />

Elb<strong>in</strong>sel, das Grundwasser steht hier<br />

knapp unter dem Gelände an und kann<br />

wegen der Baugrund- wie der Bebauungssituation<br />

für den Endzustand und<br />

ebenfalls im Bauzustand <strong>in</strong> den meisten<br />

Fällen nicht abgesenkt werden. Im Fall<br />

e<strong>in</strong>er Tieflage, sei es Tunnel oder Trog,<br />

bedeutet das erhebliche zusätzliche<br />

Kosten. H<strong>in</strong>zu kommt, dass der Hochwasserschutz<br />

– die Bauwerke im Grundwasser<br />

s<strong>in</strong>d derzeit <strong>in</strong> dem hier betrachteten<br />

Bereich auf e<strong>in</strong>e Wasserspiegelhöhe von<br />

7,80 m über NN auszubilden – weitere<br />

Kosten verursacht. Außerdem muss dis-<br />

kutiert werden, ob bei e<strong>in</strong>em Infrastrukturbauwerk<br />

mit e<strong>in</strong>er Nutzungsdauer<br />

von 80–120 Jahren aufgrund des Klimawandels<br />

noch von höheren Wasserständen<br />

ausgegangen werden sollte.<br />

Hochlagen s<strong>in</strong>d daher generell zu bevor-<br />

zugen.<br />

Die Querung der Süderelbe ist die zen-<br />

trale Aufgabenstellung für die Planung<br />

der Hafenquerspange. Das Bauwerk ist<br />

für die Trassierung und für die Gesamtkosten<br />

von erster Bedeutung. Es wurden<br />

Brücken und Tunnellösungen untersucht.<br />

3.2 Querung der Süderelbe<br />

3.2.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Die Stelle der Querung wird <strong>in</strong> engem<br />

Rahmen durch das Kraftwerk Moorburg,<br />

den Hafen Hohe Schaar und e<strong>in</strong> ausge-<br />

dehntes Industriegelände am Ostufer<br />

der Elbe vorgegeben. Außerdem ist die<br />

vorhandene Kattwykbrücke von Bedeu-<br />

tung, e<strong>in</strong>e Hubbrücke, mit der e<strong>in</strong>e für<br />

den Hafenverkehr wichtige Straßen- und<br />

Bahnverb<strong>in</strong>dung überführt wird.<br />

Die üblichen Bauwerkslösungen für die<br />

Querung e<strong>in</strong>es von Großschiffen befah-<br />

renen Stroms, wie Hoch- oder bewegliche<br />

Brücke und Tunnel <strong>in</strong> unterirdischer<br />

oder offener Bauweise, wurden <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />

ersten Untersuchungsschritt betrachtet.<br />

8 Trasse im Bereich der<br />

Süderelbequerung<br />

© DEGES GmbH


Die bewegliche Brücke wurde aus den<br />

weiteren Überlegungen ausgeschieden,<br />

da dem Autobahnverkehr die aus dem<br />

Schiffsverkehr bed<strong>in</strong>gten zahlreichen<br />

und länger dauernden Wartepausen<br />

nicht zugemutet werden können. Die<br />

möglichen Herstellungstechniken der<br />

Tunnel konnten auf zwei Methoden<br />

e<strong>in</strong>gegrenzt werden, so dass <strong>in</strong> der<br />

weiteren Untersuchung nur noch die<br />

Lösungen Hochbrücke, Bohrtunnel<br />

und E<strong>in</strong>schwimm- bzw. Absenktunnel<br />

gegenüberzustellen waren, was auf<br />

e<strong>in</strong>em Vergleichsabschnitt von 2.700 m<br />

Länge erfolgte.<br />

Gemäß der hier anzusetzenden Entwurfsklasse<br />

EKA-1B wurden die Trassierungsparameter<br />

festgelegt, als Autobahnquerschnitt<br />

war e<strong>in</strong> RQ 31 zu<br />

wählen.<br />

3.2.2 Hochbrücke<br />

Für die Lösung »Hochbrücke« ist e<strong>in</strong>e für<br />

die Schifffahrt erforderliche Durchfahrtshöhe<br />

von 53 m über NN festgelegt. Die<br />

Süderelbe hat am Querungsort e<strong>in</strong>e<br />

Breite von 300 m. Der dort gelegene<br />

Hafen Hohe Schaar und die Anlegestelle<br />

des Kraftwerks Moorburg führen dazu,<br />

dass <strong>in</strong> diesem Bereich der Elbe ke<strong>in</strong>e<br />

Pfeiler im Strom situiert werden können.<br />

Bei 300 m Spannweite, und größer ist<br />

e<strong>in</strong> seilverspanntes Tragwerk, die tech-<br />

nisch und wirtschaftlich günstigste<br />

Brückenkonstruktion, wobei sich mit<br />

e<strong>in</strong>em oder auch zwei Pylonen arbeiten<br />

lässt.<br />

3.2.3 Bohrtunnel<br />

Die Baugrundverhältnisse s<strong>in</strong>d derart,<br />

dass e<strong>in</strong> mit Schildmasch<strong>in</strong>e aufgefahrener<br />

Bohrtunnel die zweckmäßige Lö-<br />

sung ist. Se<strong>in</strong>e Länge würde ca. 2.000 m<br />

betragen. Die angrenzenden, <strong>in</strong> offener<br />

Bauweise zu errichtenden Tunnel- und<br />

Trogabschnitte liegen bereits relativ<br />

flach, so dass sie e<strong>in</strong>fach herzustellen<br />

wären. Es werden zwei Tunnelröhren<br />

vorgesehen. Mit der heute zur Verfügung<br />

stehenden Technologie lässt sich der<br />

komplette Querschnitt des RQ 31 nicht<br />

realisieren, die Fahrstreifenbreite und die<br />

Breite des Seitenstreifens müssen redu-<br />

ziert werden.<br />

Aufgrund der Bed<strong>in</strong>gungen der Schifffahrt<br />

ist e<strong>in</strong>e Sohltiefe des Elbfahrwassers<br />

von 15 m unter NN zu gewährleisten.<br />

9 Vorschlag für e<strong>in</strong>e Hochbrücke<br />

© DEGES GmbH<br />

Der Außendurchmesser des Bohrschilds<br />

beträgt 13,50 m, aus technischen Gründen<br />

ist e<strong>in</strong>e Erdüberdeckung über dem<br />

Schild von rund e<strong>in</strong>em Schilddurchmesser<br />

nötig. Damit liegt die Gradiente aber<br />

im Tiefstpunkt etwa bei 37,50 m unter NN.<br />

3.2.4 E<strong>in</strong>schwimm-/Absenktunnel<br />

Die Bauweise des E<strong>in</strong>schwimm- und<br />

Absenkverfahrens (E+A-Verfahren)<br />

besitzt ke<strong>in</strong>e technologisch bed<strong>in</strong>gten<br />

Grenzen für die Querschnittsgröße. Aus<br />

Kostengründen wird aber auch hier ge-<br />

mäß dem Regelwerk e<strong>in</strong>e Reduzierung<br />

der Breite der Fahrstreifen und des<br />

Seitenstreifens vorgenommen.<br />

11 Querschnitt bei E+A-Verfahren<br />

© DEGES GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

10 Querschnitt des<br />

Bohrtunnels<br />

© DEGES GmbH<br />

Die Länge der im E+A-Verfahren erstell-<br />

ten Tunnelstrecke beträgt ca. 560 m. Die<br />

im Anschluss <strong>in</strong> offener Bauweise auszu-<br />

führenden Tunnelabschnitte bedürfen<br />

Baugruben bis ca. 30 m Tiefe, die am<br />

östlichen Elbufer <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Hafenbereich<br />

bzw. auf Industrieflächen liegen.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

29


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Die für die Realisierung der Tunnelelemente<br />

notwendigen Dockanlagen kön-<br />

nen im engeren Umfeld der Baustelle<br />

errichtet werden. Die Baugrube für das<br />

Absenken der Elemente erfordert e<strong>in</strong>en<br />

Aushub der Elbsohle von ca. 16 m. Die<br />

Absicherung der Gründung der benachbarten<br />

Kattwykbrücke verursacht zusätz-<br />

liche Maßnahmen.<br />

3.2.5 Gegenüberstellung der Lösungen<br />

Die Kosten für beide Tunnel liegen <strong>in</strong><br />

etwa gleicher Höhe, bei Berücksichtigung<br />

der Unterhaltungskosten s<strong>in</strong>d die Kosten<br />

der Brückenlösung aber etwa um die<br />

Hälfte niedriger.<br />

Darüber h<strong>in</strong>aus wurden weitere Krite-<br />

rien, <strong>in</strong>sbesondere die Natur- und Um-<br />

weltbelange, die Bee<strong>in</strong>trächtigungen von<br />

Verkehr und Gewerbe sowie die E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>-<br />

dung <strong>in</strong> das planerische und städtebau-<br />

liche Umfeld betrachtet. Die Tunnellösung<br />

des E+A-Verfahrens weist aufgrund<br />

der <strong>in</strong> offener Bauweise herzustellenden<br />

Abschnitte hierbei gravierende Nachteile<br />

auf. Der Bohrtunnel und die Brücke haben<br />

<strong>in</strong> der Gesamtsicht <strong>in</strong> etwa das gleiche<br />

Bewertungsniveau. Unter E<strong>in</strong>beziehung<br />

der Kosten führt das zu der e<strong>in</strong>deutigen<br />

Aussage, dass die Brückenlösung weiter-<br />

zuverfolgen ist. Die E<strong>in</strong>passung e<strong>in</strong>er<br />

Brücke <strong>in</strong> das Stadt- und Hafenbild lässt<br />

sich konstruktiv und gestalterisch<br />

ansprechend realisieren.<br />

13 14 Querschnitte der Tunnellösungen: Fernbahn und Güterbahn<br />

© DEGES GmbH<br />

30 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

12 Visualisierung e<strong>in</strong>er Brücke als mögliche Lösung<br />

© DEGES GmbH<br />

3.3 Querung des<br />

Wohngebiets Wilhelmsburg<br />

Im Bereich der Kreuzung mit der acht-<br />

gleisigen Bahnstrecke Harburg–Wilhelms-<br />

burg sowie der südlichen Wohngebiete<br />

von Wilhelmsburg ergeben sich beson-<br />

dere technische Anforderungen.<br />

Für die Querung der vorhandenen Bahn-<br />

brücken und die Realisierung e<strong>in</strong>es<br />

Lärmschutzes wurden <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Voruntersuchung<br />

mehrere Tunnellösungen be-<br />

trachtet. Unter Berücksichtigung der<br />

komplizierten Grundwasserverhältnisse<br />

und der notwendigen Sicherung der<br />

Brückenkonstruktionen s<strong>in</strong>d sowohl<br />

Tunnel <strong>in</strong> offener Bauweise, entweder<br />

zweizellig mit HDI-Stabilisierung aus<br />

Hilfsstollen oder doppelstöckig mit<br />

überschnittenen Bohrpfahlwänden<br />

(Länge ca. 650 m) als auch e<strong>in</strong>e Bohrtunnellösung<br />

(Länge ca. 900 m) als sehr<br />

aufwendig e<strong>in</strong>zuschätzen. Hierzu s<strong>in</strong>d<br />

zukünftig weitere vertiefende Betrachtungen<br />

notwendig.<br />

4 Erweiterung der BAB A 7<br />

4.1 Überblick<br />

4.1.1 Lage und Maßnahmen<br />

Gegenstand des Ausbaus ist der Ab-<br />

schnitt der A 7 von der Landesgrenze<br />

Schleswig-Holste<strong>in</strong>s und Hamburgs bis<br />

zur Anschlussstelle Othmarschen vor<br />

dem Elbtunnel. Diese Strecke hat e<strong>in</strong>e<br />

Länge von 11,60 km und be<strong>in</strong>haltet das<br />

Autobahndreieck Hamburg Nord-West<br />

sowie sechs Anschlussstellen.


15 Lageplan<br />

© DEGES GmbH<br />

Der Trassenverlauf der A 7 durch die eng<br />

bebauten Stadtteile hat mit steigender<br />

Verkehrsbelastung e<strong>in</strong>e starke Verlärmung<br />

der anliegenden Wohngebäude<br />

bewirkt. Im Zusammenhang mit dem<br />

Ausbau der A 7 hat der Bund für die<br />

gesetzlich vorgeschriebenen Lärmschutzmaßnahmen<br />

zu sorgen, was <strong>in</strong> den Be-<br />

reichen Bahrenfeld bzw. Othmarschen<br />

und Stell<strong>in</strong>gen bereits die Realisierung<br />

von Deckellösungen bzw. Galeriebauwerken<br />

<strong>in</strong> erheblicher Länge notwendig<br />

macht. Für Hamburg bietet sich damit<br />

die historische Chance, durch Ergänzungen<br />

der Überdeckelungen die trennende<br />

Wirkung der A 7 und die Zerschneidung<br />

der Stadtteile weitgehend zu beheben.<br />

Die Kosten für diese zusätzlichen Maß-<br />

nahmen s<strong>in</strong>d von Hamburg zu tragen.<br />

Im Rahmen der Realisierung von Deckel-<br />

lösungen entsteht aber auch die Mög-<br />

lichkeit der Verwertung von Grundstücken,<br />

wodurch wiederum Erlöse <strong>in</strong> den<br />

Gesamthaushalt von Hamburg zurückfließen<br />

werden.<br />

Die A 7 führt <strong>in</strong> Hamburg durch unterschiedliche<br />

topographische Situationen<br />

und verschieden strukturierte Stadtlandschaften.<br />

Die Randbed<strong>in</strong>gungen und<br />

Ansprüche variieren dementsprechend<br />

ebenfalls, die Umsetzungsvorschläge<br />

spiegeln dies wider. Bestandteile der<br />

Planung s<strong>in</strong>d Lärmschutzwände <strong>in</strong> diver-<br />

ser Höhe und Bauweise, E<strong>in</strong>hausungen<br />

e<strong>in</strong>er Fahrtrichtung und Deckelbauwerke<br />

zur Überbrückung des gesamten Auto-<br />

bahnquerschnitts, die nachfolgend kurz<br />

beschrieben werden. Betrachtet werden<br />

hier lediglich die hauptsächlichen Kon-<br />

fliktbereiche <strong>in</strong> den städtischen Verdichtungszonen.<br />

4.1.2 Abschnitt Schnelsen<br />

Die Autobahn bef<strong>in</strong>det sich hier <strong>in</strong> Trog-<br />

lage. Als erforderlicher Lärmschutz hat<br />

sich e<strong>in</strong>e Lösung mit e<strong>in</strong>kragenden<br />

Lärmschutzwänden auf Stützwänden<br />

ergeben.<br />

Als städtebaulich optimale Lösung<br />

wird allerd<strong>in</strong>gs e<strong>in</strong> geschlossener Deckel<br />

von der Heidlohstraße bis nördlich der<br />

Frohmestraße mit e<strong>in</strong>er Länge von 550 m<br />

verfolgt, da se<strong>in</strong>e Ausführung e<strong>in</strong> Zusam-<br />

menwachsen des Zentrums von Schnelsen<br />

ermöglicht. Für die Randbereiche<br />

wird e<strong>in</strong>e Mischnutzung vorgesehen,<br />

auf der Deckelfläche südlich der Frohme-<br />

straße ist e<strong>in</strong>e Grünanlage mit Fuß- und<br />

Radwegen geplant.<br />

16 Bauphase <strong>in</strong> Stell<strong>in</strong>gen<br />

© DEGES GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

4.1.3 Abschnitt Stell<strong>in</strong>gen<br />

Die Autobahn bef<strong>in</strong>det sich hier eben-<br />

falls <strong>in</strong> Troglage. Sie zerschneidet die<br />

Ortslage so, dass die Wohnbebauung <strong>in</strong><br />

Stell<strong>in</strong>gen starker Verlärmung ausgesetzt<br />

ist. Als erforderlicher Lärmschutz<br />

wurde daher e<strong>in</strong> geschlossenes Deckelbauwerk<br />

von der Güterumgehungsbahn<br />

bis zur Kieler Straße mit e<strong>in</strong>er Länge von<br />

950 m ermittelt, während <strong>in</strong> den an-<br />

schließenden Bereichen e<strong>in</strong>kragende<br />

Lärmschutzwände vorgesehen s<strong>in</strong>d.<br />

Die Überlegungen zur städtebaulichen<br />

Optimierung haben nicht zu e<strong>in</strong>er Ver-<br />

längerung des Deckels geführt, sondern<br />

zu detaillierten Ergänzungen des Schall-<br />

schutzes und des Sichtschutzes.<br />

Während der gesamten Bauzeit ist e<strong>in</strong>e<br />

sechsstreifige Verkehrsführung zu<br />

gewährleisten.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

31


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

4.1.4 Abschnitt Bahrenfeld-Othmarschen<br />

Die Autobahn bef<strong>in</strong>det sich hier größten-<br />

teils <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Tieflage mit Böschungen.<br />

Als erforderlicher Lärmschutz ergab<br />

sich e<strong>in</strong>e Deckelkonstruktion von 730 m<br />

Länge im Bereich der Anschlussstelle<br />

Bahrenfeld. Nach Süden schließt sich<br />

e<strong>in</strong> Galeriebauwerk von 580 m Länge an,<br />

das die Fahrtrichtung nach Hannover<br />

e<strong>in</strong>haust. Für die nachfolgenden Ab-<br />

schnitte wurde e<strong>in</strong>e Wandlösung mit<br />

unterschiedlichen Höhen vorgeschlagen.<br />

Als städtebaulich optimale Lösung wird<br />

e<strong>in</strong>e Verlängerung des Deckelbauwerkes<br />

nach Norden bis <strong>in</strong> Höhe W<strong>in</strong>sbergr<strong>in</strong>g<br />

und damit auf e<strong>in</strong>e Gesamtlänge von<br />

ca. 2.000 m verfolgt. Südlich verbleibt<br />

die E<strong>in</strong>hausung der westlichen Fahrtrichtung<br />

bis zur Brücke Behr<strong>in</strong>gstraße.<br />

4.2 Gestaltung der Bauwerke<br />

4.2.1 Lärmschutzwände<br />

Basislösung s<strong>in</strong>d an den Fahrbahnrändern<br />

bzw. im Mittelstreifen angeordnete<br />

e<strong>in</strong>kragende Wände über der Autobahn,<br />

wobei die Höhe des vertikalen Wandabschnitts<br />

mit 7,50 m vorgesehen wurde.<br />

Bei e<strong>in</strong>er Kragweite von 4,00 m beträgt<br />

die maximale Höhe des Dachrands<br />

9,00 m, was e<strong>in</strong>e städtebaulich akzeptable<br />

Lösung darstellt und gleichzeitig<br />

die Unterbr<strong>in</strong>gung der Autobahnbeschilderung<br />

nicht beh<strong>in</strong>dert. In Streckenabschnitten,<br />

<strong>in</strong> denen nur e<strong>in</strong> ger<strong>in</strong>gerer<br />

Schallschutz erforderlich ist, werden<br />

h<strong>in</strong>gegen vertikale Wände bis 7,50 m<br />

Höhe e<strong>in</strong>gesetzt.<br />

32 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

17 18 19 20 Lärmschutzwand: Innenseite, Endausformung,<br />

Konstruktionsdetail, Rückfront<br />

© DEGES GmbH<br />

Die außergewöhnlichen Abmessungen<br />

der Wände <strong>in</strong> Länge und Höhe bedürfen<br />

e<strong>in</strong>er differenzierten Strukturierung.<br />

Verfolgt wurde das Konzept e<strong>in</strong>er ausge-<br />

prägten räumlichen Gliederung <strong>in</strong> der<br />

Vertikalen wie <strong>in</strong> der Horizontalen.<br />

Nachstehende charakteristische Details<br />

wurden für den Regelfall der Kragwände<br />

vorgesehen:<br />

– Hauptstützen im Abstand von 12 m<br />

als Dreigurt-Rohrfachwerkb<strong>in</strong>der mit<br />

Bogenform,<br />

– Anordnung des Dachfachwerks <strong>in</strong>nenliegend<br />

mit biegesteifer Fachwerkverb<strong>in</strong>dung<br />

zur -hauptstütze,<br />

– Spoiler an der Kragdachspitze als<br />

Doppelrohr,<br />

– leicht geneigte Ausbildung der seitlichen<br />

Wandflächen,<br />

– <strong>in</strong>nenseitig Betongleitwände, Unterteil<br />

der Wandfläche mit Porenbetonelementen<br />

bis zu e<strong>in</strong>er Höhe von<br />

ca. 2,50 m, Oberteil aus Alum<strong>in</strong>iumelementen,<br />

– Innenseite des Kragdachs aus metallischen<br />

Elementen,<br />

– äußere Dachfläche aus metallischen<br />

Profilen,<br />

– materialorientierte Farbgestaltung,<br />

da sich durch die unterschiedlichen<br />

Geometrien der Wände und Portal-<br />

bauwerke e<strong>in</strong>e abwechslungsreiche<br />

Baulandschaft ergibt, so dass auf e<strong>in</strong>e<br />

weitere Akzentuierung verzichtet<br />

werden soll,<br />

– Vorpflanzung oder Rankbegrünung an<br />

den Rückseiten der äußeren Lärmschutzwände.<br />

4.2.2 Deckelbauwerke<br />

Unter Deckelbauwerken s<strong>in</strong>d Tunnel zu<br />

verstehen, die wegen der oberflächennahen<br />

Lage als Stahlbetonrahmen mit<br />

flachen Decken ausgeführt werden, auf<br />

denen e<strong>in</strong>e mehr oder weniger große<br />

Erdüberschüttung ausgeführt wird. Die<br />

Überschüttungsfläche lässt sich unter-<br />

schiedlich nutzen, <strong>in</strong> diesem Fall sollen<br />

auch Bäume gepflanzt werden können,<br />

weshalb e<strong>in</strong>e Überschüttungshöhe von<br />

1,20 m e<strong>in</strong>gehalten wird.<br />

Infolge des breiten Autobahnquerschnitts<br />

im Abschnitt Stell<strong>in</strong>gen resultieren bei<br />

e<strong>in</strong>em Rahmen mit zwei Zellen bzw. zwei<br />

Tunnelröhren Spannweiten von je 25 m<br />

und mehr. Aufgrund der großen Spann-<br />

weiten des zweizelligen Rahmens und<br />

der relativ großen Belastung wird für<br />

die Rahmendecke e<strong>in</strong>e vorgespannte<br />

Konstruktion vorgesehen.<br />

Zentrale Lärmschutzmaßnahme im<br />

Bereich der drei Stadtkerne s<strong>in</strong>d Tunnel,<br />

<strong>in</strong> Schnelsen mit e<strong>in</strong>er Länge von 550 m,<br />

<strong>in</strong> Stell<strong>in</strong>gen mit ca. 1.000 m und <strong>in</strong><br />

Bahrenfeld/Otmarschen mit ca. 2.000 m.<br />

Zwischen dem Südportal des Tunnels<br />

Bahrenfeld/Othmarschen und dem<br />

südlich gelegenen Elbtunnel, der e<strong>in</strong>e<br />

Länge von 3.000 m hat, verbleibt e<strong>in</strong><br />

offener Abschnitt von 380 m.


Die Tunnelportale eignen sich dafür, im<br />

Verlauf der Strecke e<strong>in</strong>e gezielte Akzen-<br />

tuierung dort vorzunehmen, wo die<br />

Autobahn e<strong>in</strong> Stadtkerngebiet durchquert.<br />

Dafür werden bei den Portalen<br />

Querscheiben mit Bogenform ausgebildet,<br />

die <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e geschlossene und e<strong>in</strong>e<br />

transparente Fläche gegliedert s<strong>in</strong>d.<br />

Im Regelfall s<strong>in</strong>d vor den Portalen die<br />

vollständigen Kragwände, das heißt<br />

Kragwände an der Seite und e<strong>in</strong>e Krag-<br />

wand im Mittelstreifen, erforderlich.<br />

21 Deckelbauwerk an der Kieler Straße<br />

© DEGES GmbH<br />

In der Situation werden die auskragenden<br />

Seitenwände und die auskragende<br />

Mittelwand <strong>in</strong> ihrer Höhenlage angepasst<br />

und zu zwei Kuppeln geschlossen,<br />

die auf die (Portal-)Querscheibe stoßen.<br />

Die Rampenportale im Umfeld von An-<br />

schlussstellen erhalten e<strong>in</strong>e besondere<br />

Ausformung durch Kuppeln aus trans-<br />

parentem Material, die über entsprechende<br />

Geländemodellierungen <strong>in</strong> die<br />

Gestaltung der Tunneloberflächen<br />

e<strong>in</strong>gebunden werden.<br />

4.2.3 Brücken<br />

Die Unter- und Überführungen der Auto-<br />

bahn wurden ca. 1970 realisiert. Die<br />

Bauwerke, denen je nach Herstellungsverfahren<br />

e<strong>in</strong>e Nutzungsdauer von<br />

70–120 Jahren zugeordnet wird, haben<br />

damit etwa die Hälfte ihrer »Lebenszeit«<br />

erreicht. Falls ihre Geometrie es zulässt,<br />

dass der breitere Ausbauquerschnitt<br />

aufgenommen wird, können daher<br />

die Erhaltung und weitere Nutzung <strong>in</strong><br />

Betracht gezogen werden. Die Untersuchungen<br />

hierzu s<strong>in</strong>d umfangreich, denn<br />

es müssen unter anderem Tragfähigkeit,<br />

aktueller Bauwerkszustand, konstruktive<br />

Problemstellungen und der Standard des<br />

Aufbaus berücksichtigt werden.<br />

Die vorhandene Langenfelder Brücke liegt<br />

im Zuge der A 7 und überquert <strong>in</strong> Stell<strong>in</strong>gen<br />

e<strong>in</strong>en Bahnhof sowie ICE- und<br />

S-Bahn-Gleise. Die Brücke muss neu<br />

errichtet werden, da das existierende<br />

Tragwerk den verbreiterten Autobahnquerschnitt<br />

nicht aufzunehmen vermag.<br />

Der Neubau ist <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er im E<strong>in</strong>-<br />

schubverfahren herzustellenden Ver-<br />

bundbrücke vorgesehen.<br />

Perfektion <strong>in</strong> Stahl und Glas<br />

INKON GmbH · Grubenstraße 24 · 56462 Höhn · Telefon 0 26 61 - 98 80 0<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Mit größeren Problemen behaftet ist<br />

der Rückbau der Spannbetonkästen der<br />

vorhandenen Brücke, die zeitweilig je-<br />

weils als Spannbetonkasten auf Trag-<br />

gerüst umgesetzt wurde. E<strong>in</strong> Rückbau<br />

mit konventionellen Abbruchmethoden<br />

würde zu nicht vertretbaren Sperrzeiten<br />

des Bahnverkehrs führen. Als geeignete<br />

Lösung wird verfolgt, dass der über den<br />

Durchfahrtsgleisen gelegene Brückenteil<br />

auf Hilfsstützen aus dem Bahnfeld ge-<br />

schoben wird, wozu aber vorab e<strong>in</strong>e Ver-<br />

stärkung des Überbaus notwendig ist.<br />

Autoren:<br />

Dipl.-Ing. Bernd Rothe<br />

Dipl.-Ing. Karl-He<strong>in</strong>z Re<strong>in</strong>tjes<br />

DEGES Deutsche E<strong>in</strong>heit<br />

Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH,<br />

Berl<strong>in</strong><br />

Bauherr<br />

Bundesrepublik Deutschland<br />

Auftragsverwaltung<br />

Hansestadt Hamburg<br />

Vertreter der Auftragsverwaltung<br />

DEGES Deutsche E<strong>in</strong>heit Fernstraßenplanungs-<br />

und -bau GmbH, Berl<strong>in</strong><br />

Planung<br />

ca. 30 Ingenieurbüros<br />

www.<strong>in</strong>kon-gmbh.eu<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

33


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Def<strong>in</strong>ition, Charakteristika und ausführte Beispiele<br />

Renaissance der <strong>in</strong>tegralen Bauweise im <strong>Brückenbau</strong><br />

von W<strong>in</strong>fried Glitsch<br />

Jede Fuge, <strong>in</strong>sbesondere jede Dilatationsfuge,<br />

ist e<strong>in</strong>e Schwachstelle<br />

und erfordert e<strong>in</strong>en erhöhten Unter-<br />

haltungsaufwand. Diese Erkenntnis<br />

hat <strong>in</strong> den letzten Jahren im In- und<br />

Ausland zu e<strong>in</strong>er Rückbes<strong>in</strong>nung auf<br />

die fugen- und lagerlose Bauweise<br />

geführt. Dabei s<strong>in</strong>d fugenlose Struk-<br />

turen von alters her bekannt. In der<br />

Vergangenheit wurden zahlreiche<br />

<strong>in</strong>tegrale Bauwerke, vor allem e<strong>in</strong>-<br />

feldrige Rahmenbrücken, aber eben-<br />

so semi<strong>in</strong>tegrale (halb<strong>in</strong>tegrale)<br />

Konstruktionen mit Lagern und<br />

Dilatationsfugen an den Widerlagern<br />

realisiert. Die lager- und<br />

fugenlose Bauweise bietet vielseitige<br />

E<strong>in</strong>satzmöglichkeiten, sie be-<br />

d<strong>in</strong>gt zugleich jedoch e<strong>in</strong> hohes<br />

Maß an Ingenieurverstand. Dies<br />

gilt sowohl für die Planung als auch<br />

für die Bauausführung.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Jede Fuge, <strong>in</strong>sbesondere jede Dilatationsfuge,<br />

ist e<strong>in</strong>e Schwachstelle und verur-<br />

sacht e<strong>in</strong>en erhöhten Unterhaltungsaufwand.<br />

Dies gilt ebenso für Brücken-<br />

lager, wenn auch <strong>in</strong> deutlich ger<strong>in</strong>gerem<br />

Maße. [5]<br />

Widerlager<br />

34 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Hauptbewegungsrichtung<br />

1 Pr<strong>in</strong>zip e<strong>in</strong>er <strong>in</strong>tegralen Brücke<br />

© Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen<br />

Dehnfuge<br />

Pfeiler<br />

2 Pr<strong>in</strong>zip e<strong>in</strong>er semi<strong>in</strong>tegralen Brücke<br />

© BMVBS/Arbeitsgruppe <strong>in</strong>tegrale Bauweise<br />

Deshalb ist seit e<strong>in</strong>igen Jahren die<br />

Wiederentdeckung der lager- und fugen-<br />

losen Bauweise [3] im <strong>Brückenbau</strong> zu<br />

beobachten. Dies trifft nicht nur für<br />

Deutschland zu, gerade im Ausland ist<br />

sie stark verbreitet. Seit mehreren Jahren<br />

beschäftigen sich Forschungsprojekte<br />

und Arbeitsgruppen im In- und Ausland<br />

<strong>in</strong>tensiv mit dem Thema »Integrale<br />

Brücken«, um gesicherte Kenntnisse zu<br />

erlangen und ihren E<strong>in</strong>satz zu fördern<br />

und auszuweiten. In England ist sie<br />

bereits die übliche Bauweise bei Brü-<br />

ckenlängen bis 60 m und <strong>in</strong> e<strong>in</strong>igen<br />

Bundesstaaten der USA mittlerweile als<br />

Standardbauweise <strong>in</strong> »Bridge Design<br />

Manuals« geregelt. In der Schweiz, <strong>in</strong><br />

Österreich und <strong>in</strong> Deutschland werden<br />

derzeit Richtl<strong>in</strong>ien bzw. Entwurfshilfen<br />

für ihre Anwendung erstellt bzw. stehen<br />

kurz vor der E<strong>in</strong>führung. In Deutschland<br />

ist e<strong>in</strong>e kle<strong>in</strong>e Arbeitsgruppe im Auftrag<br />

des <strong>Brückenbau</strong>referates des Bundesm<strong>in</strong>isteriums<br />

für Verkehr, Bau und Stadt-<br />

entwicklung (BMVBS) mit dieser Thema-<br />

tik befasst.<br />

Mit der Etablierung der Begriffe <strong>in</strong>tegral<br />

und semi<strong>in</strong>tegral und der Anwendung<br />

der fugenlosen Bauweise über den bis<br />

dato vorhandenen Erfahrungsbereich<br />

h<strong>in</strong>aus s<strong>in</strong>d die beiden Bezeichnungen<br />

heute <strong>in</strong> aller Munde.<br />

Überbau<br />

Widerlager<br />

Verschiebungsruhepunkt<br />

2 Die Begriffe<br />

<strong>in</strong>tegral und semi<strong>in</strong>tegral<br />

Bei den lager- und fugenlosen Bauwerken<br />

unterscheidet man im Wesentlichen<br />

zwei Kategorien: <strong>in</strong>tegrale und semi<strong>in</strong>tegrale<br />

Brücken.<br />

Brücken ohne Fugen und Lager werden<br />

als <strong>in</strong>tegrale Bauwerke bezeichnet. Der<br />

Überbau e<strong>in</strong>er <strong>in</strong>tegralen Brücke ist über<br />

die gesamte (Brücken-)Länge fugenlos<br />

durchlaufend und weder von den Pfei-<br />

lern noch von den Widerlagern durch<br />

Fugen oder Lager getrennt: Alle Bauteile<br />

s<strong>in</strong>d monolithisch mite<strong>in</strong>ander verbunden.<br />

Betongelenke werden als monolithische<br />

Verb<strong>in</strong>dung verstanden. [1] [2]<br />

Für den Begriff semi<strong>in</strong>tegral (halb<strong>in</strong>tegral)<br />

gibt es unterschiedliche Def<strong>in</strong>itionen.<br />

In den USA und teilweise auch <strong>in</strong><br />

den europäischen Nachbarstaaten wer-<br />

den Brücken als semi<strong>in</strong>tegral bezeichnet,<br />

welche entweder Fahrbahnübergänge<br />

oder Lager aufweisen, aber nicht beides.<br />

Die Lager oder Fahrbahnübergangskonstruktionen<br />

werden nur an den<br />

Widerlagern angeordnet. [5]<br />

In Deutschland s<strong>in</strong>d gelagerte Brücken<br />

ohne Fahrbahnübergänge bisher nicht<br />

üblich, deshalb wird meist folgende Defi-<br />

nition gewählt: Semi<strong>in</strong>tegrale Brücken<br />

s<strong>in</strong>d Rahmentragwerke, bei denen m<strong>in</strong>-<br />

destens zwei Pfeiler monolithisch, also<br />

ohne Lager, an den Überbau angeschlossen<br />

s<strong>in</strong>d. Die Widerlager s<strong>in</strong>d mit Fahr-<br />

bahnübergängen und Lagern ausgestattet.<br />

Wie bei <strong>in</strong>tegralen Bauwerken<br />

resultieren aus der statisch unbestimmten<br />

Lagerung e<strong>in</strong>es Teilsystems auch bei<br />

semi<strong>in</strong>tegralen Bauwerken Zwangsbeanspruchungen<br />

aus der Schwankung des<br />

konstanten Temperaturanteils.<br />

Dehnfuge


3 Vor- und Nachteile<br />

der <strong>in</strong>tegralen Bauweise<br />

Integrale Bauwerke und zum Teil mit<br />

E<strong>in</strong>schränkungen auch semi<strong>in</strong>tegrale<br />

Bauwerke bieten h<strong>in</strong>sichtlich der Gestal-<br />

tung, Wirtschaftlichkeit, Nutzung und<br />

Unterhaltung Vorteile gegenüber Brü-<br />

cken mit Lagern und Dilatationsfugen.<br />

Die wesentlichen Vorteile s<strong>in</strong>d nach<br />

[5] [6]:<br />

– der Entfall von Verschleißbauteilen<br />

(Fahrbahnübergänge, Lager) und<br />

damit die Verm<strong>in</strong>derung der Instandhaltungskosten,<br />

– e<strong>in</strong> höherer Fahrkomfort und die Reduzierung<br />

der Lärmemissionen durch<br />

den Entfall der Fahrbahnübergangskonstruktionen,<br />

– die Vermeidung von direktem Taumittelzutritt<br />

wegen des Verzichts auf<br />

Fugen,<br />

– schlanke und ästhetische Bauwerke<br />

wegen ger<strong>in</strong>gerer Bauteilabmes-<br />

sungen,<br />

– e<strong>in</strong>e größere Freiheit bei der Wahl der<br />

Stützweiten (auch kle<strong>in</strong>e Randfelder<br />

ohne abhebende Kräfte s<strong>in</strong>d möglich),<br />

– der Ansatz der aussteifenden Wirkung<br />

der Widerlagerh<strong>in</strong>terfüllung, zum<br />

Beispiel für die Lastfälle W<strong>in</strong>d und<br />

Bremsen,<br />

– größere Traglastreserven im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit.<br />

Dem stehen folgende Nachteile gegen-<br />

über:<br />

– Es s<strong>in</strong>d erhöhte Anforderungen an das<br />

geotechnische Entwurfsgutachten zu<br />

stellen, da obere und untere Grenzwerte<br />

der Bodenkennwerte benötigt<br />

werden.<br />

– Die Berechnung ist aufwendiger, da<br />

die Interaktion von Bauwerk und<br />

Boden zu berücksichtigen ist.<br />

– Die realistische Erfassung der bemessungsrelevanten<br />

Parameter ist schwie-<br />

riger (Boden, Steifigkeiten, E-Modul).<br />

– Es s<strong>in</strong>d planmäßig Zwangskräfte vorhanden.<br />

– Der Baugrund muss setzungsunempf<strong>in</strong>dlich,<br />

zugleich aber horizontal<br />

nachgiebig se<strong>in</strong>.<br />

– Planungs- und Baufehler s<strong>in</strong>d nur sehr<br />

schwer zu korrigieren.<br />

– Zyklische Temperaturverformungen<br />

können Setzungen <strong>in</strong> der H<strong>in</strong>terfüllung<br />

hervorrufen.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

3 Aquädukt von Segovia<br />

© Manuel Gonzáles Olaechea y Franco/www.wikipedia.de<br />

4 Historie<br />

Vom Beg<strong>in</strong>n des Massivbrückenbaus im<br />

Altertum bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts<br />

war die fugenlose Bauweise<br />

die gängige Bauweise. Wie robust und<br />

dauerhaft solche Konstruktionen s<strong>in</strong>d,<br />

zeigen Zeugnisse aus der Römerzeit,<br />

wie unter anderem das Aquädukt von<br />

Segovia mit e<strong>in</strong>er Länge von 814 m, das<br />

heute noch als Wasserleitung dient.<br />

Aber auch aus den Gründerjahren des<br />

Eisenbahnbaues um 1850 und der ersten<br />

Zeit des Autobahnbaues um 1930 existieren<br />

Zeugnisse dieser langlebigen Bau-<br />

weise, wie zum Beispiel die 1851 fertiggestellte<br />

574 m lange Göltzschtalbrücke,<br />

die als größte Ziegelste<strong>in</strong>brücke der Welt<br />

bekannt ist.<br />

Doch nicht nur im Mauerwerksbau kam<br />

die <strong>in</strong>tegrale Bauweise zum E<strong>in</strong>satz,<br />

Stahlbeton- und Spannbetonbauwerke<br />

wurden zunächst ebenfalls weitgehend<br />

lager- und fugenlos errichtet. So gibt es<br />

zahlreiche Rahmenbauwerke und sogar<br />

größere Talbrücken, die <strong>in</strong>tegral bzw.<br />

semi<strong>in</strong>tegral ausgeführt wurden. Mit<br />

dem stetigen Anwachsen der Bauwerkslängen,<br />

dem Siegeszug des Spannbetons<br />

und der starken Verbreitung des Takt-<br />

schiebeverfahrens, das e<strong>in</strong>e monolithische<br />

Verb<strong>in</strong>dung quasi ausschließt,<br />

wurde die <strong>in</strong>tegrale bzw. semi<strong>in</strong>tegrale<br />

Bauweise zurückgedrängt. Zur sicheren<br />

Beherrschung der Zwängungen aus<br />

Vorspannung, Schw<strong>in</strong>den, Kriechen,<br />

Stützensenkung und vor allem Temperatur<br />

sowie zur Vermeidung von Rissen<br />

wurden zunehmend zwängungsarme<br />

bzw. -freie Systeme durch die gezielte<br />

Anordnung von Lagern und Fahrbahnübergängen<br />

gewählt. Lager und Fugen-<br />

übergangskonstruktionen entwickelten<br />

sich zu Standardelementen im Brücken-<br />

bau und waren selbstverständlicher<br />

Bestandteil jeder Brücke. Erste gegen-<br />

läufige Tendenzen waren <strong>in</strong> den 1980er<br />

Jahren bei der Umsetzung kle<strong>in</strong>erer Rah-<br />

menbrücken erkennbar. Bei längeren<br />

Talquerungen deutete sich durch die<br />

Konzeption von Festpfeilergruppen oder<br />

e<strong>in</strong>er »schwimmenden Lagerung« e<strong>in</strong>e<br />

Tendenz zur semi<strong>in</strong>tegralen Bauweise an.<br />

5 Besonderheiten<br />

der <strong>in</strong>tegralen Bauweise<br />

Bei <strong>in</strong>tegralen Bauwerken bilden die<br />

Widerlager und der Überbau e<strong>in</strong>e mono-<br />

lithische Struktur. Demzufolge ist der<br />

Baugrund nicht nur als E<strong>in</strong>wirkung auf<br />

das Tragwerk zu berücksichtigen, son-<br />

dern ist Systembestandteil und fließt<br />

mit se<strong>in</strong>en Baustoffeigenschaften als<br />

<strong>in</strong>tegraler Bestandteil <strong>in</strong> das statische<br />

Gesamtmodell e<strong>in</strong>.<br />

Aus Temperatur und damit verbundener<br />

Längenänderung entstehen Zwangs-<br />

beanspruchungen im Bauwerk. Die Ver-<br />

schiebungen und Verdrehungen wirken<br />

aber auch auf den Baugrund, <strong>in</strong> den die<br />

Brücke e<strong>in</strong>gebettet ist. Im Jahresverlauf<br />

mit Sommer- und W<strong>in</strong>terstellung treten<br />

zudem zahlreiche Zyklen mit kle<strong>in</strong>eren<br />

Temperaturschwankungen auf. [4]<br />

Die Zwangsschnittgrößen im Bauwerk<br />

s<strong>in</strong>d im Wesentlichen abhängig von der<br />

Steifigkeit des Bauwerks, des Baugrunds<br />

und der H<strong>in</strong>terfüllung. Der Erddruck<br />

h<strong>in</strong>ter der Widerlagerwand ist wiederum<br />

abhängig von der jeweiligen Wandverformung:<br />

Er kann rechnerisch zwischen<br />

dem halben aktiven und dem mobilisierten<br />

passiven Erddruck nach Vogt [7] [8]<br />

[9] variieren.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

35


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Die Zwangsschnittgrößen lassen sich<br />

generell durch folgende Parameter<br />

bee<strong>in</strong>flussen:<br />

– Stützweite,<br />

– Bauweise (Stahlverbund, Stahlbeton,<br />

Spannbeton),<br />

– Steifigkeiten (E-Modul),<br />

– Bauwerksgeometrie (Schlankheit,<br />

Vouten, Krümmung),<br />

– Gründungsart (Pfahlreihe, Pfahlbock,<br />

Flachgründung),<br />

– Widerlagerform (Abmessungen,<br />

Schiefe, Anschluss der Widerlagerflügel,<br />

Betongelenke).<br />

Bei im Grundriss stark gekrümmten Brü-<br />

cken mit großen Längen und Öffnungsw<strong>in</strong>keln<br />

und <strong>in</strong> der Querrichtung nach-<br />

giebigen Pfeilern kann das »Atmen« der<br />

Brücke <strong>in</strong> Querrichtung genutzt werden.<br />

Durch seitliches Ausweichen entstehen<br />

gegenüber geraden Brücken mit starren<br />

Widerlagern nur ger<strong>in</strong>ge Zwangsbeanspruchungen.<br />

[3] [11] Das setzt bei <strong>in</strong>tegralen<br />

Brücken allerd<strong>in</strong>gs e<strong>in</strong>e starre<br />

Ausbildung der Widerlager voraus. Dieses<br />

statische Konzept eignet sich wegen der<br />

größeren Krümmungen <strong>in</strong>sbesondere für<br />

Fußgängerbrücken, wurde aber auch ver-<br />

e<strong>in</strong>zelt bei Straßenbrücken angewandt.<br />

Bemerkenswerte Beispiele hierfür s<strong>in</strong>d<br />

die Sunnibergbrücke bei Klosters <strong>in</strong> der<br />

36 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

4 Schema der Temperaturänderungen<br />

© Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen<br />

Schweiz [10] und die obere Nesenbachtalbrücke<br />

<strong>in</strong> Stuttgart.<br />

Die Grenzen der <strong>in</strong>tegralen Bauweise<br />

ergeben sich zum e<strong>in</strong>en aus der Beherr-<br />

schung der Zwangsschnittgrößen sowie<br />

andererseits aus der Bewältigung der<br />

vertikalen und horizontalen Verformungen<br />

am Übergang von Bauwerk und<br />

H<strong>in</strong>terfüllung.<br />

Infolge der zyklischen Belastung der<br />

H<strong>in</strong>terfüllung treten im Widerlagerbereich<br />

tendenziell größere Setzungen auf<br />

als bei konventionellen Brücken. Deshalb<br />

empfiehlt sich im Fall von hochbelas-<br />

teten Straßen bei Längen ab ca. 25 m<br />

die Anordnung von Schleppplatten am<br />

Brückenende. Bei dessen Ausbildung mit<br />

Schleppplatten und Brückenabschluss<br />

gemäß Richtzeichnung (RIZ) Abs. 4 s<strong>in</strong>d<br />

Längen je nach Bauweise zwischen 40 m<br />

und 65 m möglich. Bei größeren Bauwerkslängen<br />

ist zusätzlich zu den Schlepp-<br />

platten e<strong>in</strong>e Fugenübergangskonstruk-<br />

tion erforderlich. Bei Verwendung e<strong>in</strong>er<br />

am Bauwerksende gleitend aufgelegten<br />

Schleppplatte und e<strong>in</strong>em Fahrbahnübergang<br />

gemäß RIZ Übe 1 [4] lassen sich<br />

Bauwerkslängen bei Stahlbeton- und<br />

Spannbetonbrücken von ca. 100 m erzielen,<br />

bei e<strong>in</strong>er Ausführung <strong>in</strong> Stahlver-<br />

bundbauweise sogar deutlich darüber.<br />

6 Ausgeführte <strong>in</strong>tegrale Bauwerke<br />

Bei der Mehrzahl der <strong>in</strong>tegralen Bau-<br />

werke <strong>in</strong> Deutschland handelt es sich<br />

um e<strong>in</strong>teilige Rahmenbrücken.<br />

Es s<strong>in</strong>d sämtliche Bauweisen vertreten:<br />

Stahlbeton, Spannbeton und Stahlverbund.<br />

H<strong>in</strong>sichtlich der Zwangsschnittgrößen<br />

verhalten sich die Stahlverbundbrücken<br />

am günstigsten, da Betonkrie-<br />

chen und Schw<strong>in</strong>den hier ke<strong>in</strong>e Rolle<br />

spielen.<br />

Es s<strong>in</strong>d alle Gründungsarten anzutreffen:<br />

Flachgründung, Tiefgründung (Pfahl-<br />

bock, Pfahlreihe). E<strong>in</strong>reihige Pfahlreihen<br />

gewährleisten besonders nachgiebige<br />

Widerlager und damit zwängungsarme<br />

Tragwerke. Zur Verm<strong>in</strong>derung der Zwangs-<br />

schnittgrößen wurden mitunter die<br />

Widerlagerflügel von den -wänden durch<br />

Vertikalfugen entkoppelt und die Kon-<br />

struktionen als Zweigelenkrahmen mit<br />

Betongelenken am Stielfuß ausgeführt.<br />

Das Gros der Stützweiten der E<strong>in</strong>feldrahmen<br />

liegt unter 50 m, vere<strong>in</strong>zelt gibt es<br />

jedoch Bauwerke mit Riegellängen bis<br />

100 m.<br />

Typische Beispiele <strong>in</strong> Deutschland für<br />

<strong>in</strong>tegrale Brücken s<strong>in</strong>d überschüttete<br />

Rahmen, Rahmen <strong>in</strong> Stahlbeton mit<br />

Stützweiten bis ca. 35 m, Rahmen <strong>in</strong><br />

Stahlverbund, überwiegend zwischen<br />

30 m und 50 m sowie Rahmen <strong>in</strong> Spannbeton<br />

bis ca. 50 m. Bisweilen werden<br />

auch größere Stützweiten ausgeführt: Im<br />

Zuge der Erweiterung und des Umbaues<br />

des Hermsdorfer Kreuzes ist als Kreuzungsbauwerk,<br />

also für e<strong>in</strong>e hochbelas-<br />

tete Autobahnbrücke, e<strong>in</strong> e<strong>in</strong>feldriger<br />

Stahlverbundrahmen mit e<strong>in</strong>er Stütz-<br />

weite von ca. 68 m geplant. Die Brückenschiefen<br />

liegen meist <strong>in</strong> Bereichen zwi-<br />

schen 70 gon und 100 gon, bei kle<strong>in</strong>eren<br />

Rahmenstützweiten s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> E<strong>in</strong>zelfällen<br />

auch deutlich größere Schiefen realisiert<br />

worden.<br />

6 Schleppplatte und Übe 1<br />

© BMVBS/Arbeitsgruppe <strong>in</strong>tegrale Bauweise<br />

5 Sunnibergbrücke bei Klosters <strong>in</strong> der Schweiz<br />

© Tiefbauamt Graubünden


7<br />

8 9 10 Beispiele für Rahmenbrücken<br />

© DEGES GmbH/SSF Ingenieure AG<br />

Im Stützweitenbereich bis ca. 50 m liegen<br />

mittlerweile für alle Bauweisen und<br />

Gründungsarten umfangreiche Erfahrungen<br />

vor, so dass e<strong>in</strong>e sichere Herstellung<br />

dieser Brücken möglich ist.<br />

Bezüglich der Übergangskonstruktion<br />

mit Schleppplatten fehlen allerd<strong>in</strong>gs<br />

noch fundierte Kenntnisse und Langzeitstudien.<br />

7 Besonderheiten<br />

der semi<strong>in</strong>tegralen Bauweise<br />

Semi<strong>in</strong>tegrale Brücken mit Lagern und<br />

Fugenübergangskonstruktionen an den<br />

Widerlagern bieten sich an, wenn die<br />

Verformungen an den Pfeilern und<br />

Widerlagern nicht mehr schadlos bzw.<br />

verkehrsverträglich am Überbauende<br />

aufgenommen werden können. Damit<br />

wird die Problematik der zyklischen<br />

Beanspruchung der H<strong>in</strong>terfüllung im<br />

Widerlagerbereich umgangen. Allerd<strong>in</strong>gs<br />

entfällt auch e<strong>in</strong> wesentlicher Vorteil der<br />

<strong>in</strong>tegralen Bauweise, nämlich der Ver-<br />

zicht auf Dilatationsfugen.<br />

Als Grenze für den E<strong>in</strong>satz der semi<strong>in</strong>tegralen<br />

Bauweise ist im Regelfall die<br />

maximal mögliche Dehnlänge vom<br />

ideellen Festpunkt bis zum entferntest<br />

monolithisch angeschlossenen Pfeiler<br />

anzusehen bzw. das maximal aufnehmbare<br />

Moment am ungünstigsten Pfeiler-<br />

kopf. Bei großen Zwangsbeanspruchungen<br />

am Pfeilerkopf kann die Anordnung<br />

von Betongelenken s<strong>in</strong>nvoll se<strong>in</strong>.<br />

Die Ausführbarkeit semi<strong>in</strong>tegraler Brü-<br />

cken wird maßgeblich bee<strong>in</strong>flusst durch<br />

– die Länge des monolithischen (<strong>in</strong>tegralen)<br />

Bestandteils der Brücke,<br />

– die Pfeilerabmessungen und Pfeilersteifigkeit,<br />

– die Steifigkeit der Gründung,<br />

– die Bauweise (Stahlverbund, Stahlbeton,<br />

Spannbeton),<br />

– das Herstellverfahren,<br />

– die Grundrissgeometrie.<br />

Die Pfeilerhöhe und -dicke haben maß-<br />

geblichen E<strong>in</strong>fluss auf die Zwangsschnitt-<br />

größen, die Steifigkeit der Gründung<br />

verliert mit zunehmender Pfeilerhöhe an<br />

Bedeutung. Die Spannbetonbauweise<br />

schneidet h<strong>in</strong>sichtlich der Zwangsbeanspruchungen<br />

ungünstiger ab als Stahl-<br />

verbund- und Stahlbetonkonstruktionen,<br />

da die Vorspannung und das Kriechen<br />

auf das statisch unbestimmte System<br />

wirken und damit Zwangskräfte hervor-<br />

rufen. Durch optimierte Herstellverfahren,<br />

zum Beispiel Vorverformung der<br />

Pfeiler, Festpunktwechsel etc., lassen sich<br />

die orientierten Bewegungen (aus Vor-<br />

spannung, Kriechen, Schw<strong>in</strong>den) jedoch<br />

zum Teil ausgleichen. [12] E<strong>in</strong>en günstigen<br />

E<strong>in</strong>fluss haben auch Grundrisskrümmungen,<br />

die e<strong>in</strong> Ausweichen <strong>in</strong> horizontaler<br />

Richtung und damit e<strong>in</strong>e Verr<strong>in</strong>ge-<br />

rung der Zwangsbeanspruchungen er-<br />

möglichen.<br />

Im Gegensatz zu konventionellen Brü-<br />

cken, bei denen Über- und Unterbau<br />

getrennt berechnet werden, ist bei semi-<br />

<strong>in</strong>tegralen Bauwerken die statische Be-<br />

13 Bauwerk als Schrägstielrahmen<br />

© DEGES GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

11 Rahmenbauwerk <strong>in</strong> Spannbeton<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

12 Geplante Autobahnbrücke am Hermsdorfer Kreuz<br />

© DEGES GmbH/SSF Ingenieure AG<br />

rechnung am Gesamtsystem aus Über-<br />

und Unterbau im Regelfall mit oberen<br />

und unteren Bodenkennwerten für die<br />

Pfeilergründung durchzuführen.<br />

8 Ausgeführte<br />

semi<strong>in</strong>tegrale Bauwerke<br />

Typische Beispiele für semi<strong>in</strong>tegrale<br />

Bauwerke s<strong>in</strong>d Schrägstielrahmen und<br />

Bogenbrücken mit aufgeständerter<br />

Fahrbahnplatte. Bei den Schrägstielrahmen<br />

ergeben sich bei Autobahnüberführungen<br />

Brückenlängen bis ca. 80 m, bei<br />

den Bogenbrücken bis ca. 100 m.<br />

Vere<strong>in</strong>zelt, wenn die Zwangskräfte auf-<br />

nehmbar s<strong>in</strong>d, werden diese Bauwerke<br />

bei untergeordneten Verkehrswegen<br />

auch <strong>in</strong>tegral ausgeführt.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

37


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

14 Bogenbrücke mit aufgeständerter Fahrbahn<br />

© DEGES GmbH<br />

Bogenstrukturen mit aufgeständerter<br />

Fahrbahn <strong>in</strong> semi<strong>in</strong>tegraler Bauweise<br />

f<strong>in</strong>det man ebenfalls als Talbrücken mit<br />

wesentlich größeren Bauwerkslängen.<br />

E<strong>in</strong> solches Beispiel ist das Murrtalviadukt<br />

bei Backnang mit e<strong>in</strong>er Gesamtlänge<br />

von 418 m bei e<strong>in</strong>er Höhe über Tal<br />

von ca. 25 m. Hier wurden sehr schlanke<br />

Pfeiler gewählt, <strong>in</strong> den kurzen Bogenständern<br />

s<strong>in</strong>d oben und unten Betongelenke<br />

angeordnet.<br />

In jüngster Zeit werden zunehmend<br />

mehrfeldrige Rahmenbrücken mit relativ<br />

ger<strong>in</strong>gen Pfeilerhöhen semi<strong>in</strong>tegral kon-<br />

zipiert. Durch die Variation der Pfeilerdicken<br />

zur Steuerung der -steifigkeiten<br />

lassen sich sogar bei Pfeilerhöhen von<br />

ca. 10 m Brückenlängen über 100 m realisieren.<br />

E<strong>in</strong> erfolgreich verwirklichtes<br />

Beispiel für e<strong>in</strong>e mehrfeldrige Rahmenbrücke<br />

mit e<strong>in</strong>er Gesamtlänge von<br />

136 m <strong>in</strong> Stahlbeton bei Stützweiten von<br />

18–25 m und Pfeilerhöhen von ca. 11 m<br />

ist die Talbrücke Reiterberg im Zuge der<br />

Ortsumgehung Marienberg <strong>in</strong> Sachsen,<br />

deren Pfeilerdicken 50 cm betragen.<br />

E<strong>in</strong> weiterer großer Anwendungsbereich<br />

s<strong>in</strong>d seit jeher Talbrücken, bei denen die<br />

mittleren Pfeiler monolithisch mit dem<br />

Überbau verbunden s<strong>in</strong>d. Im Hangbereich<br />

werden auf den Stützen wegen<br />

der ger<strong>in</strong>geren Pfeilerhöhen meist Lager<br />

angeordnet. Das bekannteste Beispiel <strong>in</strong><br />

Deutschland ist die im Jahr 1979 errichtete<br />

185 m hohe Kochertalbrücke, bei der<br />

die mittleren vier Pfeiler bei Stützweiten<br />

von 138 m monolithisch an den Überbau<br />

angeschlossen s<strong>in</strong>d, das heißt, der mono-<br />

lithische Anteil e<strong>in</strong>e Länge von 414 m<br />

aufweist.<br />

E<strong>in</strong> technisch und gestalterisch herausragendes<br />

Bauwerk <strong>in</strong> semi<strong>in</strong>tegraler Kon-<br />

struktion ist die 520 m lange Talbrücke<br />

Zahme Gera im Zuge der BAB A 71, die<br />

2003 fertiggestellt wurde. Hier s<strong>in</strong>d die<br />

drei mittleren Y-förmig ausgebildeten<br />

Pfeiler monolithisch mit dem Überbau<br />

auf e<strong>in</strong>er Länge von 290 m verbunden.<br />

38 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

15 Talbrücke Reiterberg bei Marienberg<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Welche Möglichkeiten die semi<strong>in</strong>te-<br />

grale Bauweise bietet, konnte man <strong>in</strong><br />

den letzten Jahren bei der Verwirklichung<br />

mehrerer großer Eisenbahnbrücken im<br />

Zuge der Aus- und Neubaustrecke Nürn-<br />

berg–Erfurt–Halle/<strong>Leipzig</strong>–Berl<strong>in</strong>, dem<br />

Verkehrsprojekt Deutsche E<strong>in</strong>heit Nr. 8,<br />

beobachten. E<strong>in</strong> ganz besonderes Bau-<br />

werk ist die Scherkondetalbrücke im<br />

Abschnitt Erfurt–Halle/<strong>Leipzig</strong>: Sie hat<br />

e<strong>in</strong>e Gesamtlänge von 576,50 m bei<br />

e<strong>in</strong>er maximalen Höhe über Tal von<br />

ca. 30 m. Zur Aufnahme der sehr hohen<br />

Bremslasten bei Eisenbahnbrücken be-<br />

f<strong>in</strong>det sich der Festpunkt am westlichen<br />

Widerlager, der letzte e<strong>in</strong>gespannte<br />

Pfeiler hat e<strong>in</strong>en Festpunktabstand von<br />

452 m. Der Überbau besteht bei Regelstützweiten<br />

von 44 m aus e<strong>in</strong>em vorgespannten,<br />

gevouteten, e<strong>in</strong>stegigen<br />

Plattenbalken. Um das Bauwerk mit<br />

dieser Länge semi<strong>in</strong>tegral errichten zu<br />

können, wurden verschiedene Optimierungen<br />

vorgenommen. [12] So wurden<br />

die Pfeilerdicken und die E-Moduli des<br />

Pfeilerbetons reduziert, um die Systemsteifigkeiten<br />

der Unterbauten zu ver-<br />

m<strong>in</strong>dern, und die Gründung der Pfeiler<br />

erfolgte auf horizontal nachgiebigen<br />

Pfahlreihen. Der Bauprozess wurde zu-<br />

dem so gesteuert, dass die tatsächlich an<br />

der fertigen Brücke auftretenden Pfeiler-<br />

kopfauslenkungen m<strong>in</strong>imiert wurden.<br />

Dazu dienten e<strong>in</strong>e gezielte Herstellungsreihenfolge<br />

und e<strong>in</strong> Festpunktwechsel<br />

16 Talbrücke Zahme Gera an der BAB A 71<br />

© DEGES GmbH<br />

am Ende der Bauzeit sowie Vorauslenkungen<br />

der Pfeiler, um die gerichteten<br />

Verformungen (Vorspannung, Kriechen,<br />

Schw<strong>in</strong>den) weitgehend zu kompensieren.<br />

In solchen Grenzbereichen ist hohe<br />

Ingenieurkunst, s<strong>in</strong>d aber auch e<strong>in</strong>e hohe<br />

Präzision und Kontrolle <strong>in</strong> der Ausführung<br />

erforderlich.<br />

9 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Die Erkenntnis, dass Fugen und <strong>in</strong>sbesondere<br />

Dilatationsfugen Schwachpunkte<br />

von <strong>Brückenbau</strong>werken darstellen, hat<br />

im In- und Ausland e<strong>in</strong>e Rückbes<strong>in</strong>nung<br />

auf die fugen- und lagerlose Bauweise<br />

bewirkt. So s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> den letzten Jahren<br />

zahlreiche <strong>in</strong>tegrale und semi<strong>in</strong>tegrale<br />

Konstruktionen entstanden.<br />

Für <strong>in</strong>tegrale Tragstrukturen liegen mitt-<br />

lerweile für alle Bauweisen mit unterschiedlichen<br />

Gründungen bei Stützweiten<br />

bis ca. 50 m umfangreiche Erfahrungen<br />

vor. Im Anwendungsbereich von<br />

50–100 m fehlen h<strong>in</strong>gegen noch gesicherte<br />

Ergebnisse. Für den Übergang<br />

vom Bauwerk zur H<strong>in</strong>terfüllung existie-<br />

ren im In- und Ausland diverse Realisierungsvorschläge,<br />

vor allem über die Art<br />

und Ausführung von Schleppplatten am<br />

Brückenende. Welche Lösungen hier das<br />

Optimum bedeuten, müssen erst Lang-<br />

zeitstudien zeigen.<br />

Neben dem traditionellen E<strong>in</strong>satzgebiet<br />

bei Schrägstielrahmen, aufgeständerten<br />

Bogen- und hohen Talbrücken f<strong>in</strong>det die<br />

semi<strong>in</strong>tegrale Bauweise <strong>in</strong> den letzten<br />

Jahren zunehmend Anwendung bei<br />

mehrfeldrigen Rahmenbrücken mit nied-<br />

riger Höhe über Gelände sowie Längen<br />

bis ca. 200 m. Aber auch im Großbrückenbau<br />

dr<strong>in</strong>gt sie <strong>in</strong> immer größere<br />

Längenbereiche vor. Es zeigt sich, dass<br />

sich ihre Grenzen durch Optimierungsprozesse<br />

erheblich bee<strong>in</strong>flussen lassen.<br />

Dies bietet kreative Gestaltungsspielräume,<br />

ist zugleich jedoch h<strong>in</strong>sichtlich<br />

der zielsicheren Umsetzung kritisch zu<br />

begleiten.<br />

17 Scherkondetalbrücke kurz vor Fertigstellung<br />

© Adam Hörnig Baugesellschaft mbH & Co KG


Die lager- und fugenlose Bauweise eröffnet<br />

vielseitige Möglichkeiten, Brücken ästhetisch,<br />

robust und unterhaltungsarm zu planen und<br />

herzustellen. Deshalb sollte bereits bei deren<br />

Entwurf überlegt werden, ob e<strong>in</strong>e lager- und<br />

fugenlose Konstruktion unter den jeweiligen<br />

Randbed<strong>in</strong>gungen s<strong>in</strong>nvoll ist. Sowohl für<br />

die <strong>in</strong>tegrale als auch die semi<strong>in</strong>tegrale Bauweise<br />

gilt, dass die statischen Systeme wesentlich<br />

empf<strong>in</strong>dlicher s<strong>in</strong>d als bei konventionellen<br />

Lösungen. Aus dem Grund ist e<strong>in</strong> erhöhter Auf-<br />

wand bei der geotechnischen Begleitung, bei<br />

der Konzeption, der statischen Berechnung und<br />

der Bauausführung erforderlich. Fehler <strong>in</strong> der<br />

Planung und Realisierung von lager- und fugen-<br />

losen Bauwerken s<strong>in</strong>d nur schwer zu korrigie-<br />

ren und können zu irreversiblen Mängeln und<br />

Schäden am Tragwerk führen. Insofern ist für<br />

diese Bauweise e<strong>in</strong> hohes Maß an Ingenieursachverstand<br />

wichtiger den je.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. W<strong>in</strong>fried Glitsch<br />

DEGES Deutsche E<strong>in</strong>heit<br />

Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH,<br />

Berl<strong>in</strong><br />

Literatur<br />

[1] Engelsmann, S.; Schlaich, J.; Schäfer, K.: Entwerfen<br />

und Bemessen von Betonbrücken ohne Fugen und<br />

Lager. Heft 496 der Schriftenreihe des Deutschen<br />

Ausschusses für Stahlbeton, Berl<strong>in</strong> 1999.<br />

[2] Pötzl, M.; Schlaich, J.; Schäfer, K.: Grundlagen für den<br />

Entwurf, die Berechnung und konstruktive Durchbildung<br />

lager- und fugenloser Brücken. Heft 461 des<br />

Deutschen Ausschusses für Stahlbeton, Berl<strong>in</strong> 1996.<br />

[3] Pötzl, M.: Robuste Brücken. Vorschläge zur Erhöhung<br />

der ganzheitlichen Qualität. Braunschweig, Wiesbaden,<br />

1996.<br />

[4] Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen<br />

(Hrsg.): Fugenloses Bauen. Entwurfshilfen für<br />

<strong>in</strong>tegrale Straßenbrücken. Heft 50 der Schriftenreihe<br />

des Hessischen Landesamts für Straßen- und Verkehrswesen,<br />

Wiesbaden 2002.<br />

[5] Kaufmann, W.: Integrale Brücken. Sachstandsbericht.<br />

Forschungsaufträge AGB 2003/001 und<br />

AGB 2005/019 auf Antrag der Arbeitsgruppe Brückenforschung<br />

(AGB) und des Kantons Graubünden,<br />

Juni 2008.<br />

[6] Geier, R.; Schimetta, G.: Integrale Brücken. Aktivitäten<br />

<strong>in</strong> Österreich. Schimetta-Consult-Newsletter.<br />

[7] Forschungsgruppe für Straßen- und Verkehrswesen,<br />

Arbeitsgruppe Erd- und Grundbau: Merkblatt über den<br />

E<strong>in</strong>fluss der H<strong>in</strong>terfüllung auf Bauwerke. FGSV-Heft<br />

525, Juli 1994.<br />

[8] Vogt, N.: Erdwiderstandsermittlung bei monotonen<br />

und wiederholten Wandbewegungen <strong>in</strong> Sand. Mitteilungen<br />

des Bau-grund<strong>in</strong>stitutes Stuttgart, Nr. 22,<br />

1984.<br />

[9] England, G. L.; Tsang, N. C. M.: Towards the Design of<br />

Soil Load<strong>in</strong>g for Integral Bridges. Experimental<br />

Evaluation. Department of Civil and Environmental<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g, Imperial College, London 2001.<br />

[10] Schüller, M.: Konzeptionelles Entwerfen und Konstruieren<br />

von Integralen Betonbrücken; <strong>in</strong>: Beton- und<br />

Stahlbetonbau, Vol. 99, Heft 10, 2004, S. 774–789.<br />

[11] Pötzl, M.; Maisel, J.: Entwurfsparameter für fugenlose<br />

Betonbrücken mit gekrümmtem Grundriss; <strong>in</strong>:<br />

Beton und Stahlbetonbau, Vol. 100, Heft 12, 2005,<br />

S. 985–990.<br />

[12] Sonnabend, S.; Tiarks, F.: Scherkondetalbrücke als<br />

semi<strong>in</strong>tegrales Bauwerk. Besonderheiten bei Ausführungsplanung<br />

und Errichtung; <strong>in</strong>: BRÜCKENBAU,<br />

Heft 2, 2010, S. 11–21.


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Tragstrukturen mit Lagern und Fahrbahnübergängen<br />

Die Differentialbauweise im <strong>Brückenbau</strong><br />

von Christian Braun<br />

Der Natur als Lehrmeister<strong>in</strong> folgend,<br />

führte die Evolution im <strong>Brückenbau</strong><br />

zur funktionalen, das heißt differentia-<br />

len Bauweise. Dabei entstanden durch<br />

die Vermeidung von Zwängungen an<br />

kritischen (Bauwerks-)Stellen lang-<br />

lebige und robuste Bauwerke. Dies<br />

wurde und wird mit modernen Lagern<br />

und Fahrbahnübergängen erreicht,<br />

die durch e<strong>in</strong>fachen E<strong>in</strong>bau, große<br />

Lebensdauer und ger<strong>in</strong>ge Instandhaltungskosten<br />

wirtschaftlich und<br />

störungsarm s<strong>in</strong>d. Umweltfreundliche,<br />

recyclebare Werkstoffe und der<br />

mühelose Austausch kle<strong>in</strong>er E<strong>in</strong>heiten<br />

tragen hier zur Nachhaltigkeit bei.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Im <strong>Brückenbau</strong> werden Bauweise und<br />

Ästhetik im Wesentlichen von der Funktion<br />

der Tragelemente geprägt. Aufgrund<br />

der technischen Herausforderungen des<br />

modernen <strong>Brückenbau</strong>s e<strong>in</strong>erseits und<br />

der kosten- sowie umweltbezogenen<br />

Rahmenbed<strong>in</strong>gungen andererseits gibt<br />

es e<strong>in</strong>e kont<strong>in</strong>uierliche Selektion und<br />

Optimierung der verwendeten Produkte.<br />

Manche von ihnen haben funktional<br />

bed<strong>in</strong>gte Nachteile, zum Beispiel e<strong>in</strong>e<br />

begrenzte Lebensdauer. Verzichtbar s<strong>in</strong>d<br />

sie aber nur, wenn die wirtschaftliche<br />

und ökologische Gesamtbilanz nicht<br />

negativ wird. Zielführender ist e<strong>in</strong>e<br />

»Optimierung des Notwendigen«: Das<br />

Kniegelenk oder die Bandscheiben s<strong>in</strong>d<br />

Problemzonen des menschlichen Körpers<br />

– als Körperteile jedoch Ergebnis und<br />

nicht Ursache der natürlichen Evolution.<br />

Dieser Artikel behandelt normale Brücken<br />

mit Lagern und Fahrbahnübergängen<br />

sowie die Möglichkeiten der<br />

Optimierung. Dafür wird der im Masch<strong>in</strong>enbau<br />

etablierte Begriff »Differentialbauweise«<br />

e<strong>in</strong>geführt.<br />

2 Begriffe<br />

2.1 Differentialbauweise<br />

Die Differentialbauweise ist def<strong>in</strong>iert als<br />

optimale Nutzung von Werkstoffen und<br />

Bauteilen <strong>in</strong> Abhängigkeit von der jeweiligen<br />

Funktion. »Differential« kann somit<br />

auch als »funktional« oder »normal« bezeichnet<br />

werden. Bei der Unterscheidung<br />

zur Integralbauweise wird sie auf das<br />

Zulassen planmäßiger und zwängungsfreier<br />

Bewegung <strong>in</strong> Fugen reduziert.<br />

40 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

2.2 Integralbauweise<br />

Als <strong>in</strong>tegrale Brücken werden rahmenartige<br />

Tragstrukturen ohne Lager und<br />

Fahrbahnübergänge mit e<strong>in</strong>er E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung<br />

des Überbaus <strong>in</strong> das Widerlager<br />

oder den Pfeiler bezeichnet.<br />

3 Besonderheiten und<br />

Vorteile differentialer Brücken<br />

Den äußeren und <strong>in</strong>neren E<strong>in</strong>wirkungen<br />

folgend, verformen sich Werkstoffe und<br />

Elemente. Bis zu e<strong>in</strong>em gewissen Maß<br />

wird dies durch die Nachgiebigkeit der<br />

Bauteile oder durch Zwängungsbeanspruchungen<br />

aufgenommen. Werden<br />

aber Grenzwerte überschritten, entstehen<br />

Risse oder Ermüdungsschäden.<br />

Evolution bedeutet nun Zunahme vor-<br />

teilhafter sowie Abnahme unvorteilhafter<br />

Merkmale. In der Natur führt die<br />

Evolution zum Abbau von Zwangsbeanspruchungen.<br />

Und das gilt auch im<br />

<strong>Brückenbau</strong>: Fahrbahnübergänge und<br />

Brückenlager ermöglichen Bewegun-<br />

gen und gewährleisten die Funktionalität<br />

des Bauwerks. Im Weiteren wird<br />

von differentialen Brücken gesprochen,<br />

wenn diese beiden Bauteile Verwendung<br />

f<strong>in</strong>den.<br />

Differentiale Brücken s<strong>in</strong>d durch klare<br />

Schnittstellen zur Umgebung und <strong>in</strong>nerhalb<br />

der Konstruktion gekennzeichnet.<br />

Das ergibt viele Vorteile:<br />

– für alle Bauwerksarten und Bau-<br />

verfahren anwendbar,<br />

– beliebige Komb<strong>in</strong>ation von Werk-<br />

stoffen möglich,<br />

– Gestaltungsfreiheit,<br />

– modulare und Fertigteilbauweise<br />

möglich,<br />

– Trennung von Geotechnik und<br />

Tragwerksplanung,<br />

– Unabhängigkeit von Baugrund-<br />

unsicherheiten,<br />

– M<strong>in</strong>imierung des Baugrund- und<br />

Systemrisikos für den Bauherrn,<br />

– überschaubare Ingenieurleistungen<br />

unabhängig von der Verkehrs-<br />

kategorie,<br />

– def<strong>in</strong>ierte Tragwerkssicherheit und<br />

statische Systeme,<br />

– Kompensation der Zeitabhängigkeit<br />

von Werkstoff- und Bauteileigen-<br />

schaften,<br />

– Kompensation der Streuung von<br />

Werkstoffeigenschaften,<br />

– Anpassung an veränderte E<strong>in</strong>wir-<br />

kungen (Temperatur, Verkehr) möglich,<br />

– Erdbebenisolation möglich,<br />

– e<strong>in</strong>fache Transportbed<strong>in</strong>gungen,<br />

– def<strong>in</strong>ierte Montagebed<strong>in</strong>gungen<br />

(E<strong>in</strong>bautemperaturen, Kriech- und<br />

Schw<strong>in</strong>dverläufe)<br />

– gutes Versagensverhalten (Fail-Safe-<br />

Qualitäten), daher weniger Monitor<strong>in</strong>g,<br />

– e<strong>in</strong>fache Zustandsbewertung und<br />

dadurch ger<strong>in</strong>gerer Inspektions-<br />

aufwand,<br />

– Vermeidung von Rissen <strong>in</strong> der Trag-<br />

konstruktion und irreparablen Lang-<br />

zeitschäden,<br />

– Vermeidung von Belagsschäden,<br />

– e<strong>in</strong>fache und planbare Erhaltungs-<br />

maßnahmen,<br />

– partielle Reparaturen und Demon-<br />

tagen möglich,<br />

– Vorteile beim Recycl<strong>in</strong>g.<br />

4 Wirtschaftlichkeit<br />

differentialer Brücken<br />

4.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

In Veröffentlichungen zur Integralbauweise<br />

wird auf die hohen Kosten aus<br />

Wartung und Instandhaltung von Brückenlagern<br />

und Fahrbahnübergängen<br />

verwiesen, zum Beispiel: »Verbundbrücken<br />

mit <strong>in</strong>tegrierten Widerlagern (...)<br />

erweisen sich günstiger im Bau und<br />

Unterhalt, da Lager und Fugen, welche<br />

e<strong>in</strong>en großen Anteil an den Gesamtwartungskosten<br />

des Bauwerks ausmachen,<br />

fehlen.« [1]<br />

1 Kostenvergleich: Rahmenbrücke <strong>in</strong> Verbundbauweise<br />

und Zweifeld-Betonbrücke<br />

© Aus [2] [3]


E<strong>in</strong>e im Rahmen e<strong>in</strong>es Forschungsprojekts<br />

zur Förderung von Verbundtragwerken<br />

[2] an e<strong>in</strong>em Musterbauwerk<br />

durchgeführte Untersuchung zeigt<br />

genau das Gegenteil, wie auch nachfolgendes<br />

Bild veranschaulicht: Die<br />

Betonbrücke ist wegen des zusätzlichen<br />

Flusspfeilers <strong>in</strong> der Herstellung um ca.<br />

50 % teurer als die Verbundbrücke. Die<br />

alle 30 Jahre erforderlichen Instandsetzungsarbeiten<br />

an Korrosionsschutz<br />

und Kappen s<strong>in</strong>d der maßgebliche Teil<br />

der Wartungskosten. Obwohl für den<br />

e<strong>in</strong>profiligen Fahrbahnübergang e<strong>in</strong>e zu<br />

ger<strong>in</strong>ge Lebensdauer von 20 Jahren und<br />

e<strong>in</strong>e Dichtprofilauswechslung alle 10<br />

Jahre angenommen wurden, haben der<br />

Fahrbahnübergang und die sechs Lager<br />

ke<strong>in</strong>en spürbaren E<strong>in</strong>fluss auf die Gesamtkosten<br />

(Errichtung und Erhaltung)<br />

der Betonbrücke. In der Untersuchung<br />

unberücksichtigt blieben leider die für<br />

die Instandhaltungskosten dom<strong>in</strong>anten<br />

Belagsarbeiten.<br />

Die Instandhaltung kostet <strong>in</strong>nerhalb<br />

der planmäßigen Lebensdauer von 100<br />

Jahren <strong>in</strong> etwa so viel wie die Herstellung<br />

der kompletten Brücke. 10 % hiervon<br />

werden den Lagern und Fugen zugeordnet,<br />

deren Anschaffung h<strong>in</strong>gegen<br />

lediglich 3 % ausmacht. [4] Mit ca. 70 %<br />

fallen die meisten Ertüchtigungskosten<br />

für Belags- und Betonarbeiten sowie den<br />

Korrosionsschutz an.<br />

Brückenlager und Fahrbahnübergänge<br />

s<strong>in</strong>d erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt.<br />

Es s<strong>in</strong>d daher ausschließlich solche<br />

zu verwenden, die entweder funktional<br />

den E<strong>in</strong>wirkungen über die geplante<br />

Nutzungsdauer der Brücke widerstehen<br />

(Brückenlager) oder nur im Rahmen der<br />

planmäßigen Erhaltungsmaßnahmen<br />

am Bauwerk (Fahrbahnübergänge)<br />

ausgetauscht werden müssen. So s<strong>in</strong>d<br />

Wartungs- und Erneuerungskosten für<br />

diese Bauprodukte relativ niedrig.<br />

4.2 Brückenlager<br />

Im <strong>Brückenbau</strong> werden im Allgeme<strong>in</strong>en<br />

bewehrte Elastomerlager oder<br />

Punktkipp-Gleitlager e<strong>in</strong>gesetzt. [5] Nach<br />

DIN EN 1990:2002, Tabelle 2.1 wird für<br />

Brückenlager e<strong>in</strong>e geplante Nutzungsdauer<br />

von 10–25 Jahren festgelegt. E<strong>in</strong>e<br />

derartige E<strong>in</strong>schränkung ist bei modernen<br />

Brückenlagern weder notwendig<br />

noch zielführend. Bestätigt wird dies<br />

auch durch Auswertungen der Brückenhauptprüfungen<br />

der Bundesanstalt für<br />

Straßenwesen (BASt): Die meisten Beanstandungen<br />

resultieren aus Korrosion<br />

der Stahlteile oder Oberflächenrissen an<br />

Elastomerlagern, Kalottenlager weisen<br />

die wenigsten Beanstandungen auf. [6]<br />

Die Lebensdauer bewehrter Elastomerlager<br />

ist durch die Alterung <strong>in</strong>folge von<br />

Umwelte<strong>in</strong>flüssen und Werkstoffermüdung<br />

gekennzeichnet. Bei Brücken kle<strong>in</strong>erer<br />

und mittlerer Spannweiten, für die<br />

die Integralbauweise empfohlen wird,<br />

spielt die Materialermüdung ke<strong>in</strong>e Rolle.<br />

Die Verwendung von Chloroprene-Kautschuk<br />

sichert zudem e<strong>in</strong>e ausreichende<br />

Umweltverträglichkeit. Anfällig für Korrosion<br />

und Verschleiß s<strong>in</strong>d Festhaltekonstruktionen<br />

und Führungslager, wenn <strong>in</strong><br />

den Kontaktflächen ke<strong>in</strong>e Gleitpaarung<br />

sondern die Paarung Stahl-Stahl zum<br />

E<strong>in</strong>satz kommt.<br />

2 MSM®-Kalottenlager mit<br />

Kalotte aus Gleitlegierung MSA®<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

Bei Punktkipp-Gleitlagern bee<strong>in</strong>flusst der<br />

Verschleiß der Gleit- und Kippteile die<br />

Lebensdauer. Gleitelemente aus PTFE<br />

nach DIN EN 1337-2 oder Dichtungen<br />

von Topflagern nach DIN EN 1337-5<br />

s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> ihren aufnehmbaren Gleitwegen<br />

begrenzt. Kalottenlager mit besonderem<br />

Gleitwerkstoff [7] erreichen h<strong>in</strong>gegen bei<br />

Brücken kle<strong>in</strong>er und mittlerer Spannweite<br />

die Lebensdauer des Tragwerks. Auch<br />

für das Kippelement (Kalotte) gibt es mit<br />

MSA® neuerd<strong>in</strong>gs e<strong>in</strong>e spezielle metallische<br />

Gleitlegierung als korrosionsbeständige<br />

Alternative. Bis auf Korrosionsschutzarbeiten<br />

an den Außenflächen,<br />

4 Hochbrücke Freimann an der BAB A 9;<br />

temporäre Stützen für die Lagermontage<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

die sich im Rahmen der allgeme<strong>in</strong>en<br />

Instandhaltung durchführen lassen, s<strong>in</strong>d<br />

somit ke<strong>in</strong>e Ertüchtigungsvorkehrungen<br />

erforderlich. Wartungsmaßnahmen<br />

entfallen generell und Inspektionen<br />

können im Zuge der Hauptprüfungen<br />

des Bauwerks erfolgen.<br />

Bei Anschaffungssummen von 1–2 % der<br />

Bauwerkskosten und noch niedrigeren<br />

Instandsetzungspreisen für den Korrosionsschutz<br />

liefern moderne Brückenlager<br />

ke<strong>in</strong>en Grund für e<strong>in</strong>e Abwendung von<br />

der differentialen Bauweise – im Gegenteil:<br />

Die <strong>in</strong>tegrale Bauweise nur zum<br />

Verzicht auf Brückenlager ist unwirtschaftlich<br />

und <strong>in</strong> der Aufwandsabschätzung<br />

unsicher.<br />

Für den eventuellen Austausch der Brückenlager<br />

werden an den Unterbauten<br />

<strong>in</strong> der Regel stationäre Pressenansatzpunkte<br />

angeordnet. Diese s<strong>in</strong>d häufig<br />

gestalterisch unerwünscht und erzeugen<br />

überdies Kosten <strong>in</strong>folge vergrößerter<br />

Pfeilerabmessungen. Bei Lagern, die nur<br />

<strong>in</strong> Ausnahmefällen auszutauschen s<strong>in</strong>d,<br />

wäre das Vorsehen von Stützpunkten<br />

oder Anschlusskonstruktionen für temporäre<br />

Pressenansatzpunkte wesentlich<br />

wirtschaftlicher und ästhetischer, wie die<br />

beiden nachstehenden Bilder veranschaulichen.<br />

3 Pressenanordnung auf Unterbauten;<br />

Richtzeichnung Lag 6, 2009<br />

© Bundesanstalt für Straßenwesen<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

41


42<br />

<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

4.3 Fahrbahnübergänge<br />

Fahrbahnübergänge haben Brückenbewegungen<br />

aufzunehmen und werden<br />

wie der Fahrbahnbelag beansprucht.<br />

Sie zählen zu den höchstbeanspruchten<br />

Bauteilen e<strong>in</strong>er Tragstruktur: Sie<br />

ermüden und verschleißen und haben<br />

e<strong>in</strong>e im Vergleich zum <strong>Brückenbau</strong>werk<br />

begrenzte Lebensdauer. Für Fahrbahnübergänge<br />

<strong>in</strong> Deutschland ist e<strong>in</strong>e<br />

Dauerstandfestigkeit von m<strong>in</strong>destens<br />

40 Jahren nachzuweisen, für leicht und<br />

ohne wesentliche Verkehrsbeh<strong>in</strong>derung<br />

auswechselbare Elemente 20 Jahre<br />

(TL/TP FÜ).<br />

Für Bewegungen über 25 mm werden <strong>in</strong><br />

Deutschland <strong>in</strong> der Regel wasserdichte<br />

Fahrbahnübergänge <strong>in</strong> Lamellenbauweise<br />

vorgesehen, die folgende wesent-<br />

liche Mängel zeigen können:<br />

– Ermüdungsschäden an der Stahl-<br />

konstruktion,<br />

– Fehlfunktion der Lagerungs- und<br />

Steuerungselemente,<br />

– überhöhte Lärmentwicklung,<br />

– Undichtigkeiten,<br />

– Korrosion.<br />

5 Mängel an mehrprofiligen Maurer-Dehnfugen<br />

an südbayerischen Autobahnen<br />

© Aus [8]<br />

Bei den seit 1994 nach den TL/TP FÜ<br />

bemessenen Fahrbahnübergängen<br />

wurden bisher nahezu ke<strong>in</strong>e Ermüdungsschäden<br />

beobachtet, auch die Lagerungs-<br />

und Steuerungselemente konnten dah<strong>in</strong>-<br />

gehend optimiert werden. Und seit mehr<br />

als zehn Jahren s<strong>in</strong>d mit Erfolg wellenförmige<br />

Abdeckungen zur Geräuschm<strong>in</strong>derung<br />

im E<strong>in</strong>satz. Mängel betreffen<br />

heute Undichtigkeiten und Korrosion.<br />

E<strong>in</strong>e mit der Autobahndirektion Süd-<br />

bayern durchgeführte Untersuchung<br />

an mehrprofiligen Maurer-Dehnfugen<br />

anhand der Ergebnisse aller Hauptprüfungen<br />

der letzten 15 Jahre und entsprechender<br />

Überprüfungen vor Ort<br />

ergab die hier im Bild dargestellte Män-<br />

gelverteilung bezogen auf die Anzahl von<br />

Konstruktionen.<br />

BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

6 7 Ausgerundete Profilführung<br />

an Schrammbord und<br />

Dichtprofilentwässerung<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

Über 60 % der betrachteten Fahrbahnübergänge<br />

wurden nicht ausreichend<br />

gewartet. Jeweils die Hälfte der Undichtigkeiten<br />

resultieren aus mechanischer<br />

Beschädigung im Betrieb oder Ausführungsmängeln<br />

<strong>in</strong>sbesondere an den<br />

Schrammborden am Tiefpunkt und den<br />

Baustellenstößen. Baustellenstöße s<strong>in</strong>d<br />

daher <strong>in</strong> ihrer Umsetzung und Qualitätssicherung<br />

zu verbessern, zur Vermeidung<br />

von Schäden am Schrammbord wird zudem<br />

e<strong>in</strong>e geänderte Profilführung oder<br />

Entwässerung empfohlen.<br />

Das würde auch die Korrosion an der<br />

Unterseite der Konstruktionen reduzie-<br />

8 9 10 Korrosionsschäden an Gehwegen,<br />

temporäre Abdeckung und Hybridprofil<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

ren. Korrosion an der Kappenoberseite<br />

ist hauptsächlich auf den Betrieb durch<br />

Anfahrschäden an den Schrammborden<br />

und auf mechanische Beschädigungen<br />

der Randprofile beim Schneiden der<br />

Fugen an den Betonkappen zurückzuführen.<br />

Letztere ist heute die häufigste<br />

Schadensursache, sie ließe sich durch<br />

temporäre Schutzabdeckungen oder<br />

sorgfältigeres Arbeiten vermeiden – oder<br />

aber durch den E<strong>in</strong>satz sogenannter<br />

Hybridprofile mit Edelstahlkopf.<br />

Fahrbahnübergänge haben <strong>in</strong> der Erstan-<br />

schaffung e<strong>in</strong>en Preis von ca. 10–15 !/m 2<br />

Brückenfläche, das s<strong>in</strong>d ca. 0,50–1,00 %<br />

der Baukosten. Ihre Auswechslung im<br />

Rahmen e<strong>in</strong>er General<strong>in</strong>standsetzung<br />

der Fahrbahn kostet das Dreifache, im<br />

Zuge e<strong>in</strong>er eigenen Maßnahme wegen<br />

der dom<strong>in</strong>anten Verkehrsführungs- und<br />

Baustellene<strong>in</strong>richtungsaufwendungen<br />

sogar das Fünf- bis Sechsfache. Die Auswechslung<br />

der Dichtprofile vor Ort verursacht<br />

ungefähr die Hälfte der Anschaffungskosten,<br />

<strong>in</strong>klusive der gleichzeitigen<br />

Instandsetzung des Korrosionsschutzes<br />

das Doppelte. Es ist daher naheliegend,<br />

durch konstruktive Vorkehrungen die<br />

Intervalle zu strecken und die erforderlichen<br />

Arbeiten sowie die Verkehrsbee<strong>in</strong>trächtigungen<br />

zu m<strong>in</strong>imieren.<br />

An Brücken kle<strong>in</strong>er und mittlerer Spann-<br />

weite kommen <strong>in</strong> Deutschland hauptsächlich<br />

e<strong>in</strong>profilige Konstruktionen nach<br />

Richtzeichnung ÜBE 1 zur Ausführung.<br />

Deren Investitions- und Instandhaltungskosten,<br />

bezogen auf die Herstellkosten<br />

des Bauwerks, werden <strong>in</strong> [9] verglichen<br />

mit am Weltmarkt handelsüblichen<br />

Konstruktionen (Lebensdauer maximal<br />

20 Jahre) und neuartigen Edelstahl-<br />

Hybridprofilen.


11 Anschaffungs- und Instandhaltungskosten von Fahrbahnübergängen<br />

© Aus [9]<br />

Es zeigt sich, dass die Anschaffungskosten<br />

e<strong>in</strong>es Fahrbahnübergangs den<br />

Gesamterhaltungskosten untergeordnet<br />

s<strong>in</strong>d: E<strong>in</strong>e Halbierung der E<strong>in</strong>standskosten<br />

kann die Gesamtkosten vervierfachen.<br />

Unberücksichtigt bleiben hierbei<br />

Bauwerksschäden und volkswirtschaftliche<br />

Schäden durch Verkehrsbee<strong>in</strong>trächtigung.<br />

Die <strong>in</strong>tegrale Bauweise wird auch zur<br />

Vermeidung von mehrprofiligen Fahrbahnübergängen<br />

<strong>in</strong> Lamellenbauweise<br />

mit erforderlichem Wartungsgang favorisiert:<br />

Durch neuartige Fahrbahnübergänge<br />

<strong>in</strong> Wellenbauweise lässt sich jedoch<br />

ohne Zunahme an Wartungsarbeiten<br />

und mit Nutzung der lärmm<strong>in</strong>dernden<br />

Wirkung der E<strong>in</strong>satzbereich e<strong>in</strong>profiliger<br />

Dehnfugen bis auf e<strong>in</strong>e Bewegung von<br />

95 mm anheben.<br />

5 Nachhaltigkeit<br />

Nachhaltigkeit im <strong>Brückenbau</strong> erfordert<br />

e<strong>in</strong>e qualitativ hochwertige, wirtschaftliche<br />

und ökologische Bauweise. Die vorgenannten<br />

ökonomischen Aspekte führen<br />

durch die Anhebung der Lebensdauer<br />

der Produkte und damit die Vermeidung<br />

bzw. Verkürzung von Baumaßnahmen<br />

auch zu volkswirtschaftlichen Vorteilen<br />

<strong>in</strong>folge der Verr<strong>in</strong>gerung von Verkehrsbeh<strong>in</strong>derungen.<br />

Dadurch wird zugleich die<br />

direkte Umweltbelastung reduziert. [9]<br />

Differentiale Brücken s<strong>in</strong>d <strong>in</strong>folge der<br />

e<strong>in</strong>facheren Bauverfahren weniger um-<br />

weltbelastend. Funktional getrennte<br />

Bauteile lassen sich e<strong>in</strong>fach warten,<br />

demontieren und <strong>in</strong> kle<strong>in</strong>en E<strong>in</strong>heiten<br />

austauschen und entsorgen. Kalottenlager<br />

mit besonderem Gleitwerkstoff<br />

nach 4.2 bestehen lediglich aus Stahl<br />

und UHMWPE. Dieser Gleitwerkstoff ist<br />

chemisch beständig, umweltverträglich<br />

und im Unterschied zu PTFE oder Elasto-<br />

meren schadstofffrei entsorg- oder<br />

recyclebar. Die reduzierten Abmessungen<br />

solcher Lager im Vergleich zu anderen<br />

Bauarten oder Betongelenken bedeuten<br />

darüber h<strong>in</strong>aus ger<strong>in</strong>gere Umweltbelastungen<br />

bei Herstellung, Transport und<br />

Entsorgung.<br />

Durch Optimierung der E<strong>in</strong>zelbauteile<br />

kann die Versagenswahrsche<strong>in</strong>lichkeit<br />

m<strong>in</strong>imiert werden. Demzufolge gelten<br />

differentiale Bauwerke grundsätzlich als<br />

wesentlich ressourcenschonender als<br />

Integralbauwerke.<br />

12 Wellenförmiger Fahrbahnübergang<br />

mit e<strong>in</strong>em Dichtprofil<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

6 Zusammenfassung<br />

Differentiale Brücken s<strong>in</strong>d bei entsprechender<br />

Dauerhaftigkeit von Lagern und<br />

Fahrbahnübergängen wirtschaftlich und<br />

nachhaltig. Moderne Lager bedürfen<br />

nahezu ke<strong>in</strong>er Wartung während der<br />

Nutzungsdauer e<strong>in</strong>er Brücke. Fahrbahnübergänge<br />

lassen sich so auslegen, dass<br />

sie nur während genereller Instandsetzungsmaßnahmen<br />

planmäßig ausgetauscht<br />

werden müssen. Anschaffungs-<br />

und Instandhaltungskosten für beide<br />

Bauprodukte geme<strong>in</strong>sam können bei<br />

entsprechender Qualität bei ca. 6 %<br />

der Anschaffungskosten des Bauwerks<br />

liegen. Hierzu s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> ger<strong>in</strong>gem Maße<br />

erhöhte Investitionskosten notwendig<br />

bzw. gerechtfertigt.<br />

Autor:<br />

Dr.-Ing. Christian Braun<br />

Geschäftsführer<br />

Maurer Söhne GmbH & Co. KG,<br />

München<br />

Literatur<br />

[1] Feldmann, M.; Pak, D.: Zu Verbundbrücken mit<br />

<strong>in</strong>tegralen Widerlagern; <strong>in</strong>: Stahlbau 78, 2009.<br />

[2] RWTH Aachen et al.: Economic and durable<br />

design of composite bridges with <strong>in</strong>tegral<br />

abutments. F<strong>in</strong>al report, INTAB Research<br />

Project RFSR-CT-2005-00041, 2010.<br />

[3] Gervasio, H. et al.: Comparative analysis of<br />

an <strong>in</strong>tegral abutment composite bridge and<br />

a concrete bridge with expansion jo<strong>in</strong>ts; <strong>in</strong>:<br />

7th International Conference on Steel Bridges<br />

<strong>in</strong> Guimaraes, Portugal, 2010.<br />

[4] Berger, D. et al.: Entwurfshilfen für <strong>in</strong>tegrale<br />

Straßenbrücken. Heft 50 der Schriftenreihe<br />

der Hessischen Straßen- und Verkehrsverwaltung,<br />

2004.<br />

[5] Braun, C.; Bergmeister, K.: Brückenausstattung;<br />

<strong>in</strong>: Betonkalender 2004.<br />

[6] Holst, R.: Nutzungsdauermodelle für Lager,<br />

Grundlagen für das Bauwerk-Management-<br />

System (BMS). Unveröffentlichtes Sitzungsdokument<br />

N0879 des DIN-NA 005-57-02 AA<br />

»Lager im Bauwesen«, 2010.<br />

[7] Braun, C.; Hoppe, I.; Roos, R.: New High<br />

Performance Slid<strong>in</strong>g Material for Structural<br />

Bear<strong>in</strong>gs; <strong>in</strong>: 6th World Congress on Jo<strong>in</strong>ts,<br />

Bear<strong>in</strong>gs and Seismic Systems for Concrete<br />

Structures, Halifax, Canada, 2006.<br />

[8] Autobahndirektion Südbayern, Maurer Söhne<br />

GmbH & Co. KG: Auswertung der Mängelanzeigen<br />

an Maurer-Dehnfugen im Bereich der<br />

südbayerischen Autobahnen. Unveröffentlichte<br />

Studie, 2009.<br />

[9] Fischer, O. et al.: The Real Price. Holistic<br />

Cost-Efficiency Considerations <strong>in</strong> Design and<br />

Construction of Infrastructure Projects; <strong>in</strong>:<br />

IABSE-Konferenz, Venedig, Italien, 2010.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

43


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Entwurf und Ausführung<br />

Neubau der Schnettkerbrücke<br />

von Markus Hamme<br />

Im Zuge des Ausbaus der Bundesstraße<br />

B 1 zur Autobahn A 40 ist für<br />

die <strong>in</strong> Dortmund gelegene Schnettkerbrücke<br />

e<strong>in</strong> Ersatzneubau zu er-<br />

stellen. Aufgrund der schwierigen<br />

äußeren Randbed<strong>in</strong>gungen und der<br />

hohen gestalterischen Anforderungen<br />

fiel die Entscheidung auf e<strong>in</strong>e<br />

außergewöhnliche Konstruktionsart:<br />

Das Tragwerk ist im Endzustand e<strong>in</strong>e<br />

Komb<strong>in</strong>ation aus Bogen-, Stabbogen-<br />

und Balkenbrücke mit nur e<strong>in</strong>em<br />

Mittelbogen, die beiden Überbauten<br />

s<strong>in</strong>d moderne Verbundstrukturen.<br />

Nachfolgend werden der Entwurf<br />

und die Ausführung des Neubaus<br />

der Schnettkerbrücke beschrieben.<br />

1 Lage und Verkehrsbedeutung<br />

Die Bundesstraße B1 ist zwischen den<br />

Autobahnkreuzen Dortmund-West und<br />

Dortmund-Unna die Fortsetzung der<br />

Bundesautobahn A 40 durch das Stadtgebiet<br />

von Dortmund. Sie ist damit Be-<br />

standteil e<strong>in</strong>es sehr wichtigen Ost-West-<br />

Verkehrswegs im Ruhrgebiet, der die<br />

Städte Duisburg, Oberhausen, Essen,<br />

Gelsenkirchen, Bochum und Dortmund<br />

mite<strong>in</strong>ander verb<strong>in</strong>det. Die Strecke ist<br />

allgeme<strong>in</strong> auch unter dem Namen »Ruhr-<br />

schnellweg« bekannt, wird aufgrund des<br />

hohen Verkehrsaufkommens und der<br />

daraus resultierenden sehr häufigen<br />

Staus von den Bewohnern des Ruhrgebietes<br />

jedoch liebevoll als »Ruhrschleichweg«<br />

bezeichnet. Im Zuge des Ausbaus<br />

der A 40 wird die jetzige Bundesstraße<br />

B 1 zur sechsstreifigen Autobahn ausgebaut.<br />

Die Schnettkerbrücke liegt im Ver-<br />

lauf dieses Abschnittes <strong>in</strong>nerhalb der<br />

Dortmunder Stadtgrenzen kurz h<strong>in</strong>ter<br />

dem Autobahnkreuz Dortmund-West.<br />

Die durchschnittliche Verkehrsbelastung<br />

beträgt 87.000 Kfz/d mit e<strong>in</strong>em Schwerverkehrsanteil<br />

von ca. 9 %.<br />

2 »Alte« Brücke<br />

Die erste Brücke zur Überführung des<br />

Schnettkertals <strong>in</strong> Dortmund wurde be-<br />

reits vor dem Ersten Weltkrieg errichtet.<br />

Aufgrund des Krieges wurde der Bau<br />

jedoch nie ganz abgeschlossen. Das bis<br />

vor kurzem unter Verkehr bef<strong>in</strong>dliche alte<br />

Tragwerk wurde ursprünglich im Jahr<br />

44 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

1 2 »Alte« Schnettkerbrücke<br />

aus dem Jahr 1931<br />

© Landesbetrieb Straßenbau<br />

Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

1931 fertiggestellt und nach dem Zweiten<br />

Weltkrieg zur endgültigen Konstruktion<br />

umgebaut. Es bestand aus e<strong>in</strong>em<br />

8 m hohen, genieteten Stahlfachwerk<br />

mit e<strong>in</strong>er ebenfalls stählernen orthotropen<br />

Fahrbahnplatte. Die größte Stütz-<br />

weite betrug ca. 92 m und die Gesamtlänge<br />

310 m. Die Schnettkerbrücke überspannt<br />

außer dem Fluss Emscher auch<br />

zwei Bahntrassen mit <strong>in</strong>sgesamt neun<br />

Gleisen. Mit ihr wird gleichzeitig e<strong>in</strong><br />

Geh- und Radweg geführt, der vom Tal<br />

aus über e<strong>in</strong>en Treppenturm angebunden<br />

ist.<br />

Die Bauwerksbreite ließ <strong>in</strong>sgesamt nur<br />

vier Fahrstreifen zu und war damit für<br />

das heutige Verkehrsaufkommen nicht<br />

mehr ausreichend, e<strong>in</strong>e Verbreiterung<br />

aber nicht möglich. Da die Brücke auch<br />

statisch nicht mehr den aktuellen Anfor-<br />

derungen entsprach, wurde die Entscheidung<br />

für e<strong>in</strong>en Ersatzneubau getroffen.<br />

3 Variantenuntersuchung<br />

Die Schnettkerbrücke besitzt aufgrund<br />

ihrer Lage e<strong>in</strong>e besondere städtebauliche<br />

Bedeutung. Bei e<strong>in</strong>er entsprechenden<br />

Gestaltung kann sie für die Nutzer der<br />

A 40 quasi e<strong>in</strong> »Tor zur Stadt Dortmund«<br />

bilden. Von den Autofahrern wird die<br />

Brücke gleichzeitig mit so markanten<br />

Bauwerken wie der Westfalenhalle, dem<br />

Fußballstadion und dem Fernsehturm<br />

wahrgenommen. Die Nähe zur Universität<br />

Dortmund und zum Technologiepark<br />

legt ebenfalls e<strong>in</strong>e Gestaltung nahe, die<br />

dieser Umgebung gerecht wird. Die Brü-<br />

cke bef<strong>in</strong>det sich im direkten Blickfeld<br />

der Bewohner des Ortsteils Dortmund-<br />

Schönau und der Inhaber von zahlreichen<br />

Schrebergärten im Schnettkertal.<br />

Mit der geplanten Renaturierung der<br />

Emscher und der Realisierung von Geh-<br />

und Radwegen mit Anb<strong>in</strong>dung an das<br />

Dortmunder Radverkehrsnetz soll die<br />

Attraktivität des Emschertals als örtli-<br />

ches Naherholungsgebiet gesteigert<br />

werden, so dass sich auch aus diesem<br />

Aspekt e<strong>in</strong>e erhöhte Anforderung an ihre<br />

Form ergibt. Die städtebauliche Relevanz<br />

der Brücke hat die Universität Dortmund<br />

bereits im Jahr 1990 dazu veranlasst, sie<br />

zum Thema e<strong>in</strong>es Gestaltungsprojektes<br />

zu machen.<br />

Zur F<strong>in</strong>dung e<strong>in</strong>es geeigneten Bauwerks,<br />

das alle funktionalen und ästhetischen<br />

Randbed<strong>in</strong>gungen erfüllt, wurde e<strong>in</strong>e<br />

Reihe von Varianten untersucht. Bei deren<br />

Bewertung mussten zudem die schlechte<br />

Zugänglichkeit des Tals, die nur über<br />

enge Straßen durch die Siedlung Schönau<br />

möglich ist, sowie die Anforderungen<br />

aus der engen Zugfolge mit ICE-Verkehr<br />

berücksichtigt werden.<br />

Nach Abwägung aller Vor- und Nachteile<br />

fiel die Entscheidung zugunsten der<br />

Variante 6: Durch den oberhalb der Fahrbahn<br />

liegenden Bogen wird dem Wunsch<br />

nach e<strong>in</strong>er Torwirkung Rechnung getra-<br />

gen. Gleichzeitig ersche<strong>in</strong>t der relativ<br />

schlanke Überbau im eher flachen<br />

Emschertal nicht zu wuchtig und erlaubt<br />

noch e<strong>in</strong>e hohe Transparenz. E<strong>in</strong>e Beson-<br />

derheit der gewählten Variante 6 besteht<br />

dar<strong>in</strong>, dass nur e<strong>in</strong> e<strong>in</strong>ziger Bogen <strong>in</strong> der<br />

Mitte zwischen zwei vone<strong>in</strong>ander ge-<br />

trennten Überbauten angeordnet wird.<br />

Daraus resultiert e<strong>in</strong> sehr komplexes<br />

Tragverhalten.


4 Bauwerksentwurf<br />

Die Stützweiten der neuen Brücke<br />

betragen für den südlichen Überbau<br />

68 m + 132 m + 73 m + 55 m, der nördliche<br />

Überbau hat mit 68 m + 132 m +<br />

59 m + 49 m ähnliche Stützweiten. Die<br />

Gesamtlänge ergibt sich somit zu 328 m<br />

für den südlichen und 308 m für den<br />

nördlichen Überbau.<br />

Im Grundriss liegt die Brücke auf gesam-<br />

ter Länge <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Geraden. Der Querschnitt<br />

des Überbaus besteht aus zwei<br />

getrennten Hohlkästen <strong>in</strong> Stahlverbundbauweise.<br />

Er weist e<strong>in</strong>e Gesamtbreite<br />

von 41,60 m auf und erlaubt die Überführung<br />

von drei Fahrstreifen mit e<strong>in</strong>er<br />

zusätzlichen Standspur und e<strong>in</strong>em Geh-<br />

und Radweg <strong>in</strong> jeder Richtung. Die Zu-<br />

gänglichkeit der Brücke für Fußgänger<br />

vom Tal aus wird durch e<strong>in</strong>en Treppenturm<br />

am nördlichen Überbau zwischen<br />

den Achsen 20 und 30 erreicht.<br />

Die Konstruktionshöhe der Kästen misst<br />

3,80 m, was bei den vorhandenen Stützweiten<br />

Schlankheiten l/h = 12,90–34,70<br />

bedeutet. Wegen der großen Breite der<br />

Hohlkästen wird die Betonplatte zusätz-<br />

lich durch e<strong>in</strong>en Mittellängsträger unter-<br />

stützt, die Queraussteifung erfolgt durch<br />

e<strong>in</strong> im Hohlkasten liegendes Fachwerk<br />

im Abstand von 5,00 m.<br />

Zwischen den Achsen 20 und 30 s<strong>in</strong>d die<br />

beiden Überbauten <strong>in</strong> den Hängerachsen<br />

durch Querträger mite<strong>in</strong>ander verbunden<br />

und werden durch Querschotte aus-<br />

gesteift. An den Durchdr<strong>in</strong>gungsstellen<br />

des Bogens mit dem Überbau sowie an<br />

den Anschlussstellen der V-Stützen <strong>in</strong><br />

den Achsen 20 und 30 s<strong>in</strong>d die Überbau-<br />

4 Längsschnitt<br />

© Landesbetrieb Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

5 Regelquerschnitt<br />

© Landesbetrieb Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

3 Untersuchte Varianten<br />

© Landesbetrieb Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

ten ebenfalls durch Querträger mite<strong>in</strong>ander<br />

verbunden, die Aussteifung erfolgt<br />

dort mit Doppelschotten.<br />

Der Bogen hat e<strong>in</strong>e kreisförmige Form<br />

mit R = 89,70 m, der Bogenstich beträgt<br />

28,00 m. Der Überbau wird über acht Rundstahlhänger<br />

im Abstand von 10,75 m<br />

am Bogen befestigt. Als Baustahl f<strong>in</strong>det<br />

hauptsächlich S355J2G3 nach DIN EN<br />

10025 Anwendung.<br />

In den Achsen 20, 30 und 40 wird je<br />

Überbau e<strong>in</strong>e zentrische Stütze angeordnet.<br />

Während die Stütze <strong>in</strong> Achse 40 als<br />

runder Stahlbetonpfeiler konzipiert ist,<br />

kommen jene <strong>in</strong> den Achsen 20 und 30<br />

als stählerne V-Stützen zu Ausführung.<br />

Sie s<strong>in</strong>d mit dem Überbau biegesteif ver-<br />

bunden und <strong>in</strong> das Fundament e<strong>in</strong>ge-<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

spannt. Das dadurch erzielte Rahmentragverhalten<br />

ist zur Ableitung von im<br />

Querschnitt unsymmetrisch auftretenden<br />

Lasten erforderlich, die symmetrischen<br />

Lastanteile <strong>in</strong> beiden Überbauten<br />

6 7<br />

8 Visualisierungen des Neubaus<br />

© Landesbetrieb Straßenbau<br />

Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

45


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

werden <strong>in</strong> erster L<strong>in</strong>ie durch die Bogen-<br />

und lediglich zu e<strong>in</strong>em ger<strong>in</strong>gen Teil<br />

durch die Rahmentragwirkung aufgenommen.<br />

Die Gründung von Bogen und<br />

V-Stützen auf e<strong>in</strong>em geme<strong>in</strong>samen Fundament<br />

hat zur Konsequenz, dass der<br />

Bogenschub nur teilweise <strong>in</strong> den Baugrund<br />

abgetragen wird. Überwiegend<br />

wird er durch die schrägen Stiele der<br />

V-Stützen <strong>in</strong> die Überbauten weitergeleitet,<br />

die dadurch zusätzlich wie bei e<strong>in</strong>er<br />

Stabbogenbrücke als Zugband fungieren.<br />

Die Lagerung erfolgt <strong>in</strong> Achse 40 auf je<br />

e<strong>in</strong>em allseitig beweglichen Kalottenlager.<br />

Auf den Widerlagern werden je zwei<br />

Elastomerlager unter jedem Endquerträger<br />

angeordnet. Zur Kompensation der<br />

Längenänderungen des Überbaus werden<br />

an beiden Widerlagern zudem lärmgem<strong>in</strong>derte<br />

Fahrbahnübergänge e<strong>in</strong>gebaut.<br />

Die Gründungssituation gestaltete sich<br />

aufgrund der bereits an gleicher Stelle<br />

stattgefundenen Bautätigkeiten als sehr<br />

schwierig. Für die Stützen <strong>in</strong> den Achsen<br />

20–40 und das Widerlager <strong>in</strong> Achse 50<br />

wurde e<strong>in</strong>e Flachgründung gewählt. Dazu<br />

s<strong>in</strong>d jedoch <strong>in</strong> den Achsen 30, 40 und 50<br />

e<strong>in</strong> umfangreicher Bodenaustausch und<br />

<strong>in</strong> Achse 20 die Herstellung e<strong>in</strong>es großen<br />

HDI-Körpers zur Baugrundverbesserung<br />

erforderlich. Das Widerlager <strong>in</strong> Achse 10<br />

wird für das südliche Teilbauwerk auf<br />

Bohrpfählen gegründet, für das nördliche<br />

aber analog zur Achse 20 auf e<strong>in</strong>em vorher<br />

zu realisierenden HDI-Körper fl ach<br />

gegründet.<br />

46 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

9 10 11 12 13 14 Montage des südlichen Überbaus<br />

© Landesbetrieb Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

Die Stahlteile des Überbaus erhalten<br />

e<strong>in</strong>en Korrosionsschutz entsprechend<br />

ZTV-KOR Stahlbauten: die Außenfl ächen<br />

e<strong>in</strong> vierschichtiges, die Innenfl ächen e<strong>in</strong><br />

dreischichtiges Beschichtungssystem,<br />

Grund- und Zwischenbeschichtungen<br />

werden werksseitig appliziert und die<br />

Deckbeschichtung dann auf der Baustelle<br />

aufgetragen.<br />

Die Farbgebung wurde <strong>in</strong> Absprache mit<br />

den beteiligten Bundes- und Landesm<strong>in</strong>isterien<br />

sowie der Stadt Dortmund wie<br />

folgt festgelegt:<br />

– Überbau mit V-Stützen, Lärmschutzwand<br />

<strong>in</strong> Taubenblau (RAL 5014)<br />

– Bogen und Hänger <strong>in</strong> Karm<strong>in</strong>rot<br />

(RAL 3002)<br />

– Treppenturm <strong>in</strong> Achatgrau (RAL 7038)<br />

5 Herstellung<br />

Bed<strong>in</strong>gt durch die Ausführung unter<br />

laufendem Verkehr müssen die beiden<br />

Überbauten zeitlich nache<strong>in</strong>ander hergestellt<br />

werden. Zunächst wurde der südliche<br />

Überbau realisiert, danach wurde<br />

der Verkehr auf ihn umgelegt sowie die<br />

bestehende Brücke abgebrochen. Erst<br />

dann können die Errichtung des nördlichen<br />

Überbaus und zum Schluss die Montage<br />

des Bogens vorgenommen werden.<br />

Für die Bauphasen, <strong>in</strong> denen die Bogentragwirkung<br />

noch nicht vorhanden ist,<br />

muss <strong>in</strong> dem großen Feld zwischen<br />

Achse 20 und 30 e<strong>in</strong>e zusätzliche Hilfsstütze<br />

angeordnet werden: In dieser Zeit<br />

ist die Brücke e<strong>in</strong> re<strong>in</strong>es Balkentragwerk.<br />

Die Montage der Stahltröge erfolgt im<br />

Taktschiebeverfahren vom westlichen<br />

Widerlager aus. Nach Beendigung des<br />

Verschubvorgangs wird die Stahlbetonfahrbahnplatte<br />

im Pilgerschrittverfahren<br />

<strong>in</strong> 16 Betonierabschnitten hergestellt.<br />

Für den E<strong>in</strong>bau der Hänger s<strong>in</strong>d kurze<br />

Vollsperrungen vorgesehen. Zur Aktivierung<br />

der Bogentragwirkung auch für das<br />

Eigengewicht ist e<strong>in</strong> schrittweises Absenken<br />

der Lager auf den Hilfsstützen<br />

zwischen den Achsen 20 und 30 vorgesehen.<br />

Die Hänger bestehen aus Rundstählen<br />

mit d = 220 mm, wobei zur Erhöhung der<br />

Redundanz als Material e<strong>in</strong> Fe<strong>in</strong>kornbaustahl<br />

S420NL mit besonders guten<br />

Zähigkeitseigenschaften gewählt wurde.<br />

Außer bei den beiden kurzen Hängern ist<br />

aufgrund der maximal möglichen Lieferlängen<br />

jeweils e<strong>in</strong> geschweißter Vollstoß<br />

<strong>in</strong> der Mitte erforderlich. Die Hängerenden<br />

zum Anschluss an den Bogen bzw.<br />

die Querträger werden nicht wie üblich<br />

geschweißt, sondern geschmiedet. Für<br />

die Hänger wurde e<strong>in</strong>e Zustimmung im<br />

E<strong>in</strong>zelfall erteilt.<br />

6 Zusammenfassung<br />

Mit der Schnettkerbrücke wird e<strong>in</strong> gestalterisch<br />

und statisch anspruchsvolles<br />

Bauwerk realisiert, das sowohl den planerischen<br />

Vorgaben als auch der städtebaulichen<br />

Situation gerecht wird. Durch<br />

die Komb<strong>in</strong>ation verschiedener Tragwirkungen<br />

konnten die Bauteilabmessungen<br />

auf e<strong>in</strong> dem Umfeld angepasstes<br />

Maß begrenzt werden. Der südliche<br />

Überbau wurde bereits im August 2008<br />

unter Verkehr genommen. Die Gesamtfertigstellung<br />

ist für den Herbst 2011<br />

geplant.<br />

Autor:<br />

Dr.-Ing. Markus Hamme<br />

Landesbetrieb Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen,<br />

Betriebssitz Gelsenkirchen<br />

Bauherr<br />

Bundesrepublik Deutschland,<br />

vertreten durch den Landesbetrieb Straßenbau<br />

Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen, Regionalniederlassung Ruhr<br />

Bauwerksentwurf<br />

Ruhrberg Ingenieurgeme<strong>in</strong>schaft<br />

Gehrke, Neumann, Schmitz, Hagen<br />

Prüfstatik<br />

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Weyer, Dortmund<br />

Bauüberwachung<br />

EHS beratende Ingenieure für Bauwesen<br />

Dr.-Ing. Schmidt-Hurtienne Dr.-Ing. Osteroth<br />

GmbH, Lohfelden<br />

lavis enigneer<strong>in</strong>g GmbH, Halle<br />

Fertigungsüberwachung Stahlbau<br />

SLV Mecklenburg-Vorpommern GmbH, Rostock<br />

Bauausführung<br />

Schachtbau Nordhausen GmbH, Nordhausen


BRÜCKEN IN STAHL UND STAHLVERBUND<br />

spiegeln mit ihrer Ästhetik und Eleganz die Möglichkeiten des Stahlbrückenbaus im 21. Jahrhundert wider.<br />

Wir setzen Architektur formvollendet <strong>in</strong> die Realität um. MCE Stahl- und Masch<strong>in</strong>enbau ist Ihr kompetenter Partner für Planung,<br />

Fertigung und Montage von Stahlbrücken.<br />

“Schrägseilverbundbrücke BW 29 im Zuge der Ortsumfahrung Bad Oeynhausen”<br />

www.mce-smb.at<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

47


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Umstellung von Stahlverbund auf Spannbeton<br />

Neubau der Talbrücke Enzenstetten<br />

von Karl Goj<br />

Die im Dezember letzten Jahres<br />

endgültig fertiggestellte Talbrücke<br />

Enzenstetten zeichnet sich gleich<br />

durch mehre Besonderheiten aus: Sie<br />

ist Teil der längsten und im Abschnitt<br />

zwischen Füssen und Nesselwang<br />

zudem höchstgelegenen deutschen<br />

Autobahn. Darüber h<strong>in</strong>aus bedurfte<br />

sie e<strong>in</strong>er Umplanung, denn nach<br />

Abschluss der Gründungsarbeiten<br />

und E<strong>in</strong>richtung der Taktschiebeanlage<br />

musste von der ursprünglich<br />

vorgesehenen Stahlverbund- auf e<strong>in</strong>e<br />

Spannbetonbauweise »gewechselt«<br />

werden, was zusätzliche technische<br />

Herausforderungen mit sich brachte.<br />

1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

1.1 Bundesautobahn A 7<br />

Die Autobahn A 7 von Flensburg bis zur<br />

Landesgrenze mit Österreich bei Füssen<br />

hält mehrere Rekorde: Sie ist mit 962 km<br />

die längste deutsche Autobahn. Im ge-<br />

genständlichen Bauabschnitt zwischen<br />

Nesselwang und Füssen ist sie mit e<strong>in</strong>er<br />

Höhe von 914 m über NN zugleich die<br />

höchstgelegene deutsche Autobahn.<br />

Zur Erlangung des Baurechts für diesen<br />

Abschnitt verg<strong>in</strong>gen vom Antrag auf<br />

Planfeststellung bis zur Abweisung der<br />

letzten Klage außerdem 21 Jahre.<br />

Nach e<strong>in</strong>er Bauzeit von sieben Jahren<br />

konnte der 16,20 km lange und ca.<br />

185 Mio. x teure Abschnitt am 2. September<br />

2009 dem Verkehr übergeben<br />

werden. Allerd<strong>in</strong>gs war zu dem Zeitpunkt<br />

1 Letzter Bauabschnitt der Bundesautobahn A 7<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

48 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

2 Enzenstettener Brunnenmoos<br />

© www.ulrichhaas.com<br />

nur e<strong>in</strong> Überbau der Talbrücke Enzenstetten<br />

errichtet, so dass hier noch zwei-<br />

spurig im Gegenverkehr gefahren wer-<br />

den musste. Seit dem 7. Dezember 2010<br />

ist nun auch jener Engpass beseitigt und<br />

die Talbrücke vierspurig befahrbar.<br />

1.2 Rechtsverfahren<br />

Im Laufe der langwierigen Rechtsgeschichte<br />

der BAB A 7 gewannen ökologische<br />

Aspekte immer mehr an Gewicht.<br />

Der Schutz des Enzenstettener Brunnenmooses,<br />

das von der Neubaustrecke<br />

zwischen Nesselwang und Füssen durch-<br />

schnitten wird, wurde zu e<strong>in</strong>em Knack-<br />

punkt im Planfeststellungsverfahren.<br />

Nachdem mit Beschluss des Bundesverwaltungsgerichts<br />

vom 3. Dezember 2001<br />

der Trassenverlauf endgültig rechtskräftig<br />

war, bestand immer noch die Auflage,<br />

<strong>in</strong> e<strong>in</strong>em weiteren ergänzenden Plan-<br />

feststellungsverfahren neben den Aus-<br />

gleichs- und Ersatzmaßnahmen sowie<br />

dem Lärmschutz auch die ökologische<br />

E<strong>in</strong>griffsm<strong>in</strong>imierung im Bereich des<br />

Enzenstettener Brunnenmooses zu<br />

prüfen.<br />

Um die Bee<strong>in</strong>trächtigungen für dieses<br />

wertvolle Moorgebiet mit se<strong>in</strong>em sel-<br />

tenen Artenvorkommen weitestgehend<br />

zu verr<strong>in</strong>gern, fiel die Entscheidung, e<strong>in</strong>e<br />

557,50 m lange Talbrücke zu errichten.<br />

Dabei musste das Kerngebiet des Brun-<br />

nenmooses mit e<strong>in</strong>er Ausdehnung von<br />

120 m <strong>in</strong> der Fahrbahnachse als Tabuzone<br />

von jeglicher Bautätigkeit freigehalten<br />

werden.<br />

2 Gestaltung der Talbrücke<br />

Die Gestaltung der Brücke ist das Ergeb-<br />

nis e<strong>in</strong>es Ideenwettbewerbs. Im Rahmen<br />

e<strong>in</strong>es vere<strong>in</strong>fachten Plangutachtens<br />

wurden vier Ingenieurbüros e<strong>in</strong>geladen,<br />

wobei jeweils e<strong>in</strong> Architekt zu beteiligen<br />

war. Insgesamt wurden sechs Vorschläge<br />

e<strong>in</strong>gereicht, aus denen das Preisgericht<br />

e<strong>in</strong>vernehmlich den jetzt realisierten<br />

Entwurf der Konstruktionsgruppe Bauen<br />

AG, Kempten, als die beste Lösung<br />

auswählte.<br />

Die Grundidee ist, durch die V-förmig<br />

gespreizten, aufgelösten Stahlstützen<br />

die Neigung der umliegenden Berge<br />

nachzuempf<strong>in</strong>den. Durch die Spreizung<br />

verr<strong>in</strong>gern sich außerdem die Stützweiten<br />

der Brückenfelder. Dies ermöglichte<br />

<strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit der Konzeption e<strong>in</strong>es<br />

zweiteiligen Stahlverbundhohlkastenträgers<br />

e<strong>in</strong>e sehr schlanke Überbaukonstruktion.<br />

E<strong>in</strong> weiteres Gestaltungselement<br />

ist die kont<strong>in</strong>uierliche Reduzierung<br />

der Stützweiten und der Überbauhöhen<br />

von West nach Ost <strong>in</strong> dem Maße, wie die<br />

Gradientenhöhe über Gelände abnimmt.<br />

Dadurch ergeben sich trotz der ger<strong>in</strong>gen<br />

Höhe der Talbrücke über Gelände von<br />

maximal 10 m e<strong>in</strong>e harmonische E<strong>in</strong>fügung<br />

<strong>in</strong> die Landschaft und der<br />

E<strong>in</strong>druck e<strong>in</strong>er »schwebenden« Optik<br />

des Überbaus.


3 Realisierungsentwurf als Photomontage<br />

© Autobahndirektion Südbayern/Konstruktionsgruppe Bauen AG<br />

3 Technische Konzeption<br />

Die Talbrücke Enzenstetten hat e<strong>in</strong>e<br />

Gesamtlänge von 558 m. Sie überspannt<br />

das Tal mit sechs Brückenfeldern (95 m +<br />

120 m + 107,50 m + 95 m + 85 m + 55 m),<br />

die Gesamtbreite zwischen den Geländern<br />

beträgt für den zweiteiligen Über-<br />

bau 29,50 m.<br />

Der Untergrund im Bereich der Talbrücke<br />

ist aus Seeton, tragfähiger Ton- und<br />

Sandste<strong>in</strong> stehen erst <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Tiefe von<br />

25–40 m an. Sie wurde deshalb auf<br />

110 Großbohrpfählen mit d = 1,20 m<br />

gegründet, die <strong>in</strong> die tragfähigen Schich-<br />

ten e<strong>in</strong>b<strong>in</strong>den. Weitere 16 Bohrpfähle<br />

erforderte dann die Gründung der Takt-<br />

schiebeanlage, die Gegenstand e<strong>in</strong>es<br />

Sondervorschlags war. Der Amtsentwurf<br />

sah h<strong>in</strong>gegen die Montage der Stahlteile<br />

des Stahlverbundquerschnittes im Frei-<br />

vorbau mit zwei Hilfspylonen vor.<br />

Die Überbauhöhe variiert zwischen<br />

3,50 m und 2,50 m. Im Anschlussbereich<br />

zu den Stützen war e<strong>in</strong>e Aussteifung der<br />

begehbaren Stahlverbundhohlkästen mit<br />

Querträgern geplant, um die Kräfte mög-<br />

lichst zentrisch e<strong>in</strong>leiten zu können.<br />

Durch die feste Verb<strong>in</strong>dung der V-förmigen<br />

Stahlstützen mit dem Überbau ent-<br />

stehen zusätzlich zu den Horizontalbewegungen<br />

aus Temperatur auch Hori-<br />

zontalbewegungen aus der Verkehrslast.<br />

Die Berechnungen ergaben nun Lager-<br />

wege von ca. 50 km über die Lebensdauer<br />

der Brücke. Zur Aufnahme dieser<br />

hohen Beanspruchungen wurden MSM®-<br />

Lager der Firma Maurer Söhne e<strong>in</strong>gebaut.<br />

Als Gleitlager mit e<strong>in</strong>em Kalottendurchmesser<br />

d = 1,00 m konzipiert,<br />

haben sie ger<strong>in</strong>ge Reibbeiwerte und<br />

4 Regelquerschnitt<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

s<strong>in</strong>d geeignet für hohe Bewegungsgeschw<strong>in</strong>digkeiten,<br />

hohe Pressungen und<br />

Niedrigtemperaturbereiche.<br />

4 Probleme bei der Umsetzung<br />

Nach der Auftragsvergabe an e<strong>in</strong>e<br />

hessisch-schwäbische Bietergeme<strong>in</strong>schaft<br />

im Juli 2005 wurden zunächst<br />

umfangreiche Gründungsarbeiten im<br />

nicht tragfähigen Untergrund vorgenommen.<br />

Im Sommer 2006 waren dann<br />

alle Großbohrpfähle hergestellt und die<br />

Gründungsarbeiten im Wesentlichen<br />

abgeschlossen. Die Verschubbahn der<br />

Taktschiebeanlage war aufgebaut, die<br />

Widerlager mit den erforderlichen<br />

Hilfskonstruktionen waren errichtet und<br />

Engstellen im untergeordneten Straßennetz<br />

für die Schwertransporte der Stahl-<br />

teile ertüchtigt. Nur die Stahltröge ka-<br />

men nicht. Wegen e<strong>in</strong>er wirtschaftlichen<br />

Schieflage war der Subunternehmer für<br />

den Stahlbau nicht mehr <strong>in</strong> der Lage, die<br />

Baustelle zu beliefern: Das maßgebende<br />

Gewerk war komplett ausgefallen.<br />

Der Herbst 2006 verstrich bei bestem<br />

Wetter ohne Bautätigkeit.<br />

Die Arbeitsgeme<strong>in</strong>schaft präsentierte<br />

nun zwar e<strong>in</strong>en neuen namhaften Sub-<br />

unternehmer, bei den folgenden Ver-<br />

handlungen kristallisierten sich aber<br />

zwei nicht lösbare Probleme heraus:<br />

Aufgrund der damaligen Situation am<br />

Stahlmarkt waren ke<strong>in</strong>e akzeptablen<br />

Fertigungsterm<strong>in</strong>e für die Stahlbleche zu<br />

vere<strong>in</strong>baren, und die neuen Baukosten<br />

lagen um m<strong>in</strong>destens 5 Mio. x über dem<br />

Angebotspreis. Schließlich wurde der<br />

Vorschlag unterbreitet, die Bauweise zu<br />

wechseln.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

5 Horizontalbewegung aus Verkehrslast<br />

© Konstruktionsgruppe Bauen AG<br />

6 Baustelle im Sommer 2006<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

5 Spannbeton als Lösung<br />

Man griff auf e<strong>in</strong> Nebenangebot zurück,<br />

das bereits bei der Ausschreibung 2005<br />

zusammen mit e<strong>in</strong>em renommierten<br />

Ingenieurbüro abgegeben wurde, näm-<br />

lich den Brückenüberbau statt <strong>in</strong> Stahl-<br />

verbund- <strong>in</strong> Spannbetonbauweise aus-<br />

zuführen. Die <strong>in</strong>tensive Prüfung dieses<br />

Vorschlags ergab, dass die Brücke mit<br />

e<strong>in</strong>em Spannbetonüberbau statisch<br />

ebenfalls realisierbar ist, ohne die Außen-<br />

abmessungen und die Optik zu verändern,<br />

vor allem aber ohne zusätzliche<br />

E<strong>in</strong>griffe <strong>in</strong> das Brunnenmoos verursachen<br />

zu müssen.<br />

Außerdem garantierte die Arbeitsgeme<strong>in</strong>schaft<br />

unter anderem mit e<strong>in</strong>er<br />

von ihr angebotenen Vertragsstrafe,<br />

die Brücke zur Auftragssumme von<br />

24,90 Mio. x zu errichten und zum<strong>in</strong>dest<br />

e<strong>in</strong>en Überbau bis Sommer 2008 herzustellen,<br />

so dass die dr<strong>in</strong>gend erwartete<br />

Verkehrseröffnung der A 7 doch noch<br />

term<strong>in</strong>gerecht möglich schien – wenn<br />

auch vorübergehend im Bereich der<br />

Talbrücke nur e<strong>in</strong>bahnig. Nach e<strong>in</strong>gehenden<br />

Prüfungen auf allen Verwaltungsebenen<br />

wurde dieser Vorschlag Anfang<br />

Dezember 2006 angenommen.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

49


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

6 Besonderheiten bei der Umplanung<br />

Zunächst waren jedoch umfangreiche<br />

Umplanungen notwendig. Da der Spann-<br />

betonüberbau fast doppelt so schwer ist<br />

wie die ursprünglich angebotene Stahl-<br />

verbundkonstruktion, war die Statik<br />

komplett zu überarbeiten. Die bereits<br />

fertiggestellten Fundamente der Brü-<br />

9 Montage und Betonieren der V-Stützen<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

50 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

10 Zusatzschwerter und Quersteifen<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

11 Errichtung mit verschiedenen Bauverfahren<br />

© www.ulrichhaas.com<br />

7 Verbreiterung der<br />

Pfahlkopfplatten<br />

© Autobahndirektion<br />

Südbayern<br />

ckenpfeiler mussten teilweise nachträglich<br />

verbreitert und zusätzliche Bohrpfähle<br />

e<strong>in</strong>gebracht werden. Mit diesen<br />

zusätzlichen Pfählen für die nun erfor-<br />

derlichen Hilfspfeiler kamen zu den<br />

schon vorhandenen 4.000 lfm Bohrpfählen<br />

weitere 2.000 lfm h<strong>in</strong>zu.<br />

Die V-Stiele wurden statt <strong>in</strong> Stahl- nun<br />

<strong>in</strong> Stahlverbundbauweise ausgeführt,<br />

dafür waren <strong>in</strong>sgesamt 180.000 Kopfbolzendübel,<br />

im Mittel 5.000 pro Stiel<br />

erforderlich.<br />

Die Errichtung der V-förmigen Stahlverbundstützen<br />

war aber auch sonst e<strong>in</strong>e<br />

technische Herausforderung. Zunächst<br />

wurde der erste Stiel mit e<strong>in</strong>em Kran<br />

e<strong>in</strong>gehoben und mit e<strong>in</strong>em Traggerüst<br />

<strong>in</strong> se<strong>in</strong>er endgültigen Lage fixiert. Nach<br />

dem Verschweißen mit dem Fußquerträger<br />

konnte dann der zweite e<strong>in</strong>gehoben,<br />

mit e<strong>in</strong>em Spannglied mit 650 kN<br />

Spannkraft gegen den ersten Stiel ab-<br />

gespannt und verschweißt werden. In<br />

gleicher Weise erfolgte die Montage der<br />

zweiten parallelen V-Stütze. Die Schweiß-<br />

zeit pro Stiel betrug vier bis fünf Tage,<br />

wobei zwei bis vier Quersteifen zwischen<br />

den Stützen für die notwendige Stabili-<br />

tät sorgten. Das Betonieren wurde <strong>in</strong><br />

4-m-Abschnitten vorgenommen: Zum<br />

Verdichten des Betons mit der Rüttelflasche<br />

mussten sich Arbeiter <strong>in</strong>s <strong>in</strong>nere<br />

der Stützen begeben. Um e<strong>in</strong> Ausbeulen<br />

der Stahlblechwände durch den Beton-<br />

8 Stiel mit Kopfbolzendübel<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

druck zu verh<strong>in</strong>dern, war es zudem un-<br />

abd<strong>in</strong>gbar, die Stützen an der kritischen<br />

Stelle von außen zusammenzuspannen.<br />

Zum Betonieren war e<strong>in</strong> weiteres Spann-<br />

glied zwischen den V-förmigen Stützen<br />

mit e<strong>in</strong>er Spannkraft von 850 kN notwendig.<br />

Die Spannglieder wurden so<br />

angespannt, dass die Bewegungen der<br />

Stiele aufgrund des Betongewichts wie-<br />

der rückgängig gemacht werden konnten:<br />

Sie wurden nicht ausgebaut, sondern<br />

wie die Quersteifen <strong>in</strong> den Überbau mit<br />

e<strong>in</strong>betoniert. Zur E<strong>in</strong>leitung der Kräfte<br />

aus dem Überbau <strong>in</strong> die Stiele bedurfte<br />

es der Anordnung von Zusatzschwertern<br />

mit zusätzlichen Kopfbolzen.<br />

Die Realisierung des Überbaus <strong>in</strong> Spann-<br />

beton machte schließlich e<strong>in</strong>e komplette<br />

Umstellung des geplanten Bauablaufs<br />

erforderlich.<br />

Anstelle e<strong>in</strong>er Taktschiebeanlage wurde<br />

nun an drei Orten mit drei verschiedenen<br />

Bauverfahren parallel gearbeitet: mittels<br />

Vorschubrüstung, im Freivorbau über der<br />

Tabuzone Brunnenmoos und mit kon-<br />

ventionellem Leergerüst im Bereich der<br />

Bahnl<strong>in</strong>ie.<br />

E<strong>in</strong> Vergleich der Momente aus den<br />

Bauverfahren und dem E<strong>in</strong>gusssystem<br />

zeigt, dass die während der Errichtungsphase<br />

auftretenden Momente für die<br />

Bemessung maßgeblich waren.<br />

An den Übergängen von der Vorschubrüstung<br />

auf den Freivorbau im Bereich<br />

12 Momentenvergleich: Summe Bauzustände und E<strong>in</strong>gusssystem<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH


13 Rückverankerung mit Deckenlisenen<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

der V-Stützen vor und h<strong>in</strong>ter dem zu<br />

schützenden Brunnenmoos war e<strong>in</strong>e<br />

erhebliche Anzahl von Spanngliedern <strong>in</strong><br />

der Fahrbahnplatte erforderlich, um die<br />

großen Stützenmomente aufnehmen zu<br />

können. Die Spannglieder wurden <strong>in</strong> den<br />

Feldern vor den Stützen gestaffelt mit<br />

Deckenlisenen rückverankert.<br />

Im Abschnitt des Freivorbaus mussten die<br />

Spannglieder überdies zweidimensional<br />

verschwenkt und im Zuge von sechs Beto-<br />

niertakten zur Feldmitte h<strong>in</strong> gestaffelt<br />

bis auf vier Spannglieder reduziert wer-<br />

den. Der Stoßbereich <strong>in</strong> Feldmitte wird<br />

mit nur zwei Spanngliedern überbrückt.<br />

7 Schlussbetrachtung<br />

Im Laufe der Arbeiten stellte sich schnell<br />

heraus, dass die beauftragten Firmen<br />

nicht <strong>in</strong> der Lage waren, den durch den<br />

15 Fertiggestellte Talbrücke Enzenstetten<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

14 Freivorbau: Spanngliedanordnung <strong>in</strong> der Fahrbahnplatte<br />

© Autobahndirektion Südbayern<br />

Konstruktionswechsel e<strong>in</strong>getretenen<br />

Zeitverlust aufzuholen Mit der um rund<br />

e<strong>in</strong> Jahr verzögerten Inbetriebnahme der<br />

BAB A 7 am 2. September 2009 kehrte<br />

aber auf den endlich entlasteten Straßen<br />

des Ostallgäus Ruhe e<strong>in</strong>. Letztlich wurde<br />

die für die Brücke vertraglich vere<strong>in</strong>barte<br />

Gesamtbauzeit um über zwei Jahre<br />

überschritten. Unabhängig von den<br />

damit verbundenen verkehrlichen und<br />

bauvertraglichen Problemen ist die Tal-<br />

brücke Enzenstetten e<strong>in</strong> gelungenes<br />

Bauwerk, das die gestalterischen An-<br />

sprüche bezüglich der sensiblen Vor-<br />

alpenlandschaft voll erfüllt.<br />

Autor:<br />

M<strong>in</strong>isterialrat Dipl.-Ing. Karl Goj<br />

Oberste Baubehörde im<br />

Bayerischen Staatsm<strong>in</strong>isterium des Innern,<br />

München<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Bauherr<br />

Bundesrepublik Deutschland,<br />

vertreten durch die Autobahndirektion Südbayern,<br />

Dienststelle Kempten<br />

Entwurf<br />

Konstruktionsgruppe Bauen AG, Kempten<br />

Architekten karl + probst, München<br />

Tragwerksplanung<br />

Leonhardt, Andrä und Partner,<br />

Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Dresden<br />

Prüf<strong>in</strong>genieure<br />

Dipl.-Ing. Norbert Nieder, Kempten<br />

Prof. Dr.-Ing. Gert Albrecht, München<br />

Bauausführung<br />

Adolf Lupp GmbH, Nidda<br />

Glass GmbH, M<strong>in</strong>delheim<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

51


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Resultat e<strong>in</strong>es Gestaltungshandbuches<br />

Trauntalbrücke <strong>in</strong> Traunste<strong>in</strong><br />

von Vitus Danzl<br />

Um die hochbelastete Ortsdurchfahrt<br />

von Traunste<strong>in</strong> vom Durchgangsverkehr<br />

zu befreien, wurde e<strong>in</strong>e 4,50 km<br />

lange Ortsumfahrung mit e<strong>in</strong>em<br />

Übergang über das Trauntal erforderlich.<br />

Ziel des Bauherrn im Rahmen<br />

e<strong>in</strong>es Gestaltungshandbuches war<br />

es, diese Brücke <strong>in</strong> die vorhandenen<br />

Flussufer und -auen schonend e<strong>in</strong>zu-<br />

gliedern und dabei die Pfeileranzahl<br />

zu m<strong>in</strong>imieren. Durch die V-förmig<br />

konzipierten Pfeiler können bei der<br />

Fundamentierung <strong>in</strong> der Trauntalsohle<br />

Stützweiten von ca. 72 m realisiert<br />

werden, während die Lagerung des<br />

Überbaus maximale Feldweiten von<br />

38,40 m erlaubt. Somit wurde erreicht,<br />

dass der Überbau e<strong>in</strong> gleichmäßiges<br />

und schlankes Ersche<strong>in</strong>ungsbild er-<br />

hält und die E<strong>in</strong>griffe <strong>in</strong> Natur und<br />

Landschaft m<strong>in</strong>imiert werden. Neben<br />

der Ästhetik wurde großer Wert auf<br />

die Festigkeit, Dauerhaftigkeit und<br />

Funktionsfähigkeit sowie die Wirtschaftlichkeit<br />

des Bauwerks gelegt.<br />

Die Trauntalbrücke mit e<strong>in</strong>er Länge<br />

von 385 m ist derzeit im Bau und soll<br />

2012 fertiggestellt werden.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Die Bundesstraße B 304 ist e<strong>in</strong>e wichtige<br />

Fernstraßenverb<strong>in</strong>dung von München<br />

über Wasserburg und Traunste<strong>in</strong> weiter<br />

<strong>in</strong> Richtung Freilass<strong>in</strong>g nach Österreich.<br />

Zusammen mit der B 299 (Altött<strong>in</strong>g–<br />

Altenmarkt) und der B 306 (Traunste<strong>in</strong>–<br />

Siegsdorf) ist sie e<strong>in</strong> wesentlicher Be-<br />

standteil des Fernverkehrsnetzes zwi-<br />

schen den Bundesautobahnen BAB A 94<br />

und A 8 Ost <strong>in</strong> Nord-Süd-Richtung.<br />

Besonders <strong>in</strong> den Morgen- und Abendstunden<br />

s<strong>in</strong>d die B 304 <strong>in</strong> der 3,10 km<br />

langen Ortsdurchfahrt von Traunste<strong>in</strong><br />

und die St 2105 im Ortsteil Hufschlag<br />

der Geme<strong>in</strong>de Surberg und im Halla-<br />

brucker Berg stark überlastet und die<br />

Anwohner durch das hohe Verkehrsaufkommen<br />

unzumutbar belastet.<br />

52 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Voruntersuchungen für e<strong>in</strong>e Umfahrung<br />

Traunste<strong>in</strong> begannen schon Anfang der<br />

1970er Jahre. Die Raumordnung wurde<br />

1979 mit der landesplanerischen<br />

Beurteilung positiv abgeschlossen. Das<br />

Planfeststellungsverfahren für die Orts-<br />

umfahrung 2002 e<strong>in</strong>geleitet und 2005<br />

zu Ende geführt.<br />

Die 4,50 km lange Umgehung von<br />

Traunste<strong>in</strong> im Zuge der B 304 ist seit<br />

August 2007 <strong>in</strong> Bau. Die geplante 385 m<br />

lange Trauntalbrücke überspannt das<br />

Trauntal und kreuzt dabei e<strong>in</strong>e Geme<strong>in</strong>deverb<strong>in</strong>dungsstraße,<br />

e<strong>in</strong>en Wirtschaftsweg<br />

sowie die Traun mit e<strong>in</strong>em Altwasserarm.<br />

Orientiert an der Topographie<br />

des zu überquerenden Trauntals ergeben<br />

sich Höhen des Übergangs über Talgrund<br />

zwischen ca. 13,50 m und ca. 26,00 m.<br />

Das Trauntal weist neben Kiesbänken,<br />

Altwassern, der Hartholzaue und gut<br />

strukturierten Leitenwäldern e<strong>in</strong>e beach-<br />

tenswerte Artenvielfalt auf und wird von<br />

Traunste<strong>in</strong>ern daher gerne als Naherholungsgebiet<br />

genutzt.<br />

2 Wettbewerb<br />

Im Verlauf der Ortsumfahrung bef<strong>in</strong>-<br />

den sich neun Ingenieurbauwerke (acht<br />

Brücken und e<strong>in</strong> Tunnel). Ziel war es,<br />

ihnen e<strong>in</strong> e<strong>in</strong>heitliches Ersche<strong>in</strong>ungsbild<br />

zu geben.<br />

Am 1. Januar 2006 wurden im Zuge e<strong>in</strong>er<br />

Verwaltungsreform die Bereiche Hoch-<br />

bau und Straßenbau <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em geme<strong>in</strong>samen<br />

Bauamt <strong>in</strong> Traunste<strong>in</strong> zusammengeführt.<br />

Für das Bauamt war es daher<br />

e<strong>in</strong>e besondere Herausforderung, für<br />

die Ortsumfahrung von Traunste<strong>in</strong> e<strong>in</strong><br />

Gestaltungshandbuch zu erarbeiten. Im<br />

2 Modell der geplanten Brücke<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

1 Streckenverlauf der B 304 neu<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Rahmen des Gestaltungshandbuches,<br />

das wie e<strong>in</strong> <strong>in</strong>terner Architekten- und<br />

Ingenieurwettbewerb zu sehen ist, wur-<br />

de nun e<strong>in</strong> Brückentragwerk für die<br />

Trauntalquerung konzipiert, das den<br />

Ansprüchen an den Talraum sowie den<br />

unterschiedlichen Nutzungen genügt.<br />

Dabei wurde großes Augenmerk auf die<br />

Ästhetik, Dauerhaftigkeit, Festigkeit und<br />

Funktionsfähigkeit sowie die Wirtschaftlichkeit<br />

gelegt. E<strong>in</strong> wichtiger Bestandteil<br />

der Gestaltung s<strong>in</strong>d hier die V-förmigen<br />

Pfeiler, denn dadurch ergeben sich e<strong>in</strong>e<br />

gleichmäßige Stützweitenaufteilung<br />

sowie kle<strong>in</strong>ere Stützweiten. Es können<br />

die Flussufer geschont und die E<strong>in</strong>griffe<br />

<strong>in</strong> schützenswerte Bereiche durch die<br />

ger<strong>in</strong>gere Pfeileranzahl verm<strong>in</strong>dert wer-<br />

den. Zudem erhält der Überbau e<strong>in</strong> har-<br />

monischeres und schlankeres Ersche<strong>in</strong>ungsbild.


3 Entwurf und Konstruktion<br />

3.1 Brückenquerschnitt<br />

Das <strong>Brückenbau</strong>werk ist e<strong>in</strong>e Stahlbetonverbundkonstruktion<br />

mit e<strong>in</strong>er Breite<br />

zwischen den Geländern von 11,60 m bei<br />

e<strong>in</strong>er Fahrbahn von 2 x 3,75 m und beidseitigen<br />

Gehwegkappen von jeweils<br />

1,80 m. Die Gesamtlänge des <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />

Kreisbogen mit e<strong>in</strong>em Radius von 910 m<br />

verlaufenden Überbaus misst 385 m,<br />

wobei der Kreisbogen im Bereich des<br />

westlichen Widerlagers <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e Klothoide<br />

übergeht. Durch die Krümmung der<br />

Achse wird die Brücke mit den V-Stützen<br />

e<strong>in</strong>sehbar und somit erlebbar.<br />

Der Querschnitt des Überbaus ist als<br />

vierstegiger durchlaufender Plattenbalken<br />

mit gleichbleibender Bauhöhe von<br />

(exakt) 1,886 m konzipiert. Der Abstand<br />

der Längsträger senkrecht zur Brückenlängsachse<br />

beträgt e<strong>in</strong>heitlich 2,70 m.<br />

4 Querschnitt<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Die im Verbund mit den Stahlträgern vor-<br />

gesehene Ortbetonfahrbahnplatte wird<br />

<strong>in</strong> e<strong>in</strong>er mittleren Stärke von ca. 40 cm<br />

ausgeführt. Als Konstruktionsaufbau<br />

s<strong>in</strong>d Fertigplatten geplant, die gleichzeitig<br />

als Schalung für die Ortbetonergänzung<br />

dienen. Der Verbund zwischen den<br />

Stahlträgern und der Betonfahrbahnplatte<br />

wird über Kopfbolzendübel reali-<br />

siert. Angaben zur Brückenausstattung,<br />

wie Entwässerung oder Schutze<strong>in</strong>richtungen,<br />

s<strong>in</strong>d im nachstehenden Quer-<br />

schnitt dargestellt.<br />

5 Längsschnitt<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

3 Grundriss<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

3.2 Längsschnitt<br />

Im Bereich der Pfeiler und Widerlager<br />

sowie der Felder s<strong>in</strong>d Querträger ange-<br />

ordnet. Die Längsträger werden an<br />

<strong>in</strong>sgesamt zwölf Auflagerpunkten unter-<br />

stützt, so dass e<strong>in</strong> Durchlaufträgersystem<br />

mit elf Feldern bei Stützweiten zwi-<br />

schen 28,50 m und 38,40 m entsteht.<br />

Wie der hier veröffentlichte Längsschnitt<br />

verdeutlicht, werden durch die V-förmige<br />

Ausbildung der Innenpfeiler sowie die<br />

Unterstützung an den Außenpfeilern<br />

und den Widerlagern pro Längsträger<br />

jeweils zwölf Auflagerpunkte geschaffen.<br />

Durch die V-förmigen Pfeiler können bei<br />

der Fundamentierung <strong>in</strong> der Trauntalsohle<br />

Stützweiten von ca. 72 m realisiert<br />

werden, während die Lagerung des Über-<br />

baus maximale Stützungen von 38,40 m<br />

erlaubt. Somit wurde sichergestellt, dass<br />

der Überbau e<strong>in</strong>e gleichmäßige und<br />

schlanke Kontur erhält.<br />

3.3 Pfeilerscheiben<br />

Die V-förmig angeordneten Innenpfeiler<br />

bestehen <strong>in</strong> Querrichtung aus jeweils<br />

vier E<strong>in</strong>zelstützen, die mit den Auflagerquerträgern<br />

e<strong>in</strong>en K-Verband bilden,<br />

damit die horizontale Aussteifung ge-<br />

währleistet ist und die Horizontalkräfte<br />

<strong>in</strong> die Fundamente abgeleitet werden<br />

können.<br />

Für die Innenpfeiler s<strong>in</strong>d Rundrohre mit<br />

Querschnittsabmessungen von 914 mm<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

x 20 mm für die Außen- und 711 mm x<br />

20 mm für die Innenstützen vorgesehen.<br />

Jeweils zwei der <strong>in</strong>sgesamt vier Stützen<br />

pro Auflagerscheibe werden auf E<strong>in</strong>zel-<br />

fundamenten zusammengefasst und auf<br />

Bohrpfählen mit d = 1,20 m gegründet,<br />

die mit e<strong>in</strong>er Länge von 9–15 m <strong>in</strong> den<br />

Baugrund reichen. Die Rundrohrstützen<br />

der Pfeilerscheiben s<strong>in</strong>d dabei über<br />

Schraubverb<strong>in</strong>dungen <strong>in</strong> die Fundamente<br />

e<strong>in</strong>gespannt und mit den Längsträgern<br />

und Auflagerquerträgern biegesteif<br />

verbunden.<br />

6 Pfeilerquerschnitt<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

53


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

7 Modellansicht der Brücke<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Die an die Widerlager angrenzenden<br />

Innenpfeiler s<strong>in</strong>d abweichend von den<br />

zuvor beschriebenen V-förmigen Unter-<br />

stützungen senkrecht angeordnet und<br />

werden zur Reduzierung der Zwängungen<br />

aus der Überbauverschiebung am<br />

Stützkopf gelenkig angeschlossen.<br />

Analog zu den V-förmigen Innenpfeilern<br />

s<strong>in</strong>d die Stützen der senkrechten Außen-<br />

pfeiler ebenfalls über Schraubverb<strong>in</strong>dungen<br />

<strong>in</strong> die Fundamente e<strong>in</strong>gespannt.<br />

Errichtet werden sie mit Rundrohren von<br />

711 mm x 32 mm und 457 mm x 36 mm<br />

sowie Rundrohren von 711 mm x 25 mm<br />

und 457 mm x 32 mm.<br />

54 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

8 Bauphase 1<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

10 Bauphase 3<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Die an die Widerlager angrenzenden<br />

Innenstützen s<strong>in</strong>d auf 16 Bohrpfählen<br />

mit d = 1,20 m bzw. d = 0,90 m und e<strong>in</strong>er<br />

Länge von 13,00–14,50 m gegründet.<br />

Die Querlastabtragung wird über die <strong>in</strong><br />

jeder Stützebene vorhandenen vier E<strong>in</strong>-<br />

zelstützen gewährleistet, wobei die stark<br />

geneigten Innenstützen die Hauptanteile<br />

der Horizontallasten übernehmen.<br />

3.4 Situation Widerlager<br />

An den Widerlagern ist durch die Anord-<br />

nung von Elastomerlagern e<strong>in</strong>e zwängungsarme<br />

Ausdehnung des Überbaus<br />

gegeben. In Verb<strong>in</strong>dung mit der elasti-<br />

schen Anb<strong>in</strong>dung des Überbaus an die<br />

Pfeiler stellt sich für das Bauwerk damit<br />

e<strong>in</strong>e quasi schwimmende Lagerung mit<br />

e<strong>in</strong>em sich abhängig von den Steifigkeitsverhältnissen<br />

aufbauenden Fest-<br />

punkt nahe der Brückenmitte e<strong>in</strong>. E<strong>in</strong><br />

solches Bauwerk nennt man »semi<strong>in</strong>tegral«,<br />

da nur an den Widerlagern e<strong>in</strong>e<br />

Verdrehung und bzw. oder Verschiebung<br />

möglich ist.<br />

4 Herstellung und Montage<br />

Mit den Bauarbeiten wurde am 2. November<br />

2010 mit dem Setzen des ersten<br />

Bohrpfahles durch Bundesm<strong>in</strong>ister<br />

Dr. Peter Ramsauer begonnen. Der Bau-<br />

ablauf lässt sich <strong>in</strong> vier Hauptphasen<br />

unterteilen:<br />

9 Bauphase 2<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

11 Bauphase 4<br />

© Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Die Bauphase 1 umfasst die Ausführung<br />

der Pfahlgründung sowie der Pfeiler- und<br />

Widerlagerfundamente. Daneben wer-<br />

den vorbereitende Arbeiten für die Mon-<br />

tage der Stützen vorgenommen.<br />

Die Bauphase 2 gliedert sich <strong>in</strong> die Herstellung<br />

der Brückenwiderlager und der<br />

Pfeilersockel. Im Anschluss erfolgen der<br />

E<strong>in</strong>hub und die Montage der V- und<br />

Vertikalstützen.<br />

In Bauphase 3 werden die Stahllängs-<br />

und Stahlquerträger mit e<strong>in</strong>em Spezialkran<br />

e<strong>in</strong>gehoben und montiert sowie die<br />

Fahrbahnplatte aus Betonfertigteilen<br />

über die gesamte Brückenlänge verlegt.<br />

In Bauphase 4 werden die Betonfertigteile<br />

durch e<strong>in</strong>e Ortbetonfahrbahnplatte<br />

monolithisch mite<strong>in</strong>ander verbunden.<br />

Danach schließt sich der E<strong>in</strong>bau der<br />

Abdichtung, der Schutzschicht und der<br />

Deckschicht an. Um das <strong>Brückenbau</strong>werk<br />

fertigzustellen, müssen zuletzt noch die<br />

Entwässerungs- und die Schutze<strong>in</strong>richtungen<br />

sowie die Geländer e<strong>in</strong>gebaut<br />

werden.<br />

5 Angestrebte Ziele<br />

Bei der laufenden Optimierung der Pla-<br />

nung wurde großer Wert darauf gelegt,<br />

dass neben der Ästhetik und der Gestal-<br />

tung die Dauerhaftigkeit, Festigkeit und<br />

Funktionsfähigkeit der Konstruktion<br />

sich ausreichend lange und damit <strong>in</strong>


Anlehnung an die Lebensdauer der Ablöserichtl<strong>in</strong>ien des Bundes<br />

gewährleisten lassen.<br />

Als Beispiel sei hierzu genannt, dass die bei den biegesteifen Verb<strong>in</strong>-<br />

dungen der Stützen mit den Längs- und den Auflagerquerträgern<br />

hervorgerufenen Beanspruchungen durch e<strong>in</strong>e ermüdungssichere<br />

Konstruktion aufgenommen werden können. Zur Erzielung e<strong>in</strong>er<br />

robusten und weitgehend wartungsarmen Struktur s<strong>in</strong>d lediglich<br />

an den Widerlagern Verschiebungslager vorgesehen, die e<strong>in</strong>e War-<br />

tung und Unterhaltung benötigen. Bei den durchgeführten statischen<br />

Untersuchungen zeigte sich, dass bei der weichen Konstruktion<br />

mit relativ ger<strong>in</strong>ger Eigenfrequenz im H<strong>in</strong>blick auf e<strong>in</strong>e mögliche<br />

Schw<strong>in</strong>gungsanregung aus zyklischer Verkehrslastene<strong>in</strong>wirkung<br />

bzw. wirbelerregten Querschw<strong>in</strong>gungen und böen<strong>in</strong>duzierten<br />

Beanspruchungen diesen Umständen Rechnung getragen wurde.<br />

Mit ihrer Fertigstellung geht die Baulast an der Brücke <strong>in</strong> die Hand<br />

des Bauherrn, sprich der Bundesrepublik Deutschland, über. Deshalb<br />

war e<strong>in</strong> Hauptaspekt, den Erhaltungs- und Wartungsaufwand über<br />

die gesamte Nutzungsdauer des Bauwerks möglichst zu m<strong>in</strong>imieren.<br />

Bei den Lastannahmen für den Verkehr wurden <strong>in</strong> der statischen<br />

Berechnung die Lasten des geplanten Modells LM 2010, das heißt<br />

e<strong>in</strong>e Erhöhung der Flächenlast und der E<strong>in</strong>zellasten der Tandemachse,<br />

verwendet, um für die Konstruktion Tragereserven vorzusehen und<br />

damit auch Reserven für die Beanspruchung aus Verkehr vorzuhalten.<br />

Bei der Optimierung der Planung wurde großer Wert darauf gelegt,<br />

dass möglichst viele Teile werksseitig zu fertigen s<strong>in</strong>d, um e<strong>in</strong>e<br />

e<strong>in</strong>fachere und schnellere Montage auf der Baustelle zu erreichen<br />

(Baukastensystem): Jede Rohrstütze kann zum Beispiel e<strong>in</strong>zeln<br />

gefertigt und anschließend montiert werden.<br />

Bei den Baukosten ist laut Auftrag <strong>in</strong> Höhe von rund 8,20 Mio. x<br />

sichergestellt, dass man mit der gewählten Konstruktion und dem<br />

vorgesehenen Bauablauf im Kostenrahmen bleibt und somit auch<br />

die Wirtschaftlichkeit gegeben ist.<br />

6 Schlussbemerkung<br />

Zum Schluss soll e<strong>in</strong> Architekt und Ingenieur, der im ersten Jahrhundert<br />

vor Christus lebte, nämlich Marcus Vitruvius Pollio, der Urvater<br />

der Architekturentwicklung, angeführt werden.<br />

In se<strong>in</strong>em Werk »Zehn Bücher über Architektur« weist er darauf h<strong>in</strong>,<br />

dass neben dem Venustas-Aspekt (Ästhetik) auch jener der Utilitas<br />

(Funktionalität und Benutzbarkeit) und der Firmitas (Festigkeit und<br />

Dauerhaftigkeit) ausreichend zu berücksichtigen s<strong>in</strong>d.<br />

In dem S<strong>in</strong>ne hoffe ich, dass dies dem Bauherrn, den Unternehmen<br />

und Ingenieurbüros bei der Planung und Ausführung h<strong>in</strong>reichend<br />

gelungen ist bzw. gel<strong>in</strong>gen wird.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. Vitus Danzl<br />

Staatliches Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Bauherr<br />

Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Staatliche Bauamt Traunste<strong>in</strong><br />

Bauwerksentwurf<br />

Köppl Ingenieure, Planung und Beratung im Bauwesen GmbH, Rosenheim<br />

Gutachterliche Beratung<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig, München<br />

Tragwerksplanung<br />

Igl, Putz + Partner, Ingenieur- und Planungsgesellschaft<br />

für den konstruktiven Ingenieurbau, Landshut<br />

Meyer + Schubart, Partnerschaft Beratender Ingenieure VBI, Wunstorf<br />

Prüf<strong>in</strong>genieure<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig, München<br />

Dr.-Ing. Johann Köppl, Rosenheim<br />

Ausführung<br />

Berger Bau GmbH, Passau<br />

Donges SteelTec GmbH, Darmstadt<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

55


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Interne Längsvorspannung ohne oder konventionell mit nachträglichem Verbund?<br />

Bauweisenvergleich am Beispiel der Talbrücke(n) Schallermühle<br />

56 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

von Hans Bulicek, Karl Goj, Günther Kle<strong>in</strong>er<br />

Am Beispiel der Talbrücke Schallermühle<br />

soll e<strong>in</strong> Kostenvergleich zwi-<br />

schen der neuen und der herkömmlichen<br />

Bauweise erfolgen, <strong>in</strong>dem<br />

e<strong>in</strong>er der beiden Überbauten mit<br />

<strong>in</strong>terner, verbundloser Längsvorspannung<br />

und der andere, konstruktiv<br />

ansonsten gleiche Überbau mit kon-<br />

ventioneller Längsvorspannung mit<br />

nachträglichem Verbund ausgeführt<br />

wird. Im Rahmen des Pilotprojektes<br />

Talbrücke(n) Schallermühle wird da-<br />

her die <strong>in</strong>terne verbundlose Längs-<br />

vorspannung erstmals bei e<strong>in</strong>er<br />

abschnittsweise hergestellten Groß-<br />

brücke im Zuge e<strong>in</strong>er Autobahn<br />

angewandt.<br />

1 Veranlassung<br />

1.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Die Bundesautobahn (BAB) A 3 gehört<br />

durch ihre Verb<strong>in</strong>dungsfunktion zwi-<br />

schen dem Ruhrgebiet und dem Frank-<br />

furter Raum <strong>in</strong> die Metropolregion Nürn-<br />

berg und weiter über Regensburg nach<br />

Österreich und Südosteuropa zu den<br />

hochbelasteten Fernstraßen im Autobahnnetz<br />

der Bundesrepublik Deutschland.<br />

Etwa 50 km südwestlich von<br />

Nürnberg überquert sie beim Weiler<br />

Schallermühle mit e<strong>in</strong>er 240 m langen<br />

Brücke, der Talbrücke Schallermühle, <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>er Höhe von maximal 18 m den breiten<br />

Talgrund des Frauenbaches.<br />

Durch umläufige Abdichtungen des<br />

früheren Bauwerkes konnten Tausalze <strong>in</strong><br />

die Tragkonstruktion beider Überbauten<br />

e<strong>in</strong>dr<strong>in</strong>gen und neben dem Betonstahl<br />

auch den Spannstahl angreifen. E<strong>in</strong>e<br />

zuerst vorgesehene Instandsetzung der<br />

Überbauten wurde nach e<strong>in</strong>gehenden<br />

Untersuchungen wegen ihrer <strong>in</strong>sgesamt<br />

filigranen Struktur und der Tatsache, dass<br />

e<strong>in</strong> Abtrag bis unter die Spannglieder<br />

nötig wäre, um allen chloridbelasteten<br />

Beton zu beseitigen, fallengelassen.<br />

Etwa zeitgleich mit der Entscheidung zur<br />

Überbauerneuerung verständigte sich<br />

die Oberste Baubehörde im Bayerischen<br />

Staatsm<strong>in</strong>isterium des Innern Anfang<br />

2008 mit dem Bundesm<strong>in</strong>isterium für<br />

Verkehr, Bau und Stadtentwicklung da-<br />

rüber, die verbundlose, <strong>in</strong>terne Längsvorspannung<br />

unter anderem am Beispiel<br />

abschnittsweise hergestellter Großbrücken<br />

auf der Basis von Pilotprojekten wei-<br />

terzuentwickeln. Am Beispiel der Talbrü-<br />

cke Schallermühle sollte nun e<strong>in</strong> Kosten-<br />

vergleich zwischen dieser neuen und der<br />

herkömmlichen Bauweise (konventionelle<br />

Vorspannung mit nachträglichem<br />

Verbund) erfolgen, <strong>in</strong>dem die beiden<br />

neuen Überbauten unterschiedlich<br />

ausgeführt werden – e<strong>in</strong>er konventionell<br />

und der andere <strong>in</strong>novativ.<br />

1.2 Vor- und Nachteile<br />

der neuen Bauweise<br />

Die Vorteile von <strong>in</strong> Längsrichtung <strong>in</strong>tern<br />

verbundlos vorgespannten <strong>Brückenbau</strong>werken<br />

können je nach konkretem<br />

Anwendungsfall <strong>in</strong> unterschiedlichen<br />

Bereichen liegen.<br />

Sicherheit:<br />

– Der Zustand des Spannstahles und die<br />

Spannkräfte der verbundlosen<br />

Spannglieder können jederzeit<br />

kontrolliert werden.<br />

– Im Schadensfall kann der Spannstahl<br />

ausgewechselt werden.<br />

– Spannstahlbrüche führen im Gegensatz<br />

zu Bauwerken mit im Verbund<br />

liegenden Spannstählen zu Rissen <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>em größeren Bauwerksabschnitt<br />

und können dadurch leichter erkannt<br />

werden.<br />

– Die hohe Duktilität verbundloser Konstruktionen<br />

gewährt mehr Zeit für ge-<br />

gebenenfalls erforderliche Sicherungsmaßnahmen.<br />

– Durch die größeren Verformungen im<br />

Schadensfall ist diese Bauweise für<br />

den E<strong>in</strong>satz elektronischer und<br />

optischer Überwachungssysteme gut<br />

geeignet.<br />

Baudurchführung:<br />

– Witterungsabhängige und fehleranfällige<br />

Verpressarbeiten entfallen.<br />

– Auf der Baustelle entfällt der aufwendige<br />

Schutz für den zwischengelagerten<br />

Spannstahl.<br />

– Die Qualitätskontrolle des Spannstahls<br />

erfolgt bei der Spanngliedherstellung<br />

im Werk.<br />

– Die Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit von Baumängeln<br />

nimmt ab.<br />

Erhaltung und Dauerhaftigkeit:<br />

– Der mehrfache Korrosionsschutz aus<br />

Korrosionsschutzmasse, PE-Hüllrohr<br />

und umgebendem Beton lässt e<strong>in</strong>e<br />

längere Mängelfreiheit der Tragkonstruktion<br />

erwarten.<br />

– Durch die technologische Möglichkeit<br />

der Auswechslung ist der Zustand des<br />

Spannstahles nicht mehr bestimmend<br />

für die Lebensdauer der Brücke.<br />

Unterhalt:<br />

– Bei Anprallschäden lässt sich durch die<br />

Auswechselbarkeit des Spannstahles<br />

häufiger e<strong>in</strong> Austausch e<strong>in</strong>es kompletten<br />

Trägers vermeiden. Die E<strong>in</strong>griffe <strong>in</strong><br />

den Verkehr werden deutlich reduziert.<br />

– Spannkraftverluste <strong>in</strong>folge Kriechen<br />

und Schw<strong>in</strong>den des Betons sowie aus<br />

Relaxation des Spannstahls können<br />

durch Nachspannen ausgeglichen<br />

werden.<br />

– Die Spannglieder s<strong>in</strong>d gegen Brand,<br />

Sabotage und unplanmäßige mecha-<br />

nische E<strong>in</strong>wirkung, zum Beispiel bei<br />

Unfällen, besser geschützt als bei<br />

externer Führung.<br />

Lasterhöhungen:<br />

– Durch e<strong>in</strong>e weitere Anhebung der<br />

zulässigen Fahrzeuggewichte erforderliche<br />

Traglasterhöhungen s<strong>in</strong>d durch<br />

den E<strong>in</strong>bau von Spannstählen höherer<br />

Festigkeit (<strong>in</strong> engen Grenzen) möglich.<br />

Tragverhalten und Konstruktion:<br />

– Gegenüber extern geführten Spanngliedern<br />

entstehen ke<strong>in</strong>e Verluste <strong>in</strong><br />

der statischen Höhe und die Spanngliedführung<br />

kann den Biegemomenten<br />

unter Eigenlasten besser ange-<br />

passt werden (bessere Möglichkeit<br />

zur Staffelung).<br />

– Im Vergleich zu Konstruktionen mit<br />

Spanngliedern im Verbund führt der<br />

höhere Betonstahlanteil zu erwünscht<br />

robusteren Konstruktionen mit<br />

größerer Duktilität.


1 Talbrücke Schallermühle an der BAB A 3 im Bau<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

– Die Wirkung der Vorspannung ist<br />

durch den Ansatz von Umlenkungs-<br />

und Verankerungskräften als äußere<br />

E<strong>in</strong>wirkung <strong>in</strong> allen Beanspruchungszuständen<br />

rechnerisch e<strong>in</strong>fach<br />

darzustellen.<br />

– Durch das Fehlen örtlicher Spannungsschwankungen<br />

im Spannstahl wird<br />

e<strong>in</strong>e Materialermüdung für den<br />

Spannstahl vermieden.<br />

– Als zulässige Rissbreiten gelten die<br />

Bed<strong>in</strong>gungen für Stahlbetonbauwerke<br />

und damit weniger strenge Regelungen<br />

als für Spannbetontragwerke mit<br />

Spanngliedern im Verbund.<br />

– Da verbundlos vorgespannte Konstruktionen<br />

aufgrund des ger<strong>in</strong>geren<br />

Vorspanngrades früher <strong>in</strong> den Zustand<br />

II (Querschnitt im gerissenen Zustand)<br />

übergehen, s<strong>in</strong>d diese im Vergleich zu<br />

konventionell vorgespannten Kon-<br />

struktionen unempf<strong>in</strong>dlicher gegen<br />

Zwängungse<strong>in</strong>wirkungen aus Tempe-<br />

raturunterschieden und Setzungsdifferenzen.<br />

Neben den genannten Vorteilen gegen-<br />

über den bewährten Konstruktions-<br />

pr<strong>in</strong>zipen gibt es aber auch Nachteile.<br />

2 Regelquerschnitte<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

Kosten:<br />

Im Rahmen bisheriger Pilotprojekte<br />

wurde der Mehraufwand mangels<br />

Möglichkeit, unter konstruktiv vergleichbaren<br />

Randbed<strong>in</strong>gungen e<strong>in</strong>e klarere<br />

Abgrenzung zur Bauweise mit Längsspanngliedern<br />

mit nachträglichem<br />

Verbund vorzunehmen, auf bis zu 5 %<br />

geschätzt.<br />

Die nachfolgenden Ausführungen<br />

quantifizieren diese Mehrkosten für ab-<br />

schnittsweise hergestellte Großbrücken<br />

mit Plattenbalkenquerschnitt erstmals <strong>in</strong><br />

direkter Gegenüberstellung mit der her-<br />

kömmlichen Bauweise und zeigen, dass<br />

sie unter den untersuchten Gegebenheiten<br />

deutlich niedriger ausfallen.<br />

2 Auswahl des Pilotprojekts<br />

Bereits seit dem Jahr 2000 werden <strong>in</strong><br />

Bayern Brücken mit <strong>in</strong>ternen verbundlosen<br />

Längsspanngliedern gebaut. Bei<br />

<strong>in</strong>sgesamt fünf E<strong>in</strong>- und Mehrfeldbrücken<br />

wurde bei unterschiedlichen Quer-<br />

schnitten der E<strong>in</strong>satz von verbundlosen<br />

Litzen- und Drahtspanngliedern, teils<br />

<strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung von Spanngliedern mit<br />

nachträglichem Verbund, erprobt.<br />

[9] [10] [11] [12] [13]<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Hauptziele des neuen Pilotprojektes<br />

waren<br />

– die Anwendung von ausschließlich<br />

<strong>in</strong>ternen verbundlosen Längsspanngliedern<br />

bei e<strong>in</strong>er abschnittsweise<br />

herzustellenden Großbrücke,<br />

– e<strong>in</strong>e möglichst wirtschaftliche Herstellung<br />

durch den E<strong>in</strong>satz e<strong>in</strong>es<br />

zugelassenen Spanngliedes,<br />

– e<strong>in</strong>e Vergleichsmöglichkeit mit e<strong>in</strong>em<br />

konstruktiv weitgehend gleichen<br />

Überbau, bei dem Spannglieder mit<br />

nachtäglichem Verbund e<strong>in</strong>gesetzt<br />

werden,<br />

– e<strong>in</strong> möglichst objektiver Vergleich<br />

beider Überbauten, <strong>in</strong>dem sie Teil<br />

e<strong>in</strong>es Bauwerkes mit geme<strong>in</strong>samer<br />

Ausschreibung se<strong>in</strong> sollten,<br />

– die Vermeidung von Auftragnehmere<strong>in</strong>flüssen<br />

auf den Vergleich, <strong>in</strong>dem<br />

die Ausführungsplanung für beide<br />

Überbauten vom selben Planer im<br />

Auftrag des Bauherrn erfolgt.<br />

Die Überbauerneuerung für die Talbrü-<br />

cke Schallermühle wurde nun im Frühjahr<br />

2008 der Obersten Baubehörde als e<strong>in</strong><br />

mögliches Pilotprojekt zur Gew<strong>in</strong>nung<br />

weiterer Erfahrungen mit <strong>in</strong>terner, ver-<br />

bundloser Längsvorspannung vorgeschlagen.<br />

Für dieses konkrete Bauwerk sprachen<br />

– e<strong>in</strong> bereits absehbarer Term<strong>in</strong> für die<br />

Baudurchführung,<br />

– e<strong>in</strong>e entsprechend lange Brücke, bei<br />

der aufgrund der Dehnwege an den<br />

Übergangskonstruktionen Wartungsgänge<br />

erforderlich s<strong>in</strong>d, die als zusätz-<br />

liche Spannstellen und als Zugangs-<br />

bzw. Verankerungsstellen für die<br />

Spannglieder verwendet werden<br />

können,<br />

– optimale Stützweiten für den E<strong>in</strong>satz<br />

e<strong>in</strong>es zugelassenen Drahtspanngliedes.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

57


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

3 Vergleich der Bauweisen<br />

3.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Für e<strong>in</strong>en erstmaligen direkten Vergleich<br />

wurden der Überbau der Brücke Nord<br />

mit <strong>in</strong>terner Längsvorspannung ohne<br />

Verbund und der Überbau der Brücke<br />

Süd entsprechend der bisherigen Regel-<br />

bauweise mit herkömmlichen Längsspanngliedern<br />

mit nachträglichem Ver-<br />

bund vorgespannt. Für die Vorspannung<br />

des Überbaues Nord kam das <strong>in</strong> [2]<br />

geregelte Drahtspannverfahren für Vor-<br />

spannung ohne Verbund zur Anwendung.<br />

Sowohl der Überbau Nord als auch<br />

der Überbau Süd s<strong>in</strong>d zudem <strong>in</strong> Querrichtung<br />

konform zur Regelbauweise<br />

mit <strong>in</strong>ternen Querspanngliedern ohne<br />

Verbund vorgespannt.<br />

Es sei darauf h<strong>in</strong>gewiesen, dass für die<br />

Wahl der Querschnittsabmessungen für<br />

beide Überbauten enge konstruktive<br />

Randbed<strong>in</strong>gungen herrschten, um die<br />

Belastung der verbliebenen Unterbauten<br />

ausreichend zu begrenzen.<br />

Die nachfolgenden Ausführungen stellen<br />

e<strong>in</strong>e Kurzzusammenfassung der auf die<br />

Bauwerksentwürfe bezogenen Gegenüberstellung<br />

der Bauweisen aus [17] und<br />

e<strong>in</strong>e Fortsetzung dieses Bauweisenvergleiches<br />

unter Berücksichtigung der<br />

Erfahrungen aus der Ausführungsplanung<br />

und der Bauausführung dar.<br />

3.2 Konstruktion und Bemessung<br />

3.2.1 Entwurfsplanung<br />

3.2.1.1 Festlegung der Vorspannung<br />

<strong>in</strong> Längs- und Querrichtung,<br />

Überbau Süd<br />

Bei der konventionellen Bauart dient die<br />

Vorspannung dazu, die Hauptträger <strong>in</strong><br />

Längs- und die Fahrbahnplatte <strong>in</strong> Quer-<br />

tragrichtung bis zu e<strong>in</strong>em bestimmten<br />

Lastgrad im Zustand I zu halten und die<br />

Rissgefahr, die Rissbreiten sowie die<br />

Durchbiegungen zu begrenzen. Gemäß<br />

DIN-Fachbericht 102 [4] <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung<br />

mit ARS 11/2003 [3] gelten für die<br />

zugrundeliegende Bauweise sowohl<br />

für die Längs- als auch für die Quertragrichtung<br />

klare Regelungen zur Bestimmung<br />

der Vorspannung.<br />

Demnach ist für die Längsrichtung An-<br />

forderungsklasse C anzunehmen und<br />

demzufolge der Nachweis der Dekompression<br />

unter der quasi-ständigen<br />

E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation zu führen.<br />

58 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Neben den E<strong>in</strong>wirkungen aus ständiger<br />

Last und Vorspannung s<strong>in</strong>d für diese<br />

Lastkomb<strong>in</strong>ation 20 % der E<strong>in</strong>wirkungen<br />

aus Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes<br />

101 [1] sowie 50 % der E<strong>in</strong>wirkungen aus<br />

Temperaturzwang und die Zwängungse<strong>in</strong>wirkungen<br />

aus den wahrsche<strong>in</strong>lich<br />

auftretenden Baugrundverformungen<br />

zu berücksichtigen. In Querrichtung ist<br />

gemäß [4] <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit [3] Anforderungsklasse<br />

B anzunehmen und der<br />

Nachweis der Dekompression unter Zu-<br />

grundelegung der häufigen E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation<br />

zu führen.<br />

Für den konventionell errichteten Über-<br />

bau Süd ergab sich nach den genannten<br />

Regeln für die Längsrichtung e<strong>in</strong> mittle-<br />

rer Vorspanngrad, also e<strong>in</strong>e durch die<br />

Vorspannung <strong>in</strong> Höhe der Schwerl<strong>in</strong>ie<br />

des Überbaues erzeugte mittlere Beton-<br />

druckspannung von 6,10 MN/m 2 .<br />

3.2.1.2 Festlegung der Vorspannung<br />

<strong>in</strong> Längs- und Querrichtung,<br />

Überbau Nord<br />

Bei der Bauweise mit <strong>in</strong>terner Längsvorspannung<br />

ohne Verbund dient die<br />

Vorspannung lediglich zur s<strong>in</strong>nvollen<br />

Begrenzung der Rissbreiten und der<br />

Durchbiegungen: Es handelt sich hier<br />

um »vorgespannten Stahlbeton«.<br />

Für <strong>in</strong>tern verbundlos vorgespannte Plat-<br />

tenbalkenquerschnitte existieren für die<br />

Festlegung der Vorspannung bislang<br />

ke<strong>in</strong>e verb<strong>in</strong>dlichen Normenregelungen.<br />

In [14] wird auf Basis e<strong>in</strong>er teilweisen<br />

Vorspannung allgeme<strong>in</strong> empfohlen, den<br />

Vorspanngrad <strong>in</strong> Längsrichtung so zu<br />

wählen, dass unter ständiger Last, der<br />

Vorspannung und etwa 10–30 % der<br />

Verkehrslast die Betonlängsspannungen<br />

an den Querschnittsrändern zu null<br />

werden. [4] gibt <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit [3]<br />

und der Richtl<strong>in</strong>ie für Betonbrücken mit<br />

externer Vorspannung [16] zudem e<strong>in</strong>e<br />

Regel vor, mit der sich zum<strong>in</strong>dest die<br />

Vorspannung von Kastenquerschnitten<br />

mit externer Vorspannung <strong>in</strong> Längstragrichtung<br />

bestimmen lässt. Demnach<br />

ist für die Längsrichtung solcher Quer-<br />

schnitte Anforderungsklasse D anzunehmen<br />

und die Vorspannung so auszu-<br />

legen, dass unter der quasi-ständigen<br />

E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation auf der Seite<br />

der Spannglieder ke<strong>in</strong>e Dekompression<br />

erfolgt. Neben den E<strong>in</strong>wirkungen aus<br />

ständiger Last und Vorspannung s<strong>in</strong>d<br />

dabei aber abweichend von den diesbe-<br />

züglich <strong>in</strong> [4] enthaltenen Regelungen<br />

statt 20 % hier 30 % der E<strong>in</strong>wirkungen<br />

aus Lastmodell 1 des DIN-Fachberichtes<br />

101 [1], jedoch ke<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>wirkungen aus<br />

Temperaturzwang und ke<strong>in</strong>e Zwängungs-<br />

e<strong>in</strong>wirkungen aus den wahrsche<strong>in</strong>lich<br />

auftretenden Baugrundverformungen<br />

zu berücksichtigen.<br />

Durch die Verwendung von Spanngliedern<br />

mit eigenem Korrosionsschutz<br />

entfällt aufgrund der E<strong>in</strong>stufung <strong>in</strong> die<br />

Anforderungsklasse D auch für die Quer-<br />

vorspannung der Nachweis der Dekompression.<br />

Das Maß der <strong>in</strong> Querrichtung<br />

erforderlichen Vorspannung ist aus dem<br />

Kriterium zu bestimmen, wonach die<br />

nach Zustand I (ungerissener Zustand)<br />

<strong>in</strong> der Fahrbahnplatte <strong>in</strong> Querrichtung<br />

errechneten Biegezugspannungen des<br />

Betons gemäß [4] zu beschränken s<strong>in</strong>d.<br />

Für den <strong>in</strong>tern verbundlos vorgespannten<br />

Überbau Nord ergibt sich daraus <strong>in</strong><br />

Längsrichtung e<strong>in</strong> gegenüber der her-<br />

kömmlichen Bauart deutlich reduzierter<br />

mittlerer Vorspanngrad, also e<strong>in</strong>e durch<br />

die Vorspannung <strong>in</strong> der Schwerl<strong>in</strong>ie des<br />

Überbaues erzeugte mittlere Betondruckspannung<br />

von nur 4,40 MN/m 2 .<br />

Das s<strong>in</strong>d nur 72 % des Vorspanngrades<br />

der konventionellen Bauweise.<br />

Zwischenzeitlich ist die sogenannte<br />

Richtl<strong>in</strong>ie für Betonbrücken mit <strong>in</strong>ternen<br />

Spanngliedern ohne Verbund [15] <strong>in</strong><br />

Vorbereitung, <strong>in</strong> die die endgültigen<br />

Angaben zur Festlegung der Vorspannung<br />

bei <strong>in</strong>terner Vorspannung ohne<br />

Verbund e<strong>in</strong>gearbeitet werden.<br />

3.2.1.3 Spannstrangführung <strong>in</strong><br />

Längsrichtung, generell<br />

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wur-<br />

de jeder Überbau <strong>in</strong> drei Bauabschnitten<br />

hergestellt. Die E<strong>in</strong>teilung der Bauwerksfugen<br />

fiel, um e<strong>in</strong>e objektive Vergleichbarkeit<br />

zu gewährleisten, für beide Über-<br />

bauten identisch aus. Subjektive, den<br />

Vergleich gegebenenfalls verfälschende<br />

E<strong>in</strong>flüsse sollten weitgehend ausgeschlossen<br />

werden. Daher erfolgte für<br />

beide Überbauten die Festlegung der<br />

Vorspannung für die Längsrichtung<br />

(Ermittlung der e<strong>in</strong>zelnen Spannkräfte,<br />

Länge und Positionierung der e<strong>in</strong>zelnen<br />

Spannstränge, Ermittlung der Höhenlage<br />

der e<strong>in</strong>zelnen Spannstränge) unter Zu-<br />

hilfenahme e<strong>in</strong>es <strong>in</strong> [18] erstmals vorgestellten<br />

numerischen Optimierungsverfahrens.


3 Spannstrangführung <strong>in</strong> Längsrichtung für den Überbau Süd;<br />

Spanngliedanzahl pro Längsträgersteg<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

3.2.1.4 Spannstrangführung <strong>in</strong><br />

Längsrichtung, Überbau Süd<br />

Die Spannstrangführung des <strong>in</strong> konventioneller<br />

Bauweise errichteten Überbaues<br />

Süd erfolgte wie üblich mit Spanngliedkopplungen<br />

<strong>in</strong> den Arbeitsfugen<br />

und mit Festverankerungen <strong>in</strong>nerhalb<br />

des Betonquerschnittes. Als mögliche<br />

Spannstellen standen die beiden Wider-<br />

lager sowie die beiden Arbeitsfugen,<br />

also <strong>in</strong>sgesamt vier Stellen zur Verfügung.<br />

3.2.1.5 Spannstrangführung <strong>in</strong><br />

Längsrichtung, Überbau Nord<br />

Die Spannstränge für die <strong>in</strong>ternen<br />

Längsspannglieder ohne Verbund im<br />

Überbau Nord wurden entweder <strong>in</strong> den<br />

Widerlagerbereichen oder im Abschnitt<br />

der sich unter ständiger Last e<strong>in</strong>stellenden<br />

Momentennullpunkte an der Steg-<br />

unterseite verankert und unter Verzicht<br />

auf jede Art von Spanngliedkopplungen<br />

über den Stützen überlappt. Dadurch<br />

konnte die Vorspannung auf die stärker<br />

biegebeanspruchten Stützbereiche kon-<br />

zentriert und darüber h<strong>in</strong>aus auf die<br />

Biegemomente des jeweiligen Feldes<br />

sowohl im Bau- als auch im Endzustand<br />

optimal abgestimmt werden. Da nahe<br />

den Verankerungszonen die <strong>in</strong> der all-<br />

geme<strong>in</strong>en bauaufsichtlichen Zulassung<br />

festgelegten kle<strong>in</strong>sten Umlenkradien der<br />

Längsspannglieder aus entwurfstechnischen<br />

Gründen unterschritten werden<br />

mussten und die Zulassung zum Zeit-<br />

punkt der Ausführung noch nicht auf<br />

entsprechend enge Radien erweitert war,<br />

wurde auf Basis e<strong>in</strong>er wissenschaftlichen<br />

Begleitung für diesen E<strong>in</strong>zelfall e<strong>in</strong>e ent-<br />

sprechende Verwendungsgenehmigung<br />

erwirkt. [19]<br />

Als denkbare Spannstellen stehen im<br />

Falle des nördlichen Überbaues jeweils<br />

e<strong>in</strong>e Spannmöglichkeit pro Widerlagerkammer<br />

und zwei pro Pfeilerbereich zur<br />

Verfügung. Auf die Weise bleiben im<br />

Endzustand e<strong>in</strong> Zugriff auf alle Spannstrangenden<br />

und somit auch e<strong>in</strong> Nach-<br />

spannen oder e<strong>in</strong>e Spannkraftkontrolle<br />

von allen Verankerungsstellen aus<br />

gewährleistet.<br />

3.2.2 Genehmigungs- und<br />

Ausführungsplanung<br />

3.2.2.1 Nachweise im Grenzzustand der<br />

Tragfähigkeit für Biegung mit<br />

Längskraft, Überbau Süd längs<br />

Die Bemessung für Biegung mit Längs-<br />

kraft beim Überbau Süd erfolgte ent-<br />

sprechend den für die konventionelle<br />

Bauweise <strong>in</strong> [4] vorgegebenen Regelungen<br />

unter Berücksichtigung der<br />

Zusatzdehnung des Spannstahls beim<br />

Übergang des Querschnittes <strong>in</strong> den<br />

Grenzzustand der Tragfähigkeit auf der<br />

Widerstandsseite. Lediglich die statisch<br />

unbestimmten Anteile aus der Vorspannung<br />

wurden auf der E<strong>in</strong>wirkungsseite<br />

berücksichtigt.<br />

3.2.2.2 Nachweise im Grenzzustand der<br />

Tragfähigkeit für Biegung mit<br />

Längskraft, Überbau Nord längs<br />

Bei Verwendung von Spanngliedern ohne<br />

Verbund erfährt der Spannstahl beim<br />

Übergang des Querschnittes <strong>in</strong> den<br />

Grenzzustand der Tragfähigkeit ke<strong>in</strong>e<br />

wesentlichen Zusatzdehnungen. Die ge-<br />

samte Wirkung der Vorspannung muss<br />

daher abweichend von der konventionellen<br />

Bauweise hier als Ganzes auf der<br />

E<strong>in</strong>wirkungsseite berücksichtigt werden.<br />

Aufgrund des generell niedrigeren Vor-<br />

spanngrades <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit der feh-<br />

lenden Zusatzdehnung des Spannstahles<br />

im Grenzzustand der Tragfähigkeit s<strong>in</strong>d<br />

wünschenswert höhere Betonstahlmengen<br />

erforderlich, die, im Gegensatz zur<br />

konventionellen Bauweise, das Maß der<br />

Robustheitsbewehrung örtlich übersteigen.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

4 Spannstrangführung <strong>in</strong> Längsrichtung für den Überbau Nord;<br />

Spanngliedanzahl pro Längsträgersteg<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

5 Spanngliedverankerung beim Überbau Nord<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

3.2.2.3 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit für Biegung<br />

mit Längskraft, Überbau Süd<br />

und Überbau Nord quer<br />

Die Vorspannung <strong>in</strong> Querrichtung erfolg-<br />

te <strong>in</strong> beiden Fällen mit <strong>in</strong>ternen Litzenspanngliedern<br />

ohne Verbund. Aufgrund<br />

des beim Überbau Nord auch <strong>in</strong> Quer-<br />

richtung niedrigeren Vorspanngrades<br />

s<strong>in</strong>d dort auch quer zur Haupttragrichtung<br />

größere Betonstahlmengen als<br />

beim Überbau Süd erforderlich.<br />

3.2.2.4 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit für Querkraft<br />

und Torsion, Überbau Süd<br />

Beim Nachweis für Querkraft und Torsion<br />

ist gemäß [4] bei Vorspannung mit nachträglichem<br />

Verbund die von den im<br />

Querschnitt liegenden Spanngliedern<br />

erzeugte Querschnittsschwächung rech-<br />

nerisch <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er Stegbreitenverr<strong>in</strong>gerung<br />

um 50 % der durch die jeweils <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>er Lage bef<strong>in</strong>dlichen Hüllrohre e<strong>in</strong>-<br />

genommenen Gesamtbreite zu berücksichtigen.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

59


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

3.2.2.5 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit für Querkraft<br />

und Torsion, Überbau Nord<br />

Bei <strong>in</strong>terner Vorspannung ohne Verbund<br />

liegt aufgrund der unverpressten Hüll-<br />

rohre e<strong>in</strong>e ausgeprägtere Querschnittsschwächung<br />

vor. Die Stegbreite muss<br />

daher gemäß [4] rechnerisch um das<br />

1,30-fache der um die von <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Lage<br />

liegenden Spanngliedern e<strong>in</strong>genommene<br />

Gesamtbreite abgem<strong>in</strong>dert werden.<br />

Zudem s<strong>in</strong>d an den betroffenen Stellen<br />

die durch die untenliegenden Spanngliedverankerungen<br />

erzeugten Stegschwächungen<br />

rechnerisch zu berücksichtigen.<br />

Günstig wirkt jedoch, dass<br />

durch die im auflagernahen Bereich stei-<br />

lere Neigung der dort zu verankernden<br />

Längsspannglieder <strong>in</strong> den maßgeblichen<br />

Bemessungsschnitten der aus der geneig-<br />

ten Vorspannkraft zu berücksichtigende<br />

Querkraftanteil größer ist als bei der<br />

konventionellen Bauweise. Es wurde<br />

festgestellt, dass sich bezüglich der er-<br />

forderlichen Schubbewehrung <strong>in</strong>sgesamt<br />

gesehen aber ke<strong>in</strong>e kostenrelevanten<br />

Unterschiede ergaben.<br />

3.2.2.6 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit für Ermüdung,<br />

Überbau Süd<br />

Die Bemessung im Grenzzustand der<br />

Tragfähigkeit für Ermüdung erfolgte<br />

beim Südüberbau sowohl für den Beton-<br />

stahl als auch für den Spannstahl ent-<br />

sprechend den gültigen Regeln <strong>in</strong> [4].<br />

3.2.2.7 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Tragfähigkeit für Ermüdung,<br />

Überbau Nord<br />

Aufgrund des fehlenden Verbundes ent-<br />

stehen ke<strong>in</strong>e wesentlichen Zusatzbeanspruchungen<br />

für den Spannstahl <strong>in</strong>folge<br />

Laste<strong>in</strong>wirkung. Für den Überbau Nord<br />

waren daher gemäß [4] lediglich der<br />

Betonstahl und der Beton h<strong>in</strong>sichtlich<br />

der ertragbaren Spannungsschw<strong>in</strong>gbreite<br />

nachzuweisen.<br />

3.2.2.8 Nachweise im Grenzzustand der<br />

Gebrauchstauglichkeit, Dekom-<br />

pression<br />

Die Nachweise erfolgten analog Kapitel<br />

3.2.1 (Festlegung der Vorspannkraft).<br />

3.2.2.9 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit zur<br />

Rissbreitenbeschränkung und<br />

zur Begrenzung der Spannungen<br />

im Beton, Überbau Nord und<br />

Überbau Süd längs<br />

Der Nachweis zur Rissbreitenbeschränkung<br />

aus Last <strong>in</strong> Längsrichtung ist bei<br />

beiden Überbauten trotz der unterschied-<br />

lichen Anforderungsklassen gemäß [4]<br />

60 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

jeweils unter der häufigen E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation<br />

zu führen. Aus den Nach-<br />

weisen zur Begrenzung der Spannungen<br />

im Beton zeigt sich, dass sich bei der<br />

Alternative mit <strong>in</strong>ternen Längsspanngliedern<br />

ohne Verbund über das gesamte<br />

Bauwerk e<strong>in</strong> niedrigeres Längsdruckspannungsniveau<br />

e<strong>in</strong>stellt. Dies ist auf<br />

e<strong>in</strong>e harmonischere Verteilbarkeit der<br />

Vorspannung, den niedrigeren Vorspanngrad<br />

und die nach [4] wesentlich ger<strong>in</strong>gere<br />

Streuung der Vorspannkraft zurück-<br />

zuführen. Letzteres wirkt sich günstig<br />

auf die Verluste aus Kriechen aus, zumal<br />

bei <strong>in</strong>terner verbundloser Vorspannung<br />

für die Bestimmung der Kriechverluste<br />

das über die gesamte Spanngliedlänge<br />

gemittelte Spannungsniveau und nicht<br />

die im jeweiligen Bemessungsschnitt <strong>in</strong><br />

Höhe des betrachteten Spanngliedes<br />

vorherrschende Betondruckspannung<br />

maßgeblich ist.<br />

3.2.2.10 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit zur<br />

Rissbreitenbeschränkung und<br />

zur Begrenzung der Spannun-<br />

gen im Beton, Überbau Nord<br />

und Überbau Süd quer<br />

In Querrichtung werden beim Überbau<br />

Süd durch die höheren Korrosionsschutzanforderungen<br />

für die Längsspannglieder<br />

auch höhere Anforderungen an die<br />

Beschränkung der Rissbreite gestellt. Der<br />

entsprechende Nachweis ist gemäß [4]<br />

wegen der vorliegenden Anforderungsklasse<br />

B unter der nicht-häufigen E<strong>in</strong>-<br />

wirkungskomb<strong>in</strong>ation zu führen. Für den<br />

verbundlos vorgespannten Überbau Nord<br />

gilt ebenso <strong>in</strong> Querrichtung die Anforderungsklasse<br />

D, so dass lediglich die<br />

häufige E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation zu-<br />

grunde zu legen ist. Trotz des im Zuge<br />

des Nachweises zur Beschränkung der<br />

Rissbreite niedrigeren Lastgrades ergibt<br />

sich <strong>in</strong>folge des niedrigeren Quervorspanngrades<br />

aber ke<strong>in</strong> wesentlicher<br />

Unterschied im H<strong>in</strong>blick auf die nach<br />

dem Rissbreitennachweis erforderliche<br />

Betonstahlbewehrung <strong>in</strong> Querrichtung.<br />

3.2.2.11 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit <strong>in</strong><br />

den Bauzuständen, Überbau<br />

Süd<br />

Für die Beschränkung der Betonzugspannungen<br />

<strong>in</strong> den Bauzuständen des<br />

Überbaues Süd s<strong>in</strong>d die Nachweis-<br />

bed<strong>in</strong>gungen <strong>in</strong> [4], Abschnitt 4.4.2.1<br />

(107)P maßgeblich. Die Betonlängszugspannungen<br />

s<strong>in</strong>d demnach auf der<br />

Querschnittsseite, die den Spanngliedern<br />

am nächsten liegt, auf 85 % des<br />

5%-Fraktilwertes der Betonzugfestigkeit<br />

(0,85 f ctk0,05)zu beschränken.<br />

3.2.2.12 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit <strong>in</strong><br />

den Bauzuständen, Überbau<br />

Nord<br />

Zur Beschränkung der Längsbiegezugspannungen<br />

<strong>in</strong> den Bauzuständen wurde<br />

beim Überbau Nord der Nachweis entsprechend<br />

[3] <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit [4] für<br />

extern vorgespannte Brücken mit Kastenquerschnitt<br />

geführt. Die quasi-ständige<br />

E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation ist hierbei<br />

mit e<strong>in</strong>em Komb<strong>in</strong>ationsbeiwert<br />

2 = 0,30 für alle E<strong>in</strong>wirkungen aus Verkehr<br />

im Bauzustand zu bilden, wobei<br />

Temperaturschwankungen und Setzungsdifferenzen<br />

unberücksichtigt bleiben<br />

können. Unter den Beanspruchungen<br />

aus dieser E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation<br />

dürfen die Betonrandzugspannungen<br />

im Bauzustand e<strong>in</strong>en Wert von 85 % des<br />

95%-Fraktilwertes der Betonzugfestigkeit<br />

(0,85 fctk0,95 ) nicht überschreiten.<br />

Ergänzend sei darauf h<strong>in</strong>gewiesen, dass<br />

die diesbezügliche Anforderung nach [4],<br />

Abschnitt 4.4.2.1 (107)P bezüglich der<br />

Beschränkung der Längsbiegezugspannungen<br />

<strong>in</strong> den Bauzuständen ebenfalls<br />

erfüllt ist.<br />

3.2.2.13 Nachweise im Grenzzustand<br />

der Gebrauchstauglichkeit zur<br />

Begrenzung der Verformungen<br />

Im vorliegenden Fall zeigte sich bereits<br />

aus den Voruntersuchungen, dass die<br />

Übernahme der für extern vorgespannte<br />

Kastenquerschnitte geltenden Regel zur<br />

Bestimmung des Vorspanngrades auch<br />

für den vorliegenden, mit <strong>in</strong>ternen Längs-<br />

spanngliedern ohne Verbund vorgespannten<br />

Plattenbalkenquerschnitt sehr<br />

gut geeignet ist, um die Durchbiegungen<br />

konstruktiv s<strong>in</strong>nvoll zu beschränken.<br />

3.3 Bauausführung<br />

3.3.1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Wie bereits <strong>in</strong> [17] erwähnt, ergeben sich<br />

allgeme<strong>in</strong> mehrere ausführungstechnische<br />

Vorteile bei Anwendung der <strong>in</strong>ter-<br />

nen Längsvorspannung ohne Verbund.<br />

Das s<strong>in</strong>d<br />

– e<strong>in</strong>e flexiblere Wahl der Arbeitsfugen<br />

bei abschnittsweiser Herstellung,<br />

– e<strong>in</strong>e niedrigere Anzahl an zu verlegenden<br />

Spanngliedern,<br />

– der Entfall der Verpressarbeiten auf<br />

der Baustelle, dadurch ger<strong>in</strong>gere<br />

Anforderungen an das Baustellenpersonal<br />

sowie beschleunigter Bauablauf<br />

bei W<strong>in</strong>terbaustellen.


3.3.2 Projektspezifische Erfahrungen<br />

3.3.2.1 Überbau Nord<br />

Aus Sicht der ausführenden Firma waren<br />

im H<strong>in</strong>blick auf die Realisierung des<br />

Überbaues Nord generell folgende<br />

Erschwernisse gegenüber der konventionellen<br />

Bauart festzustellen:<br />

– Die Verankerung der Spannglieder im<br />

Bereich der Stegunterseite erforderte<br />

e<strong>in</strong>en höheren E<strong>in</strong>bauaufwand für die<br />

Längsspannglieder, der <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>es<br />

erhöhten E<strong>in</strong>heitspreises für die<br />

Spannglieder berücksichtigt wurde.<br />

– Die Biegesteifigkeit der Kunststoffhüllrohre<br />

der verbundlosen Längsspannglieder<br />

erschwerte <strong>in</strong>sbesondere<br />

bei niedrigen Lufttemperaturen deren<br />

Verlegung im Querschnitt.<br />

– Es zeigten sich Erschwernisse beim<br />

Betonieren der Verankerungsbereiche<br />

der Längsspannglieder aufgrund<br />

hoher Bewehrungskonzentrationen:<br />

Dies ist jedoch im Wesentlichen da-<br />

durch begründet, dass wegen der<br />

Weiternutzung der bestehenden<br />

Unterbauten bei beiden Überbauten<br />

die Querschnittsabmessungen<br />

entsprechend begrenzt werden<br />

mussten.<br />

3.3.2.2 Überbau Süd<br />

Beim südlichen Überbau ergaben sich<br />

nach Auskunft der ausführenden Firma<br />

bei der Bauweise mit Längsspanngliedern<br />

mit nachträglichem Verbund fol-<br />

gende Erschwernisse gegenüber der<br />

neuen Bauart:<br />

– Dazu gehörte aufgrund der größeren<br />

Spanngliedanzahl die unvermeidbare<br />

vertikale Verschwenkung der Längsspannglieder.<br />

– Die Baustellene<strong>in</strong>richtung musste auf<br />

die <strong>in</strong> der Regel längeren und schwere-<br />

ren Spannglieder abgestimmt werden<br />

(höhere Hublasten für Kräne etc.).<br />

Zusammenfassend kann nach Auffassung<br />

des Unternehmens festgestellt<br />

werden, dass sich, abgesehen von dem<br />

zusätzlichen Aufwand für die Herstellung<br />

der Stegaussparungen für die<br />

Spanngliedverankerung, die Vor- und<br />

Nachteile beider Verfahren <strong>in</strong> etwa<br />

ausgleichen und daher mit der neuen<br />

Bauweise ke<strong>in</strong>e ausführungstechnischen<br />

Erschwernisse verbunden s<strong>in</strong>d.<br />

3.4 Herstellungskosten<br />

Bislang konnten die aus der Bauweise<br />

mit <strong>in</strong>ternen Längsspanngliedern ohne<br />

Verbund resultierenden Mehrkosten<br />

mangels direkter Vergleichswerte<br />

lediglich auf der Basis fiktiver Analogien<br />

abgeschätzt werden. Die dabei ermittelten<br />

Mehrkosten wurden im Rahmen<br />

bisheriger Pilotprojekte [9] [10] [11] [12]<br />

[13] [20] [21] meist nur <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Größenordnung<br />

von ca. 5 % der Herstellungskosten<br />

für e<strong>in</strong> entsprechendes <strong>Brückenbau</strong>werk<br />

<strong>in</strong> konventioneller Bauweise taxiert.<br />

Im vorliegenden Fall konnten die Bau-<br />

weisen jedoch erstmals unter Wettbewerbsbed<strong>in</strong>gungen<br />

bei im Wesentlichen<br />

gleichen konstruktiven Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

unmittelbar gegenübergestellt<br />

werden.<br />

Wie <strong>in</strong> [17] bereits aufgezeigt, ergaben<br />

sich im Zuge der Planung und Ausführung<br />

für die Bauweise mit <strong>in</strong>ternen<br />

Längsspanngliedern ohne Verbund<br />

Mehrkosten <strong>in</strong>folge<br />

– e<strong>in</strong>es höheren E<strong>in</strong>heitspreises für die<br />

Längsspannglieder unter zusätzlicher<br />

Berücksichtigung des Aufwandes für<br />

die Stegaussparungen,<br />

– e<strong>in</strong>es erhöhten Betonstahlbedarfes<br />

<strong>in</strong> Längs- und <strong>in</strong> diesem besonderen<br />

Falle wegen des Vorhandense<strong>in</strong>s e<strong>in</strong>er<br />

Quervorspannung auch <strong>in</strong> Querrichtung.<br />

Die erheblichen M<strong>in</strong>dermengen im er-<br />

forderlichen Spannstahlbedarf sowohl <strong>in</strong><br />

Längs- als auch <strong>in</strong> Querrichtung wirken<br />

der obigen Kostenerhöhung jedoch<br />

*aufgrund unterschiedlicher geometrischer Verhältnisse auf<br />

die Randbed<strong>in</strong>gungen am Überbau Nord umgerechnet<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

entscheidend entgegen. Aufgrund des<br />

gezeigten Sachverhaltes, wonach ne-<br />

ben den Kosten für den Beton- und den<br />

Spannstahl ke<strong>in</strong>e bauartspezifischen<br />

Mehraufwendungen existieren, lässt sich<br />

der Herstellungskostenvergleich also<br />

alle<strong>in</strong> auf e<strong>in</strong>en Vergleich der Kosten für<br />

die Spann- und Betonstahlbewehrung<br />

unter E<strong>in</strong>beziehung der entsprechenden<br />

E<strong>in</strong>heitspreise – dar<strong>in</strong> s<strong>in</strong>d die <strong>in</strong>dividu-<br />

ellen Mehraufwendungen für die ver-<br />

schließbaren Stegaussparungen be-<br />

rücksichtigt – reduzieren.<br />

In e<strong>in</strong>er Tabelle s<strong>in</strong>d hier die entsprechenden<br />

Mengen sowie die jeweils<br />

zugehörigen E<strong>in</strong>heitspreise gegenübergestellt.<br />

Bei dem Pilotprojekt Talbrücke(n) Schal-<br />

lermühle entstanden neben den Kosten<br />

für die neuen Überbauten auch Auf-<br />

wendungen für den Rückbau und die<br />

Sanierung der verbleibenden Unterbauten,<br />

so dass diese Gesamtsummen für<br />

die Angabe von Relativkosten nicht<br />

zielführend s<strong>in</strong>d. Zu Vergleichszwecken<br />

eignen sich vielmehr Kosten für Neu-<br />

bauten, bei denen auch die Unterbauten<br />

miterrichtet werden.<br />

Für die Betrachtungen der nachfolgend<br />

genannten prozentualen Mehrkosten der<br />

neuen gegenüber der herkömmlichen<br />

Bauweise wird daher vorausgesetzt,<br />

dass die Kosten für den Überbau e<strong>in</strong>es<br />

neuen <strong>Brückenbau</strong>werkes etwa 60 %<br />

und die für neue Unterbauten etwa 40 %<br />

der gesamten Herstellungssumme<br />

betragen.<br />

Überbau Nord Überbau Süd<br />

Menge Spannstahl absolut [t]<br />

Längsspannglieder 70,10 111,00<br />

Querspannglieder 26,70 29,00 *<br />

Spannstahlgehalt je m 3 Überbaubeton [kg/m 3 ]<br />

Längsspannglieder 27,90 44,00<br />

Querspannglieder 10,60 11,50 *<br />

Menge Betonstahl absolut [t 416,80 370,90<br />

Betonstahlgehalt je m 3 Überbaubeton [kg/m 3 ] 166,10 146,90<br />

E<strong>in</strong>heitspreis netto [x/t]<br />

Längsspannglieder 5.200,00 2.800,00<br />

Querspannglieder 6.500,00 6.500,00<br />

Betonstahl 1.100,00 1.100,00<br />

6 Gegenüberstellung der Mengen und E<strong>in</strong>heitspreise<br />

© bulicek + <strong>in</strong>genieure<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

61


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Mehraufwand bei der Erneuerung von<br />

Überbauten:<br />

– Gesamtkosten Beton- und Spannstahl<br />

Überbau Nord (netto)<br />

70,10 t x 5.200,00 x/t + 26,70 t x<br />

6.500,00 x/t + 416,80 t x 1.100,00 x/t<br />

= 996.550,00 x<br />

– Gesamtkosten Beton- und Spannstahl<br />

Überbau Süd (netto)<br />

111,00 t x 2.800,00 x/t + 29,00 t x<br />

6.500,00 x/t + 370,90 t x 1.100,00 x/t<br />

= 907.290,00 x<br />

– Kostendifferenz für Beton- und<br />

Spannstahl (brutto)<br />

(996.550,00 x – 907.290,00 x) x 1,19<br />

= 106.219,40 x<br />

– Kosten für den Überbau Süd von<br />

Unterkante Lager bis Oberkante<br />

Geländer (brutto, gerundet)<br />

3.300.000,00 x<br />

– Mehraufwand im Bezug auf die<br />

Überbauherstellungskosten<br />

(100 x 106.219,40 x)/3.300.000,00 x<br />

= 3,20 %<br />

Mehraufwand bei Brückenneubauten:<br />

– Fiktive Herstellungskosten für e<strong>in</strong>en<br />

vergleichbaren Brückenneubau<br />

(brutto)<br />

3.300.000,00 x/0,60 = 5.500.000,00 x<br />

– Mehraufwand <strong>in</strong> Bezug auf e<strong>in</strong>en<br />

vergleichbaren Brückenneubau<br />

(100 x 106.219,40 x)/5.500.000,00 x<br />

= 1,90 %<br />

Bei zusätzlicher Berücksichtigung der<br />

höheren Lebensdauer und der sonstigen<br />

Vorzüge liegt die Bauweise mit <strong>in</strong>ternen<br />

Längsspanngliedern ohne Verbund auf<br />

Basis des vorgeschlagenen konstruktiven<br />

Konzeptes daher trotz der begrenzten<br />

Mehrkosten <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Höhe von ca. 2 % der<br />

Gesamtbaukosten zweifellos im Vorteil.<br />

4 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Das beim Überbau Nord der Talbrücke<br />

Schallermühle für die Längstragrichtung<br />

angewandte Vorspannkonzept stellt e<strong>in</strong>e<br />

zukunftsweisende Weiterentwicklung<br />

der Spannbetonbauweise im <strong>Brückenbau</strong><br />

dar. Im Rahmen dieses Pilotprojektes<br />

(Verkehrsfreigabe: Dezember 2010) wurde<br />

erstmals e<strong>in</strong> sowohl qualitativer als<br />

auch quantitativer Vergleich der Bau-<br />

weise mit <strong>in</strong>ternen Längsspanngliedern<br />

ohne Verbund mit der bisherigen Regel-<br />

bauweise unter Verwendung von Längs-<br />

spanngliedern mit nachträglichem<br />

Verbund unter sonst nahezu gleichen<br />

konstruktiven Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

ermöglicht.<br />

62 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Die nach der Planung und Ausführung<br />

durchgeführten Vergleichsbetrachtungen<br />

ergaben, dass auf der Grundlage des<br />

beim Überbau Nord angewendeten Vor-<br />

spannkonzeptes die Produktqualität von<br />

langen, abschnittsweise zu errichtenden<br />

Brücken mit Plattenbalkenquerschnitt<br />

mit e<strong>in</strong>em Mehraufwand von weniger<br />

als 2 % der Gesamtbaukosten erheblich<br />

gesteigert werden kann. Unter Würdigung<br />

der zahlreichen Vorteile der Bau-<br />

weise mit <strong>in</strong>ternen Längsspanngliedern<br />

ohne Verbund ersche<strong>in</strong>t dieser Mehraufwand<br />

bei der Herstellung unwesentlich.<br />

E<strong>in</strong>e vermehrte Umsetzung der neuen<br />

Bauweise ist wünschenswert. Die im<br />

Entwurf der (derzeit noch <strong>in</strong> Vorbereitung<br />

bef<strong>in</strong>dlichen) Richtl<strong>in</strong>ie für Beton-<br />

brücken mit <strong>in</strong>ternen Spanngliedern<br />

ohne Verbund [15] enthaltenen Regelungen<br />

sollten hierfür aber so flexibel gehalten<br />

werden, dass e<strong>in</strong>e Weiterentwicklung<br />

der Spannbetonbauweise auf Basis<br />

vieler bestehender Spannverfahren be-<br />

günstigt und e<strong>in</strong>e E<strong>in</strong>schränkung auf nur<br />

wenige von ihnen vermieden wird.<br />

Autoren:<br />

Prof. Dr.-Ing. Hans Bulicek<br />

bulicek + <strong>in</strong>genieure,<br />

Passau<br />

M<strong>in</strong>isterialrat Dipl.-Ing. Karl Goj<br />

Oberste Baubehörde im<br />

Bayerischen Staatsm<strong>in</strong>isterium des Innern,<br />

München<br />

Ltd. Baudirektor Dipl.-Ing. Günther Kle<strong>in</strong>er<br />

Autobahndirektion Nordbayern,<br />

Nürnberg<br />

Literatur<br />

[1] DIN Fachbericht 101, E<strong>in</strong>wirkungen auf<br />

Brücken. Berl<strong>in</strong>, Ausgabe März 2009.<br />

[2] Zulassungsbescheid für Drahtspannverfahren<br />

für Vorspannung ohne Verbund<br />

im Beton, Suspa-Draht <strong>in</strong>tern ohne Verbund,<br />

Zul.-Nr.: Z-13.2-109.<br />

[3] Allgeme<strong>in</strong>es Rundschreiben Straßenbau<br />

Nr. 11/2003 des Bundesm<strong>in</strong>isteriums für Verkehr,<br />

Bau und Wohnungswesen vom 7. März<br />

2003 an die Obersten Straßenbaubehörden<br />

der Länder.<br />

[4] DIN Fachbericht 102, Betonbrücken. Berl<strong>in</strong>,<br />

Ausgabe März 2009.<br />

[5] Zilch, K.; Hennecke, M.; Gläser, Ch.: Stand der<br />

Entwicklung <strong>in</strong>tern verbundloser Vorspannung.<br />

System und Anwendung. In: Dehn, F.;<br />

Holschemacher, K.; Tue, N. V.: Festschrift zum<br />

70. Geburtstag von Prof. Dr.-Ing. Gert König.<br />

Erfahrungen und Zukunft des Bauens. Berl<strong>in</strong><br />

2004.<br />

[6] Heiler, H.; Scheibe, M.: Vorspannung <strong>in</strong>tern,<br />

extern, mit und ohne Verbund. Wo liegt<br />

das Optimum, was br<strong>in</strong>gt die Zukunft?; <strong>in</strong>:<br />

Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004), Heft 11,<br />

S. 877–885.<br />

[7] Eisler, R.; Abel, M.: Neue Mischbauweise mit<br />

<strong>in</strong>terner Vorspannung ohne Verbund.<br />

Pilotprojekt Mühlenbergbrücke; <strong>in</strong>: Stritzke,<br />

J. (Hrsg.): Tagungsband zum 17. Dresdener<br />

<strong>Brückenbau</strong>symposium 2007. Dresden 2007,<br />

S. 143–154.<br />

[8] Wicke, M.: Verbundlose Vorspannung im<br />

<strong>Brückenbau</strong>; <strong>in</strong>: Stritzke, J. (Hrsg.): Tagungsband<br />

zum <strong>11.</strong> Dresdener <strong>Brückenbau</strong>symposium<br />

2001. Dresden 2001, S. 27–51.<br />

[9] Fritsche, T.; Hennecke, M.; Pfisterer, H.; Willberg,<br />

U.: Die verbundlose <strong>in</strong>terne Längsvorspannung.<br />

Das Pilotprojekt Streiflacher Weg;<br />

<strong>in</strong>: Beton- und Stahlbetonbau 99 (2004),<br />

Heft 8, S. 634–640.<br />

[10] Pfisterer, H.; Fritsche, L.; Scheibe, M.; Zilch, K.;<br />

Hennecke, M.; Leonhardt, G.: Innovatives<br />

Bauobjekt. Brücke mit <strong>in</strong>terner Vorspannung<br />

ohne Verbund als Pilotprojekt im Zuge der<br />

BAB A 99 West Autobahnr<strong>in</strong>g München; <strong>in</strong>:<br />

Der Bau<strong>in</strong>genieur, Band 78 (April 2003),<br />

S. 165–171.<br />

[11] Haupt, R.; Hennecke, M.: Pilotprojekt<br />

Roßriether-Graben-Brücke. Mischbauweise<br />

mit verbundloser Vorspannung; <strong>in</strong>: Zilch, K.<br />

(Hrsg.): Massivbau 2006. Forschung, Entwicklung<br />

und Anwendung. Berl<strong>in</strong> 2006.<br />

[12] Bulicek, H.; Breuherr, K.: Dettenbachtalbrücke.<br />

Plattenbalkenüberbau mit austauschbaren,<br />

<strong>in</strong>nerhalb des Betonquerschnittes<br />

angeordneten Längsspanngliedern; <strong>in</strong>: Der<br />

Bau<strong>in</strong>genieur, Band 82 (Juni 2007), S. 255–261.<br />

[13] Bulicek, H.; Braml, T.: Erste Fertigteilbrücke<br />

aus Hochleistungsbeton mit auswechselbarem<br />

Spannstahl; <strong>in</strong>: Straße und Autobahn,<br />

Heft 8, 2002, S. 423–427.<br />

[14] Leonhard, F.: Vorlesungen über Massivbau,<br />

fünfter Teil: Spannbeton. Berl<strong>in</strong> 1980.<br />

[15] Richtl<strong>in</strong>ie für Betonbrücken mit <strong>in</strong>ternen<br />

Spanngliedern ohne Verbund. Hrsg. v.<br />

Bundesm<strong>in</strong>isterium für Verkehr, Bau- und<br />

Wohnungswesen, <strong>in</strong> Vorbereitung.<br />

[16] Richtl<strong>in</strong>ie für Betonbrücken mit externen<br />

Spanngliedern, Ausgabe 1999, ARS 17/99.<br />

Hrsg. v. Bundesm<strong>in</strong>isterium für Verkehr,<br />

Bau und Wohnungswesen.<br />

[17] Bulicek, H.: Interne Vorspannung ohne und<br />

mit nachträglichem Verbund im direkten<br />

Vergleich. Talbrücke Schallermühle als<br />

Pilotprojekt; <strong>in</strong>: BRÜCKENBAU, Heft 1, 2009,<br />

S. 53–57.<br />

[18] Bulicek, H.; Seipelt S.: Computerized Conception<br />

and Optimization of Post-Tension<strong>in</strong>g <strong>in</strong><br />

Concrete Bridge Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g; <strong>in</strong>: 3rd fib International<br />

Congress 2010, Wash<strong>in</strong>gton 2010.<br />

[19] Zustimmung im E<strong>in</strong>zelfall der Obersten<br />

Baubehörde im Staatsm<strong>in</strong>isterium des<br />

Innern zur Verwendung von Spanngliedern<br />

»Suspa-Draht <strong>in</strong>tern ohne Verbund« mit<br />

gegenüber der Zulassung reduziertem Umlenkradius<br />

R = 5,50 m.<br />

[20] Haveresch, K.: Pilotprojekt Mühlenbergbrücke.<br />

Vorspannung ohne Verbund für Brücken;<br />

<strong>in</strong>: Beton- und Stahlbetonbau 102, Heft 9,<br />

2007, S. 622–629.<br />

[21] Fritsche, T.; Gläser, C.; Goj, K.; Wunderlich, P.;<br />

Zilch, K.: Verbundlose Vorspannung bei e<strong>in</strong>er<br />

abschnittsweise hergestellten Brücke mit<br />

Erkenntnissen zum Spanngliedaustausch am<br />

Pilotprojekt Labertalbrücke; In: Bau<strong>in</strong>genieur<br />

Band 86, 2011, S. 1–9.<br />

Bauherr<br />

Bundesrepublik Deutschland,<br />

vertreten durch den Freistaat Bayern,<br />

Auftragsverwaltung durch die<br />

Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg<br />

Entwurf und Tragwerksplanung<br />

bulicek + <strong>in</strong>genieure, Passau<br />

Prüf<strong>in</strong>genieur<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Konrad Zilch,<br />

München<br />

Ausführung<br />

Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG,<br />

Neumarkt


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Klothoide im Taktschiebeverfahren<br />

Mit Match Cast über das Fundertal<br />

von Holger Hauser, Peter Seitz<br />

Mit 724 m ist die Querung des Fundertals<br />

die längste bestehende Landbrücke<br />

<strong>in</strong> Dänemark. Die Herstellung<br />

der aus zwei e<strong>in</strong>zelligen Stahlbetonhohlkästen<br />

bestehenden Überbauten<br />

erfolgt im allgeme<strong>in</strong> bekannten<br />

Taktschiebeverfahren auf temporären<br />

Hilfsstützen. Während bei der üblichen<br />

Bauweise aber nur e<strong>in</strong> konstanter<br />

Radius möglich ist, war es hier e<strong>in</strong>e<br />

Herausforderung, Lösungen für das<br />

E<strong>in</strong>schieben e<strong>in</strong>es konstanten Radius<br />

mit anschließender Klothoide zu f<strong>in</strong>-<br />

den (patentiertes Match-Cast-Verfahren).<br />

Zusätzlich mussten <strong>in</strong>novative<br />

Konstruktionen entwickelt werden,<br />

wie der sogenannte A-Bock zur Über-<br />

querung des naturgeschützen Berei-<br />

ches des Funderbaches, <strong>in</strong> dem ke<strong>in</strong>e<br />

Hilfsstütze angeordnet werden durfte,<br />

und der zweigeteilte Taktkeller zur<br />

schnelleren Realisierung der Überbautakte.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Die Funder-Brücke ist Teil e<strong>in</strong>es 12 km<br />

langen Autobahnabschnittes, der die Lücke<br />

zwischen der Ost-West-Verb<strong>in</strong>dung<br />

zwischen Hern<strong>in</strong>g und Århus schließt.<br />

Mit e<strong>in</strong>er Länge von 724 m ist sie die<br />

längste existierende Landbrücke <strong>in</strong><br />

Dänemark. Sie wird realisiert durch die<br />

Arbeitsgeme<strong>in</strong>schaft von Dywidag<br />

Bau GmbH mit Zübl<strong>in</strong> Scand<strong>in</strong>avia A/S<br />

(Dywidag 90 %, Zübl<strong>in</strong> 10 %). Die Brücke<br />

weist zwei getrennte Spannbetonhohlkästen<br />

mit konstanten Spannweiten von<br />

85 m sowie bis zu 35 m hohe Pfeiler auf.<br />

2 Taktschieben mittels Match Cast<br />

© Dywidag Bau GmbH<br />

64 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

1 Funder-Brücke im August 2009<br />

© Zübl<strong>in</strong> Scand<strong>in</strong>avia A/S<br />

Als Herstellungsverfahren wurde das<br />

umweltschonende und zudem wirtschaftliche<br />

Taktschieben gewählt. Der<br />

Verlauf der Brückenachse im Grundriss<br />

besteht aus e<strong>in</strong>em konstanten Kreisbogen<br />

mit nachfolgender Klothoide, was<br />

normalerweise zu e<strong>in</strong>em Ausschluss<br />

dieses Verfahrens führt, da <strong>in</strong> der Regel<br />

nur gerade oder aber Überbauten mit<br />

über die Brückenlänge konstantem<br />

Radius e<strong>in</strong>geschoben werden können.<br />

Die patentierte Match-Cast-Methode<br />

macht es jedoch möglich, e<strong>in</strong>en Überbau<br />

mit dem beschriebenen Achsverlauf im<br />

Grundriss mittels Taktschiebeverfahren<br />

zu errichten.<br />

2 Herstellung und Überbau<br />

Die e<strong>in</strong>heitlichen Spannweiten von<br />

85 m, geteilt <strong>in</strong> 42,50-m-Felder durch<br />

Verwendung von Hilfsstützen, und die<br />

Gesamtlänge von 724 m s<strong>in</strong>d ideale<br />

Voraussetzungen für das Taktschiebeverfahren.<br />

Durch die Überbauhöhe von<br />

3,50 m liegt der Parameter c = l 2 /h = 516<br />

<strong>in</strong>nerhalb des Bereiches von 500–950,<br />

für welchen dieses Verfahren wirtschaftlich<br />

ist. Im Endzustand (ke<strong>in</strong>e Hilfsstützen)<br />

beträgt der Parameter l/h = 85 m/<br />

3,50 m = 25, es handelt sich somit um<br />

e<strong>in</strong> äußerst schlankes Tragsystem.<br />

Da die beiden Überbauten nache<strong>in</strong>ander<br />

e<strong>in</strong>geschoben werden, ist zudem nur e<strong>in</strong><br />

Taktkeller nötig, welcher nach Herstellung<br />

des ersten Überbaues querverschoben<br />

und wiederverwendet wird.<br />

Für das E<strong>in</strong>schieben des Querschnitts<br />

wurden als zentrische Vorspannung <strong>in</strong><br />

der Fahrbahnplatte 12 Spannglieder mit<br />

je 15 Litzen und e<strong>in</strong>em Litzenquerschnitt<br />

von 15,70 mm gewählt, <strong>in</strong> der Bodenplatte<br />

waren acht Spannglieder mit je 12<br />

Litzen erforderlich. Zur Aufnahme der<br />

zusätzlichen Beanspruchung aus dem<br />

Entfernen der Hilfsstützen und der<br />

Verkehrslasten werden nach dem E<strong>in</strong>-<br />

schieben weitere Spannglieder, 19 Litzen<br />

<strong>in</strong> Steg und Bodenplatte, e<strong>in</strong>gebracht.<br />

Je Steg wurden fünf Spannglieder ange-<br />

ordnet, welche sich im hochbelasteten<br />

Stützenbereich überlappen und deren<br />

Anzahl sich hier somit verdoppelt.<br />

Darüber h<strong>in</strong>aus s<strong>in</strong>d vier zusätzliche<br />

Bodenplattenspannglieder je Feld not-<br />

wendig, die an Bodenplattenlisenen<br />

verankert werden. Um die Überlappung<br />

der Stegspannglieder zu gewährleisten<br />

und die höheren Schubbeanspruchungen<br />

im Stützenbereich abzuleiten, s<strong>in</strong>d<br />

die Stege verbreitert; ebenso wurde die<br />

Bodenplatte zur Aufnahme der Druckkräfte<br />

verstärkt.


3 Längsschnitt<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

Es wurden außerdem Möglichkeiten<br />

vorgesehen, um spätere, im Hohlkasten<br />

geführte externe Spannglieder als Er-<br />

gänzung und bzw. oder zur Sanierung<br />

e<strong>in</strong>bauen zu können. Dazu s<strong>in</strong>d beim<br />

Stützquerträger Aussparungsrohre und<br />

im Feld Umlenksättel zum Anspannen<br />

und zur Umlenkung der Spannglieder<br />

vorhanden.<br />

3 Match Cast und Taktkeller<br />

Nord- und Südüberbau wurden <strong>in</strong> 26<br />

bzw. 27 Takte mit e<strong>in</strong>er Regellänge von<br />

ca. 28,40 m e<strong>in</strong>geteilt. Die ersten 20<br />

Takte der Brücke bef<strong>in</strong>den sich <strong>in</strong>ner-<br />

halb des konstanten Achsradius von<br />

ca. 2.600 m und werden herkömmlich<br />

auf e<strong>in</strong>en Kreisbogen e<strong>in</strong>geschoben, die<br />

nachfolgenden h<strong>in</strong>gegen im Klothoidenbereich.<br />

Dies hat zur Folge, dass die<br />

Achsen des letzten Pfeilers (Achse 20),<br />

e<strong>in</strong>es Hilfspfeilers und des Widerlagers<br />

(Achse 10) von der Achse des Verschiebekreisbogens<br />

abweichen und somit die<br />

ersten 20 Takte beim E<strong>in</strong>schieben exzentrisch<br />

auf Pfeiler und Widerlager auf-<br />

liegen. Die größte Abweichung mit<br />

1,66 m tritt am Ende des Überbaues<br />

und dementsprechend beim Widerlager<br />

Achse 10 auf. Dieses Widerlager ist aber<br />

gleichzeitig jenes, auf dem die Verschubanlage<br />

<strong>in</strong>stalliert ist. Die Verschubanlage<br />

mit Hub- und Schubpresse und der<br />

Bremsblock wurden deshalb querverschieblich<br />

konzipiert, womit die zentri-<br />

sche Krafte<strong>in</strong>leitung <strong>in</strong> die Stege gewährleistet<br />

ist. Der Bremsblock sitzt dabei auf<br />

e<strong>in</strong>em auf PTFE-Platten gelagerten<br />

Betonverschubschlitten und die Hub-<br />

Schub-Anlage auf e<strong>in</strong>em querverziehbaren<br />

Stahlrahmen, beide werden wäh-<br />

rend des Taktschiebens mit Hilfe von<br />

Zugstangen abwechselnd querverzogen.<br />

Beim Pfeiler Achse 20 beträgt die maximale<br />

Exzentrizität 42,00 cm, so dass e<strong>in</strong>e<br />

temporäre Betonkonsole, welche mit<br />

Spanngliedern an den Pfeilern gespannt<br />

wird, das Verschiebelager aufnimmt.<br />

4 Regelquerschnitt<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

Der Überbau wird auf den endgültigen<br />

Pfeilern mit Hilfe von Seitenführungen<br />

während des Taktschiebens lagesicher<br />

sowie im stationären Zustand querfest<br />

gehalten. Im Fall von Achse 20 wurde<br />

dazu e<strong>in</strong> Verschubschlitten mit <strong>in</strong>tegrierter<br />

Festhaltung entwickelt.<br />

Um e<strong>in</strong>e Klothoide e<strong>in</strong>schieben zu kön-<br />

nen, ist es von entscheidender Bedeutung,<br />

dass sich der Taktkeller nach Aus-<br />

fahren e<strong>in</strong>es Taktes querverschieben und<br />

verdrehen lässt, den unregelmäßigen<br />

Achsverlauf also abzubilden vermag.<br />

E<strong>in</strong>e weitere Besonderheit ist die Ver-<br />

wendung e<strong>in</strong>es »geteilten« Taktkellers,<br />

der aus zwei h<strong>in</strong>tere<strong>in</strong>anderliegenden<br />

6 Sektor A des Taktkellers<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

5 Pfeiler mit justierbarer Seitenführung<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

Sektoren besteht: In Sektor A wird der<br />

Trog e<strong>in</strong>es jeden Taktes, <strong>in</strong> Sektor B die<br />

Fahrbahnplatte betoniert. Durch e<strong>in</strong>e<br />

solche Anordnung ist es machbar, an<br />

beiden Überbauabschnitten (Trog und<br />

Fahrbahnplatte) parallel zu arbeiten und<br />

die Taktfertigung damit zu beschleunigen.<br />

Zudem erlaubt sie, variable Über-<br />

bauhöhen bei der Fertigung leichter zu<br />

realisieren. Das ist bei diesem Projekt<br />

ebenfalls notwendig, da die Gradiente<br />

im Bereich der Brücke aus e<strong>in</strong>em kon-<br />

stanten Gefälle mit anschließender<br />

Wanne besteht und daher wie im Grund-<br />

riss unregelmäßig ist.<br />

7 Sektor B des Taktkellers<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

65


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

8 Querverschiebliche Hilfsstütze<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

Um den Querverschub <strong>in</strong> der Match-<br />

Cast-Phase und die Rotation zu ermöglichen,<br />

wurden für die Sektoren A und B<br />

unterschiedliche Systeme entworfen:<br />

Im Sektor A (Trogfertigung) ist zunächst<br />

die eigentliche kont<strong>in</strong>uierliche Verschubbahn<br />

aus Stahlträgern verbreitert herzu-<br />

stellen, um die Lageänderung des Troges<br />

<strong>in</strong> Querrichtung während des E<strong>in</strong>schiebens<br />

e<strong>in</strong>es <strong>in</strong> der Klothoide liegenden<br />

Segmentes aufnehmen zu können.<br />

Die e<strong>in</strong>e Seite der Stegschalung ist seit-<br />

lich verschiebbar und muss vor dem<br />

Verschubvorgang genügend weit ent-<br />

fernt werden, um e<strong>in</strong> Anstoßen des<br />

Überbaues während der Ausfahrt aus<br />

dem Sektor A zu verh<strong>in</strong>dern. Der Beton-<br />

trägerrost des Taktkellers selbst ruht auf<br />

flachgegründeten Betonverschubbalken.<br />

Dazwischen bef<strong>in</strong>den sich PTFE-Platten,<br />

den Querverzug und die Rotation mit<br />

Hilfe von Stabspanngliedern nach dem<br />

Ausfahren e<strong>in</strong>es Taktes gestattend. Im<br />

Sektor B liegt der bereits hergestellte<br />

und aus dem Sektor A herausgeschobene<br />

Trogquerschnitt auf vier Auflagerachsen<br />

auf. Diese Auflagerbalken s<strong>in</strong>d<br />

<strong>in</strong> Querrichtung so breit, dass sie die<br />

maximale Exzentrizität von 1,66 m<br />

aufnehmen können. Ihre Oberfläche<br />

ist mit Edelstahlblechen bezogen, auf<br />

welchen dann PTFE-Verschubplatten<br />

analog e<strong>in</strong>em Verschieblager angeordnet<br />

werden. Die leichte Fahrbahnplattenschalung<br />

sitzt auf Stahlquerträgern, die<br />

auf -längsträgern wiederum seitlich<br />

verschoben werden. Zum Ablassen der<br />

Schalung dienen Pressen unterhalb der<br />

Längsträger.<br />

66 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

4 Hilfsstützen<br />

Zur Halbierung der Feldweiten von 85 m<br />

wurden Hilfsstützen aus Beton geplant,<br />

deren Errichtung kostengünstig aus zwei<br />

e<strong>in</strong>fach zu schalenden Betonrechteckstützen<br />

mit Querriegel aus Betonfertigteilen<br />

erfolgte. Nach Ausführung des<br />

ersten Überbaues können diese Hilfs-<br />

stützen querverschoben und dann für<br />

die Herstellung des zweiten e<strong>in</strong>gesetzt<br />

werden. Die beiden Betonstützen stehen<br />

auf e<strong>in</strong>er geme<strong>in</strong>samen Betonplatte,<br />

welche wiederum auf e<strong>in</strong>er größeren<br />

flachgegründeten Fundamentplatte<br />

aufliegt: Beim Querverschub gleitet die<br />

gesamte Stütze samt oberer Bodenplatte<br />

auf der Fundamentplatte des ersten<br />

Bauabschnittes über Verschubbalken<br />

auf die des zweiten Bauabschnittes.<br />

5 A-Bock-Konstruktion<br />

Zwischen Achse 80 und 90 überspannt<br />

die Brücke den Funderbach mit dem<br />

zugehörigen Fauna-Flora-Habitat (FFH),<br />

die Anordnung e<strong>in</strong>er Hilfsstütze ist hier<br />

nicht möglich. Deshalb wurde e<strong>in</strong>e Stahl-<br />

konstruktion <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>es A-Bocks kon-<br />

zipiert, welche die Spannweite <strong>in</strong> diesem<br />

Feld ebenfalls halbieren kann, ohne<br />

jedoch <strong>in</strong> das FFH-Gebiet e<strong>in</strong>greifen zu<br />

müssen.<br />

9 A-Bock über dem Fundertal<br />

© K+S Ingenieurconsult<br />

GmbH & Co. KG<br />

E<strong>in</strong> Teil der horizontalen Schubkraft aus<br />

den Rahmenstielen wird von den Pfeilern<br />

aufgenommen bzw. über Reibung zwi-<br />

schen Pfeilerfundament und Boden, der<br />

andere Teil h<strong>in</strong>gegen von Spanngliedern,<br />

die von Pfeiler <strong>in</strong> Achse 80 zu Achse 90<br />

gespannt s<strong>in</strong>d, also die Fußknoten mit-<br />

e<strong>in</strong>ander verb<strong>in</strong>den und somit die Kräfte<br />

kurzschließen. Vor Belastung des A-Bocks<br />

durch den Überbau werden die Spannglieder<br />

gegen die Pfeiler vorgespannt, so<br />

dass bei Beanspruchung des Firstknotens<br />

ihre Steifigkeit nicht <strong>in</strong> das System e<strong>in</strong>-<br />

geht und der A-Bock dadurch wesentlich<br />

steifer und verformungsärmer wird. Die<br />

Vorspannung wird dabei während der<br />

Überbau-Überfahrt <strong>in</strong> vorgegebenen<br />

Schritten erhöht. Für die Herstellung<br />

des zweiten Überbaues wird der A-Bock<br />

ebenfalls querverschoben, wozu das<br />

Kämpferfundament wie e<strong>in</strong> Betonschlitten<br />

ausgebildet ist. Für den Querverschub<br />

wird es mit Pressen angehoben,<br />

mit PTFE-Verschubplatten unterlegt,<br />

wieder abgelassen und dann mit Stab-<br />

spanngliedern querverschoben. Um die<br />

Durchbiegung des Firstknotens durch<br />

das Gewicht des Überbaues zu kompensieren,<br />

s<strong>in</strong>d auf dem Firstknoten pressen-<br />

gesteuerte Verschublager angeordnet,<br />

die so gesteuert werden, dass die Lage<br />

10 Rechnerischer Verlauf der Vertikalkraft <strong>in</strong> Achse 85 bei der Überbau-Überfahrt<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG


»Oberkante Verschublager« bzw. »Unter-<br />

kante Überbau« während der Überfahrt<br />

auf Sollhöhe gehalten wird. Die Pressenkräfte<br />

werden zugleich kontrolliert, um<br />

e<strong>in</strong>e unplanmäßige Beanspruchung des<br />

A-Bocks rechtzeitig zu erkennen.<br />

Die Rahmenstiele werden vertikal <strong>in</strong><br />

Elementen montiert sowie mittels Spann-<br />

gliedern und auf den Pfeilerköpfen an-<br />

gebrachten Litzenhebern abgelassen<br />

und das System geschlossen. Zu diesem<br />

Zweck wurden Betongelenke konstruiert,<br />

welche die Rotation der Stiele ermöglichen.<br />

Die Gleitebenen bestehen aus<br />

Stahlhalbschalen, die für das Ablassen<br />

entsprechend gefettet werden.<br />

11 Ablassen der Rahmenstiele<br />

© Dywidag Bau GmbH<br />

12 Betongelenk am Fußknoten<br />

© K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG<br />

13 Überfahrt des Überbaus Nord<br />

© Zübl<strong>in</strong> Scand<strong>in</strong>avia A/S<br />

Für die Demontage wird der gesamte<br />

A-Bock analog dem Querverschub für<br />

den zweiten Bauabschnitt zurück <strong>in</strong> die<br />

Mitte zwischen den zwei Überbauten<br />

geschoben. Die Stahlkonstruktion wird<br />

dann über Zugstangen an die Überbauten<br />

gehängt, segmentweise demontiert,<br />

mit Hilfe e<strong>in</strong>es Schlittens zurück zu den<br />

Pfeilerachsen 80 bzw. 90 gefahren und<br />

dort abgelassen. Für alle Phasen der Bau-<br />

arbeiten, das heißt für die Montage, das<br />

Ablassen und Schließen, die Überfahrung<br />

durch den Überbau und die Demontage<br />

bleibt das Naturreservat geschützt.<br />

6 Zusammenfassung<br />

Das Taktschiebeverfahren ist im Normal-<br />

fall beschränkt auf Brücken mit konstantem<br />

Radius über die gesamte Brückenlänge<br />

bzw. auf Brücken, welche komplett<br />

im Grundriss <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Geraden liegen.<br />

Das nun bei zwei Großbrücken angewendete<br />

patentierte Match-Cast-Taktschiebeverfahren<br />

zeigt Lösungen für das<br />

E<strong>in</strong>schieben von Klothoiden auf. Die <strong>in</strong><br />

diesem Beitrag beschriebenen Weiterentwicklungen<br />

machten es möglich,<br />

dass das Taktschiebeverfahren auch bei<br />

Sonderfällen wirtschaftlich erfolgreich<br />

e<strong>in</strong>gesetzt werden kann.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Autoren:<br />

Dipl.-Ing. Holger Hauser<br />

Dipl.-Ing. Peter Seitz<br />

K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG,<br />

Nürnberg<br />

Bauherr<br />

Königreich Dänemark, Vejdirektoratet<br />

Skanderborg<br />

Entwurf<br />

Gims<strong>in</strong>g & Madsen A/S, Horsens, Dänemark<br />

Sondervorschlag<br />

K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG, Nürnberg<br />

Tragwerksplanung<br />

K+S Ingenieurconsult GmbH & Co. KG, Nürnberg<br />

Niras A/S, Allerød, Dänemark<br />

Prüfung<br />

Gims<strong>in</strong>g & Madsen A/S, Horsens, Dänemark<br />

Ausführung<br />

Zübl<strong>in</strong> Scand<strong>in</strong>avia A/S, Trige, Dänemark<br />

Dywidag Bau GmbH, München<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

67


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Semi<strong>in</strong>tegraler Rahmen mit Betongelenken<br />

Talbrücke Weißenbrunn am Forst<br />

von Knut Bock<br />

Die südlich von Coburg gelegene<br />

Talbrücke Weißenbrunn quert als<br />

Teil der Eisenbahn-Neubaustrecke<br />

München–Erfurt–Berl<strong>in</strong> das Tal des<br />

Weißenbrunner Baches <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>es<br />

semi<strong>in</strong>tegralen Rahmenbauwerks.<br />

Die Lagerung der V-Pfeiler auf den<br />

Gründungsplatten erfolgt mittels<br />

Betongelenken, die sich für den Bau-<br />

herrn als robuste, kostengünstige<br />

und wartungsarme Konstruktionen<br />

vorteilhaft auszeichnen.<br />

1 Allgeme<strong>in</strong>es<br />

Der Abschnitt Ebensfeld–Erfurt ist Be-<br />

standteil des Verkehrsprojektes Deutsche<br />

E<strong>in</strong>heit Schiene Nr. 8: Aus- und Neubaustrecke<br />

Nürnberg–Erfurt–<strong>Leipzig</strong>–Berl<strong>in</strong>.<br />

Auf dieser ca. 107 km langen Neubaustrecke<br />

der Deutschen Bahn AG durch<br />

den Thür<strong>in</strong>ger Wald werden zahlreiche<br />

neue Bauwerke zur Überbrückung der<br />

tiefen Tale<strong>in</strong>schnitte erforderlich. Neben<br />

den »klassischen« Bahnbrücken, beste-<br />

hend aus E<strong>in</strong>feldträgerketten mit 44 m<br />

Regelstützweite, wurden hier viele Bogen-<br />

strukturen, zum Beispiel über das Grüm-<br />

pental, den Froschgrundsee und das<br />

Illmtal, aber auch semi<strong>in</strong>tegrale Kon-<br />

struktionen, wie die Scherkondetalbrücke<br />

und die Talbrücke Weißenbrunn, ausge-<br />

schrieben.<br />

2 3 Längsschnitt und Grundriss der Gesamtbrücke<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

68 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

1 Talbrücke Weißenbrunn im Bauzustand<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

Südlich von Coburg quert die zweispurige<br />

Hochgeschw<strong>in</strong>digkeits-ICE-Trasse<br />

mit e<strong>in</strong>er Entwurfsgeschw<strong>in</strong>digkeit<br />

von 300 km/h das ca. 40 m tiefe Tal des<br />

Weißenbrunner Baches. Bed<strong>in</strong>gt durch<br />

die Nähe zur Geme<strong>in</strong>de Untersiemau<br />

wird unter Beachtung der topographischen<br />

Verhältnisse im Bereich dieser<br />

Trasse e<strong>in</strong> gestalterisch ansprechendes,<br />

semi<strong>in</strong>tegrales Rahmenbauwerk mit<br />

Betongelenken ausgeführt.<br />

Die Talbrücke Weißenbrunn weist<br />

folgende Bauwerksdaten auf:<br />

– Brückengesamtlänge: 614 m,<br />

– Bauwerksradius: 3.570 m,<br />

– Brückenbreite: 14,30 m,<br />

– Feldweiten: 8 x 44 m + 50 m + 76 m +<br />

50 m + 2 x 44 m,<br />

– Überbau: Spannbetonhohlkasten mit<br />

H k = 4,00–5,00 m,<br />

– maximale Höhe: 40 m über Tal.


4<br />

5 Längsschnitt und Draufsicht des Rahmenbauwerks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

2 Der semi<strong>in</strong>tegrale Rahmen<br />

Die 614 m lange Talbrücke Weißenbrunn<br />

setzt sich aus e<strong>in</strong>em dreifeldrigen semi-<br />

<strong>in</strong>tegralen Zweigelenk-Rahmenbauwerk<br />

mit V-Stützen und angrenzenden E<strong>in</strong>-<br />

feldträgerketten zusammen, wobei<br />

die Lagerung der V-Stützen auf Betongelenken<br />

erfolgt. Der Vorteil der semi-<br />

<strong>in</strong>tegralen Bauweise und die Wahl von<br />

Betongelenken liegen <strong>in</strong> ger<strong>in</strong>gen Kos-<br />

ten, großer Robustheit und dem niedrigen<br />

Wartungsaufwand begründet.<br />

6 V-Stütze mit Betongelenk im Bau<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

Die Besonderheit der Brücke besteht<br />

e<strong>in</strong>deutig <strong>in</strong> den Betongelenken am Fuß-<br />

punkt der beiden V-Stützen. Die impo-<br />

santen begehbaren V-Stützen s<strong>in</strong>d Hohl-<br />

pfeiler mit e<strong>in</strong>er Fußabmessung von<br />

2,80 m x 5,30 m bei e<strong>in</strong>er konstanten<br />

Wanddicke von 40 cm. Sie münden <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>en massiven oberen Gelenkblock mit<br />

den Abmessungen 9,20 m x 4,40 m, <strong>in</strong><br />

den Gelenkhälsen wird der Betonquerschnitt<br />

auf e<strong>in</strong>e Länge von 8,00 m und<br />

e<strong>in</strong>e Breite von 40 cm reduziert.<br />

3 Die Betongelenke<br />

3.1 Funktion und Anwendung<br />

Betongelenke bedeuten e<strong>in</strong>e deutliche<br />

E<strong>in</strong>schnürung des Betonquerschnitts<br />

und lassen e<strong>in</strong>e begrenzte Verdrehung<br />

zu. Sie s<strong>in</strong>d im Vergleich zu herkömmlichen<br />

L<strong>in</strong>ienkipplagern sehr wartungsarm.<br />

Um e<strong>in</strong>e Auswechslung des Rahmenbauwerks<br />

<strong>in</strong>nerhalb kurzer Sperrpausen von<br />

nur wenigen Tagen zu gewährleisten,<br />

sollen die Betongelenke unbewehrt bzw.<br />

ungepanzert <strong>in</strong> der Gelenkfuge realisiert<br />

werden: Durch den Verzicht auf jegliche<br />

Bewehrung des Gelenkhalses kann die<br />

Brücke mit Pressen angehoben und seit-<br />

lich ausgeschoben werden. Da die Tal-<br />

brücke Weißenbrunn im Grundriss mit<br />

R = 3.570 m trassiert ist, s<strong>in</strong>d die erforderlichen<br />

horizontalen Verschubflächen für<br />

den E<strong>in</strong>bau von stählernen Gleitbahnen<br />

für beide Achsen parallel anzuordnen.<br />

E<strong>in</strong>e parallele Ausrichtung der Gelenke<br />

ist ebenfalls s<strong>in</strong>nvoll, um bei Zwangsbeanspruchung<br />

e<strong>in</strong>e M<strong>in</strong>imierung der<br />

E<strong>in</strong>wirkungen zu erreichen.<br />

9 10 Längsschnitt und Bewehrung des Betongelenks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Der Querschnitt durch das Betongelenk<br />

wird <strong>in</strong> untenstehender Abbildung ge-<br />

zeigt: Es ist 10,60 m lang und wird im<br />

Gelenkhals auf 8,00 m reduziert, dessen<br />

Breite dort lediglich 40 cm beträgt. Diese<br />

Betongelenke s<strong>in</strong>d nicht nur <strong>in</strong> der Lage,<br />

die großen vertikalen Auflagerkräfte<br />

aufzunehmen, sondern auch die erheb-<br />

lichen Brems- und Anfahr- sowie die<br />

Zwangskräfte aus Temperatur, Schw<strong>in</strong>den<br />

und Kriechen und die kle<strong>in</strong>en Dreh-<br />

w<strong>in</strong>kel aus den genannten Beanspruchungen.<br />

Dies gilt genauso für die un-<br />

bewehrten Betongelenke der Talbrücke<br />

Weißenbrunn.<br />

7 Geometrie des Betongelenks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

8 Querschnitt des Betongelenks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

69


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Betongelenke vergleichbarer Größenordnung<br />

s<strong>in</strong>d bei der Deutschen Bahn AG<br />

bisher e<strong>in</strong>zig an der Ma<strong>in</strong>brücke Gemün-<br />

den auf der Schnellbahnstrecke Würzburg–Hannover<br />

e<strong>in</strong>gesetzt worden. Die<br />

Leistungsfähigkeit von Betongelenken<br />

im <strong>Brückenbau</strong> wurde unter anderem<br />

bereits vor vielen Jahren beim Hardturm-<br />

Viadukt der Schweizerischen Bundesbahnen<br />

an drei ausführungsgetreuen<br />

Versuchskörpern mit mehreren Millionen<br />

Lastspielen von der Eidgenössischen<br />

Materialprüfungsanstalt Zürich nach-<br />

gewiesen, die jedoch im Gelenkhals<br />

bewehrt waren.<br />

Betongelenke s<strong>in</strong>d Sonderfälle im Stahl-<br />

betonbau, ihre Bemessung ist im bauauf-<br />

sichtlich e<strong>in</strong>geführten Regelwerk der<br />

Deutschen Bahn AG nicht def<strong>in</strong>iert. Im<br />

Allgeme<strong>in</strong>en erfolgt ihre Berechnung<br />

nach Empfehlungen von Leonhardt [1],<br />

welche aber mit dem heutigen Teilsicherheitskonzept<br />

sowie den gültigen Bau-<br />

stoffparametern und Bemessungs-<br />

größen nicht kompatibel s<strong>in</strong>d.<br />

11 12 13 Draufsicht, Längs- und Querschnitt der oberen Bewehrung<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

70 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Deshalb wurde vom Auftraggeber <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>er fachtechnischen Stellungnahme<br />

e<strong>in</strong>e unternehmens<strong>in</strong>terne Genehmigung<br />

(UIG) erteilt, <strong>in</strong> der die entsprechenden<br />

Empfehlungen auf die aktuell<br />

geltenden Normen übertragen wurden.<br />

In der UIG wurden zusätzlich Bed<strong>in</strong>gun-<br />

gen h<strong>in</strong>sichtlich der Geometrie und der<br />

Bemessung der Betongelenke formuliert<br />

sowie weitere Maßnahmen gefordert,<br />

die e<strong>in</strong>e leichte Auswechselbarkeit, e<strong>in</strong>e<br />

verbesserte Überprüfung und e<strong>in</strong>e er-<br />

höhte Dauerhaftigkeit des Rahmenbauwerks<br />

sicherstellen sollen.<br />

14 15 16 Draufsicht, Längs- und Querschnitt der unteren Bewehrung<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

3.2 Statische Nachweise<br />

Die statischen Nachweise orientieren<br />

sich an den Vorgaben von Mönnig und<br />

Netzel [2] und Leonhardt [1]. Dabei s<strong>in</strong>d<br />

gemäß UIG folgende Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

e<strong>in</strong>zuhalten:<br />

– Geometrie des Betongelenks:<br />

Die wesentlichen Kriterien für die<br />

geometrische Dimensionierung s<strong>in</strong>d<br />

die Gelenkhalsbreite und die Höhe<br />

bzw. Ausrundung der Aussparung am<br />

Gelenkhals.


– Grenzen der Gelenkhalsfläche<br />

(m<strong>in</strong>imales und maximales A G ):<br />

Die Gelenkhalsfläche wird als Funktion<br />

der Normalkraft, der Betonfestigkeit<br />

und der Gelenkverdrehung begrenzt.<br />

– Zulässige Lagerkraft:<br />

Es ist der Nachweis zu erbr<strong>in</strong>gen, dass<br />

der Drehw<strong>in</strong>kel des Betongelenks für<br />

die E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation quasiständig,<br />

häufig, nicht-häufig und<br />

selten den Grenzwert von 15 ‰ nicht<br />

überschreitet.<br />

– Zulässige Neigung der Resultierenden:<br />

Die zulässige Neigung der Resultierenden<br />

<strong>in</strong> der Gelenkhalsfläche ist für die<br />

E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation quasi-ständig,<br />

häufig, nicht-häufig und selten<br />

wie folgt nachzuweisen: Q ≤ 1 /8 N.<br />

Dieser Grenzwert ist für den unbewehrten<br />

Gelenkhals nur halb so groß,<br />

wie es Leonhardt für bewehrte bzw.<br />

gepanzerte Gelenke vorschlägt.<br />

– Spaltzug <strong>in</strong> angrenzenden Bauteilen:<br />

Für die Ermittlung der Spaltzugkräfte<br />

lagen Untersuchungen an Scheibenmodellen<br />

nach Elastizitätstheorie und<br />

daraus abgeleitete Stabwerkmodelle<br />

zugrunde. Auf den korrekten E<strong>in</strong>bau<br />

bezüglich Bewehrungsgehalt, Lage<br />

und Verankerung ist besonders zu<br />

achten, da das Fließen der Spaltzugbewehrung<br />

und die damit verbundene<br />

Rissbildung im Anschlussbereich <strong>in</strong><br />

der Regel das Gesamtversagen des<br />

Betongelenks e<strong>in</strong>leiten. Aus diesem<br />

Grund wurde die zulässige Stahl-<br />

spannung auf 150 N/mm 2 unter der<br />

seltenen E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation<br />

begrenzt und führt zu e<strong>in</strong>er deutlichen<br />

Erhöhung der Traglast.<br />

– Ausmitte des Quermoments bzw.<br />

»Aufreißen des Gelenks <strong>in</strong> Querrichtung«:<br />

Die Forderungen der UIG be<strong>in</strong>halten,<br />

dass der Querschnitt des Gelenkhalses<br />

zu jeder Zeit, an jeder Stelle <strong>in</strong>folge der<br />

seltenen E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ation<br />

überdrückt se<strong>in</strong> muss. Diese Bed<strong>in</strong>gung<br />

war entscheidend für die Dimen-<br />

sionierung der Gelenkhalslänge, die<br />

gegenüber dem Entwurf von 4,00 m<br />

auf 8,00 m verdoppelt werden musste.<br />

– Zulässige Kantenpressung:<br />

Der Nachweis der Kantenpressung<br />

muss im Grenzzustand der Tragsicherheit<br />

für die ständige und vorübergehende<br />

Bemessungssituation mit dem<br />

Bemessungswert der zulässigen Kan-<br />

tenpressung geführt werden.<br />

Zur Umsetzung der zahlreichen Nachweise<br />

für alle geforderten E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ationen<br />

(quasi-ständig, häufig,<br />

nicht-häufig und selten) und unter<br />

Berücksichtigung der verschiedenen<br />

maßgebenden Leite<strong>in</strong>wirkungen (Ver-<br />

kehr, W<strong>in</strong>d) und der zugehörigen Schnitt-<br />

größen (max/m<strong>in</strong> M g zug. N bzw.<br />

max/m<strong>in</strong> N g zug M) erfolgte die Auswertung<br />

zweckdienlich mit Excel und<br />

der Programmierung e<strong>in</strong>es Scripts mit<br />

Microsoft Visual Basic.<br />

Bei der Auswertung zeigte sich, dass<br />

vor allem die Nachweise der zulässigen<br />

Neigung der Resultierenden für e<strong>in</strong>ige<br />

E<strong>in</strong>wirkungskomb<strong>in</strong>ationen nur knapp<br />

e<strong>in</strong>gehalten werden konnten. Da die<br />

Bed<strong>in</strong>gung Q ≤ 1/8 N unabhängig von der<br />

Geometrie des Betongelenks ist, muss<br />

bereits beim Entwurf e<strong>in</strong>er Brücke darauf<br />

geachtet werden, dass genügend<br />

Auflast aus der Eigenlast des Bauwerks<br />

vorhanden ist und sich somit die Größe<br />

der Vertikalkraft N steuern lässt. Die<br />

Querkraft ergibt sich h<strong>in</strong>gegen hauptsächlich<br />

aus den horizontalen Verkehrslasten,<br />

wie zum Beispiel Bremsen und<br />

Anfahren, sowie dem Zwang und ist<br />

daher nur sehr schwer konstruktiv zu<br />

bee<strong>in</strong>flussen.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

17 Betonage des Gelenkhalses<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

18 E<strong>in</strong>heben des oberen Bewehrungskorbs<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

4 Herstellung der Betongelenke<br />

An die Betonqualität der Betongelenke<br />

und der daran angrenzenden Baukörper<br />

werden hohe Anforderungen gestellt,<br />

damit sich die großen auftretenden E<strong>in</strong>-<br />

wirkungen sicher und dauerhaft über-<br />

tragen lassen. Das Betonieren e<strong>in</strong>es<br />

solchen Gelenks ist ke<strong>in</strong> alltäglicher<br />

Vorgang. Deshalb wurde <strong>in</strong> der UIG<br />

verlangt, dass vorab e<strong>in</strong> Betongelenk<br />

im Verhältnis 1:1 erprobt werden muss,<br />

um das Risiko e<strong>in</strong>er unzureichenden<br />

Betonierqualität des stark beanspruchten<br />

und im e<strong>in</strong>geschalten Zustand nur<br />

schwer zugänglichen Gelenkhalses so-<br />

wie <strong>in</strong> den hochbewehrten Anschlussbereichen<br />

zu m<strong>in</strong>imieren. Aufgrund<br />

dieser Randbed<strong>in</strong>gungen war bereits<br />

im Vorfeld bei der Planung der Bewehrung<br />

und des Betonierkonzeptes e<strong>in</strong>e<br />

genaueste Abstimmung notwendig.<br />

Um e<strong>in</strong>e größtmögliche Homogenität<br />

des Betons im Gelenkhals zu erzielen,<br />

wurde von der Baufirma Gerdum u. Breuer<br />

e<strong>in</strong> Ablauf gewählt, der e<strong>in</strong> Betonieren<br />

frisch <strong>in</strong> frisch gewährleistete. Dazu<br />

wurde der untere Gelenkblock vollständig<br />

bewehrt und die obere aufgeständerte<br />

Deckelschalung <strong>in</strong>klusive des Scha-<br />

lungskeils für den Gelenkhals e<strong>in</strong>gebaut.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

71


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

19 Detail des Bewehrungskorbs<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

Betonier- und Rüttelöffnungen im Raster<br />

von 80 cm <strong>in</strong> der oberen schwach geneigten<br />

Deckelschalung sicherten e<strong>in</strong><br />

gutes lagenweises E<strong>in</strong>br<strong>in</strong>gen und Ver-<br />

dichten des Betons, für die Herstellung<br />

des unteren Gelenkblocks kam zudem<br />

e<strong>in</strong> Beton der Konsistenz F5 mit e<strong>in</strong>er<br />

Verzögerung von 3,50 h zum E<strong>in</strong>satz.<br />

Das lagenweise Betonieren des unteren<br />

Gelenkblocks und das kont<strong>in</strong>uierliche<br />

Schließen der Betonieröffnungen sowie<br />

das Ergänzen der unteren Schalung für<br />

den oberen Gelenkblock wurden von<br />

mehreren Arbeitsgruppen überschneidend<br />

<strong>in</strong> kürzester Zeit realisiert: Der<br />

obere Bewehrungskorb (ca. 20 t) war<br />

bereits im angrenzenden Baufeld kom-<br />

plett vorgeflochten und wurde mittels<br />

Traversen, die se<strong>in</strong>e Verschiebung ver-<br />

h<strong>in</strong>derten, von e<strong>in</strong>em Mobilkran e<strong>in</strong>ge-<br />

hoben. Nach Ergänzung der Durchankerung<br />

für die Schalung wurde der obere<br />

Gelenkblock schon 30 m<strong>in</strong> danach weiter<br />

lagenweise betoniert.<br />

21 Abreißen des Probegelenks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

72 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Nach dem Erhärten erfolgte e<strong>in</strong>e Begut-<br />

achtung des Probegelenks. Dazu wurden<br />

mit e<strong>in</strong>er Seilsäge drei Schnitte durch<br />

das komplette Probegelenk durchgeführt,<br />

die dann e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>wandfreie Korn-<br />

verteilung im gesamten Querschnitt<br />

zeigten. Im Bereich des Gelenkhalses war<br />

der Beton vollständig <strong>in</strong>takt, e<strong>in</strong>e Fuge<br />

oder gar e<strong>in</strong> Riss durch e<strong>in</strong> Absetzen des<br />

Frischbetons war nicht sichtbar.<br />

Umlaufend um den gesamten Gelenkhals<br />

war ebenfalls an ke<strong>in</strong>er Stelle e<strong>in</strong><br />

Riss sichtbar. Der Beton wies überall die<br />

angestrebte Verdichtung auf, auch unter-<br />

halb der oberflächennahen Bewehrungsstäbe.<br />

Nach dem Abreißen und Abheben<br />

des oberen Gelenkblocks mittels hydrau-<br />

lischer Pressen als Simulation des späte-<br />

ren Bauwerksaustausches wurde die<br />

Bruchfläche des Gelenkhalses <strong>in</strong> Augen-<br />

sche<strong>in</strong> genommen. Die Betonqualität<br />

war dort nicht weniger e<strong>in</strong>wandfrei,<br />

Nester oder Hohlstellen waren nicht<br />

erkennbar. Der Bruch verlief teilweise<br />

nicht an der schmalsten Betonstelle,<br />

sondern abschnittsweise bis zur unteren<br />

bzw. oberen Bewehrung, was wiederum<br />

auf e<strong>in</strong>e <strong>in</strong>takte Betonzugfestigkeit im<br />

Gelenkhalsbereich schließen lässt.<br />

22 Gelenkhalsfläche des Probekörpers<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

20 Betongelenk <strong>in</strong> Achse 100<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

Das Betonieren der beiden endgültigen<br />

Betongelenke vollzog sich dank der guten<br />

Vorbereitung und dem hervorragend<br />

e<strong>in</strong>gespielten Team von Gerdum u. Breuer<br />

genauso problemlos wie bei dem Probe-<br />

gelenk. Dies wurde von Prof. Steffen Marx,<br />

der die Arbeiten am Betongelenk im<br />

Auftrag des Eisenbahn-Bundesamtes<br />

wissenschaftlich begleitet hat, vorbehaltlos<br />

<strong>in</strong> se<strong>in</strong>em Schlussbericht [6] bestätigt.<br />

Damit ist gewährleistet, dass<br />

dem Bauherrn e<strong>in</strong> e<strong>in</strong>wandfreies, robus-<br />

tes und dauerhaftes Bauwerk noch 2011<br />

übergeben werden kann.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. Knut Bock<br />

K<strong>in</strong>kel + Partner, Gesellschaft<br />

Beratender Ingenieure mbH,<br />

Neu-Isenburg<br />

23 Ungestörtes Betongefüge am Gelenkhals<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH


Literatur<br />

[1] Leonhardt, F.: Vorlesungen über Massivbau,<br />

Teil 2. 3. A., Berl<strong>in</strong> 1986.<br />

[2] Mönn<strong>in</strong>g E.; Netzel, D.: Zur Bemessung von<br />

Betongelenken; <strong>in</strong>: Bau<strong>in</strong>genieur (44), Heft<br />

12, 1969, S. 433–439.<br />

[3] Technische Mitteilung TM 2007-1016<br />

I.NVT(K) der Deutsche Bahn AG vom<br />

<strong>11.</strong>04.2007.<br />

[4] Marx, S.; Schacht, G.: Gelenke im Massivbau;<br />

<strong>in</strong>: Beton- und Stahlbetonbau (105), Heft 1,<br />

2010, S. 27–35.<br />

[5] Marx, S.: Gutachterliche Stellungnahme zu<br />

den Berechnungsannahmen bei Betongelenken,<br />

EÜ Weißenbrunn a. F., für das Eisenbahn-<br />

Bundesamt, 30.01.2009.<br />

[6] Marx, S.: Abschlussbericht, Gutachterliche<br />

Begleitung der Herstellung der Betongelenke,<br />

EÜ Weißenbrunn a. F., für das Eisenbahn-<br />

Bundesamt, 24.03.2010.<br />

Bauherr<br />

DB Netz AG, Berl<strong>in</strong><br />

Auftraggeber<br />

DB ProjektBau GmbH, Erfurt<br />

Entwurf<br />

Obermeyer Planen + Beraten GmbH, München<br />

Ausführungsplanung<br />

K<strong>in</strong>kel + Partner, Gesellschaft Beratender<br />

Ingenieure mbH, Neu-Isenburg<br />

Prüf<strong>in</strong>genieur<br />

Dr.-Ing. Bernd Brandt, Nürnberg<br />

Bauausführung<br />

Gerdum u. Breuer Bauunternehmen GmbH,<br />

Fuldabrück<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

24 25 Errichtung<br />

des Rahmenbauwerks<br />

© K<strong>in</strong>kel + Partner GmbH<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

73


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Herstellung und Montage des Stahlüberbaus<br />

Neubau der Brücke über die IJssel bei Zwolle<br />

von Norbert Duczek<br />

Im Juli 2008 erhielt die Firma Max<br />

Bögl Nederland BV den Auftrag für<br />

Fertigung, Lieferung, Montage und<br />

Korrosionsschutz des Stahlüber-<br />

baus der Brug over die IJssel bei<br />

Zwolle, Niederlande. Die Brücke ist<br />

Teil der »Hanzelijn«, e<strong>in</strong>er 50 km<br />

langen Neubaustrecke für den<br />

Schienenverkehr zwischen Zwolle<br />

und Lelystad, und ersetzt e<strong>in</strong> be-<br />

stehendes Bauwerk, das nach<br />

Inbetriebnahme der im September<br />

2010 fertiggestellten Brücke<br />

abgebrochen wird.<br />

1 E<strong>in</strong>leitung<br />

Die »Hanzelijn« ist e<strong>in</strong>e 50 km lange<br />

Neubaustrecke für den Schienenverkehr<br />

zwischen den beiden Städten Zwolle und<br />

Lelystad, die westlich von Zwolle mittels<br />

e<strong>in</strong>er zweigleisigen Überführung die<br />

IJssel überw<strong>in</strong>det. Das im September<br />

2010 fertiggestellte Bauwerk bef<strong>in</strong>det<br />

sich ca. 40–50 m südlich der vorhandenen<br />

Eisenbahnbrücke, die erst nach Inbe-<br />

triebnahme der neuen Flussquerung im<br />

Frühjahr 2011 abgebrochen wird.<br />

3 Übersichtsplan<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

74 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

1 2 Grundriss und Längsschnitt<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

Beide Widerlager s<strong>in</strong>d im Bereich der<br />

Deiche angeordnet, so dass sich e<strong>in</strong>e<br />

Bauwerkslänge von ca. 1 km ergibt. Die<br />

Hauptspannweite über der Schifffahrtsr<strong>in</strong>ne<br />

der IJssel beträgt 150 m, außerdem<br />

musste e<strong>in</strong>e lichte Durchfahrtshöhe von<br />

9,10 m über dem höchsten schiffbaren<br />

Wasserstand e<strong>in</strong>gehalten werden. Der<br />

neue Überbau liegt damit ca. 7 m höher<br />

als die bestehende Brücke und ermöglicht<br />

zukünftig auch bei Hochwasser e<strong>in</strong>e<br />

ungeh<strong>in</strong>derte Schifffahrt auf der IJssel.<br />

2 Stahlkonstruktion<br />

Die Stahlkonstruktion des <strong>Brückenbau</strong>werks<br />

weist folgende Kenndaten auf:<br />

– Gesamtlänge der Brücke: 926 m,<br />

– Länge der Vorlandbrücke Zwolle: 508 m,<br />

– Länge der Vorlandbrücke Hattem:<br />

268 m,<br />

– Spannweite der Strombrücke: 150 m,<br />

– Querschnittsbreite der Hauptbrücke:<br />

13,90–17,88 m,<br />

– Gesamtbreite des Brückenquer<br />

schnitts: 19,66–23,64 m,<br />

– Gesamtgewicht der Stahlkonstruktion:<br />

9.200 t.<br />

– Beschichtungsfläche: 70.000 m 2<br />

Im Grundriss ist die Gradiente von Achse<br />

A am Widerlager West bis zur Achse I <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>er Geraden und dann von Achse I bis<br />

Achse U am Widerlager Ost <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er<br />

Klothoide trassiert. Die Längsneigung<br />

der Vorlandbrücken beträgt 1,56 % zu<br />

den Widerlagern h<strong>in</strong>, der Hochpunkt liegt<br />

<strong>in</strong> Achse H und damit <strong>in</strong> Flussfeldmitte.


4 Regelquerschnitt der Brücke im Flussbereich<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

Die Tragkonstruktion besteht aus zwei<br />

Hauptträgern <strong>in</strong> Brückenlängsrichtung,<br />

die <strong>in</strong> regelmäßigen Abständen mit<br />

Querträgern verschweißt s<strong>in</strong>d. Die als<br />

Hohlkästen ausgebildeten Hauptträger<br />

haben e<strong>in</strong>en veränderlichen Querschnitt:<br />

Die Breite variiert um 2.000 mm, wobei<br />

die Bauhöhe von 2,63 m mit Ausnahme<br />

des westlichen Endfelds konstant ist.<br />

Die maximale Querschnittsbreite von<br />

4.236 mm bef<strong>in</strong>det sich <strong>in</strong> Achse H,<br />

das heißt <strong>in</strong> Flussmitte der Hauptüberspannung.<br />

Darüber h<strong>in</strong>aus bleiben die<br />

nachfolgend aufgeführten Geometrievorgaben<br />

der Hauptträger über die<br />

gesamte Brückenlänge gleich:<br />

– Die Obergurte s<strong>in</strong>d mit 1° gegen die<br />

Waagrechte zur Brückenmitte h<strong>in</strong><br />

geneigt.<br />

– Die Untergurte verfügen über e<strong>in</strong>e<br />

Neigung von 6,50° gegen die Waagrechte,<br />

ebenfalls zur Brückenmitte h<strong>in</strong>.<br />

– Die Innenstege der Hohlkästen s<strong>in</strong>d<br />

senkrecht.<br />

– Die Außenstege s<strong>in</strong>d mit 10° gegen<br />

die Senkrechte geneigt.<br />

Im westlichen Endfeld zwischen Achse<br />

A und Achse B wurde zusätzlich e<strong>in</strong><br />

Mittellängsträger vorgesehen, da sich<br />

der Brückenquerschnitt hier aufweitet<br />

und die Bauhöhe der Hauptträger redu-<br />

ziert werden musste, um das Lichtraumprofil<br />

für den Straßenverkehr auf dem<br />

Geldersedijk e<strong>in</strong>zuhalten.<br />

Bei den Querträgern handelt es sich im<br />

Regelfall um Doppel-I-Träger mit verän-<br />

derlichen Flanschbreiten, deren Abstand<br />

<strong>in</strong> Brückenlängsrichtung 3.333 mm<br />

misst. Zwischen Achse A und Achse E ist<br />

die Länge der Querträger aufgrund der<br />

Querschnittsaufweitung veränderlich.<br />

In diesem Abschnitt der Brücke teilt<br />

sich die von Zwolle kommende Eisenbahnstrecke<br />

<strong>in</strong> die »Hanzelijn« und die<br />

»Veluwelijn«. Von Achse E bis zum Wider-<br />

lager Ost <strong>in</strong> Achse U ist der lichte Ab-<br />

stand zwischen den Hauptträgerstegen<br />

wiederum konstant und somit auch die<br />

Länge der Querträger.<br />

5 Rad- und Fußweg mit südlichem Hauptträger<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

Das Bogenfachwerk spannt von Achse F<br />

bis Achse J, die Fachwerkscheiben s<strong>in</strong>d<br />

mit 10° gegen die Vertikale zur Brückenmitte<br />

h<strong>in</strong> geneigt und nicht mite<strong>in</strong>ander<br />

verbunden.<br />

Am südlichen Hauptträger ist der 5,76 m<br />

auskragende Fuß- und Radweg mittels<br />

Konsolen angeschweißt, deren Abstand<br />

sich auf ca. 10 m beläuft.<br />

Die Fahrbahn der Hauptbrücke setzt sich<br />

aus Halbfertigteilplatten und Ortbeton<br />

zusammen, die Gleise liegen auf e<strong>in</strong>em<br />

Schotterbett. Im Bereich des Rad- und<br />

Fußweges wurden Fertigteile verlegt<br />

und die Fugen zwischen den Elementen<br />

vergossen.<br />

Der Festpunkt der Brücke ist am (west-<br />

lichen) Widerlager <strong>in</strong> Achse A, dazu wur-<br />

de der Stahlüberbau im Widerlager e<strong>in</strong>-<br />

betoniert. Diese Festpunktanordnung<br />

war erforderlich, da im Widerlagerbereich<br />

Weichen vorgesehen s<strong>in</strong>d und<br />

zusätzliche Längsbewegungen aus dem<br />

Überbau durch die Schienenkonstruktion<br />

nicht aufgenommen werden können. Für<br />

alle übrigen Achsen kamen Kalottenlager<br />

zur Ausführung, wobei deren E<strong>in</strong>bau<br />

durch die wechselnden Festpunkte be-<br />

sondere Aufmerksamkeit bed<strong>in</strong>gte. Die<br />

Brücke besitzt e<strong>in</strong>e Tangentiallagerung.<br />

Die nördlichen Lager s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> Querrichtung<br />

fest – im Gegensatz zu den süd-<br />

lichen, die allseitig beweglich konzipiert<br />

wurden.<br />

3 Zeitablauf<br />

Die Werkstattplanung für den Stahlüberbau<br />

begann im September 2008 und<br />

wurde nach nur zehn Monaten abgeschlossen.<br />

Die äußerst anspruchsvolle<br />

Überbaugeometrie wurde vollständig <strong>in</strong><br />

3-D konstruiert, die Geometrie zudem<br />

mit e<strong>in</strong>em zweiten völlig unabhängigen<br />

3-D-Modell überprüft.<br />

Die Montageplanung für den Stahlüberbau<br />

erfolgte parallel zur Werkstattplanung<br />

und zur Fertigung der Stahlkonstruktion<br />

im technischen Büro der Firma<br />

Max Bögl. Im Zeitraum von Januar 2009<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

bis Februar 2010 wurde die gesamte<br />

Stahlkonstruktion gefertigt.<br />

Von April 2009 bis August 2010 wurden<br />

die Montage- und Korrosionsschutzarbeiten<br />

ausgeführt, wobei das Mittelteil<br />

der Hauptüberspannung Anfang Mai<br />

2010 an lediglich zwei Tagen e<strong>in</strong>geschwommen<br />

und mittels Litzen <strong>in</strong><br />

Position gehoben wurde.<br />

4 Fertigung im Werk<br />

Die Fertigung der Stahlkonstruktion von<br />

<strong>in</strong>sgesamt 9.200 t Gewicht erfolgte<br />

ausschließlich am Hauptsitz der Firma<br />

Max Bögl <strong>in</strong> Neumarkt <strong>in</strong> der Oberpfalz,<br />

hier wurden Blechdicken bis zu 90 mm<br />

verarbeitet.<br />

Die Werksfertigung umfasste folgende<br />

Stahlbauteile:<br />

– 64 Hauptträger aus Hohlkästen mit<br />

e<strong>in</strong>em maximalen Stückgewicht von<br />

150 t und e<strong>in</strong>er Länge bis zu 40 m,<br />

– 288 Querträger mit unterschiedlichen<br />

Längen und veränderlicher Querschnittsgeometrie,<br />

– 46 Fuß- bzw. Radwegelemente mit<br />

e<strong>in</strong>em Stückgewicht von jeweils ca.<br />

20 t und e<strong>in</strong>er Länge von 20 m,<br />

– 20 Bogensegmente (Obergurte für das<br />

Bogenfachwerk) mit e<strong>in</strong>em Gewicht<br />

bis zu 90 t und e<strong>in</strong>er Länge von<br />

maximal 30 m,<br />

– 24 Diagonalen mit e<strong>in</strong>em maximalen<br />

Stückgewicht bis zu 35 t und e<strong>in</strong>er<br />

Länge von maximal 20 m.<br />

Aufgrund der äußerst komplizierten Geometrie<br />

wurden die Hauptträger, Diago-<br />

nalen und Bogensegmente für das Fach-<br />

werk <strong>in</strong> Neumarkt vormontiert, um die<br />

notwendige Passgenauigkeit bei der<br />

Montage auf der Baustelle zu gewährleisten.<br />

6 Werksfertigung der Hauptträger<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

75


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

5 Transport auf die Baustelle<br />

Die gesamte Logistik e<strong>in</strong>schließlich<br />

Beantragung der Genehmigungen für<br />

die Schwertransporte <strong>in</strong> Deutschland<br />

und <strong>in</strong> den Niederlanden wurden von der<br />

Max Bögl Transport & Geräte GmbH<br />

abgewickelt.<br />

Der Transport von »kle<strong>in</strong>en« Bauteilen,<br />

wie Querträgern etc., erfolgte zum Teil<br />

mit Lastkraftwagen von Neumarkt zur<br />

680 km entfernten Baustelle nach<br />

Zwolle.<br />

76 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

7 Transport zur Schiffsverladestelle<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

9 Ausschnitt aus dem Montageablaufplan<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

Die »großen« Bauteile, wie Hauptträger,<br />

Bogensegmente, Diagonalen, Rad-und<br />

Fußwege, wurden mit firmeneigenen<br />

Lkws zur Schiffsverladestelle <strong>in</strong> der Nähe<br />

des Firmensitzes am Ma<strong>in</strong>-Donau-Kanal<br />

gefahren und dann mithilfe von Auto-<br />

kranen <strong>in</strong> B<strong>in</strong>nenschiffe verladen: Mit<br />

jeder der acht Schiffsladungen wurden<br />

bis zu 1.000 t umweltfreundlich und<br />

zuverlässig <strong>in</strong>nerhalb von e<strong>in</strong>er Woche<br />

nach Zwolle befördert, im dortigen Hafen<br />

8 Verschiffung der Stahlkonstruktion<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

wiederum auf Schwertransporter umge-<br />

laden und auf die Baustelle gebracht.<br />

Aufgrund der Platzverhältnisse vor Ort<br />

mussten bereits beim Beladen der Schiffe<br />

der spätere Transport zur Baustelle und<br />

die Zwischenlagerung der Elemente<br />

beachtet werden, was e<strong>in</strong>e detaillierte<br />

Abstimmung aller Beteiligten erforderlich<br />

machte.


10 11 Fertigung des E<strong>in</strong>schwimmteils<br />

auf der Vormontagefläche<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

6 Montage der Stahlkonstruktion<br />

Die Hauptträger der Vorlandbereiche<br />

wurden mittels Hubmontage auf den<br />

Pfeilern platziert, wobei die Vorlandbrücke<br />

Hattem planmäßig um 100 mm<br />

<strong>in</strong> Richtung Westen versetzt abgelegt<br />

wurde, da man für den späteren Litzen-<br />

hub des E<strong>in</strong>schwimmteils Raum benö-<br />

tigte. Sie wurden dann untere<strong>in</strong>ander<br />

verschlossert und durch Querträger <strong>in</strong><br />

den Auflagerachsen ausgesteift, jeder<br />

Vorlandbereich hatte während dieses<br />

Vorgangs e<strong>in</strong>en temporären Festpunkt.<br />

Danach erfolgten die Montage der Quer-<br />

träger sowie das Verschweißen der Haupt-<br />

trägerstöße und Querträgeranschlüsse.<br />

In e<strong>in</strong>er nächsten Phase wurden der<br />

30 mm überhöht hergestellte Überbau<br />

auf die Sollhöhe abgesenkt und die<br />

Brückenlager an die werksmäßig ange-<br />

brachten Keilplatten angeschraubt und<br />

aktiviert. Um jegliche Montageunterstützungen<br />

zu vermeiden, wurden die Fuß-<br />

und Radwegelemente nun mittels Ver-<br />

schlosserungen an den südlichen Haupt-<br />

trägern angebaut und verschweißt.<br />

Aufgrund der Vormontage des Bogenfachwerks<br />

<strong>in</strong> der Werkstatt und der pass-<br />

genauen Fertigung der Verb<strong>in</strong>dungsbleche<br />

war die Montage der Diagona-<br />

len und Bogensegmente ebenfalls nur<br />

mittels Verschlosserungen realisierbar,<br />

was wiederum den Verzicht auf Hilfs-<br />

unterstützungen ermöglichte. Diagonalen<br />

und Bogensegmente wurden über<br />

Koord<strong>in</strong>aten (x-, y- und z-Werte) e<strong>in</strong>ge-<br />

messen und ausgerichtet. Das Bogenmittelteil<br />

mit e<strong>in</strong>er Gesamttonnage von<br />

2.200 t wurde auf der Vorlandseite<br />

Zwolle auf 2,50 m hohen Hilfsunterstützungen<br />

hochwassersicher, also oberhalb<br />

von NAP 4,00 m vormontiert, um den<br />

Abfluss der IJssel bei Hochwasser durch<br />

die Baumaßnahme nicht zusätzlich zu<br />

bee<strong>in</strong>trächtigen.<br />

Nach dem kompletten Verschweißen<br />

aller Haupt- und Querträger, Diagonalen<br />

und Bogensegmente des Mittelstücks<br />

wurden die Hilfsunterstützungen ent-<br />

fernt. Dies war statisch erforderlich,<br />

damit sich die Verformung aus Eigengewicht<br />

e<strong>in</strong>stellen konnte. Das Mittelstück<br />

wurde <strong>in</strong> der Zeit lediglich an den Enden<br />

der Hauptträger unterstützt. Die Auf-<br />

lagerpunkte waren statisch gleichbedeutend<br />

mit den Anschlagpunkten für<br />

den Litzenhub. Außerdem wurde das<br />

Mittelstück mit beidseitig 200 mm<br />

Überlänge gefertigt, so dass sich nach<br />

dem Entfernen der Hilfsunterstützung<br />

die Geometrie der Vorlandbrücken auf<br />

das E<strong>in</strong>schwimmteil übertragen ließ<br />

und die verbleibenden Überlängen abge-<br />

trennt werden mussten. Die Montage der<br />

Fuß- und Radwegelemente sowie das<br />

Abtrennen der Überlängen waren die<br />

letzten Arbeitsschritte vor dem E<strong>in</strong>fahren<br />

des Mittelstücks.<br />

Nun wurde das Mittelstück von sogenannten<br />

Self-propelled Modular Trans-<br />

porters (SPMTs) aufgenommen und<br />

zunächst um ca. 6 m nach Süden (Brückenquerrichtung)<br />

verfahren, so dass das<br />

Verfahren der Brücke <strong>in</strong> Längsrichtung<br />

und das Auffahren der SPMTs auf die<br />

Pontons erfolgen konnten. Nach dem<br />

vollständigen Auffahren der SPMTs auf<br />

die beiden Pontons begann der E<strong>in</strong>-<br />

schwimmvorgang. Dazu hatte man das<br />

134 m lange Mittelstück ca. 20 m flussabwärts<br />

unter die vorbereiteten An-<br />

schlagpunkte zu manövrieren, die Seil-<br />

kräfte aus den Pontons wurden dabei<br />

<strong>in</strong> Anker im Flussbett der IJssel bzw. <strong>in</strong><br />

zusätzliche Festpunkte <strong>in</strong> Ufernähe<br />

abgetragen.<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Nach dem E<strong>in</strong>schwimmen wurden die<br />

Litzenanker (4 x 2 Anschlagpunkte) angeschlagen<br />

und das 2.200 t schwere<br />

E<strong>in</strong>schwimmteil mit den computergesteuerten<br />

Litzenhebern angehoben,<br />

begleitet von e<strong>in</strong>er vermessungstechnischen<br />

Überwachung, um e<strong>in</strong>en gleichmäßigen<br />

Hubvorgang zu gewährleisten.<br />

In der Phase war die Bauwerkstemperatur<br />

von großer Bedeutung, da theoretisch<br />

<strong>in</strong>sgesamt 100 mm Luftspalt bei 10 °C<br />

beiderseits des E<strong>in</strong>schwimmteils vorhan-<br />

den waren: Dieser Luftspalt wurde durch<br />

die Temperaturausdehnung des Mittel-<br />

stücks und der beiden Vorlandbrücken<br />

bei Bauwerkstemperaturen über 10 °C<br />

verr<strong>in</strong>gert. Der maßgebende Abstand<br />

der Vorlandbrücken bis zum zeitlichen<br />

Festpunkt betrug <strong>in</strong> dieser Phase bis zu<br />

135 m je Seite.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

77


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

12 E<strong>in</strong>schwimmvorgang und Litzenhub<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

Nach dem Litzenhub <strong>in</strong> Endposition<br />

wurde das E<strong>in</strong>schwimmteil mit den<br />

Vorlandbereichen verbunden und die um<br />

100 mm versetzt montierte Vorlandbrücke<br />

Hattem herangeschoben. Der Längs-<br />

verschub für den westlichen Vorlandbereich<br />

erfolgte vom Widerlager Achse A<br />

aus durch Hydraulikzyl<strong>in</strong>der mit e<strong>in</strong>er<br />

Schubkraft von 4.000 kN. Sobald das<br />

Mittelstück kraftschlüssig mit den Vor-<br />

landbrücken verschweißt war, wurde die<br />

gesamte Konstruktion durch e<strong>in</strong>en<br />

Festpunkt auf der Seite Zwolle gesichert,<br />

gleichzeitig waren alle weiteren tempo-<br />

rären Festpunkte aufzulösen, um unplan-<br />

mäßige Zwangskräfte zu vermeiden.<br />

13 E<strong>in</strong>heben des Mittelstücks<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

78 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Nach dem kompletten Verschweißen der<br />

Brücke wurde der Festpunkt nach Achse<br />

A, dem endgültigen Festpunkt am west-<br />

lichen Widerlager, umgesetzt. Da hierbei<br />

die Bauwerkstemperatur abermals von<br />

Bedeutung war, mussten die Verschiebewege<br />

der Brückenlager erneut überprüft<br />

und die Lage des Überbaus durch e<strong>in</strong>en<br />

Längsverschub ausgerichtet werden:<br />

Zur Ausrichtung des Überbaus waren<br />

ca. 15.000 t (Stahlkonstruktion und<br />

Betonfahrbahn) zu bewegen.<br />

9 Schlusswort<br />

Bei der Brug over de IJssel handelt es sich<br />

um e<strong>in</strong> technisch höchst anspruchsvolles<br />

Bauwerk, das <strong>in</strong> gestalterischer H<strong>in</strong>sicht<br />

als sehr gelungen bezeichnet werden<br />

darf. Die im September 2010 vollendete<br />

Eisenbahnbrücke fügt sich nun harmonisch<br />

<strong>in</strong> die Naturlandschaft des Flusses<br />

e<strong>in</strong>. Dies ist auch aus den Reaktionen der<br />

zahllosen Interessierten, die den Baufort-<br />

schritt teilweise Tag für Tag begleitet<br />

haben, zu entnehmen.<br />

Nicht selten haben die Zaungäste sich<br />

geöffnet und zugegeben, dass sie e<strong>in</strong>e<br />

Tunnellösung an der Stelle favorisiert<br />

hatten und Gegner der geplanten<br />

Brug over de IJssel waren. Im Laufe der<br />

Bauarbeiten hat sich ihre Me<strong>in</strong>ung je-<br />

doch geändert und sie waren stolz, die<br />

Errichtung dieser bee<strong>in</strong>druckenden<br />

Konstruktion verfolgen zu dürfen. Durch<br />

diverse Veranstaltungen ist es dem Bau-<br />

herrn ProRail gelungen, die Bevölkerung<br />

an der Entstehung der Brug over de IJssel<br />

teilhaben zu lassen und die Bürger für<br />

das Projekt zu gew<strong>in</strong>nen.<br />

So ansprechend die Brug over de IJssel<br />

ist, so herausfordernd waren die Um-<br />

stände während der Fertigung und<br />

Montage. Alle Beteiligten hatten kompli-<br />

zierte technische und organisatorische<br />

Aufgaben zu bewältigen, so musste die<br />

Montage aufgrund von starken W<strong>in</strong>den<br />

und mehrmaligen Überflutungen der<br />

Vorlandbereiche unterbrochen werden.<br />

H<strong>in</strong>zu kamen e<strong>in</strong> kalter W<strong>in</strong>ter mit viel<br />

Schnee, der die Realisierung des Stahl-<br />

baus äußerst schwierig machte, und<br />

e<strong>in</strong> erbarmungsloser Term<strong>in</strong>plan. Nicht<br />

unterschätzt werden sollte auch, dass<br />

die Brücke <strong>in</strong> unserem Nachbarland, den<br />

Niederlanden, ausgeführt wurde und<br />

hier durch Sprache und Arbeitsweise e<strong>in</strong><br />

Lernprozess für uns als Ausländer not-<br />

wendig war.


Nur durch das Zusammenwirken aller<br />

Beteiligten ist es letztendlich gelungen,<br />

dieses sehr ambitionierte Projekt term<strong>in</strong>-<br />

gerecht, <strong>in</strong> der vere<strong>in</strong>barten Qualität und<br />

unfallfrei zu erstellen. An dieser Stelle sei<br />

daher allen, die am Bau der Brug over de<br />

IJssel mitgewirkt haben, für ihren E<strong>in</strong>satz<br />

herzlich gedankt.<br />

Autor:<br />

Dipl.- Ing. Norbert Duczek<br />

Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG,<br />

Niederlassung Köln<br />

Bauherr<br />

ProRail B.V., Utrecht, Niederlande<br />

Entwurf<br />

Quist W<strong>in</strong>termans Architekten B.V. Rotterdam,<br />

Niederlande<br />

Tragwerksplanung<br />

Ingenieurscomb<strong>in</strong>atie ABT – SSF v.o.f., Arnheim,<br />

Niederlande<br />

Bauausführung<br />

Bouwcomb<strong>in</strong>atie Well<strong>in</strong>g – Zübl<strong>in</strong> v.o.f., Zwolle,<br />

Niederlande<br />

Auftragnehmer Stahlbau<br />

Max Bögl Nederland BV, Amsterdam, Niederlande<br />

14 Fertiggestellte Brücke über die IJssel<br />

© Max Bögl Nederland BV<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

79


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

Aufgaben und ausgeführte Beispiele<br />

Ertüchtigung von Großbrücken<br />

von Volkhard Angelmaier<br />

Der Instandsetzung und Unter-<br />

haltung von Ingenieurbauwerken<br />

kommt <strong>in</strong>sbesondere im Infrastrukturbereich<br />

e<strong>in</strong>e immer größere<br />

Bedeutung zu. Dies macht alle<strong>in</strong><br />

schon die Anzahl von knapp 40.000<br />

<strong>Brückenbau</strong>werken an Bundesfernstraßen<br />

deutlich, deren Funktionstüchtigkeit<br />

zw<strong>in</strong>gende Voraussetzung<br />

für die Mobilität unserer<br />

modernen Gesellschaft ist. Nach<br />

dem erfolgreichen Neu- und Ausbau<br />

des Straßennetzes <strong>in</strong> den neuen<br />

Bundesländern ist deshalb jetzt die<br />

Ertüchtigung des Bestandes <strong>in</strong> den<br />

alten Bundesländern die nächste<br />

große Herausforderung für die<br />

Zukunft.<br />

1 Aufgabenstellung<br />

Im Mittelpunkt der Beschäftigung mit<br />

Fragen der Bauwerksertüchtigung steht<br />

immer e<strong>in</strong>e ganzheitliche Betrachtungsweise.<br />

Sie beg<strong>in</strong>nt mit der Bewertung der<br />

aktuellen Beschaffenheit der Bauwerke<br />

und führt über e<strong>in</strong>e planerische Ause<strong>in</strong>-<br />

andersetzung mit dem Bestand zu e<strong>in</strong>er<br />

entsprechenden bautechnischen Über-<br />

legung für die erforderlich werdenden<br />

Maßnahmen.<br />

Es ist somit das gesamte Leistungs-<br />

spektrum des Ingenieurberufes von der<br />

Begutachtung und Bewertung bis h<strong>in</strong><br />

zur sach- und fachgerechten Realisierung<br />

gefragt, wobei auf dieser Wegstrecke der<br />

planerischen Tätigkeit e<strong>in</strong>e zentrale<br />

Bedeutung zukommt.<br />

2 Umsetzung<br />

2.1 Konzeptioneller Ansatz<br />

Beim Planen im und mit dem Bestand ist<br />

e<strong>in</strong>e enge Verzahnung von<br />

– Begutachtung,<br />

– Bewertung,<br />

– Planung und Prüfung sowie<br />

– Überwachung und Abnahme<br />

unerlässlich.<br />

80 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Bestand nach Fläche und Bauarten (Stand: 31.12.3008)<br />

1 Brücken an Bundesfernstraßen<br />

© Bundesm<strong>in</strong>isterium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung<br />

Ob im konkreten E<strong>in</strong>zelfall diese<br />

Tätigkeitsprofile von e<strong>in</strong>er Seite, zum<br />

Beispiel von entsprechend leistungsfähigen<br />

Ingenieurbüros, ganzheitlich<br />

abgedeckt werden oder <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er<br />

Aufgabenteilung gewährleistet s<strong>in</strong>d,<br />

hängt von den jeweiligen Randbed<strong>in</strong>gungen<br />

ab und ist nicht per se entscheidend<br />

für den Erfolg.<br />

Sehr wohl entscheidend ist allerd<strong>in</strong>gs,<br />

dass jeder, der sich mit Instandsetzungsmaßnahmen<br />

beschäftigt, bestrebt se<strong>in</strong><br />

muss, das gesamte Leistungsspektrum<br />

adäquat zu erfüllen: E<strong>in</strong>e Ertüchtigungsplanung<br />

ohne Kenntnisse auf dem Ge-<br />

biet der Bauwerksprüfung und -bewertung<br />

ist ebenso wenig vorstellbar wie<br />

e<strong>in</strong>e qualifizierte Überwachung vor Ort<br />

ohne Kenntnis der gegenüber Neukonzeptionen<br />

oftmals deutlich differenzierteren<br />

und sensibleren Planungsparameter.<br />

2 Hauptprüfung nach DIN 1076: Neckarbrücke Weit<strong>in</strong>gen<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

2.2 Begutachtung und Bewertung<br />

E<strong>in</strong> entscheidender Vorteil von Ingenieurbauwerken<br />

im Zuständigkeitsbereich der<br />

öffentlichen Hand liegt sicherlich dar<strong>in</strong>,<br />

dass solche Bauwerke auch nach Fertig-<br />

stellung e<strong>in</strong>e planmäßige Betreuung und<br />

Überwachung erfahren, zum Beispiel <strong>in</strong><br />

Form von Haupt- und Zwischenprüfungen<br />

nach DIN 1076, Sonderprüfungen<br />

(aus gegebenem Anlass) und Ähnlichem.<br />

Prüfberichte mit den Ergebnissen der<br />

Begutachtung fließen hier als Fortschreibung<br />

direkt <strong>in</strong> die Bauwerkserfassung<br />

e<strong>in</strong> und bilden so e<strong>in</strong>e ausgezeichnete<br />

Bewertungsgrundlage für die weiteren<br />

Planungsschritte. Dass die Vorzüge<br />

dieses bewährten Qualitätssicherungssystems<br />

immer mehr auch von privaten<br />

Investoren und Bauherren erkannt wer-<br />

den, zeigen die entsprechenden Bestre-<br />

bungen zur Nachahmung <strong>in</strong> der »freien<br />

Wirtschaft«.


3 Talbrücke W<strong>in</strong>delbach an der BAB A 45<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Untersuchungen außerhalb der Rout<strong>in</strong>e<br />

ergeben sich zwangsläufig bei akuten<br />

Anlässen, wie etwa bei der W<strong>in</strong>delbachtalbrücke<br />

im Zuge der A 45, wo zum<br />

Jahreswechsel 2008/2009 Belagschäden<br />

auftraten, die ihre Ursache <strong>in</strong> gerissenen<br />

Koppel- bzw. Kont<strong>in</strong>uitätsspanngliedern<br />

der <strong>in</strong> den 1960er Jahren durchaus noch<br />

e<strong>in</strong>gesetzten »Federplatten« zwischen<br />

den Fertigteilfugen hatten.<br />

Unabhängig von der Veranlassung ist<br />

es wichtig, bei der Schadenserkennung<br />

unverzüglich die Ursache zu klären,<br />

wofür <strong>in</strong> aller Regel e<strong>in</strong>e entsprechende<br />

Planungskompetenz von Vorteil ist.<br />

2.3 Planung und Prüfung<br />

E<strong>in</strong>e grundsätzliche Unterscheidung<br />

ergibt sich zwischen der »klassischen<br />

Instandsetzung« und der »technischen<br />

Instandsetzung«. Während bei Ersterer<br />

Fragen wie Beton<strong>in</strong>standsetzung, Er-<br />

neuerung der Abdichtung, Kappen sowie<br />

Beläge etc. im Vordergrund stehen, ist<br />

die »technische Instandsetzung« stärker<br />

durch die Beschäftigung mit statischkonstruktiven<br />

Problemstellungen ge-<br />

prägt. Dabei werden eigenständige<br />

Berechnungen durchgeführt, deren<br />

Ergebnisse <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em ersten Schritt <strong>in</strong><br />

möglichst breit angelegte Machbarkeitsuntersuchungen<br />

e<strong>in</strong>fließen, die zusammen<br />

mit e<strong>in</strong>er abschließenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung<br />

die Basis für<br />

die Bauherrenentscheidung bilden, ob<br />

e<strong>in</strong>e Ertüchtigung noch s<strong>in</strong>nvoll ist oder<br />

doch e<strong>in</strong> Ersatzneubau erforderlich wird.<br />

Mit der Entscheidung für e<strong>in</strong>e Instandsetzung<br />

werden dann die üblichen<br />

(Planungs-)Leistungen von der Vorplanung<br />

bis zur Ausschreibung ausgelöst.<br />

Im Unterschied zu Neuplanungen ver-<br />

bleiben allerd<strong>in</strong>gs die Leistungsphasen<br />

4 und 5 (Genehmigungs- und Ausführungsplanung)<br />

im Normalfall beim<br />

entwerfenden Büro.<br />

4 Neckartalübergang an der BAB A 6 bei Heilbronn<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

Die Erfahrungen haben gezeigt, dass<br />

e<strong>in</strong>e Trennung zwischen Entwurfs- und<br />

Detailplanung nicht s<strong>in</strong>nvoll ist, da die<br />

Ergebnisse im Gegensatz zum »Planen<br />

auf der grünen Wiese« aufgrund der<br />

deutlich komplexeren Aufgabenstel-<br />

lung – oftmals s<strong>in</strong>d ke<strong>in</strong>e Lösungen »von<br />

der Stange« möglich, sondern maßgeschneiderte<br />

Ansätze erforderlich – sehr<br />

viel »verzahnter« generiert werden<br />

müssen und bei e<strong>in</strong>er Trennung zu viel<br />

H<strong>in</strong>tergrundwissen verloren g<strong>in</strong>ge.<br />

Dass die »technische Instandsetzung«<br />

mit geprüften Unterlagen abschließt,<br />

versteht sich eigentlich von selbst – es<br />

sei lediglich darauf verwiesen, dass hier<br />

ebenso von Vorteil ist, wenn der Prüf-<br />

<strong>in</strong>genieur oder -sachverständige über<br />

entsprechende Erfahrungen bei der Aus-<br />

führungsplanung verfügt und er und<br />

se<strong>in</strong>e Mitarbeiter auch auf Wissen im<br />

Bereich der Bauwerksprüfung und<br />

-überwachung zurückgreifen können.<br />

5 Planungsphasen<br />

© Leonhardt, Andrä<br />

und Partner GmbH<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

81


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

2.4 Überwachung und Abnahme<br />

Der klassischen Bauleitung auf Seiten<br />

des Bauherrn, die sich entwicklungsgeschichtlich<br />

<strong>in</strong> die Bereiche Bauüberwachung<br />

und Bauoberleitung differenziert<br />

hat, kommt wie bei jeder (Bau-)<br />

Maßnahme e<strong>in</strong>e entscheidende Bedeu-<br />

tung zu, will man den Erfolg technisch<br />

wie wirtschaftlich sicherstellen.<br />

Die Mitarbeiter vor Ort sollten Erfahrungen<br />

unbed<strong>in</strong>gt auch <strong>in</strong> der Planung ge-<br />

sammelt haben. Sie müssen, so es die<br />

Vertragssituation zulässt, spätestens bei<br />

der Erarbeitung der Verd<strong>in</strong>gungsunterlagen<br />

<strong>in</strong> das Projekt mit e<strong>in</strong>steigen.<br />

Optimal wäre bereits e<strong>in</strong>e Involvierung<br />

im Zuge der Begutachtung und Bewertung.<br />

3 Besonderheiten am<br />

Beispiel ausgeführter Projekte<br />

3.1 Übersicht<br />

Wie dargelegt, deckt der Themenkomplex<br />

»Instandsetzung und Unterhaltung«<br />

das gesamte Leistungsspektrum<br />

des Bau<strong>in</strong>genieurs im Planungs- und<br />

Überwachungsbereich ab.<br />

Die Motivation für e<strong>in</strong>e Bauwerksertüchtigung<br />

kann dabei die unterschiedlichsten<br />

Ursachen haben:<br />

– Anhebung der allgeme<strong>in</strong>en Tragfähigkeit<br />

auf e<strong>in</strong> geändertes Belastungs-<br />

niveau (»Nachrechnung«),<br />

– Behebung akuter Schädigungen,<br />

– Behebung lokal vorhandener Defizite<br />

(»Koppelfugen«),<br />

– Vorsorge bezüglich latent vorhan-<br />

dener Schädigungen (»Spannungs-<br />

risskorrosion«),<br />

– zeitlich begrenzte Überbrückung bis<br />

zum notwendigen Ersatzneubau<br />

(»Not<strong>in</strong>standsetzung«).<br />

Die folgenden Ausführungsbeispiele<br />

sollen die <strong>in</strong> diesem Zusammenhang<br />

gesammelten Erfahrungen und<br />

Besonderheiten wiedergeben.<br />

8 Talbrücke Welkers; Bestimmung mitwirkender Breiten<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

82 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

3.2 Nachrechnung: Kochertalbrücke<br />

Für die <strong>in</strong> den 1970er Jahren geplante<br />

Großbrücke mit e<strong>in</strong>er Gesamtlänge von<br />

1.128 m und e<strong>in</strong>er maximalen Höhe von<br />

185 m über dem Kochertal ist e<strong>in</strong> e<strong>in</strong>teiliger<br />

Spannbetonquerschnitt für beide<br />

Fahrtrichtungen umgesetzt worden.<br />

In Verkennung der späteren Verkehrsentwicklung<br />

wurden bei ihrer Konzeption<br />

die Verkehrslasten gegenüber der gül-<br />

tigen DIN 1072 bewusst reduziert.<br />

Die Nachrechnung ergab nun für die<br />

Momente aus Verkehr bereits für Brücken-<br />

klasse 60 e<strong>in</strong>e Erhöhung von ca. 30 %<br />

gegenüber der Bestandsstatik. Die Defi-<br />

zite konnten zwar durch e<strong>in</strong>e genauere<br />

und gegenüber der Altstatik detailliertere<br />

Nachrechnung der Bauzustände<br />

weitestgehend wieder kompensiert<br />

werden, machten aber gleichzeitig den<br />

mittlerweile e<strong>in</strong>getretenen Paradigmenwechsel<br />

h<strong>in</strong>sichtlich »E<strong>in</strong>wirkungen aus<br />

Verkehr« deutlich.<br />

3.3 Nachrechnung: Talbrücke Welkers<br />

Bei dem ebenfalls e<strong>in</strong>teiligen Spannbetonüberbau<br />

handelt es sich um e<strong>in</strong>en<br />

sogenannten Hombergquerschnitt, der<br />

durch schmale, ausgesprochen hohe<br />

Stege und Kragarme mit sehr großen<br />

Auskragungen gekennzeichnet ist.<br />

Auch hier ergab e<strong>in</strong> genaueres rechnerisches<br />

»Nachempf<strong>in</strong>den« der Bauzustände<br />

<strong>in</strong> den Endfeldern deutliche<br />

Abweichungen von der ursprünglichen<br />

Statik – <strong>in</strong> diesem Fall allerd<strong>in</strong>gs auf der<br />

unsicheren Seite. Der letztendlich zum<br />

Ziel führende Lösungsansatz sah e<strong>in</strong>e<br />

<strong>in</strong>dividuelle und bauwerksbezogene Be-<br />

stimmung der mitwirkenden Breiten vor.<br />

6 Kochertalbrücke an der BAB A 6<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

7 Talbrücke Welkers an der BAB A 7<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH


9 Neckartalübergang bei Heilbronn; Ertüchtigungsmaßnahmen<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

3.4 Akute Schädigungen:<br />

Neckartalübergang bei Heilbronn<br />

Im Zuge e<strong>in</strong>er »klassischen Instandsetzung«<br />

für den <strong>in</strong>sgesamt 1,30 km langen,<br />

aus fünf E<strong>in</strong>zelbrücken bestehenden<br />

Neckartalübergang verursachten die<br />

bauzeitlich bed<strong>in</strong>gten e<strong>in</strong>seitigen Ver-<br />

kehrsführungen sehr große Torsionsbeanspruchungen,<br />

so dass bei den<br />

Querverbänden e<strong>in</strong>er Stahlbrücke stellen-<br />

weise die Nieten durch Abscheren ver-<br />

sagten und e<strong>in</strong>e Ertüchtigung unter<br />

»rollendem Rad« erforderlich wurde.<br />

3.5 Koppelfugen:<br />

Hungerbrunnentalbrücke<br />

Koppelfugen von Spannbetonbrücken,<br />

für die noch <strong>in</strong> den 1970er und 80er<br />

Jahren 100 % der Spannglieder gestoßen<br />

wurden und lokal zu wenig schlaffe<br />

Bewehrung vorgesehen war, führen zu<br />

den bekannten Problemen sich öffnender<br />

Risse mit Konsequenzen bei den<br />

Koppelankern. Die klassische Lösung<br />

besteht <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em nachträglichen E<strong>in</strong>bau<br />

externer Spannglieder, die über die<br />

gesamte Brückenlänge verlaufen – wie<br />

etwa bei der Hungerbrunnentalbrücke<br />

an der BAB A 7 praktiziert.<br />

In speziellen Fällen, <strong>in</strong>sbesondere wenn<br />

nur lokal e<strong>in</strong>e Verbesserung erreicht<br />

werden soll, können vorgespannte<br />

CFK-Lamellen e<strong>in</strong>e wirkungsvolle<br />

Alternative darstellen.<br />

10 Hungerbrunnentalbrücke; E<strong>in</strong>bau externer Spannglieder<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

1 1 . SYM P O S I U M L E I PZ I G<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

83


<strong>11.</strong> SYMPOSI UM LEI PZIG<br />

3.6 Not<strong>in</strong>standsetzung:<br />

Talbrücken Marbach und Lützelbach<br />

Die Not<strong>in</strong>standsetzung dient der Ertüch-<br />

tigung der Bauwerke auf Brückenklasse<br />

60/30 (bei e<strong>in</strong>er Restnutzungsdauer von<br />

rund zehn Jahren) und soll gleichzeitig<br />

alle heute bekannten Schäden, welche<br />

ihre une<strong>in</strong>geschränkte Gebrauchstauglichkeit<br />

nochmals beh<strong>in</strong>dern können,<br />

beseitigen. Dabei s<strong>in</strong>d Beton<strong>in</strong>standsetzungsarbeiten<br />

nach ZTV-ING so weit wie<br />

möglich auf e<strong>in</strong>en m<strong>in</strong>imalen Umfang<br />

zu beschränken.<br />

Pragmatische Lösungen s<strong>in</strong>d also ge-<br />

sucht, die funktionieren: Es muss, wie<br />

die additive Verstärkung h<strong>in</strong>sichtlich der<br />

Schubtragfähgikeit zeigt, ke<strong>in</strong> Schönheitswettbewerb<br />

gewonnen, sondern e<strong>in</strong><br />

sorgsamer Umgang mit dem Bestand<br />

gefunden werden.<br />

3.7 Sonstiges: Schiffsanprall<br />

Geänderte E<strong>in</strong>wirkungen aus Verkehr<br />

können nicht nur für die Überbauten<br />

entsprechende Konsequenzen auslösen,<br />

sondern, wie die Ma<strong>in</strong>brücke <strong>in</strong> Wertheim<br />

zeigt, auch für die Unterbauten<br />

und Gründungen.<br />

Die vere<strong>in</strong>fachten Annahmen des<br />

gängigen Regelwerkes h<strong>in</strong>sichtlich<br />

Schiffsanprall lagen zu sehr auf der<br />

sicheren Seite, so dass genauere, nicht-<br />

l<strong>in</strong>eare dynamische F<strong>in</strong>ite-Element-<br />

Untersuchungen erforderlich wurden.<br />

4 Zusammenfassung und Ausblick<br />

Die Beschäftigung mit existierenden<br />

Bauwerken fördert neben dem Verständnis<br />

und dem Respekt für unsere Kollegen<br />

und altvorderen Pioniere technischer<br />

Neuerungen und Innovationen (Spannbeton,<br />

Taktschieben etc.) vor allem auch<br />

die Phantasie.<br />

Aufgrund der Gegebenheiten und vor-<br />

handenen Zwänge müssen oftmals<br />

Lösungsansätze gesucht werden, die<br />

außerhalb der gewohnten Pfade und<br />

(Denk-)Strukturen im Bereich der Prag-<br />

matik und teilweise sogar Beherztheit<br />

angesiedelt s<strong>in</strong>d.<br />

Gegenüber Planungen von Neubaumaßnahmen<br />

kann sich der Ingenieur dabei<br />

durchaus größeren Herausforderungen<br />

ausgesetzt sehen, die er tatkräftig<br />

annehmen sollte <strong>in</strong> dem Bewusstse<strong>in</strong>,<br />

Ideen zu entwickeln, die den E<strong>in</strong>griff <strong>in</strong><br />

die (Bau-)Substanz auf das unbed<strong>in</strong>gt<br />

Erforderliche und Notwendige reduzieren<br />

und ihn <strong>in</strong> additiver Weise schonend<br />

realisieren lassen.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. Volkhard Angelmaier<br />

Leonhardt, Andrä und Partner,<br />

Beratende Ingenieure VBI, GmbH,<br />

Stuttgart<br />

84 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

11 Neckartalübergang bei Heilbronn; Anbr<strong>in</strong>gen von CFK-Lamellen<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

Querschnitt Hohlkastensteg – Stegverstärkung Verankerung am Stahlträger<br />

12 Talbrücke Marbach an der BAB A 45; Instandsetzung<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH<br />

13 Ma<strong>in</strong>brücke Wertheim; »Unterbautenbetrachtung«<br />

© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH


Kle<strong>in</strong>e Gesprächsrunde und großes Festkolloquium<br />

Zum 60. Geburtstag von Ingbert Mangerig<br />

von Michael Wiederspahn<br />

Runde Geburtstage verdienen natür-<br />

lich Erwähnung. Handelt es sich aber<br />

um e<strong>in</strong>en engagierten Bau<strong>in</strong>genieur<br />

und Professor für Stahlbau, der ob<br />

se<strong>in</strong>er fachlichen Kompetenz wie<br />

se<strong>in</strong>es stets freundschaftlichen Um-<br />

gangs mit Kollegen, Mitarbeitern<br />

und Studenten allseits geschätzt<br />

wird, kann und darf sie sich nicht<br />

auf e<strong>in</strong> paar wenige Worte der Gra-<br />

tulation beschränken, sondern muss<br />

vielmehr mit e<strong>in</strong>er angemessenen<br />

Würdigung von Person und Werk<br />

aufwarten. Und genau das versuchten<br />

nun zwei Initiativen von durchaus<br />

unterschiedlichem Charakter zu<br />

leisten: e<strong>in</strong>e (kle<strong>in</strong>e) Gesprächsrunde,<br />

die am 17. September im Ingenieurbüro<br />

Mangerig und Zapfe <strong>in</strong><br />

München stattfand, und e<strong>in</strong> (großes)<br />

Festkolloquium, zu dem die Universität<br />

der Bundeswehr München am<br />

19. November auf ihren Campus<br />

e<strong>in</strong>geladen hatte.<br />

Berufsweg und Projekte<br />

Doch zunächst sollen die re<strong>in</strong>en »Daten«<br />

genannt werden: Am 17. Oktober 1950<br />

geboren, hat Ingbert Mangerig nach<br />

se<strong>in</strong>er Ausbildung zum Bauzeichner erst<br />

an der Fachhochschule Trier und später<br />

an der RWTH Aachen das Studium des<br />

Bau<strong>in</strong>genieurwesens absolviert, beglei-<br />

tet und gefolgt von Tätigkeiten <strong>in</strong> diver-<br />

sen Ingenieurbüros und als wissenschaftlicher<br />

Assistent an der Ruhr-Uni-<br />

versität Bochum, an der er dann 1986<br />

se<strong>in</strong>e Promotion zum Dr.-Ing. ablegte.<br />

Ab 1989 war er Professor an der Hochschule<br />

für Technik und Wirtschaft des<br />

Saarlandes, die er 1996 verließ, um den<br />

Lehrstuhl für Stahlbau und Verbund-<br />

bau an der Universität der Bundeswehr<br />

München zu übernehmen.<br />

Er ist unter anderem Mitglied im Normen-<br />

ausschuss Stahlbrücken, im Arbeits-<br />

ausschuss Verbundbau des Deutschen<br />

Stahlbau-Verbandes DSTV und seit 2002<br />

zudem dessen Vorsitzender, <strong>in</strong> der IVBH<br />

bzw. IABSE sowie im DASt. Die von ihm<br />

bearbeiteten Projekte reichen vom Sanie-<br />

rungsentwurf für die Kölner Sever<strong>in</strong>-<br />

brücke und die Montageberechung für<br />

die Isartalbrücke Großhesselohe über die<br />

Lageraustausch- bzw. -e<strong>in</strong>bauplanung<br />

für die Kanalbrücke Schwarzach und das<br />

Wasserstraßenkreuz Magdeburg bis h<strong>in</strong><br />

zu Schw<strong>in</strong>gungs- und messtechnischen<br />

Untersuchungen für die Donaubrücke<br />

Schald<strong>in</strong>g, den Markartsteg <strong>in</strong> Salzburg,<br />

die Brücke über den Rio Abandoibarra <strong>in</strong><br />

Bilbao, den Port Tawe <strong>in</strong> Swansea oder<br />

die Gleisbrücken am Lehrter Bahnhof<br />

<strong>in</strong> Berl<strong>in</strong> und decken damit e<strong>in</strong> ebenso<br />

breitgefächertes Spektrum ab wie die<br />

von ihm durchgeführten Forschungsvorhaben,<br />

deren Auflistung hier lediglich<br />

aus Platzgründen unterbleibt.<br />

Diskussion <strong>in</strong> München<br />

Noch vor se<strong>in</strong>em Geburtstag trafen sich<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig (IM)<br />

und M<strong>in</strong>isterialrat a. D. Prof. Dipl.-Ing.<br />

Hans Pfisterer (HP), früher Oberste Bau-<br />

behörde im Bayerischen Staatsm<strong>in</strong>isterium<br />

des Innern, sowie der Verfasser<br />

dieser Zeilen (MW), um über Aspekte<br />

des Ingenieurwesens, der Ingenieur-<br />

Professoren Petersen, Pfisterer und Mangerig (mit Frau)<br />

© Universität der Bundeswehr München<br />

A K T U E L L<br />

ausbildung und des Stahl- bzw. Stahlbrückenbaus<br />

zu diskutieren – nicht zu-<br />

letzt mit dem Ziel, Interessens- und künf-<br />

tige Wirkungsschwerpunkte des zu Ehren-<br />

den e<strong>in</strong> bisschen genauer auszuloten.<br />

MW: Wer Ihre Veröffentlichungen kennt,<br />

Professor Mangerig, weiß, dass Sie sich<br />

im und neben dem <strong>Brückenbau</strong> besonders<br />

mit messtechnischen Untersuchungen<br />

und der Berechung von Bauwerksschw<strong>in</strong>gungen<br />

beschäftigen. Zu Beg<strong>in</strong>n<br />

möchte ich daher fragen, welchen The-<br />

men Sie sich künftig widmen werden –<br />

und zwar hier im Büro wie an der Uni-<br />

versität.<br />

IM: Derzeit setzen wir uns <strong>in</strong>tensiv mit<br />

Lärmschutzwänden ause<strong>in</strong>ander, das<br />

heißt mit deren Planung und den zu-<br />

gehörigen Stabilitätsnachweisen. Diese<br />

Bauwerke werden e<strong>in</strong>erseits zunehmend<br />

an Bedeutung gew<strong>in</strong>nen, andererseits<br />

sollen sie aber möglichst filigran konstru-<br />

iert se<strong>in</strong>, was e<strong>in</strong>e genaue Betrachtung<br />

ihres Schw<strong>in</strong>gungsverhaltens erfordert,<br />

um auch zu ästhetisch überzeugenden<br />

Lösungen gelangen zu können. Als<br />

Hauptaufgaben der Zukunft sehe ich<br />

darüber h<strong>in</strong>aus das Bauen im Bestand,<br />

die Weiterentwicklung computergestützter<br />

Berechnungs- und Bemessungsverfahren<br />

sowie den Bereich der Sicherheit<br />

von Gebäuden oder Bauteilen, zum<br />

Beispiel h<strong>in</strong>sichtlich terroristischer<br />

Anschläge.<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

85


AKTU ELL<br />

HP: Das Bauen im Bestand ist zweifelsohne<br />

e<strong>in</strong>e der großen Herausforderungen<br />

der Zukunft, gerade im Bereich der<br />

Infrastruktur. E<strong>in</strong> erheblicher Teil der<br />

Brücken an bundesdeutschen Auto-<br />

bahnen stammt noch aus den 1960er<br />

und 70er Jahren und weist <strong>in</strong>zwischen<br />

erhebliche Schäden auf oder muss für<br />

den jetzigen Schwerlastverkehr ertüchtigt<br />

werden. Dabei gilt es, neben Sanie-<br />

rungs- und eher kurzfristigen Instandsetzungsprojekten<br />

auch an die Dauerhaftig-<br />

keit dieser Ingenieurbauwerke zu denken.<br />

In vielen Fällen wird ihre Neuerrichtung<br />

notwendig, die den Maßnahmenkata-<br />

log der nächsten Jahre mitbestimmen<br />

wird.<br />

MW: Sie haben jetzt mehrere Stichworte<br />

zum Weiterfragen geliefert. Dennoch<br />

würde mich zunächst <strong>in</strong>teressieren, wie<br />

Sie Ihre Tätigkeit im Büro mit der Ver-<br />

pflichtung zu Forschung und Lehre an<br />

der Universität vere<strong>in</strong>baren. Gibt es e<strong>in</strong>e<br />

(gegenseitige) Bee<strong>in</strong>flussung beider<br />

Arbeitsgebiete, eventuell Überschneidungen<br />

oder sogar e<strong>in</strong>e direkte Rückkoppelung?<br />

86 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Noch vor Veranstaltungsbeg<strong>in</strong>n …<br />

© Universität der Bundeswehr München<br />

Angeregte Unterhaltungen <strong>in</strong> den Pausen<br />

© Universität der Bundeswehr München<br />

IM: Im Zentrum stehen sicherlich For-<br />

schung und Lehre. Zur Lehre gehört mei-<br />

nes Erachtens nicht nur, Vorlesungen zu<br />

halten, sondern zugleich für die Studen-<br />

ten Zeit zu haben, wenn sie Rückfragen<br />

stellen oder über ihre Semesterprüfungen<br />

reden wollen. Außerdem bieten wir<br />

e<strong>in</strong>igen von ihnen die Gelegenheit, e<strong>in</strong><br />

Praktikum im Ingenieurbüro zu absolvieren,<br />

und nach Erreichen des Diploms<br />

dann die Möglichkeit e<strong>in</strong>er Festanstellung.<br />

Gute Beurteilungen durch die<br />

Studenten und e<strong>in</strong> enger Kontakt zu<br />

ihnen s<strong>in</strong>d mir wichtig. E<strong>in</strong> zweiter<br />

Gesichtspunkt betrifft die Forschung<br />

und damit die Versuche, die wir durchführen.<br />

Da sie oft bis <strong>in</strong> die Nacht oder<br />

übers Wochenende andauern, bedarf<br />

es der Bereitschaft aller Mitwirkenden,<br />

sie zu realisieren.<br />

Ich freue mich immer wieder über den<br />

an der Universität vorherrschenden<br />

Enthusiasmus und bemühe mich daher,<br />

ihn ebenso beim Nachwuchs zu wecken.<br />

Dazu gehören im Übrigen auch Vorträge<br />

an Gymnasien und anderen Schulen, die<br />

ich gerne übernehme, um zu zeigen, wie<br />

fasz<strong>in</strong>ierend der Beruf des Bau<strong>in</strong>genieurs<br />

ist. Im Pr<strong>in</strong>zip ergänzen sich also beide<br />

»Funktionen«, weil die Studenten E<strong>in</strong>-<br />

blicke <strong>in</strong> die Praxis gew<strong>in</strong>nen und um-<br />

gekehrt Problemstellungen, die im<br />

Ingenieurbüro auftauchen, an der Uni-<br />

versität wissenschaftlich ergründet oder<br />

fundiert werden können.<br />

MW: E<strong>in</strong> weiterer Aspekt, den ich kurz<br />

ansprechen will, ist die sogenannte<br />

werkstoffübergreifende Lehre, die Jörg<br />

Schlaich ehedem <strong>in</strong> und für Stuttgart<br />

durchgesetzt und durch die Umbenennung<br />

des Institutsnamens von »Massivbau«<br />

<strong>in</strong> »Konstruktion und Entwurf«<br />

auch nach außen offiziell zum Ausdruck<br />

gebracht hat. Existieren an der Universität<br />

der Bundeswehr ähnliche Bestrebungen,<br />

zumal e<strong>in</strong> Ingenieur <strong>in</strong> se<strong>in</strong>em spä-<br />

teren Berufsleben eher selten mit nur<br />

e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>zigen Material <strong>in</strong> Berührung<br />

kommt? Und welche Formen der Koope-<br />

ration pflegen Sie schon heute, auf Ihrer<br />

Internetseite ist ja zu lesen: »Das Institut<br />

(für Konstruktiven Ingenieurbau) wird<br />

durch die drei Professuren Stahlbau,<br />

Massivbau, Baukonstruktion und Bau-<br />

physik repräsentiert«?<br />

IM: Geme<strong>in</strong>same Lehrveranstaltungen<br />

haben wir selbstverständlich schon<br />

durchgeführt, etwa zu den Themen<br />

»Stahlbau und Wohnungsbau«, »Statik<br />

und Bausysteme« usw. E<strong>in</strong>e Umfirmierung<br />

des Instituts ist aber ebenso wenig<br />

geplant wie e<strong>in</strong>e spezielle »Ausbildung«<br />

zum Entwerfen, das dürfte wohl generell<br />

sehr schwierig se<strong>in</strong>. Wir fördern jedoch<br />

die Fähigkeit zum Konstruieren als e<strong>in</strong>e<br />

unentbehrliche Grundlage für die Kon-<br />

zeptf<strong>in</strong>dung von Tragstrukturen, und<br />

zwar jeder der drei Professoren für se<strong>in</strong><br />

Fachgebiet. Ich denke, wir vermitteln den<br />

Studenten hier relativ viel von dem, was<br />

sie im Arbeitsleben benötigen.<br />

HP: Das kann ich bestätigen. Das Kon-<br />

struieren ist die Basis des Entwerfens,<br />

da jedes zu errichtende Bauwerk nach<br />

dem Stand der Technik und den aktuellen<br />

Normen und Vorschriften geplant wer-<br />

den muss, wenn es wirtschaftlich erstellt<br />

werden und auch gestalterische Ansprü-<br />

che erfüllen soll. Um »gut« zu konstruieren,<br />

braucht man aber vor allem Erfah-<br />

rung, die man erst im Laufe des Berufs-<br />

lebens erhält.<br />

MW: Und noch e<strong>in</strong>e letzte Frage zum<br />

Studium an der Universität der Bundeswehr:<br />

E<strong>in</strong> Kurs oder die Vertiefungs-<br />

richtung »Bautechnikgeschichte« wird<br />

nicht angeboten. Bedeutet das zu-<br />

gleich, Sie verzichten auf die Erläuterung<br />

historischer Berechnungsmethoden,<br />

wie zum Beispiel Cremona-Plan und<br />

Ritter-Schnitt?


IM: Ne<strong>in</strong>, für Mathematik und Mechanik<br />

begeistere ich mich nach wie vor, weshalb<br />

ich gerne auf die alten Statikmodelle<br />

verweise und sie im Rahmen der Vorlesungen<br />

darstelle.<br />

MW: Darf ich nachhaken: Ich erachte es<br />

eigentlich als unabd<strong>in</strong>gbar, dass die Baugeschichte<br />

oder Bautechnikgeschichte<br />

<strong>in</strong> der Lehre adäquat berücksichtigt wird.<br />

Gerade sie veranschaulicht doch, an welchem<br />

Punkt der Entwicklung wir stehen,<br />

worauf wir nicht selten tagtäglich zurückgreifen,<br />

was wir fortschreiben, womöglich<br />

nur optimieren oder lediglich<br />

modifi zieren (müssen) – mal unabhängig<br />

von der Tatsache, dass speziell im Fall des<br />

<strong>Brückenbau</strong>s nicht wenige Lösungen<br />

unserer Vorgänger bis heute Relevanz<br />

besitzen oder sogar im besten S<strong>in</strong>ne als<br />

vorbildlich gelten sollten.<br />

IM: Ich b<strong>in</strong> Ihrer Me<strong>in</strong>ung. Wir berücksichtigen<br />

das auch, das geht gar nicht<br />

anders, wenn man e<strong>in</strong>e Tragstruktur<br />

analysieren und die Grundlagen von<br />

Berechnungsverfahren vermitteln will.<br />

Beim Thema »Bauen im Bestand« ist das<br />

ebenfalls wichtig, um die Ableitung der<br />

auftretenden Kräfte nachvollziehen und<br />

die Konstruktion entsprechend sanieren<br />

oder verstärken zu können.<br />

MW: Abschließend würde ich mich gerne<br />

dem <strong>Brückenbau</strong> zuwenden, der, wie es<br />

so schön heißt, die »Königsdiszipl<strong>in</strong> der<br />

Ingenieure« ist. Wenn ich mich nicht irre,<br />

s<strong>in</strong>d bzw. waren zum<strong>in</strong>dest die meisten<br />

Pilotprojekte <strong>in</strong> Bayern angesiedelt. Ist<br />

der Freistaat e<strong>in</strong>e Art Mekka für »Brücken<strong>in</strong>genieure«?<br />

Blättert man darüber h<strong>in</strong>-<br />

Prof. Mangerig zum Abschluss des Programms<br />

© Universität der Bundeswehr München<br />

aus die Liste der von Ihnen, Professor<br />

Mangerig, bearbeiteten Bauvorhaben<br />

durch, spr<strong>in</strong>gen e<strong>in</strong>em fast unweigerlich<br />

viele Brücken <strong>in</strong>s Auge, bei deren Sanierungs-<br />

oder Montageplanung Sie wiederum<br />

technisches Neuland betreten<br />

haben. Der Gedanke e<strong>in</strong>er »Vorreiterrolle«<br />

drängt sich <strong>in</strong>folgedessen be<strong>in</strong>ahe<br />

auf.<br />

HP: Das wird <strong>in</strong> den e<strong>in</strong>zelnen Bundesländern<br />

natürlich unterschiedlich beurteilt<br />

und hängt auch vom Engagement<br />

der jeweiligen Bauverwaltung ab. Ich<br />

habe mich aber immer über die große<br />

Zahl von Pilotprojekten gefreut, die wir<br />

nach Bayern holen konnten, und hoffe,<br />

dass es sie weiterh<strong>in</strong> geben wird. Ihre<br />

Durchführung dient ja dem Fortschritt,<br />

dabei spielen jedoch Fragen der Bauordnung,<br />

des Baurechts, des Rechnungswesens<br />

und die fi nanzielle Situation der<br />

öffentlichen Haushalte ebenfalls e<strong>in</strong>e<br />

Rolle. Das gilt im Übrigen genauso für die<br />

Auslobung von Wettbewerben, die trotz<br />

e<strong>in</strong>es erhöhten Arbeitsaufwandes für die<br />

Behörde oft wichtig s<strong>in</strong>d, um Akzeptanz<br />

<strong>in</strong> der Bevölkerung für den Bau zum<br />

Beispiel von Talbrücken zu erzielen.<br />

MW: Danke, dass Sie zum Ende die Bevölkerung<br />

erwähnen. Mir sche<strong>in</strong>t, sie<br />

hat e<strong>in</strong> arg verschwommenes Bild von<br />

dem, was e<strong>in</strong> Bau<strong>in</strong>genieur ist und alles<br />

leistet. Im Schweizer Fernsehen<br />

werden beispielsweise zu relativ früher<br />

(Abend-)Stunde Reportagen über<br />

Robert-Maillart-Brücken oder e<strong>in</strong><br />

Interview mit Christian Menn ausgestrahlt,<br />

während man sich <strong>in</strong> Deutschland<br />

offenbar auf Architekten und deren<br />

Werke konzentriert. Hier bleibt me<strong>in</strong>es<br />

Erachtens e<strong>in</strong>e Menge zu tun, und zwar<br />

nicht alle<strong>in</strong> von den Kammern oder Verbänden.<br />

Welche Ideen haben Sie, um das<br />

Image von Ingenieuren aufzuwerten,<br />

ihren Bekanntheitsgrad wenigstens bei<br />

Großprojekten zu steigern und damit die<br />

Chancen zur Nachwuchsgew<strong>in</strong>nung zu<br />

verbessern?<br />

IM: Neben den von mir bereits angesprochenen<br />

Vorträgen an Schulen s<strong>in</strong>d das<br />

sicherlich Fernsehfi lme, an e<strong>in</strong>er solchen<br />

Dokumentation habe ich als Experte<br />

auch schon mitgewirkt. E<strong>in</strong>e zweite Möglichkeit<br />

bieten populärwissenschaftliche<br />

Veröffentlichungen, da sie ebenfalls e<strong>in</strong><br />

breites Publikum erreichen.<br />

HP: Leider werden wir eher im Zusammenhang<br />

mit Schäden oder Baukostensteigerungen<br />

genannt. Artikel <strong>in</strong> Wochen-<br />

und Tageszeitungen könnten hier helfen,<br />

<strong>in</strong> der Regel kommen die Anfragen aber<br />

nur von Fach<strong>zeitschrift</strong>en.<br />

MW: Me<strong>in</strong>e Herren, ich danke Ihnen für<br />

dieses Gespräch.<br />

AKTU ELL<br />

Veröffentlichung mit zahlreichen Beiträgen<br />

© Universität der Bundeswehr München<br />

Veranstaltung an der Universität<br />

Dass der E<strong>in</strong>ladung zum »Festkolloquium<br />

zu Ehren von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert<br />

Mangerig zur Vollendung des 60. Lebensjahrs«<br />

zahlreiche Gäste gefolgt waren,<br />

hat wohl höchstens jene erstaunt, die<br />

vorher nicht wussten, wer (alles) um e<strong>in</strong><br />

Referat, e<strong>in</strong>en Aufsatz für die Festschrift<br />

oder eben e<strong>in</strong>fach um die Teilnahme<br />

gebeten wurde. Und so reisten Gratulanten<br />

aus der ganzen Bundesrepublik an,<br />

versammelten sich <strong>in</strong> München Freunde,<br />

Wegbegleiter, Kollegen, Mitarbeiter und<br />

Studenten zu e<strong>in</strong>er Veranstaltung mit<br />

anschließendem Festbankett, die, dem<br />

Anlass gemäß, über jüngste Forschungsresultate<br />

<strong>in</strong>formierte. Nach und neben<br />

dem Vortragsprogramm, das sich von<br />

Verbundbau und Stahlbrücken über<br />

Hohlprofi lknoten und räumliche Trägersysteme<br />

bis h<strong>in</strong> zu Offshore-W<strong>in</strong>danlagen,<br />

Glaskonstruktionen und der plastischen<br />

Volumenänderung <strong>in</strong> Thermoplasten<br />

erstreckte, war sie aber <strong>in</strong>sbesondere<br />

geprägt von e<strong>in</strong>er genauso feierlichen<br />

wie heiteren Atmosphäre – als die wohl<br />

schönste Reverenz an den Jubilar.<br />

Autor:<br />

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

87


PRODU KTE U N D PROJ EKTE<br />

Bauaufsichtliche Zulassung für Maurer Söhne<br />

Führungslager mit MSM® als Gleitmaterial<br />

Führungen aus Maurer-Slid<strong>in</strong>g-Material<br />

(MSM®) gab es bisher nur bei Kalottenlagern.<br />

Die neue Allgeme<strong>in</strong>e bauaufsichtliche<br />

Zulassung (AbZ) Z-16.9-463 erlaubt<br />

nun die Verwendung des modernen<br />

Gleitwerkstoffs <strong>in</strong> allen Führungslagern,<br />

was deren Lebensdauer auf das Fünffache<br />

erhöht, sie flexibler <strong>in</strong>tegrierbar und<br />

die Festhaltekonstruktionen von Verformungslagern<br />

zudem wirtschaftlicher<br />

macht. Die Maurer Söhne GmbH & Co. KG,<br />

der technologische Weltmarktführer bei<br />

Bauwerkschutzsystemen, ist also erneut<br />

Vorreiter auf dem Gebiet der Brücken-<br />

lager. MSM® wurde 2003 patentiert und<br />

hat sich dank se<strong>in</strong>er herausragenden<br />

Eigenschaften bald am Markt etabliert.<br />

Kennzeichnend s<strong>in</strong>d die gegenüber PTFE<br />

doppelte Druckaufnahme, fünffache<br />

Gleitwegsumme, 7,50-fache Verschiebegeschw<strong>in</strong>digkeit<br />

und der erweiterte<br />

Temperaturbereich. Mit der jetzt erteilten<br />

Zulassung können diese Vorzüge bei<br />

allen Führungslagern genutzt werden,<br />

wobei das Ü-Zeichen als Nachweis des<br />

hohen technischen und qualitativen<br />

Niveaus dient.<br />

Die neue AbZ Z-16.9-463 behandelt die<br />

<strong>in</strong> EN1337-8 geregelten Führungslager<br />

bei Ersatz von PTFE durch das Gleitmaterial<br />

MSM®, das e<strong>in</strong>e Lebensdauer von<br />

m<strong>in</strong>destens 50 Jahren hat und daher<br />

<strong>in</strong> der Regel das Auswechseln der Lager<br />

Auswechselbare Omega-Profile von Sika<br />

Klemmfugenbänder für höchste Beanspruchungen<br />

Aufgrund ihrer Profilform nach dem<br />

griechischen Buchstaben Ω benannt,<br />

erfüllen die Elastomerfugenbänder<br />

höchste Anforderungen, können sie<br />

doch bei besonderen E<strong>in</strong>wirkungen und<br />

E<strong>in</strong>bauverfahren Verwendung f<strong>in</strong>den. In<br />

den bewehrten Ausführungen s<strong>in</strong>d sie<br />

mit zwei Lagen Nylongewebe verstärkt<br />

und damit <strong>in</strong> der Lage, große Verformungen<br />

und dynamische Beanspruchungen<br />

aufzunehmen.<br />

Die Omega-Profile werden nach dem<br />

Anflanschpr<strong>in</strong>zip mithilfe e<strong>in</strong>er dicht an<br />

den Betonkörper angeschlossenen Los-<br />

bzw. Festflanschkonstruktion mit dem<br />

Bauwerk verbunden, wobei man den<br />

Anpressdruck über den Kippflansch variabel<br />

wählen und <strong>in</strong>folgedessen wunschgemäß<br />

e<strong>in</strong>stellen kann. E<strong>in</strong> erheblicher<br />

88 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Konstruktion gemäß neuer Zulassung<br />

© Maurer Söhne GmbH & Co. KG<br />

während der üblichen Standzeit e<strong>in</strong>er<br />

Brücke erspart: Abgesehen von der Kor-<br />

rosionsschutzpflege s<strong>in</strong>d MSM®-Lager<br />

wartungsfrei. Die neue Zulassung enthält<br />

darüber h<strong>in</strong>aus e<strong>in</strong>e genaue Nutzungsdauerberechnung,<br />

die fundierte<br />

Aussagen für die Budgetplanung des<br />

Bauwerks über die gesamte Lebensdauer<br />

zu treffen gestattet, und zwar <strong>in</strong>klusive<br />

der Vorhersage, ob und wann die<br />

Führungslager ausgewechselt werden<br />

müssen.<br />

Gegenüber PTFE vermag MSM® doppelt<br />

so hohe Pressungen zuaufnehmen, die<br />

Führungslager werden <strong>in</strong>folgedessen<br />

kompakter und flacher, was wiederum<br />

Kippmomente stark reduziert. Vergleich-<br />

Vorteil dieser Kippflanschkonstruktion<br />

ist, dass e<strong>in</strong> solches (Omega-)Profil zur<br />

Klemmung nicht durchdrungen wird und<br />

sich bei Bedarf austauschen lässt – was<br />

e<strong>in</strong> Maximum an Dichtigkeit, Sicherheit<br />

und Dauerhaftigkeit garantiert.<br />

Die Ω-Fugenbänder kommen vorwiegend<br />

bei Ingenieurbauwerken zum E<strong>in</strong>-<br />

bar ist die Druckfestigkeit von MSM®<br />

mit dem <strong>in</strong> EN1337-2 geregelten CM1,<br />

das jedoch, weil <strong>in</strong>kompressibel, sehr<br />

sensibel auf Kantenpressungen reagiert,<br />

was bei MSM® ke<strong>in</strong> Problem darstellt.<br />

Überdies: CM1 kann ke<strong>in</strong>e Verdrehungen<br />

aufnehmen, MSM® aber sehr wohl.<br />

Und die Belastungen auf das Bauwerk<br />

s<strong>in</strong>d ger<strong>in</strong>ger wegen der um bis zu 65 %<br />

kle<strong>in</strong>eren Reibung. Außerdem eignet sich<br />

MSM® für alle Klimazonen von -50 °C bis<br />

+70 °C, während PTFE von -35 °C bis<br />

+48 °C limitiert ist.<br />

www.maurer-soehne.de<br />

Form und Befestigung<br />

© Sika Deutschland GmbH<br />

satz, wie zum Beispiel Brücken, Tunneln,<br />

Schleusen und Kraftwerken. So wurden<br />

<strong>in</strong> den vergangenen Jahren durch die Tricosal,<br />

heute zur Sika Deutschland GmbH<br />

gehörend, zahlreiche derartige »Infrastrukturen«<br />

mit ihnen ausgestattet.<br />

www.sika.com


Term<strong>in</strong>gerechte Freigabe dank Eurovia<br />

(Teil-)Fertigstellung e<strong>in</strong>er Autobahn<br />

Noch im Dezember hat die von Eurovia geleitete Arbeitsgeme<strong>in</strong>schaft,<br />

welche die Bundesautobahn A 5 zwischen<br />

Baden-Baden und Offenburg im Rahmen e<strong>in</strong>es PPP-Projekts<br />

nach dem sogenannten A-Modell bis Ende 2013<br />

sechsstreifig ausbaut, verschiedene Teilabschnitte der<br />

Strecke vertrags- und term<strong>in</strong>gerecht übergeben, so dass<br />

die Verkehrsführung nun sukzessive umgelegt werden<br />

kann.<br />

Trotz des verspäteten Starts im Frühjahr 2010 wurden die<br />

Baulose 5, 7 und 9 der Richtungsfahrbahn Basel mit e<strong>in</strong>er<br />

Gesamtlänge von ca. 15 km erst rück- und dann dreistreifig<br />

ausgebaut, die Anschlussstelle Achern angepasst und<br />

mit e<strong>in</strong>em Kreisverkehr ergänzt sowie 24 Bauwerke und<br />

e<strong>in</strong>e sogenannte Parkplatz-mit-Toiletten-Anlage errichtet.<br />

Die Lose 2 und 3 werden <strong>in</strong> Abhängigkeit von der Witterung<br />

Anfang 2011 für den Verkehr freigegeben, so dass<br />

sich die Gesamtlänge der erneuerten Strecke auf ca. 20 km<br />

belaufen wird. Die Arbeiten zum Lückenschluss auf beiden<br />

Richtungsfahrbahnen werden (danach) <strong>in</strong> 2012 und 2013<br />

folgen, um das vorgesehene Endfertigstellungsdatum für<br />

die 40-km-Maßnahme zu gewährleisten.<br />

Mit e<strong>in</strong>em Gesamtvolumen von rund 600 Mio. Euro umfasst<br />

das (Bau-)Vorhaben neben F<strong>in</strong>anzierung, Planung<br />

und Ausbau auch den Betrieb und die Erhaltung des neuen<br />

Abschnitts über e<strong>in</strong>en Zeitraum von 30 Jahren. Zur Ref<strong>in</strong>anzierung<br />

des Projekts, für das e<strong>in</strong> von V<strong>in</strong>ci Concessions<br />

angeführtes Konsortium Anfang 2009 den Zuschlag<br />

erhalten hatte, dient die Erhebung e<strong>in</strong>er strecken-<br />

bezogenen Lkw-Maut.<br />

www.eurovia.de<br />

Verkehrsumlegung im W<strong>in</strong>ter<br />

© Eurovia GmbH<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

89


PRODU KTE U N D PROJ EKTE<br />

Maßgenaue Schalung von Peri<br />

Schrägseilbrücke <strong>in</strong> Frankreich<br />

E<strong>in</strong>e 515 m lange Schrägseilbrücke, deren<br />

Besonderheit sich vor allem an der<br />

Geometrie der Pylone zeigt, verb<strong>in</strong>det<br />

das bretonische Festland im Nordwesten<br />

Frankreichs mit der Halb<strong>in</strong>sel Crozon:<br />

Zur Realisierung der bogenförmigen<br />

Überbaukonstruktion ist ihre Gestalt<br />

dem griechischen Buchstaben l nachempfunden<br />

worden.<br />

E<strong>in</strong>e vorhandene, aber marode Tragstruktur<br />

ersetzend, hat die Brücke Térénez<br />

e<strong>in</strong>e Hauptspannweite von 285 m, die<br />

Herausfordernder Bauwerksentwurf<br />

© Peri GmbH<br />

Effizientes Kappenschalsystem von Quick<br />

Große <strong>Brückenbau</strong>werke <strong>in</strong> Norwegen<br />

Die Quick Bauprodukte GmbH aus<br />

Schwerte lieferte Kappenschalungen<br />

für e<strong>in</strong>en 38 km langen Abschnitt der<br />

Autobahn E 18 zwischen Grimstad und<br />

Kristiansand <strong>in</strong> Norwegen, die Teil der<br />

Fernstraße von Oslo nach Kristiansand<br />

und damit e<strong>in</strong>e der Hauptverkehrsverb<strong>in</strong>dungen<br />

im Transportkorridor zwischen<br />

Südnorwegen und dem übrigen<br />

Europa ist – und die mehr als 60 Brücken,<br />

30 Betonbauwerke und acht Tunnel<br />

umfasst.<br />

Mit Planung und Bau der Strecke wurde<br />

e<strong>in</strong>e <strong>in</strong>ternationale Arbeitsgeme<strong>in</strong>schaft<br />

aus Bilf<strong>in</strong>ger Berger AG, Deutschland,<br />

und E. Pihl & Son AS, Dänemark, beauftragt,<br />

die sich für die Quick-Kappenschalung<br />

mit Bahn entschied: Insbesondere<br />

für längere Brücken geeignet, lässt sie<br />

sich bis 60 m als e<strong>in</strong>e Schale<strong>in</strong>heit e<strong>in</strong>setzen,<br />

wobei Schalzeiten unter 0,50 h/m 2<br />

<strong>in</strong>klusive Montage und Demontage<br />

erreicht werden.<br />

In Norwegen verdeutlichte sich der volle<br />

Nutzen dieser Wahl. Und so konnten<br />

mit e<strong>in</strong>er 60-m-Schale<strong>in</strong>heit pro Woche<br />

90 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

zwei Pylone weisen jeweils e<strong>in</strong>e Höhe<br />

von knapp 100 m auf, und die 6,50 m<br />

messende, zweispurige Fahrbahn verfügt<br />

beidseitig über e<strong>in</strong>en 2,40 m breiten<br />

Weg für Fußgänger und Radfahrer. Die<br />

Krümmung des Überbaus wurde dabei<br />

so geplant, dass sich der Verlauf der<br />

Zufahrtsstraßen verändern lässt, um<br />

vorher existierende Haarnadelkurven zu<br />

elim<strong>in</strong>ieren und damit den Fluss letzt-<br />

lich (verkehrs)sicherer überqueren zu<br />

können.<br />

Die resultierende Form der Pylone erforderte<br />

nun e<strong>in</strong>e anpassbare Schalung,<br />

weshalb auf Basis der ACS-Selbstklettertechnik<br />

und des Vario-GT-24-Träger-<br />

Wand-Systems e<strong>in</strong>e Lösung entwickelt<br />

wurde, die bei jedem Wetter und zudem<br />

kranunabhängig arbeitete. Sie erlaubte,<br />

alle vier Pfeilerseiten parallel und ohne<br />

Zwischenverankerungen zu errichten.<br />

Da bei ihr überdies Größe und Befestigung<br />

ebenso frei wählbar waren wie<br />

Elementbreite und -höhe, das vertikale<br />

oder horizontale Ankerraster sowie der<br />

zulässige Frischbetondruck, vermochte<br />

das Baustellenteam die Schalung jederzeit<br />

der sich kont<strong>in</strong>uierlich verändernden<br />

Kappen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er Länge von 180 m betoniert<br />

werden. Das heißt, beim Entschalen<br />

wurden zunächst die Seiten- und Boden-<br />

schalung mittels Exzenter 2–3 cm abgesenkt,<br />

danach der Riegelbolzen entfernt<br />

und die Schalung mit elektrischer oder<br />

manueller W<strong>in</strong>de und Greifzug über die<br />

vormontierten Bahnschienen vorgeschoben.<br />

Hierbei zeigte sich die Flexibilität<br />

des Systems schon alle<strong>in</strong> daran, dass ver-<br />

Errichtung e<strong>in</strong>es l-Pylons<br />

© Peri GmbH<br />

Geometrie der Brückenpylone maßgenau<br />

anzupassen – mit dem Ergebnis<br />

e<strong>in</strong>er (überall) e<strong>in</strong>wandfreien Betonoberfläche.<br />

www.peri.com<br />

<strong>Brückenbau</strong> <strong>in</strong> Norwegen<br />

© Quick Bauprodukte GmbH<br />

schiedenste Kappen und sogar Brücken<br />

mit R ≤ 45 m mit der gleichen Schalung<br />

hergestellt wurden.<br />

Die Quick-Kappenschalungen waren<br />

<strong>in</strong> Norwegen <strong>in</strong>sgesamt drei Jahre im<br />

E<strong>in</strong>satz, was ihre Funktionalität unterstreicht:<br />

überall verwendbar, stets anpassungsfähig<br />

und leicht <strong>in</strong> der Bedienung.<br />

www.quick-bauprodukte.de


Design mit LEDs von <strong>Leipzig</strong>er Leuchten<br />

Brillantes Licht (auch) für Brücken<br />

Mit e<strong>in</strong>er neuen Serie von Mastlösungen<br />

setzt die <strong>Leipzig</strong>er Leuchten GmbH,<br />

e<strong>in</strong>er der traditionsreichsten deutschen<br />

(Leuchten-)Hersteller, den Ausbau se<strong>in</strong>er<br />

Helle Straßen bei Dunkelheit<br />

© <strong>Leipzig</strong>er Leuchten GmbH<br />

Naturnahe Lösung von Betafence<br />

Schallschutz mit Gabionen<br />

Die Gabione »Soundblock« des Stahldrahtexperten<br />

Betafence ist lärmabsorbierend,<br />

kostengünstig und schnell <strong>in</strong>-<br />

stalliert – und damit e<strong>in</strong>e hervorragende<br />

Schallschutzlösung für vielbefahrene<br />

Verkehrsstrecken.<br />

Die vormontierten, flach verpackten<br />

Elemente werden auf der Baustelle zur<br />

raschen Errichtung nur noch ause<strong>in</strong>andergezogen<br />

und können dann direkt<br />

»bestückt« werden. Preiswerter Schotter<br />

oder Kies eignet sich hier als Füllung für<br />

die <strong>in</strong>nere Kammer, die wiederum von<br />

e<strong>in</strong>er patentierten, schallabsorbierenden<br />

LED-L<strong>in</strong>ie fort. Die von dem bekannten<br />

Lichtdesigner Karsten W<strong>in</strong>kels entworfene<br />

und se<strong>in</strong>en Vornamen tragende<br />

Mastleuchte ist mit leistungsfähigen<br />

Fortimo-LED-Modulen, e<strong>in</strong>em computeroptimierten<br />

Wärmemanagementsystem<br />

und speziell entwickelten Reflektoren<br />

ausgestattet und garantiert derart beste<br />

Lichtverhältnisse mit hohem Energiesparpotential.<br />

Besonderes Augenmerk legte der Design-<br />

er auf e<strong>in</strong>en klaren, leicht wirkenden und<br />

daher halbrunden Leuchtenkopf, der <strong>in</strong><br />

se<strong>in</strong>er Form an e<strong>in</strong> geöffnetes C er<strong>in</strong>nert,<br />

wobei er <strong>in</strong> se<strong>in</strong>er Größe eher reduziert<br />

anmutet. Vorgesehen für den E<strong>in</strong>satz<br />

e<strong>in</strong>es effizienten, blendungsfreien<br />

Moduls mit 28 W oder 42 W, sorgen hier<br />

Reflexionsmatte umgeben ist, während<br />

sich für die äußeren Wände e<strong>in</strong> eher<br />

dekoratives Material, wie zum Beispiel<br />

absorbierende Schaumlava, anbietet.<br />

Dank se<strong>in</strong>er extrem robusten Struktur<br />

eröffnet dieses System die Möglichkeit,<br />

endlose Konstruktionen <strong>in</strong> E<strong>in</strong>heiten<br />

von 2–10 m Breite und bis 6 m Höhe zu<br />

realisieren. Die Drahtgitterkörbe lassen<br />

sich zudem begrünen und fügen sich als<br />

natürliche Bauelemente harmonisch <strong>in</strong><br />

das Umfeld e<strong>in</strong>.<br />

www.betafence.de<br />

PRODUKTE UND PROJ EKTE<br />

Reflektoren aus geglänztem und<br />

eloxiertem Re<strong>in</strong>stalum<strong>in</strong>ium <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung<br />

mit e<strong>in</strong>er massiven Alum<strong>in</strong>iumplatte<br />

zur Wärmeableitung für exzellente<br />

Lichtleistungen und für e<strong>in</strong>e lange<br />

Lebensdauer der LEDs von 50.000 h.<br />

»Karsten« ist als e<strong>in</strong>- und zweiarmige<br />

Version mit verschieden langen Auslegern<br />

und durchgängigen Masten erhältlich<br />

und zudem <strong>in</strong> sämtlichen RAL- oder<br />

DB-Farben lieferbar.<br />

www.leipziger-leuchten.com<br />

Straßenverkehr ohne Lärmausbreitung<br />

© Betafence Deutschland GmbH<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

91


SOFTWARE U N D IT<br />

Zukunftsweisende Komplettlösung von Tekla<br />

Build<strong>in</strong>g Information Model<strong>in</strong>g als Standard<br />

»Der Bekanntheitsgrad von BIM-Software<br />

nimmt immer weiter zu und macht sie<br />

allmählich zum Bestandteil unseres täg-<br />

lichen Arbeitsablaufs. Tekla stand für<br />

BIM, noch bevor der Name überhaupt<br />

gebräuchlich war. Mit se<strong>in</strong>er guten Stel-<br />

lung im Bereich der Automatisierung von<br />

Konstruktionsprozessen bef<strong>in</strong>det sich<br />

Tekla <strong>in</strong> puncto Innovation ganz vorn«,<br />

so Prof. Charles M. Eastman, Leiter des<br />

Doktorandenprogramms am College of<br />

Architecture des Georgia Institute of<br />

Technology, USA.<br />

Tekla Structures repräsentiert e<strong>in</strong> Buil-<br />

d<strong>in</strong>g-Information-Model<strong>in</strong>g- oder eben<br />

BIM-Werkzeug für die gesamte Konstruktionsabfolge,<br />

und zwar als offene Platt-<br />

form. Als Komplettlösung ersetzt diese<br />

Software also E<strong>in</strong>zelprogramme und<br />

strafft derart den Liefer- oder aber Aus-<br />

führungsprozess von Bau-, Design-,<br />

E<strong>in</strong>fache Kostenkontrolle dank G & W<br />

Dokumentation von Nachträgen<br />

Das Kostensplitt<strong>in</strong>g hat für jeden Planer<br />

e<strong>in</strong>e besondere Bedeutung bekommen,<br />

da das Honorar seit E<strong>in</strong>führung der<br />

jüngsten HOAI(-Novelle) auf der Kosten-<br />

berechnung beruht. Mit der entsprechenden<br />

Software von G & W, die ihn ab<br />

der ersten Kostenschätzung über die<br />

endgültige -feststellung bis zur Dokumentation<br />

der abgeschlossenen Bau-<br />

maßnahme unterstützt, ist er jedoch<br />

auf der sicheren Seite.<br />

So liefert California.pro mittels e<strong>in</strong>er<br />

Verteilung der aus Nachträgen resultierenden<br />

Kosten auf verschiedene<br />

(Kosten-)Träger transparent den Nach-<br />

weis, wer welchen Anteil zu vertreten<br />

hat, was also der Kostenberechnung<br />

zuzuschreiben und was nachträglich<br />

durch Sonderwünsche des Auftraggebers<br />

oder durch E<strong>in</strong>sprüche etc. entstanden<br />

ist und deshalb das Honorar nicht<br />

schmälern darf.<br />

92 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Fertigungs-, Konstruktions- und Planungs-<br />

unternehmen, wie zum Beispiel Inge-<br />

nieurbüros. Dank der großen Detailtreue<br />

der mit ihr erstellten digitalen Modelle<br />

werden e<strong>in</strong>e projektspezifische Ablaufkonzeption<br />

und e<strong>in</strong>e optimale Produk-<br />

tionssteuerung möglich. Tekla Structures<br />

lässt sich zudem effektiv <strong>in</strong> andere Spit-<br />

zenanwendungen e<strong>in</strong>b<strong>in</strong>den und sorgt<br />

dabei für Daten<strong>in</strong>tegrität und -genauigkeit<br />

auf höchstem Niveau. Die Zentralisierung<br />

modellbasierter und sonstiger<br />

Daten ermöglicht darüber h<strong>in</strong>aus e<strong>in</strong>en<br />

gesteigerten Kooperations- und Inte-<br />

grationsgrad bei Projektmanagement<br />

und -realisierung – mit dem Resultat<br />

e<strong>in</strong>er verbesserten Produktivität, e<strong>in</strong>es<br />

m<strong>in</strong>imierten Ausschusses und e<strong>in</strong>es<br />

hervorragenden »Gebrauchswertes« der<br />

Modelle.<br />

Beispiel: Leistungsverzeichnis<br />

© G & W Software Entwicklung GmbH<br />

Darüber h<strong>in</strong>aus werden e<strong>in</strong>e nachprüfbare,<br />

frei wählbare Aufgliederung von<br />

Planungs- und Abrechnungsmengen auf<br />

Kostenträger oder ERP-Aufträge sowie<br />

die Strukturierung nach Aspekten wie<br />

»zuschussfähig oder nicht« möglich. Die<br />

Zuordnung erfolgt, ganz wie es eben<br />

beliebt, über Prozentzahlen, Standard-<br />

Das heißt letztlich, Tekla Structures<br />

bietet e<strong>in</strong>e präzise, dynamische und<br />

daten<strong>in</strong>tensive 3-D-Umgebung, die von<br />

Bauunternehmern, Tragwerksplanern,<br />

Teilekonstrukteuren und Fertigungsbetrieben<br />

sowohl im Stahl- als auch Beton-<br />

bau geme<strong>in</strong>sam genutzt werden kann.<br />

www.tekla.com<br />

schlüssel, Gleichverteilung oder analog<br />

bereits zugewiesenen Werten, die dann<br />

im Positionsaufmaß oder direkt im Leis-<br />

tungsverzeichnis »notiert« und dort<br />

nach Kostenstellen und -trägern dar-<br />

gestellt werden können.<br />

www.gw-software.de


Spezifische Suchmasch<strong>in</strong>e von f:data<br />

Informationen ohne Recherche<br />

Seit kurzer Zeit steht e<strong>in</strong>e neue, schnelle<br />

Suchmasch<strong>in</strong>e kostenlos zur Verfügung:<br />

der sogenannte Bauprofessor. Dort, wo<br />

Google und Co. viel zu viel f<strong>in</strong>den, liefert<br />

er aktuelle, seriöse und verlässliche<br />

(Fach-)Auskünfte für Bauunternehmen,<br />

Ingenieurbüros, Gutachter und Behörden<br />

– und damit für fast alle Experten <strong>in</strong><br />

Theorie und Praxis.<br />

Ähnlich wie herkömmliche »Recherchehilfen«<br />

durchforstet er regelmäßig die<br />

Informationen der angeschlossenen<br />

Onl<strong>in</strong>edienste und ordnet diese nach<br />

bestimmten Kategorien, so dass sich<br />

(bisher) tagesaktuelle Preise für Bauleistungen,<br />

geltende DIN-Normen im Orig<strong>in</strong>altext<br />

e<strong>in</strong>schließlich Abbildungen und<br />

Kommentaren, jüngste Materialkennwerte<br />

und gegenwärtige Lieferadressen<br />

samt Kostenlisten abrufen lassen.<br />

Künftig will die f:data GmbH die von ihr<br />

entwickelte Vernetzung aber noch weiter<br />

vere<strong>in</strong>fachen, um dann per Knopfdruck<br />

genau das übermitteln zu können, was<br />

benötigt wird, und zwar automatisch,<br />

also direkt aus der Software des Anwenders<br />

heraus, damit er ke<strong>in</strong>en Browser<br />

mehr benutzen oder irgendwelche<br />

Begriffe e<strong>in</strong>geben muss.<br />

www.bauprofessor.de<br />

www.fdata.de<br />

Er hat e<strong>in</strong>e Aufgabe. Er hat e<strong>in</strong> Ziel.<br />

Er hat natu .. rliche Verbu .. ndete.<br />

Der mit dem<br />

Feuer verz<strong>in</strong>kt<br />

E<strong>in</strong> Mann im Kampf gegen den Rost.<br />

E<strong>in</strong>e 460 o Celsius Production<br />

Executive Producer . Ihr Feuerverz<strong>in</strong>ker<br />

Featur<strong>in</strong>g . Zuverla .. ssiger Schutz<br />

Production Design . Urspru .. nglicher Stahl<br />

Demna .. chst an Ihren Geba .. uden<br />

WWW.FEUERVERZINKEN-DER-FILM.COM<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

93


NACHRICHTEN U N D TERMI N E<br />

Auszeichnung für wegweisende Brückenkappen<br />

Innovationspreis Feuerverz<strong>in</strong>ken 2010<br />

Vor kurzem wurde der Innovationspreis<br />

Feuerverz<strong>in</strong>ken zum vierten Mal ver-<br />

liehen – im Jahr 2010 an die Autobahndirektion<br />

Südbayern für die Ausführung<br />

zahlreicher sanierungsbedürftiger Brü-<br />

ckenkappen <strong>in</strong> feuerverz<strong>in</strong>ktem Bewehrungsstahl.<br />

Die Jury, aus dem Vorstand des Industrieverbandes<br />

Feuerverz<strong>in</strong>ken e. V. gebildet,<br />

begründete ihre Entscheidung wie folgt:<br />

»In Deutschland gibt es e<strong>in</strong>e Vielzahl von<br />

sanierungsbedürftigen Betonbrücken.<br />

E<strong>in</strong>e wesentliche Schadensursache ist<br />

die Korrosion des Bewehrungsstahls. Sie<br />

wird zumeist durch die Versauerung des<br />

Betons durch das Kohlendioxid der Luft<br />

und andere Substanzen sowie durch das<br />

E<strong>in</strong>wirken von Chloriden durch Tausalzbelastung<br />

verursacht. Durch den E<strong>in</strong>satz<br />

von feuerverz<strong>in</strong>ktem Stahl kann dieser<br />

Prozess verh<strong>in</strong>dert bzw. <strong>in</strong> erheblichem<br />

Umfang h<strong>in</strong>ausgezögert werden. Hier-<br />

E<strong>in</strong>satz von feuerverz<strong>in</strong>ktem Bewehrungsstahl<br />

© Industrieverband Feuerverz<strong>in</strong>ken e. V.<br />

94 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

durch werden langfristig unnötige Sanie-<br />

rungskosten vermieden und Ressourcen<br />

geschont. Die Autobahndirektion Süd-<br />

bayern hat mit ihrer nachhaltigen und<br />

mutigen Entscheidung, die sanierungsbedürftigen<br />

Brückenkappen entlang der<br />

A 99 <strong>in</strong> feuerverz<strong>in</strong>ktem Bewehrungsstahl<br />

auszuführen, e<strong>in</strong> wegweisendes<br />

Zeichen gesetzt – zur langfristigen Ent-<br />

lastung der öffentlichen Kassen und zum<br />

Schutz von Klima und Umwelt. Das Pro-<br />

jekt ist e<strong>in</strong>e echte Innovation mit Vor-<br />

bildcharakter für nachfolgende Bauten.«<br />

Entgegengenommen wurde der Preis<br />

vom verantwortlichen Projekt<strong>in</strong>genieur<br />

Traugott Niedermeier, der deutlich mach-<br />

te, dass neben Kosten- und Nachhaltigkeitsaspekten<br />

auch verr<strong>in</strong>gerte Verkehrsgefährdungen<br />

durch Betonabplatzungen<br />

sowie weniger E<strong>in</strong>griffe <strong>in</strong> den Verkehr<br />

weitere wichtige Argumente für die Wahl<br />

von feuerverz<strong>in</strong>ktem Bewehrungsstahl<br />

Kard<strong>in</strong>al Dr. Re<strong>in</strong>hard Marx als (Haupt-)Redner<br />

Bayerischer Ingenieuretag 2011 <strong>in</strong> München<br />

Vor e<strong>in</strong>em nach eigenen Angaben »an-<br />

dauernden Cas<strong>in</strong>o-Kapitalismus« hat Kar-<br />

d<strong>in</strong>al Dr. Re<strong>in</strong>hard Marx gewarnt: »Jetzt<br />

geht es wieder los, <strong>in</strong> derselben Weise, wie<br />

es war«, sagte der Erzbischof von München<br />

und Freis<strong>in</strong>g, der anlässlich des 19. Bayerischen<br />

Ingenieuretages am 21. Januar<br />

2011 vor mehr als 800 Bau- und<br />

Vermessungs<strong>in</strong>genieuren sowie Gästen<br />

aus dem In- und Ausland zum Thema<br />

»Herausforderung Verantwortung« sprach.<br />

In se<strong>in</strong>er Rede g<strong>in</strong>g Marx mit dem F<strong>in</strong>anz-<br />

markt sowie der Politik hart <strong>in</strong>s Gericht.<br />

Die Frage nach der Verantwortung und<br />

Haftung sei von entscheidender Bedeu-<br />

tung, habe man am Beispiel des F<strong>in</strong>anz-<br />

marktes doch sehen können, was es<br />

heiße, wenn überhaupt ke<strong>in</strong>e Verantwortung<br />

übernommen werde. Die Banken<br />

müssten nun den E<strong>in</strong>druck haben, dass<br />

sie bei erneuter Schieflage wieder geret-<br />

tet würden, denn das ausgesendete Sig-<br />

nal laute: »Du kannst handeln, aber die<br />

Folgen tragen andere.« Die Politik habe<br />

nach der F<strong>in</strong>anzkrise für ke<strong>in</strong>e guten<br />

Anreize gesorgt, aber: »Macht kann nie<br />

ohne Verantwortung akzeptiert werden.«<br />

Nachhaltigkeit und Verantwortung be<strong>in</strong>-<br />

halten nach Ansicht von Marx, stärker als<br />

bisher <strong>in</strong> K<strong>in</strong>der und Bildung zu <strong>in</strong>vestieren:<br />

»Wir können es uns nicht erlauben,<br />

dass 10 % e<strong>in</strong>es Jahrgangs bildungsarm<br />

s<strong>in</strong>d.« Der Präsident der Bayerischen<br />

Ingenieurekammer-Bau Dr.-Ing. He<strong>in</strong>rich<br />

Schroeter dankte Marx für se<strong>in</strong>e klaren<br />

Worte und ergänzte: »Wir brauchen<br />

e<strong>in</strong>e stärkere Förderung des Erhalts und<br />

Ausbaus der Infrastruktur. Wir brauchen<br />

Traugott Niedermeier, Autobahndirektion<br />

Südbayern (Mitte) mit Ulrich Henssler (l<strong>in</strong>ks)<br />

und Gerd Deimel, Vorsitzender und<br />

Hauptgeschäftsführer des Industrie-<br />

verbandes Feuerverz<strong>in</strong>ken e. V.<br />

© Industrieverband Feuerverz<strong>in</strong>ken e. V.<br />

im <strong>Brückenbau</strong> s<strong>in</strong>d. Während <strong>in</strong> Deutsch-<br />

land se<strong>in</strong> E<strong>in</strong>satz <strong>in</strong> Tragwerken aus<br />

Beton e<strong>in</strong>e echte Innovation ist, wird er<br />

<strong>in</strong> anderen Ländern bereits seit langem<br />

geschätzt und hat sich dort gut bewährt.<br />

Die Würdigung der Autobahndirektion<br />

Südbayern fügt sich nahtlos <strong>in</strong> die Reihe<br />

der bisherigen Preisträger e<strong>in</strong>: Der Nutz-<br />

fahrzeughersteller Schmitz Cargobull<br />

erhielt erstmals diese Auszeichnung für<br />

die neuartige feuerverz<strong>in</strong>kte und ge-<br />

bolzte Konstruktionsweise se<strong>in</strong>er Lkw-<br />

Trailer. Danach g<strong>in</strong>g sie an die Spig<br />

Schutzplanken-Produktions GmbH, die<br />

e<strong>in</strong> zukunftsweisendes Schutzplankensystem<br />

entwickelt hat. Und im Jahr 2008<br />

folgte die Firma a+f, deren SunCarrier-<br />

System die Modulflächen von Photovoltaikanlagen<br />

dem aktuellen Sonnenstand<br />

anzupassen erlaubt.<br />

www.feuerverz<strong>in</strong>ken.com<br />

»Herausforderung Verantwortung « als Thema<br />

© Birgit Gleixner/Bayerische Ingenieurekammer-Bau<br />

mehr Investitionen <strong>in</strong> den Erhalt und<br />

den Ausbau.« Auch dies seien Investitionen,<br />

die künftigen Generationen<br />

zugutekämen.<br />

www.bayika.de


Jubiläum <strong>in</strong> Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

50 Jahre Bundesautobahn A 4<br />

Seit 50 Jahren ist die Bundesautobahn<br />

zwischen Köln und Aachen durchgängig<br />

»nutzbar«: Am 20. Dezember 1960 befuhr<br />

zur Feier des Ereignisses e<strong>in</strong> Konvoi<br />

mit prom<strong>in</strong>enten Zeitgenossen aus der<br />

Straßenbauverwaltung die komplette<br />

Strecke, und zwar h<strong>in</strong> und zurück, wäh-<br />

rend auf den Brücken über der A 4 K<strong>in</strong>der<br />

aus den umliegenden Schulen standen<br />

und Fähnchen schwenkten, ja <strong>in</strong> der<br />

Kölner Messe deshalb sogar e<strong>in</strong>e Fest-<br />

veranstaltung stattfand.<br />

Wer sie heute ansteuert, wird sich wohl<br />

eher ihre Verbreiterung auf sechs Fahr-<br />

streifen herbeisehnen, denn der Verkehr<br />

ist zu den meisten Tageszeiten so stark<br />

angewachsen, dass dieser Abschnitt se<strong>in</strong>e<br />

Leistungsfähigkeit dank 100.000 Kfz/d<br />

<strong>in</strong>zwischen erreicht oder eben überschritten<br />

hat. Von e<strong>in</strong>er staufreien Rei-<br />

se wie <strong>in</strong> den 1970er und 80er Jahren<br />

dürfen die »Kraftwagenlenker« also nur<br />

noch träumen.<br />

Um nun ihrer steigenden Be- und Über-<br />

lastung angemessen zu begegnen, wird<br />

sie im Auftrag des Bundes vom Landesbetrieb<br />

Straßenbau Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

abschnittsweise auf sechs Fahrstreifen<br />

ertüchtigt. Dazu gehört auch der Umbau<br />

des kompletten Kreuzes der Autobahnen<br />

A 4, A 44 und A 544 zu e<strong>in</strong>em leistungsfähigen<br />

Knotenpunkt im europäischen<br />

Ost-West-Verkehr, was bis 2015 erfolgen<br />

soll. Das <strong>in</strong>sgesamt 75 Mio. Euro<br />

teure Projekt umfasst unter anderem<br />

die Errichtung von vier neuen Brücken<br />

und die Realisierung von ca. 17 Fahrspuren.<br />

www.strassen.nrw.de<br />

N AC H R I C H T E N U N D T E R M I N E<br />

Autobahnkreuz Köln-Ost<br />

© Landesbetrieb Straßenbau<br />

Nordrhe<strong>in</strong>-Westfalen<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

95


NACHRICHTEN U N D TERMI N E<br />

Stabwechsel bei deutscher Grontmij<br />

(Neue) Sprecher<strong>in</strong> der Geschäftsführung<br />

Seit 1. Januar 2011 hat Ina Brandes die<br />

Position der Sprecher<strong>in</strong> der Geschäftsführung<br />

der Grontmij GmbH <strong>in</strong>ne. Als<br />

Country Manag<strong>in</strong>g Director (CMD) leitet<br />

sie nun zusätzlich zum Geschäftsfeld<br />

Planung & Gestaltung auch die Verwaltung<br />

des deutschen Ingenieurunternehmens.<br />

Übergabe des »Führungsstabs«<br />

© Grontmij GmbH<br />

Antrag auf Planfeststellung des Autobahnamts Sachsen<br />

Fernstraßenverb<strong>in</strong>dung zwischen Chemnitz und <strong>Leipzig</strong><br />

Das Planfeststellungsverfahren für das<br />

letzte Teilstück zum Neubau der Bundes-<br />

autobahn A 72 zwischen Chemnitz und<br />

der A 38 bei <strong>Leipzig</strong> kann beg<strong>in</strong>nen, denn<br />

Ende Dezember 2010 wurde der ent-<br />

sprechende Antrag vom Autobahnamt<br />

Sachsen bei der zuständigen Landesdirektion<br />

<strong>Leipzig</strong> e<strong>in</strong>gereicht – als e<strong>in</strong>e<br />

Voraussetzung für die weitere Entwicklung<br />

der europäischen Metropolregion<br />

»Sachsendreieck« zwischen Dresden,<br />

Chemnitz und <strong>Leipzig</strong> über die A 4, A 72<br />

und A 14.<br />

Der hier zu realisierende Abschnitt von<br />

Rötha bis zur A 38 erstreckt sich über ca.<br />

7,20 km, soll <strong>in</strong> jeder Richtung zwei Fahr-<br />

und e<strong>in</strong>en Standstreifen aufweisen und<br />

damit 29,50 m breit werden. Die geplante<br />

Maßnahme umfasst zudem die Errich-<br />

tung e<strong>in</strong>er Anschlussstelle mit der Bun-<br />

desstraße B 2 bei Großdeuben sowie den<br />

Bau von zehn Brücken über bzw. im Zuge<br />

der Autobahn und von sechs Regen-<br />

rückhaltebecken.<br />

96 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Dieser Stabwechsel an der Spitze der<br />

Grontmij GmbH wurde <strong>in</strong> der Zentrale<br />

<strong>in</strong> Bremen mit e<strong>in</strong>er kle<strong>in</strong>en feierlichen<br />

Zeremonie offiziell vollzogen: Bernhard<br />

Schierenbeck als bisheriger CMD gratu-<br />

lierte se<strong>in</strong>er Nachfolger<strong>in</strong> herzlich, über-<br />

gab ihr se<strong>in</strong>en langjährig gut gehüteten<br />

»Führungsstab« mit dem Wunsch, dass<br />

Ina Brandes<br />

© Grontmij GmbH<br />

Im Bereich von Rötha, Böhlen und Groß-<br />

deuben ist darüber h<strong>in</strong>aus die Anordnung<br />

von Lärmschutzwänden und<br />

-wällen auf e<strong>in</strong>er Länge von ca. 4.600 m<br />

vorgesehen, während ca. 100 ha als<br />

Renaturierungs- bzw. Ausgleichsfläche<br />

zur Kompensation aller (baulichen)<br />

E<strong>in</strong>griffe herangezogen werden.<br />

www.smwa.sachsen.de<br />

sich Erfolg und Glück nachhaltig auf<br />

se<strong>in</strong>e neue Besitzer<strong>in</strong> übertragen mögen.<br />

Ina Brandes brachte ihre Freude über die<br />

neue Aufgabe zum Ausdruck und dankte<br />

Bernhard Schierenbeck, der jetzt <strong>in</strong> den<br />

verdienten Ruhestand wechselt und sie<br />

<strong>in</strong> den letzten Monaten ausgezeichnet<br />

begleitet habe. Für die Mitarbeiter<strong>in</strong>nen<br />

und Mitarbeiter sei der Übergang daher<br />

fast unmerklich verlaufen.<br />

Und sie zeigte sich sehr zuversichtlich,<br />

was die weitere Entwicklung betrifft:<br />

Die Auftragslage sei gut und man werde<br />

(deshalb) weiter wachsen. Die Grontmij<br />

GmbH ist <strong>in</strong> den Geschäftsfeldern<br />

Planung & Gestaltung, Transport &<br />

Mobilität, Wasser & Energie aktiv und<br />

mit ca. 700 Mitarbeitern an über 30<br />

Standorten <strong>in</strong> Deutschland vertreten.<br />

www. grontmij.de<br />

Lückenschluss im Autobahnnetz<br />

© Autobahnamt Sachsen


Forderung des Bayerischen Innenm<strong>in</strong>isters<br />

Nachholprogramm »Westdeutschland«<br />

Für den Bayerischen Innenm<strong>in</strong>ister<br />

Joachim Herrmann s<strong>in</strong>d die neuen Län-<br />

der 20 Jahre nach der sogenannten Wende<br />

<strong>in</strong> Sachen Verkehrs<strong>in</strong>frastruktur hervorragend<br />

ausgestattet, wie er im Herbst 2010<br />

feststellte: »Die Verkehrsprojekte ›Deut-<br />

sche E<strong>in</strong>heit‹ s<strong>in</strong>d e<strong>in</strong>e Erfolgsgeschichte.<br />

Die Bilanz der letzten 20 Jahre ist großartig.<br />

Ich denke hier an e<strong>in</strong>e Vielzahl<br />

grenzüberschreitender Großprojekte zur<br />

Verb<strong>in</strong>dung der ›neuen‹ Länder mit<br />

Bayern, wie zum Beispiel dem sechsstreifigen<br />

Ausbau der Bundesautobahn A 9<br />

Nürnberg–Hof–Berl<strong>in</strong>, den Neubau der<br />

Bundesautobahnen A 71 Erfurt–Schwe<strong>in</strong>furt<br />

und A 73 Suhl–Lichtenfels, den Ausbau<br />

der A 72 Richtung Plauen und den Bau<br />

der A 93 zwischen Hof und Mitterteich.«<br />

Jetzt sei es aber wichtig, dass die alten<br />

Bundesländer <strong>in</strong> puncto Verkehrs<strong>in</strong>frastruktur<br />

nicht zurückbleiben und ab-<br />

gehängt werden. »Ich fordere daher<br />

dr<strong>in</strong>gend e<strong>in</strong> Nachholprogramm ›West-<br />

deutschland‹. Der Bund muss jetzt tätig<br />

werden und für die wichtigen Bundesstraßenprojekte<br />

<strong>in</strong> Bayern zeitnah aus-<br />

reichende Mittel zur Verfügung stellen.<br />

Westdeutschland hat Nachholbedarf.«<br />

Als vordr<strong>in</strong>gliche Maßnahmen <strong>in</strong> Bayern<br />

bezeichnete Herrmann den sechsstreifigen<br />

Ausbau der A 3 Aschaffenburg–<br />

Würzburg–Nürnberg, der A 6 von Nürnberg<br />

bis zur baden-württembergischen<br />

Grenze, der A 8 Ost Rosenheim–Salzburg<br />

sowie den als Betreibermodell vorgesehenen<br />

sechsstreifigen Ausbau der A 8<br />

West-Ulm–Augsburg und den Bau der<br />

A 94 München–Passau.<br />

Das seien die vier großen Magistralen,<br />

bei denen e<strong>in</strong> bedarfsgerechter Aus- bzw.<br />

Neubau unabd<strong>in</strong>gbar bleibe. Die not-<br />

wendige Realisierung <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em überschaubaren<br />

Zeitraum sei jedoch nur<br />

möglich, wenn der Bund für diese Fern-<br />

straßenprojekte die Mittel im Bundeshaushalt<br />

umschichte und mehr Geld zur<br />

Verfügung stelle. Joachim Herrmann:<br />

»Was bisher vorgesehen ist, reicht nicht.<br />

Der Bund muss hier deutlich nachlegen.<br />

E<strong>in</strong>e zeitnahe F<strong>in</strong>anzierung der Straßenbauvorhaben<br />

ist sonst überhaupt nicht<br />

vorstellbar.«<br />

www.stmi.bayern.de<br />

Gründung des (fast) gleichnamigen Vere<strong>in</strong>s<br />

Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen<br />

»Mit unserer Initiative wollen wir Motor<br />

se<strong>in</strong>, um praxisgerechte Regelwerke im<br />

Bauwesen professionell vorzubereiten.<br />

Unser Ziel ist es, dass Normen Hilfestellung<br />

und nicht Hemmnis oder Risiko<br />

s<strong>in</strong>d.« Mit diesen Worten fasste Prof. Dr.<br />

Manfred Nußbaumer, Vorsitzender des<br />

Deutschen Beton- und Bautechnik-<br />

Vere<strong>in</strong>s, die Ergebnisse der allerersten<br />

Versammlung des Vere<strong>in</strong>s Initiative<br />

Praxisgerechte Regelwerke im Bauwesen<br />

oder, gekürzt, PraxisRegelnBau zusammen,<br />

der am 13. Januar 2011 <strong>in</strong> Berl<strong>in</strong><br />

gegründet wurde.<br />

Beteiligt s<strong>in</strong>d hier außer dem Verband<br />

der Beratenden Ingenieure, der Bundesvere<strong>in</strong>igung<br />

der Prüf<strong>in</strong>genieure für<br />

Bautechnik und der Bundes<strong>in</strong>genieurkammer<br />

auch der Hauptverband der<br />

Deutschen Bau<strong>in</strong>dustrie und der Zentral-<br />

verband Deutsches Baugewerbe sowie<br />

der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton,<br />

der Deutsche Beton- und Bautechnik-<br />

Vere<strong>in</strong>, die Deutsche Gesellschaft für<br />

Geotechnik, die Deutsche Gesellschaft<br />

für Mauerwerks- und Wohnungsbau und<br />

der Deutsche Stahlbau-Verband DSTV.<br />

Nußbaumer, der zum Vorsitzenden ge-<br />

wählt wurde, sieht die Hauptarbeit <strong>in</strong><br />

den nächsten Jahren bei den Eurocodes,<br />

also bei den <strong>in</strong> Europa für Europa erarbei-<br />

teten Bemessungsregeln für Bauwerke.<br />

Die <strong>in</strong> der Initiative zusammengeschlossenen<br />

Verbände wollen dabei nicht zu-<br />

letzt e<strong>in</strong> eigenes Versäumnis korrigieren:<br />

»Ohne die Praxis geht es eben nicht, wir<br />

müssen uns wieder mehr engagieren als<br />

<strong>in</strong> den vergangenen Jahren!«, war viel-<br />

fach die selbstkritische E<strong>in</strong>schätzung der<br />

Gründungsmitglieder.<br />

www.betonvere<strong>in</strong>.de<br />

Bridge Design<br />

Project Massetal Railway Bridge,<br />

Germany<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Obermeyer,<br />

SSF Eng<strong>in</strong>eers, Bücht<strong>in</strong>g+Streit<br />

Project Khor Al Batah Bridge, Sur,<br />

Sultanate of Oman<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Schlaich Bergermann &<br />

Partners<br />

Project Paserelle des deux Rives,<br />

Strasbourg – Kehl, France – Germany<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Bücht<strong>in</strong>g+Streit,<br />

LAP Leonhardt Andrä & Partner<br />

Project Saadiyat Bridge, Abu Dhabi<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g K+S Ingenieur-Consult<br />

www.sofi stik.com<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

97


NACHRICHTEN U N D TERMI N E<br />

Auslobung durch Zübl<strong>in</strong> Stahlbau<br />

Preis für Dresdner Studenten<br />

Seit Jahren pflegt die <strong>in</strong> der letzten Zeit<br />

stark gewachsene Zübl<strong>in</strong> Stahlbau GmbH<br />

den Kontakt und die Kooperation mit<br />

Universitäten, Hoch- und Fachhochschulen.<br />

Das be<strong>in</strong>haltet e<strong>in</strong>erseits die Zusam-<br />

menarbeit bei der Lösung komplexer<br />

Fragestellungen, andererseits bietet man<br />

den Studierenden Praktika an, betreut<br />

Diplomarbeiten, entsendet Referenten<br />

zu Vorträgen und unterstützt damit die<br />

Ausbildung des Ingenieurnachwuchses,<br />

ergänzt von geme<strong>in</strong>sam organisierten<br />

Exkursionen zu Baustellen und der mo-<br />

dernen Fertigungswerkstatt <strong>in</strong> Hosena.<br />

Und das führte regelmäßig auch zur<br />

E<strong>in</strong>stellung von Absolventen, die mittler-<br />

weile ihren Weg als Mitarbeiter des<br />

Technischen Büros oder als Projektabwickler<br />

gehen.<br />

Besonders <strong>in</strong>tensiv war und ist die Zu-<br />

sammenarbeit mit dem Lehrstuhl für<br />

Stahlbau am Institut für Stahl- und<br />

Holzbau der Technischen Universität<br />

Dresden unter Leitung von Prof. Dr.-Ing.<br />

Richard Stroetmann. Es entstand nun<br />

die Idee, die Ausbildung von Diplom<strong>in</strong>genieuren<br />

mit besonderer Vertiefung<br />

auf dem Gebiet des Stahlbaus durch<br />

die Auslobung e<strong>in</strong>es speziell auf den<br />

Stahlbau zugeschnittenen Preises zu<br />

fördern.<br />

98 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Mit dem W<strong>in</strong>tersemester 2010 wurde<br />

erstmals die Ausschreibung an den Fakul-<br />

täten für Bau<strong>in</strong>genieurwesen und für<br />

Architektur an der Technischen Universität<br />

Dresden veröffentlicht. Ganz be-<br />

wusst werden hier Bau<strong>in</strong>genieure und<br />

angehende Architekten angesprochen,<br />

um auch auf beiden »Seiten« früh-<br />

zeitig das Interesse für den Werkstoff<br />

Stahl und die Möglichkeiten der Stahl-<br />

bauweise zu wecken.<br />

Ausgezeichnet werden herausragende<br />

Leistungen im Entwurf, <strong>in</strong> der Berechnung<br />

und Ausführung von Stahl- und Verbund-<br />

konstruktionen sowie von Metallfassaden<br />

und -dächern im Hoch-, Industrie-<br />

und Ingenieurbau. Berücksichtigung<br />

f<strong>in</strong>den zudem besondere wissenschaftliche<br />

Leistungen, mit denen die Metallbauweise<br />

gefördert wird. Dazu gehören<br />

(Weiter-)Entwicklungen von Konstruktions-<br />

und Bauweisen, Berechnungs-<br />

und Bemessungsverfahren, Fertigungs-<br />

und Montagetechnologien sowie Bei-<br />

träge zur Beurteilung und Förderung<br />

der Nachhaltigkeit.<br />

Die Auslobung des Zübl<strong>in</strong>-Stahlbaupreises<br />

erfolgt jährlich. Zugelassen s<strong>in</strong>d<br />

Arbeiten die im Rahmen des Studiums<br />

oder der Promotion im Zeitraum vom<br />

1. Juni des Vor- bis zum 31. Mai des<br />

Folgejahres abgeschlossen und beurteilt<br />

wurden. Die Jury besteht aus Vertretern<br />

der Fakultäten Bau<strong>in</strong>genieurwesen und<br />

Architektur, der Ed. Zübl<strong>in</strong> AG und des<br />

Deutschen Stahlbau-Verbandes DSTV.<br />

Sie wählt aus bis zu zehn Arbeiten, die<br />

sich für die Präsentation präqualifiziert<br />

haben, e<strong>in</strong> bis drei Preisträger aus. Das<br />

Preisgeld beträgt <strong>in</strong>sgesamt 3.000 x.<br />

Die Zübl<strong>in</strong> Stahlbau GmbH liefert mit<br />

dieser Initiative e<strong>in</strong>en weiteren Moti-<br />

vationsschub für die Ausbildung von<br />

Architekten und Bau<strong>in</strong>genieuren, von<br />

dem <strong>in</strong>sbesondere die Stahlbauweise<br />

langfristig profitieren wird.<br />

www.zuebl<strong>in</strong>-stahlbau.de<br />

Studenten der Technischen Universität Dresden bei e<strong>in</strong>er Exkursion <strong>in</strong> die Zübl<strong>in</strong>-Fertigungsstätte und auf der Kraftwerksbaustelle <strong>in</strong> Boxberg<br />

© Zübl<strong>in</strong> Stahlbau GmbH


BRÜCKENBAU<br />

Construction & Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

ISSN 1867-643X<br />

... ist die jüngste Baufach<strong>zeitschrift</strong> der<br />

VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN.<br />

Das gesamte Spektrum des <strong>Brückenbau</strong>s<br />

thematisierend, ersche<strong>in</strong>t sie<br />

seit 2009 viermal pro Jahr.<br />

Lassen Sie sich überraschen von<br />

dieser qualitätvollen Publikation,<br />

die e<strong>in</strong>zigartig ist – und die bisher<br />

noch bestehende Lücke im deutsch-<br />

sprachigen Fach<strong>zeitschrift</strong>enangebot<br />

schließen wird.<br />

Weitere geplante Heftthemen s<strong>in</strong>d<br />

zum Beispiel Autobahnbrücken und<br />

Geh- und Radwegbrücken.<br />

Zögern Sie also nicht und bestellen<br />

Sie e<strong>in</strong> Probeabonnement zum<br />

E<strong>in</strong>führungspreis.<br />

V E R L A G S G R U P P E<br />

W I E D E R S P A H N<br />

mit MixedMedia Konzepts<br />

Biebricher Allee 11 b<br />

65187 Wiesbaden<br />

Tel.: 0611/98 12 920<br />

Fax: 0611/80 12 52<br />

kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de<br />

www.verlagsgruppewiederspahn.de<br />

www.mixedmedia-konzepts.de<br />

Ja, ich nehme das Angebot an und bestelle e<strong>in</strong> Probeabonnement:<br />

drei Ausgaben der Zeitschrift BRÜCKENBAU zum Preis von<br />

e 42,00 <strong>in</strong>kl. Porto und MwSt.<br />

Firma/Büro<br />

Name/Vorname<br />

Straße/Hausnummer<br />

Postleitzahl/Stadt<br />

E-Mail/Telefon<br />

Datum Unterschrift<br />

Wenn Sie den BRÜCKENBAU nach Ablauf des Probeabonnements nicht weiterbeziehen<br />

möchten, genügt e<strong>in</strong>e formlose schriftliche Mitteilung an den Verlag <strong>in</strong>nerhalb von<br />

14 Tagen nach Erhalt der letzten Ausgabe. Andernfalls erhalten Sie diese Zeitschrift<br />

weiter zum günstigen Abonnementpreis bis auf Widerruf. Bezugsbed<strong>in</strong>gungen und<br />

Abonnementpreis s<strong>in</strong>d verb<strong>in</strong>dlich im Impressum jeder Ausgabe aufgeführt.


NACHRICHTEN U N D TERMI N E<br />

Ideenwettbewerb der Bayerischen Ingenieurekammer<br />

Brückenentwurf unter ganzheitlichen Aspekten<br />

Der Entwurf e<strong>in</strong>er Straßenbrücke nach<br />

ganzheitlichen Gesichtspunkten steht im<br />

Mittelpunkt e<strong>in</strong>es offenen Ideenwettbewerbs,<br />

den die Bayerische Ingenieurekammer-Bau<br />

auslobt: Mit dieser Initiative<br />

möchte sie unter anderem für das E<strong>in</strong>-<br />

beziehen ganzheitlicher Wertungsmaßstäbe<br />

bei der E<strong>in</strong>schätzung von Planungsvarianten<br />

werben. Unterstützt<br />

wird der Wettbewerb von der Obersten<br />

Baubehörde im Bayerischen Staatsm<strong>in</strong>isterium<br />

des Innern.<br />

Doppelmesse plus Tagung <strong>in</strong> Bozen<br />

Viatec 2011 mit BrennerCongress<br />

Straßenbau und Infrastrukturbewirtschaftung<br />

sowie Baumasch<strong>in</strong>en und<br />

-geräte s<strong>in</strong>d Gegenstand der »Doppelmesse«<br />

Viatec und Baumec vom 17. bis<br />

20. März 2011 <strong>in</strong> Bozen, die ergänzt und<br />

komplettiert werden vom sogenannten<br />

BrennerCongress.<br />

Als Branchentreffpunkt für Fachleute <strong>in</strong><br />

e<strong>in</strong>em hochspezialisierten Nischenbereich<br />

aus ganz Italien, den angrenzenden<br />

Alpenrepubliken und Ländern mit ähn-<br />

lichen geographischen Gegebenheiten<br />

wie <strong>in</strong> Südtirol, was zum Beispiel auf<br />

Indien oder Russland zutrifft, richtet sich<br />

die Viatec 2011 an Verantwortliche für<br />

Veranstaltung <strong>in</strong> Nürnberg<br />

Asphaltstraßentagung 2011<br />

Am 10. und <strong>11.</strong> Mai 2011 trifft sich die<br />

Asphaltbranche <strong>in</strong> Nürnberg, um sich<br />

aus verschiedenen Blickw<strong>in</strong>keln über die<br />

aktuellsten Entwicklungen auf dem<br />

Gebiet des (Asphalt-)Straßenbaus zu<br />

<strong>in</strong>formieren.<br />

Organisiert von der Forschungsgesellschaft<br />

für Straßen- und Verkehrswesen<br />

e. V., werden hier <strong>in</strong> der ersten Vortragsreihe<br />

Ergebnisse der Wissenschaft als<br />

Grundlagen für die Praxis dargestellt,<br />

wobei das Themenspektrum von der<br />

100 BRÜCKENBAU | 1 . 2011<br />

Auf Basis e<strong>in</strong>er speziell für eben jenen<br />

Zweck entwickelten (Bewertungs-)<br />

Matrix sollen die e<strong>in</strong>gereichten Beiträge<br />

von e<strong>in</strong>er kompetenten Jury nach vier<br />

Hauptkriterien beurteilt werden, und<br />

zwar<br />

– ökonomische Qualität,<br />

– ökologische Qualität,<br />

– soziokulturelle Qualität,<br />

– konstruktive Qualität.<br />

Betrachtet wird der gesamte Lebenszyklus<br />

des Bauwerkes, wobei auch externe<br />

ökonomische und ökologische Effekte<br />

Straßen-, Brücken- und Tunnelbau, an<br />

Funktionäre und Techniker von Autobahngesellschaften,<br />

an Ingenieure und<br />

Geometer sowie Bauunternehmer, also<br />

an all jene, die <strong>in</strong> Gebirgsregionen Infra-<br />

strukturmaßnahmen planen und reali-<br />

sieren. Die Baumec ist h<strong>in</strong>gegen von eher<br />

regionaler Bedeutung und soll dementsprechend<br />

vor Ort tätige Bauunternehmer,<br />

-leiter, -<strong>in</strong>genieure und -arbeiter<br />

<strong>in</strong>formieren.<br />

Eisen- und Autobahnbau <strong>in</strong> Europa und<br />

das Recycl<strong>in</strong>g im Straßenbau gehören zu<br />

den Themen, die im Rahmen e<strong>in</strong>er <strong>in</strong>ter-<br />

nationalen Tagung diskutiert werden:<br />

Modellierung von Asphalt über dessen<br />

Gebrauchseigenschaften und die Mög-<br />

lichkeiten der Lärmm<strong>in</strong>derung bis h<strong>in</strong> zu<br />

Anwendungsgrenzen und Bewertungskriterien<br />

von Untersuchungen reicht.<br />

Das Programm der zweiten Vortragsreihe<br />

umfasst h<strong>in</strong>gegen die neuesten Regel-<br />

werke und Normen sowie deren Umset-<br />

zung <strong>in</strong> die Praxis, Änderungen und<br />

Erläuterungen der »klassischen« Richt-<br />

l<strong>in</strong>ien ebenso umfassend wie Aspekte<br />

der baulichen Erhaltung oder aber von<br />

Berücksichtigung f<strong>in</strong>den, wie zum Bei-<br />

spiel volkswirtschaftliche Kosten oder<br />

Emissionen durch baubed<strong>in</strong>gte Verkehrsbeh<strong>in</strong>derungen.<br />

Die ausführlichen Teilnahmeunterlagen<br />

können ab sofort von der Internetseite<br />

der Bayerischen Ingenieurekammer-Bau<br />

heruntergeladen werden. Abgabeterm<strong>in</strong><br />

ist der 1. Mai 2011, die Preisverleihung<br />

soll Anfang Juni 2011 im Rahmen der<br />

Bayerischen Klimawoche erfolgen.<br />

www.bayika.de/ideenwettbewerb<br />

Der vierte BrennerCongress f<strong>in</strong>det vom<br />

17.–18. März und damit parallel zu den<br />

beiden Messen statt, wobei das Programm<br />

Referate aus Forschung und<br />

Praxis be<strong>in</strong>haltet – über den Brenner-<br />

Basistunnel, die neue Strecke Tur<strong>in</strong>–Lyon,<br />

den Fortschritt beim Gotthard-Basistunnel,<br />

den Ausbau der Unter<strong>in</strong>ntaltrasse,<br />

die Erfahrungen vom Betrieb des Lötsch-<br />

berg-Basistunnels und über diverse<br />

Straßenbrückenprojekte.<br />

www.viatec.it<br />

www.baumec.it<br />

Kriterien des Niedrigtemperaturasphalts<br />

und der Performance von Asphalt gene-<br />

rell. Komplettiert wird das Ganze durch<br />

Fragen und Antworten der Praxis:<br />

Wiederverwendung von Ausbauasphalt,<br />

Anwendung der rechnerischen Dimensionierung<br />

von Asphaltstraßen, E<strong>in</strong>flussgrößen<br />

auf die Dimensionierung etc.<br />

Das ausführliche Programm ist <strong>in</strong> Kürze<br />

im Internet zu f<strong>in</strong>den.<br />

www.fgsv.de


STELLENMARKT<br />

1 . 2011 | BRÜCKENBAU<br />

101


BRANCHEN KOMPASS<br />

102 BRÜCKENBAU | 1 . 2011


BRÜCKENBAU<br />

ISSN 1867-643X<br />

3. Jahrgang<br />

Ausgabe 1.2011<br />

www.<strong>zeitschrift</strong>-<strong>brueckenbau</strong>.de<br />

Herausgeber und Verlag<br />

V E R L A G S G R U P P E<br />

W I E D E R S P A H N<br />

Biebricher Allee 11 b<br />

D-65187 Wiesbaden<br />

Tel.: +49 (0)6 11/84 65 15<br />

Fax: +49 (0)6 11/80 12 52<br />

www.verlagsgruppewiederspahn.de<br />

Redaktion<br />

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn<br />

mwiederspahn@verlagsgruppewiederspahn.de<br />

Anzeigen<br />

Ulla Leitner<br />

Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste vom Januar 2010.<br />

Satz und Layout<br />

Christ<strong>in</strong>a Neuner<br />

mit MixedMedia Konzepts<br />

Druck<br />

Schmidt & more Drucktechnik GmbH<br />

Haagweg 44, 65462 G<strong>in</strong>sheim-Gustavsburg<br />

Ersche<strong>in</strong>ungsweise und Bezugspreise<br />

E<strong>in</strong>zelheft: 14 Euro<br />

Doppelheft: 28 Euro<br />

Abonnement: Inland (4 Ausgaben) 56 Euro<br />

Ausland (4 Ausgaben) 58 Euro<br />

Der Bezugszeitraum e<strong>in</strong>es Abonnement beträgt m<strong>in</strong>destens<br />

e<strong>in</strong> Jahr. Das Abonnement verlängert sich um e<strong>in</strong> weiteres Jahr,<br />

wenn nicht sechs Wochen vor Ablauf des berechneten Bezugs-<br />

zeitraums schriftlich gekündigt wird.<br />

Copyright<br />

Die Zeitschrift und alle <strong>in</strong> ihr enthaltenen Beiträge und<br />

Abbildungen s<strong>in</strong>d urheberrechtlich geschützt.<br />

Alle Rechte, <strong>in</strong>sbesondere das der Übersetzung <strong>in</strong> fremde<br />

Sprachen, vorbehalten. Ke<strong>in</strong> Teil dieser Zeitschrift darf ohne<br />

schriftliche Genehmigung des Verlags <strong>in</strong> irgende<strong>in</strong>er Form<br />

reproduziert oder <strong>in</strong> e<strong>in</strong>e von Masch<strong>in</strong>en verwendbare<br />

Sprache übertragen werden.<br />

Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen Fälle ist e<strong>in</strong>e<br />

Verwertung ohne E<strong>in</strong>willigung des Verlags strafbar.<br />

Beilage<br />

Die Gesamtauflage von Ausgabe 1.2011 enthält e<strong>in</strong>e Beilage<br />

der Delta Bloc Deutschland GmbH, Neumarkt.<br />

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