12. symposium brückenbau - zeitschrift-brueckenbau Construction ...

Ausgabe 1/2 . 2012
12. Symposium Brückenbau in Leipzig
www.verlagsgruppewiederspahn.de
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU ISSN 1867-643X
1

B r ü c k e n

Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn
Zum (zwölften) Symposium in Leipzig
Kriterien zur Berücksichtigung
von Michael Wiederspahn
Wann und wo sich jemand fortzubilden
versucht und welche Form der Wissensaneignung
oder eben -reicherung er
letztlich bevorzugt, hängt natürlich
von seinen Präferenzen ab, beruht
unter anderem auf manchen durchaus
persönlich eingefärbten Vorlieben für
ganz bestimmte Örtlichkeiten oder
Medien und unterliegt dementsprechend
auch nur höchst selten einem größeren
Wandel. Da die Interessensgebiete eines
Menschen überdies nicht stündlich
wechseln, sie sich in aller Regel ja eher
sukzessive verschieben oder verbreitern,
anstatt urplötzlich umzuschlagen, lässt
sich sein Informationsbedarf trotz einiger
individueller Abweichungen im Grunde
nicht als sprunghaft oder besonders stark
schwankend charakterisieren, vermag
er ihn infolgedessen oft recht genau
abzuschätzen oder bisweilen wenigstens
ein bisschen einzugrenzen.
Überraschungen bleiben ihm dennoch
kaum erspart: Ohne irgendwann oder
irgendwo eine Visitenkarte gezückt
oder gar die Bitte um Benachrichtigung
geäußert zu haben, beginnen Briefkästen
und Mailbox mitunter überzuquellen,
wächst das Spektrum der Einladungen
offenkundig von Woche zu Woche, hat
er nun fast täglich die Möglichkeit, einen
Event mitzuerleben, einem Verband
beizutreten oder aber eine der vielen
neuen bzw. runderneuerten Publikationen
zu erwerben, die ihm als Probeexemplare
immer häufiger ins Haus
flattern. Die Spreu vom Weizen zu
trennen, fällt hier nicht gerade
einfach.
E D I TO R I A L
Empfiehlt es sich zum Beispiel, an einer
der zahllosen Veranstaltungen teilzunehmen,
die seit zwei, drei Jahren wie
Pilze aus dem Boden schießen und deren
Programme einem stets die Vermittlung
vermeintlich endgültiger Wahr- oder
Weisheiten verheißen? Oder sollte er
nicht besser an die Mitgliedschaft in
einem Verein denken, sie früher oder
später doch ansteuern, um auf quasi
kostenneutralem Weg zusätzlich mit
einem mehr oder minder schmalen,
gleichwohl überwiegend periodisch
erscheinenden Heft und diversen
Vergünstigungen versorgt zu werden?
Und was ist mit der dritten Alternative?
Drängt sich das Abonnement einer
Fachzeitschrift nicht unweigerlich auf,
wenn einen das Internet primär mit
Kurz- und Testversionen, Randnotizen
und Gemeinplätzen beliefert, einem der
Sinn hingegen nach aktuellen, fundierten
und zudem umfassenden Abhandlungen
und Angaben steht?
Wie kann er sich also entscheiden?
Muss er dazu sämtliche Zusendungen
sichten und studieren, sich etwa der
sogenannten Vernetzung unterwerfen
und sich in die Reihe jener eingliedern,
die beinahe minütlich ihren weltweiten
Social-Network-Account auf- oder
abrufen?
Nein, in den meisten Fällen genügt
neben den eigenen Erfahrungen und
Überzeugungen als unabdingbarer
Orientierungshilfe bereits ein schneller
Blick auf oder in den Ablaufplan, die
Statuten oder das Inhaltsverzeichnis,
damit erkennbar wird, wer einem Qualität
anbietet: Solche »Produkte« benötigen
keine Generalüberholung, legitimieren
sich durch Tradition wie Dauerhaftigkeit
und werden schließlich nicht als
alleinseligmachende Perspektive
angepriesen – wie das inzwischen
zwölfte »Symposium Brückenbau«
in Leipzig und alle Ausgaben des
BRÜCKENBAU mit Nachdruck
beweisen.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
3

Wohnungsbau
heute – morgen – übermorgen
ist der Leitfaden und Gedanke.
Erstes großes Symposium zum Thema »Wohnungsbau«
der
VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN
mit
MixedMedia Konzepts
in
Frankfurt am Main
V E R L A G S G R U P P E
W I E D E R S P A H N
mit MixedMedia Konzepts
Biebricher Allee 11 b | 65187 Wiesbaden | Tel.: 0611/98 12 920 | Fax: 0611/80 12 52 |
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Editorial
3 Kriterien zur Berücksichtigung
Michael Wiederspahn
12. Symposium Brückenbau in Leipzig
6 Lali-Brücke und Ausbau des Sadr Expressway
Holger Haug, Kornelius Krieger, Peter Walser
14 Verbreiterung der Autobahn A 7 in Hamburg
Karl-Heinz Reintjes
20 Abbruch und Neubau der Langenfelder Brücke
Karl-Heinz Reintjes, Gregor Gebert
24 Neue Kattwykbrücke in Hamburg
Rico Stockmann, Helmut Schmitt
30 Neubau der Rethebrücke in Hamburg
Martin Tenkleve, Henning Schrewe
36 Straßenbrücken aus Holz in Bayern
Karl Goj
40 Planung und Errichtung der Sinntalbrücke
Günther Kleiner, Edwin Seemann
44 Herstellung der neuen Sinntalbrücke
Erhard Garske
50 Das Leitkonzept »Brücke«
Michael Kleiser
54 Neuer Hauptbahnhof in Wien
Judith Engel
59 Neue Beska-Brücke in Serbien
Franz Bergmair
66 Brücke zwischen Luxemburg und Deutschland
Gilles Didier, Andrea De Cillia
70 Solarer Lärmschutz am Berliner Ring
Karl Kleinhanß
73 Ausbau der A 6 zwischen Roth und Nürnberg-Süd
Michael Fuchs
80 Überflieger am Autobahnkreuz Neufahrn
Peter Radl
86 Querverschub der Mainbrücke Randersacker
Sven Kimmeskamp
90 Rückbau der Döllbachtalbrücke im Zuge der Autobahn A 7
Jan Lingemann, Stephan Sonnabend
98 Forschungsverbund »Digitale Baustelle«
Dieter Stumpf
102 Ultrahochfester Beton bei Spannverfahren und Brückenlagern
Hermann Weiher, Simon Hoffmann
110 Produkte und Projekte
112 Software und IT
114 Nachrichten und Termine
117 Branchenkompass
119 Impressum
I N H A LT
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12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Planung und Ausführung von zwei Bauwerken im Iran
Lali-Brücke und Ausbau des Sadr Expressway
6 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
von Holger Haug, Kornelius Krieger, Peter Walser
Vorgestellt werden in diesem
Beitrag zwei aktuelle Brücken-
bauprojekte im Iran, an denen
Leonhardt, Andrä und Partner
beteiligt war bzw. ist. Bei der Lali-
Brücke handelt es sich um eine
456 m lange Schrägkabelbrücke,
die über einem Wasserreservoir
in einem tief eingeschnittenen
Tal errichtet und bereits 2011
dem Verkehr übergeben wurde.
Erst seit einigen Monaten wird am
Ausbau des Sadr Expressway in
Teheran gearbeitet. Geplant ist,
eine der meistbefahrenen Straßen
der Stadt auf einer Länge von
ca. 5,50 km auf zehn Spuren
auszubauen. Die vorgesehene
Bauzeit hierfür soll nur 18 Monate
betragen.
1 Lali-Brücke
1.1 Projekt und Lage
Im Südwesten der Islamischen Republik
Iran nahe der Stadt Ahwaz wird der
größte Fluss des Landes, der Karoon,
mittels eines 180 m hohen Damms
aufgestaut, um elektrische Energie zu
gewinnen. Das Tal des Karoon ist hier tief
eingeschnitten mit steilen Flanken. Durch
die Aufstauung wird die Umlegung von
kleineren Rohrleitungen aus der Öl- und
Gasgewinnung sowie einer regionalen
zweispurigen Straße, welche die Städte
Massad und Lali verbindet, notwendig.
Die gesamte Baumaßnahme liegt in
einem Gebiet hoher seismischer
Aktivität.
Für die Realisierung der Brücke wurden
landesweit Baufirmen zur Abgabe
detaillierter Entwürfe mitsamt einer
Vorberechnung eingeladen, die dann
unter Mithilfe international ausgerichteter
Ingenieurbüros bewertet
werden sollten. Die Bemessung der
Brücke hatte nach international anerkannten
Normen zu erfolgen, wobei
zwischen der US-amerikanischen
AASTHO LFRD bzw. den Euronormen
EN 199x frei gewählt werden konnte.
Leonhardt, Andrä und Partner (LAP)
wurde durch Hexa Consulting Engineers
(Hexa) eingeladen, bei der Beurteilung
der eingereichten Entwürfe, bei der
statisch-konstruktiven Prüfung des
Siegerentwurfs sowie bei der Bauüberwachung
samt baubegleitenden
Berechnungen als Nachunternehmer
mitzuwirken.
1.2 Wettbewerbsphase
Die Bewertung der eingereichten Entwürfe
geschah in zwei Phasen: In der
ersten im Frühjahr 2007 war es den
Baufirmen freigestellt, mit welchem
Brückentyp sie die Aufgabe lösen wollten.
Insgesamt wurden hierzu sieben Entwürfe
eingereicht, wobei alle mit zwei
Pfeilern im Bereich des Tales aufwarteten.
Es wurden vier Balkenbrücken und drei
Schrägseilbrücken konzipiert, mit Überbauten
als Betonhohlkästen oder als
offene Verbundträger.
Die Beurteilung in der ersten Phase
geschah zweigeteilt: Hexa prüfte, ob die
Entwürfe den iranischen Fachnormen
entsprachen und die Kostenschätzungen
für die gegebene Situation realistisch
waren. LAP beurteilte die technische
Qualität im Einklang mit international
anerkannten Regeln und die Auskömmlichkeit
der angegebenen Massen.
Zudem war LAP dafür verantwortlich,
die vorgeschlagenen Gründungsvarianten
zu untersuchen, wozu das
Büro Smoltczyk & Partner eingeschaltet
wurde. Mit einer Bewertungsmatrix
wurde die Vergleichbarkeit der Entwürfe
1 Längsansicht der Lali-Brücke
© Boland Payhe Engineering
sichergestellt und ein Vergabevorschlag
für eine der Balkenlösungen erarbeitet.
Der Bauherr entschied sich später, die
Maßnahme nochmals auszuschreiben
und dabei nur noch Entwürfe mit seilverspannten
Überbauten zuzulassen.
Die Bewertung der Entwürfe aus der
zweiten Phase erfolgte ausschließlich
durch Hexa, der Vergabevorschlag wurde
für den preisgünstigsten Entwurf an die
Firma Boland Payeh Co. erteilt.
1.3 Entwurf
Der zur Ausführung gewählte Entwurf
sieht eine dreifeldrige Schrägseilbrücke
mit einer Hauptspannweite von 256 m
und Seitenfeldern von jeweils 100 m vor.
Die Pylone stehen in den sehr steilen
Talflanken bei vollem Reservoir bis maximal
ca. 68 m im Wasser. Der Überbau ist
monolithisch mit den Pylonen verbunden
und an den Widerlagern längsverschieblich
gelagert. Elastische Endanschläge
begrenzen die Längsbewegungen im
Erdbebenfall. Die Anordnung der Schrägseile
geschieht als halber Fächer, wobei
der horizontale Abstand der Seilverankerungen
am Überbau 12 m beträgt. Es
kommen Litzenseile mit bis zu 29 Litzen
mit einer Fläche von je 150 mm 2 und
einer Bruchfestigkeit von 1.860 MPa
zum Einsatz. Zur Minimierung der Biegespannungen
in den Litzen sind an den
Seilendpunkten Gummilagerungen
vorgesehen. Die Seile wurden vom chinesischen
Anbieter OVM geliefert und vom
französischen Anbieter Freyssinet
eingebaut.

2 Überbauquerschnitt
© Boland Payhe Engineering
Der insgesamt 19,50 m breite offene
Verbundüberbau nimmt drei Fahrspuren
mit je 3,50 m Breite und beidseitige
Gehwege von 1,40 m Breite auf.
Die Rohrleitungen für Gas und Rohöl
sind jeweils außen auf den 2,60 m langen
Kragarmen angeordnet. Für die Zukunft
ist ebenfalls geplant, die Rohrleitungen
entfallen zu lassen und den Fußgängerverkehr
auf die Kragarme zu verlegen.
Dies bietet die Möglichkeit, insgesamt vier
Fahrspuren auf der Brücke anzuordnen;
sie werden aus Sicherheitsgründen
beleuchtet sein. Der Überbau ist mit einem
Stahl analog einem S355J2+N ausgeführt
worden, wobei sämtliche Baustellenstöße
mit vorgespannten Schrauben der Güte
10.9 verschraubt sind. Die Fahrbahn
besteht aus vorgefertigten Stahlbetonplatten
mit Ortbetonfugenverguss. Zur
Schubsicherung sind nicht die bei uns
üblichen Kopfbolzendübel vorgesehen,
sondern aufgeschweißte, ca. 30 cm
lange C-Profile, bei denen sich die
Betondruckstreben gegen die vergleichsweise
langen Kehlnähte und die Kante
des angeschweißten Flansches des
C-Profils abstützen. Entsprechende
Bemessungsregeln für diese Art der
Schubsicherung sind in der US-amerikanischen
Bemessungsnorm für den
Brückenbau AASHTO enthalten.
Der Überbau ist recht schmal im Vergleich
zu seiner Spannweite und der Querschnitt
zudem aerodynamisch nicht besonders
günstig. Zur Abklärung einer ausreichenden
aerodynamischen Stabilität bzw.
der Vermeidung übermäßig großer
wirbelerregter Schwingungen beauftragte
die Baufirma das Büro Wacker
Ingenieure mit Windkanaluntersuchungen:
In einem Bericht wurden die der
Bemessung zugrunde zu legenden
Windlasten zusammengestellt, eine
ausreichende aerodynamische Stabilität
konnte experimentell nachgewiesen
werden.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Die 147 m hohen Pylone sind jeweils auf
zwei Caissons mit einem Durchmesser
von 10 m und einer Höhe von 20 m gegründet,
deren Wandstärke 1 m beträgt.
Die Bodenplatte ist 3 m dick, und die
Caissons sind über eine 5 m dicke Fundamentplatte
miteinander verbunden. Zur
Verringerung des späteren Auftriebes
im gefluteten Zustand wurden die
Wände mit Öffnungen versehen und die
Hohlräume mit wasserdurchlässigem
Aushubmaterial verfüllt.
Die unteren Pylonbeine werden im
gefluteten Zustand ca. 68 m im Wasser
stehen. Zur Vermeidung eines zu hohen
Auftriebes infolge der hohlen Beine
und auch zu großer Außendrücke auf die
Pylonwände wurden ebenfalls Öffnungen
in den Wänden angeordnet. Die Wasserfüllung
ist für den Erdbebenfall als
Zusatzmasse berücksichtigt. Auf Höhe
des Überbaus gehen die vertikalen Beine
in einen massiven Riegel über, der wegen
der großen Querbiegemomente im Fall
von Querwind bzw. quer gerichtetem
Erdbeben stark vorgespannt ist. Oberhalb
des Überbaus bilden die Pylonbeine ein
A. Die Schrägseile sind in Stahltraversen
verankert, welche wiederum an einen
rechteckigen Stahlkasten verankert sind.
Dieser Stahlkasten liegt mit dem umgebenden
Beton des Pylonkopfes im
Verbund und leitet so die aus den Seilen
aufzunehmenden Vertikalkräfte in die
Pylonbeine.
Seitens des Ausführungsplaners wurden
sämtliche Berichte und Berechnungen in
Farsi, der iranischen Amtssprache, erstellt.
Die Unterlagen wurden von Hexa in
Auszügen ins Englische übersetzt und
standen dann LAP für die Prüfung zur
Verfügung, während alle Ausführungspläne
in Englisch vorlagen. Für die
Bemessung wurde die US-amerikanische
Brückennorm AASHTO gewählt: Basierend
auf ihr, hat LAP anhand der Pläne die
Schnittgrößen unabhängig ermittelt und
die Bemessung überprüft. Die seismischen
Ersatzlasten auf die wassergefüllten
und auch von Wasser umgebenen
Pylone wurden nach EC 1998-2 Anhang F
errechnet. Die Bemessung erfolgte
auf der Annahme einer beschränkten
Duktilität, da eine Reparatur geschädigter
Bereiche lediglich nach der aufwendigen
Entleerung des Wasserreservoirs durchgeführt
werden könnte.
Die Schichtung aus den mächtigen
Sandsteinschichten Typ A7 und dem
massiven Fels Typ A7 streicht stark in
die Flanken ein, ein Resultat der großen
seismischen Aktivität in der Gegend.
Seitens des Bodengutachters wurden
zunächst Felsproben entnommen und
untersucht. Anschließend wurde die
Gleitsicherheit für die steilen Talflanken
im gefluteten Zustand unter Berücksichtigung
einer schnellen Entleerung des
Reservoirs (Porenüberdruck) mittels
detaillierter FEM-Modelle nachgewiesen.
3 FEM-Modell des Bodens
© Prof. Arsalan Ghahramani
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
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12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Dasselbe gilt für den Fall eines Erdbebens,
hier allerdings ohne Berücksichtigung
einer Schnellentleerung, wie sie
zum Beispiel im Falle eines Bruches des
Staudammes auftreten würde. Mittels
des FEM-Modells wurden sowohl die
bodenmechanischen Nachweise erbracht
als auch die auf die Caissons wirkenden
Schnittgrößen ermittelt und der
Bemessung der Caissons zugrunde
gelegt. Diese Berechnungen wurden vom
Büro Smoltczyk & Partner unabhängig
mit geeigneten Berechnungsmethoden
bestätigt.
4 Verlegen der Fertigteilplatten im Seitenfeld
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
5 Beginn der Überbauerrichtung im Hauptfeld
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
8 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
6 Geschlossene Brücke kurz vor der Vollendung
© Ministry of Energy, Iran Water & Powers
1.4 Bauausführung
Die Baustelle liegt in einem sehr steilen
Tal, wodurch aufwendige Behelfsstraßen
erforderlich wurden, über die der
gesamte Materialtransport einschließlich
der Stahlteile für den Überbau im
Bereich des Hauptfeldes erfolgte.
Die Stahlteile der Seitenfelder wurden auf
Hilfsstützen jeweils von den Widerlagern
aus eingeschoben und monolithisch mit
den Pylonen verbunden, anschließend
wurden die vor Ort gefertigten Stahlbetonplatten
mittels Tieflader und
Mobilkran in Vor-Kopf-Montage aufgebracht.
Zur Erreichung eines schnelleren
Bauablaufs legte die Baufirma die Platten
zunächst lediglich nur auf, um sie dann
direkt mit dem Kran zu befahren; der
Verguss der Ortbetonfugen wurde erst
im Nachgang vorgenommen.
Die Stahlteile für das Hauptfeld wurden
am Boden in der Nähe der Pylongründung
zusammengeschraubt und mittels
Schrägzugverfahren unterhalb des
fertiggestellten Überbaukragarms nach
vorne durchgeschwungen und mit Hilfe
eines Derricks in die Endlage gehoben.
Dieses Verfahren ist vom Bau großer
Hängebrücken bekannt, für Schrägseilbrücken
bisher aber nicht angewandt
worden, da dort der Materialtransport
üblicherweise über den bereits realisierten
Überbau erfolgen kann. Im
vorliegenden Fall war das wegen des
fehlenden Verbundes der Fertigteilplatten
mit den Stahlhauptträgern
hingegen nicht möglich.
Der erste Pylon wurde mit einer Gleitschalung
errichtet. In der exponierten
Lage war eine kontinuierliche Anlieferung
des Betons jedoch nicht immer gewährleistet,
und so traten Mängel in der
Betonoberfläche auf, die aufwendig
saniert werden mussten. Der zweite
Pylon wurde deshalb mittels einer
Kletterschalung hergestellt.
Der Aushub der Gründung in dem sehr
steilen Gelände erfolgte über einen am
Bagger montierten Presslufthammer:
Mit Baufortschritt wurden die losen
Gesteinsteile jeweils entfernt und die
Grube mittels Spritzbeton gesichert.
Die Brücke wurde nach rund 20 Monaten
Bauzeit im Sommer 2011 fertiggestellt
und offiziell mit vorübergehenden
Ausfädelungen vor den Tunneln eröffnet.
Wegen Verzögerungen bei den anschließenden
Tunnelbauwerken kann die
endgültige Strecke erst später dem
Verkehr übergeben werden.

1.5 Bauüberwachung
Bei der Bauüberwachung wurde Hexa
durch einen Mitarbeiter von LAP mit
vielfältiger, mehr als 25-jähriger Erfahrung
unterstützt, der rund ein Jahr vor
Ort war. Die Aufgabe im Rahmen der
Bauüberwachung bestand hier hauptsächlich
in der baubegleitenden Prüfung
der Montageberechnung, des Montagehandbuches
sowie der wöchentlichen
unabhängigen Dokumentation des
Baufortschrittes und auftretender
Probleme. Auf Anfrage wurden zudem
die wesentlichen Baubehelfe statischkonstruktiv
überprüft und Verbesserungen
vorgeschlagen.
Bauherr
Ministry of Energy, Iran Water & Powers, Resources
Development Co., Teheran, Iran
Planung
Boland Payeh Engineering, Teheran, Iran (verantwortlich)
Prof. Arsalan Ghahramani, Teheran, Iran (Geotechnik)
Prüfung
Hexa Consulting Engineers, Teheran, Iran (verantwortlich)
Leonhardt, Andrä und Partner, Beratende Ingenieure VBI,
GmbH, Stuttgart (Hauptbrücke)
Smoltczyk & Partner GmbH, Stuttgart (Geotechnik)
Ausführung
Boland Payeh Co., Teheran, Iran (Auftragnehmer)
Liuzhou OVM Machinery Co. Ltd., Gungxi, China
(Litzenseile)
Freyssinet, Velizy, Frankreich (Seileinbau)
Mageba SA, Bülach, Schweiz
(Lager und Übergangskonstruktionen)
Wacker Ingenieure, Birkenfeld (Windkanalversuche)
dsp Ingenieure & Planer AG, Greifensee, Schweiz
(Konstruktionsberatung)
Nicolet Chartrant Knoll Inc., Montreal, Kanada
(Konstruktionsberatung)
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2 Ausbau des Sadr Expressway
2.1 Projekt und Lage
Die Infrastruktur der 14-Millionen-
Metropole Teheran wird täglich durch
ein sehr hohes Verkehrsaufkommen
beansprucht. Zusätzlich muss die Stadt
täglich den Verkehr von ca. 3.000.000
Pendlern aufnehmen.
Trotz erzielter Fortschritte beim Ausbau
öffentlicher Verkehrsmittel, wie etwa
des U-Bahn-Netzes, können diese bisher
nur zu einem sehr geringen Anteil das
Verkehrsaufkommen bewältigen. Die
Bewohner sind deshalb auf das Auto oder
Busse angewiesen, so dass der Verkehr
praktisch alleine über das städtische
Straßennetz abgewickelt wird, das dafür
jedoch nicht ausgelegt ist und deshalb
entsprechend ausgebaut und erweitert
werden soll. Den Schwerpunkt bildet
zurzeit der kreuzungsfreie Ausbau der
Hauptverbindungsstraßen in und um
Teheran.
Als Beispiele hierfür sind im Nordwesten
der Stadt die Autobahn nach Karaj mit der
Errichtung der Karvansara-Sangi-Brücke
8 9 Karvansara-Sangi-Brücke und Mohamed-Ali-Jennah-Brücke im Bau
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
7 Fertige Brücke mit Ausfädelung der Straße
© Ministry of Energy, Iran Water & Powers
und innerstädtisch die Kreuzung von
Jenah Highway und Seikh Fazlolah Nouri
Highway mit zahlreichen Anschlussbauwerken
genannt. Bei beiden Projekten
werden alle Überbauten in Fertigteil-
Segmentbauweise hergestellt. Die ausführende
Baufirma verfügt über entsprechend
leistungsfähige Werke, die
Transportwege sind nicht zu lang, und so
ist diese Bauweise äußerst wirtschaftlich.
Für die Montage der Fertigteile wird fast
ausschließlich das Freivorbauverfahren
verwendet.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
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12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
10 Lage des Sadr Expressway
© Karane be Karane Pars
Zu den meistbefahrenen innerstädtischen
Straßen in Teheran zählt der Sadr
Expressway, der den Imam Ali Highway
im Osten mit dem Modarres Highway im
Westen verbindet. Im Rahmen des Ausbaus
des Straßennetzes soll er nun auf
insgesamt zehn Spuren verbreitert
werden, gegliedert in die Maßnahmen
für den Anschluss an den Imam Ali
Highway im Osten, in den kreuzungsfreien
Anschluss mit der Gheytarieh-
Straße und der Kaveh-Straße und in die
Maßnahmen für den Anschluss im Westen
an den Modarres Highway; nach Letzterem
wird er in einem Tunnel weitergeführt
und mündet dann in das vorhandene
Straßennetz ein. Die Bebauung
reicht sehr dicht an die Straße heran,
und nur in einzelnen Abschnitten wäre
seine Verbreiterung überhaupt möglich
gewesen. Für vier der insgesamt zehn
Fahrspuren – in den Planungen geht
man von einem Verkehrsaufkommen
bis zu 19.000 Kfz/h aus – ist deshalb
zwischen dem Modarres Highway und
dem Imam Ali Highway eine 5,50 km
lange Hochstraße geplant, die den Hauptbestandteil
des Sadr-Expressway-Ausbaus
bildet.
Mit dem Ausbau des Sadr Expressway
beauftragte die Stadt Teheran die
Baufirma Shahid Rajaeii Special Group.
Der Beauftragung liegt ein sogenannter
EPCF-Vertrag zugrunde, das heißt, die
Baufirma als Auftragnehmer muss neben
der Ausführung auch die Finanzierung
des Projektes sicherstellen. Die Stadt
Teheran selber hat zudem keine Planung
erstellt, sondern nur eine genaue
Beschreibung der Aufgabe, welche die
Bieter bei ihrer Angebotsbearbeitung zu
berücksichtigen hatten. Die vertraglichen
Vereinbarungen sehen deshalb vor,
dass sämtliche erforderlichen Planungsleistungen
durch den Auftragnehmer zu
erbringen sind, was deren unabhängige
10 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Prüfung ebenfalls umfasst. Die Detailplanung
hat die Baufirma an das Büro
Karane be Karane Consulting Engineers
Co. untervergeben sowie mit der unabhängigen
Prüfung der Planung und der
örtlichen Bauüberwachung (Eigenüberwachung
des Unternehmers) das Büro
Hexa Engineering beauftragt. LAP berät
Hexa bei der unabhängigen Prüfung der
Hauptbrücke und unterstützt dieses Büro
bei der Bauüberwachung.
2.2 Planungsbedingungen
Die Planung der Hochstraße sieht je
Fahrtrichtung zwei 3,50 m breite
Fahrspuren vor; einschließlich Standstreifen,
Notgehwege und erforderlicher
Schutzeinrichtungen ergibt sich somit
eine erforderliche Breite von 22,70 m.
Der Ausbau hat unter Verkehr zu erfolgen.
Nur in Zeiten mit geringeren Verkehrsaufkommen
besteht die Möglichkeit,
vorhandene Fahrspuren temporär einzuschränken,
unumgängliche Vollsperrungen
sind lediglich für den Zeitraum von
24–6 Uhr erlaubt.
11 Entwurf der Hauptbrücke
© Karane be Karane Pars
Für die Errichtung der Hochstraße steht
deshalb uneingeschränkt nur ein ca. 7 m
breiter Streifen zwischen den vorhandenen
beiden Fahrtrichtungen zur Verfügung.
Eine Verbreiterung des Baufeldes,
zum Beispiel für die Herstellung von
Fundamenten, wäre grundsätzlich technisch
möglich, ist aber entsprechend
aufwendig. Aus wirtschaftlichen
Gründen war daher bei allen Entwurfsüberlegungen
die geringe Breite des
Baufeldes zu beachten. Diese führt
außerdem dazu, dass der ca. 22 m breite
Überbau nach jeder Seite ca. 7,50 m
hinausragt. Das bedeutet, dass er zu
einem Großteil über fließendem Verkehr
realisiert werden muss. Umfangreiche
Sicherheitsüberlegungen sind also
notwendig, um bei einem geplanten
24-h-Baubetrieb das Risiko für den
untenlaufenden Verkehr so gering wie
möglich zu halten.
Die Hauptbrücke und die Rampenbauwerke
umfassen zusammen eine
Brückenfläche von ca. 145.000 m², für den
gesamten Ausbau des Sadr Expressway
ist aber eine Bauzeit von lediglich 18
Monaten vorgesehen. Eine solch kurze
Bauzeit kann nur eingehalten werden mit
einer Fertigteillösung für die Herstellung
des Überbaus, Fertigungs- und Transportkapazitäten
müssen dementsprechend
ausgelegt werden.
Mit der Realisierung dieses Projekts wird
es zu einer noch stärkeren Verlärmung
der angrenzenden Gebiete kommen.
Erste von uns durchgeführte Berechnungen
lassen erkennen, dass ohne
zusätzliche Lärmschutzmaßnahmen die
Belastung um ca. 50 % ansteigen wird.
Dabei ist vor allem in den unteren Stockwerken
der umliegenden Bebauung von
einem starken Lärmzuwachs auszugehen,

12 Längsansicht
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
hervorgerufen durch die Überdeckung
der ebenerdigen Fahrspuren mit der
Hochstraße. Lärmschutzmaßnahmen
sind daher geplant, wobei es eine Aufgabe
sein wird, städtebaulich akzeptable
Lösungen zu finden, die noch in die
laufende Planung und die gleichzeitig
beginnende Fertigung integriert werden
können.
2.3 Entwurf der Hauptbrücke
2.3.1 Allgemeines
Die Tragsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise
sind hier grundsätzlich
auf Basis der Iranischen Vorschriften
zu führen. Für die bemessungsrelevanten
Erdbebennachweise hat der verantwortliche
Planer Karane be Karane Consulting
Engineers Co. jedoch EN 1998-2:2005
(EC 8) gewählt, da sich die darin enthaltenen
Definitionen für Antwortspektren
sowie die Bemessungsregeln für Brücken
mit seismischer Isolation nach seiner
Auffassung besser für dieses Projekt
eignen als entsprechende Regelungen
in der Iranischen Erdbebennorm
Code 463 oder in den US-amerikanischen
Vorschriften AASHTO. Für unsere eigenen
Berechnungen, die wir im Rahmen
unserer Tätigkeit anzustellen hatten,
konnten wir in Abstimmung mit den
Verantwortlichen in Teheran die
DIN-Fachberichte verwenden.
2.3.2 Statisches System
Das statische Gesamtsystem der Hauptbrücke
lässt sich als Einfeldträgerkette
beschreiben. Die Einfeldträger werden
auf bewehrten Elastomerlagern gelagert,
so dass die Überbauten von seismischen
Einwirkungen teilweise isoliert sind,
was die Beanspruchungen für die Unterbauten
reduziert. Um die Anzahl der
Fugen zu verringern, werden fünf Felder
mit sogenannten Federplatten miteinander
verbunden. In den Fugen zwischen
diesen Abschnitten sind handelsübliche
Fahrbahnübergangskonstruktionen
vorgesehen.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Für die Hochstraße ist eine Regelstützweite
von 44 m geplant. Umgesetzt wird
sie mit zwei Fertigteilen an den Enden
der Träger mit Längen von jeweils 2,50 m
(einschließlich des Abstandes zu den
Pfeilerachsen) und 13 Fertigteilen mit
einer Länge von jeweils 3,00 m. Spannweiten
von 41 m bzw. 47 m und 50 m
sind möglich durch Weglassen eines
Segmentes oder durch Hinzufügen von
bis zu zwei Segmenten. Das Stützenraster
kann somit an vorhandene
Hindernisse angepasst werden, wie
beispielsweise Unterführungen unter
dem Sadr Expressway.
2.3.3 Überbau
Der Überbauquerschnitt wird aus zwei
Hohlkästen gebildet, die in der Mitte
durch einen ca. 0,60 m breiten Ortbetonstreifen
miteinander verbunden werden.
Dadurch ergibt sich für die Fahrbahnplatte
eine Gesamtbreite von ca. 22,00 m.
Die Bauhöhe der Hohlkästen ist 2,50 m,
die Breite der Bodenplatte 4,00 m. Der
Überbau wird mit externen, 19-litzigen
Spanngliedern vorgespannt, für die
Verankerungen in den Endquerträgern
vorgesehen sind: Mit drei Umlenkstellen
im Feld wird eine dem Verlauf der äußeren
Momente angenäherte Spannglied-
14 Externe Vorspannung
© Karane be Karane Pars
13 Regelquerschnitt
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
geometrie erzeugt. Für Spannweiten
≤ 44 m kommen die Fertigteile in einer
Betonfestigkeit anlog einem B 40 zur
Ausführung, bei größeren Spannweiten
wird durch die Wahl einer höheren
Betonfestigkeitsklasse (bis B 50) den
starken Beanspruchungen Rechnung
getragen. Für alle Spannweiten können
die Abmessungen der Fertigteile somit
konstant bleiben, ein Umrüsten der
Schalung ist nicht erforderlich.
Die Überbauten der Rampenbauwerke
werden für jede Richtungsfahrbahn als
unabhängiger Spannbetonhohlkasten
mit den gleichen Abmessungen wie bei
der Hauptbrücke realisiert; geringe
Anpassungen der Schalung sind nur bei
abweichenden Fahrbahnplattenbreiten
notwendig.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
11

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
2.3.4 Pfeiler
Es sind T-förmige Pfeiler geplant, die in
der Regel eine Höhe von ca. 8 m haben.
Da die Hochstraße an mehreren Stellen
vorhandene Überführungsbauwerke
überquert, sind auch Pfeiler mit einer
Höhe von maximal ca. 14 m erforderlich.
Die maximalen äußeren Abmessungen
des massiven Querschnittes betragen
3,00 m x 3,20 m. Bei den Pfeilern der
Hauptbrücke wie bei jenen der Rampen
werden zudem tiefe, vertikale Nuten in
der Mitte der Seitenflächen als gestalterisches
Element gewählt.
Der Quertriegel kragt zu beiden Seiten
ca. 6,50 m aus, damit die beiden Hauptträger
des Überbaus darauf aufgelagert
werden können. Das Lichtraumprofil
reicht praktisch bis an die Pfeilerschäfte
heran und ist mit einer Höhe von 5,60 m
vorgegeben. Für den Querriegel des
Pfeilers ergibt sich daher am Anschnitt
nur eine Bauhöhe von 2,50 m, wobei
sich aber das kuppenförmige Element
zwischen den beiden Hohlkästen auf
die statische Nutzhöhe mit anrechnen
lässt. Die Tiefe des Queriegels beträgt
4,90 m und wird zum einen durch die
einzuhaltenden Überstände für die
Überbauten, die Abmessungen der
Elastomerlager und den erforderlichen
Spalt zwischen den ankommenden
Überbauten bestimmt, zum anderen
durch die Anzahl der Spannglieder in
den Querriegeln.
16 Baustelle zwischen zwei Fahrspuren
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
12 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
15 Errichtung im Freivorbau
© Karane be Karane Pars
Bei der Planung der Pfeiler sind vor allem
nichtsymmetrische Einwirkungen zu
beachten, die sich bei der Montage des
Überbaus und später aus ungleichen
Verkehrslasten ergeben.
2.3.5 Gründungen
Alle Pfeiler der Hauptbrücke werden auf
acht Großbohrpfählen gegründet. Aufgrund
der Breite des Baufeldes können
die Pfahlkopfplatten maximal nur 6,40 m
breit sein, in Querrichtung werden
deshalb zwei und in Längsrichtung
vier Pfähle im Abstand von 3,00 m
angeordnet. Sind höhere Lasten in den
Baugrund einzuleiten, wird ihr Längsabstand
auf 3,75 m vergrößert und die
Dicke der Pfahlkopfplatten in solchen
Fällen von 2,00 m auf 2,30 m erhöht.
Je nach Baugrundverhältnissen werden
Pfähle mit d = 1,20 m oder d = 1,50 m
und Längen bis ca. 35 m hergestellt:
Der größere Durchmesser wird dann
ausgeführt, wenn im oberen Bereich der
Pfähle nur sehr geringe Bettungswerte
angesetzt werden können und hohe
Biegemomente aus Erdbebeneinwirkungen
von den Pfählen aufgenommen
werden müssen.
2.4 Bauablauf und -ausführung
Die Überbauten der Rampenbauwerke
und der Hauptbrücke werden mit
Fertigteilen hergestellt. Das Versetzen
der Fertigteile für die Rampenbauwerke
erfolgt durch eine Kranmontage, die
Fertigteile werden dabei von jedem
Pfeiler aus an das Pfeilerkopfelement
symmetrisch angeschlossen. Spannglieder
im Verbund werden zwischen
jeweils gegenüberliegenden Segmenten
eingebaut und vorgespannt; die Fugen
zwischen den Fertigteilen werden mit
einem Kunstharzmörtel verklebt. Bei
diesem Verfahren lässt sich von jedem
Pfeiler aus pro Woche zweimal eine
halbe Spannweite realisieren. Die
Schlusslücke in Feldmitte ist in Ortbeton
auszuführen, und erst danach können
die durchlaufenden Spannglieder in die
Bodenplatte eingezogen und gespannt
werden, so dass für die Errichtung eines
Feldes auf jeden Fall mehr als eine Woche
zu veranschlagen ist.
17 Herstellung der Pfähle
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH

Bei der Hauptbrücke sorgt die vorgesehene
feldweise Errichtung für eine sehr
viel kürzere Bauzeit. Eine obenlaufende
Vorschubrüstung überbrückt dabei das
herzustellende Feld, wobei sich die
Rüstung auf der einen Seite auf dem
zuletzt realisierten Endquerträger und
auf der anderen Seite auf dem oberen
Riegel des Pfeilers abstützt. Die Segmente
eines Feldes werden an der Vorschubrüstung
aufgehängt und temporär
zusammengespannt, danach werden die
externen Spannglieder eingezogen, der
Träger vorgespannt und anschließend
auf die vorbereiteten Elastomerlager
abgesetzt. Bei diesem Verfahren muss
also die obenlaufende Vorschubrüstung
so ausgelegt sein, dass sie das Gesamtgewicht
eines Feldes aufnehmen kann.
Bei den Planungen für die Hauptbrücke
rechnet man für das Einhängen der
Segmente eines Feldes samt nachfolgendem
Vorspannen mit rund zwei Tagen.
Bei der konzipierten feldweisen Herstellung
sind keine auf dem kritischen Weg
liegenden Ortbetonarbeiten erforderlich,
außerdem lassen sich mit einer externen
Vorspannung die Fugen zwischen den
Fertigteilen »trocken« und damit zeitsparend
ausführen. Im Vergleich zum
Freivorbau ist die feldweise Herstellung
mit einer obenlaufenden Rüstung um das
ca. 2,50fache schneller, was letztendlich
den Ausschlag für das Bauverfahren gab.
Um den Überbau der Hauptbrücke in
dem vorgesehenen Zeitraum von etwa
sieben Monaten realisieren zu können,
ist von jeder Seite aus mit jeweils zwei
Vorschubrüstungen zu arbeiten. Zur
Begrenzung der exzentrischen Belastung
der Pfeiler während der Überbauerrichtung
muss das Versetzen der Fertigteile
für die beiden Längsträger eines Feldes
weitestgehend parallel erfolgen.
Die Überbausegmente der Rampen
werden in einem schon existierenden
Fertigteilwerk hergestellt, für die der
Hauptbrücke wird hingegen ein neues
Werk eingerichtet, das mit 44 Schalungseinheiten
für eine Tageskapazität von
ca. 22 Fertigteilen ausgelegt ist; die
Vorbereitungen hierfür laufen. Der
Transport der Fertigteile zur Baustelle
wird in der Zeit von 1.00 Uhr nachts bis
6.00 Uhr morgens erfolgen, da in dieser
Zeit der Sadr Expressway benutzt und so
der Einbauort ohne Umwege angefahren
werden kann. Nach Fertigstellung der
östlichen und westlichen Rampenbauwerke
ist der Antransport der Fertigteile
auch über die bereits realisierten
Überbauabschnitte möglich.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Die Querriegel der Pfeiler werden
ebenfalls mit Fertigteilen hergestellt:
Nach dem Ausbetonieren des Kopfelements
werden nach jeder Seite drei
ca. 2 m lange massive Fertigteile im
Freivorbau montiert und mit Einzelspanngliedern
temporär befestigt. Anschließend
erfolgen das Einziehen der Litzen
und das Vorspannen des Querriegels.
Im Moment ist die Herstellung der Pfähle
noch in vollem Gange. Im Bereich der
Rampen und in einzelnen Abschnitten
der Hauptbrücke sind schon Pfahlkopfplatten
angeordnet worden, teilweise
wurde bereits mit dem Betonieren der
Pfeiler begonnen. Das schmale Baufeld
für die Hauptbrücke führt dazu, dass
man zwischen zwei Zufahrten die Pfähle
zunächst nur auf einer Seite herstellt,
so dass der daneben verbleibende Platz
als Lagerfläche oder Baustraße genutzt
werden kann. Lediglich ca. 30 % der
Pfähle werden unter Einsatz moderner
Bohrgeräte eingebracht, der größte Teil
wird hingegen von Hand ausgehoben.
Es gibt hierbei keine Sicherung der Bohrlöcher,
zum Beispiel mit Spritzbeton.
Grund für den manuellen Aushub sind die
noch nicht verlegten, frei verlaufenden
Hochspannungsleitungen im Mittelstreifen
des Sadr Expressway.
Autoren:
Dipl.-Ing. Holger Haug
Dipl.-Ing. Peter Walser
Dipl.-Ing. Kornelius Krieger
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH,
Stuttgart
Bauherr
Technical and Civil Department, Stadt Teheran, Iran
Auftragsverwaltung
Engineering and Civil Organization, Stadt Teheran, Iran
Technical and Consulting Organization, Stadt Teheran, Iran
Planung
Karane be Karane Pars, Consulting Engineers, Teheran, Iran
Prüfung
Hexa Consulting Engineers, Teheran, Iran
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Stuttgart
Ausführung (EPCF-Contractor)
Gh-E-Khatan Shahid Rajaeii Special Group, Teheran, Iran
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
13

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Autobahnbau in der Stadt: die Bauwerke
Verbreiterung der Autobahn A 7 in Hamburg
von Karl-Heinz Reintjes
Der hier betrachtete Abschnitt
der Bundesautobahn A 7 zwischen
der Landesgrenze von Schleswig-
Holstein und Hamburg und dem
Elbtunnel zählt bundesweit zu
den Autobahnstrecken mit den
höchsten Verkehrsbelastungen
(bis 152.000 Kfz/d in 2009). Die
Kapazität der vorhandenen Querschnitte
ist weit überschritten, was
sich in täglichen Staus und hohen
Unfallzahlen ausdrückt. Die weitere
Erhöhung des Verkehrs ist prognostiziert,
die Verbreiterung der
Autobahn wird daher zwingend
notwendig. Die Planung sieht zu-
sätzliche zwei Fahrstreifen vor, im
zentralen Bereich mit der größten
Verkehrsstärke sogar zusätzliche
vier. Damit ergibt sich hier ein
Querschnitt von zehn Fahrstreifen.
Die Verbreiterung der A 7 in Ham-
burg ist eine Infrastrukturmaß-
nahme in der Stadt von neuer
Größenordnung. Die Aufgabenstellung
ist, für größte Verkehrsbelastungen
auf der Autobahn
in engstem urbanem Umfeld
Lösungen zu finden, die den
Verkehrsteilnehmer der Autobahn,
jenen auf den anbindenden
Stadtstraßen, die Bürgerschaft der
benachbarten Stadtkerne und der
gesamten Stadt überzeugen.
14 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Übersicht der Planungsabschnitte
© DEGES GmbH
1 Autobahn im urbanen Umfeld
Zwischen 1967 und 1974 wurde in Hamburg
die Bundesautobahn (BAB) A 7
gebaut, seinerzeit mit zwei Fahrstreifen
je Richtung in den Regelbereichen. In
kurzer Zeit steigerte sich der Verkehr, und
die A 7 entwickelte sich für den Nord-
Süd-Verkehr im Norden Deutschlands
zur wichtigsten Verkehrsachse, und sie
wurde unverzichtbar für die Abwicklung
der internationalen, der regionalen, aber
auch der städtischen Verkehrsströme in
Hamburg.
Die in der großen Ära des Autobahnbaus
realisierten Trassen hatten als erstes Ziel
die Funktionalität des Straßenverkehrs im
Blickpunkt. Konkurrierende Gesichtspunkte,
wie die Lebensqualität von
Anliegern, die Beibehaltung von städtischen
und wirtschaftlichen Beziehungsgeflechten
oder die Wachstumsförderung
eines kohärenten Stadtgefüges wurden
seinerzeit nicht mit der erforderlichen
Schärfe wahrgenommen. Der Ausbau
der BAB A 7 bietet Gelegenheit, die in
den 1970er Jahren entstandene Zäsur,
wenn nicht vollständig aufzuheben,
dann doch wesentlich zu mildern und
die Belastung der benachbarten Bürgerschaft
nachhaltig zu verringern. Die
hier dargestellte, schon weitgehend
von allen Seiten für gut geheißene
und verfestigte Planung wird treffend
durch die Stichworte »Die Autobahn
macht Platz« oder auch »Gut bedacht«
charakterisiert.
Gegenstand des Ausbaus ist der Abschnitt
der A 7 von der Landesgrenze
Schleswig-Holstein bis zur Anschlussstelle
Othmarschen vor dem Elbtunnel.
Dieser Streckenabschnitt hat eine Länge
von 11,60 km und beinhaltet das Autobahndreieck
Hamburg-Nordwest sowie
sechs Anschlussstellen. Es werden die
städtischen Kernbereiche Schnelsen,
Stellingen und Bahrenfeld/Othmarschen
durchquert.
Der Trassenverlauf der A 7 durch die engbebauten
Stadtteile hat mit der steigenden
Verkehrsbelastung zu einer starken
Verlärmung der gequerten und zerschnittenen
Quartiere geführt. Die Gesetzgebung
und die begleitenden Verordnungen
zum Immissionsschutz geben
bei einem Autobahnausbau vor, dass
enge Grenzwerte einzuhalten sind. Dies
bedingt bei der vorliegenden Situation,
dass umfangreiche Lärmschutzmaßnahmen
erforderlich werden, die als
Bauwerke dann für Autobahn und Stadt
größte Bedeutung haben.

2 Interdisziplinäre
Aufgabenstellungen und
gesamtheitliche Lösungen
Kapazität und Autobahnquerschnitt,
Schallschutz und Umweltschutz, die
erforderlich werdenden umfangreichen
Bauwerke, die verkehrlichen und
betrieblichen Maßnahmen sowie die
städtebaulichen Konsequenzen müssen
im Zusammenhang gesehen werden,
Lösungen müssen in dem Spannungsfeld
der Anforderungen Bestand haben.
Interdisziplinäre, frühe und enge
Zusammenarbeit der Fachkräfte ist
unabdingbar, und von vornherein ist
davon auszugehen, dass erst iterative
Arbeitsschleifen zum besten Resultat
führen.
Die Untersuchungen zum Autobahnquerschnitt
waren in der ersten Planungsphase
zu realisieren. Für die vorhandene
Situation der Verkehrszahlen und der
engen Folge der Anschlussstellen
beinhaltet das vorhandene Regelwerk
allerdings keine Grundlage. Es wurden
Mikrosimulationen, das heißt die
rechnerische Verfolgung der einzelnen
Fahrzeuge bei der Fahrt zwischen den
Anschlussstellen mit den auftretenden
Verflechtungen, durchgeführt. Ergebnis
war schließlich die erforderliche Fahrstreifenanzahl
für das Erreichen der
nötigen Verkehrsqualität.
Die Untersuchung der erforderlichen und
zweckmäßigen Lärmschutzmaßnahmen
war ein weiterer Schwerpunkt in den
frühen Planungsphasen. Hierzu waren
umfassende und differenzierte Schallberechnungen
zu der Ausgangsbelastung
und der Wirkung verschiedener Alternativen
zu erstellen. Als wesentlicher
Bestandteil der Untersuchung waren
die Bau- und Folgekosten für die Schallschutzbauwerke
in verschiedenster
Ausführungsart zu ermitteln. Das Bundesimmissionsschutzgesetz
mit den begleitenden
Verordnungen weist explizite
Vorgaben zur Einhaltung von Grenzwerten
auf und gibt ebenfalls vor, dass der
Aufwand für die Schutzmaßnahmen in
angemessenem Verhältnis zum Erfolg
stehen muss. Dies ist eine Aufgabenstellung,
die für jede Situation unterschiedlich
bearbeitet und beantwortet
werden muss. Es wurde daher eine
Methode entwickelt, die für den jeweiligen
einzelnen Abschnitt unter den
vielen möglichen Lösungen das Finden
der zweckmäßigen erleichtert und
nachvollziehbar abbildet. Dies geschah,
indem die Effektivität (Nutzen = unterschiedlich
große Summe der Grenzwertüberschreitungen)
und die Effizienz
(Kosten/Nutzen) einzelner Lösungen in
Relation zueinander gesetzt wurden.
2 Ergebnisse der Mikrosimulation
© DEGES GmbH
Ergebnis war die Festlegung, auf
bestimmten Strecken Deckelbauwerke
vorzusehen, auf anderen Strecken mit
Lärmschutzwänden zu planen.
In den Fällen, in denen sich aufgrund der
Immissionsschutzuntersuchung sehr
hohe Lärmschutzwände oder Deckelbauwerke
als erforderlich ergeben, ist
in aller Regel auch eine städtebauliche
Problematik vorhanden. Oft werden
Stadtteile zerschnitten, der soziale und
wirtschaftliche Austausch unterbunden
oder erschwert und das Beziehungsgeflecht
eines natürlich wachsenden
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
3 Effektivität und Effizienz von Lärmschutzwänden
© DEGES GmbH
Stadtgebildes eingeschränkt. Solchen
negativen Einwirkungen auf das Stadtgefüge
kann durch Schallschutzwände
allein weniger entgegengewirkt werden,
aber durch die Anordnung geschlossener
Deckelflächen und die Nutzung jener
Flächen für die Zwecke der Stadtentwicklung
lassen sich Beeinträchtigungen aus
dem Autobahnverkehr weitgehend
vermeiden. Geeignete Nutzungen der
Deckelflächen sind unter anderem
Park- oder Gartenanlagen, Fuß- und
Radwegverbindungen.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
15

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Die BAB A 7 quert auf der Länge der
11,60 km unterschiedliche topographische
Situationen und verschieden
strukturierte Stadtlandschaften. Die
Randbedingungen und Ansprüche
variieren dementsprechend ebenfalls,
und die Ausführungslösungen spiegeln
dies wider. Bestandteile der Planung sind
Lärmschutzwände unterschiedlicher
Höhe und Bauweise, Einhausungen einer
Fahrtrichtung und Deckelbauwerke zur
Überbrückung des gesamten Autobahnquerschnitts.
In Schnelsen ist ein Tunnel von 560 m
Länge geplant, in Stellingen einer von
980 m und in Bahrenfeld-Othmarschen
einer von 1.980 m. Für die Lärmschutzwände
wurde eine Alternative gewählt,
die lärmschutztechnisch effizient ist
und die städtebauliche Akzeptanz nicht
vernachlässigt: In Bereichen höchster
Schallschutzanforderungen werden
auskragende Seitenwände und eine
Mittelwand mit einer Höhe von 9,00 m
errichtet. Außerdem werden größere
Streckenlängen mit einer Straßendecke
aus offenporigem und damit besonders
schallschluckendem Asphalt vorgesehen.
3 Innovativer Ingenieurbau
3.1 Neue Aufgabenstellungen
Infolge der großen Autobahnquerschnitte
und anderer Besonderheiten stellen sich
auch beim Entwurf der Bauwerke Aufgabenstellungen,
die der Entwicklung
innovativer Lösungen bedürfen.
Länge: 960 m; Breite: 49 m; Spannbetondecke; Tiefgründung;
Tunnelüberdeckung: 1,20 m; Abstand der Notausgänge: 60 m
4 Tunnelquerschnitt Stellingen
© DEGES GmbH
16 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
3.2 Tunnelbauwerke
Die Tunnel werden aufgrund ihrer
oberflächennahen Lage als Rahmen
mit flachen Decken ausgeführt, auf
den Decken wird eine ca. 1,20 m hohe
Erdüberschüttung angeordnet.
Aus dem breiten Autobahnquerschnitt
in dem Abschnitt Stellingen resultieren
Spannweiten von 25 m und mehr,
weshalb für die Rahmendecke eine
vorgespannte Konstruktion vorgesehen
ist. Der Brandschutz ist für Tunnel im
Bau- wie im Endzustand ein wesentliches
Thema.
Als Folge des großen Querschnitts,
der großen Belastung und, damit verbunden,
der vorgespannten Konstruktion
ergeben sich besondere Randbedingungen,
die von den bisher realisierten
Tunneln und dem dafür geltenden
Regelwerk abweichen. Es sind zusätzliche
statische Nachweise durchzuführen
und neuartige Bauweisen für den
konstruktiven Brandschutz in Betracht
zu ziehen.
Die Ausstattung der Tunnel mit Beleuchtung,
Belüftung und Sicherheitstechnik
ist ein umfangreiches Aufgabengebiet.
Hier werden neue Lösungswege in
Richtung Energieeffizienz und Wartungsfreundlichkeit
verfolgt. Außerdem wird
für die in Zukunft bestehende Anzahl
von vier benachbarten Tunneln eine
neue Tunnelleitzentrale vorgesehen,
die betriebliche Vorteile besitzt.
3.3 Lärmschutzwände
Die örtliche Situation des Geländes,
die Höhe und Nähe der benachbarten
Bebauung und auch die Geometrie
der Autobahn sind maßgebend für die
Obergrenze einer städtebaulich noch
verträglichen Wandhöhe. Zu beachten
ist zudem, dass bei deren Vergrößerung
über ein lärmschutztechnisch optimales
Maß hinaus die Wirksamkeit der Wand
nachlässt.
Als Basislösung wurden über der Autobahn
einkragende Wände verfolgt. Als
Höhe des vertikalen Wandabschnitts
wurden 7,50 m vorgesehen, und bei
einer Kragweite von 4,00 m wurden als
maximale Höhe des Dachrands 9,00 m
festgelegt. Damit wird ein städtebaulich
akzeptables Maß eingehalten und
gleichzeitig die Anordnung der Autobahnbeschilderung
nicht behindert.
Die Variante der einkragenden Wände
wurde bereits in anderen Fällen gewählt,
allerdings ist der umfangreiche Einsatz
als Rand- und Mittelwand neuartig für
den Autobahnbau, verbunden mit
verschiedenen neu zu lösenden funktionalen
und konstruktiven Aufgabenstellungen;
unter anderem wird ein
umfangreiches Konzept zur Anprallsicherheit
realisiert.

3.4 Kuppelbauwerke
Aus Schallschutzgründen werden über bestimmten
Rampen der Anschlussstellen Kuppeln ausgebildet,
die in einer transparenten Bauweise vorgesehen sind.
Hier wird ein neuartiges Konzept verfolgt, das eine
effektive Berücksichtigung der Brandschutzanforderungen
ermöglicht.
3.5 Brückenbauwerke
Eine größere Anzahl der bestehenden Brücken muss
durch einen Neubau ersetzt werden. Dabei ist in
bestimmten Fällen der Rückbau der vorhandenen
Brücke mit größeren technischen Problemen als
der Neubau verbunden.
Die vorhandene Unterführung Oldesloer Straße muss
aufgrund geometrischer Randbedingungen neu
errichtet werden. Die Brücke ist ein Zweifeldbauwerk
und wurde seinerzeit mit einem einteiligen, längs
und quer vorgespannten Überbau realisiert. Da
der Ausbau der Autobahn in zwei Schritten, jeweils
halbseitig, unter laufendem Verkehr erfolgt, stellt der
Abbruch des einteiligen Überbaus eine besondere
Aufgabe dar. Als geeignete Lösung wird verfolgt,
dass vor dem Rückbau der ersten Überbauhälfte
die Querspannglieder eine Zwischenverankerung
über eine Plombe aus hochfestem Stahlfaserbeton
erhalten.
Die vorhandene Langenfelder Brücke überquert
in Stellingen einen Bahnhof sowie ICE- und S-Bahn-
Gleise. Sie muss neu errichtet werden, da der
verbreiterte Autobahnquerschnitt von dem bestehenden
Tragwerk nicht aufgenommen werden
kann. Ihr Neubau – vorgesehen ist eine im Einschubverfahren
hergestellte Verbundbrücke – begegnet
keinen größeren Schwierigkeiten. Der Rückbau der
bestehenden Brücke ist allerdings mit größeren
Problemen behaftet. Seinerzeit als Spannbetonkasten
auf Traggerüst hergestellt, würde ein Rückbau
mit konventionellen Abbruchmethoden zu nicht
vertretbaren Sperrzeiten des Bahnverkehrs führen.
Als geeignete Lösung wird daher verfolgt, den über
den Durchfahrtsgleisen gelegenen Brückenteil auf
Hilfsstützen aus dem Bahnfeld zu schieben, wofür
aber der Überbau zu verstärken ist.
4 Das Stadtbild
4.1 Treffen von Ingenieurbau und Architektur
Die Ausbaustrecke von 11,60 km Länge durchquert
das westliche Stadtgebiet von Hamburg, und auf fast
ganzer Länge findet sich nahe liegende Bebauung;
in den drei zuvor beschriebenen Abschnitten werden
auch städtische Kerngebiete gequert. Die Maßnahme
der teilweisen Abdeckung der Autobahn mit der
Nutzung der Oberflächen ist für die Stadtentwicklung
von größter Bedeutung.
Darüber hinaus muss allerdings den nicht in Tunneln
liegenden Bereichen der Autobahn genauso Augenmerk
geschenkt werden. Diese Bereiche, die durch
die hohen und langen Schallschutzwände geprägt
werden, sind von den anliegenden Bebauungen
und den querenden Stadtstraßen einsehbar. Die
Gestaltung solcher einsehbaren Bereiche ist für
das Stadtbild, die Akzeptanz durch die Bürger und
für das Wohlfühlen in der Stadt wesentlich.
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2012 | BRÜCKENBAU
17

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
6 Konzept für Tunnelportale
© DEGES GmbH
Der Blickwinkel der Fahrer auf der
Autobahn ist ebenfalls nicht zu vernachlässigen.
Für sie gehört die Innenansicht
der Autobahn zum Stadtbild, und auch
dem sporadischen Besucher von Hamburg
wie dem Transitverkehr sollten
städtebauliche Erkennungsmerkmale
und ansprechend gestaltete Ansichten
geboten werden.
Die Ausbildung von Streckenabschnitten
nach gestalterischen Aspekten ist im
deutschen Autobahnbau fast gebräuchliche
Verfahrensweise. Üblicherweise wird
eine für den jeweiligen Streckenabschnitt
einheitliche Gestaltungsidee entwickelt,
die zum einen zwischen den Polen einer
leicht begreifbaren Charakterisierung
und der Notwendigkeit der Abwechslung
ein Gleichgewicht finden muss, zum
anderen aber mit dem benachbarten
Stadt- oder Landschaftsbild korrespondiert:
Der gestalterischen Bearbeitung
werden die wesentlichen visuell wahrnehmbaren
Objekte unterworfen.
In diesem Fall sind das vorrangig die
Schallschutzwände und die Portale
der Tunnel. Andere Bauwerke, wie die
Über- und Unterführungen, die Verkehrszeichenbrücken,
die Streckenbeleuchtung,
sind ebenfalls in den Gestaltungskanon
aufzunehmen.
18 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
5 Konzept für Lärmschutzwände
© DEGES GmbH
4.2 Schallschutzwände
Die außergewöhnlichen Abmessungen
der Wände in Länge und Höhe bedürfen
einer differenzierten Strukturierung.
Verfolgt wurde das Konzept einer
ausgeprägten räumlichen Gliederung
sowohl in der Vertikalen als auch in der
Horizontalen.
Im Grundriss wird eine fließende Linienführung
angestrebt. Hierzu werden
Lageänderungen der Wände, falls sie
nicht vermieden werden können, auf
größerer Länge verzogen, Höhenänderungen
ausgeglichen und Einbauten
ohne Vor- und Rücksprünge ausgebildet.
4.3 Tunnelportale
Die Tunnelportale eignen sich dafür, im
Verlauf des Streckenabschnittes eine
gezielte Akzentuierung dort vorzunehmen,
wo die Autobahn ein Stadtkerngebiet
durchquert. Hierfür wird
im Portalbereich eine Querscheibe mit
Bogenform ausgebildet, die in eine
geschlossene und eine transparente
Fläche gegliedert ist.
Autor:
Dipl.-Ing. Karl-Heinz Reintjes
DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH,
Berlin
Bauherr
Bundesrepublik Deutschland
Auftragsverwaltung
Freie Hansestadt Hamburg,
Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation
Projektdurchführung
DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH, Berlin

Zum zweiten Mal lobt die
VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN
mit
MixedMedia Konzepts
einen Ideenwettbewerb aus.
Lärmschutzwände
sind diesmal das große Thema.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Ingenieure, Architekten, Planer, Studierende und ausführende
Unternehmen sind aufgerufen, zukunftsweisende Ideen und
Konzepte für Lärmschutzwände zu entwickeln und einzureichen,
die höchste Ansprüche erfüllen – in puncto Ästhetik, Technik,
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.
Im Rahmen unserer Zeitschriften und Symposien engagieren
wir uns seit Jahren für mehr Baukultur bei Ingenieurbauwerken –
und dazu gehören selbstverständlich auch Lärmschutzwände
an Bahnanlagen, Autobahnen, Schnell- und Stadtstraßen.
Mit unserem Ideenwettbewerb wollen wir daher zur
(weiteren) Qualitätsverbesserung im Infrastrukturbereich
beitragen.
Eine unabhängige und hochkarätig besetzte Fachjury wird alle
eingesandten Entwürfe beurteilen.
Die Ausschreibungsunterlagen stehen ab dem 15. April 2012
im Internet unter www.mixedmedia-konzepts.de zum
Download zur Verfügung.
Biebricher Allee 11 b | 65187 Wiesbaden | Tel.: 0611/98 12 920 | Fax: 0611/80 12 52 |
kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de | www.verlagsgruppewiederspahn.de | www.mixedmedia-konzepts.de
V E R L A G S G R U P P E
W I E D E R S P A H N
mit MixedMedia Konzepts
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
19

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Maßnahme im Rahmen der Autobahnerweiterung in Hamburg
Abbruch und Neubau der Langenfelder Brücke
von Karl-Heinz Reintjes, Gregor Gebert
Die Bundesautobahn A 7 quert
zwischen den Anschlussstellen
Hamburg-Stellingen und -Volkspark
mit der Langenfelder Brücke das
Gelände des Betriebsbahnhofs
Langenfelde und zahlreiche Gleise
der Fern- und S-Bahn sowie Stadtstraßen
und Wege. Das vorhandene
Bauwerk kann die im Zuge der
Erweiterung der A 7 geplanten
Verkehrsbreiten nicht aufnehmen.
Voruntersuchungen ergaben
zudem, dass sowohl die Über-
bauten als auch die Pfeiler nicht
in der Lage sind, die zusätzlichen
Belastungen aus der erforderlichen
Verbreiterung und den vorzu-
sehenden 7,50 m hohen Lärmschutzwänden
abzutragen. Das
vorhandene Bauwerk wird daher
rückgebaut und durch einen
Neubau ersetzt.
1 Umfeld der Baumaßnahme
Die Autobahntrasse liegt am Bauwerksbeginn
in einer Klothoide und geht dann
in einen konstanten Radius von 600 m
über, das Quergefälle steigt entsprechend
auf bis zu 5 % an. Für die achtstreifige
Erweiterung der Bundesautobahn (BAB)
A 7 wird gemäß den »Richtlinien für
die Anlage von Autobahnen« (RAA) ein
RQ 43,5 B mit einem zusätzlichen Fahrstreifen
je Richtungsfahrbahn vorgesehen.
Unter dem Bauwerk bzw. im Umfeld
befinden sich umfangreiche Anlagen
der Deutschen Bahn, der S-Bahn mit
der Station Hamburg-Stellingen und
des Betriebsbahnhofs Langenfelde. Die
S-Bahn-Station ist mit einem Fußgängertunnel
an den südwestlich der Brücke
gelegenen Busbahnhof angebunden,
der sowohl die Bahnanlagen als auch
das Brückenbauwerk kreuzt. Die S-Bahn-
Station wie der Busbahnhof sind zudem
Hauptumsteigepunkte des öffentlichen
Nahverkehrs für die Erschließung der in
der Nähe situierten Veranstaltungsorte
HSH Nordbank (Hamburger SV) und
Colour-Line-Arena.
20 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Luftbild des Autobahnabschnitts
© www.maps.google.de
Die Baumaßnahme Langenfelder Brücke
berührt damit eine Vielzahl von überregionalen
und innerstädtischen Verkehrsbeziehungen,
die auch während der
Baudurchführung in vollem Umfang zu
gewährleisten sind. Dies betrifft insbesondere
die sechsstreifig befahrene A 7,
welche über das Bauwerk geführt wird,
sowie die unterführten S- und Fernbahnstrecken.
2 Das Bestandsbauwerk
Die vorhandene Brücke wurde 1972 als
siebenfeldriges Spannbetonbauwerk
errichtet. Die getrennten Überbauten
haben Längen von 398,50 m (West) bzw.
385,30 m (Ost), wobei die Stützweiten
zwischen 42,40 m bis maximal 80 m
variieren. Die Überbauten bestehen
aus längs und quer vorgespannten,
einzelligen Hohlkästen mit Bauhöhen
von 2,62 m bzw. 3,15 m. Die Gesamtbreite
beträgt 45,50 m.
3 Betoniertakte des Bestandsüberbaus
© DEGES GmbH
Für die Vorspannung wurden, wie damals
üblich, ausschließlich in Verbund
liegende Spannglieder verwendet.
2 Bestehende Brücke
© DEGES GmbH

Die Herstellung erfolgte auf einem
bodengestützten Lehrgerüst. Als erster
Abschnitt wurde ein sogenannter Tisch
etwa in Bauwerksmitte errichtet, anschließend
wurden beide Überbauten
feldweise zunächst in Richtung des
südlichen und danach in Richtung des
nördlichen Widerlagers vervollständigt.
Die flach gegründeten Pfeiler bestehen
aus rautenförmigen Stahlbetonscheiben
und haben zur Auflagerung der Überbauten
Hammerköpfe, die in Querrichtung
vorgespannt sind. Die Widerlager
sind als hochliegende Konstruktionen
in aufgelöster Struktur ausgeführt und
ebenfalls flach gegründet.
3 Das neue Bauwerk
Das Konzept für den Neubau leitet sich
maßgeblich aus der Minimierung der
Verkehrsbeeinträchtigungen und insofern
aus der Realisierung einer möglichst
kurzen Bauzeit ab. Im Rahmen einer
Vorplanung wurde, davon ausgehend,
eine Stahlverbundkonstruktion als
Vorzugslösung ermittelt.
Das neue Bauwerk ersetzt die vorhandene
Brücke bei weitgehender Beibehaltung
der vorhandenen Trassierung.
Die Pfeilerstandorte im Bahnbereich
wurden dabei so optimiert, dass die
bisherige Anordnung zwischen den
Fernbahngleisen entfällt. Die Anzahl
der Auflagerachsen wird damit gegenüber
der alten Brücke von acht auf
sieben reduziert, was im Resultat ein
sechsfeldriges Bauwerk bedeutet. Die
Gesamtlänge des Neubaus beträgt
400,90 m (West) bzw. 385,40 m (Ost)
bei Stützweiten zwischen 48,60 m
bis maximal 80,60 m. Zwischen den
Lärmschutzwänden weist er eine
Gesamtbreite von 51,10 m auf.
Die Überbauten bestehen jeweils aus
zwei oben offenen, begehbaren Trapezkästen
aus Stahl und einer Fahrbahnplatte
aus Stahlbeton, die aus Halbfertigteilen
mit einer Ortbetonergänzung
konzipiert ist. Bei nahezu horizontaler
Lage der Kastenunterkante ergeben
sich von Ost nach West ansteigende
Konstruktionshöhen zwischen ca. 2,70 m
und 4,30 m. Die Hauptträger werden im
Rasterabstand von ca. n x 4,10 m durch
radial positionierte Querträger miteinander
verbunden, welche die Hauptträger
durchdringen und sich in den Kragarmbereichen
als Konsolen fortsetzen. Das
dadurch gebildete Quersystem dient zum
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
4 5 Ansicht und Schnitt in Achse West
© DEGES GmbH/Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH
einen der Auflagerung der Halbfertigteile
und zum anderen der Querverteilung
der Lasten. Die kontinuierliche Anordnung
von Querträgern ermöglicht den
vollständigen Verzicht auf separate
Stützenquerträger.
Die Pfeiler werden aus gestalterischen
und statischen Gründen als schlanke
Verbundstützen realisiert, wobei ihre
Gründung im Unterschied zum Bestandsbauwerk
auf Bohrpfählen erfolgt. Als
Widerlager sind zurückgesetzte Kastenwiderlager
vorgesehen, die flach
gegründet werden.
6 7 Querschnitte: Bestand und Neubau
© DEGES GmbH/Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH
Auf dem Überbau wird zur Lärmminderung
eine einlagige, offenporige Asphaltdeckschicht
(OPA) aufgebracht, über
der neuen Brücke werden die seitlichen
Lärmschutzwände der Strecke mit 7,50 m
Höhe weitergeführt.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
21

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
4 Abbruch- und Herstellungskonzept
4.1 Wesentliche Randbedingungen
Die Baudurchführung ordnet sich grundsätzlich
in die Gesamtbaumaßnahme
»Erweiterung der A 7 im Abschnitt
Stellingen» ein und gliedert sich in die
nachfolgend aufgelisteten Bauphasen
Der Verkehr auf der A 7 wird in allen
Phasen mit einer 6+0-Verkehrsführung
über den in Funktion verbleibenden
Bestands- bzw. den dann neu errichteten
Überbau geleitet. Betriebsunterbrechungen
auf den Strecken der S- und
Fernbahn (nördlicher Bereich) sind nur
9
22 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Bauphase Bezeichnung
1.1 Erweiterung östliche RF (Flensburg) - Abbruch BW Ost
1.2 Erweiterung östliche RF (Flensburg) - Neubau BW Ost
2.1 Erweiterung westliche RF (Hannover) - Abbruch BW West
2.2 Erweiterung westliche RF (Hannover) - Neubau BW West
8 Hauptbauphasen der A-7-Erweiterung in Stellingen
© DEGES GmbH/Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH
10 Vorgesehener Abbruch der Bestandsüberbauten
© DEGES GmbH/Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH
in Ausnahmefällen an bestimmten
Wochenenden möglich. Dementsprechend
sind über diesen Gleisen für
Abbruch und Montage der Überbauten
lediglich Verschubvorgänge vorgesehen,
die innerhalb der zeitlich begrenzten
Sperrpausen realisierbar sind. Die Gleise
des Betriebsbahnhofs (südlicher Bereich)
können in Teilbereichen auch längerfristig
gesperrt werden, da sich jeweils
andere Gleise für eine Umfahrung nutzen
lassen: Hier kann der Abbruch daher mit
konventionellen Geräten von unten
erfolgen.
4.2 Abbruch des Bestandsbauwerks
4.2.1 Unterschiedliche Verfahren
Der Abbruch erfolgt entsprechend
den möglichen Einschränkungen des
Bahnbetriebs mit unterschiedlichen
Verfahren für den südlichen und
nördlichen Teil des Überbaus.
4.2.2 Teilabbruch Süd
(Bereich Betriebsbahnhof)
Der Überbau wird zunächst von oben
geleichtert. Dies umfasst die Demontage
der Geländer und Schutzeinrichtungen,
den Abbruch der Kappen und das Abfräsen
der Beläge. Darüber hinaus erfolgt
mittels Trennschnitten ein Teilrückbau
der Fahrbahnplatte in den Kragbereichen
sowie zwischen den Stegen.
Das Abbruchgut wird über den noch
funktionstüchtigen Überbau in Richtung
Widerlager Süd ausgefahren und dort
zerkleinert, was den erforderlichen
Zeitraum für die Sperrung der Bahnanlagen
auf ein Minimum reduziert.
Der verbleibende Trogquerschnitt,
bestehend aus Stegen und Bodenplatte,
wird anschließend mit schwerem
Abbruchgerät von unten, das heißt von
der Bahnanlage aus, abgebrochen, die
hierfür durch eine Schutzlage (Kies- und
Sandschüttung) gesichert ist. Aufgrund
der Abhängigkeiten bei den Gleissperrungen
erfolgt der Abbruch in
zwei Teilabschnitten.
4.2.3 Teilabbruch Nord
(Bereich S- und Fernbahn)
Im Bereich der Fern- und S-Bahn-Gleise
sind nur kurzzeitige Sperrungen der
Bahnanlage möglich. Es ist daher vorgesehen,
den kompletten Überbau
zunächst in Richtung Norden auszuschieben,
bevor er dann mit schwerem
Abbruchgerät weiter zerkleinert wird.
Für den Verschub ist das Aufstellen von
Hilfsstützen im Abstand von ca. 25 m
erforderlich, da der ursprünglich auf
Lehrgerüst hergestellte Überbau für die
veränderlichen Lagerungsbedingungen
nicht ausgelegt ist. In Abhängigkeit von
den Beanspruchungen ist er zusätzlich
durch externe Vorspannung zu verstärken.
Beim Verschub ist zu beachten,
dass der vordere Bereich des Überbaus
noch in einer Klothoide trassiert ist.
Die Hilfsstützen und Verschublager sind
dementsprechend so zu konzipieren, dass
die auftretenden Querverschiebungen
aufgenommen werden können.

11
12 Geplante Montage des Neubaus
© DEGES GmbH/Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH
4.3 Herstellung der neuen Überbauten
Aus Gründen der Eingriffsminimierung
erfolgen die Montage der Stahlkonstruktion
im gesamten Bahnbereich mittels
Taktschiebeverfahren ohne Hilfsstützen,
die Herstellung der Fahrbahnplatte
zudem unter Verwendung von Halbfertigteilen
mit nachträglicher Ortbetonergänzung
ausschließlich von oben.
Durch den hohen Vorfertigungsgrad
wird eine deutliche Reduzierung der
Bauzeit erreicht.
Der Verschub ist von Süden nach Norden
vorgesehen, der Vormontageplatz
befindet sich also hinter dem südlichen
Widerlager. Die Verschubebene liegt
ca. 3–4 m über dem Endniveau, so dass
der Überbau nach dem Verschub entsprechend
abzustapeln ist. Damit sind
zwar relativ aufwendige Hilfskonstruktionen
an den Stützen erforderlich, es
ergibt sich jedoch der Vorteil, dass ein
unnötiger Abtrag des bestehenden
Autobahndamms vermieden wird und
dass Durchbiegungen der Kragarmspitze
zu keinerlei Konflikten mit der Oberleitungsanlage
führen. Das nördliche
Überbauteil wird mittels Kranmontage
von unten hergestellt, da er in der
Klothoide liegt und sein Einschieben
größere Probleme verursachen würde.
Nach beendeter Montage der Stahlkonstruktion
schließt sich das Auslegen der
Betonfertigteile für die Fahrbahnplatte
an. Hierfür ist ein schienengebundener
Portalkran oder Ähnliches vorgesehen,
welcher auf den ausgesteiften Hauptträger-Obergurten
fährt. Danach erfolgt
die Betonage der Ortbetonergänzung
in ca. 2 x 3 Abschnitten fortlaufend,
parallel von beiden Widerlagern aus
zur Brückenmitte.
Autoren:
Dipl.-Ing. Karl-Heinz Reintjes
DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH,
Berlin
Dipl.-Ing. Gregor Gebert
Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH,
Berlin
Die neue Generation
von Ankerschienen.
Kundenservice 0800-888 55 22 | www.hilti.de
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Bauherr
Bundesrepublik Deutschland
Auftragsverwaltung
Hansestadt Hamburg,
Behörde Wirtschaft, Verkehr, Innovation
Projektdurchführung
DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH, Berlin
Entwurfsplanung und Ausschreibung
Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH, Berlin
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LPDE-Schaumfüllung.
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unterschiedlichen Elementen auskommt.
1/2 . • Europäische Technische Zulassung für vorwiegend ruhende
und dynamische Lasten im Brandfall – ETA-11/0006.
2012 | BRÜCKENBAU
23

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Variantenuntersuchung und Entwurf
Neue Kattwykbrücke in Hamburg
von Rico Stockmann, Helmut Schmitt
Durch die Lage im engbebauten
urbanen Raum über einem mit
großen Seeschiffen befahrenen
Gewässer und die Nutzung der
Brücke durch sehr schwere Güterzüge
ergaben sich viele Punkte, die
eine Mitwirkung von Fachleuten für
Stadtplanung, Straßen- und Eisenbahnen,
Nautik, Maschinenbau,
Elektrotechnik, konstruktiven
Ingenieurbau, Geologie, Tiefbau,
Architektur, Umwelt und Naturschutz
sowie Hochwasserschutz
erforderlich machten. Am Ende der
Planung steht ein ca. 2 km langer
Verkehrszug mit mehreren Brücken,
Stützwänden, Betriebsgebäuden,
Hochwasserschutzwänden, einem
neuen Leuchtturm und dem Haupt-
bauwerk, einer 300 m langen,
zweigleisigen Hubbrücke aus Stahl:
der neuen Bahnbrücke Kattwyk.
Über die umfangreiche Variantenuntersuchung,
die Abwägung aller
Alternativen und die Entwurfs-
planung im Detail soll hier
berichtet werden.
1 Allgemeines
Der Hamburger Hafen ist der größte
deutsche Seehafen und gehört darüber
hinaus zu den größten der Welt. Er liegt
als Tidehafen am Unterlauf der Elbe ca.
100 km von der Mündung der Elbe in
die Nordsee entfernt. In Hamburg bildet
die Elbe ein Binnendelta aus und teilt
sich für ca. 15 km in die Hauptarme
der Norder- und Süderelbe, welche die
Elbinsel Wilhelmsburg einschließen.
Innerhalb des Hamburger Hafens kommt
der Anfang der 1970er Jahre errichteten
Kattwykbrücke als Querung über die
Süderelbe eine zentrale Bedeutung zu.
Die bestehende Kattwykbrücke ist eine
Hubbrücke mit einem 96 m breiten und
53 m hohen Lichtraum für die Schifffahrt,
24 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Lage der Brücke im Hamburger Hafen
© Hamburg Port Authority
die als kombiniertes Bauwerk für den
Straßen- und Eisenbahnverkehr ausgelegt
ist. Die Brücke stößt aber absehbar an
die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit:
Untersuchungen zur Restlebensdauer
zeigen auf, dass aufgrund von Materialermüdung
kurz- bis mittelfristig mit
Schäden gerechnet werden muss, die
ihre Tragfähigkeit einschränken. Mit dem
in Parallellage geplanten Neubau soll nun
der gesamte Schienenverkehr auf eine
bewegliche Eisenbahnbrücke verlagert
werden. Dadurch wird die vorhandene
2 Bestehende Straßen- und Eisenbahnbrücke
© Hamburg Port Authority
Kattwykbrücke entlastet und steht dem
Straßenverkehr noch langfristig zur
Verfügung.
Die Hamburg Port Authority hat im
Dezember 2008 die Planung für die
Errichtung eines zweigleisigen Ersatzbauwerkes
aufgenommen. Seit August 2009
wird die Objekt- und Tragwerksplanung
für das Projekt Neue Bahnbrücke Kattwyk
durch die Ingenieurgemeinschaft der
Büros Leonhardt, Andrä und Partner,
Sellhorn Ingenieurgesellschaft und
Ingenieurbüro H. Vössing betrieben.

3 Entscheidungsprozess
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
2 Vorplanung
2.1 Planungsstufen
Die Vorplanung erfolgt in drei wesentlichen
Stufen:
– Planung der Verkehrsanlage
(Variantenuntersuchung der Lage),
– Planung der Ingenieurbauwerke
(Variantenuntersuchung der
Ingenieurbauwerke),
– Ausarbeitung der vollständigen
Vorplanungsunterlagen der Vorzugsvariante.
2.2 Lage des Bauwerks
Durch die urbane Lage des Baufeldes
waren umfangreiche bauliche und
nautische Randbedingungen zu beachten,
wobei sich zwei generelle Möglichkeiten
für die neue Brücke ergaben:
je eine Variante südlich und nördlich
des Bestandsbauwerkes.
4 5 Bauliche und nautische Randbedingungen
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Die südliche Variante ist wegen der
geplanten Bundesautobahn A 252
»Hafenquerspange«, der Nähe zum
geplanten Liegeplatz des Kraftwerkes
Moorburg und der Lage zum Hohe-
Schaar-Hafen ungünstiger. Für den
Straßenverkehr ist sie ebenfalls nachteilig,
da sich Straße und Eisenbahn
an jedem Ufer überwerfen müssen.
Die nördliche Variante ist nautisch für die
Passage großer Schiffe ungünstig, da die
Brücke kurz hinter einer Kursänderung
liegt und somit den Raum zur genauen
Ausrichtung der Schiffe verkürzt.
Zusätzlich muss sie sehr weit im Norden
angeordnet werden, und der Fernwärmedüker
befindet sich dann zwischen
beiden Brückenbauwerken.
Für die Eisenbahn ist zudem ein enger
Radius von 300 m erforderlich, um
vor dem Tanklager die Richtung zu
ändern.
Die Abwägung der beiden Alternativen
führte zum Ergebnis, dass die nördliche
Variante besser geeignet ist, wenn die
sichere Schiffspassage auch mit der
kürzeren Strecke zur Ausrichtung sichergestellt
werden kann. Da diese Frage von
nautischen Fachleuten ebenfalls nicht
klar zu beantworten war, wurde eine
Simulation am Marine Training Center
Hamburg durchgeführt. Dabei wurde
nachgewiesen, dass eine sichere Passage
bei einer leichten Vergrößerung der
Hauptspannweite gewährleistet ist.
Damit ergab sich die nördliche Brückenlage
als klar vorteilhaft.
Die als Resultat der Vorplanung der
Verkehrsanlage gewählte Lage der
Brücke mit der aus nautischen Gründen
definierten Durchfahrtsbreite von 108 m
erfordert eine Hauptstützweite von ca.
130 m. Der Achsabstand zur bestehenden
Kattwykbrücke beträgt 58 m.
6 7 Südliche und nördliche Variante
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
8 Nautische Simulation
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
25

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
10
9 11 Alternativen: Doppel-Drehbrücke, Drehbrücke, Klappbrücke mit Doppelklappe
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
2.3 Wahl des Brückentyps
Ziel war es, im Hinblick auf den exponierten
Standort ein Bauwerk zu entwerfen,
das der Lage auf stadträumlicher Ebene
und der Ensemblewirkung gemeinsam
mit der vorhandenen Brücke gerecht wird
und das sich wirtschaftlich herstellen,
betreiben und unterhalten lässt. Bei
der Ausarbeitung von Lösungsmöglichkeiten
für das Tragwerk wurde daher
eine optische Verträglichkeit der Brücke
im städtebaulichen Gesamtbild unter
Beachtung ihrer Fern- wie der Ensemblewirkung
angestrebt. Dabei wurde
13
26 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
14 Untersuchung von Pylontypen
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
dem Gedanken einer »Brückenfamilie«
gestalterisch große Bedeutung zugesprochen:
Untersucht wurden Varianten,
die sich gestalterisch sehr eng am
Bestand orientieren oder auch eine
eigenständige Form entwickeln.
In einem ersten Schritt wurden die
Alternativen Hub-, Klapp- und Drehbrücke
ausgewählt, die grundsätzlich
für ein Bauwerk dieser Größenordnung
in Frage kommen. Als Ergebnis stellte
sich eine Hubbrücke als geeignetste
Lösung heraus.
In einem weiteren Schritt wurde dann
der Überbau untersucht, für den sich
Fachwerk-, Stabbogen- und Vollwandkonstruktionen
verschiedener Art
anbieten. Fachwerke erwiesen sich
hier als optimal.
Die Form des Fachwerks und der Pylone
wurde wegen der großen ästhetischen
Bedeutung und ihrer Wirkung im Stadtbild
schließlich in einem weiteren Schritt
anhand von Visualisierungen vertiefend
betrachtet.
12 Überbauvarianten für die Hubbrücke
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH

15 16 Gewählte Vorzugsvariante
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
Es zeigte sich, dass als Vorzugsvariante
eine parallelgurtige Fachwerkbrücke mit
konstanter Bauhöhe über drei Felder
ausgeführt werden sollte. Die Pylone
wurden dazu passend entwickelt, wobei
durch die Verbreiterung ihrer Stiele eine
sehr klare, einfache Form erreicht wird,
die gut mit der des Überbaus harmoniert
und zudem eine bequeme Erschließung
der Triebwerksräume ermöglicht. Die
diesem Bauwerksentwurf zugrundeliegende
Konzeption ist im Hinblick auf
Bau-, Betriebs- und Unterhaltungskosten
sowie technische Funktionsfähigkeit und
Ästhetik die optimale Lösung.
3 Bauwerksentwurf
3.1 Überbaukonzeption
Der Überbau wird als Einfeldträgerreihe
aus drei parallelgurtigen Fachwerkträgern
hergestellt, die mit Einzelstützweiten
von 75,805 m im Seitenfeld (fest),
130,810 m im Hubfeld und 75,805 m im
Seitenfeld (fest) aufwarten. Die Bauhöhe
des Überbaus beträgt 1,80–1,90 m und
die Konstruktionshöhe 15,00 m. Letztere
wurde gewählt, um ein Optimum für
das Eigengewicht des Hubfeldes zu
erreichen (λ = 131/15 = 8,70); aus
gestalterischen Gründen kommt sie
auch für die Seitenöffnungen zur
Ausführung (λ = 76/15 = 5,10).
Eine Systembreite von 11,30 m aufweisend,
ist das Fachwerk mit geschweißten
Hohlprofilen ausgebildet, wobei die
Dienstgehwege im Inneren der Fachwerkstruktur
liegen. Die Querträgerstützweite
beträgt 11,30 m, die gewählte Konstruktionshöhe
im Hauptfeld 1,33 m (Feldmitte)
bzw. 1,43 m (Widerlager bzw.
Pylon). Damit ergibt sich eine Schlankheit
von λ = 8,30. Die Querträger in den
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Seitenfeldern haben Konstruktionshöhen
von 1,08 m (Feldmitte) bzw. 1,16 m
(Widerlager bzw. Pylon), was eine
Schlankheit von λ = 10,50 bedeutet.
Die Querträger sind als geschweißte
offene Vollwandträger konzipiert, als
Fahrbahn ist eine orthotrope Platte mit
Hohlsteifen vorgesehen. Im Hauptfeld
werden unter den Gleisen zudem Nebenlängsträger
als offene geweißte Profile
mit 750 mm Bauhöhe angebracht.
Der Geh- und Radweg wird über nordseitig
angeordnete Krag- an den Hauptträger
angeschlossen, die Gehbahn
wiederum als orthotrope Platte mit
Hohlsteifen realisiert.
Alle stählernen Bauteile der Überbauten
werden aus Baustahl S355 J2+N hergestellt.
17 18 Regelquerschnitte: Seitenfeld und Hubteil
© Leonhardt, Andrä und Partner GmbH
3.2 Pylonkonzeption
Die Höhe der Pylone beträgt 81 m über
NN, sie setzt sich aus der Hubhöhe des
Überbaus von 45,70 m, der Konstruktionshöhe
des Überbaus, der Länge
der Seilanschlüsse und der Höhe des
Maschinenhauses zusammen.
Die Pylone bestehen aus je zwei vollwandigen
Kastenstielen mit Abmessungen
von 7,50 m x 2,75 m. Ihre Außenwände
werden über offene Querrahmen
und Längssteifen (Hohlsteifen) gegen
Beulen ausgesteift. Die Pylone sind
biegesteif mit den darunterliegenden
Massivpfeilern verbunden, wobei die
Auflagerung in den vier Eckpunkten jedes
Stiels über eine Mörtelfuge auf Druck
und eine Zugverankerung mittels vorgespannter
Einzelspannglieder ohne
Verbund erfolgt.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
27

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Der Pylon erhält drei Riegel als geschweißte
Hohlprofile von 3,00 m Höhe und 1,10 m
Breite, in seinem Kopfbereich werden
zwischen den Stielen zudem Fachwerke
aus Walzprofilen mit 8 m Konstruktionshöhe
angeordnet. Aus diesen Fachwerken,
den Riegeln und den Stielen entsteht in
Querrichtung ein Vierendeel-Rahmen
über drei Stockwerke.
Die beiden Fachwerkebenen tragen die
Lasten aus dem versteiften stählernen
Pylondach und aus dem ebenfalls
versteiften Bodenblech des Maschinenhauses.
Die Hauptlast aus den Seiltrommeln
wird hingegen über den
obersten Riegel in die Stiele abgeleitet.
Die asymmetrischen Lasten aus dem
Maschinenrahmen, den Getrieben und
E-Motoren werden über den statisch
bestimmt gelagerten Maschinenrahmen
in das versteifte Bodenblech geführt und
über die seitlichen Fachwerke, welche
sich über das Dach und die Bodenplatte
zu einer Torsionsröhre verbinden, in die
Pylonstiele abgeleitet.
Die Herstellung aller stählernen Bauteile
erfolgt wiederum aus Baustahl S355 J2+N.
3.3 Gründung der Strompfeiler
Für die Strompfeiler wurden in Abstimmung
mit dem Bodengutachter Lösungen
für die Gründung untersucht, wie
verschiedene Senkkästen und Pfahlgründungen.
Als wirtschaftlichste Alternative
stellte sich eine Gründung als
einteiliger, geschlossener Senkkasten in
Druckluftbauweise heraus.
Der Senkkasten ist im Grundriss mit
Abmessungen von 29,00 m x 14,00 m
geplant und wird mit einer Absetztiefe
von NN –30,00 m ausgeführt. Zu seiner
Aussteifung werden Segmentwände
angeordnet, so dass sich seitlich jeweils
vier Segmente ergeben, die mit Wasser
und Sand ballastiert werden können.
Das mittlere Segment weist größere
Abmessungen auf, um von hier aus im
Microtunneling-Verfahren einen Düker
zur Verbindung der beiden Pylone zu
realisieren. Für den Absenkvorgang
wird die Unterseite des Senkkastens mit
einer umlaufenden Schneide und einer
19 Antriebsstrang mit Seiltrommel
© Rapsch und Schubert GmbH
28 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
20 Prinzip der Senkkastenherstellung
© Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH
ca. 3,00 m hohen Arbeitskammer versehen,
die nach Erreichen der Endtiefe
mit Magerbeton verfüllt wird, was
konstruktiv einer Flachgründung entspricht.
Prinzipiell ist geplant, den
Bodenaushub in der Arbeitskammer
beim Absenkvorgang mit einem fern-
21 Lage des Antriebs im Pylonkopf
© Rapsch und Schubert GmbH
gesteuerten Gerät durchzuführen. Für
die Demontage der Geräte sowie beim
Auftreten von Hindernissen kann die
Arbeitskammer zu jedem Zeitpunkt
begangen werden: Bei Erreichen der
Absetztiefe und Normaltide sind maximal
ca. 3,20 bar Überdruck zu erwarten.

3.4 Maschinenbau
Zum Heben des Hubfeldes einer Brücke dieser Größe stehen
zunächst folgende grundsätzliche Antriebs-Varianten zur
Verfügung:
– Ritzelantrieb,
– Hydraulikzylinderantrieb,
– Friktionsantrieb (Treibscheibenantrieb),
– Seilwinden- oder Kettenantrieb,
– hydraulischer Flaschenzug.
Ausarbeitung und Bewertung dieser Varianten ergaben
schließlich, dass ein Friktionsantrieb die günstigste Lösung
ist. Angeordnet wird er jeweils im Maschinenhaus und auf
den Pylonspitzen. Der Antrieb des Hubteiles erfolgt damit als
Friktionsantrieb über je zwei Treibtrommeltriebwerke, wobei
das Überbaueigengewicht über Gegengewichte ausgeglichen
wird, die als Stahlkästen mit Schwerbetonfüllung (35 kN/m³
Wichte und 12 Vol.-% Bewehrungsanteil) ausgeführt werden.
Der Überbau ist an insgesamt 48 Seilen mit d = 70 mm
angeschlagen. Die gleitgelagerten Treibtrommeln für je
12 Seile werden über jeweils eine Trommelkupplung und
ein fünfstufiges Stirnradgetriebe von den Hauptmotoren
angetrieben, die Betriebs- und Haltebremsen sind als Außenbackenbremsen
konzipiert. Die Synchronisation der Antriebe
erfolgt zwischen den beiden Antriebssträngen eines Pylons
mechanisch, zwischen beiden Pylonen elektronisch.
4 Weiterer Projektablauf
Die Genehmigung des Brückenneubaus erfolgt über eine
Planfeststellung der Gesamtbaumaßnahme, die im Herbst 2011
eingeleitet wurde. Es ist mit einer Bearbeitungsdauer von
12–15 Monaten bis zum Erreichen des Baurechtes zu rechnen.
Die Ausschreibung wird direkt im Anschluss durchgeführt.
Autoren:
Dipl.-Ing. Rico Stockmann
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH,
Hamburg
Dr.-Ing. Helmut Schmitt
Hamburg Port Authority AöR
Bauherr
Hamburg Port Authority AöR
Vorentwurf, Entwurf, Ausführungsplanung
Leonhardt, Andrä und Partner, Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Hamburg
Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg
Ingenieurbüro Dipl.-Ing. H. Vössing GmbH, Hamburg
Entwurfsberatung
PPL Architektur und Stadtplanung GmbH, Hamburg
Projektsteuerung
IMS Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg
Ingenieurbüro Dr. Schippke und Partner, Hannover
Maschinenbau
Ingenieurbüro Rapsch und Schubert GmbH, Würzburg
Elektrotechnik
DriveCon GmbH, Dettelbach
Umweltverträglichkeit
Dipl.-Ing. Peter Mix, Barnstedt
leguan gmbh, Hamburg
Baugrundgutachten
Grundbauingenieure Steinfeld und Partner GbR, Hamburg
Prüfingenieur
Dr.-Ing. Christian Böttcher, Hamburg
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Brückenbau
Projekt Massetabrücke, Eisenbahn-
Neubaustrecke Nürnberg – Erfurt
Engineering Obermeyer,
SSF Ingenieure, Büchting+Streit
Projekt Fußgängerbrücke im Stadthafen
Sassnitz (DEUTSCHER BRÜCKENBAUPREIS 2010)
Engineering schlaich bergermann &
partner
Projekt Paserelle des deux Rives,
Strasbourg – Kehl, Frankreich – Deutschland
Engineering LAP Leonhardt Andrä &
Partner
Projekt Integrale Verbundbrücke, Nordumgehung
Bad Oeynhausen über die A30
Engineering Bockermann Fritze
IngenieurConsult
www.sofi stik.de
1/2 . Bruecke_58x268_D_110121.indd 1 21.01.11 10:07
2012 | BRÜCKENBAU
29

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Konzeption und Herstellung
Neubau der Rethebrücke in Hamburg
von Martin Tenkleve, Henning Schrewe
Die 1934 errichtete Rethe-
Hubbrücke verbindet die Hafengebiete
Neuhof und Hohe Schaar
und liegt im südlichen Gebiet des
Hafens. Für den Hamburger Hafen,
den Straßenverkehr von und nach
Süden sowie den Eisenbahnbetrieb
der hier angesiedelten Ölindustrie
ist sie unverzichtbar, denn bei ihrem
Ausfall sind die Verkehrsträger
Straße, Schiene und Seeschifffahrt
behindert. Die Hamburg Port
Authority investiert in die Infrastruktur
des Hafens und lässt der-
zeit die neue Rethe-Klappbrücke
errichten, die nach ihrer Fertig-
stellung die größte Klappbrücke
Europas sein wird.
1 Vorgeschichte
1.1 Vorhandenes Bauwerk
1934 wurde die heutige Hubbrücke
über die Rethe inmitten des Hamburger
Hafens in Betrieb genommen: eine
kombinierte Eisenbahn- und Straßenbrücke
aus Stahl in Fachwerkbauweise.
Ihre Stützweite beträgt ca. 77 m, die
lichte Durchfahrtshöhe für Seeschiffe
bei maximaler Hochlage des Hubteils
befindet sich bei NN + 53 m. Die Fahrwasserbreite
zwischen den Schutzdalben
misst 44 m und limitiert die Schiffsgrößen
für die hinter der Rethe-Hubbrücke
liegenden Hafenumschlagsbetriebe.
Im Norden und Süden queren die Gleise
der Hafenbahn oberflächengleich die
Straßen. Beim Öffnen der Hubbrücke für
eine Schiffspassage auf der Rethe sind
der Straßen- und Bahnverkehr unterbrochen.
30 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1.2 Anlass zum Neubau
Die regelmäßig durchgeführten Bauwerksprüfungen
nach DIN 1076 zeigen
das Ende der technisch-wirtschaftlichen
Lebensdauer an, die rasante ökonomische
Entwicklung des Hamburger Hafens
mit zunehmendem Verkehr und daraus
resultierenden Belastungen auf die
Bauwerke haben ihre Wirkung hinterlassen.
Die notwendigen Instandhaltungen
und -setzungen übersteigen
ein wirtschaftlich vertretbares Maß, und
die dafür notwendigen planmäßigen und
unplanmäßigen Sperrungen verursachen
wachsende Verkehrsprobleme im Hafennetz
und auf allen Verkehrsträgern.
Die hafenwirtschaftliche positive Entwicklung
erfordert zudem größere
Abmessungen und eine höhere Kapazität
des Verkehrsknotens, um das unzweifelhaft
vorhandene Potential für das weitere
Wachstum des Hamburger Hafens und
der Hafenwirtschaft fördern zu können.
Wegen des schlechten Bauwerkszustandes
wurde die zulässige Geschwindigkeit
für den Straßenverkehr auf 30 km/h
herabgesetzt. Die Prüfintervalle für die
Brückeninspektion wurden darüber
hinaus auf einen Rhythmus von drei
Jahren verkürzt, für Sondertransporte
und Lademaßüberschreitungen ist die
Brücke inzwischen gesperrt.
1 Vorhandene Rethe-Hubbrücke
© Hochtief Solutions AG
1.3 Verkehrsknotenpunkt
1.3.1 Bedeutung und Prioritäten
Die Rethequerung wird von drei Verkehrsträgern
frequentiert: Eisenbahn, Straßenverkehr,
See- und Hafenschifffahrt. Bei
jeder Passage von Seeschiffen muss
das Hubteil hochgefahren werden, und
Schienen- wie Straßenverkehr müssen
warten. Vor und hinter der Brücke
kreuzen außerdem mehrere Gleisstränge
die Straßen, so dass bei Zugverkehr zum
und vom Hafenbahnhof Hohe Schaar die
Straßenverkehre ebenfalls angehalten
werden müssen. Somit ergibt sich eine
Verkehrsträger-Priorität mit Vorrang von
Schiffs- vor Bahn- vor Straßenverkehr.
Bei hohem Verkehrsaufkommen oder
Störungen an anderen Stellen im Hafenverkehrsnetz
kommt es daher immer
wieder zu Staubildungen an der
Rethe-Hubbrücke.
1.3.2 Straßenverkehr
Die vorhandene Rethe-Hubbrücke
liegt im südlichen Gebiet des Hafens
und erfüllt eine wichtige Funktion als
Hauptstraßenverbindung von und nach
Süden in Richtung Harburg zur Bundesautobahn
(BAB) A 1 und zur zweiten
Süderelbquerung über die Kattwykbrücke
Richtung BAB A 7. Die Querung hat auch
eine große Bedeutung als Alternative für

Hafenverkehre, die nicht die stark
belastete Köhlbrandbrücke nutzen
können. Im Falle einer Sperrung der
Köhlbrandbrücke bildet derzeit die
Kattwykbrücke die wichtigste Alternative
für Ost-West-Verkehre im Hafen. Ohne die
Rethequerung auf halbem Weg zwischen
diesen wichtigen Süderelbbrücken wäre
eine Ausweichmöglichkeit abgeschnitten,
für die Hafenbetriebe ist sie ebenso
unverzichtbar.
1.3.3 Schienenverkehr
Die heute eingleisige Strecke der
Hamburger Hafenbahn über die Rethe-
Hubbrücke wird derzeit mit ca. 40
Rangierfahrten pro Tag frequentiert,
wobei die am Nordufer der Rethe liegenden
Mineralölbetriebe Hauptnutzer der
Schienenverbindung sind. Dazu kommen
Übergabefahrten der Hafenbahn
zwischen den Hafenbahnhöfen Hamburg-
Süd und Hohe Schaar. Der Bahnverkehr
benötigt dringend eine kreuzungsfreie
Linienführung.
1.3.4 Schiffsverkehr
Aufgrund des Schiffsverkehrs in den
südlichen Reiherstieg wird die Hubbrücke
gegenwärtig ca. 3.000-mal pro Jahr
geöffnet. Die im südlichen Reiherstieg
ansässigen Firmen sind im konventionellen
Stückgutumschlag und im trockenen
Massengutumschlag mit einem Gesamtumschlag
von 1.500.000 t Getreide,
Futter- und Düngemittel tätig (Zahlenwert
von 2007). Somit verkehren zu
diesen Firmen hauptsächlich Massengutschiffe
(bulk carrier) und konventionelle
Stückgutfrachter, die die Brücke passieren
müssen. Eine Fahrrinnenerweiterung
nach Fertigstellung des Neubaus wird
den Verkehr zukünftig erleichtern und
die Passage deutlich größerer Schiffe
ermöglichen.
2 Neubauplanung
2.1 Teilnahmewettbewerb
Bereits 2005 wurden die eigentlichen
Planungen für einen Neubau der Rethebrücke
aufgenommen und über einen
Teilnahmewettbewerb ausgeschrieben,
bei dem die Beteiligung vergleichsweise
groß und international war. Nach einer
intensiven Auswahlphase wurde die
Ingenieurgemeinschaft aus den Büros
Grassl und Sellhorn als Objekt- und
Tragwerksplaner sowie Prof. Bernhard
Winking als Architekt mit den Planungen
beauftragt. Die besondere Herausforderung
dieses Projektes bestand und
besteht darin, eine Vielzahl von technischen
Spezialgebieten zu koordinieren:
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
2 Lage im Hamburger Hafen
© Hamburg Port Authority AöR
Wasserbau, Spezialtiefbau, Erdbau,
Stahlbau, Maschinenbau, Elektrotechnik,
Eisenbahnbau, Leit- und Sicherungstechnik,
Kampfmittelsondierungen,
Straßenbau, Massivbrückenbau, Stahlbrückenbau,
bewegliche und feste
Brücken.
Die zu beachtenden Randbedingungen
für Planung und Bau sind sehr anspruchsvoll
und umfassen unter anderem
– die ständige Aufrechterhaltung des
Straßen-, Bahn- und Schiffsverkehrs,
– sehr beengte Platzverhältnisse,
– diverse Hindernisse im Baugrund,
– das Arbeiten im Tidebereich,
– sensible Versorgungsleitungen in
geringer Entfernung,
– eine setzungsempfindliche Hubbrücke
in unmittelbarer Nähe,
– die Gewährleistung des Hochwasserschutzes
während der Sturmflutsaison.
3 Ansicht der Klappbrücke
© Ingenieurbüro Grassl GmbH
2.2 Formfindung
Die hauptsächliche Systemwahl erfolgte
durch eine ausführliche Diskussion über
die Hauptvarianten Hubbrücke oder
Klappbrücke. Dabei fand eine Reihe
von Untervarianten mit ein- und mehrflügeligen
Klappen und möglichen
Kombinationen Berücksichtigung. Am
Ende entschied sich der Bauherr für zwei
zweiflügelige Klappbrücken, je eine für
Bahn- und Straßenverkehr auf gemeinsamen
Widerlagern. Bei der Ausgestaltung
des Entwurfes wurden neben den
technischen Bauanforderungen und den
Herstellungs- sowie Instandhaltungsund
Betriebskosten auch die architektonische
Einbettung in das Umfeld und
die markante Position eines hafenbildprägenden
Bauwerks angemessen
beachtet. Der Entwurf einer eleganten
Stahlfachwerkkonstruktion konnte
schließlich alle beteiligten Ingenieure,
Architekten und Stadtplaner überzeugen.
Eine hohe Verfügbarkeit der beweglichen
Brücke für alle Verkehrsträger war zudem
ein ausschlaggebendes Kriterium.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
31

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Spannweite 104,00 m
Fahrwasserbreite 64,00 m
Durchfahrtshöhe unbegrenzt
Breite Straßenbrücke 14,00 m
Breite Bahnbrücke 10,20 m
Konstruktionsgewicht je Klappe 1.100 t
Zusätzlich zur Querung des Gewässers
ist zur weiteren Entflechtung der Landverkehre
eine Überbrückung des Bahnhofskopfes
Hohe Schaar notwendig,
damit die kreuzenden Bahnverkehre
nicht länger die Straßenverbindungen
blockieren und die Leistungsfähigkeit
des gesamten Knotens deutlich erhöht
werden kann.
Eine technische Besonderheit und damit
für die Ausführung eine Herausforderung
ist die Fingerverriegelung in Bauwerksmitte:
Bei geschlossener Brücke
wird auf eine mechanische Verriegelung
verzichtet. Für jede Lastfallsituation ist
die Konstruktion also quasi selbstschließend
zu dimensionieren.
3 Ausschreibung
3.1 Aufteilung in Lose
Die Baumaßnahmen für die Lose 1 und 2
wurden im Juli 2009 ausgeschrieben,
wobei zur Auswahl geeigneter Bieter
zuvor ein europaweiter öffentlicher Teilnahmewettbewerb
durchgeführt wurde.
Die Vergabe für die Vorlandbrücke (Los 2)
erfolgte Anfang 2010, im Herbst 2010
erhielt die Arbeitsgemeinschaft Rethebrücke
den Auftrag für Los 1. Erteilt
wurde er aufgrund der Vergabekriterien
»Technischer Wert« und »Wirtschaftlichstes
Angebot« auf eine Kombination
aus Hauptangebot und technischen
Nebenangeboten.
3.2 Los 1
Das Los 1 beinhaltet im Wesentlichen den
Bau der Rethe-Klappbrücke. Straße und
Bahn erhalten getrennte Überbauten, die
je Seite auf gemeinsamen Widerlagern
auflagern. Die neue bewegliche Brücke
wird somit als zweiteilige, zweiflügelige
Klappbrücke in Stahlbauweise mit einer
Spannweite von 104,20 m zwischen den
Drehlagern errichtet. Die Gesamtbreite
der Straßenklappbrücke beträgt zwischen
den Geländern 14,00 m, die der Bahnklappbrücke
10,20 m. Der Querschnitt
der Straßenklappbrücke ist geschlossen
(als orthotrope Platte), jener der Bahnklappbrücke
offen ausgebildet. Die
32 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
4 Technische Daten
© Hochtief Solutions AG
Unterbauten werden als Klappenpfeiler
bezeichnet und sind als tiefgegründete
Stahlbetonkonstruktion geplant. Die
Herstellung der zugehörigen Baugrubenwände
geschieht in einem schonenden
Bohrverfahren unter Aufrechterhaltung
des laufenden Schiffs-, Bahn- und
Straßenverkehrs von einer Hubinsel aus.
Feste Vorlandbrücken von ca. 40 m Länge
sorgen für die südliche Anbindung beider
Verkehrswege an das Festland.
3.3 Los 2
Auf einer Gesamtlänge von ca. 196 m,
die sich in Einzelstützweiten von 23 m in
den Rand- und 30 m in den Mittelfeldern
untergliedert, wird im Los 2 im Wesentlichen
die den Bahnverkehr künftig
überquerende Straßenbrücke errichtet.
Sie erstreckt sich vom Widerlager Nord
bis zum Widerlager Süd als tiefgegründete
Verbundbrücke über ein Durchlaufträgersystem
von sieben Feldern.
Nach Fertigstellung der Lose 1 und 2
werden der Rückbau der Rethe-Hubbrücke
sowie die endgültigen bahnund
straßenseitigen Anpassungen
vorgenommen, um schließlich auch die
neue, um 20 m auf 64 m verbreiterte
Fahrrinne realisieren zu können.
4 Bauausführung
4.1 Technische Bearbeitung
Nach Auftragserteilung im Herbst 2010
haben die technischen Büros der an der
Arbeitsgemeinschaft beteiligten Unternehmen
umgehend mit der Ausführungsplanung
begonnen, die konsequent auf
Basis der Maschinenrichtlinie erfolgt. Der
Entwurf des Auftraggebers wird dabei
überprüft und in eine baureife Konstruktion
umgesetzt. Durch den technischen
Federführer der Arbeitsgemeinschaft,
Hochtief Solutions AG, werden die
einzelnen Fachplaner für das Betonbauwerk,
die Stahlbrücke, die Elektrotechnik,
Hydraulik und Steuerung
inklusive Programmierung koordiniert.
Die Planung wird bis zu Übergabe und
Fertigstellung aller Bauteile durch eine
Inbetriebnahme in situ auf Funktionalität
kontrolliert.
4.2 Baufeldvorbereitung
Vor Beginn der eigentlichen Baumaßnahme
wurden Arbeiten für die Baustelleneinrichtung
und zur Beurteilung
der Kampfmittelfreiheit ausgeführt.
Besondere Aufmerksamkeit musste
zudem einem über 30 Jahre bestehenden
Versorgungsdüker der Ölindustrie
geschenkt werden. Eine ebenso alte
Spundwand, die zur Errichtung des
Dükers erforderlich war und damals im
Baugrund verblieb, galt es, schonend
und unter permanenter Beobachtung zu
ziehen, um die erforderliche Baufreiheit
für die südliche Baugrube der Klappbrücke
zu gewährleisten. Mit Hilfe einer
Hubinsel und eines Taucherschiffs wurde
die Spundwand vorbereitet und dann
Bohle für Bohle gezogen. Zur Erstellung
der nördlichen Baugrube wurde darüber
hinaus eine Steinschüttung aus Gleisschotter
eingebracht, während kontaminierte
Materialien, wie Baggergut aus
der Rethe, fachgerecht entsorgt wurden.
4.3 Baugrubenherstellung
Aufgrund der unmittelbaren Nähe zu
einem Leitungsdüker der Vopak und zur
vorhandenen, setzungsempfindlichen
Rethe-Hubbrücke sind die Baugrubenwände
besonders sorgfältig auszuführen.
Als eine technische Entwicklung der
Arbeitsgemeinschaft wird die Baugrube
als eine Rohrwand mit inneren und
äußeren Füllbohlen hergestellt, wobei
die Hubinsel so gewählt wurde, dass
sie ein 90 t schweres Greiferbohrgerät,
einen 250-t-Raupenkran und die
erforderlichen Aggregate und Ausrüstungen
aufnehmen kann. An das Greiferbohrgerät
ist eine 40 t schwere Verrohrungsmaschine
angeschlossen, mit
der die Mantelrohre (d = 1.800 mm)
schussweise eingebohrt werden: Das
Mantelrohr wird ausgegriffen und das
eigentliche, bis zu 30 m lange Tragrohr
eingestellt und der Ringraum anschließend
mit Kunstboden Doroflow® gefüllt.
Jedes Tragrohr ist in der Werkstatt mit
vier Schlössern, die mit einem Schlossschutz
versehen sind, ausgerüstet. Nach
Verfüllen der Rohre wird das Leerrohr mit
einer Zugkraft bis zu 200 t gezogen. Der
beschriebene Vorgang wird für jedes
Tragrohr wiederholt, die Zwischenräume
werden mit etwas kleineren Mantelrohren
(d = 1.200 mm) in gleicher Weise
geleert und die inneren wie äußeren
Füllbohlen nach Ziehen des Schlossschutzes
mit leichter Vibrationshilfe
eingebracht. Die Vertikalität und das
lagegenaue Absetzen der Konstruktion
sind für die spätere Sicherheit der bis
16 m tiefen Baugrube äußerst wichtig,

5 Baugrube des Widerlagers Nord
© Hochtief Solutions AG
zumal sie bei einem Hochwasser bis zu
NN + 6,50 m mit einem Wasserüberdruck
bis zu 24 m belastet wird.
Um den Schiffsverkehr zu jeder Zeit zu
gewährleisten und zudem die gebotene
Sicherheit für den Versorgungsdüker
zu erreichen, werden bei der südlichen
Baugrube zwei Wände von einer eigens
dafür gefertigten Stahlbrücke errichtet.
Das Bohrgerät arbeitet von der Stahlbrücke
aus und wird dabei von einem
schwimmenden Gerät, dem Ponton »Kiel«
der Hochtief Solutions AG, unterstützt.
Die Ausführung der Arbeiten erfolgt im
24-h-Betrieb, die Rethe-Hubbrücke und
der Vopak-Düker werden baubegleitend
messtechnisch überwacht.
4.4 Widerlager mit Klappenkeller
Nach Fertigstellung der Baugrubenwände
werden die Baugruben ausgehoben,
ausgesteift und mit einer 1,80 m dicken
Unterwasserbetonsohle, in die ca. 600
Auftriebspfähle eingebunden sind,
8 9 Querschnitt und Längsschnitt des Klappenpfeilers
© Ingenieurbüro Grassl GmbH
6 Baugrube des Widerlagers Süd
© Hochtief Solutions AG
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
gesichert. In der gesicherten Baugrube
werden die Stahlbetonklappenpfeiler
errichtet, die zur Aufnahme des untenliegenden
Gegengewichts dienen. Sie
sind innen hohl und bestehen aus einer
3,00–3,50 m dicken Sohlkonstruktion und
aufgehenden Stahlbetonwänden von
1,50–3,00 m Dicke. In dem Klappenpfeiler
sind die Betriebsräume für Hydraulik,
Steuerung und Elektrotechnik untergebracht.
Sämtliche betrieblichen
Anlagen sind gegen Hochwasser sicher
zu schützen, da der Klappenkeller in
einem solchen Fall (Hochwasser größer
NN + 6,18 m) überflutet wird.
7 Ausführungsprinzip
der Rohrwand
© Hochtief Solutions AG
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
33

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
4.5 Stahlüberbauten
Insgesamt werden vier Stahlüberbauten
hergestellt. Sie bestehen aus Hauptträgern,
welche zunächst kastenförmig
sind und dann im landseitigen Bereich
in eine aufgelöste Fachwerkkonstruktion
überführt werden. Die Klappen haben
ein untenliegendes Gegengewicht, das
mit Stahlbrammen und Schwerbeton
gefüllt wird.
Die Stahlüberbauten werden in Segmenten
in Stahlwerken der MCE vorgefertigt,
anschließend mit Schwerlasttransportern
zu einem wassernahen Vormontageplatz
geliefert, dort komplettiert und danach
mit einem Ponton über Wasser zur Einbaustelle
im Hamburger Hafen gebracht.
Die Vormontage der Stahlbauelemente
erfolgt zeitgleich mit der Herstellung der
Klappenkeller, so dass direkt nach deren
Ausführung mit der Montage begonnen
werden kann. Nach der Vormontage von
technischer Ausrüstung und Antrieben
innerhalb der Klappenkeller werden
die vorgefertigten Brückenteile mittels
schwimmender Einheiten montiert.
Die einzelnen Klappenteile werden
nach Rückbau der Verbauwand über
die entsprechende Auflagerstelle
geschwommen, mit der Konstruktion
der Klappenpfeiler verbunden sowie
mit der vorinstallierten Hydraulik und
Mechanik in die Hochlage befördert
und endmontiert.
34 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
10 Künftige Rethe-Klappbrücke mit Schiffsdurchfahrt
© Ingenieurbüro Grassl GmbH
5 Ausblick
Seit Januar 2012 sind die Baugrubenwände
ohne Beeinträchtigung der Nachbarbebauung
nahezu fertiggestellt. Die
technische Bearbeitung der Stahlüberbauten
ist abgeschlossen, mit dem
Zuschnitt und der Vormontage der Stahlbrücken
wird in den Werken inzwischen
ebenso wie mit den Rohbauarbeiten vor
Ort begonnen.
Unter der Federführung der Hochtief
Solutions AG Hamburg erfordert die
schlüsselfertige Erstellung der später
größten Klappbrücke Europas für Bahn
und Straße eine intensive Zusammenarbeit
von Auftraggeber und Auftragnehmer
sowie aller Fachgewerke.
Nach Fertigstellung der neuen Rethe-
Klappbrücke muss noch die vorhandene
-Hubbrücke demontiert und die Fahrrinne
verbreitert werden. Im Jahr 2014
wird Hamburg damit über eine verbesserte
Hafeninfrastruktur verfügen und
um ein Highlight der Ingenieurkunst
reicher sein.
Autoren:
Dipl.-Ing. Martin Tenkleve
Leitender Baudirektor,
Hamburg Port Authority AöR
Dipl.-Ing. Henning Schrewe
Technischer Leiter Geschäftsstelle Marine Works,
Hochtief Solutions AG,
Hamburg
Bauherr
Hamburg Port Authority AöR
Entwurf
Winking ∙ Froh Architekten BDA, Hamburg
Objekt- und Tragwerksplanung
Ingenieurbüro Grassl GmbH, Hamburg
Sellhorn Ingenieurgesellschaft mbH, Hamburg
Verkehrsplanung
Ingenieur-Consult für Bahn- und Verkehrstechnik
Hamburg GmbH
Prüfung
WTM Engineers GmbH, Hamburg
Ausführung
Hochtief Solutions AG, Hamburg
F + Z Baugesellschaft mbH, Hamburg
MCE Maschinen- und Maschinenbau GmbH & Co. KG,
Linz, Österreich
Waagner-Biro AG, Wien, Österreich

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1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
35

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Bisherige Pilotprojekte und der aktuelle Neubau
Straßenbrücken aus Holz in Bayern
von Karl Goj
Um die Tauglichkeit des Baustoffs
Holz unter wirtschaftlichen Aspekten
ohne Einschränkungen bei der
Dauerhaftigkeit für Straßenbrücken
nachzuweisen, hat die Bayerische
Straßenbauverwaltung mit dem
Staatlichen Bauamt Passau mehrere
Pilotprojekte durchgeführt, die
nachfolgend beschrieben werden:
vom ersten Bauwerk bei Mapferding
bis hin zu der vor kurzem fertiggestellten
Brücke bei Hengersberg.
1 Allgemeines
Von alters her ist Holz ein wichtiger und
vielseitig einsetzbarer Baustoff. In unserer
Zeit gewinnt er vor allem unter dem
Aspekt der Nachhaltigkeit wieder an
Bedeutung: Holz ist ein nachwachsender
Rohstoff mit einer Vielzahl von Vorteilen
insbesondere unter ökologischen
Aspekten. Im modernen Brückenbau
spielt Holz allerdings nur eine untergeordnete
Rolle. Vor dem Hintergrund
der zunehmenden Beanspruchungen
unserer Brücken durch den stark gestiegenen
Verkehr steht hier primär das
Thema Dauerhaftigkeit im Vordergrund.
3 Holzbrücke über die B 533 bei Mapferding
© Staatliches Bauamt Passau
36 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Brückenbestand in Bayern
© Oberste Baubehörde
Um bei Holzbrücken einen dauerhaften
Schutz vor Verwitterung nicht zuletzt
durch das Einwirken von Feuchtigkeit zu
erreichen, wurden bis heute Holzbrücken
vielfach überdacht. Diese Überdachungen
stellen für Holzbrücken zwar einen
optimalen Schutz dar, bringen aber
deutliche Nachteile bei der Wirtschaftlichkeit.
So kommt der Baustoff Holz meist nur
bei weniger beanspruchten Fuß- und
Radwegbrücken zum Einsatz. Zur
Förderung des umweltfreundlichen
Baustoffs Holz forderte der bayerische
Landtag die bayerische Staatsregierung
bereits im Jahre 1991 auf, »dafür Sorge
zu tragen, dass bei allen staatlichen
Bauvorhaben geprüft wird, ob umweltbelastende
Baustoffe insbesondere durch
den umweltfreundlichen Baustoff Holz
ersetzt werden können«.
2 Überdachte Holzbrücke
© Staatliches Bauamt Passau
2 Bisherige Pilotprojekte
Um die Tauglichkeit des Baustoffs Holz
unter wirtschaftlichen Aspekten ohne
Einschränkungen bei der Dauerhaftigkeit
auch für Straßenbrücken nachzuweisen,
realisierte die Bayerische Straßenbauverwaltung
mit dem Staatlichen Bauamt
Passau mehrere Pilotprojekte. Bereits im
Jahre 1995 wurde die Überführung eines
öffentlichen Feld- und Waldweges über
die Bundesstraße B 533 bei Mapferding
als Stahlbeton-Holz-Verbund-Brücke mit
30 t Traglast errichtet. Dabei kam als
Tragkonstruktion ein Bogen aus Brettschichtholz
mit einer auf Holzstützen
aufgeständerten Stahlbetonfahrbahnplatte
zu Anwendung.

4 Holzbrücke über die B 85, Ortsumgehung Ruderting
© Staatliches Bauamt Passau
Beim Bau der Überführung eines
öffentlichen Feld- und Waldweges
über die Bundesstraße 85 im Zuge der
Ortsumgehung Ruderting wurde dann
1996–1997 mit Ausnahme der Brückenkappe
die gesamte Brücke aus Holz
hergestellt. Als Tragkonstruktion wurde
hier ein Sprengwerk mit V-förmigen
Schrägstielen gewählt. Der Überbau
ist als vierstegiger Plattenbalken aus
Brettschichtholz ausgebildet. Die
Fahrbahntafel und die Längsträger sind
mit eingeleimten Stabdübeln schubfest
verbunden. Als schwieriges Detail stellte
sich insbesondere die Befestigung der
Betonfertigteilkappe auf der Fahrbahntafel
heraus, da die Kappe nach DIN 1052
für eine Anpralllast von 100 kN bemessen
werden musste. Auch hier wird eine
ausreichende Verbindung mit eingeleimten
Stabdübeln erreicht.
Bei der nächsten, in den Jahren 2006–2007
errichteten Brücke über die Bundesstraße
85 im Zuge der Ortsumgehung
Neukirchen vom Wald stand vor allem
die Weiterentwicklung der konstruktiven
Details im Mittelpunkt. Anders als bei
der Brücke bei Ruderting wird hier der
fünfstegige Plattenbalkenquerschnitt aus
Brettschichtholz auf zwei Stahlträgern
HEB 400 gelagert, die ihrerseits von je
zwei senkrechten Holzpfeilern unterstützt
werden. Zwischen den Stahlträgern und
den Pfeilern sind querfeste bzw. allseits
bewegliche Neoprenlager angeordnet.
Die Holzbrücke bei Neukirchen vom
Wald wurde bereits auf eine Traglast
von 60 t bemessen und dabei versucht,
weitgehend die Vorgaben der DIN-Fachberichte
analog anzuwenden. Die Kappe
wurde zum Beispiel mit Tellerankern und
Zuglaschen in der Fahrbahnplatte aus
Brettschichtholz verankert und zudem
die Abdichtung im Kappenbereich
verbessert.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
3 Holzbrücke bei Hengersberg
3.1 Konstruktion
Bei der zuletzt im vorigen Jahr errichteten
Holzbrücke im Zuge der Bundesstraße
553, Ortsumgehung Schwarzach bei
Hengersberg, konnten aus den Erfahrungen
der vorangegangenen Bauwerke
die Konstruktionsdetails weiter verbessert
werden. Geplant und ausgeschrieben
6 Holzbrücke über die B 85, Ortsumgehung Neukirchen vom Wald
© Staatliches Bauamt Passau
5 Detail: Überbau und Kappe
© Staatliches Bauamt Passau
wurde zunächst ein Bogentragwerk mit
einer aufgeständerten Fahrbahnplatte.
Nachdem aber die Ausschreibung
kein wirtschaftliches Ergebnis brachte,
wurde sie aufgehoben und der weiteren
Planung, wie bei der Brücke bei
Ruderting, eine Tragkonstruktion als
Sprengwerk mit V-förmigen Stützen
zugrunde gelegt.
7 Konstruktion der Brücke bei Hengersberg
© Staatliches Bauamt Passau
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
37

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Die bereits bei den beiden vorangegangenen
Holzbrücken bei Ruderting
und Neukirchen vom Wald bewährte
Überbauform eines mehrstegigen
Plattenbalkens wurde im Prinzip
beibehalten. Auch hier besteht die
rund 25 cm dicke Fahrbahnplatte aus
orthogonal verleimtem Brettschichtholz.
Den Abschluss nach unten bildet eine
Kertoplatte (Brettsperrholzplatte),
nach oben erfolgt die Abdichtung mit
einer 1 cm dicken einlagigen Bitumenschweißbahn.
Die darauf querverlegte
4-cm-Holzlattung zur Unterlüftung und
eine 4 cm dicke BFU-Platte bilden die
Tragkonstruktion für den Fahrbahnbelag.
Dieser besteht aus einer 3,50 cm
dicken Asphaltbetonschutzschicht und
der 3,50 cm dicken Deckschicht aus
gewalztem Asphaltbeton. Zwischen der
BFU-Platte und den Asphaltschichten
befindet sich eine zweite Abdichtung
aus zweilagig verlegten Bitumenschweißbahnen.
Die Längsträger sind mit Blockverleimung
schubfest mit der Fahrbahnplatte verbunden.
Da Brettschichtholzquerschnitte
fertigungsbedingt nur bis zu einer Breite
von 30 cm hergestellt werden können,
wurden zwei 2 x 20 cm breite Träger mit
Blockverleimung zu einem 40 cm breiten
Längsträger verbunden.
8 Querschnittsdetail
© Staatliches Bauamt Passau
Eine wesentliche Änderung wurde bei
der Befestigung der Stahlbetonkappen
vorgenommen: In diesem Fall sind sie
auf an den Außenseiten der Randträger
angeschlossenen Stahlkonstruktionen
montiert. So erübrigt sich die Durchdringung
der Abdichtung mit Stahldübeln,
die einen Schwachpunkt darstellt.
Im Bereich der Stahlkonstruktionen
befinden sich zur Stabilisierung der
Konstruktion zwischen den Längsstegen
Stahlquerträger. Außerdem werden
die Trägerkonstruktionen der Kappen
mit einem Zugband aus Stahl verbunden,
das durch die Querlattung verläuft.
38 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
9 Blechverkleidung und Dreischichtplatte
© Staatliches Bauamt Passau/
Schaffitzel Holzindustrie GmbH & Co. KG
3.2 Witterungsschutz
Der Schutz der tragenden Bauteile
aus Holz vor der Witterung erfolgt von
oben durch die Abdichtung und den
Fahrbahnbelag. Die Stützen und die
vier Längsträger bestehen wegen der
höheren Resistenz gegen Verwitterung
aus Lärchenholz. Die Überbauenden im
Bereich der Übergangskonstruktionen
und die beiden äußeren Seiten der
Fahrbahnplatte sind mit Edelstahlblechen
verkleidet, seitlich werden die Fahrbahntafel,
die äußeren Stege der Längsträger
und die Stützen durch auswechselbare
Dreischichtplatten aus Lärchenholz
gegen Schlagregen geschützt. Mit
diesen Schutzmaßnahmen der Holzkonstruktion
gegen Verwitterung und
weiteren Konstruktionsdetails wird ein
dauerhaftes Durchfeuchten der Brücke
vermieden.
11 Montage der Schrägstützen
© Staatliches Bauamt Passau
10 Vorbereitung der Blockverleimung
© Staatliches Bauamt Passau/
Schaffitzel Holzindustrie GmbH & Co.KG
3.3 Herstellung im Werk
Der komplette Überbau konnte witterungsunabhängig
im Werk hergestellt
werden. Neben einer kurzen Bauzeit
wurde so auch eine hohe Qualität
erreicht. Damit ist eine Lebensdauer der
Brücke zu erwarten, die der von Stahlbetonbrücken,
Spannbetonbrücken oder
Stahlverbundbrücken entspricht.
3.4 Montage der Brücke
Nach der Herstellung der Widerlager
und Fundamente erfolgte zunächst
die Montage der schräg gestellten
V-förmigen Stützen. Dazu wurden die
schon im Werk aufgebrachten Stützenfüße
aus Stahl in die vorbereiteten
Köcherfundamente eingehoben,
ausgerichtet und vergossen. Bis zum
Abbinden des Betons bzw. der Verbindung
mit dem Überbau wurden die
Stützen mit Hilfskonstruktionen
unterbaut.

Anschließend wurde der Überbau auf
die Baustelle transportiert und mit einem
Kran eingehoben. Durch die ebenfalls
bereits im Werk vorgefertigten und
anmontierten Stützenköpfe aus Stahl
konnten die Stützen ohne große
Probleme mit dem Überbau zu einem
Sprengwerk verbunden werden.
12 Montage des Überbaus
© Staatliches Bauamt Passau
Den Abschluss der Brückenerrichtung
bildeten die Abdichtungsarbeiten mit
der zweilagigen Bitumenschweißbahn,
der Einbau der Asphaltbetonschutzschicht
sowie die Montage der Stahlbetonfertigteilkappen
und der Geländer.
Nach dem Baubeginn im Mai 2011 konnte
die 28 m lange und 5 m breite Holzbrücke
bereits Ende des letzten Jahres komplett
fertiggestellt werden. Ihre Baukosten
betrugen rund 400.000 €, was 2.800 €/m²
entspricht. Insgesamt wurden 58 m²
Brettschichtholz und 3 m² Schnittholz
verbaut.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
13 Holzbrücke über die B 553, Ortsumgehung Schwarzach
© Staatliches Bauamt Passau
4 Ausblick
Mit den vier vorgestellten Pilotprojekten
konnte die Bayerische Straßenbauverwaltung
den Nachweis erbringen,
dass der Baustoff Holz grundsätzlich
auch für Straßenbrücken geeignet ist.
Unabhängig davon besteht aber sicher
noch weiterer Forschungsbedarf,
wobei auch die Erkenntnisse aus den
Bayerischen Pilotprojekten einfließen.
Letztlich muss sich aber der Baustoff
Holz beim Brückenbau im Wettbewerb
durchsetzen und dabei alle technischen
Anforderungen vor allem hinsichtlich
der Dauerhaftigkeit erfüllen.
Autor:
Ministerialrat Dipl.-Ing. Karl Goj
Oberste Baubehörde im
Bayerischen Staatsministerium des Innern,
München
Literatur
[1] Jacob-Freitag, S.: Schwerlastbrücke aus Holz bei
Schwarzach. Entwurf, Konstruktion und Montage;
in: Brückenbau, 3. Jg., 2011, Heft 4, S. 18–20.
Bauherr
Freistaat Bayern, vertreten durch:
Oberste Baubehörde im
Bayerischen Staatsministerium des Innern, München
Staatliches Bauamt Passau
Entwurfsplanung
Staatliches Bauamt Passau,
Bauoberrat Konrad Breuherr,
Dipl.-Ing. (FH) Karl-Heinz Sperlein
Hochschule Rosenheim,
Prof. Dr.-Ing. Johann Pravida
Tragwerksplanung und Ausführung
Schaffitzel + Miebach GmbH, Lohmar
Schaffitzel Holzindustrie GmbH & Co. KG,
Schwäbisch Hall
Prüfingenieur
Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter, München
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
39

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Ersatzneubau im Zuge der Bundesautobahn A 7
Planung und Errichtung der Sinntalbrücke
von Günther Kleiner, Edwin Seemann
1 Bestehende Brücke über dem Talraum der Sinn
© Autobahndirektion Nordbayern
Die Bundesautobahn A 7 führt im
Streckenabschnitt zwischen Fulda
und Würzburg durch den landschaftlich
reizvollen Naturpark
Bayerische Rhön und überquert
bei Bad Brückenau den Talraum
der Sinn. Die im Jahr 1967 unter
Verkehr genommene Stahlbrücke
mit einer Länge von 770 m bietet
mit Stützweiten zwischen 60,00 m
und 110,00 m und einer maximalen
Höhe von ca. 50 m über Talgrund
ein sehr transparentes Erscheinungsbild.
Erhebliche Verkehrszunahmen
haben zu Schäden an
der Konstruktion geführt, so dass
2003 mit einer Neubauplanung
begonnen wurde, über die nachfolgend
berichtet wird.
40 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Bestehendes Bauwerk
1.1 Geometrie und Konstruktion
Die bestehende Sinntalbrücke hat eine
Länge von 770 m und Feldweiten von
60,00 m und 110,00 m. Ihr Stahlüberbau
mit einer Breite von 30,50 m ist als
einteiliger Querschnitt ausgeführt. Die
orthotrope Fahrbahnplatte wird von zwei
vollwandigen, bis 5,00 m hohen Längsträgern
unterstützt. Jeweils zwei schlanke
Rundstützen in den Auflagerachsen
tragen den Überbau. Mit einem Flächengewicht
von nur 264 kg/m² zählt sie zu den
Leichtgewichten des Stahlbrückenbaus.
1.2 Schadenszunahme
Erhebliche Verkehrszunahmen seit dem
Neubau haben zu Schäden an der Konstruktion
geführt: In diesem Streckenabschnitt
der Bundesautobahn (BAB) A 7
hat sich der durchschnittliche tägliche
Verkehr (DTV) um den Faktor sechs und
der Anteil des Schwerverkehrs sogar um
den Faktor neun erhöht. Dazu kommt
noch der Anstieg der zulässigen Achslasten,
für die das Bauwerk nicht
ausgelegt ist.
Im Laufe der Zeit sind überwiegend
unter den Lkw-Spuren durch Ermüdung
Schweißnähte zwischen Deckblech und
Längssteifen sowie an den Querträgeranschlüssen
aufgerissen. Aufgrund der
Schadenszunahme wurde 1998 ein
Gutachten zur aktuellen Tragfähigkeit
und Gebrauchstauglichkeit in Auftrag
gegeben und als dessen Ergebnis ein
Ende der Nutzungsdauer der Fahrbahnplatte
bis 2010 prognostiziert. Um
die Gebrauchstauglichkeit der Brücke
möglichst lange zu erhalten, mussten
verkehrslenkende Maßnahmen ergriffen
werden. Es wurde daher ein Lkw-Überholverbot
mit einer Geschwindigkeitsbeschränkung
beschildert und die
Überfahrt genehmigungspflichtiger
Schwertransporte verboten. Zudem
wurden jährliche Bauwerksprüfungen
mit anschließenden Schweißnaht-
Reparaturen angeordnet.
Da durch die veranlassten Maßnahmen
die weitere Schädigung nur verlangsamt,
aber nicht abgestellt wurde, mussten
Überlegungen zur Ertüchtigung des
Bestandsbauwerkes bzw. zum Ersatzneubau
angestellt werden. Das Dauerfestigkeitsproblem
der Fahrbahnplatte
war letztendlich ausschlaggebend für
den Beginn einer Neubauplanung ab
2003.
2 Neubauplanung
2.1 Randbedingungen
Bei der Neubauplanung war eine ganze
Reihe wichtiger Randbedingungen
in Bezug auf Baudurchführung, Umweltverträglichkeit
und Gestaltung zu
berücksichtigen:
– Geringe Beeinträchtigung des
BAB-Verkehrs durch Neubau und
Anbindung,
– angrenzende FFH-Gebiete im Naturpark
Bayerische Rhön,
– Naturschutzgebiet (»13d-Fläche«) im
Baufeld,
– Wasserschutzgebiet,
– Immissionsschutz der angrenzenden
Bebauung,
– Gestaltung aufgrund der exponierten
Lage,
– Wirtschaftlichkeit.

Durch die Hochrechnung des Verkehrs
auf das Jahr 2020 wurde eine Verkehrsbelastung
von 45.000 Kfz/d prognostiziert,
die von einem vierstreifigen
Querschnitt (wie im Bestand) noch
gut abgewickelt werden kann. Unter
Abwägung dieser (hier nicht vollständig
aufgeführten) Bedingungen und Zwänge
wurde eine Vorzugstrasse am Innenbogen
neben der Fahrtrichtung
Würzburg gewählt.
Die neue Brücke lässt sich folglich ohne
Beeinträchtigung des BAB-Verkehrs
errichten. Nur während der Einbindung
der Strecke in die neue Trasse sind verengte
Verkehrsführungen erforderlich.
2.2 Amtsvorschlag
Zur Gestaltung des Bauwerks wurden
sehr intensiv mehrere Varianten untersucht.
Die bestehende Brücke fügt sich
mit ihrer schlanken Bauweise und der
klaren Gliederung optimal in das Sinntal
ein. Das heißt, sie prägt den Talraum,
ohne ihn zu dominieren.
3 Querschnitt beim Amtsvorschlag
© Autobahndirektion Nordbayern
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Bei der Ausbildung des neuen Brückenquerschnitts
und der Gestaltung wurde
die vorhandene Situation aufgegriffen,
und es wurden verschiedene konstruktive
Überlegungen vergleichend überprüft.
Wegen der großen Stützweiten
ergaben sich vorzugsweise Stahl- bzw.
Stahlverbundüberbauten mit einem
gemeinsamen oder zwei getrennten
Tragwerken, die mit Einzelstützen oder
Doppelstützen kombiniert wurden.
Dem Bundesministerium für Verkehr, Bau
und Stadtentwicklung (BMVBS) wurden
schließlich ein zweiteiliger Stahlverbundquerschnitt
mit einem begehbaren
Kasten je Überbau, gelagert auf zwei
Pfeilern und einer Unterstützung der
weiten Kragarme durch Druckstreben, zur
Zustimmung vorgelegt. Parallel dazu
wurde der Streckenabschnitt mit der
Brücke zur Planfeststellung eingereicht.
Für die neue Brücke wurden Stützweiten
von 59,00 m + 84,00 m + 103,00 m +
3 x 107,00 m + 105,00 m + 83,00 m =
755,00 m Gesamtlänge und eine Breite
von 30,50 m gewählt.
2 Ergebnis der Variantenuntersuchungen
© Autobahndirektion Nordbayern
Im Genehmigungsschreiben des BMVBS
Anfang 2008 war vermerkt, dass in der
Ausschreibung der Brücke auch Sondervorschläge
in Beton zuzulassen sind.
Auslöser war der zu diesem Zeitpunkt
enorme Anstieg des Stahlpreises. Unter
den damaligen Marktbedingungen war
die Spannbetonbauweise klar im Vorteil,
und die Ausschreibungsplanung wäre mit
den Möglichkeiten, Spannbetonvarianten
anzubieten, wertlos geworden. Unter
Umständen wäre dann auch ein ergänzendes
Planfeststellungsverfahren
erforderlich geworden, das ungewisse
Zeitverzögerungen nach sich gezogen
hätte. In Nachverhandlungen mit dem
Ministerium hat man sich darauf geeinigt,
dass Sondervorschläge nur in Verbundbauweise
zugelassen werden. Hier war
das grundsätzliche Gestaltungskonzept
der Ausschreibung einzuhalten, jedoch
wurden neben Rundstützen auch Stützen
mit Pfeilerkopfaufweitungen in Querrichtung
zugelassen.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
41

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
2.3 Sondervorschlag
Bei der europaweiten Ausschreibung
reichten insgesamt sechs Bieter bzw.
Bietergemeinschaften sechs Haupt- und
18 Nebenangebote ein. Zur engeren
Wahl standen das günstigste Angebot
für den Amtsentwurf mit Kosten von
ca. 55.000.000 € und zwei Nebenangebote.
Nach einer Vergabenachprüfung
vor der Vergabekammer konnte
mit drei Monaten Zeitverzug der Zuschlag
im Dezember 2008 auf das Nebenangebot
der Bietergemeinschaft Bögl, Bögl
Stahlbau und Plauen Stahl Technologie
erfolgen.
Gegenüber dem Amtsvorschlag sind die
wesentlichen Unterschiede:
– vier torsionssteife Längsträger
(luftdichte Hohlkästen),
– Quersteifen für Windlasten an den
Pfeilern,
– Pfeilerkopfaufweitung für Lagerspreizung,
– Einschub ohne Hilfsstützen.
Wie in der Ausschreibung vorgesehen,
konnte ein aufgelassener Parkplatz hinter
dem Widerlager Würzburg als Montageplatz
für das Taktschiebeverfahren
genutzt werden. Der Verschub erfolgte
vom Widerlager Würzburg nach Norden
zum Widerlager Fulda.
5 Vorbauschnabel mit Hubvorrichtung
© Autobahndirektion Nordbayern
42 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
3 Bauausführung
Bei der Ausführungsplanung wurden die
exakten Bauteilabmessungen konzipiert.
Die Stränge wurden in Längsrichtung
in jeweils 35 Schüssen mit Längen von
17,80–26,20 m, einer maximalen Höhe
von 4,30 m und einer Breite von 1,80 m
in zwei Stahlwerken gefertigt.
Die Vormontage der beiden Kastenstränge
erfolgte in neun Takten mit 2–5 unterschiedlich
langen Schüssen pro Strang.
In der Taktanlage wurden die Bauteile zu
einem Durchlaufträger als spannungslose
Werkstattform – in der Draufsicht ein
Kreisbogen und in der Ansicht die Feldmitten
(die großen Felder bis zu 40 cm)
überhöht – zusammengeschweißt. Die
angelieferten Bauteile erhielten im Werk
bereits den Korrosionsschutz bis auf die
Deckbeschichtung.
Um beim Verschub der beiden Stränge
ohne Hilfsstützen die Kragmomente zu
reduzieren, wurde an der Spitze ein 40 m
langer Vorbauschnabel montiert. Dessen
Unterkante wäre in den 107-m-Feldern
am nächsten Pfeiler rechnerisch ca.
3,80 m zu tief gegenüber den Verschublagern
angekommen. Deshalb hat man
den Anschluss des Vorbauschnabels an
die Stahlkästen so konstruiert, dass er
schräg nach oben ragt; zusätzlich lässt
sich seine Spitze durch eine hydraulische
Hubanlage anheben. Wenn die
Knickstelle zwischen Vorbauschnabel und
Kastenunterseite über ein Verschublager
geschoben wurde, mussten die Träger
angehoben und ein Ausgleichskeil
eingebaut werden, damit die zulässigen
Pressungen auf den Verschublagern
eingehalten wurden.
6 Verschub- und Haltevorrichtung
© Autobahndirektion Nordbayern
4 Querschnitt beim Sondervorschlag
© Autobahndirektion Nordbayern
Üblicherweise liegt beim Taktschieben
die Verschubbahn in Höhe der endgültigen
Lager parallel zur Entwurfsgradiente.
Um sich nun zusätzliche Aushubarbeiten
im Taktkeller zu sparen, wurden die
Stahlstränge hinter dem Widerlager
Würzburg in überhöhter Lage montiert
und verschoben. Dazu wurden die Verschublager
auf dem Widerlager Würzburg
um 3,50 m höher, auf den nächsten drei
Pfeilern von 2,80–1,22 m höher hergestellt,
was mit aufwendigen Stahlkonstruktionen
für die Unterstapelung
und die Seitenführungen realisiert
wurde.
Die Längsneigung der Gradiente zum
Widerlager Fulda und die zusätzliche
Überhöhung der Verschubbahn erforderten
in der Verschubanlage Maßnahmen
zum Bremsen, aber auch zum Ziehen der
Stahlstränge während der Montage und

eim Verschub. Die Rückhaltekräfte sind
von Bohrpfählen aufgenommen worden,
die Zugkräfte wurden über Erddruck
abgeleitet. Beim Verschubvorgang wurde
am Taktende eine Traverse montiert,
durch die Spannstahllitzen, jeweils
zum Ziehen und zum Bremsen, geführt
worden sind. Mittels hydraulisch gekoppelter
Pressen wurden die Stahlstränge
zurückgehalten, wenn die Reibungskräfte
auf Verschublagern gering waren, oder
es musste gezogen werden, wenn der
Vorbauschnabel »bergauf« über die
Verschiebelager zu bewegen war.
Im ersten Bauabschnitt wurden die
Kastenträger für die künftige Richtungsfahrbahn
Fulda hergestellt. In Endlage,
nach der Demontage des Vorbauschnabels
erfolgte der Festpunktwechsel
vom Widerlager Würzburg auf die drei
mittleren Pfeiler, auf denen jeweils feste
Kalottenlager eingebaut wurden.
Anschließend wurden die Verschubachsen
am Widerlager Würzburg und an
den drei Pfeilern schrittweise nach einer
Arbeitsanweisung abgestapelt und auf
die endgültigen Lager abgesetzt.
Der zweite Bauabschnitt für die Richtungsfahrbahn
Würzburg wurde dann
in gleicher Weise durchgeführt. Nach
dem Absetzen der beiden Kastenträger
auf den endgültigen Lagern wurde die
Betonfahrbahnplatte abschnittsweise
hergestellt. Im sogenannten Pilgerschrittverfahren,
bei dem zuerst die Verbundplatte
in den Feldern betoniert und
danach im Rückschritt die Lücke über
den Pfeilern geschlossen wird, wächst
der Überbauquerschnitt vom Widerlager
Fulda in Richtung Süden. Nach Abschluss
der Betonarbeiten wird der Korrosionsschutz
mit dem Auftrag der Deckbeschichtung
vervollständigt.
Mit dem Bau der Brücke wurde im März
2009 begonnen. Alle Unterbauten sind
auf Bohrpfählen tiefgegründet. Für
das Widerlager Fulda musste erst eine
Dammverbreiterung geschüttet werden,
bevor es errichtet werden konnte. Die
begehbaren Rundpfeiler wurden mit
entsprechendem Vorlauf errichtet.
Von Juni bis Dezember 2010 wurden
die beiden Stahlkästen des ersten Bauabschnitts
hergestellt und verschoben,
von März bis September 2011 gingen
die Stahlbauarbeiten für die Richtungsfahrbahn
Würzburg vonstatten. Seit Mitte
2011 wird die Fahrbahnplatte im ersten
Bauabschnitt erstellt.
4 Ausblick
Im Frühjahr 2012 beginnen die Erd- und
Deckenbauarbeiten für die Streckenangleichung.
Die beiden neuen Überbauten
werden bis Ende 2012 so weit
fertiggestellt, dass der Verkehr von der
alten Stahlbrücke auf das neue Bauwerk
umgelegt werden kann. Im Folgejahr
werden die Streckenbauarbeiten abgeschlossen
und mit dem Abbruch der
alten Sinntalbrücke begonnen. Mit der
Errichtung von Regenrückhaltebecken
wird dann bis Dezember 2013 die
gesamte Baumaßnahme beendet.
Autoren:
Ltd. Baudirektor Dipl.-Ing. Günther Kleiner
Autobahndirektion Nordbayern,
Nürnberg
Dipl.-Ing. Edwin Seemann
Autobahndirektion Nordbayern
Dienststelle Würzburg
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Bauherr
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Kostenträger
Bundesrepublik Deutschland
Entwurf und Ausschreibung
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
SSF Ingenieure AG, München
Tragwerksplanung
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Dresden
Prüfingenieur
Dr.-Ing. Erhard Garske, München
Bauleitung
Autobahndirektion Nordbayern, Dienststelle Würzburg
Sondervorschlag und Ausführung
Dach-Arbeitsgemeinschaft Sinntalbrücke,
Frankfurt am Main
Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG,
Sengenthal
Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG,
Sengenthal
Plauen Stahl Technologie GmbH, Plauen
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
43

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Prüfung und Überwachung des Taktschiebens
Herstellung der neuen Sinntalbrücke
von Erhard Garske
Wie bereits in dem Beitrag »Planung
und Errichtung der Sinntalbrücke«
von Günther Kleiner und Edwin
Seemann erwähnt, wird der Überbau
dieser Brücke im Taktschiebeverfahren
mit nachlaufendem
Schalwagen errichtet. Dabei galt es
schwierige Randbedingungen und
Problemstellungen zu bewältigen,
die nun nachfolgend thematisiert
werden.
1 Einführung
Bei den gegebenen Randbedingungen
lag es nahe, den Überbau der neuen
Sinntalbrücke im Taktschiebeverfahren
mit nachlaufendem Schalwagen herzustellen.
Zunächst werden die beiden
zusätzlich auch temporär gekoppelten
Stahlkästen des Querschnitts für jede
Richtungsfahrbahn in Position geschoben.
Nach diesem Verschub wird die Fahrbahnplatte
in einem angepassten Pilgerschrittverfahren
auf einer Schalwagenunterstützung
betoniert.
Die statischen und konstruktiven
Herausforderungen beim Verschub lässt
nachstehende Abbildung in prägnanter
Weise erkennen. Die freie Auskragung
bis zu 107 m von Vorbauschnabel und
Stahlkästen erscheint im Foto noch
größer, da ein neuer Pfeiler durch die
alte Brücke verdeckt wird. Das Bild
1 Überbauquerschnitt der Richtungsfahrbahn Ost
© Dach-Arbeitsgemeinschaft Sinntalbrücke
44 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
2 Verschubzustand Mitte Oktober 2010
© Ingenieurbüro Dr. Garske
verdeutlicht so besonders eindrucksvoll
die zu bewältigenden Herausforderungen
der Bauingenieure und Monteure.
Für das Taktschieben werden die Stahlkästen
in transportablen Längen werksmäßig
vorgefertigt und auf der Baustelle
den notwendigen Verschublängen entsprechend
verschweißt. Auf der Südseite
hinter dem Widerlager Achse 90 wurde
dazu der Taktkeller eingerichtet.
Für den Verschub waren schwierige
Randbedingungen und Problemstellungen
zu bewältigen. Insbesondere
in den weit auskragenden Verschubzuständen
(bis zu 107 m) des im Grundriss
gekrümmten Überbaus mit Durchbiegungen
bis zu ca. 3,80 m und großen
Abstapelhöhen wurden Vorbauschnabel,
Stahlkästen und Verschubeinrichtungen
hoch beansprucht.
3 Stahlkastensegment nach der Werkstattfertigung
© Ingenieurbüro Dr. Garske
4 Erster Verschubstrang im Taktkeller
© Ingenieurbüro Dr. Garske
5 Verschubzustand mit großer Auskragung
© Ingenieurbüro Dr. Garske

6 Litzenheberanlage am Segmentende
© Ingenieurbüro Dr. Garske
2 Verschubeinrichtungen
Das eigentliche Verschieben des Stahlüberbaus
erfolgt mit Hilfe eines Litzenhebersystems.
Der Festpunkt für diese
Schub- bzw. Zugvorrichtung wird mittels
einer Stehträgerkonstruktion aus zwei
HEB 700 an der Widerlagerkammerwand
ausgeführt, wobei ihr Fußpunkt auf
Zug verankert und zur Aufnahme der
horizontalen Kräfte ausgekeilt und
vergossen wird. Ausgehend von dem
Festpunkt verlaufen die Zuglitzen zum
Ende des jeweiligen Taktes, wo sie in
den Litzenhebern verankert sind, die
ihrerseits die Litzen spannen, indem sie
sich dabei gegen zwei Querträger mit
zwei Stehträgern am Ende des Verschubsegmentes
abstützen und so beide Stahlkästen
aus dem Taktkeller schieben.
Aufgrund der Neigung des Überbaus in
Brückenlängsrichtung und der Möglichkeit
eines Abfalls der Reibung (bis µ = 0)
wurde ca. 120 m hinter dem Widerlager
eine Bremsanlage mit jeweils zwei Bohrpfählen
(d = 1,20 m, L = 7 m) ausgeführt;
die Lasteinleitung in die Bohrpfähle
8 Verschublager mit Seitenführung
© Ingenieurbüro Dr. Garske
erfolgt über einbetonierte Steckträger
HEB 600. Außerhalb der vergleichsweise
kurzen Verschubvorgänge muss der
Überbau in Längsrichtung ebenfalls
gegen horizontale Verschiebungen
arretiert werden. Als entsprechende
Längsfesthaltung dienen ausgesteifte
Blechkonsolen an den Stahlträgeruntergurten,
die über eine Gurtung und
Zugstangen an die Stehträger HEB 1000
der Seitenführung geklemmt werden.
Diese Konsolen werden bei jedem
Verschub wieder entfernt und
umgesetzt.
Die auf den Pfeiler zu montierenden
Verschublager mit Seitenführungen
bilden ein weiteres wichtiges Teilsystem
für den Verschub. Seitenführungskräfte
werden hier über die Stehträger, deren
biegesteifen Anschluss bzw. zwei Verbände
an die Auflagerträger abgegeben,
die ihrerseits durch angeschweißte
Trägerstummel und deren Eingreifen in
zu vergießende Aussparungen mit dem
Pfeilerkopf unverschieblich verbunden
sind.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
7 Steckträger der Bremsanlage
© Ingenieurbüro Dr. Garske
3 Vorbauschnabel
Neben den beschriebenen Einrichtungen
zum Verschub bzw. zur Sicherung des
Stahlüberbaus beim Verschub ist der
Vorbauschnabel das wesentliche Bauteil
für das Taktschiebeverfahren. Der hier
eingesetzte 40 m lange Vorbauschnabel
besteht im Wesentlichen aus zwei ausgesteiften
Vollwandträgern im Achsabstand
von 4,37 m, einem Horizontalverband
in der Untergurtebene und
9 Vorbauschnabel in Verschubrichtung
© Ingenieurbüro Dr. Garske
vertikalen K-Verbänden. Die beiden
geschweißten Vollwandträger sind in
vier Segmente unterteilt, die über
Kopfplattenanschlüsse mit hochfesten
vorgespannten Schrauben biegesteif
verbunden werden. Mittels Gabelanschlüssen
und Bolzen werden die
aus zusammengesetzten Winkelprofilen
gebildeten Verbandsstäbe zug- und
druckfest an die Quersteifen bzw.
Anschlussbleche an den Untergurten
der Vollwandträger montiert.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
45

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Der Brückenradius im Grundriss wird im
Vorbauschnabel über eine polygonale
Ausrichtung seiner einzelnen Hauptträgersegmente
angenähert, die durch
den Einbau entsprechender Keilplatten
in den Segmentstößen erreicht wird. An
den Überbau wird der Vorbauschnabel
unter einem entsprechenden Anstellwinkel
über eine biegesteife Kopfplattenverbindung
mit hochfesten, vorgespannten
Schrauben angeschlossen.
Die Schnabelspitze ist mit einem verstellbaren
Anlaufträger ausgestattet, der
über einen Hydraulikzylinder (Hub bis
ca. 1.000 mm) gesteuert werden kann.
4 Besonderheiten des Verschubs
Insgesamt rund zehn nachstehend
näher erläuterte Randbedingungen bzw.
Besonderheiten, vor allem im Vergleich
zu den häufiger im Taktschiebeverfahren
hergestellten Spannbetonkastenbrücken,
kennzeichnen den Verschub bzw. den
hier zu verschiebenden Stahlüberbau.
Die ersten fünf sind folgende:
– Es werden zwei gekoppelte Stahlkästen
verschoben.
– Der Überbau ist im Grundriss mit
einem Radius von ca. 1.300 m
gekrümmt.
– Bei einer maximalen Auskragung von
107 m treten große Beanspruchungen
und Verformungen (Durchbiegung
bis zu ca. 3,80 m) auf. Große Abstapelhöhen
werden erforderlich.
– Der Verschub erfolgt nur auf Verschublagern
unter den beiden Innenstegen
der Stahlkästen.
– Es entstehen sehr unterschiedliche
Verschublagerkräfte. Beide Stahlkästen
müssen über temporäre Verbände auch
für Windbeanspruchungen bereichsweise
gekoppelt werden.
46 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Die ersten vier Randbedingungen und
dabei primär die Krümmung des Überbaus
im Grundriss führen zu einem
beachtenswerten statischen Systemverhalten
und in der Konsequenz zur
fünften Besonderheit: Würden die beiden
Stahlkästen und der Vorbauschnabel im
Grundriss geradlinig verlaufen, wären
für den Lastfall Eigengewicht lediglich
Koppelstäbe am oberen und unteren
Flansch in bestimmten Abständen
erforderlich gewesen, um die Torsionsbeanspruchung
aus der exzentrischen
Stützung der Kästen unter den Innenstegen
ohne größere Verdrehungen
aufzunehmen. Für diesen Lastfall hätten
also mit den vorhandenen Querträgern
in den Auflagerachsen nur wenige
zusätzliche Koppelstellen ausgereicht.
Bei der für den Verschub kritischen,
größten Auskragung führt die hier vorhandene
Krümmung des Überbaus im
Grundriss jedoch zu Torsionsbeanspruchungen
beider Kästen, die einen
entscheidenden Einfluss auf die Verteilung
der Auflagerkräfte auf die Verschublager
am Kragarm bzw. die Verdrehung
der Querschnitte haben. Betrachtet man
die Brücke im Grundriss mit Blickrichtung
10 Vorbauschnabel nach Pfeilerauffahrt
© Ingenieurbüro Dr. Garske
11 Geradliniger Brückenverlauf im Grundriss:
Horizontale Kopplung der Stahlkästen an den
Verschublagern führt zu kleinen Torsionsmomenten
und Verdrehungen.
© Ingenieurbüro Dr. Garske
Norden, bewegen sich die Querschnitte
von einer gedachten Tangente an
die Schwerachse entsprechend der
Krümmung nach Westen, so dass das
Eigengewicht der Kragarme im Auflagerquerschnitt
beider Stahlkästen ein
negatives Torsionsmoment erzeugt.
Die exzentrische vertikale Auflagerkraft
unter dem Innensteg des westlichen
Stahlkastens erzeugt in diesem ebenfalls
ein negatives, hohes Torsionsmoment.
12 Vereinfachtes Grundrissmodell zum weit auskragenden Verschubzustand ohne Kopplung der Kästen
© Ingenieurbüro Dr. Garske

Dagegen ergibt sich für den östlichen
Stahlkasten ein positives Torsionsmoment
aus der Auflagerkraft, da sie wie die
Eigengewichtsresultierende auf der
gleichen Seite, bezogen auf die Trägerschwerachse
(Drehachse), angreift.
Sind beide Stahlkästen über dem
Kragarmauflager lediglich durch die oben
beschriebenen Koppelstäbe in Höhe der
Trägerflansche verbunden, kann über
die Verschublager keine Torsionsbeanspruchung
der Stahlkästen aufgenommen
werden. Unterschiedliche Torsionsbeanspruchungen
beider Kästen gleichen
sich lediglich über die Koppelstäbe aus
und laufen über das anschließende Feld
in den Trägern weiter, bis sie über einen
Querträger als Kräftepaar eine Art
Biegetorsion in dem Gesamtquerschnitt
aus beiden Stahlkästen erzeugen bzw.
über einen Auflagerquerträger die Torsion
als Querbiegemoment in die Pfeiler
übertragen.
13 Gekrümmter Brückenverlauf im Grundriss:
horizontale Kopplung, keine Aufnahme
gleichsinnig drehender Torsionsmomente
© Ingenieurbüro Dr. Garske
Bei dem vorhandenen System zeigte
sich, dass an den Verschublagern des
jeweiligen Kragarms in den verschiedenen
Verschubzuständen unbedingt die
Aufnahme eines Torsionsmomentes
ermöglicht werden musste, um die
Verdrehungen beider Kästen insbesondere
für die Verschublager und die
Seitenführungen nicht zu groß werden
zu lassen. In Auflagerachse 20 des
Überbaus – sie liegt bei maximaler
Auskragung lediglich etwa 8 m von den
Verschublagern des Kragarms entfernt –
wurde daher bei dem Überbau der
östlichen Richtungsfahrbahn für den
Verschubzustand ein Verband mit
Diagonalstab anstelle des späteren
Querträgers zwischen beiden Stahlkästen
angeordnet, so dass Querkräfte
übertragbar wurden und sich so
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
unterschiedliche Auflagerkräfte in den
beiden Verschublagern zur Aufnahme
der Torsionsbeanspruchung einstellen
konnten. Dies reduzierte die Verdrehung
der Kästen auf ein verträgliches Maß.
So wurde auch sichergestellt, dass
»rechnerisch gelenkige« Anschlüsse der
zur temporären Kopplung zwischen den
Kästen eingebauten Verbandsstäbe
nicht unverträglichen Verdrehungen
ausgesetzt waren.
Neben den systembedingten erheblichen
Verdrehungen und großen vertikalen
Durchbiegungen der Stahlkästen führte
auch die horizontale Windbeanspruchung
in den kritischen, weit auskragenden
Verschubzuständen zu solchen Verformungen
im Anschlussbereich des Vorbauschnabels,
dass dort ein temporärer
Verband in Höhe der unteren Kastenflansche
den Endquerträger entlasten
musste. Die Vierendeel- bzw. Rahmentragwirkung
zwischen dem Endquerträger
und den Kästen hätte ohne diesen
Verband zu einer Überbeanspruchung
des Querträgers geführt, die Querverformungen
verringerten sich in der Folge
deutlich.
Die weiteren Randbedingungen bzw.
Besonderheiten sind nachstehend
aufgelistet:
– Der Vorbauschnabel schließt mit
seinen beiden Hauptträgern in den
Achsen der Innenstege an. Die
Verbandsstäbe liegen ebenfalls
exzentrisch zu den Schwerachsen
der Stahlkästen.
– Die Geometrie der spannungslosen
Werkstattform ist zu berücksichtigen.
– Über die minimierten Blechdicken der
Innenstege (Feldbereiche) müssen
große Auflagerlasten in die Stahlkästen
eingeleitet werden (Beulgefahr der
Stegbleche).
– Die dünnen Stahlstege erfordern
eine sehr präzise Seitenführung der
Stahlkästen (geringe Toleranzen).
Bei tiefem Sonnenstand treten hohe
Seitenführungskräfte auf.
- Vorbauschnabel und Stahlkästen sind
als zusammenwirkendes System zu
betrachten, wobei eine schubflussgerechte
Kopplung beider Systemteile
zu gewährleisten ist.
14 Gekrümmter Brückenverlauf im Grundriss:
horizontale und diagonale Kopplung,
Übertragung der Torsionsbeanspruchung
der Einzelkästen in die Verschublager bzw.
den Gesamtquerschnitt
© Ingenieurbüro Dr. Garske
Da der Vorbauschnabel lediglich an
den zwei Innenstegen der Stahlkästen
angeschlossen wurde und damit deutlich
schmaler als die temporär verbundenen
Kästen ist, waren horizontale Abstützungen
zwischen dem unteren Flansch
der Vollwandträger des Vorbauschnabels
und den Seitenführungen einzubauen
sowie in den statischen Nachweisen die
betreffenden Exzentrizitäten zu berücksichtigen.
Obwohl die Balkentheorie
aufgrund der großen Bauteillängen für
das System auch im Verschubzustand
überwiegend Gültigkeit hat, musste der
Kraftfluss in den Querschnitten gerade
im Bereich der exzentrischen Anschlüsse
genau nachvollzogen werden. Ebenso
war die Lasteinleitung aus den exzentrisch
angeordneten Kopplungen und
Verbänden in die Kastenquerschnitte
nachzuweisen.
Des Weiteren war bei der statischen
Berechnung des gesamten Verschubes zu
beachten, dass die Stahlträger entsprechend
der spannungslosen Werkstattform
deutlich überhöht (bis ca. 40 cm) sind
und in bestimmten Verschubzuständen
die Lager erst bei gegenläufiger Verformung
der Stahlträger wirksam werden.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
47

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
48 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
15 Verschublager unter den Innenstegen
© Ingenieurbüro Dr. Garske
Der Einbau der Verschublager und der
Seitenführungen sowie das Verschieben
selbst hatten äußerst präzise zu erfolgen.
Die Dicken der Innenstege der Stahlkästen
variieren und betragen bereichsweise
lediglich 16 mm, die Breite der
Auflagerfläche an den Verschublagern
misst nur ca. 10 cm. Ein seitliches,
unplanmäßiges Verschieben der Stahlkästen
gegenüber der Soll-Lage um
wenige Zentimeter hätte Plattenbiegebeanspruchungen
in Gurten und Stegen
17 Zu geringe Vorspannung in der Seitenführung
© Ingenieurbüro Dr. Garske
und als Konsequenz ein Stegbeulen und
damit vermutlich ein Abknicken des
weit auskragenden Verschubstückes
verursacht.
Die Weichheit des Systems aus den
beiden gekoppelten Stahlkästen in den
kritischen, weit auskragenden Verschubzuständen
hatte auch Auswirkungen auf
den Vorbauschnabel. Insbesondere der
erste, den Stahlkästen nächstgelegene
K-Verband wurde durch vertikale und
horizontale Querkräfte beansprucht,
18 Zu kurze Schrauben
© Ingenieurbüro Dr. Garske
16 Verstärkung der Gabelanschlüsse am Vorbauschnabel
© Ingenieurbüro Dr. Garske
die als Resultat unterschiedlicher Verdrehungen
und Verschiebungen der
Kästen am Überbauanfang bei Achse 10
entstanden. Bis zu diesem ersten K-Verband
traten auch bemessungsrelevante
Querbiegemomente in den Gurten der
Vollwandträger des Vorbauschnabels
auf. Um ein seitliches Ausknicken an den
Gabelanschlusspunkten der Verbände
sicher auszuschließen, wurden Verstärkungsbleche
aufgeschweißt.
19 Zu geringer Gewindeeinstand
© Ingenieurbüro Dr. Garske
20 Zu langer Ankerstab
© Ingenieurbüro Dr. Garske

5 Bauüberwachung
Im Zuge der Bauüberwachung wurden
die Anlagen für den Verschub (Verschublager,
Seitenführungen, Verschub- und
Bremsanlage, Längsfesthaltung, Vorbauschnabel)
und die Arbeitsgerüste auf
den Pfeilern kontrolliert. Neben den
technischen Einrichtungen wurden
ferner die Arbeitsabläufe und mögliche
Katastrophenszenarien geprüft und
eingehend mit den Beteiligten bzw.
den vor Ort Verantwortlichen diskutiert.
Ganz überwiegend wurden die Arbeiten
in den Montage- und Verschubzuständen
von den bauausführenden Firmen Max
Bögl und Stahlbau Plauen sehr sorgfältig
vorbereitet und fachgerecht ausgeführt.
Einige kleinere Montageversehen oder
Mängel wurden im Rahmen der Bauüberwachung
erkannt und vor den
betreffenden Verschubzuständen korrigiert
bzw. beseitigt. Dies waren zum
Beispiel zu geringe Vorspannkräfte in
den Diagonalspanngliedern der Seitenführungen
und vereinzelt festgestellte
zu geringe Schraubenlängen bzw.
Schraubeneinstände. Ein zu lang herausstehender
Ankerstab (Verletzungsgefahr)
wurde entsprechend gekürzt.
Autor:
Dr.-Ing. Erhard Garske
Prüfingenieur für Standsicherheit
Fachrichtungen Massivbau und Metallbau
Arbeitsgemeinschaft Prüfung Sinntalbrücke
Albrecht & Garske, München
Bauherr
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Kostenträger
Bundesrepublik Deutschland
Entwurf und Ausschreibung
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
SSF Ingenieure AG, München
Tragwerksplanung
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Dresden
Prüfingenieur
Dr.-Ing. Erhard Garske, München
Bauleitung
Autobahndirektion Nordbayern, Dienststelle Würzburg
Sondervorschlag und Ausführung
Dach-Arbeitsgemeinschaft Sinntalbrücke, Frankfurt am Main
Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG, Sengenthal
Max Bögl Stahl- und Anlagenbau GmbH & Co. KG, Sengenthal
Plauen Stahl Technologie GmbH, Plauen
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
49

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Gestaltungsinitiative der Asfinag
Das Leitkonzept »Brücke«
von Michael Kleiser
Straßen prägen unseren Lebensraum
– viel stärker, als man auf den
ersten Blick vermuten möchte.
Brücken als wesentliche Bestandteile
des Straßennetzes sind im
Besonderen landschaftsprägende
Elemente, denen eine hohe Bedeutung
für die Baukultur des Landes
Österreich zukommt. Die Asfinag,
der Betreiber der österreichischen
Autobahnen und Schnellstraßen,
hat sich im Rahmen einer übergeordneten
gesamtheitlichen Initiative
zum Ziel gesetzt, das Erscheinungsbild
der Brücken sowohl in
Hinblick auf ihre gestalterische
Qualität als auch auf ihre adäquate
Eingliederung in das Landschaftsbild
zu verbessern. Das Leitkonzept
»Brücke« als Bestandteil der unternehmensintern
verbindlichen
Richtlinie regelt die Gestaltungsprozesse
und beinhaltet Hinweise
und Vorgaben für zielgerechte
ganzheitliche Brückenentwürfe.
50 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
2 Leitplanung für Rastplätze
© Asfinag Bau Management GmbH
1 Gestaltungsinitiative
Die Asfinag betreibt ein über 2.100 km
langes Straßennetz mit ca. 5.000 Brücken,
ca. 300 km Tunneln und vielen Begleitbauwerken
wie Rastplätzen, Autobahnmeistereien
und Lärmschutzbauwerken
unterschiedlichen Typs und Alters. Alle
baulichen Eingriffe formen unseren Landschaftsraum
und unsere Umgebung und
sind daher gestaltungsrelevant. Die
Asfinag nimmt diesen Aspekt aus Verpflichtung
gegenüber der Baukultur sehr
ernst und bemüht sich schon seit Jahren,
durch architektonische Leitplanungen
und Architekturwettbewerbe bei Neu-
1 Lebensraumprägende Straßen
© Asfinag Bau Management GmbH
bauabschnitten gestalterische Akzente
zu setzen und so die Aufmerksamkeit und
das Interesse der Autofahrer zu wecken.
Um verbindliche unternehmensweite
Vorgaben zu schaffen, erfolgte im Jahr
2009 die Erstellung einer übergeordneten
Gestaltungsrichtlinie »Gestaltung von
baulichen Anlagen«, die mit dem
Leitkonzept »Lärmschutz« ergänzt wurde.
Im Herbst 2011 wurde die Gestaltungsinitiative
um die Leitkonzepte »Brücke«,
»Tunnel« und »Hochbau« erweitert und
damit ein umfassendes bauwerksübergreifendes
Regelwerk geschaffen.

3 Gestaltungsgrundlagen der Asfinag
© Asfinag Bau Management GmbH
Im Rahmen der Gestaltungsinitiative
der Asfinag wurde 2010 auch ein Gestaltungsbeirat
eingerichtet, der sich aus
Vertretern der Asfinag sowie externen
Experten aus den Bereichen Architektur,
Landschaftsarchitektur und Raumplanung
zusammensetzt. Zu dessen
Aufgaben gehören die Freigabe von
Leitplanungen, das Formulieren von
Gestaltungszielen, Begleitung von
Projekten und Teilnahmen in Wettbewerbsjurys.
2 Leitkonzept »Brücke«
2.1 Ziel und Kriterien
Das Leitkonzept »Brücke« erweitert das
Spektrum der wirtschaftlichen und
technisch-funktionalen Planungsgrundlagen
für den Brückenbau um den Aspekt
der Ästhetik mit dem Ziel, Bauwerke mit
ganzheitlicher Qualität sicherzustellen, [1]
und zwar unabhängig davon, ob es sich
um Neubauten oder um Eingriffe in
Bestandsobjekte handelt.
4 Brücke über das Gantertal von Christian Menn
© Nicolas Janberg/www.structurae.de
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Wirtschaftlichkeit, Technik und Funktion
sowie Ästhetik stehen nicht zwangsläufig
im Widerspruch zueinander, wie
viele hervorragende Beispiele gebauter
Brücken im Netz und außerhalb des
Netzes der Asfinag zeigen. Um dieses Ziel
zu erreichen, konnten für die Erstellung
des Leitkonzeptes »Brücke« das Ingenieurbüro
PCD-ZT GmbH (ehemals
Ingenieurbüro A. Pauser) aus Wien und
der Architekt Dietmar Feichtinger, Paris
und Wien, als externe fachliche Begleitung
gewonnen werden.
Das Leitkonzept ist vorwiegend prozessorientiert
aufgebaut, es handelt sich also
nicht um eine Gestaltungsanleitung.
Geregelt werden nicht nur der Streckenneubau,
sondern insbesondere die
unterschiedlichsten Maßnahmen an
Bestandsbauwerken, die derzeit einen
beträchtlichen Anteil im Netz der Asfinag
ausmachen und künftig weiter an
Bedeutung gewinnen werden. Das
Leitkonzept ist somit ein praktisches
Handwerkszeug zur Unterstützung der
Projektverantwortlichen in allen Phasen
der Umsetzung bei Bestands- und Neubauten.
Grundsätzlich ist jede Interaktion
im öffentlichen Raum gestaltungsrelevant
und berührt das öffentliche
Interesse. Dennoch muss nicht jeder
bauliche Eingriff gestalterisch gleichwertig
beurteilt werden. Um auch Eingriffe
im Bestandsnetz, wie einfache
wartungsbedingte Instandhaltungsmaßnahmen
bis hin zu Generalinstandsetzungen
mit dem Ziel der Erhöhung der
Tragfähigkeit, richtig erfassen zu können,
wurden Entscheidungsgrundlagen für die
Relevanz eines Eingriffs und die daraus
zu ziehenden Schlüsse entwickelt, die zu
vier Gestaltungsrelevanzklassen GR 0
(untergeordnete Gestaltungsrelevanz)
bis GR 3 (hohe Gestaltungsrelevanz)
führen.
5 Überführung über die A 1 bei Sattledt
© Asfinag Bau Management GmbH
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
51

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Diese werden abhängig von vier Kriterien
des öffentlichen Interesses ermittelt:
– baukulturelle Bedeutung (Akzeptanz
in der Fachwelt, innovative Konstruktionsart,
Bekanntheitsgrad etc.);
– visuelle Wahrnehmung (von welcher
Personenzahl wird das Objekt visuell
wahrgenommen?);
– Dimension (Brückenlänge und
maximale Höhe über dem Gelände);
– Häufigkeit (Anzahl von ähnlichen/
gleichartigen Objekten).
2.2 Ablaufschema
Der Prozess wird anhand eines Ablaufschemas
anschaulich abgebildet, der
vom jeweiligen Asfinag-internen Projektleiter
anzuwenden ist. Zuerst wird der
Gestaltungsbereich der baulichen Maßnahme
definiert, ob es sich z. B. um einen
Neubaustreckenabschnitt oder aber um
eine einfache Instandhaltungsmaßnahme
im Bestandsnetz handelt. Danach wird
über vordefinierte Mindestkriterien am
direkten Weg bzw. über Kriterien des
öffentlichen Interesses anhand eines
Punktesystems die Gestaltungsrelevanz
bestimmt. Aufgrund der Klassifizierung
wird im Leitkonzept die weitere Vorgangsweise
vorgegeben bzw. werden die
Konsequenzen angeführt. Das Spektrum
der Beurteilungsinstanzen reicht dabei
vom Projektleiter selbst (GR 0 und GR 1)
über die erforderliche Beauftragung eines
52 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
6 Generelles Ablaufschema
© Asfinag Bau Management GmbH
externen Gestaltungsexperten (GR 2) bis
hin zur Durchführung eines Gestaltungswettbewerbs
(GR 3). Dabei wird bewusst
freigestellt, ob als externer Gestaltungsexperte
neben einem Architekten auch
ein Ingenieur mit einschlägiger Erfahrung
im Gestalten von Ingenieurbauwerken
herangezogen werden kann. Dies soll
dazu dienen, die Verantwortung des
Tragwerksplaners für das Tragwerk als
gestalterisches Element hervorzuheben
und die Ingenieurbaukunst, die sich
aus dem Gestaltungsprozess infolge
technischer Ansätze entwickelt, insgesamt
zu fördern.
Mit der Gestaltungsrelevanz wird auch
der Prüfablauf geregelt, um den Gestaltungsprozess
während der Planungsbzw.
der Ausführungsphase bis zur
Fertigstellung zu steuern und eine
zielgerechte Umsetzung zu gewährleisten.
Nach der Fertigstellung werden
die Gestaltungsprojekte bzw. -konzepte
in einer Baudatenbank für eine nachträgliche
Evaluierung der Ergebnisse
verwaltet.
2.3 Maßnahmenkatalog
Das Kapitel »Entwurf und Gestaltung«
enthält einen Maßnahmenkatalog, in
dem Einzelmaßnahmen beschrieben
werden, um das Bewusstsein für Gestaltung
bzw. das »gestalterische Auge«
zu schulen. Darin werden anhand
bewährter Grundsätze der Ästhetik im
Brückenbau [1] [2] [3] [4] Hilfestellungen
angeboten, die gerade bei Nichteinschaltung
externer Gestaltungsexperten
dienlich sind. Es werden die Bezugsebenen
zum Ort und zur Strecke dargestellt,
aber auch der Möglichkeit zur
Entwicklung von »Landmarks« Raum
gegeben. Des Weiteren wird auf Kriterien
der konstruktiven Ästhetik wie Proportion,
Transparenz, visuelle Schlankheit
sowie auf einen richtigen Umgang mit
der Brückenausrüstung, Detailausbildung,
Farb-, Material- und Oberflächenbezügen
und objektübergreifenden Schnittstellen
eingegangen.
Wichtig ist vor allem das Ziel einer
Authentizität der Konstruktion, die eine
dem Kraftfluss entsprechende Ausformung
des Tragwerkes anstrebt – im Sinne
von: »Ist der Kraftfluss nicht ablesbar, ist
die Tragwerksform nicht wahrhaftig, wird
gar ein falscher Kraftfluss vorgegaukelt,
ist sie unehrlich, verlogen.« (Jörg Schlaich
in [5]). Dabei werden gelungene und
weniger gelungene Beispiele bildlich
dargestellt.

7 Überführung über die A1 bei Schörfling
© Michael Kleiser
3 Zusammenfassung
Brücken sind zum Teil weit sichtbare
Elemente unserer Straßen und prägen
entscheidend unser Landschaftsbild.
Die Frage der Ästhetik ist daher bei
der Planung von Brücken nicht minder
wichtig und gehört auf gleicher Ebene
wie Kosten und technisch-funktionale
bzw. nachhaltige Aspekte behandelt,
um ganzheitliche, im Sinne der Baukultur
befriedigende Ergebnisse zu
erhalten.
Die Asfinag als Betreiber der österreichischen
Autobahnen und Schnellstraßen
will ihrer Verantwortung gegenüber der
Baukultur im Rahmen einer umfassenden
Gestaltungsinitiative gerecht werden.
Mit Hilfe des Leitkonzepts »Brücke« ist
ein Instrument geschaffen worden, um
alle Brückenneubauten sowie bauliche
Maßnahmen an Bestandsbrücken einem
entsprechenden Gestaltungsprozess zu
unterziehen. Die Asfinag hat sich hier
bewusst eine Reihe von Spielregeln auferlegt
und Kontrollinstanzen geschaffen,
um eine sichere Umsetzung der gesteckten
Ziele im Rahmen der wirtschaftlichen
und technisch sinnvollen Möglichkeiten
zu erreichen.
Autor:
Dipl.-Ing. Michael Kleiser
Technische Fachbereiche und Innovation
Asfinag Bau Management GmbH,
Wien
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Literatur
[1] Pauser, A.: Massivbrücken ganzheitlich betrachtet.
Hrsg. v. Österreichischer Zementindustrie u.
Österreichischem Verein für Beton- und Bautechnik.
Wien 2002.
[2] Leonhardt, F.: Brücken Bridges. Ästhetik und
Gestaltung. 4. A. , Stuttgart 1994.
[3] Menn, C.: Stahlbetonbrücken. 3. akt. u. erw. A.,
Wien 2003.
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[4] Forschungsgemeinschaft Straße Schiene Verkehr
(FSV): RVS 15.01.11 Qualitätskriterien für die
Planung von Brücken. Wien 2003.
[5] Schlaich, J.: Der Bauingenieur und die Baukultur;
in Tagungsband der Stiftung Bauwesen.
Stuttgart 2003.
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
53

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Die Brücken und ihre Bedeutung
Neuer Hauptbahnhof in Wien
von Judith Engel
Auf dem Gelände zwischen dem
ehemaligen Süd- und Ostbahnhof
und dem Südtiroler Platz entsteht
der neue Hauptbahnhof Wien.
Das Gesamtprojekt erstreckt sich
mitten in der Stadt über fünf Wiener
Gemeindebezirke. Der Südbahnhof
als Kopfbahnhof für Süd- und Ost-
bahn wird durch einen leistungsfähigen
Durchgangsbahnhof
ersetzt, der zur Drehscheibe des
internationalen Schienen- und
Reiseverkehrs wird. Neben dem
Bahninfrastrukturprojekt gehören
auch noch das Städtebauprojekt
mit der BahnhofCity und der
Verwertung der freiwerdenden
Flächen sowie die Entwicklung
neuer Straßen der Stadt Wien zum
Gesamtprojekt. Im neuen hochwertigen
Stadtteil werden rund
5.000 Wohnungen, ein Bildungscampus,
eine große Parkanlage
sowie Bürobauten errichtet. Entlang
der Bahn ist eine Gewerbezone
vorgesehen, und die neuen Wohnhäuser
an der Sonnwendgasse
und an der Gudrunstraße schließen
an einen 8 ha großen Park an. Um
die Barrierewirkung der bisherigen
Bahnanlagen zu reduzieren, werden
die vorhandenen Querungs-
möglichkeiten darüber hinaus
umgebaut und erneuert sowie
weitere Brücken errichtet, wie
dieser Beitrag zeigt.
54 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Projektinhalt
Die Genehmigungs- und Detailplanung
des Projekts Wien Hauptbahnhof läuft auf
Basis des städtebaulichen Wettbewerbs
und des daraus entwickelten Masterplans
seit 2005. Die gesamten Planungsarbeiten
(Vorentwurf, Genehmigungsplanung,
Ausschreibungs- und Ausführungsplanung,
Bestandsplanung) wurden in
einem europaweiten Verfahren ausgeschrieben
und Anfang 2006 nach einer
zweistufigen Bewertung vergeben.
Zur Umsetzung der Projektziele wurde im
Jahr 2006 eine Variantenstudie durchgeführt,
die der Optimierung der Anforderungen
aus dem Spannungsfeld Fahrgastanforderungen,
Bedürfnisse des Eisenbahnbetriebs
und Neustrukturierung der
betrieblichen Organisation im Großraum
Wien diente. Als Ergebnis konnte der
weiteren Planung und Ausschreibung
ein Konzept zugrunde gelegt werden,
das den Bahnkunden eine moderne und
attraktive Verkehrsstation bietet und den
Bahnbetrieb bestmöglich integriert.
So wird durch das Projekt Wien Hauptbahnhof
die Anzahl der Service-Standorte
(Reparatur, Wartung, Außen- und
Innenreinigung) im Großraum Wien
reduziert, so dass Verschub- bzw. Lokfahrten
und die daraus resultierende
Umweltbelastung entfallen. Darüber
hinaus werden die bahnbetrieblichen
Funktionen nicht nur auf den letzten
Stand der Technik gebracht, sondern
ermöglichen aufgrund ihrer Anordnung
zugleich das neue und effiziente
Betriebskonzept der »Bandproduktion«:
1 Projektübersicht
© ÖBB-Infrastruktur AG
Die einzelnen Schritte der Zugproduktion
und -wartung erfolgen nicht wie bisher
auf parallel angeordneten Gleisanlagen,
sondern werden hintereinander durchlaufen.
Damit können sowohl Zeit als
auch Betriebskosten eingespart werden,
und das Wagenmaterial wird dem Betrieb
schneller zur Verfügung gestellt.
Folgende wichtige Anlagenteile werden
im Projekt neu realisiert:
– Behandlungsanlagen für Reisezüge
(Ver- und Entsorgung, Außenreinigung)
für eine »Blockzugwartung«;
– Auto-im-Reisezug-Anlage;
– Abstellanlagen für Reisezüge und
Triebfahrzeuge;
– Betriebsgebäude für die Standorte
Traktion, Produktion und Personenverkehr;
– Stellwerk Süd in der Laxenburger
Straße;
– umfassende Erneuerung und
Reorganisation der Bahninfrastruktur
und Gleisanlagen;
– Verkehrsstation »Wien Hauptbahnhof«
mit fünf Inselbahnsteigen.
Die Verkehrsstation wird als Durchgangsbahnhof
geplant und ersetzt die beiden
Kopfbahnhöfe Süd- und Ostbahnhof.
Sie beinhaltet ca. 20.000 m 2 Geschäftsflächen
und wird im zweiten Untergeschoß
ca. 600 Pkw-Stellplätze
anbieten.

2 Standorte der Brückenbauwerke
© ÖBB-Infrastruktur AG
2 Brückenbauwerke
2.1 Geplante Maßnahmen
Die bestehende Eisenbahnanlage stellte
für die städtische Entwicklung stets eine
Barriere dar, die nur an wenigen Orten
überwunden werden konnte. Durch das
Projekt Wien Hauptbahnhof werden nun
die bisherigen Querungsmöglichkeiten
umgebaut und erneuert sowie weitere
Brückentragwerke errichtet.
Die vorhandenen Bahnbrücken stammen
aus den 60er und 70er Jahren des vergangenen
Jahrhunderts. Sie können die
Lasten der neu angeordneten Gleislage
nicht aufnehmen bzw. entsprechen in
ihren Lage- und Höhenverhältnissen
nicht den neuen Anforderungen. Deshalb
werden diese Tragwerke unter Aufrechterhaltung
des Verkehrs abgebrochen und
in Etappen neu gebaut.
Aufrechtzuerhalten sind nicht nur der
Straßen- und der Bahnverkehr, sondern
auch die Linien des öffentlichen Verkehrs
(Straßenbahn, U-Bahn, unterirdische
Straßenbahn, Buslinien) sowie Fuß- und
Radwegverbindungen. Die Bauwerke
liegen zudem über Haupteinfahrtstraßen
von Süden nach Wien und
bedürfen einer sehr sorgfältigen und
langfristigen Bauablaufplanung, da
Verkehrseinschränkungen überwiegend
nur in den Sommermonaten möglich
sind.
Insgesamt werden zusätzlich zur Verkehrsstation
zehn Brückenbauwerke neu
errichtet oder saniert, die eine Gesamtfläche
von ca. 20.000 m 2 aufweisen; die
Tragwerke in der Verkehrsstation über
dem Geschoß E 0 des Aufnahmegebäudes
sind hier noch nicht berücksichtigt.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
2.2 Bautechnische Details
2.2.1 Längenfeldgasse
Es erfolgt die Sanierung der bestehenden
Bauwerke Nord und Süd mit Tragwerksisolierung
und Instandsetzung der Randbalken.
Die lichte Höhe beträgt hier
mindestens 4,20 m, die lichte Weite des
Einfeldträgers 15,20 m.
2.2.2 Triesterstraße
Folgende Maßnahmen werden durchgeführt:
– Sanierung der vier Bestandsbauwerke
aus Stahlbeton mit Instandsetzung
der Tragwerksisolierung und des
Randbalkens. Ihre lichte Höhe beträgt
mindestens 4,20 m, die lichte Weite
75,60 m (vier Felder);
– Errichtung eines Überwerfungsbauwerks
»Pottendorfer Linie Gleis 1«
aus Stahlbeton mit einer lichte Höhe
von mindestens 4,20 m und einer
lichten Weite von 88,20 m (fünf Felder);
– Errichtung des Tragwerks »Pottendorfer
Linie Gleis 2« aus Stahlbeton
mit einer lichten Höhe von mindestens
4,20 m und einer lichte Weite von
75,60 m (vier Felder).
3 4 Tragwerke über die Triesterstraße: Planung und Bauzustand im Oktober 2010
© ÖBB-Infrastruktur AG
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
55

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
5 6 Tragwerke über die Landgutgasse: Planung und Bauzustand im August 2011
© ÖBB-Infrastruktur AG
2.2.3 Landgutgasse
Die Brücken über die Landgutgasse
gliedern sich insgesamt in sieben Einzeltragwerke
auf, die neu errichtet werden:
– Tragwerk aus Stahlbeton über die
S-Bahn-Gleise Gleise 6 und 4 mit einer
lichten Höhe von mindestens 4,50 m
und einer lichten Weite von 24,00 m
(drei Felder);
– Tragwerk aus Stahlbeton über das
Südbahngleis mit einer lichten Höhe
von mindestens 4,50 m und einer
lichten Weite von 24,00 m (drei Felder);
– Überwerfungsbauwerk »Pottendorfer
Linie Gleis 1« aus Stahlbeton mit einer
lichten Höhe von 13,80 m und einer
lichten Weite von 26,90 m (ein Feld);
8 Laxenburgerstraße und Busbahnhof: Längsschnitt
© ÖBB-Infrastruktur AG
56 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
– Stahlbetontragwerke 4–6 für die
Ver- und Entsorgungsgleise mit einer
lichten Höhe von mindestens 4,50 m
und einer lichten Weite von 24,00 m
(drei Felder);
– Tragwerk 7 aus Stahlbeton über die
Südbahngleise mit einer lichten Höhe
von mindestens 4,50 m und einer
lichten Weite von 24,00 m (drei Felder).
2.2.4 Überwerfungsbauwerk Süd
Es handelt sich um eine ca. 890 m lange
eingleisige Stahlbetonbrücke mit maximal
7,20 m lichter Höhe über Schienenoberkante
und einer Längsneigung von
25 ‰ bzw. 35 ‰. Ausgeführt wird sie als
Kette von Einfeldträgern mit beidseitigen
7 Überwerfungsbauwerk vor
Fertigstellung im Dezember 2011
© ÖBB-Infrastruktur AG
Kragarmen und mit Stahlbetonrahmen im
Bereich der schleifenden Gleisquerungen
bzw. der Außenreinigungsanlage.
2.2.5 Laxenburgerstraße
und Busbahnhof
Über die Laxenburgerstraße ist die
Errichtung von vier Tragwerksplatten
aus Stahlbeton mit einer lichten Höhe
von mindestens 4,70 m und einer lichten
Weite von 61,00 m (fünf Felder) geplant.
Das gleiche Prinzip kommt beim Busbahnhof
zur Anwendung, allerdings mit
einer lichten Höhe von mindestens 4,30 m
und einer lichten Weite von 70,40 m
(vier Felder).
2.2.6 Gertrude-Fröhlich-Sandner-Straße
Im Bereich der Gleisanlagen wird die
Konstruktion als Zweifeldsystem mit
Stahlbetonrahmen konzipiert, während
über den Bahnsteigen Doppelhohlkastentragwerke
mit einer verbindenden
oberen Platte errichtet werden. Ihre lichte
Höhe beträgt mindestens 4,50 m, die
lichte Weite 27,00 m (zwei Felder).

9
10 Tragwerk über die Gudrunstraße: Grundriss und Bauzustand im Oktober 2010
© ÖBB-Infrastruktur AG
11 Querschnitt der Verkehrsstation
© ÖBB-Infrastruktur AG
2.2.7 Karl-Popper-Straße
Die Ausführung erfolgt analog dem für
die Gertrude-Fröhlich-Sandner-Straße
gewählten Prinzip, die lichte Höhe
beträgt hier allerdings mindestens
4,70 m, die lichte Weite 45,40 m
(drei Felder).
2.2.8 Alfred-Adler-Straße
Jeweils eine lichte Höhe von mindestens
4,20 m aufweisend, sind das östliche wie
das westliche Tragwerk als zweifeldrige
Stahlbetonrahmen mit eingespannten
Mittelstützen geplant, die über lichte
Weiten von 29,10 m (Osten) und 25,60 m
(Westen) verfügen.
2.2.9 Gudrunstraße
Über die Gudrunstraße werden zwei
dreigleisige Stahlbetonrahmentragwerke
mit eingespannter Mittelstütze und einer
lichten Höhe von mindestens 4,88 m
und einer lichten Weite von 29,30 m
(zwei Felder) realisiert.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
2.2.10 Verkehrsstation
Die Maßnahme »Verkehrsstation« umfasst
in Summe drei Tragwerksgruppen, die
sich wiederum in Gleis- und Bahnsteigabschnitte
unterteilen.
– Tragwerksgruppe West: sechs Stahlbeton-Durchlaufplatten
mit mittleren
Stützweiten von 70–96 m (längstes
Feld: 17,00 m) im Gleis- sowie sechs
quer eingehängte Rippendecken im
Bahnsteigbereich;
– Tragwerksgruppe über der Verteilerhalle:
sechs Stahlverbund-Einfeldträger
mit einer Stützweite von ca. 30 m im
Gleis- sowie sechs Stahlbetonhohlbalken
mit Endquerträgern im
Bahnsteigbereich;
– Tragwerksgruppe Ost: sechs Stahlbeton-Durchlaufplatten
mit mittleren
Stützweiten von 54 m (längstes Feld:
20,50 m) im Gleis- sowie sechs
eingehängte bzw. als Kragarme
ausgeführte Rippendecken im
Bahnsteigbereich.
12 Busbahnhof, Laxenburgerstraße und Verkehrsstation:
Bauzustand im November 2011
© ÖBB-Infrastruktur AG
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
57

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
58 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
13 Arsenalsteg vor Fertigstellung im Dezember 2011
© ÖBB-Infrastruktur AG
2.2.11 Brücken der Stadt Wien
Im Rahmen des Gesamtprojekts werden
auch von der Stadt Wien selbst zwei
Brücken über die Bahnanlage errichtet:
– Arsenalsteg: zweifeldrige Stahlkonstruktion
mit schräg gestellten Bögen
und untenliegender Stahlbetonplatte
für den Fußgänger- und Fahrradverkehr
(lichte Höhe: mindestens 7,20 m),
an die sich Rampenbauwerke
anschließen;
– Südbahnhofbrücke: zweifeldrige
Stahlstruktur mit schräg gestellten
Bögen, untenliegender Stahlbetonplatte
für den Straßenverkehr, seitlicher
Anordnung des Fußgänger- und
Fahrradverkehrs und anschließenden
Rampenbauwerken sowie einer lichten
Höhe von 7,20 m.
Bei den Brücken der Stadt Wien werden
die Pfeiler durch die ÖBB und deren
Auftragnehmer errichtet, die Überbauten
hingegen durch die Stadt Wien und deren
Auftragnehmer.
3 Baudurchführung
Die Baudurchführung des Projekts hat
im November 2009 begonnen. Die
Teilinbetriebnahme der Gleisanlage ist
für Dezember 2012 vorgesehen, die
Vollinbetriebnahme der Verkehrsstation
für Dezember 2014 und die Gesamtfertigstellung
des Gleisprojekts für Dezember
2015.
Die gesamte Baudurchführung verläuft in
einem engen und aufgrund der Erfordernisse
der einzelnen Verkehrsträger verhältnismäßig
unflexiblen Terminplan.
Die Durchführung aller Bauarbeiten
erfolgt bis dato plangemäß.
Autorin:
Dipl.-Ing. Judith Engel MBA
Projektleiterin Wien Hauptbahnhof
ÖBB-Infrastruktur AG,
Wien
14 Pfeiler der Südbahnhofbrücke im Dezember 2011
© ÖBB-Infrastruktur AG
Bauherr
ÖBB-Infrastruktur AG, Wien, Österreich
Gesamtplanung
Arbeitsgemeinschaft »Wiener Team«, bestehend aus:
Werner Consult ZT GmbH, Wien, Österreich (Verkehrs- und Tragwerksplanung)
ISP ZT GmbH, Wien, Österreich (Verkehrs- und Tragwerksplanung)
Tecton Consult Engineering ZT GmbH, Wien, Österreich (Verkehrs- und Tragwerksplanung)
Stoik & Partner ZT GmbH, Wien, Österreich (Verkehrs- und Straßenplanung)
Ingenieurbüro Pistecky, Wien, Österreich (Umweltverträglichkeit)
Albert Wimmer ZT GmbH, Wien, Österreich (Architektur)
Theo Hotz Partner AG, Zürich, Schweiz (Architektur)
Architekt Ernst Hoffmann, Wien, Österreich (Architektur)
Zechner & Zechner ZT GmbH, Wien, Österreich (Architektur)
TB Eipeldauer + Partner GmbH, Baden, Österreich (Elektrotechnik)
TB ZFG-Projekt GmbH, Baden, Österreich (Haustechnik)
Gawaplan Ges.m.b.H, Wien, Österreich (Haustechnik)
Örtliche Bauaufsicht
Arbeitsgemeinschaft »Bauaufsicht«, bestehend aus:
Baumanagement Matz & Partner ZT GmbH, Wien, Österreich
Tecton Consult Baumanagement ZT GmbH, Wien, Österreich
FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH, Wien, Österreich
BGG Consult Waibel ZT GmbH, Wien, Österreich
ESW Consulting Wruss ZT GmbH, Wien, Österreich
Ausführende von Erd- und Rohbau
Strabag AG, Wien, Österreich
Alpine Bau GmbH, Wien, Österreich
Pittel + Brauswetter GesmbH, Wien, Österreich
Porr Technobau u. Umwelt AG, Wien, Österreich
i+R Schertler – Alge GmbH, Lauterach, Österreich

Besonderheiten der Ausführung
Neue Beska-Brücke in Serbien
von Franz Bergmair
Als Ergänzung für die alte Beska-
Brücke geplant, die 1976 fertiggestellt
worden war und mit einer
Spannweite von 210 m ehedem den
Weltrekord für Spannbetonbrücken
hielt, ist die neue Brücke nicht nur
eine genaue Kopie des Vorgängerbaus,
sondern seit ihrer Errichtung
auch die höchste und zugleich
die längste Donaubrücke. Dieser
Beitrag thematisiert die unter
anderem daraus resultierenden
Besonderheiten bei ihrer Ausführung.
1 Einleitung
Zwischen der serbischen Hauptstadt
Belgrad und Novi Sad, der Hauptstadt
der Autonomen Provinz Vojvodina, führt
die Autobahn E 75 über die Donau. In
unmittelbarer Nähe befindet sich die
Kleinstadt Beska und damit die neue,
2.205 m lange Beska-Brücke, die das
Verbindungselement in Süd-Nord-Richtung
auf der nun zwischen Budapest
und Belgrad durchgehend befahrbaren
Transitroute bildet.
In ihrer Gestalt ist sie die genaue Kopie
der alten Brücke, die 1976 fertiggestellt
worden war: Mit einer Hauptspannweite
von 210 m stellten damals die jugoslawischen
Ingenieure den Weltrekord für
Spannbetonbrücken auf. Der Beska-
Brücke kommt auch deswegen besondere
Bedeutung zu, weil sie am Kreuzungspunkt
zweier europäischer Korridore
liegt, dem Nord-Süd-Korridor 10 (E 75)
und dem Korridor 7, der Schifffahrtsstraße
Donau.
1 Lückenschluss bei der Hauptbrücke
© Alpine Bau AG
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Aufgrund ihrer Wichtigkeit erhielt die
Republik Serbien für diesen Neubau
einen EBRD- und für die dringend erforderliche
Instandsetzung der Altbrücke
einen EIB-Kredit. Es erfolgte eine internationale
Ausschreibung beider Baumaßnahmen,
aus der die Arbeitsgemeinschaft
DSD-Alpine als Bestbieter hervorging.
Für das Sanierungslos wurde ein Vertrag
auf Basis des FIDIC-Red-Book mit vorgegebenem
Leistungsverzeichnis und für
den Neubau ein FIDIC-Yellow-Book-
Vertrag (funktionale Ausschreibung
für Planung und Bauausführung)
vorgesehen.
Der Bau der derzeit längsten und
höchsten Donaubrücke stellte aber in
mehrfacher Hinsicht eine außergewöhnliche
Aufgabe dar:
– Infolge der unmittelbaren Nähe der
neuen zur alten Brücke war auf
Letztere Rücksicht zu nehmen. Ihre
Caisson-Gründung wurde als besonders
setzungsempfindlich eingestuft,
und wie sich erst später herausstellen
sollte, entsprach ihre Ausführungsqualität
nicht heutigem Standard.
Die Art der Gründung der neuen
Beska-Brücke musste daraufhin
entsprechend adaptiert werden.
– Vor der Detailplanung sollte der
Auftraggeber vertragskonform die
erforderlichen hydraulischen Modelluntersuchungen
und die ergänzenden
Baugrunduntersuchungen durchführen,
um dem Auftragnehmer die
entsprechenden Detailplanungen zu
ermöglichen. Daraus ergaben sich
jedoch gravierende neue Erkenntnisse
gegenüber den eher wenig aussagekräftigen
Voruntersuchungen mit der
Folge zusätzlicher Bauaktivitäten.
– Der Neubau war als Zwilling der bestehenden
Brücke auf Einzelpfeilern zu
errichten. Die bei einer Spannweite von
210 m derzeit übliche Ausführung von
Doppelpfeilern kam daher für das
Hauptfeld nicht in Frage.
– Während der Bauzeit kam es zu maßgeblichen
Behinderungen durch
unvorhersehbare Hochwasserereignisse
(zwei 10-jährige und ein
100-jähriges).
– Die Bauzeit war trotz aller Ereignisse
und Zusatzmaßnahmen auf ein
Minimum zu beschränken. Die
Fertigstellung des Projektes erfolgte
daher nach dreieinhalb Jahren.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
59

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
2 Längsschnitt der Hauptbrücke
© Alpine Bau AG
2 Planung
Der 2.205 m lange Neubau gliedert sich
in die fünffeldrige, 540 m lange Hauptbrücke
über die Donau, die Stützweiten
von 60 m + 105 m + 210 m +105 m+ 60 m
aufweist und über einen rechteckigen,
maximal 11 m hohen und mit 100 Vorspannkabeln
ausgestatteten Querschnitt
verfügt, sowie in zwei Vorlandbrücken
von 1.485 m und 180 m Länge.
5 6 Querschnitte der Vorlandbrücken: Pfeilerachse und Feldmitte
© Alpine Bau AG
Der Rechteckquerschnitt hat eine variable
Höhe, die von 11 m über den Hauptpfeilern
auf 6 m in der Mitte des Hauptfeldes
und dann weiter auf 2,50 m in den
Anschlussbereichen der Vorlandbrücken
reduziert wird.
Die nördliche Vorlandbrücke besteht aus
33 Feldern à 45 m Spannweite, was eine
Gesamtlänge von 1.485 m bedeutet,
während die südliche Vorlandbrücke vier
Felder à 45 m und damit eine Gesamt-
60 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
3 4 Querschnitte der Hauptbrücke: Feldmitte und Pfeilerachse
© Alpine Bau AG
länge von 180 m hat. Beide sind mit
einem vorgespannten Trapezquerschnitt
von konstant 2,50 m Höhe geplant,
wobei fallweise nach vier, fünf oder sechs
Feldern die Übergangskonstruktionen
angeordnet werden.
Da wegen der Dringlichkeit der Baumaßnahme
nur wenige geotechnische
Angaben vorlagen, hatte es der Auftraggeber
übernommen, detailliertere
geotechnische und hydraulische Voruntersuchungen
durchzuführen, deren
Ergebnisse dann in die Detailplanung
des Auftragnehmers einfließen sollten.
Im Speziellen wurde hier die Restscherfestigkeit
der Schluff- und Mergelschichten
genauer analysiert, auch
mittels der erstmaligen Verwendung
von Satellitenaufnahmen: Dabei zeigte
sich eine besondere Gefährdung des
Baugrundes für Hangrutschungen.
Weiterhin erfolgten im Hydrauliklabor
3-D-Modelluntersuchungen sowie
Flussbettaufnahmen in regelmäßigen
Zeitabständen bzw. nach markanten
Ereignissen wie Hochwassern.
7 Ergebnis der Satellitenuntersuchung
© Alpine Bau AG
8 Ultraschallaufnahmen mit Flussscanner
© Alpine Bau AG

9 Prinzip der Rutschhangstabilisierung
© Alpine Bau AG
Aus diesen zusätzlichen Untersuchungen
wurden neue Erkenntnisse gewonnen:
– Schlechtere Mantelreibungskennwerte
im Bereich der nördlichen
Vorlandbrücke.
– Im Bereich der südlichen Vorlandbrücke
wurden Restscherwinkel von
nur 8–10° gefunden.
– Im Bereich der Hauptpfeiler im Fluss
bestand eine große Auskolkungsgefahr
in Verbindung mit geringeren
Mantelreibungskennwerten des
Baugrundes.
– Der Bauzustand der Altbrücke wurde
für schlechter befunden als ursprünglich
eingeschätzt.
3 Brückengründungen
Die Pfeiler der nördlichen Vorlandbrücke
wurden generell auf sechs bzw. acht
Bohrpfählen mit d = 1,20 m und darüberliegender
Pfahlkopfplatte gegründet, die
Pfeiler mussten zudem wegen der schlechteren
Mantelreibungswerte im Mittel von
17 m auf ca. 28 m verlängert werden.
Bei der südlichen Vorlandbrücke waren
aufgrund der Voruntersuchungsergebnisse
umfangreiche Maßnahmen zur
Stabilisierung des Rutschhanges zu
tätigen: Als Erstes wurde der Hangfuß
mit einer geogitterbewehrten Erdschüttung
gesichert. Darüber hinaus
erfolgten einerseits die Verlängerung der
Pfahlgründungen für die neuen Pfeiler
sowie andererseits die Anordnung
von zwei zusätzlichen Pfahlrastern,
65 Bohrpfähle und zwei getrennte
Pfahlkopfplatten umfassend.
Besonderes Augenmerk war jedoch auf
die Gründung der beiden Hauptpfeiler
der Flussbrücke zu legen, da sie durch
Auskolkung gefährdet sind, eine der
häufigsten Versagensursachen von
Flussbrücken. Im Fall der Beska-Brücke
war zudem wegen der Nähe und des
schlechten Bauzustandes der Altbrücke
ein Gründungsverfahren zu wählen, das
die sogenannten Mitnahmesetzungen
von vorneherein auf ein absolutes
Minimum beschränkt. Wegen dieser
beiden Faktoren wurde die ursprünglich
vorgesehene Rastergründung zugunsten
einer Topfgründung aufgegeben.
10 Vergleich der Gründungssysteme
© Alpine Bau AG
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Eine solche Topfgründung besteht aus
geschlossenen Außenflächen durch
tangierend angeordnete Pfähle, die
exakt vertikal gebohrt werden müssen
und hier nur eine Abweichung von 0,40 %
von der theoretischen Vertikalen aufweisen
durften: Auf die Weise wird die
Tragfähigkeit des eingeschlossenen
Bodenkörpers mit aktiviert und im
Erdbebenfall ein Verflüssigen und
Austreten des Bodens zwischen den
Pfählen verhindert, auftretende Kolke
können die Gründung zudem nicht
unterspülen.
Eine besondere Herausforderung
bedeutete die Herstellung der temporären
Flussinseln, von welchen aus
die tangierenden Gründungspfähle
ausgeführt wurden. Zur Erreichung der
geforderten Genauigkeit mussten in der
bis zu 16 m tiefen Donau Spundwandinseln
gebaut und für das Einbringen der
Spundwände Vorkehrungen getroffen
werden, um ein exaktes Rammen trotz
möglicher Hochwasser und Eisstöße im
Winter zu gewährleisten. Dazu wurde
ein mehrmals verwendbarer Führungsrahmen
entwickelt, der die Stabilität
des Spundwandkastens in jeder Phase
garantierte und das Risiko eines
Schadens oder seines Verlustes, wie
vor einigen Jahren auf einer anderen
Donau-Brückenbaustelle passiert,
minimierte.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
61

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
11
12 Positionierung des Führungsrahmens
© Alpine Bau AG
Mit Hilfe dieses Führungsrahmens wurden
die Spundwandinseln für jeden der drei
Flusspfeiler auf folgende Weise hergestellt:
Eine Barge brachte den Rahmen
vor Ort, wo er exakt positioniert und
mit Stahlpfählen fixiert wurde. Danach
konnte die Transportbarge herausgezogen
werden und das Rammen der
Spundwand-Doppelbohlen beginnen.
Nach Fertigstellung einer temporären
Insel wurde der Rahmen mit hydraulischen
Pressen angehoben und mit dem
Schiffskran auf die Barge verladen.
Dieser Führungs- und Stützrahmen
erwies sich bei den außergewöhnlichen
Hochwasserereignissen und Eisstößen,
die während der Spundwandarbeiten
auftraten, als wertvoll, weil dank seines
Einsatzes keine Schäden und Bauzeitverluste
auftraten. Somit ließ sich ein Teil
der Zeit, welche durch die aufwendigen
Voruntersuchungen verbraucht wurde,
kompensieren.
62 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Nach Fertigstellung der drei temporären
Inseln wurden in Hinblick auf weitere
Zeiteinsparungen die Bohrpfahlarbeiten
gleichzeitig auf beiden Hauptpfeilerstandorten
mit dem Ziel ausgeführt, noch
vor dem Winter 2009 die Unterwasserbetonsohle
einzubringen und auf beiden
Pfeilern trockene Baugruben zu erhalten.
Im Trockenen konnten dann die Arbeiten
auch während des Winters zügig vorangebracht
werden, so dass vor Eintreffen
der nächsten Hochwasserperiode im
Frühjahr 2010 alle Flusspfeiler bereits
fertiggestellt waren.
4 Pfeiler und Überbau
4.1 Betonherstellung
Der Konstruktionsbeton für Pfeiler und
Überbau wurde in der eigenen Mischanlage
auf der Baustelle produziert,
um bei der erforderlichen Qualität, die
während des ganzen Jahres zu gewährleisten
war, nicht von der Lieferfähigkeit
13 Ausheben und Verladen des Führungsrahmens
© Alpine Bau AG
der lokalen Subunternehmer abhängig
zu sein; der Zement kam aus dem nahe
gelegenen Werk von Lafarge in Beocin.
Die Zuschlagstoffe wurden von einem
Subunternehmer aus Save-Flusskies
erzeugt, der bereit war, alle Auflagen
einschließlich der vollen Implementierung
des Alpine-Qualitätsmanagementsystems
zu akzeptieren, und der auch
einer lückenlosen Kameraüberwachung
zustimmte: Dies war die Basis für die
Herstellung von Qualitätsbetonen mit
sehr geringer Streubreite in den Druckfestigkeiten.
Außerdem wurde auf eine
ausreichende Bevorratung von Zuschlagstoffen
großer Wert gelegt, um Produktionsunterbrechungen
infolge Hochwasser
an der Kiesentnahme oder von
Ausfällen bei der Kiesaufbereitung des
Subunternehmers ausgleichen zu
können.
14 Gründung der Hauptpfeiler im Fluss
© Alpine Bau AG

15 Bohrpfahlarbeiten und Positionierung der Schwimmbrücken
© Alpine Bau AG
Für die Vollpfeiler war ein Beton mit
30 MPa Druckfestigkeit, für die Hohlpfeiler
einer mit 40 MPa und für die
beiden Hauptpfeiler im Fluss einer mit
50 MPa vorgesehen. Die Tragwerke
wurden mit Betonen von 45 MPa für
die Vorlandbrücken und 50 MPa für den
Freivorbau der Hauptbrücke über die
Donau geplant. Wegen der sehr strengen
serbischen Vorschriften, insbesondere die
Salzresistenz betreffend, kamen auch auf
den Pfeilern ausschließlich Betone mit
45 MPa zur Ausführung. Die Zementgehalte
betrugen zwischen 400 kg/m 3
und 420 kg/m 3 , die W/Z-Werte je nach
Betongüte zwischen 0,39 und 0,41.
17 Übersicht über die Bauverfahren
© Alpine Bau AG
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
16 Flusspfeiler im Bau
© Alpine Bau AG
Grundsätzlich wurden ein Plastifizierungsmittel
und im Sommer zusätzlich
ein Verzögerer verwendet. Im Sommer
wurde der Zement je nach Außentemperatur
auf – 5 °C bis – 10 °C gekühlt,
um die Einbautemperaturen unter 30 °C
zu halten, während im Winter die
Zuschlagstoffe und das Anmachwasser
erhitzt wurden, um mindestens 13 °C
Einbautemperatur zu erzielen. Bei den
Betonfestigkeiten betrug das geforderte
Vorhaltemaß mindestens 5 MPa, das
tatsächliche pendelte sich zwischen
10–15 MPa ein. Der für den Freivorbau
berechnete E-Modul war 36 GPa,
erreicht wurden im Mittel 39,20 GPa.
Aus betontechnologischer Sicht war
das Gesamtresultat, im Speziellen beim
schwierigen Freivorbau auf der Hauptbrücke,
äußerst zufriedenstellend.
Das Tragwerk verhielt sich sowohl in den
Bauzuständen als auch im Endzustand
bzw. bei der Belastungsprobe exakt
berechnungskonform.
4.2 Bauverfahren
Die Brückenpfeiler haben eine Höhe von
10–52 m und wurden bis 25 m als Voll-,
darüber als Hohlpfeiler ausgeführt. Für
ihren Bau wurde eine konventionelle
Kletter- statt einer Gleitschalung gewählt,
um unter den lokalen Bedingungen eine
bessere Qualität zu erzielen.
Die Brückentragwerke wurden nach drei
verschiedenen Methoden hergestellt:
– Für den Überbau der nur 180 m langen
südlichen Vorlandbrücke kam eine
konventionelle Rüstung zum Einsatz.
– Das Tragwerk der 540 m langen
Flussbrücke wurde im Freivorbau
errichtet.
– Das 1.485 m lange Tragwerk der
nördlichen Vorlandbrücke wurde
mit einer Vorschubrüstung gebaut.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
63

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
18 100-jähriges Hochwasser im Juli 2010
© Alpine Bau AG
19 Vertiefung der Kolke
© Alpine Bau AG
Die Errichtung der Brücke fiel in eine
Periode mit außergewöhnlichen Hochwassern,
die zwar den Baufortschritt
behinderten, aber dank der realisierten
Vorsorgemaßnahmen außer Verschmutzungen
keinen Schaden verursachten.
So führte vor allem das Hochwasser im
Juli 2010 als ein ca. 100-jähriges zu einer
Flutung von 90 % der gesamten Brückenlänge
und hatte zudem eine weitere
Eintiefung des linken Flussbereiches
zur Folge.
Die Arbeiten an der Vorlandbrücke Nord
wurden unmittelbar nach Abklingen der
Hochwasserwelle wieder aufgenommen:
Im 14-Tage-Takt wurde Segment um
Segment fertiggestellt, so dass das letzte
kurz vor Weihnachten 2010 betoniert
werden konnte.
Die Hauptbrücke über die Donau wurde
im Freivorbau errichtet. Ausgehend vom
Zentralelement über dem Pfeiler, dem
Hammerkopf, wurden zuerst ca. 3 m
lange, dann kontinuierlich längere und
schließlich 5 m lange Einzelsegmente
in beide Richtungen frei, das heißt am
Vorbaurüstwagen hängend, vorgebaut.
Gegenüber anderen Methoden hat er den
Vorteil, dass relativ große Spannweiten
mit geringem Aufwand an Rüstung
und Schalung, dafür aber in nur kurzen
Segmenten von ca. 5 m realisiert werden
können.
64 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Nach Erreichen einer Betonfestigkeit
von ca. 35 MPa wurden die Segmente im
Regelfall mit je vier Vorspannkabeln pro
Doppelsegment zusammengespannt und
damit gesichert. Anschließend wurde
der Freivorbauwagen in Richtung des
nächstfolgenden Segments hydraulisch
vorwärtsbewegt. Danach wurde er exakt
positioniert, wobei die erforderlichen
Kontrollmessungen immer zur gleichen
Tageszeit, am besten frühmorgens
durchgeführt werden mussten, um
Temperatureinflüsse und Sonneneinstrahlung,
die während des Tageslaufes
variierten, möglichst gering zu halten
und so Ungenauigkeiten in der Messung
zu minimieren. Außerdem hatten die
durch den Betoniervorgang erwartete
Absenkung des Wagens und die durch die
Vorspannung verursachte Anhebung des
Segmentes Berücksichtigung zu finden.
All diese Bauzustände wurden in der
statischen Berechnung der Zwischenzustände
ermittelt und waren durch
die Messungen an jedem Segment zu
bestätigen. Bei etwaigen Abweichungen
wurden Korrekturen vorgenommen,
so dass sich im Bogenverlauf jede
Unstetigkeit vermeiden ließ.
Für den Baufortschritt auf der Hauptbrücke
war die um ca. sechs Monate
vorausgehende firmeneigene Arbeitsvorbereitung
von wesentlicher Bedeutung:
Es wurden sämtliche Arbeitsschritte
und die dafür erforderlichen Schal- und
Rüstelemente bis ins Detail geplant und
alle Elemente am Zimmereiplatz vor Ort
zusammengefügt. Von dort wurden die
fertigen Großelemente dann über die
Schwimmbrücken zu den künstlichen
Flussinseln transportiert und mittels
Turmdrehkranen positioniert.
Der Überbau der Hauptbrücke über der
Donau hat einen Rechteckquerschnitt
von 11 m Höhe über dem Pfeiler und 6 m
22
23
24 Herrichten und Anordnung der Schalelemente
© Alpine Bau AG
20 Ausfahren der Vorschubrüstung
© Alpine Bau AG
21 Beginn des Freivorbaus
© Alpine Bau AG
in Feldmitte. Wegen der großen Höhe
wurden für die ersten Doppelsegmente
zwei bis drei Wochen benötigt. Infolge
der immer geringeren Höhe und des
Einarbeitungseffektes konnte die mittlere
Leistung aber relativ bald auf ein Doppelsegment
je Pfeiler und Woche gesteigert
werden. Der gesamte Überbau der 540 m
langen Hauptbrücke einschließlich der
beiden Hammerköpfe wurde mit zwei
Freivorbaugeräten und damit vier Wagen
trotz der Behinderung durch das Extremhochwasser
in rund zwölf Monaten
realisiert.

Mit den restlichen Arbeiten auf den
Vorlandbrücken, wie dem Herstellen
des Randbalkens, dem Aufbringen des
Haftgrundes, der Isolierung und der zwei
Lagen Asphalt sowie der Montage der
Leitschienen und des Brückengeländers,
wurde im Frühjahr 2011 begonnen. Für
diese Arbeiten standen auf der Hauptbrücke
dann aber nurmehr knapp drei
Monate bis zur Eröffnung der Beska-
Brücke am 3. Oktober 2011 zur Verfügung.
5 Schlussbemerkung
Mit dem Bau der alten Beska-Brücke
verwirklichten die Ingenieure in den
1970er Jahren ein großes Ziel, indem
sie die damals weltweit größte Spannbetonbrücke
gebaut haben. Sie sind
an die Grenzen des für sie Machbaren
gegangen. Die Zielsetzung für die neue
Beska-Brücke war jedoch in erster Linie
auf Nachhaltigkeit gerichtet, nämlich
ein Bauwerk mit einer Lebensdauer von
mindestens 100 Jahren zu schaffen.
Autor:
Dipl.-Ing. Franz Bergmair
Alpine Bau AG,
Wien
Fahrbahnübergänge
POLYFLEX ® Advanced PU
Belagsdehnfuge
Fingerübergang TRANSGRIP ®
WSG Mehrprofilige Dehnfuge
mit / ohne lärmmindernde
Sinusplatten
RWSH Matten-Dehnfuge
RW Sollinger Hütte GmbH
Auschnippe 52 · 37170 Uslar
Tel.: +49 (0) 55 71-305-0
Fax: +49 (0) 55 71-305-26
info@rwsh.de
www.rwsh.de
www.reisnerwolff.com
Auftraggeber
Putevi Srbije, Belgrad, Serbien
Generalplanung
Leonhardt, Andrä und Partner,
Beratende Ingenieure VBI, GmbH, Stuttgart
Gründungsplanung
Öhlinger + Partner ZT-GmbH, Wien, Österreich
Geotechnik
BGG Consult Dr. Peter Waibel ZT-GmbH, Wien,
Österreich
Gründungsgutachten
Prof. Dr. techn. Heinz Brandl, Wien, Österreich
Prüfung
VCE Vienna Consulting Engineers, Wien, Österreich
Ausführung
Alpine Bau GmbH, Wien, Österreich
DSD Brückenbau GmbH, Saarlouis
26 Brückeneröffnung im Oktober 2011
© Alpine Bau AG
Sava Bridge
Die Sava Bridge ist eine Schrägseilbrücke mit einem einzelnen,
200 m hohen Pylon. Die Überbaubreite beträgt 45 m.
Der Mittelteil (Mainspan) hat eine Länge von 376 m.
Die neue Schrägseilbrücke verbindet die Belgrader Neustadt
über den Fluß Sava hinweg mit der Altstadt.
Die RW Gruppe liefert und montiert die folgenden
Produkte für dieses Projekt:
• RW ® MPE Kalottenlager mit bis zu 107.000 kN
• WSG PLUS Mehrprofilige Dehnfuge
Dehnweg bis 1040 mm
• WSF Einprofilige Dehnfuge
• TRANSGRIP ® Fingerfahrbahnübergang LL-Serie
Dehnweg bis 320 mm
• Offene Fuge Typ II
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
25 Freivorbau kurz vor dem Lückenschluss
© Alpine Bau AG
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12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Ersatzneubau über die Mosel bei Grevenmacher und Wellen
Brücke zwischen Luxemburg und Deutschland
von Gilles Didier, Andrea De Cillia
Die bestehende Spannbetonbrücke,
zwischen 1953 und 1955 erbaut,
verbindet das Zentrum Grevenmachers
mit der Ortschaft Wellen
und ist eine vielgenutzte Verkehrsader.
So ist das Verkehrsaufkommen
in den letzten zehn Jahren um mehr
als 60 % gestiegen und beträgt
heute ca. 15.000 Kfz/d. 2002 wurden
wesentliche Mängel an den Spanngliedern
diagnostiziert, so dass
Überlegungen über zustands-
erhaltende Maßnahmen bzw.
zu ihrer Erneuerung angestellt
werden mussten.
1 Bestehendes Bauwerk
Der bestehende Überbau umfasst fünf
nebeneinanderliegende Spannbetoneinfeldträger,
die mit Ortbeton und
zusätzlicher Quervorspannung miteinander
verbunden wurden. Die Einfeldträger
haben eine Spannweite von 45 m
bzw. 37 m in den Randfeldern. Die Brücke
mit einer Gesamtlänge von ca. 215 m
überquert die Mosel, die B 419 auf
deutscher und die N 10 auf luxemburgischer
Seite. Es handelt sich um
ein funktionales Bauwerk, das unter
zeitlichem und finanziellem Druck
die 1944 zerstörte Brücke ersetzen
musste.
Untersuchungen an den Hüllrohren
ergaben, dass die Injektion der Spannglieder
wie bei vielen Brücken dieser
Zeit sehr mangelhaft war und dass
zahlreiche Spannglieder als Folge
kritischer Chloridgehalte im Injektionsmörtel
Korrosionserscheinungen auf-
66 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Bau der vorherigen Moselbrücke (1882–1944)
© Archiv Ponts et Chaussées Luxembourg
2 Errichtung der heutigen Spannbetonbrücke
© Archiv Ponts et Chaussées Luxembourg
wiesen. Einzelne Spannglieder wurden
auch im spannungslosen Zustand
angetroffen. Um die Größenordnung
aller vorhandenen Schäden näher zu
bestimmen, wurden weitergehende
Untersuchungen durchgeführt, unter
anderem mit dem Impakt-Echo-Verfahren,
welches bestätigte, dass der
Injektionsgrad je nach Träger um die
50 % liegt.
Erwähnenswerte Unterhaltungsmaßnahmen
waren bis dahin:
– Anfang der 1960er Jahre die Sicherung
der Moselpfeiler gegen Schiffsstoß im
Rahmen der Moselkanalisierung,
– 1975 die Sanierung der Fahrbahn und
der Fahrbahnübergänge,
– Sanierungen und Verstärkungen des
Spannbetonträgers auf deutscher
Seite infolge wiederholter Lastwagenkollisionen,
– 2002 die notdürftige Sanierung des
Brückenbelags in Erwartung weitergehender
Maßnahmen mit dem gleichzeitigen
Ziel der Auflastverringerung:
Abschälen des gesamten Brückenbelags
über dem strukturellen Beton und
Aufbringen eines neuen, in der Höhe
stark beschränkten Fahrbahnaufbaus.
Rechnerisch entspricht die Reduzierung
des Gewichts der Brücke ungefähr
dem eines Spannglieds pro Träger.
Zusätzlich wurde auch eine Lastbeschränkung
auf 24 t umgesetzt.

2 Neubauplanung
2.1 Rechtlicher Rahmen
Da nach eingehender Prüfung eine
Erhaltung der vorhandenen Brücke
unter technischen und wirtschaftlichen
Gesichtspunkten nicht vertretbar war,
begann die Planung für eine neue
Moselquerung, wobei ein anderer
Standort von vornherein nicht ausgeschlossen
werden sollte. In Betracht der
städtebaulichen und topographischen
Verhältnisse auf deutscher wie luxemburgischer
Seite war dies jedoch nicht
zielführend.
Die Ausarbeitung eines Entwurfs für
eine neue Brücke, deren Planung und
Realisierung historisch bedingt Luxemburg
übernimmt, erfolgte dann in
enger Abstimmung mit den deutschen
Behörden. Das Bauwerk befindet sich
sowohl in den alleinigen Hoheitsgebieten
von Luxemburg und Deutschland als
auch im Kondominium, dem gemeinschaftlichen
Hoheitsgebiet von Luxemburg
und Deutschland. Zwecks Regelung
aller technischen, steuerlichen, rechtlichen
und finanziellen Aspekte, welche
während der Errichtung und der späteren
Erhaltung der neuen Brücke auftreten
werden, wurde ein Abkommen zwischen
dem Großherzogtum Luxemburg und
der Bundesrepublik Deutschland
geschlossen.
2.2 Aufgabenstellung
Im Vergleich zur vorhandenen Situation
musste nicht nur das Lichtraumprofil über
der B 419 vergrößert, sondern auch den
gewachsenen Ansprüchen der modernen
Schifffahrt Rechnung getragen werden:
Abriss des mittleren Flusspfeilers, der
die Fahrrinne zweiteilt; Vergrößerung
der lichten Höhe und Aufweitung der
Fahrrinnenbreite am luxemburgischen
Ufer für eine eventuelle zukünftige
Verdopplung der etwa 500 m stromaufwärts
gelegenen Schifffahrtsschleuse.
Die beidseitig der Mosel liegenden Radwegenetze
sollten ebenfalls über die neue
Brücke miteinander verbunden werden.
2.3 Formfindung
In einem Europa der Regionen verschwinden
allmählich die historischen Grenzen,
den politischen Abkommen müssen
aber Taten folgen. Das Abschaffen der
Grenzposten und die Einführung einer
gemeinsamen Währung haben viel dazu
beigetragen, dass in den Köpfen der
Menschen alte Grenzen visuell nicht
mehr wahrnehmbar sind. Der Neubau
der Moselbrücke versteht sich daher
auch als Beitrag des Zusammenwachsens
der Großregion: Sie soll ein markantes
Bindeglied zwischen zwei Staaten sein.
3 Entwurf der neuen Moselquerung
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Täglich wird die Brücke zudem von
Tausenden von Pendlern genutzt, die
in Luxemburg ihrer Erwerbstätigkeit
nachgehen. Die luxemburgische
Wirtschaft ist auf die Unterstützung
dieser Pendler aus der Großregion
angewiesen.
Die Brücke über die Mosel mündet relativ
zentral in die Stadt Grevenmacher. Das
Widerlager auf deutscher Seite befindet
sich außerhalb der Ortschaft Wellen.
Dies ist die erste Ebene, die Verbindungsebene.
Am Ufer der Mosel verlaufen auf
luxemburgischer Seite die Weinstraße
und auf deutscher Seite die B 419.
Zwischen Mosel und Weinstraße wird
zurzeit von der Stadt Grevenmacher
die Promenade in einer Grünzone neu
gestaltet. Der bereits erfolgte Neubau
der Anlegestelle für Moselschiffe unterstreicht
den hier erwünschten Charakter.
Dies ist die zweite Ebene, die rekreative
Ebene.
Es stand sofort fest, dass sich die neue
Brücke um diese zwei Ebenen herum
artikulieren und in ihrer Typologie
ins Gefüge der Stadt Grevenmacher
einpassen soll. Die Proportionen des
5 Uferpromenade auf luxemburgischer Seite
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
Tragwerks haben sich am menschlichen
Maßstab auszurichten, das heißt, die
Spaziergänger an der Promenade dürfen
nicht das Gefühl bekommen, von der
Brücke erdrückt zu werden. Letztlich soll
sie nicht in Konkurrenz treten zu dem
Kern der Stadt, sich in ihrer Struktur
also an den Gebäudehöhen orientieren.
Um den Ansprüchen der modernen
Schifffahrt Rechnung zu tragen, sollte
die Mosel darüber hinaus in einem
Schlag überquert werden.
4 Verbindung zur Stadt Grevenmacher
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
67

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
6 Anordnung des Mittelbogens
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
7 Hindernisfreie Sicht …
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
Aus diesen Randbedingungen entwickelte
sich die Idee einer Bogenbrücke
mit der Fahrbahn auf halber Höhe des
Bogens, wobei der Teil über der Fahrbahn
als Mittelbogen realisiert wird. Unterhalb
der Fahrbahnebene spaltet sich der
Bogen in zwei Standbeine auf, die sich
auf den Uferpfeilern abstützen. Diese
Bewegung wird in Richtung Vorlandbrücke
weitergeführt und somit eine
fließende Bewegung des Tragwerkes
erzielt: In seinem Rhythmus gleicht er
der Flugbahn eines flachen Steins, den
man in spitzem Winkel in der Hoffnung
ins Wasser wirft, er möge so oft wie
möglich von der Oberfläche abprallen
und einen weiteren Bogen beschreiben.
Das verleiht dem Tragwerk eine dynamische
und verspielte Gestalt.
Der Mittelbogen auf Höhe der »Verbindungsebene«
bietet dem Benutzer der
Brücke eine hindernisfreie Sicht auf die
Mosel und das Umland. Eine Anordnung
zweier seitlicher Bögen würde eher
das Gegenteil bewirken, nämlich die
Einschränkung des Blickfeldes.
Das neue Bauwerk, eine Gesamtlänge
von 213 m aufweisend, unterteilt sich in
das 113,80 m lange Hauptfeld über der
Mosel und zwei Vorlandabschnitte an
beiden Brückenenden. Der stählerne
Überbau mit einem Gesamtgewicht
von ca. 1.900 t erhält als Fahrbahn eine
68 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
orthotrope Platte, die im Bogenbereich
als Kragplatte im Zugband eingespannt
wird. Das Herzstück der Brücke ist jedoch
der Knotenpunkt zwischen dem Bogen
und der Aufspreizung der Standbeine,
hier müssen die großen Torsions- und
Zugkräfte des Bogens in die Unterstruktur
aufgenommen und eingeleitet werden.
Der Mittelbogen mit Zugband und die
Standbeine sind dazu als Hohlkasten
konzipiert, dessen Frontfläche leicht
geneigt wird. Die Gliederung der
orthotropen Platte und das primäre
Tragwerk sind von der Promenade aus
klar sichtbar und lassen somit den
Kräftefluss leicht erkennen.
8 Draufsicht
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
9 Längsansicht
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
Die Vorlandbrücken bestehen aus zwei
Hohlkästen mit integrierter orthotroper
Fahrbahn. Die Stahlbrücke des Flussfeldes
stützt sich auf Uferpfeiler aus Stahlbeton
ab, welche die volle Aufpralllast nach
DIN 1055 aufnehmen können. Die vorhandenen
Widerlager wurden in das
Projekt integriert und den neuen
Gegebenheiten angepasst. Um aber
die Materialität der Aufstützelemente
zu vereinheitlichen, werden sie mit
einer Vorsatzschale aus Stahlbeton
versehen.
10 Querschnitt im Mittelbogenbereich
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
11 Querschnitt der Vorlandbrücke
© Inca Ingénieurs Conseils Associés

12 Pfeiler aus Stahlbeton
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
3 Bauausführung
Um den Straßenverkehr während des
Baus so lange wie möglich aufrechtzuerhalten,
ist der Abriss der alten
Flussquerung erst vorgesehen, wenn
die neue Brücke auf provisorischen
Hilfsjochen bereits weitgehend fertiggestellt
ist und in ihre endgültige Position
verschoben werden kann. Die Dauer der
gesamten Arbeiten wird auf rund zwei
Jahre geschätzt. Damit die Schifffahrt
durch die Abrissmaßnahmen nicht
beeinträchtigt wird, ist ihre Durch-
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
13 Künftige Brücke zwischen Grevenmacher und Wellen
© Inca Ingénieurs Conseils Associés
führung während der jährlichen Moselschleusensperre
geplant. Mit einem
Beginn der Arbeiten wird kurzfristig
gerechnet.
Autoren:
Dipl.-Ing. Gilles Didier
Administration des Ponts et Chaussées
Division des Ouvrages d’art,
Luxemburg
Dipl.-Ing. Andrea De Cillia
Inca Ingénieurs Conseils Associés,
Luxemburg
Bauherren
Großherzogtum Luxemburg
Bundesrepublik Deutschland
Planung
Großherzogtum Luxemburg, Ministère du
Développement durable et des Infrastructures,
Administration des Ponts et Chaussées,
Division des Ouvrages d’art
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
69

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Ein Leuchtturmprojekt im Land Brandenburg
Solarer Lärmschutz am Berliner Ring
von Karl Kleinhanß
Planung, Bau und Erhaltung von
Lärmschutzwänden entlang den
Bundesfernstraßen sind Aufgabe
der Straßenbauverwaltung. Bei
limitierten Haushaltsmitteln liegt
es nahe, durch Einsatz von Photovoltaik
einen Teil der Kosten auf
Dritte, zum Beispiel die Betreiber
von Solaranlagen, zu verlagern. Um
den Investoren eine auskömmliche
Rendite zu bieten, können grundsätzlich
die dadurch bei den
Lärmschutzbauten eingesparten
Kosten in Anrechnung gebracht
werden. Aktiver Lärmschutz ist
also eine erwünschte und rentable
Nebenwirkung von Photovoltaikmodulen.
Da die Straßenbau-
verwaltung grundsätzlich nicht
selbst als Betreiber einer Solar-
anlage agieren kann und will,
besteht ihre Aufgabe in der Entwicklung
solcher Solarprojeke
von der Grundstückssicherung
über die Baurechtschaffung bis
zur Durchführung des Vergabeverfahrens
mit Bindung des Investors.
Mit dem solaren Lärmschutz wird
ein neues Marktsegment zur
Aktivierung der regenerativen
Energie Photovoltaik eröffnet.
70 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Solare Lärmschutzwand als Visualisierung
© Jens Lewerenz/DEGES GmbH
1 Politische Randbedingungen
Die Bundesregierung hat bereits im Jahr
2004 mit der Anhebung der Einspeisevergütung
für Solarstrom aus kombinierten
Lärmschutz- und Photovoltaiklösungen
auf das Niveau von solaren
Dachanlagen einen Anfangsimpuls
gegeben. Allerdings wurden bisher nur
vereinzelt lärmschutzgenutzte Solarkraftwerke
entlang Fernstraßen und
Eisenbahnlinien gebaut, so dass die
bisherige Gesamtleistung weit unter
dem schon vor zwölf Jahren durch die
Schweizer TNC Consulting AG ermittelten
Potential von ca. 400 MWp an deutschen
Autobahnen liegt: Der »Solarboom«
beschränkt sich bis heute im Wesentlichen
auf Dächer und Freianlagen. [1]
Inzwischen wurden die Rahmenbedingungen
verbessert, indem ein 110 m
breiten Streifen entlang Fernstraßen als
neue Förderkategorie im Erneuerbare-
Energien-Gesetz (EEG) aufgenommen
wurde. Damit können Kombinationen aus
solar genutzten Lärmschutzwänden und
Freiflächenanlagen gefördert werden.
Für eine bundesweite Umsetzung wird
demnächst ein vom Bundesverkehrsministerium
angekündigter Leitfaden
der Photovoltaik an Bundesfernstraßen
eine besondere, zukunftsweisende
Bedeutung haben.
2 Projekt »Photovoltaik
Plus Lärmschutz A 10«
Im Zuge der achtspurigen Erweiterung
der Bundesautobahn A 10 »Berliner
Ring« zwischen den Autobahndreiecken
Nuthetal und Potsdam soll das weltweit
größte Modellprojekt für Photovoltaikanlagen
im Fernstraßenbau mit einem
Stromenergievolumen von ca. 9 MWp
verwirklicht werden. Mit einstimmigem
Landtagsbeschluss vom November 2010
wurde die Landesregierung des Landes
Brandenburg beauftragt, »durch den
Einsatz von Photovoltaik den Lärmschutz
zu befördern und zu unterstützen«.

2 Standort des Pilotprojekts
© DEGES GmbH
Eine Projektgruppe unter Leitung des
Landesbetriebs Straßenwesen Brandenburg
und der Projektgesellschaft DEGES
Deutsche Einheit Fernstraßenplanungsund
-bau GmbH hat daraufhin ein detailliertes
Konzept erarbeitet, das mit Hilfe
von Solarmodulen nicht nur dem
gesetzlichen Anspruch der Bürger auf
Lärmschutz gerecht wird, sondern mit
den von einem Investor gebauten und
betriebenen Solaranlagen diesen sogar
verbessert. Das innovative, zur Erschließung
eines vielversprechenden neuen
Marktsegmentes für die Photovoltaikindustrie
geeignete Bauteil ist die
»solare Lärmschutzwand«. Sie besitzt eine
Doppelfunktion als aktiver Lärmschutz
und Stromerzeuger mit Hilfe von
schalldichten und stromerzeugenden
PV-Modulen. Durch die Installation
weiterer Solarmodule auf einem bestehenden
Erdwall bei Wildenbruch wird
eine insgesamt auskömmliche Rentabilität
für den Betreiber der Anlage
angestrebt.
3 Interessenbekundungsverfahren
Um die Chancen und Risiken des Projektkonzepts
abzuklären, hat die DEGES im
ersten Halbjahr 2011 eine europaweite
Marktsondierung durchgeführt. Mehr
als 30 Interessenten aus der Solar- und
Baubranche haben sich daran beteiligt,
darunter auch Investoren und Bauunternehmen.
Mit einer Reihe von ihnen
erfolgten unverbindliche Klärungsgespräche,
wobei sowohl technische
als auch wirtschaftliche Fragen erörtert
wurden. Im Ergebnis wurde die technische
Machbarkeit in Bau und Betrieb
uneingeschränkt bestätigt, so dass die
Planung durch den Projektträger weiter
vertieft und die Ausschreibung des
eigentlichen Vergabeverfahrens vorbereitet
werden konnte.
Inzwischen wurde mit einem detaillierten
Referenzentwurf das Projektkonzept
präzisiert und mit dem Bundesministerium
für Verkehr, Bau und
Stadtentwicklung abgestimmt. Die
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Kohlhauer-Br ckenbau-Symposium-02-2012_90x127
Freitag, 13. Januar 2012 15:47:27
Ausschreibung zur Investorengewinnung
wird nun im ersten Halbjahr 2012
beginnen, damit sich bereits 2013 die
ersten Komponenten der Photovoltaikanlage
erstellen und ans Netz bringen
lassen.
4 Ziel: Solare Lärmschutzwand
Im Fokus der Entwurfsplanung stand
die solare Lärmschutzwand, die mit
ca. 5 MWp mehr als 50 % des Stromertrages
liefern soll und wegen ihrer
Doppelfunktion als Lärmschutzmaßnahme
und Energielieferant den
strategischen Kern des Leuchtturmprojektes
bildet.
An den bis zu 10 m hohen Wandelementen
können ab einer durch
die Funktionalität der Schutzwand im
Verkehrsraum bedingten Höhe von 2 m
(Nordseite) bzw. 4 m (Südseite) über der
Fahrbahn Photovoltailkmodule eingebaut
werden, analog zu einer Glaswand
als Lärmschutz dienen. Allerdings müssen
dafür die gängigen Solarmodule bzw.
ihre Verbindungen noch weiterentwickelt
werden: eine echte Herausforderung,
aber auch eine echte Chance für die
Solarbranche.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
100
95
75
25
5
0
71

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
4 Optimierung der Wandgeometrie
© DEGES GmbH
3 Entwurfskriterien der solaren Lärmschutzwand
© DEGES GmbH
Perfektion in Stahl und Glas
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72 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Um die wirtschaftliche Nutzung der
Sonnenenergie zu optimieren, sollten
die Module zur Sonne hin geneigt
werden: Bei senkrechter Stellung liegt
der spezifische Stromertrag bei lediglich
ca. 70 %. Deshalb erscheint eine Schrägstellung
von 70° optimal, da so der Ertrag
auf 85 % steigt und die Lärmwirkung
nur wenig schlechter ist als bei einer
vertikalen Position.
Gelingt es der Solarbranche, Module
mit verbesserter Lärmschutzwirkung
zu entwickeln oder in hybride Wandelemente
zu integrieren, dürfte die
solare Lärmschutzwand vor allem bei
den in Ost-West-Richtung verlaufenden
Fernstraßen als Beispiel für intelligenten
und nachhaltigen Lärmschutz Zukunft
haben.
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5 Energieautarke Trasse: eine Vision?
Das Projektkonzept für die A10 geht
von einer solaren Betriebsdauer bis zu
30 Jahren aus. Für die Zeit danach sind
verschiedene Szenarien denkbar, abhängig
unter anderem von der Entwicklung
des Verkehrsaufkommens, der
Antriebsart und nicht zuletzt der Leistung
der solaren Module.
Schreitet die Entwicklung von Elektroantrieben
für Fahrzeuge weiter so voran,
wie es die Bundesregierung mit dem
Ziel von einer Million Elektrofahrzeugen
bereits im Jahre 2020 vorgibt, entsteht
ein originärer Strombedarf entlang
der Trasse. Es liegt also nahe, den vom
Verkehr selbst benötigten Strom auch
dort zu produzieren, wo er verbraucht
wird, und zwar möglichst regenerativ.
Bereits mit den heutigen Leistungswerten
von Elektrofahrzeugen und
Photovoltaikmodulen könnte die
geplante 9-MWp-Anlage an Sonnentagen
rund ein Viertel der auf 8 km
Streckenlänge verbrauchten Strommenge
»vor Ort« erzeugen. In 30 Jahren dürften
die Module doppelte Leistung liefern und
die Elektrofahrzeuge deutlich weniger
verbrauchen. Dann wäre dieser achtspurige
Abschnitt an Sonnentagen
bereits energieautark! Eine Vision, über
die es sich lohnt, weiter nachzudenken!
Autor:
Dr.-lng. Karl Kleinhanß
DEGES Deutsche Einheit
Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH,
Berlin
Literatur
[1] Vom solaren Lärmschutz zur energieautarken
Trasse; in: UmweltMagazin, Juni 2011.
entwickelt
und hergestellt
in Deutschland
Unbenannt-1 1 18.01.12 14:08

Anwendung des Funktionsbauvertrags als Pilotprojekt
Ausbau der A 6 zwischen Roth und Nürnberg-Süd
von Michael Fuchs
Die Bundesautobahn A 6 Heilbronn–Nürnberg
ist als Europastraße
E 50 auch Bestandteil des
transeuropäischen Verkehrsnetzes
und hat seit Öff nung der Grenzen
zu Tschechien eine herausragende
Bedeutung für den Verkehr von und
nach Osteuropa erlangt. Im Bedarfsplan
für die Bundesfernstraßen ist
der ca. 18 km lange sechsstreifi ge
Ausbau zwischen der Anschlussstelle
Schwabach-West und dem
Autobahnkreuz Nürnberg-Ost im
vordringlichen Bedarf enthalten.
Der Abschnitt zwischen Roth und
Nürnberg-Süd gehört mit einer
durchschnittlichen Verkehrsbelastung
von 75.000 Kfz/d, die
bis 2020 sogar auf 100.000 Kfz/d
anwachsen wird, zu den Autobahnen
in Bayern mit den häufi gsten
Staus. Zur Verbesserung der
auftretenden Überlastungen wurde
im Autobahnkreuz Nürnberg-Süd
eine direkte Verbindungsrampe
zwischen der A 6 und der A 73
rechtzeitig zur Fußballweltmeisterschaft
2006 fertiggestellt, zwischen
2007 und 2011 folgte dann der
sukzessive sechsstreifi ge Ausbau
der A 6 auf ca. 7 km Länge zwischen
der Anschlussstelle Roth und dem
Autobahnkreuz Nürnberg-Süd.
Um Erfahrungen mit Funktionsbauverträgen
beim Ausbau von
kürzeren Autobahnabschnitten
zu sammeln, wurde vom Freistaat
Bayern hier ein 5,60 km langes
Teilstück als PPP-Pilotprojekt
initiiert.
1 Übersichtsskizze
© Staatliches Bauamt Würzburg
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
1 Ablaufplanung
Die Bauablaufplanung von Autobahnabschnitten
ist eigentlich ein iterativer
Prozess sowohl in den einzelnen
Planungsphasen als auch zwischen
den einzelnen Fachsparten. Im Vorentwurf
für den Streckenabschnitt wird
die technische Planung durchgeführt
und die Kostenberechnung zusammengestellt.
Für die Ingenieurbauwerke
bedeutet dies, dass die Konstruktionsart
und mögliche Kostenansätze für
die Gestaltung berücksichtigt werden
müssen. Das trifft insbesondere für kurze
Brücken und Lärmschutzanlagen zu, da
für größere Brücken bzw. Ingenieurbauwerke
zusätzlich ein eigener Bauwerksentwurf
erforderlich ist. Im anschließenden
Planfeststellungsverfahren sind der
Flächenumgriff bzw. der Grunderwerb
darzustellen. Infolge der Ablaufplanung
(Streckenbau und Ingenieurbau) werden
unter Umständen weitere Flächen für
Baustraßen, Montageflächen und Behelfsbrücken
etc. benötigt. Daher ist der
Umgriff der Ablaufplanung bereits in
den Planfeststellungsunterlagen zu
berücksichtigen.
2 Ablauf beim Ausbau der A 6
© Staatliches Bauamt Würzburg
Neben der Gestaltung beeinflussen die
Anforderungen aus der Verkehrsführung
und eine zeitlich straffe Ablaufplanung
mit Randbedingungen zusätzlich die
Konstruktion von Ingenieurbauwerken.
Bei den Planungen für den sechsstreifigen
Ausbau der Bundesautobahn (BAB)
A 6 zwischen Roth und dem Autobahnkreuz
Nürnberg-Süd war eine Reihe
von Ingenieurbauwerken unter den
Gesichtspunkten eines streckenbezogenen
Gestaltungskonzeptes, Bauen
unter Verkehr und einer zügigen
Ablaufplanung zu berücksichtigen. Im
Funktionsbauvertrag enthalten sind
vier Unterführungsbauwerke und bis
zu 11 m hohe Lärmschutzanlagen mit
einer Gesamtlänge von ca. 2,70 km. Die
Vorarbeiten zum sechsstreifigen Ausbau,
die Main-Donau-Kanal-Brücke, die
Rednitzbrücke und ein Überführungsbauwerk
wurden außerhalb des Funktionsbauvertrages
im Rahmen eines
konventionellen Bauvertrages realisiert.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
73

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
2 Vorarbeiten
Im August 2007 begannen die Vorarbeiten
zwischen der Anschlussstelle Roth
und dem Autobahnkreuz Nürnberg-Süd,
wobei die in 2008 fertiggestellte Überführung
als Spatenstichbauwerk diente.
Während des Baus sollte der Verkehr
so wenig wie möglich beeinträchtigt
werden, weshalb für die Feld- und
Waldwegüberführung mit Stahlverbundfertigteilträgern
geplant und gebaut
wurde. Bei dieser Bauweise können die
Widerlager beidseits der Autobahn ohne
Beeinträchtigung des Verkehrs erstellt
werden. Anschließend werden die
Fertigteilträger des Überbaus mit Kränen
eingehoben, was eine lediglich halbstündige
Sperrung der Autobahn
bedingt: eine geeignete Bauweise
für den Ausbau hochbelasteter
Autobahnen unter Verkehr.
74 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Etwa zeitgleich mit dem Spatenstichbauwerk
und ebenfalls außerhalb des
Funktionsbauvertrages wurde als Vorwegmaßnahme
für eine 4+0-Verkehrsführung
der Standstreifen der nördlichen
Richtungsfahrbahn verbreitert und
verstärkt. Eine ausreichende Fahrbahnbreite
mit 12,50 m ist maßgebend für die
Verkehrssicherheit und Leistungsfähigkeit
bei einer solchen Verkehrsführung.
Die Bauabwicklungen der Main-Donau-
Kanal-Brücke und der Abschnitt des
Funktionsbauvertrages wurden hinsichtlich
einer 4+0-Verkehrsführung eng
aneinandergekoppelt. In 2009 erfolgte
der Ausbau der südlichen Richtungsfahrbahn
einschließlich der vier Unterführungen
und des südlichen Überbaus
der Main-Donau-Kanal-Brücke. In 2010
schloss sich die nördliche Richtungsfahrbahn
an, und noch in 2011 wurden
die Lärmschutzanlagen in Kornburg
errichtet. Die Verkehrsfreigabe war
am 19. September 2011, in 2012
werden lediglich noch Restarbeiten
vorgenommen.
3 4 Überführung aus Stahlverbundfertigteilträgern
© Staatliches Bauamt Würzburg
Bauherr
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Tragwerksplanung
SSF Ingenieure AG, München
Prüfstatik
Dr.-Ing. Anil Anwikar, Würzburg
Ausführung
Max Streicher GmbH & Co. KG, Deggendorf

5 6 Längs- und Querschnitt der neuen Main-Donau-Kanal-Brücke
© Staatliches Bauamt Würzburg
3 Main- Donau-Kanal-Brücke
Bedingt durch die Verbreiterung auf
sechs Streifen ist das vorhandene Bauwerk
über den Main-Donau-Kanal zu
schmal und muss daher ersetzt werden.
Die bestehende Dreifeld-Spannbetonbrücke
mit Hohlkastenquerschnitt
(Überbauhöhe: 2,10 m) und einer
Gesamtstützweite von 110,00 m wurde
vor dem Einbau der Kanalabdichtung
fertiggestellt. Die Forderung des
Wasser- und Schifffahrtsamts, wonach
zur Vermeidung von Beschädigungen
der Abdichtung keine neuen Pfeiler im
Kanalbett errichtet werden dürfen, führte
7 Abbruch des alten Spannbetonbauwerks
© Staatliches Bauamt Würzburg
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
dann schließlich zu einer Lösung als
Einfeldbrücke mit einer Stützweite
von 85,00 m. Zudem erforderten die
festgelegte Lage der Ausbaugradiente
der Autobahn und die lichte Höhe über
dem Kanal von 6,40 m einen schlanken
Überbau.
Eine weitere Randbedingung waren die
kurzen Sperrpausen des Main-Donau-
Kanals. Aufgrund dieser Kriterien wurde
eine Stahlbogenbrücke als »Langerscher
Balken« und damit eine Konstruktion
ausgewählt, die einen schlanken Überbau
von ca. 1,60 m ermöglicht. Die parabelförmig
gekrümmten Bögen mit einer
Stichhöhe von 12,50 m wurden als vertikal
freistehende Kastenquerschnitte
ausgeführt, wobei zur Aufnahme und
Einleitung der Kräfte aus einem eventuellen
Schiffsanprall an den untenliegenden
Stahlträgern mit Leichtbeton gefüllte
Schweißprofile angeschraubt wurden. Die
Fahrbahnplatte wurde als Stahlverbundkonstruktion
realisiert, auf dem nördlichen
Überbau befindet sich eine 5 m
hohe Lärmschutzwand. Der Stahlbau
erlaubte eine Werksfertigung in den
Wintermonaten, die Endmontage erfolgte
dann vor Ort. Die Gesamtkosten betrugen
12.800.000 €, fertiggestellt wurde die
Brücke Ende 2010.
Der Abbruch der alten Main-Donau-
Kanal-Brücke wurden in das Zeitfenster
der Revisionsarbeiten für den Kanal
gelegt (zehn Tage Sperrung). Nach der
Leichterung des Spannbetonüberbaus
wurde während der Sperrpause das
mittlere ca. 45 m lange Feld mit einer
Diamantseilsäge herausgeschnitten,
mittels Litzenheber auf schwimmende
Pontons herabgelassen und abtransportiert.
Die Randfelder konnten ohne
Sperrung des Kanals abgebrochen
werden. Im Vergleich dazu hätten
konventionelle Vorgehensweisen eine
vierwöchige Sperrung des Kanals
erfordert.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
75

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Die Stahlteile für die neue Kanalbrücke
wurden jeweils in den Wintermonaten
im Werk vorgefertigt. Die Endmontage
erfolgte jeweils zwischen April und Juli
auf einem 100 m x 30 m großen Baufeld,
für den Einschub war nur eine kurze
Sperrung des Schiffsverkehrs von 24 h
erforderlich.
76 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Bauherr
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Bauwerksentwurf
Schömig-Plan Ingenieurgesellschaft mbH, Kleinostheim
Tragwerksplanung
Meyer + Schubart Konstruktionsbüro GmbH, Wunstorf
KHP Zerna Planungsgesellschaft mbH, Leipzig
Prüfstatik
Prof. Dipl.-Ing. Rolf Sennewald, München
Ausführung
Echterhoff Bau GmbH, Dessau
Glass Ingenieurbau Leipzig GmbH
Stahlturm- und Apparatebau GmbH, Magdeburg
8 9 Neue Brücke im Bau und nach Fertigstellung
© Staatliches Bauamt Würzburg
4 Gestaltungskonzept
Besonders die Überführungen und
Lärmschutzanlagen werden von den
Verkehrsteilnehmern wahrgenommen.
Für den Autofahrer entsteht dadurch
ein Wiedererkennungseffekt, der ganze
Streckenabschnitte prägt. Eine abgestimmte
Gestaltung trägt hier zur
größeren Akzeptanz bei, weshalb
für den Ausbauabschnitt der A 6 ein
streckenbezogenes Gestaltungskonzept
für die Ingenieurbauwerke und die
Landschaftsplanung erarbeitet wurde.
10 11
12 Lärmschutzwand und Gabionenwall mit aufgesetzter Lärmschutzwand
© Staatliches Bauamt Würzburg

13 14 15 Gestaltung der Unterführungen auf Anliegerseite
© Staatliches Bauamt Würzburg
Die bis zu 11 m hohen Lärmschutzanlagen
waren dabei eine besondere
Herausforderung. Lärmschutzwälle
stellen im Hinblick auf die Gestaltung
und die Einbindung in das Landschaftsbild
zunächst die naheliegendste Lösung
dar. Sofern sich allerdings Zwänge in
Bezug auf Grunderwerb und/oder
bebaute Gebiete ergeben, werden
zunehmend technische Lösungen bis
hin zur reinen Lärmschutzwand erforderlich.
Im Ausbauabschnitt der A 6 wurden
gestaltete Lärmschutzwände und bei
größeren Höhen Gabionenwälle mit
aufgesetzten Lärmschutzwänden im
Rahmen des vereinbarten Konzepts
realisiert.
Ein markanter Bereich ist die Main-Donau-
Kanal-Brücke, insbesondere wegen ihrer
guten Sichtbarkeit von den Orten Greuth,
Katzwang und Penzendorf aus. Der
gewählte blaue Farbton in Verbindung
mit der Bogenkonstruktion ergibt eine
ansprechende Gestaltung, während
die 5 m hohe transparente Lärmschutzwand
auf dem Bauwerk eher unauffällig
erscheinen sollte.
Die vier Unterführungen im Abschnitt des
Funktionsbauvertrages, die neu errichtet
werden müssen, sind kurze Brücken mit
lichten Weiten

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
5 Funktionsbauvertrag
5.1 Umfang und Regelungen
Unter dem Begriff »Public Private
Partnership« (PPP) wird eine vertraglich
geregelte Zusammenarbeit zwischen
öffentlichen und privaten Auftragnehmern
über einen festgelegten
Zeitraum verstanden, der Funktionsbauvertrag
ist hier eine Sonderform
von PPP. Im vorliegenden Fall der A 6
ist der Auftragnehmer für den Bau und
die Erhaltung der Gewerke über einen
Zeitraum von 25 Jahren verantwortlich,
während der Betrieb weiterhin bei der
Straßenbauverwaltung verbleibt.
Leistungsumfang Zuständigkeit
Bau und Erhaltung:
- Oberbau, Erdbau, Entwässerung
- Brückenbau, Lärmschutz, Ausstattung Auftragnehmer
- Landschaftsbau
- bauliche Erhaltung für 25 Jahre
Betrieb: Betriebsdienst, Winterdienst Auftraggeber
16 Regelungen im Funktionsbauvertrag
© Staatliches Bauamt Würzburg
Teil A konventionell B1 funktional B2 funktional C funktional
kreuzende Straßen, Entwässerung, vier Brückenbauwerke bauliche Erhaltung
sonstige Ausstattung, Erdbau, (Unterführungen),
Rückbau bestehender Oberbau, Lärmschutzanlagen
BAB Markierung,
Schutz- und
Leiteinrichtungen,
Landschaftsbau
17 Teile des Bauvertrages
© Staatliches Bauamt Würzburg
18 Anforderungen nach BTV Funktion-ING-A6
© Staatliches Bauamt Würzburg
78 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Folgende Erwartungen sind an den
Funktionsbauvertrag geknüpft:
– Funktionale Leistungsbeschreibung
zur Förderung von Innovationen durch
den Auftragnehmer,
– Termin- und Kostensicherheit durch
einen umfassenden gewerkeübergreifenden
Funktionsbauvertrag,
– Qualitätsverbesserung durch die
Zusammenfassung von Bau und
Erhaltung,
– Optimierung der Wirtschaftlichkeit
durch Abstimmung der Bauweise mit
dem Erhaltungskonzept der einzelnen
Bieter im Rahmen der Angebote,
– Risikoverteilung durch optimale
Aufgabenverteilung mit dem Ziel
eines langfristig wirtschaftlichen und
nachhaltigen Bauens.
Zustandsnote
Schadensmerkmale
Standsicherheit Verkehrssicherheit Dauerhaftigkeit
Abnahme ≤ 1,90 0,00 0,00 ≤ 2,00
Erhaltungszeitraum ≤ 2,90 ≤ 2,00 ≤ 2,00 ≤ 3,00
Abnahme nach
Erhaltungszeitraum ≤ 2,40 ≤ 1,00 ≤ 1,00 ≤ 2,00
Der Bauvertrag für den sechsstreifigen
Ausbau der A 6 besteht aus vier Teilen:
– A: Konventionell mit Einheitspreisen
ausgeschriebene Bauleistungen;
– B1: Funktional mit einem Leistungsprogramm
ausgeschriebene Bauleistungen
der 5,60 km langen Strecke;
– B2: Funktional in einem Leistungsprogramm
ausgeschriebene Bauleistungen
des Ingenieurbaus, vier
Unterführungsbauwerke und 2,70 km
lange und bis zu 11 m hohe Lärmschutzanlagen
umfassend;
– C: Funktional in einem Leistungsprogramm
ausgeschriebene Leistungen
für die Erhaltung der Teile B 1
und B 2 über einen Zeitraum von
25 Jahren.
Den Verdingungsunterlagen der Teile B 1
und B 2 lag eine Referenzplanung mit
definierten Mindestbedingungen bei,
der Bieter konnte also wahlweise die
Referenzplanung übernehmen oder
Alternativen anbieten. Während des
Erhaltungszeitraums von 25 Jahren sind
mehrere Erhaltungsraten vereinbart,
die erste Rate wird nach neun Jahren
und alle anderen im Anschluss daran
nach jeweils drei Jahren fällig. Voraussetzung
für die Zahlungen ist, dass die
funktionalen Anforderungen erfüllt sind.
Für den Betriebs- und den Winterdienst
ist weiterhin die Autobahndirektion
Nordbayern zuständig. Die Auftragssumme
für den Funktionsbauvertrag
betrug ca. 65.000.000 €, unterteilt
in 51.500.000 € für den Bau und
13.500.000 € für die Erhaltung.
5.2 BTV Funktion-ING-A6
Während des Erhaltungszeitraumes
werden funktionale Anforderungen
an die Ingenieurbauwerke festgelegt,
deren Einhaltung vom Auftragnehmer in
regelmäßigen Abständen nachgewiesen
werden müssen. Für das vorliegende
Pilotprojekt des sechsstreifigen Ausbaus
der A 6 wurden die»Besonderen Technischen
Vertragsbedingungen und Richtlinien
für Funktionsbauverträge im
Ingenieurbau« (BTV Funktion-ING-A6)
erarbeitet. Sie behandeln die funktionalen
Anforderungen an die Erhaltung und
die bauwerksartspezifischen Funktionsanforderungen
an die Ingenieurbauwerke
während der Vertragslaufzeit. Mittlerweile
werden vom Bundesministerium
für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
die »Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen
und Richtlinien für Funktionsbauverträge
von Ingenieurbauten«
(ZTV Funktion-ING) erarbeitet.

Die Funktionseigenschaften der herzustellenden
sowie zu erhaltenden
Ingenieurbauwerke werden durch die
Zustandsnoten und die Schadensmerkmale
Standsicherheit, Verkehrssicherheit
und Dauerhaftigkeit nach der
RI-EBW-PRÜF beschrieben.
Die Zustandserfassung bei der Abnahme,
während des Erhaltungszeitraums und
bei der Abnahme nach dem Erhaltungszeitraum
erfolgt im Rahmen der nach der
DIN 1076 durchzuführenden Bauwerksprüfungen
(Hauptprüfungen, einfache
Prüfungen etc.).
Bauherr
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Auftragnehmer
Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co. KG, Neumarkt
Tragwerksplanung
Schuhmann + Vitak, Ingenieurbüro für Bauwesen mbH
& Co. KG, Großweil
Prüfstatik
Dr.-Ing. Heinrich Schroeter, Weiden
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
6 Resümee und Ausblick
Eine zeitnahe und abgestimmte Bauablaufplanung
ermöglicht die Berücksichtigung
des erforderlichen Flächenumgriffs
in den Grunderwerbsplänen von
baurechtlichen Genehmigungsverfahren.
Insbesondere bei den Ingenieurbauwerken
können durch ausgewählte
Bauverfahren straffe Realisierungszeiten
erzielt werden. Ein ausreichender Vorlauf
zwischen der Auftragsvergabe und
dem Baubeginn gewährleistet bei den
Ingenieurbauwerken eine ausgereifte
Ausführungsplanung, die wiederum als
Grundlage für eine gute Bauabwicklung
dient.
Inwieweit die Erwartungen an den
Funktionsbauvertrag im Hinblick auf die
Ingenieurbauwerke erfüllt werden, wird
sich letztendlich während des Erhaltungszeitraums
zeigen. Insgesamt betrachtet,
erfolgte eine termingerechte Bauabwicklung.
Bedingt durch den Erhaltungszeitraum
von 25 Jahren und die Ab-
Echterhoff Bau-Gruppe
Westerkappeln · Osnabrück · Dessau · Hamburg · Berlin · Poznań (Polen)
Brücke über den Main-Donau-Kanal, BAB A6 Heibronn-Nürnberg
Leistungsbereiche der Gruppe
� Ingenieurtief-, Brücken- und Turmbau
� Kanal- und Rohrleitungsbau
� Spezialtiefbau, Rohrvortrieb und Stollenbau
� Industriebau und schlüsselfertiges Bauen
� Stahlbau und Reparatur von Baumaschinen
� Projektentwicklung
Güteschutz
B II Baustellen
Gruppe:
AK1, S21.01, S30.04,
VOD, VMD, VP
Zulassung
W1
nahmekriterien der BTV Funktion-ING-A6
wurde seitens des Auftragnehmers auf
eine gute Qualität der Bauleistungen
geachtet, wobei durch die Referenzplanung
sowohl das Gestaltungskonzept
als auch die technische Konzeption der
Brückenbauwerke festgelegt wurden.
Unter diesen Randbedingungen scheint
eine Angebotsfrist von zehn Wochen
realistisch. Allerdings wurde durch das
vorgegebene Gestaltungskonzept das
Innovationspotential eingeengt. Ein
Verzicht auf Referenzplanungen dürfte
die Bieter zu alternativen Bauweisen
ermuntern, allerdings wären hierfür
auch ausreichende Angebotsfristen
anzusetzen.
Autor:
Baudirektor Dr.-Ing. Michael Fuchs
Staatliches Bauamt Würzburg
Herstellerqualifi kation Klasse E,
Richtlinie 8 04
DIN 18800-7:2008-11
Zertifi ziert durch den
Verein für die Präqualifi kation von
Bauunternehmen e. V.
150 JAHRE
Vorschub auf Vormontagefl äche
Hauptverwaltung
Industriestraße 9
49492 Westerkappeln
Telefon 0 54 56 / 81-0
Telefax 0 54 56 / 81-27
E-Mail info@echterhoff.de
www.echterhoff.de
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
79

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Entwurf, Berechung und Ausführungsplanung
Überflieger am Autobahnkreuz Neufahrn
von Peter Radl
Der »Überflieger« am Autobahnkreuz
Neufahrn nördlich von
München ist das Hauptbauwerk
einer Direktrampe, welches in
einem Schwung die beiden
Bundesautobahnen A 9 und A 92
überspannt. Anstelle der bei den
komplexen betrieblichen Randbedingungen
üblichen Taktschiebe-
bzw. Stahlverbundbauweisen mit
Spannbeton- bzw. Stahlhohlkästen
wurde der Überbau in Spannbetonbauweise
auf Lehrgerüst erstellt.
Die Maßnahme konnte im Rahmen
des damaligen Konjunkturpakets II
in sehr kurzer Planungs- und Bauzeit
mit relativ geringen Herstellungskosten
realisiert werden. Der Ent-
wurf und die Vorbereitung der
Vergabe sowie die Statik und die
Ausführungsplanung wurden dabei
in einem Paket im Auftrag des
Bauherrn erbracht.
2 Luftbild zum Zeitpunkt der fertiggestellten Brücken
© Autobahndirektion Südbayern
80 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Übersicht der Gesamtbaumaßnahme
© Autobahndirektion Südbayern
1 Gesamtbaumaßnahme
Das Autobahnkreuz Neufahrn verknüpft
die Bundesautobahn (BAB) A 9 Nürnberg–München
mit der A 92 München–
Deggendorf nördlich von München.
Aufgrund der prognostizierten steigenden
Verkehrszahlen unter anderem vom
Flughafen München in Richtung Landeshauptstadt
um ca. 52 % bis zum Jahr
2020 wurde für diese Verkehrsbeziehung
eine Direktrampe von der A 92 auf die
A 9 erforderlich. Die Leistungsfähigkeit
der übrigen Fahrbeziehungen wurde
durch eine Anpassung und zum Teil
Verlegung von Rampenfahrbahnen
ebenfalls erhöht.
3 Brückenzug der Direktrampe
© Florian Schreiber/SSF Ingenieure AG
2 Bauwerkskonzept
Die Direktrampe quert in einer großzügigen
Linkskurve die neue Verbindungsrampe
der Anschlussstelle (AS) Eching
Ost, die BAB A 9, die BAB A 92 und die
Tangentenrampe des Anschlussknotens.
Die Autobahndirektion Südbayern entschied
sich unter anderem aus Gründen
des Unterhalts für eine Abfolge von drei
Einzelbauwerken (Gesamtlänge: 332 m)
mit dazwischengeschalteten bis zu 7,50 m
hohen Böschungsdämmen anstelle eines
über insgesamt 564 m durchlaufenden
Bauwerks.

4 Schematischer Grundriss mit Anordnung der Unterbauten
© Autobahndirektion Südbayern
Im Bereich des 214 m langen zentralen
Überwerfungsbauwerkes, welches mit
vier Feldern die jeweiligen Fahrbahnen
und Verteilerfahrbahnen der beiden
Autobahnen überspannt, beträgt der
Achsradius der Direktrampe konstant
250 m, der Halbmesser der Kuppenausrundung
im gesamten Bauwerksbereich
7.000 m. Der Hochpunkt der Gradiente
liegt bei der letzten Pfeilerachse. Die
anschließenden Längsneigungen betragen
Richtung München 0,70 % und,
von Deggendorf kommend, 4,90 %.
Der 17,50 m breite Überbau hat eine
konstante Querneigung von 6,50 %.
Bei den vorliegenden Randbedingungen
bieten sich im Hinblick auf den starken
Betrieb beider Autobahnen zunächst
Taktschiebeverfahren an. Die schiefwinkelige
Lage der Pfeilerachsen
innerhalb der Mittelstreifen spricht
jedoch gegen diese Bauweise, da bei
einer Anordnung von Stützen unter
den Überbaustegen mit erheblichen
Zwängungsspannungen in allen
Trägerbereichen zu rechnen ist und
bei einer punktuellen Unterstützung
die Lasten des Überbaus in der Mitte
des Hohlkastens abzutragen wären.
Bei der Wahl von Stahlverbundkästen,
welche abschnittsweise eingehoben
werden, sind für das Verschweißen
der Träger in den Mittelstreifen Inselbaustellen
einzurichten, die allerdings
den BAB-Betrieb einschränken. Es wurde
daher ebenfalls die Möglichkeit der
Herstellung eines möglichst schlanken
und herkömmlichen Überbaus in Spannbetonbauweise
auf Lehrgerüst in Betracht
gezogen, der betrieblich kaum Nachteile
gegenüber der aufwendigeren Verbundlösung
aufweist.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Gewählt wurde ein zweistegiger Plattenbalken
mit nur 2,40 m Bauhöhe, was
einer maximalen Überbauschlankheit
von L/H = 25 entspricht. In den Feldern
der im Autobahnkreuz obenliegenden
A 9 wurde eine Herstellung in überhöhter
Lage mit anschließendem Absenken des
5 Regelquerschnitt
© SSF Ingenieure AG
6 Herstellung des zweiten Bauabschnitts
© Florian Schreiber/SSF Ingenieure AG
Überbaus geplant. Im Bereich der unterführten
BAB A 92 war für das Lehrgerüst
ausreichend Platz vorhanden, die maximalen
Lehrgerüstspannweiten zwischen
den einzelnen Fahrbahnen betrugen
ca. 20 m. Bei den vorliegenden Querschnitten
erlaubten diese Spannweiten
noch den Einsatz von Stahlprofilträgern,
die wesentlich steifer und stabiler sind
als Gitterträger und daher eine rasche
Montage und Demontage innerhalb
relativ kurzer nächtlicher Sperrzeiten
der betroffenen Fahrbahnen ermöglichen.
Recherchen ergaben, dass das
nächtliche Verkehrsaufkommen zwischen
22 und 6 Uhr innerhalb des Knotenpunktes
auf beiden Autobahnen eher
gering ist. Für die Aus- bzw. Umleitung
der jeweils von den Schalungs- und
Lehrgerüstarbeiten betroffenen Fahrbeziehungen
konnten daher nennenswerte
Störungen ausgeschlossen
werden.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
81

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
7 Bauwerksansicht
© SSF Ingenieure AG
Die betrieblichen Einschränkungen des
stark befahrenen Autobahnknotens
wurden als vergleichsweise gering, die
Herstellung trotz der Randbedingungen
aber als gut steuerbar eingestuft, was
den Ausschlag für die Wahl dieser schnellen
und bewährten Bauweise gab. Im
Zusammenspiel mit den beiden kürzeren
Nachbarbauwerken, die ebenfalls als
wirtschaftliche zweistegige Plattenbalken
ausgeführt wurden, ließ sich
eine gestalterische Einheit erzielen.
3 Bauwerksgestaltung
Die gewählte 2,40 m hohe Spannbetonkonstruktion
wird zu einem erheblichen
Teil von einem Gesimsband verblendet.
Die leicht geneigte, 0,90 m hohe und
in der Ansicht helle Kappe steht im
harmonischen Verhältnis zu den im
Schatten liegenden Trägerstegen, was
die Schlankheit des Bauwerks unterstreicht.
Die Entwässerungsleitungen
werden verborgen hinter dem Kappenband
geführt.
8 Herstellung des Überbaus
© SSF Ingenieure AG
82 BRÜCKENBAU | 1/2 . 82
2012
In den Pfeilerachsen wurden zur Unterstützung
der beiden Stege schlanke
achteckige Einzelstützen gewählt, um die
Sicht innerhalb des Autobahnknotens
möglichst wenig zu verbauen. Die Widerlagerwände
wurden jeweils parallel zu
den angrenzenden Fahrbahnen ausgerichtet,
was die Stützweiten des Überbaus
und ihre Ansichtsflächen innerhalb der
begrünten Böschungen minimierte. Die
dabei stark voneinander abweichenden
Stützweiten der einzelnen Längsträger
konnten statisch beherrscht werden.
Das Widerlager in Achse 50 wurde in die
Böschung hochgesetzt, damit es in Höhe
und Geometrie annähernd dem anderen
Widerlager entspricht.
4 Bauwerksentwurf
4.1 Gründung
Die Gründung erfolgt auf bis zu 23 m
langen Großbohrpfählen mit d = 120 cm
in den quartären Kiesschichten. Trotz des
anstehenden Grundwassers in einer Höhe
bis 1 m unter der Fahrbahn der A 92
ließen sich mit der gewählten Bauweise
aufwendige Wasserhaltungsmaßnahmen
vermeiden.
4.2 Unterbauten
Die massiven Widerlager sind für die
Wartung der aufwendigen Übergangskonstruktionen
begehbar ausgeführt.
In den Pfeilerachsen kommen Paare
schlanker achteckiger Einzelstützen,
die über Pfahlkopfplatten in die Pfähle
einspannen, zur Ausführung.

9 Lehrgerüstjoche mit schweren Leiteinrichtungen
© SSF Ingenieure AG
4.3 Überbau, Lager,
Übergangskonstruktion
Der Überbau ist als zweistegiger Spannbetonplattenbalken
längs mit Spanngliedern
in Verbund vorgespannt und
quer schlaff bewehrt. Die Lagerung
erfolgt in allen Achsen auf Kalottenlagern,
das Lagerschema sieht hier
Querfesthaltungen an den Widerlagerachsen
und dem Stützenpaar in Achse 30
vor. Die Längsfesthaltung befindet sich
ebenfalls in Achse 30, wobei hier beide
Lager längsfest ausgebildet werden. In
allen Lagerachsen sind zudem Querträger
vorhanden. Am Übergang zu beiden
Widerlagern werden Fahrbahnübergangskonstruktionen
mit vier Dichtprofilen mit
einem maximalen Gesamtdehnweg von
237 mm erforderlich.
Stützweiten in BW-Achse im Bogen 53,00 + 59,91 + 46,50 + 55,00 m = 214,41 m
Kleinste lichte Höhe 4,88 m
Kreuzungswinkel 50,8 gon (A 9) / 59,4 gon (A 92)
Breite zwischen den Geländern 17,00 m
Brückenfläche 3.644 m²
Konstruktionshöhe 2,40 m
10 Hauptabmessungen
© SSF Ingenieure AG
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
4.4 Bauablauf
Für die Errichtung der Stützen in den
Achsen 20 und 40 und die Anordnung
einiger Lehrgerüststützen waren
bauzeitliche Verkehrsführungen mit
Verbauten und schweren Leiteinrichtungen
zum Schutz der Arbeiten und
des Traggerüstes innerhalb der Mittelund
Trennstreifen der Autobahnen
erforderlich. Die Machbarkeit und die
Bauausführung unter den beengten
Platzverhältnissen im Bereich der
bestehenden Trennstreifen der Autobahn
mussten bereits im Entwurf bis ins Detail
belegt werden, die daraus resultierenden
Anforderungen an die Baubehelfe
wurden in den Ausschreibungsunterlagen
genau definiert.
Der Überbau wurde in zwei Abschnitten
auf einem Traggerüst hergestellt: Im
ersten wurden die beiden Überbaufelder
zwischen den Achsen 10 und 30 in
überhöhter Lage betoniert und vorgespannt
und nach dem Ausschalen in die
endgültige Lage abgesenkt, um die lichte
Durchfahrtshöhe jederzeit gewährleisten
zu können. Im zweiten Bauabschnitt
wurden nach dem Umsetzen des Traggerüsts
die beiden Überbaufelder
zwischen Achse 30 und Achse 50 in
endgültiger Lage betoniert.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
83

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
11 Fertiggestelltes Bauwerk, Blick Richtung München
© Florian Schreiber/SSF Ingenieure AG
5 Statische Berechnung
5.1 Unterbauten
Die Unterbauten wurden an separaten
statischen Modellen berechnet, die
kastenförmigen Widerlager mit finiten
Elementen abgebildet. Die Bohrpfähle
waren im System als elastisch gebettete
Stäbe enthalten.
Die bis zu 13,08 m hohen und 2,30 m
dicken Stützen wurden zusammen mit
den Pfahlkopfplatten und den im Erdreich
gebetteten Pfählen als Stabsysteme
berechnet. Die Verteilung der Brems- und
Anfahrlasten erfolgte dabei entsprechend
dem Verhältnis der Horizontalsteifigkeiten
der mitwirkenden Unterbauachsen
unter Berücksichtigung der maximalen
Verformungswiderstände der Kalottenlager.
Trotz des Festpunktes in Achse 30
ergaben sich an dieser Auflagerachse nur
noch 20 % der Brems- und Anfahrlasten.
Aufgrund der Schlankheit der Stützen
wurde neben der Regelbemessung auch
ein Nachweis nach Theorie II. Ordnung im
Grenzzustand der Tragfähigkeit geführt,
der jedoch keine Erhöhungen der
Bewehrungsmengen ergab.
5.2 Überbau
Die statische Berechnung erfolgte an
einem räumlichen Trägerrostsystem.
Die beiden Längsträger wurden hier als
Stäbe mit ihrem Plattenbalkenquerschnitt
mit variablen Plattenbreiten angenommen.
Die Torsionssteifigkeit der vorgespannten
Längsträger wurde nach
DIN-Fachbericht 102 mit 80 % des
theoretischen Werts festgelegt.
Die Fahrbahnplatte wurde aufgrund
der Brückenschiefe und der Krümmung
84 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
im Grundriss mit ebenen finiten Elementen
mit orthotroper Tragwirkung
abgebildet und dabei nur der Querrichtung
der Platte eine Steifigkeit
zugeordnet. Die Querträger an den
Auflagern wurden als zusätzliche
Biegestäbe mit einer auf 50 % des theoretischen
Werts reduzierten Torsionssteifigkeit
eingeführt. Mit Hilfe dieser
Modellbildung ließ sich die kontinuierliche
Tragwirkung der Fahrbahnplatte
im Vergleich zu herkömmlichen Trägerrosten
mit ideellen Querträgern wesentlich
besser ermitteln: Aus der Orthotropie
resultierend, sind die Berechnungsergebnisse
eindeutig in Stabschnittgrößen
für die Längsrichtung und
Plattenschnittgrößen für die Querrichtung
getrennt. Das gemischte System
aus Stäben und finiten Elementen führte
zu einer realistischeren Modellabbildung,
ohne auf die Vorteile einer klassischen
Trägerrostberechnung verzichten zu
müssen.
Die Vorspannung der beiden Längsträger
weicht aufgrund der stark unterschiedlichen
Stützweiten mit Differenzen
bis zu 10 m bei den einzelnen Trägerabschnitten
völlig voneinander ab. Die
aus der Vorspannung dieses Systems
folgenden hohen Zwangsbeanspruchungen
mussten zusätzlich berücksichtigt
werden. Aufgrund der gewählten zwei
Bauabschnitte wurde auch ein zusätzliches
Zwischensystem im Bauzustand
nachgewiesen: ein Zweifeldträger mit
Kragarm. Maßgebend für die Vorspannung
war jedoch der Dekompressionsnachweis
im Endzustand.
Die konstruktive Umsetzung in den
Spann- und Bewehrungsplänen für den
Überbau war wegen der komplexen
Bauwerksgeometrie und der hohen
Bewehrungsgrade sehr anspruchsvoll.
Das heißt, es mussten bis zu drei Lagen
Spannbewehrung und aufgrund der
hohen Torsionsbeanspruchung zusätzlich
ein relativ hohes Maß an schlaffer
Bewehrung im Querschnitt untergebracht
werden. Der Anteil der schlaffen
Bewehrung beträgt 137 kg/m³, jener
der Spannbewehrung 54 kg/m³.
6 Ausführungsplanung in 3-D
Die Schalpläne wurden in 3-D erstellt,
wobei alle Bauteile in einem räumlichen
Modell exakt abgebildet wurden.
Zusätzlich wurde vom Urgelände ein
3-D-Laserscanning des gesamten Umfeldes
durchgeführt. Auf dieser Basis
wurde mit dem Programmsystem NX ein
3-D-Modell des Bauwerks aufgebaut und
daraus alle Ausführungspläne abgeleitet.
Der etwas höhere Arbeitsaufwand zur
Erarbeitung eines solchen Modells wird
dabei durch mehrere Effekte aufgewogen:
Als Nebenprodukt stehen sofort
alle geometrischen Bauteil- und Erdbaumassen
zur Verfügung, und am
räumlichen System werden geometrische
Probleme sofort erkannt, die
konstruktive Detaillierung erleichtert.

Mit geringem Aufwand können beispielsweise
Durchdringungsprobleme mit
vorhandenen Baukörpern und Detailausbildungen
speziell im Bereich der
Unterbauten geklärt werden.
7 Zusammenfassung
Die gewählte, über dem Autobahnbetrieb
eher ungewöhnliche Ortbetonbauweise
auf Lehrgerüst hat sich für den Überflieger
in Neufahrn bestens bewährt.
Die Umsetzung der Planungs- und Bauaufgabe
erfolgte innerhalb kürzester Zeit,
die durch das Konjunkturpaket II zur
Verfügung stehenden Mittel konnten
effektiv eingesetzt werden. Eine konsequente
und reibungslose Realisierung
der in der Ausschreibung vorgegebenen
Randbedingungen ließ sich durch die
kontinuierlich beauftragte Planung aus
SSF_BRCK_L_2012_0036XX 2012.01.20 9:39 Uhr Seite 1
einer Hand erzielen. Das Hauptbauwerk
wurde in der Zeitspanne von Februar
2010 bis Juli 2011 errichtet. Die geringe
Bauzeit und die Herstellungskosten
des Bauwerks von rund 5.500.000 €,
entsprechend 1.500 €/m², belegen die
Wirtschaftlichkeit des gewählten
Entwurfs.
Autor:
Dipl.-Ing. Peter Radl
SSF-Ingenieure AG,
München
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Anmerkung
Bei dem vorliegenden Beitrag handelt es sich um die
überarbeitete Fassung der Veröffentlichung »Überflieger
am AK Neufahrn« in: Bauingenieur, Band 87, 2012,
Heft 2.
Funktion und Effizienz in einer Form
Verbesserung der Sicherheit und Leichtigkeit des laufenden Verkehrs
BAB A9/A92, AK Neufahrn, BW 13/02s Direktrampe
www.ssf-ing.de
Bauherr
Bundesrepublik Deutschland
Bundesministerium für Verkehr,
Bau und Stadtentwicklung, Bonn
Auftragsverwaltung
Freistaat Bayern
Oberste Baubehörde im
Bayerischen Staatsministerium des Innern, München
Baubehörde
Autobahndirektion Südbayern, München
Bauüberwachung
Autobahndirektion Südbayern, Dienststelle München,
Maisach
Gesamtplanung
SSF Ingenieure AG, München
Prüfingenieur
Prof. Dr.-Ing. Richard Rojek, Augsburg
Bauausführung
Hentschke Bau GmbH, Bautzen
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
85

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Anlass und Besonderheiten bei der Ausführung
Querverschub der Mainbrücke Randersacker
von Sven Kimmeskamp
Die Mainbrücke Randersacker
bei Würzburg überführt die
Bundesautobahn A 3 mit einem
Verkehrsaufkommen von über
85.000 Kfz/d. Da im ehemaligen
Bestandsbauwerk, erstellt in den
Jahren 1961–1963, der heute als
spannungsrissgefährdet bekannte
Sigma-Spannstahl zur Ausführung
kam und der Überbau zudem
nur ein unzureichendes Bruch-
vorankündigungsverhalten aufwies,
begann ab 2007 im Vorgriff auf den
sechsspurigen Ausbau der A 3 der
Ersatzneubau, wobei Trasse und
Gradiente im Bereich der Brücke
nahezu unverändert blieben.
Zur Aufrechterhaltung des Verkehrs
musste der erste Überbau in
seitlicher Behelfslage neben der
alten Brücke errichtet werden.
Nach Umlegung des Verkehrs auf
diesen ersten Überbau konnte das
Bestandsbauwerk abgebrochen
und danach die endgültigen
Unterbauten sowie der zweite
Überbau realisiert werden. Nach
nochmaliger Verkehrsumlegung,
nun auf den zweiten Überbau,
und Fertigstellung der Verbindung
von Behelfs- und endgültigen
Unterbauten durch Verschubwände
erfolgte dann Anfang 2011 der
Querverschub des nördlichen
Überbaus von der Behelfs- in
seine endgültige Lage.
2 Überbaulage vor dem Querverschub
© SRP Schneider & Partner
86 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Überbauten kurz vor dem Querverschub
© Dywidag Bau GmbH
1 Neues Brückenbauwerk
Die für beide Richtungsfahrbahnen
getrennten Überbauten weisen eine
Länge von 540 m auf und sind in sieben
Felder unterteilt. Die maximale Stützweite
beträgt 140 m und überspannt
den Main. Ausgebildet sind die Spannbetonhohlkastenquerschnitte
in Mischbauweise
und mit quer vorgespannter
Fahrbahnplatte, ihre Breiten betragen je
Überbau ca. 20 m und nehmen jeweils
drei Fahrspuren und eine Notspur auf.
Sie haben im Scheitel der Mainöffnung
und im Vorlandbereich eine Höhe von
4 m, die über den Strompfeilern parabelförmig
auf 7,50 m anwächst. Die Herstellung
der Überbauten erfolgte über
dem Main in Freivorbau- und im
Vorlandbereich in konventioneller
Traggerüstbauweise.
Die im Grundriss gekrümmten Überbauten
erhielten, dem Querverschub
geschuldet, parallel ausgerichtete Unterbauten,
auch die Fahrbahnübergangskonstruktionen
und Überbauenden
wurden parallel zur Verschubrichtung
angeordnet. Gelagert sind die Überbauten
auf allseits beweglichen bzw.
querfesten Kalottenlagern, der Längsfestpunkt
befindet sich in Achse 400
und damit etwa in Brückenmitte. Alle
Unterbauten sind auf Großbohrpfählen
gegründet.

3 Regelquerschnitt
© SRP Schneider & Partner
2 Situation vor dem Verschub
Bedingt durch die beschriebenen Bauund
Verkehrsphasen lag der nördliche
Überbau bereits vor dem Querverschub
für eine Dauer von etwa zwei Jahren
unter Verkehr und ruhte somit auf seinen
endgültigen Lagern, Abdichtung und
Fahrbahnbelag waren ebenfalls schon
aufgebracht worden. Aus diesem
Umstand resultierte die Forderung,
den Spannbetonüberbau während des
Querverschubs überdrückt zu lassen
und keine Zugspannungen zu erzeugen:
Die unterschiedlichen Verformungen
benachbarter Auflagerachsen in Brückenquerrichtung
waren daher auf 10 mm
zu begrenzen. Die Fahrbahnübergangskonstruktionen
waren in Überbau und
Behelfswiderlagern vorhanden, das
Gesamtgewicht der zu verschiebenden
Konstruktion betrug ca. 32.500 t bei
einer Verschubstrecke von exakt
19,635 m.
3 Gleitebene und Lagerung
Statt eines aufwendigen Aus- und
Wiedereinbaus der Lager wurde der
Verschub mit den Lagern durchgeführt
und die Verschub- bzw. Gleitebenen
unter den Lagern angeordnet. Für die
Aufnahme und Übertragung der
Reibungskräfte wurden die querbeweglichen
Lager mit Arretierungen
versehen, die für den Querverschub
aktiviert wurden und die es gestatteten,
sie temporär in querfeste Lager umzufunktionieren.
Entsprechend erhielten die
Lager mit Längsbeweglichkeit Knaggen
an Ober- und Unterteil, um sie durch das
Einlegen von Futterplatten zwischen den
Knaggen in beliebiger Stellung längsfest
arretieren zu können.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Die Gleitebenen zwischen Überbau
und festen Unterbauten wurden aus
poliertem Edelstahl und gefetteten
PTFE-Platten gebildet, wobei ihr Einbau
durch das achsweise Anheben der Spannbetonquerschnitte
erfolgte: Mit dem
Lösen des Festpunktes beim Anheben
von Achse 400 wurde der Überbau in
eine schwimmende Lagerung überführt.
Als Ersatz wurden an seinen Enden
Führungskonstruktionen angeordnet,
die auch während des Verschubes des
Überbaus eine Lagekorrektur in Längsrichtung
erlaubten.
4 Technologie und Vermessung
Für die Durchführung des Querverschubs
mussten die erforderlichen Zugkräfte
auf eine begrenzte und beherrschbare
und damit möglichst geringe Anzahl von
Elementen verteilt werden. Andererseits
war aber auch ein synchroner Verschubvorgang
über die Brückenlänge zu
erzielen, was eine relativ gleichmäßige
Verteilung von Zugelementen über die
Brückenlänge bedeutete.
So fiel die Wahl auf die Verwendung
von insgesamt acht Litzenhebern mit
Anordnung in den Achsen 100, 300, 400,
600 und 800. Für eine symmetrische
Belastung der Pfeiler wurden an den
besagten Pfeilerachsen je zwei Litzenheber
untergebracht, in den Achsen 200,
500 und 700 lief der Überbau passiv
mit, während an den Widerlagerachsen
100 und 800 je ein Litzenheber installiert
wurde. Nach den aus der statischen
Berechnung zu erwartenden Zugkräften
kamen in den Achsen 300 und 400 je
zwei Litzenheber mit einer Kapazität von
300 t zur Ausführung, alle übrigen hatten
eine Kapazität von 200 t.
4 Lager mit temporärer Längsfesthaltung
© Dywidag Bau GmbH
5 Vorbereitete Verschubbahn mit Längsführung
© Dywidag Bau GmbH
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
87

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
6 Detailausbildung am Pfeiler
© SRP Schneider & Partner
Die Synchronität von Verschubgeschwindigkeit
und zurückgelegter Strecke unter
den einzelnen Achsen zur Vermeidung
von Verformungen im Überbau und von
unzulässigen Zugspannungen infolge
Querbiegung wurden durch elektronische
Kopplung und Steuerung der Litzenheber
sichergestellt. Alle Litzenheber besaßen
eine eigene elektronische Steuerung
und waren mit einem zentralen Steuercomputer
verbunden. Die Litzenheber
konnten dadurch gemeinsam, in
beliebigen Gruppen oder auch einzeln
angesteuert, dabei von jedem einzelnen
von ihnen Informationen wie Weg und
Kraft empfangen werden.
Die ausgegebenen Messwerte bezogen
sich jedoch auf den Durchzug am
Litzenheber und nicht auf den Weg des
Überbaus. Die Differenzen, verursacht
durch die Litzendehnung zwischen
Heber und Überbau, ließen sich durch
ihre Vollbelegung mit 19 bzw. 31 Litzen
reduzieren, so dass die Ausnutzung der
Litzen bei nur ca. 50 % gegenüber der
zulässigen Spannstahlspannung lag.
Zur Einhaltung der zulässigen Toleranzen
war daher eine zusätzliche externe
Wegkontrolle während des Verschubes
zu installieren, die selbst die Achsen
10 Litzenheber und Verankerung
© Dywidag Bau GmbH
88 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
7 Verschubbahn
© Dywidag Bau GmbH
8 9 Litzenverankerung an Überbau und Pfeiler
© SRP Schneider & Partner/© Dywidag Bau GmbH
ohne Litzenheber umfasste. Acht
Rundprismen am Überbau im Bereich
der Achsen 100–800 wurden durch zwei
Tachymeter anvisiert, die auf festen
Messpfeilern aufgestellt waren. Durch
automatische Mehrfachmessung im
stationären Zustand des Überbaus
konnte so eine Genauigkeit von +/-1 mm
erreicht werden. Die Durchführung der
Messungen erfolgte dazu nach jedem
Hub bis zu 42 cm während des Einfahrens
der Zylinder in Vorbereitung für den
nächsten Litzenhub. In der direkten
Auswertung wurden dann die bisherige
wie die verbleibende Verschubstrecke je
Achse sowie die Abweichung in Achse
11 Steuercomputer im Leitstand
© Dywidag Bau GmbH
400, bezogen auf die Brückenlängsrichtung,
angegeben. Die vor dem
Verschub durchgeführte Einmessung
der Prismen erfolgte auf eine fiktive
Verzugachse und diente als Nullmessung.
Gegenüber der rechnerischen Ermittlung
variieren die Zugkräfte in der Realität
unter anderem durch Streuung der
Reibungswerte je Achse, Streuung der
Auflasten je Lagerachse und Streuung in
der Querbiegesteifigkeit des Überbaus
bzw. in den einzelnen Feldern. Änderungen
im Verlauf des Querverschubes
sind als Ursache ebenfalls möglich. Bei
realistischen Reibungswerten zwischen
1 % und 3 % und bei einem Gewicht
von 32.500 t waren in Summe Zugkräfte
zwischen 300 t und 1.000 t zu erwarten,
durch die gewählte Konfiguration und
Anordnung der Litzenheber stand hier
eine Gesamtkapazität von 2.000 t Zugkraft
zur Verfügung. Die tatsächlichen
Zugkräfte lagen hingegen bei ca. 250 t
und waren relativ konstant über den
gesamten Verschubweg, was auf einen
Reibungsbeiwert von etwas weniger als
1 % schließen ließ.
5 Verschubbahnen und Unterbauten
Die Verschubbahnen in den Auflagerachsen
wurden als raue, aber ebene
Betonoberflächen ausgebildet und waren
monolithisch mit den Verschubwänden
sowie den jeweiligen Behelfspfeilern und
endgültigen Pfeilern verbunden. Die
Oberflächen wurden vor dem Verschub
höhenmäßig auf ihre Ebenheit vermessen
und kontrolliert: Die tolerablen
Abweichungen in den Verschubbahnen
betrugen 1 mm je 2 m Länge und konnten
durch ein sehr genaues Verlegen der
Schalung und das Abziehen der frischen
Betonoberfläche erreicht werden.

Diese Ebenheit war wichtig, um gleichmäßige
Pressungen in Lager und in
den mit ca. 20 N/mm² Pressung hoch
ausgenutzten Gleitebenen zwischen
Teflonplatte und Edelstahlblech zu
gewährleisten. Größere Unebenheiten
hätten Spannungsspitzen und damit
womöglich Überbelastungen und in
Folge Beschädigungen in erster Linie
an den Teflonplatten oder in den
Lagern hervorgerufen.
Aus gleichem Grunde war die Setzungsunempfindlichkeit
der Verschubbahn von
Bedeutung, weswegen die Verschubwände
als Scheiben zwischen den
Pfeilern und mit eigenem Fundament
ausgebildet wurden.
6 Abschlussarbeiten
Unmittelbar nach dem erfolgreichen
Querverschub erfolgten der achsweise
Ausbau der Gleitelemente und das
Verschweißen der unteren Lagerplatten
mit den in den -sockeln einbetonierten
Ankerplatten. Die Verschubbahnen und
Behelfsunterbauten wurden zurückgebaut,
die vor dem Querverschub von den
Behelfswiderlagern gelösten Fahrbahnübergangskonstruktionen
ausgerichtet
und im Widerlager höhengerecht
einbetoniert, so dass seit Mitte 2011
der Verkehr sechsspurig über beide
Überbauten fließen kann.
Autor:
Dipl.-Ing. Sven Kimmeskamp
Ed. Züblin AG,
Stuttgart
Bauherr
Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den
Freistaat Bayern
Entwurf und Ausschreibung
Autobahndirektion Nordbayern, Nürnberg
Rieger + Brandt, Ingenieurgesellschaft
im Bauwesen mbH, Nürnberg
16 Nördlicher Überbau nach dem Querverschub
© Dywidag Bau GmbH
12 Anordnung der Litzenheber und Litzen
© SRP Schneider & Partner
13 14 Querverschub der Mainbrücke
© Dywidag Bau GmbH
Bauüberwachung
Autobahndirektion Nordbayern, Dienststelle Würzburg
Technische Bearbeitung
SRP Schneider & Partner, Ingenieur-Consult GmbH,
Kronach
Prüfingenieur
Dr.-Ing. Heinrich Hochreither, Aschaffenburg
Bauausführung
Dywidag Bau GmbH, Niederlassung Brückenbau,
Nürnberg
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
17 Rückbau der Behelfsunterbauten
© Dywidag Bau GmbH
15 Hauptfeld und Verschubbahn in Achse 300
© Dywidag Bau GmbH
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
89

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Erstmaliger Rückbau einer Talquerung mit Vorschubrüstung
Rückbau der Döllbachtalbrücke im Zuge der Autobahn A 7
von Jan Lingemann, Stephan Sonnabend
Die Döllbachtalbrücke liegt auf
der Bundesautobahn A 7 ca. 15 km
südlich von Fulda. Da das Bau-
werk zahlreiche Schäden aufweist,
wurde seitens des Auftraggebers
beschlossen, es abzubrechen und
durch einen Neubau an gleicher
Stelle zu ersetzen. Ein boden-
gestütztes Traggerüst kam aus
verschiedenen Gründen für den
Rückbau nicht in Frage, weshalb
hier erstmals bei einer Talbrücke
das Verfahren »Rückbau mit
Vorschubrüstung« gewählt wurde.
Im folgenden Beitrag werden
ausgewählte Aspekte dieses
Rückbaus beschrieben.
1 Einleitung
Die Döllbachtalbrücke befindet sich
ca. 15 km südlich von Fulda. Auf dem
1966–1968 hergestellten Bauwerk wird
die Bundesautobahn (BAB) A 7 über das
ca. 50 m tiefe Döllbachtal, die Bundesstraße
B 27 und mehrere Wirtschaftswege
geführt. Jede Richtungsfahrbahn liegt auf
einem eigenen Überbau.
In der jüngeren Vergangenheit wurde
festgestellt, dass in Teilbereichen keine
ausreichende Bruchsicherheit und in
zahlreichen Koppelfugen keine ausreichende
Ermüdungssicherheit vorhanden
ist. Zudem sind diverse Quer- und
Längsspannglieder durch die Einwirkung
von chloridhaltigem Wasser stark
geschädigt. [1] Seitens des Auftraggebers
wurde daher beschlossen, die Überbauten
und Unterbauten abzubrechen und
an gleicher Stelle neu zu errichten.
90 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Aufgrund der großen Höhe über dem
Talgrund und des geringen Abstands
zwischen den beiden nebeneinanderliegenden
Bauwerken bedarf es eines
kontrollierten Rückbaus. Weiterhin ist zu
beachten, dass das Döllbachtal bereichsweise
als Landschaftsschutz- bzw.
FFH-Gebiet ausgewiesen ist und daher
geschont werden muss. Ein bodengestütztes
Traggerüst ist gemäß Ausschreibung
ausgeschlossen. Stattdessen
ist der Einsatz eines Vorschubgerüstes
(VSG) vorgesehen. Hiermit sollen die
beim abschnittsweisen Abbruch
entstehenden Auskragungen des
Überbaus unterstützt werden.
1 Ansicht und Grundriss
© Aus [3]
2 Querschnitt
© Aus [3]
2 Bestehendes Bauwerk
2.1 Ursprüngliche Konstruktion
Die Döllbachtalbrücke hat zwei Überbauten
mit jeweils zwölf Feldern, die
Regelstützweite beträgt 46 m und ihre
Gesamtlänge 576 m. Da sich im südlichen
Bereich des Talgrundes zwischen den
Achsen 30 und 40 ein geologischer Verbruch
befindet, wurde hier kein Pfeiler
angeordnet. [2] Das Feld zwischen den
Achsen 30 und 40 hat daher eine Spannweite
von 70-m. Die Richtungsfahrbahnen
liegen auf separaten Überbauten mit
jeweils zweizelligen Hohlkastenquerschnitten.

3 Herstellung des westlichen Überbaus
© Aus [2]
Die Herstellung des westlichen Überbaus
erfolgte abschnittweise auf einem
Vorschubgerüst von Norden nach Süden.
Die Arbeitsfugen liegen jeweils 8,75 m
von den Stützenachsen entfernt. Zur
Errichtung des 70-m-Feldes wurde 46 m
südlich der Achse 40 ein Hilfspfeiler
angeordnet, welcher nach Fertigstellung
des Feldes 20–30 wieder entfernt wurde.
Der östliche Überbau wurde anschließend
auf die gleiche Weise von Süden
nach Norden realisiert, hierbei stand der
Hilfspfeiler 46 m nördlich der Achse 30.
Beide Überbauten sind in Längs- und
Querrichtung beschränkt vorgespannt,
die Stützquerträger sind ebenfalls
vorgespannt. In den Arbeitsfugen sind
jeweils alle Längsspannglieder mit
Koppelankern gestoßen, nur im Bereich
des 70-m-Feldes laufen einige Zulagespannglieder
über die Koppelfugen
hinaus. Für die Vorspannung in Längsund
Querrichtung wurden Spannverfahren
der Firma Polensky & Zöllner
mit gerippten Sigma-oval-Drähten
verwendet.
Die Pfeiler mit Höhen von ca. 50 m über
dem Talgrund wurden als Hohlpfeiler in
Gleitbauweise errichtet, mit 2 m dicken,
massiven Pfeilerköpfen. Darüber sind an
den Außenseiten ca. 3 m hohe massive
Pfeilerkopfverlängerungen angeordnet,
auf welchen die Lagersockel Platz
finden. Beide Überbauten sind an ihren
Enden auf jeweils einem gemeinsamen,
aufgelösten Widerlager abgesetzt.
Diese bestehen aus einem Auflagerbalken,
welcher auf jeweils zwei vertikalen
Scheiben aufgelagert ist. Die
Widerlagerscheiben sind mit tiefliegenden
Flachgründungen gegründet.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
2.2 Besonderheiten
Bereits vor Beginn der Baumaßnahme
war bekannt, dass infolge der Einwirkung
von chloridhaltigem Wasser an mehreren
Stellen im Überbau Spannglieder ausgefallen
sind. Weiterhin ist bekannt, dass
im 70-m-Feld des westlichen Überbaus
ein Längsspannglied unverpresst und
nicht vorgespannt ist.
Die Endverankerungen der Zulagespannglieder
für das 70-m-Feld liegen in den
Feldern 20–30 ca. 9–12 m von der Pfeiler-
4 Einhub der Vorschubgerüst-Hauptträger
© Büchting + Streit AG
achse 30 und im Feld 40–50 ca. 9–12 m
von der Pfeilerachse 40 entfernt. Im
Bereich der Endverankerungen der
Zulagespannglieder sind Risse an der
Oberseite des Überbauquerschnittes
vorhanden. Die Ursache hierfür ist, dass
aufgrund der größeren Stützweite des
Feldes 30–40 in den angrenzenden
Abschnitten hauptsächlich negative
Momente auftreten. Da die durchlaufenden
Regelspannglieder im Verankerungsbereich
der Zulagespannglieder im
Querschnitt bereits weit nach unten
geführt sind, ist an dessen Oberseite
keine ausreichende Vorspannung vorhanden.
In diesen Bereichen ist für die
heutige Verkehrsbeanspruchung daher
keine ausreichende Bruchsicherheit
nachweisbar.
Da die genannten Mängel in beiden
Überbauten auftreten, wurde der östliche
Überbau in Vorbereitung auf das Bauvorhaben
zur Aufnahme des bauzeitlichen
4+0-Verkehrs mit zusätzlichen Längsspanngliedern
sowie CFK-Lamellen
verstärkt.
3 Rückbaukonzept
Der Rückbau der Überbauten erfolgt
kontinuierlich entgegen der Herstellrichtung.
Innerhalb eines Rückbauabschnittes
wird der jeweilige Bauabschnitt
des Überbaus in der Regel bis
an die nächste Koppelfuge zurückgebaut.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
91

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
5 Unterstützung des Überbaus
© Büchting + Streit AG
Im Zuge des Rückbaus kragt der Überbau
nach dem Entfernen des vordersten
Stützquerträgers im Regelbereich bis
zu 46 m aus. Zur Unterstützung dieser
Auskragung ist ein Vorschubgerüst (VSG)
vorgesehen. Während des Verschubes
des VSGs ist der verbleibende Überbau
nicht unterstützt und muss sich somit
selber tragen. Die Verankerung der
Längsspannglieder ist dabei durch die
in den Koppelfugen vorhandenen
Koppelanker sichergestellt. Hinsichtlich
der statischen Nachweise im Verschub-
6
92 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
7 Hilfspfeiler und Querkraftverstärkungen
© Büchting + Streit AG
zustand ist es günstig, dass beim Bau der
Brücke vergleichbare Beanspruchungen
aufgetreten sind und der Überbau hierfür
bemessen wurde.
Für die Ausführung wurde ein VSG mit
zwei Hauptträgern gewählt, die beidseits
der Pfeiler angeordnet sind und an jedem
Pfeiler auf zwei Auflagerquerträgern der
Pfeilerkopfeinrüstung aufliegen.
Die Lasten aus den Auflagerquerträgern
werden durch in Querrichtung geneigte
Aufhängungen zu einem Jochträger
weitergeleitet, der an der Oberseite der
Pfeiler auf dem massiven Pfeilerkopf
aufliegt. Diese Lösung wurde gewählt,
da eine Auflagerung der Auflagerquerträger
im Bereich der Pfeilerschäfte
aufgrund der geringen Wandstärken
der Pfeiler nicht möglich war.
Zwischen den Hauptträgern des VSGs
sind paarweise verbundene Unterstützungsquerträger
gespannt, die durch
Hydraulikpressen gegen den Überbau
gepresst werden können. Auf den
Unterstützungsquerträgern befinden
sich Holzdruckstücke, durch die der
Überbau punktuell im Bereich der Stege
unterstützt wird.
Die Hydraulikpressen auf jeweils einer
Seite des Überbaus lassen sich gruppenweise
in einem Ölkreislauf zusammenschalten,
so dass sie hydraulisch kommunizieren.
Das ist zwingend erforderlich,
um Relativbewegungen zwischen Überbau
und VSG auszugleichen.
Zur Aufnahme des Abbruchgutes ist auf
den Längsträgern des VSGs eine Bühne
angeordnet, die in Längsrichtung bis
zum nächsten Unterstützungsträger
fahrbar ist und beim Abbruch unter dem
Überbau zum Halten kommt. Um die
Bühne weiter unter dem Überbau fahren
zu können, muss der Unterstützungsquerträger
zunächst abgesenkt und die
Holzdruckstücke entfernt werden. Danach
lässt die Bühne sich bis zum nächsten
Querträger bewegen, der Überbau kragt
dabei über den letzten aktiven Unterstützungsquerträger
aus.
Der Rückbau des Überbaus erfolgt mit
einem auf dem Überbau stehenden
Abbruchbagger. Das Abbruchgut wird
mit der Abbruchbühne aufgefangen und
anschließend mit Lkws abtransportiert.
4 Statische Aspekte
4.1 Hilfspfeiler im 70-m-Feld
Beim Abbruch des westlichen Überbaus
wird das 70-m-Feld nach dem Rückbau
der ersten beiden Felder zwangsläufig
zum Endfeld des Durchlaufträgers. In
diesem Zustand tritt am Endauflager in
Achse 30 nur ein sehr geringes Stützmoment,
in Feldmitte jedoch ein großes
Feldmoment auf, das vom vorhandenen
Überbau nicht aufgenommen werden
könnte. Es ist daher zwingend erforderlich,
das 70-m-Feld in diesem Zustand zu
unterstützen. Hierfür ist ein 50 m hoher
Hilfspfeiler vorgesehen, der nicht nur

8 Westlicher Überbau: Rückbauzustände bis zur Achse 35
© Büchting + Streit AG
für den Rückbau des Bestandsüberbaus
eingerichtet, sondern auch für die Herstellung
des neuen Überbaus im Taktschiebeverfahren
verwendet wird. Seine
Anordnung erfolgt entsprechend dem
Ausschreibungsentwurf in der Mitte des
70-m-Feldes.
Der Hilfspfeiler wurde vor Beginn des
Abbruches aktiviert. Dadurch wurden der
vorhandene Durchhang des Überbaus
in Feldmitte um 40 mm verringert und
die Stützmomente in den Achsen 30 und
40 deutlich reduziert: In den gerissenen
Verankerungsbereichen der Zulagespannglieder
konnte nun eine ausreichende
Tragfähigkeit nachgewiesen
werden. Das ist erforderlich, da der
Überbau während des Rückbaus zum
Abtransport des Abbruchgutes von
Lkws befahren wird.
Zur Verbesserung des Bauablaufs wurde
der Hilfspfeiler seitlich neben dem Überbau
hergestellt und anschließend quer
unter den Überbau geschoben. Nach
Abbruch und Neubau des westlichen
Überbaus wird er für den Rückbau und
Neubau in Querrichtung unter den
östlichen Überbau verschoben.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Seine Breite muss jener der Bestandspfeiler
entsprechen, damit das VSG neben
ihm Platz findet. Auf dem Hilfspfeiler
lassen sich die Pressen also nicht unter
den Stegen des vorhandenen Überbaus
anordnen. Der neue Hilfspfeiler steht
zudem nicht an der gleichen Position
wie jener bei der Errichtung der Brücke,
wo bereits ein massiver Querträger im
Überbau existiert. Zur Einleitung der
Auflagerkräfte in die Stege ist in der
Achse 35 daher ein neuer Hilfsquerträger
im Überbau erforderlich, der als massive,
vorgespannte Konstruktion ausgeführt
wird.
In der Mitte des 70-m-Feldes treten
infolge der Unterstützungskraft des
Hilfsträgers Querkraftbeanspruchungen
des Überbaus auf, für welche die vorhandene
Bewehrung nicht ausreichend ist.
Zur Aufnahme der Querkräfte musste
der Überbau deshalb durch vertikale
vorgespannte Bewehrung verstärkt
werden. Dazu wurden an der Ober- und
Unterseite der Stege Doppel-U-Profile
als Jochträger angeordnet, an denen
vertikale Stabspannglieder verankert
sind, die durch Kernbohrungen in der
Fahrbahnplatte und in der Bodenplatte
geführt werden.
9 Abbruchkante im Rückbauzustand 3
© Büchting + Streit AG
4.2 Rückbauzustände
Im ersten Abschnitt wird der Überbau
bis zur Koppelfuge bei Achse 20 zurückgebaut
und das Feld 2 bis 4,00 m vor die
Koppelfuge bei Achse 30 abgebrochen.
Durch die verlängerte Auskragung des
Überbaus wird der Erhalt eines Mindeststützmomentes
bei Achse 30 sichergestellt,
da das Feldmoment im Feld 3.1
bereits kurz hinter der Achse 30 stark
zunimmt. Bei zu starker Reduktion des
Stützmomentes würden im stützennahen
Bereich nördlich der Achse 30 positive
Momente auftreten. Aufgrund der im
Endzustand unter Verkehr negativen
Momente liegen die Spannglieder in
diesem Bereich jedoch im oberen Teil
des Querschnitts, so dass keine ausreichende
Tragsicherheit nachweisbar
wäre.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
93

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
5 Interaktion von VSG und Überbau
5.1 Allgemeines
Während des Rückbaus wird der auskragende
Teil des Überbaus durch die
Querträger des VSGs unterstützt. Infolge
des Rückbaus und der hierdurch stetig
abnehmenden Last ändert sich die
Belastung des VSGs allerdings ständig. In
der Folge treten Interaktionen zwischen
Überbau und VSG auf, welche hinsichtlich
der Beanspruchungen des Überbaus
maßgebend sein können. In der statischen
Berechnung wurde daher der
Rückbau mit allen Zwischenzuständen
simuliert.
Nachfolgend werden verschiedene
Aspekte und Randbedingungen des
Rückbaus betrachtet.
5.2 Rückbau der Auskragung
Zu Beginn des Abbruchs werden zunächst
alle Unterstützungsquerträger
mit geringem Druck aktiviert. Beim
Rückbau bis zur Achse n geht das Stützmoment
in dieser Achse auf null zurück:
Ohne die vorherige Aktivierung würde
in ihrer Nähe bereits so ein großes Feldmoment
auftreten, dass die Tragfähigkeit
des Überbaus nicht mehr nachgewiesen
werden könnte. Die Unterstützung des
Überbaus wurde so gewählt, dass der
Überbau nicht aus den Lagern gehoben
wird.
94 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
10 Unterstützung des Überbaus durch das VSG
© Büchting + Streit AG
5.3 Umlagerung der Auflagerlast
Bevor der Stützquerträger zurückgebaut
wird, werden die Pressendrücke vergrößert,
um die Auflagerkraft des Überbaus
bei der Achse n zu reduzieren. Hierdurch
wird eine schlagartige Lastumlagerung
in das VSG verhindert.
Hinsichtlich der erforderlichen Pressenkräfte
ist zu beachten, dass sich die
Auflagerkraft am Endauflager (Achse n)
des nicht unterstützen Systems aus einem
Anteil aus Eigengewicht und einem Anteil
aus Vorspannung zusammensetzt: Beide
werden mit dem Deaktivieren des Auflagers
in das VSG umgelagert. Die
Resultierende der Pressenkräfte liegt
im Feldbereich des abzubrechenden
Feldes und hat somit einen geringeren
Abstand zur Achse n+1 als die ursprüngliche
Auflagerkraft in Achse n. Bei der
Berechnung zeigt sich, dass das statisch
unbestimmte Moment infolge Vorspannung
bei der Achse n+1 unter Berücksichtigung
der vorhandenen Steifigkeiten des
Überbaus und des VSGs jedoch nahezu
konstant bleibt. Aufgrund des konstanten
Momentes und des geringeren Abstands
zwischen der Achse n+1 und der Resultierenden
der Unterstützungen ist die
erforderliche Unterstützungskraft größer
als die ursprüngliche Auflagerkraft in
Achse n.
11 Biegelinien bei Deaktivierung des Lagers in Achse n
© Büchting + Streit AG
5.4 Berücksichtigung der Verformungen
Nach dem Rückbau des Überbaus bis zur
Achse n sowie dem Rückbau des Stützquerträgers
und der Lager kragt der
Überbau um eine Feldlänge aus, wobei
er durch das VSG unterstützt wird, das im
Gegensatz zum Überbau als Einfeldträger
wirkt. Infolge der unterschiedlichen
statischen Systeme ergeben sich für den
Überbau und das VSG unterschiedliche
Biegelinien, die bei Annahme von starr
an das VSG angeschlossenen Unterstützungsquerträgern
dazu führen, dass
nahezu die gesamte Unterstützungskraft
durch die am nächsten zur Abbruchkante
liegenden Unterstützungsquerträger
aufgenommen wird und sich die übrigen
der Last entziehen.
Dies ist hinsichtlich der lokalen Lasteinleitung
in den Überbau sehr problematisch.
Beim Rückbau werden die für
seine Unterstützung aktivierten Hydraulikpressen
daher hydraulisch kommunizierend
in einen Ölkreislauf geschaltet.
Hierdurch wird sichergestellt, dass alle
aktiven Unterstützungsquerträger des
VSGs die gleiche Last erhalten.

5.5 Beanspruchung des Überbaus
Aufgrund der geringen Bewehrung der
Fahrbahnplatte kann im Bruchzustand
nur ein sehr kleines negatives Moment
im Feldbereich aufgenommen werden.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist daher
die Beanspruchung des Überbaus durch
negative Biegemomente im Feldbereich:
Die Unterstützung durch das VSG muss so
erfolgen, dass die negative Momentenbeanspruchung
möglichst gering bleibt.
Würden alle Unterstützungsquerträger
aktiviert werden, so würde zwar eine
nahezu kontinuierliche Unterstützung
des Überbaus vorliegen. Da das Eigengewicht
des Überbaus jedoch ungleich
über die Länge verteilt ist (Anvoutungen
der Stege zur Stützenachse, Gewicht des
Stützquerträgers), treten in diesem Fall
im Feldbereich negative Biegemomente
auf. Wesentlich günstigere Beanspruchungen
ergeben sich, wenn die Unterstützung
nur durch wenige Querträger
in der Nähe der Abbruchkante erfolgt.
Zusätzlich zur ungleichen Verteilung
des Eigengewichts entstehen negative
Biegemomente durch die Auskragung
des Überbaus über den letzten aktiven
Unterstützungsquerträger. Die Auskragung
ergibt sich zwangsläufig, wenn
der vorderste Unterstützungsquerträger
abgesenkt wird und die Abbruchbühne
weiter unter den Überbau gefahren wird.
Würde die Unterstützung durch alle Querträger
erfolgen, so würden die einzelnen
Kräfte relativ klein bleiben, das Kragmoment
aber bis zu dem am weitesten
von der Abbruchkante entfernten Unterstützungsquerträger
ansteigen. Bei einer
Unterstützung durch wenige Querträger
in der Nähe der Abbruchkante werden
zwar größere Pressenkräfte erreicht, die
negativen Biegemomente im Überbau
bleiben jedoch deutlich geringer.
Durch die geeignete Wahl der Aktivierungszeitpunkte
der einzelnen Unterstützungsquerträger
wird das negative
Biegemoment im Überbau so weit
reduziert, dass die rechnerische Biegezugspannung
im Querschnitt deutlich
unterhalb der rechnerischen Zugfestigkeit
des Betons bleibt. Im Bruchzustand
kann das negative Biegemoment mit
ausreichender Sicherheit durch die
vorhandene Bewehrung in der Fahrbahnplatte
aufgenommen werden.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
12 Qualitative Verformungen während des Rückbaus
© Büchting + Streit AG
5.6 Grenzwertbetrachtungen
Zur Festlegung der Kraft, mit welcher
der Überbau während des Rückbaus
unterstützt wird, wird im Folgenden eine
Grenzwertbetrachtung angestellt.
Zunächst wird eine sehr große resultierende
Pressenkraft zur Unterstützung des
Überbaus betrachtet. Bei einer zu starken
Unterstützung wird das Stützmoment an
der Achse n+1 klein, das Feldmoment im
angrenzenden Feld nimmt entsprechend
zu. In diesem Fall treten im angrenzenden
Feld bereits in geringem Abstand von der
Pfeilerachse n+1 große positive Biegemomente
auf, die vom Querschnitt
nicht aufgenommen werden können, da
die Spannglieder noch zu weit an der
Querschnittsoberseite liegen. Um die
Tragfähigkeit im angrenzenden Feld
sicherzustellen, ist während des gesamten
Rückbaus ein Mindeststützmoment an
der Achse n+1 einzuhalten. Anhand des
Mindeststützmomentes lässt sich ein
oberer Grenzwert für die resultierende
Unterstützungskraft ableiten.
In einer entgegengesetzten Grenzwertbetrachtung
wird eine sehr geringe
resultierende Unterstützungskraft angenommen.
Die zu geringen Unterstützungskräfte
haben zur Folge, dass nicht
das gesamte Eigengewicht des Überbaus
im VSG liegt. Es bleibt somit eine Resttragwirkung
des Überbaus erhalten.
Aus dem Eigengewicht des Überbaus
resultieren in dem Fall eine negative
Momentenbeanspruchung im abzubrechenden
Feld und ein größeres
Stützmoment bei der Achse n+1. Im
Stützbereich kann wegen der hier oben
liegenden Spannglieder ein sehr großes
negatives Moment aufgenommen werden.
In den Feldbereichen führt ein zu großes
negatives Moment jedoch zu starker
Rissbildung und ist durch die vorhandene
Bewehrung nicht aufzunehmen. Aus
dieser Grenzwertbetrachtung lässt sich
ein unterer Grenzwert für die resultierende
Unterstützungskraft ableiten.
Während des gesamten Rückbaus ist
sicherzustellen, dass die tatsächliche
Unterstützung des Überbaus zwischen
beiden Grenzwerten liegt. Die Pressenkräfte
verändern sich jedoch während
des Rückbaus allein infolge der sich
ändernden Belastung aus Eigengewicht.
Immer wenn die Abbruchkante einen
Unterstützungsquerträger erreicht, muss
dieser abgesenkt werden, damit die
Abbruchbühne weiter unter den Überbau
fahren kann. Nach dem Absenken dieses
Querträgers kragt der Überbau über den
letzten aktiven Unterstützungsquerträger
aus. Die Pressenkräfte wurden so
gewählt, dass sich der Überbau in einem
solchen Zustand leicht nach unten
verformt. Durch den weiteren Rückbau
bis zum nächsten Unterstützungsquerträger
wird das System entlastet. Infolge
der Rückfederung des VSGs wird der
Überbau nach oben gedrückt, so dass
sich eine leichte Verformung nach oben
einstellt.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
95

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
13 Rückbauphase im August 2011
© Büchting + Streit AG
Da sich die Verformung des Überbaus
und des VSGs sowie die Pressenkräfte
während des Rückbaus permanent
ändern, müssen die Pressenkräfte immer
so eingestellt werden, dass die resultierende
Unterstützungskraft auch bei
Änderungen infolge des fortschreitenden
Abbruches innerhalb der vorher definierten
Grenzwerte bleibt. Um die Einhaltung
der optimalen Pressenkräfte sicherzustellen,
werden die Pressendrücke
während des Rückbaus eines Feldes
regelmäßig mit den rechnerischen
Sollwerten verglichen und angepasst.
Die Verformungsdifferenzen zwischen
Überbau und VSG werden dabei von
den Pressen unter den Querträgerpaaren
ausgeglichen. Die Hydraulikpressen unter
den Querträgern des VSGs müssen dabei
unter Last Verformungsdifferenzen von
ca. 6 cm ausgleichen.
Neben dem hier beschriebenen komplexen
Steuersystem für die Vertikalkräfte
ist auch der Interaktion innerhalb des
bei jedem Rückbauzustand wechselnden
Systems aus Überbau, VSG und Pfeilern
hinsichtlich der Horizontalkräfte Rechnung
zu tragen. Hierbei sind die beim
Rückbau freiwerdenden, eingefrorenen
Vorverformungen und Kräfte infolge von
Überbauverkürzung und Lagerreibung
zu berücksichtigen.
96 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
6 Fazit
Unter Beachtung der beschriebenen
statischen Aspekte wurde der Rückbau
der Döllbachtalbrücke geplant. Inzwischen
ist mehr als die Hälfte des westlichen
Überbaus abgebrochen worden.
Der Rückbau erfordert eine detaillierte
Planung und eine enge Abstimmung
zwischen der Baustelle und den Planern.
Die Umsetzung des erläuterten Konzeptes
stellt außerdem hohe Anforderungen
an die Steuerung der Hydraulik, da nach
dem Abbruch von jeweils maximal 3,50 m
des Überbaus die vorhandenen Pressenkräfte
kontrolliert und Aktivierungen
bzw. Deaktivierungen von einzelnen
Querträgerpaaren durchgeführt werden
müssen. Die auf der Baustelle beobachteten
Pressenkräfte stimmen insgesamt
gut mit den in der Arbeitsanweisung
angegebenen Sollwerten überein.
Zusammenfassend ist festzustellen,
dass der Rückbau einer Talbrücke dieser
Größenordnung eine anspruchsvolle
Aufgabe sowohl hinsichtlich der Planung
als auch der Umsetzung auf der Baustelle
bedeutet.
Autoren:
Dr.-Ing. Jan Lingemann
Dipl.-Ing. Stephan Sonnabend
Büchting + Streit AG,
München
Literatur
[1] Amt für Straßen- und Verkehrswesen Fulda:
Baubeschreibung. Abbruch und Neubau der
Döllbachtalbrücke. Fulda 2009.
[2] Wittfoht, H.: Brückenbauer aus Leidenschaft.
Düsseldorf 2005.
[3] Wittfoht, H.: Autobahnbrücke über das Döllbachtal
im Zuge der Rhönlinie; in: Beton- und Stahlbetonbau,
Band 64, 1969, Heft 2, S. 25 –31.
Bauherr
Hessen Mobil Straßen- und Verkehrsmanagement,
Amt für Straßen- und Verkehrswesen, Fulda
Tragwerksplanung
Büchting + Streit AG, München (Rückbau und Neubau)
Saul Ingenieure GmbH, Braunschweig (Vorschubgerüst)
Prüfingenieur
Dr.-Ing. Tilmann Zichner, Frankfurt am Main
Bauausführung
Arbeitsgemeinschaft Döllbachtalbrücke
Adam Hörnig GmbH & Co. KG, Aschaffenburg
(Technische Geschäftsführung)
Stutz GmbH, Kirchheim-Kemmerode
(Kaufmännische Geschäftsführung)
Ausführung Vorschubgerüst
ThyssenKrupp Bauservice GmbH,
RöRo Traggerüstsysteme, Wuppertal

SEIT 50 JAHREN KOMPETENZ
IM BRÜCKENBAU UND INGENIEURBAU
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Wir verstehen uns als qualitätsbewussten Dienstleister für technisch anspruchsvollste Aufgaben bei der Planung,
bautechnischen Prüfung und Begutachtung von Bauwerken des konstruktiven Ingenieurbaus. Unsere Stärke sehen
wir in der interdisziplinären Betrachtung bei materialgerechter Kombination von Baustoffen und Bauverfahren
sowie konsequenter Verfolgung der Boden-Bauwerk-Interaktion. Unser Erfolg beruht auf technisch fundierten,
innovativen Lösungsansätzen kombiniert mit jahrzehntelanger Erfahrung. Ganzheitliche Ansätze im Hinblick auf
Ressourcen schonende Lösungen sind für uns als Ingenieure mit Verantwortung eine Selbstverständlichkeit,
ebenso die individuelle Betreuung jeder einzelnen Aufgabe.
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DR.-ING. ANDREAS JÄHRING
PROF. DR.-ING. MARTIN MENSINGER
PRÜFINGENIEUR FÜR STANDSICHERHEIT
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Ausführungsplanung Rohbau Tunnel und Bahnhof sowie
Bautechnische Prüfung Parkhäuser Terminalnahes Parken
> BERATUNG > BAUWERKSUNTERSUCHUNG > BAULEITUNG
> TRAGWERKSPLANUNG > SICHERHEITSANALYSEN > AUSSCHREIBUNG
> OBJEKTPLANUNG > GUTACHTEN > ENTWICKLUNG
> BAUTECHN. PRÜFUNG > INSTANDSETZUNG > SCHWERTRANSPORTE
> BAUÜBERWACHUNG > ERTÜCHTIGUNG > WETTBEWERBE
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
97

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Neue Werkzeuge für die Bauplanung und -abwicklung
Forschungsverbund »Digitale Baustelle«
von Dieter Stumpf
Das Bauwesen unterliegt heute
enormen Anforderungen. Immer
komplexere Bauvorhaben müssen
in immer kürzerer Zeit realisiert
werden, gleichzeitig erzeugt der
starke Wettbewerb in der Branche
einen deutlichen Kostendruck.
Diesen Anforderungen wird die
deutsche Bauindustrie nur durch
eine Steigerung bei der Planung
und Abwicklung von Projekten
begegnen können. Im Augenblick
lässt sich jedoch eher konstatieren,
dass die im Bauwesen erreichte
Prozessqualität, vor allem hinsichtlich
Termintreue und Kostensicherheit,
deutlich hinter der anderer
Branchen zurückbleibt. Genau aus
dem Grund wurde der Forschungsverbund
»Digitale Baustelle« oder
ForBAU initiiert.
1 Geschichte des Bauens
Wir bauen, seit es uns Menschen gibt,
und streben stetig nach einer Verbesserung
unserer Baukünste.
Fortschritte wurden vor allem bei den
verwendeten Baustoffen und Bauverfahren
erzielt, so dass es möglich wurde,
immer kompliziertere Bauwerke zu
erschaffen. Je größer diese wurden, desto
größer wurden auch die zu bewegenden
Massen. Dazu entwickelte der Mensch
Maschinen. Die Erfindung der Dampfmaschine
bedingte ein neues Antriebskonzept,
so dass es Mitte des 19. Jahrhunderts
den ersten Bagger gab.
Als in den 1980er Jahren Computer
zunehmend erschwinglich wurden, zog
die Informationstechnik in die Bauindustrie
ein. CAD-Programme ersetzten nun
Reißbretter und initiierten damit eine
große Veränderung. Wesentlicher Antrieb
und Grund für den Erfolg der Computereinführung
ist die Steigerung der Effizienz
in den verschiedensten Arbeitsabläufen.
98 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Dies beginnt bei vereinfachter Kommunikation
via E-Mail, reicht weiter über
das präzise Erstellen von Konstruktionszeichnungen
mittels CAD-Programmen
und geht bis hin zur Simulation komplexer
physikalischer Vorgänge.
So, wie die Einführung von CAD-Systemen
ein Evolutionsschritt für die Planung war,
war es die Verfügbarkeit von Mobiltelefonen
für die Bauausführung in den
1990er Jahren. Die mobile Kommunikation
machte viele Wege überflüssig.
2 Aktuelle Situation der Bauindustrie
Doch trotz aller Innovationen kämpft
die Bauindustrie immer noch mit den
gleichen Problemen wie in der Vergangenheit:
Verspätungen bei der Fertigstellung,
Kostenüberschreitungen,
mangelnde Abstimmung zwischen den
Partnern und unzureichende Qualität.
Hinzu kommt eine Reihe neuer Anforderungen,
die auch über die reine Herstellung
hinaus einen Bezug zum Bauwerk
bzw. seinem Nutzen haben: Nachhaltigkeit,
Energieeffizienz oder Lebenszyklusbetrachtungen.
3 Forschungsverbund ForBAU
3.1 Ausgangpunkt und Ziel
Um die alten Probleme zu lösen bzw.
neue Anforderungen erfüllen zu können,
reicht es daher nicht mehr, nur die Bautechniken,
die Baumaschinen oder die
Baustoffe zu verbessern: Der Schlüssel
zum Erfolg liegt in der Optimierung der
Planungs- und Bauprozesse.
3.2 Teilnehmer und Inhalt
Im interdisziplinären Forschungsverbund
ForBAU haben sich Experten aus dem
Bau- und Maschinenbauwesen sowie der
Betriebswirtschaft zusammengefunden,
um gemeinsam der Frage nachzugehen,
wie sich unter den schwierigen Randbedingungen
der Bauindustrie digitale
Methoden und Werkzeuge so einsetzen
lassen, dass Effizienz- und Qualitätssteigerungen
sowohl in der Planung als
auch in der Ausführung erreicht werden
können. Exemplarisch konzentrierte sich
der Forschungsverbund auf die Planung
und Ausführung von Verkehrsinfrastrukturprojekten.
Die Forscher folgten
dabei der Vision der »Digitalen Baustelle«,
einem virtuellen Abbild der realen Bau-
stelle im Computer, das neben dem zu
errichtenden Bauwerk vor allem Informationen
zu den verschiedensten Prozessen
der Bauausführung, der Logistik, des
Betreibens, des Unterhalts, zum Einfluss
auf Umwelt und Umgebung, zur weiteren
Wirtschaftlichkeit durch Umbau und seiner
endgültigen Entsorgung beinhaltet.
Ziel und Inhalt von ForBAU war es,
einen Einblick zu geben in die Problemstellungen
heutiger Projekte im Bereich
des Infrastrukturbaus aus Sicht der
Beteiligten, das heißt der öffentlichen
Auftraggeber, der Planer und der Bauunternehmen.
Gleichzeitig entwirft es
eine Vision, wie Bauen im 21. Jahrhundert
weiterentwickelt werden kann. Nachzulesen
ist das unter anderem auf einer
öffentlich zugänglichen Internetseite
(www.fml.mw.tum.de/forbau), auf der
auch alle Teilnehmer, wie zum Beispiel
SSF Ingenieure AG, und die Initiatoren
namentlich aufgezählt sind.
4 Lösung aktueller Probleme
4.1 Digitale und reale Baustelle
Die digitale Baustelle ist ein virtuelles
Abbild der realen Baustelle. Sie beinhaltet
hochwertige 3-D-Planungsdaten und
ermöglicht, den Bauablauf zunächst
detailliert zu konzipieren, virtuell zu
testen und später das tatsächliche
Baugeschehen zu überwachen.
4.2 Dreidimensionale Modellierung
Mit der Verfügbarkeit der ersten
CAD-Programme zu Beginn der 1980er
Jahre wurden zunehmend Computer
eingesetzt, um 2-D-Pläne digital zu
erstellen. Zwar konnten damit Effizienz
und Präzision bei der Anfertigung von
Konstruktionszeichnungen erhöht
werden, große Teile des Potentials der
Nutzung von Computern für die Planung
blieben jedoch ungenutzt. Schnell
etablierte sich daher die Vision einer
digitalen, dreidimensionalen Modellierung
von Produkten und Bauwerken. Im
Maschinenwesen ist eine wesentliche
Antriebsfeder dabei, dass diese Modelle
zur Steuerung von Fertigungsmaschinen
direkt übergeben werden können: die
CAD-CAM-Anbindung.

Die endgültige Etablierung der 3-D-Modellierung
im Bauwesen wird aber unter
anderem dadurch behindert, dass nach
wie vor 2-D-Pläne zwischen den verschiedenen
an Planung und Ausführung
Beteiligten ausgetauscht werden. Dies
liegt zum einen an der nötigen Rechtsverbindlichkeit,
die mit papierenen Dokumenten
deutlich einfacher herzustellen
ist als mit digitalen Modellen, und zum
anderen daran, dass die Arbeitskräfte
auf der Baustelle einen robusten und
faltbaren Plan für die Ausführung
benötigen.
Der Schlüssel zu einer praxistauglichen
Lösung liegt daher in der Ableitbarkeit
von normengerechten Plänen auf
Basis eines vollständigen, integrierten
3-D-Modells des gesamten Bauvorhabens.
4.3 Zentrale Datenverwaltung
Wesentliche Grundlage für die sinnvolle
Nutzung der großen Menge an digitalen
Informationen, die eine digitale Baustelle
umfasst, ist daher ein geeignetes
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Datenmanagement. Im Maschinen- und
Anlagenbau werden für diese Aufgabe
sogenannte Produktdatenmanagement-,
kurz PDM-Systeme eingesetzt. Sie ermöglichen
eine strukturierte Verwaltung aller
Informationen über ein Produkt von der
frühen Planungsphase bis zum Ende
des Lebenszyklus. Eine offene Frage ist
beispielsweise, wer als Besitzer bzw.
Verwalter eines solchen Datenmanagementsystems
fungiert: das Planungsbüro,
die ausführende Firma, der Bauherr
oder ein dezidierter Datenmanagement-
Dienstleister? Eng verbunden mit dem
Problem der Datenhaltung ist der
Umstand, dass momentan eine vollständige
Transparenz von keinem der an
der Planung und Ausführung Beteiligten
gewünscht wird. Ein Grund hierfür liegt in
der derzeit geübten Praxis des Nachtragsmanagements,
das wesentlich auf dem
Zurückhalten von Informationen beruht.
Eine zentrale Verwaltung der Bauprojektdaten
erschwert derartige Praktiken und
wird deshalb nicht bei allen Beteiligten
auf Zuspruch stoßen: Ganzheitlich
betrachtet, ebnet dieses Vorgehen
jedoch einen Weg zu mehr Fairness und
partnerschaftlicher Zusammenarbeit.
4.4 Prozesssimulation
Bei der Planung von Produktionsstätten
im Maschinenwesen werden heute
digitale Werkzeuge zur Prozesssimulation
eingesetzt. Damit können unter dem
Stichwort der »Virtuellen Inbetriebnahme«
Engpässe im Prozessablauf sowie
gegebenenfalls vorhandene Überkapazitäten
bereits vorab erkannt und behoben
werden. Auch zur Betrachtung von Abläufen
auf einer Baustelle ist der Einsatz
von digitalen Prozesssimulationen
wünschenswert. Ein wesentlicher Unterschied
ist jedoch, dass die stationäre
Industrie mit einem festgelegten Produktionslayout
mehrere 1.000–100.000
Exemplare eines Produkts anfertigt,
während eine Baustelle in der Regel nur
zur Produktion genau eines »Stücks«
eingerichtet wird (Unikatfertigung).
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
99

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
100 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Funktionsprinzip der digitalen Baustelle
© ediundsepp Gestaltungsgesellschaft
Das bedeutet, dass der Aufwand zur
Erstellung einer Simulation viel stärker
mit einem möglichen Produktivitätsgewinn
abgewogen werden muss. Eine
weitere Herausforderung besteht darin,
dass Bauprozesse hinsichtlich ihrer
zeitlichen Reihenfolge viel flexibler
gestaltet sein müssen als jene der
stationären Industrie. Während beispielsweise
in der Fahrzeugindustrie viele
Arbeitsschritte am Fließband ausgeführt
werden und damit streng getaktet sind,
entscheiden Arbeiter am Bau in einem
bestimmten Rahmen weitgehend spontan,
welche der geplanten Arbeitsschritte
sie als nächste in Angriff
nehmen.
4.5 Logistik
Die pünktliche Lieferung von Materialien
und Bauteilen sowie deren sinnvolle
Lagerung sind wesentliche Voraussetzungen
für das reibungslose Funktionieren
einer Baustelle. Die Einbindung
logistischer Prozesse muss daher ein
fester Bestandteil der digitalen Baustelle
sein. In den vergangenen Jahrzehnten
ist der Kostendruck in der Bauindustrie
durch die schwierigen konjunkturellen
Bedingungen immer weiter gestiegen.
Vor diesem Hintergrund ist die Baulogistik
zunehmend in das Interessenfeld
der Bauwirtschaft gerückt. Es wurde
erkannt, dass in der Optimierung der
Logistikprozesse gewaltige Einsparpotentiale
liegen. Durch eine langfristige
Lieferantenbindung ist es möglich,
Logistikkonzepte auch über das eigene
Unternehmen hinaus zu verbessern. Zur
Umsetzung solcher Konzepte bedarf es
aber genauer Informationen und sicherer
Prozesse, auf Baustellen sind jedoch
sowohl Prozesse als auch das Informationsmanagement
wenig standardisiert.
Der Unikatscharakter von Bauprojekten
und die starke Fragmentierung der
Bauindustrie sind sicherlich zwei Gründe
dafür, wenngleich kein Hindernis für
eine Verbesserung. Ziel der Forschungsarbeiten
im Bereich der Logistik war es,
den Mehrwert, den die digitale Baustelle
birgt, für die reale Baustelle nutzbar zu
machen. Zur Steuerung und Kontrolle
einer Baustelle werden Logistikdaten
benötigt. Um sie nun während der Bauausführung
schnell und sicher erfassen
zu können, kommen Identifikationstechnologien
zum Einsatz: eine wesentliche
Komponente der digitalen Baustelle.
Eine Identifikationstechnologie mit
großem Potential ist hier RFID, die
Radio-Frequency Identification.
5 Ausblick
Die vier unter 4.2 bis 4.5 beschriebenen
Teilbereiche bilden die Basis der digitalen
Baustelle. Um die auf ihrer Grundlage
entwickelten Methoden und Verfahren
in der Praxis zu etablieren, bedarf es
der Zusammenarbeit aller beteiligten
Akteure. Diese Kooperation setzt die
Erkenntnis voraus, dass Effizienzsteigerungen
notwendig sind. Die Beteiligten
müssen bereit sein, die technischen
Möglichkeiten zu nutzen und damit
gewohnte Arbeitsweisen zu verändern,
sowie den Willen zeigen, partnerschaftlich
zu agieren. Der wirtschaftliche
Mehrwert, der sich bei der konsequenten
Realisierung der digitalen Baustelle
ergibt, wird von Kennern der Branche auf
20–30 % der Auftragssumme beziffert:
Zahlen, die veranschaulichen, welches
Potential im Konzept der digitalen
Baustelle verborgen liegt.
6 Fazit
Fazit eines Teilnehmers am Forschungsverbund,
eines begeisterten Bauingenieurs:
Neben dem unter »Ausblick«
beschriebenen wirtschaftlichen Vorteil,
den der Verfasser dieses Beitrags zwar
nicht exakt in Zahlen nachweisen, aber
aus 40-jähriger Praxis am Bau ohne
Probleme nachempfinden kann, wird
der Einsatz längst zeitgemäßer Techniken
unseren Beruf und unsere Berufung als
Bauingenieur endlich wieder attraktiv
für unseren intelligenten weiblichen
und männlichen Ingenieur-Nachwuchs
machen (und ihn damit vor dem Aussterben
retten).
Autor:
Dipl.-Ing. Dieter Stumpf
SSF Ingenieure AG,
München

BRÜCKENBAU
Construction & Engineering
ISSN 1867-643X
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
101

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
Einsatzmöglichkeiten und Leistungsmerkmale
Ultrahochfester Beton bei Spannverfahren und Brückenlagern
von Hermann Weiher, Simon Hoffmann
Ultrahochfester Beton kann für
vorwiegend druckbelastete Bauteile
korrosionsempfindlichen, schweren,
aufwendig zu bearbeitenden Stahl
ersetzen. Im Ingenieurbau bietet
sich seine Verwendung bei der
konzentrierten Lastein- oder
-weiterleitung enormer Kräfte an,
wie etwa bei Spanngliedern oder
Brückenlagern. Bei Zuggliedverankerungen
werden sehr hohe Kräfte
über eine kleine Fläche (Ankerkopf)
in das »schwache« Bauwerk
eingeleitet, was bis dato gewöhnlich
mit massiven Stahlplatten
oder Gussverankerungen und
Umschnürungsbewehrung erfolgt.
Bei der »Hybridanker«-Technologie
ersetzt ultrahochfester Beton mit
Ringumschnürung aus Stahl oder
Carbon diese reinen Stahlteile.
Bei Brückenlagern, bei denen sich
das gesamte Brückengewicht
mit Verkehr über wenige kleine
»Punkte« auf Pfeiler und Widerlager
abstützt, bietet sich das Kalottenlager
für den Einsatz von ultrahochfestem
Beton an. Die Kalotte ist
durch ihre konvexe Form einer
mehraxialen Druckbeanspruchung
ausgesetzt. Das konkave Gegenstück
kann durch eine Hybrid-
verankerung für ballige Veran-
kerungen, wie Kugelbundmuttern,
mit Umschnürung ausgebildet
werden.
102 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
1 Werkstoff für hochbelastete
Produkte
Ultrahochfester Beton, gegebenenfalls
faserbewehrt, weist mechanische
Eigenschaften auf, die weit über das
Spektrum der üblichen Betone, zum
Beispiel C30/37 nach DIN 1045, hinausgehen.
Insbesondere sind die Festigkeiten
um ein Vielfaches höher und
erreichen zumindest bei der Druckfestigkeit
die Eigenschaften von schwerem und
teurem elastischem Stahl, zum Beispiel
S235JR nach EN 10025-2. Natürlich
können nicht alle Kennwerte von Stahl
wie etwa Zugfestigkeit, E-Modul oder
zeitabhängiges Verhalten erzielt werden.
Nichtsdestotrotz bieten sich Einsatzmöglichkeiten
für den hochfesten Beton bei
vorwiegend druckbeanspruchten
Bauteilen an.
Ein wesentlicher Vorteil des ultrahochfesten
Betons ist die sehr freie Formgebung,
die im Gegensatz zu Stahlguss
schon bei geringen Stückzahlen oder
großer Produktdiversifizierung äußerst
wirtschaftlich sein kann.
Im Bauwesen gibt es einige gute
Verwendungsmöglichkeiten, die folgende
Voraussetzungen erfüllen:
– vorwiegend beansprucht auf Druck,
– komplexe Geometrie,
– große Produktdiversifizierung
(viele unterschiedliche Größen),
– nennenswerte Gesamtstückzahlen,
– Mindestgröße.
Dies trifft beispielsweise auf folgende
Produkte zu:
– Ankerbereiche von Spannverfahren,
Verpressankern und Seilen,
– Brückenlager.
1 2 Hybridankerplatten für Spannstahlstäbe mit Kugelbundmutter
und für Lochscheiben bzw. gerade Muttern
© matrics engineering GmbH
2 Ankerbereiche
2.1 Hybridverankerung
Hybridankerplatten sind Fertigbauteile
mit einer Füllung aus ultrahochfestem
Beton und einer Umschnürung aus
Stahl oder Faserverbundwerkstoffen.
Als vorgefertigte externe Ankerzone
ersetzen sie in hochbelasteten Lasteinleitungsabschnitten
bisher verwendete
Stahlplatten oder ganze Ankerbereiche
inklusive Stahlgussankerkörper und
Umschnürungsbewehrung. Je nach
Anwendung können zahlreiche Vorteile
wie Gewichtsersparnis, erhöhter
Korrosionsschutz, kostenneutrale Zusatzleistungen
sowie reduzierte Auflagerfläche,
Achs- und Randabstände realisiert
werden. [1]
Durch die Entwicklungsarbeit bei hochfesten
Betonen in den letzten Jahren
ist es mit geeigneter Nachbehandlung
technisch und wirtschaftlich möglich,
Betondruckfestigkeiten über 200 N/mm²
zuverlässig zu erlangen. Neben der
hohen Druckfestigkeit zeichnet sich
UHPC durch ein vergleichsweise geringes
spezifisches Gewicht, flexible Formbarkeit
und hervorragende Langzeiteigenschaften
hinsichtlich Korrosion und Ermüdung
aus.

In Spannverfahren und Geotechnik leiten
hochfeste Stahlzugglieder in Form von
Drähten, Litzen und Stäben große Lasten
in das Bauwerk bzw. den Untergrund ein.
Die Wirkungsweise des Hybridankers
nutzt die hohe Druckfestigkeit des UHPC
in Verbindung mit der Zugfestigkeit des
umschnürenden Ringmaterials optimal
aus. Hybridankerplatten bilden einen
eigenen externen und vorgefertigten
Lasteinleitungsbereich aus, der die
Verankerungskomponente (Mutter,
Lochscheibe, Grundkörper) direkt oder
über zwischengeschaltete Unterlegscheiben
zur Lastverteilung aufnimmt.
Das Wirkprinzip ist dabei für alle Varianten
gleich: Über das Verankerungselement
wird die Kraft auf den UHPC übertragen,
der über Druck die Last nach außen
ausbreitet. Die entstehenden Spaltzugkräfte
werden durch elastische Dehnung,
gegebenenfalls Mikrorissbildung im
UHPC und die damit verbundene Ausdehnung
in tangentialer Richtung auf
den umschnürenden Ring (Stahl, Faserverbundwerkstoff)
übertragen. In
vertikaler Richtung erfolgt der Lastabtrag
über UHPC und Zugring in den Untergrund.
Durch den mehraxialen Spannungszustand
aus der Lasteinleitung und dem
umschnürenden Ring kann die Festigkeit
des UHPC noch einmal deutlich im Vergleich
zur einaxialen Druckfestigkeit
erhöht werden. Der umschnürende Ring
und der im Vergleich zu konventionellen
Stahlplatten erhöhte Aufbau bedingen
eine höhere Steifigkeit und ermöglichen
so geringe Auflagerflächen der Hybridankerplatte.
Alternativ lassen sich durch
die große Steifigkeit bei flächengleicher
Auflagerung kleinere Achs- und Randabstände
als bei der Verwendung einer
Stahlplatte erzielen, zum Beispiel für den
Einsatz bei Verstärkungsmaßnahmen im
Brückenbau oder für Daueranker.
Bei einbetonierten Verankerungen kann
der Umschnürungsring auch durch herkömmliche
Spaltzugbewehrung (Wendel,
Bügel) ersetzt werden.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
3 4 5 Externer bzw. nachträglich aufgesetzter Hybridanker mit Carbonumschnürung
in geneigter Ausführung für Gewindestäbe und
Ausführung mit geradem Ankerkopf für externes Drahtspannverfahren
© matrics engineering GmbH
2.2 Vorgefertigte, aufgesetzte Platte
2.2.1 Einsatzvarianten und
Leistungsmerkmale
Hybridankerplatten mit integrierter
Ringumschnürung bieten sich besonders
als vorgefertigte, nachträglich aufgesetzte
Ankerzone an bei
– externen Spanngliedern bei
Verstärkungen auf Altbeton,
– Verpressankern mit Auflagerung auf
Beton ohne Zusatzbewehrung.
Hierbei wird aufgrund eines vereinfachten
Bauablaufs oder einer vereinfachten
Konstruktion gänzlich auf Umschnürungsbewehrung
wie Wendel oder Bügel
verzichtet.
Spannverfahren Suspa-Draht EX für externe Vorspannung nach
DIN-Fachbericht 102
Spannstahl Drähte mit d = 7 mm und Festigkeit St 1470/1670
Spanngliedgröße EX-66 (66 Drähte)
Nennbruchkraft Fpk 4.244 kN
Maximale Vorspannkraft P0,max 3.144 kN
Betonfestigkeit beim Anspannen fcm0,cube150 ≥ 40 MPa
Zusatzbewehrung (Wendel, Bügel) keine
Durchmesser der Aussparung bzw. Kernbohrung ≤ 200 mm
Durchmesser der Hybridankerplatte 495 mm
Achsabstand a x /a y
Randabstand r x /r y
540 mm
290 mm
6 Technische Daten: Ankerzone Draht EX 66 auf Altbeton 40 MPa
© matrics engineering GmbH
2.2.2 Externes Spannverfahren mit
Verankerung auf Altbeton
Bei der Verankerung von externen
Spanngliedern werden der Achs- und
Randabstand minimiert und ist eine
relativ massive und steife Ankerplatte
erforderlich.
Für ein in Deutschland gängiges Spannverfahren
ergeben sich auf Basis von
ETAG 013 die nachfolgend angeführten
Randbedingungen. Die Hybridankerlösung
kann für alle in Deutschland
zugelassenen externen Litzenspannverfahren
verwendet werden.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
103

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
2.2.3 Verpressanker ohne
Zusatzbewehrung
Bei Verpressankern hingegen werden
aufgrund ausreichend großer Ankerabstände
die Plattenabmessungen
minimiert. Für in Deutschland gängige
Stabspannverfahren ergeben sich auf
Basis von ETAG 013 die nebenstehend
angeführten Randbedingungen. Die
Hybridankerlösung kann ebenfalls für
die in Deutschland zugelassenen Litzenankersysteme
verwendet werden.
104 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
8
9
10 Betonankerkörper (intern mit Umschnürungsbewehrung), Draufsicht im
einbetonierten Zustand und Muster für 19-Litzen-Spannglied
© matrics engineering GmbH
2.3 Einbetonierter Ankerkörper
2.3.1 Einsatzvarianten und
Leistungsmerkmale
Bei einbetonierten Betonankerkörpern
ersetzt man den umschnürenden Ring
durch Wendel oder Bügelbewehrung
(Zusatzbewehrung). Ihre Anwendung
bietet sich vor allem bei variierenden
Aussparungsöffnungen und zum Ersatz
massiver Stahlplatten oder unflexibler
Gusskörper an:
– Spannglieder (intern, extern) im
Neubau,
– Verpressanker.
Spannverfahren SAH- bzw. DSI-Stabspannverfahren
Spannstahl Stäbe mit Festigkeit St 950/1050
Spanngliedgröße 32 mm 36 mm 40 mm
Nennbruchkraft F pk 844 kN 1.069 kN 1.319 kN
Maximale Vorspannkraft P 0,max 676 kN 856 kN 1.056 kN
Betonfestigkeit beim Anspannen fcm0,cube150 ≥ 25 MPa
Zusatzbewehrung (Wendel, Bügel) Keine
Durchmesser der Aussparung bzw. Bohrung ≤ 80 mm ≤ 80 mm ≤ 100 mm
Durchmesser der Hybridankerplatte 168 mm 191 mm 216 mm
Achsabstand a x /a y 340 mm 380 mm 430 mm
Randabstand r x /r y 190 mm 210 mm 235 mm
7 Technische Daten: Ankerzone Stab WR auf unbewehrtem Beton 25 MPa
© matrics engineering GmbH
2.3.2 Spannverfahren
Für ein in Deutschland gängiges
Spannverfahren ergeben sich auf Basis
von ETAG 013 die nachfolgend ange-
11 Technische Daten: Ankerzone BBV L19 auf Beton 33 MPa
© matrics engineering GmbH
führten Randbedingungen. Die Betonankerkörperlösung
kann natürlich für alle
weiteren in Deutschland zugelassenen
Spannverfahren verwendet werden.
Spannverfahren BBV Litzenspannverfahren
Spannstahl Litzen 0,62’’ mit Festigkeit St 1660/1860
Spanngliedgröße L19 (19 Litzen)
Nennbruchkraft Fpk 5.301 kN
Maximale Vorspannkraft P0,max 4.104 kN
Betonfestigkeit beim Anspannen fcm0,cube150 ≥ 33 MPa
Zusatzbewehrung (Wendel, Bügel) BSt 500 S
Durchmesser von Trompete bzw. Hüllrohr ≤ 163 mm bzw. 110 mm
Durchmesser der Betonankerkörper 310 mm
Achsabstand a x /a y
Randabstand r x /r y
440 mm
240 mm

2.3.3 Verpressanker mit
Zusatzbewehrung
Für ein in Deutschland gängiges Ankerkopfsystem
ergeben sich auf Basis von
ETAG 013 die nebenstehend angeführten
Randbedingungen. Die Betonankerkörperlösung
kann natürlich für alle
weiteren in Deutschland zugelassenen
Spannverfahren verwendet werden.
2.4 Qualität und Dauerhaftigkeit
Für nationale und europäische Zulassungen
von Spannverfahren werden
experimentelle Prüfungen nach der
europäischen Prüfrichtlinie für die
Zulassung von Spannverfahren ETAG 013
zugrunde gelegt. Die darin enthaltenen
Kriterien sollen auch für Spannverfahren
mit Verankerungen aus ultrahochfestem
Beton angewendet werden.
Die wesentlichen Untersuchungen sind:
– Nachweis der Lastübertragung auf das
Tragwerk durch Druckschwellversuch,
– Nachweis der statischen Tragfähigkeit
durch statischen Zugversuch mit
Standzeit,
– Nachweis der Ermüdungstragfähigkeit
durch dynamischen Zugversuch mit
zwei Millionen Zyklen.
Da die Verankerungen aus ultrahochfestem
Beton bei den genannten Prüfungen
nicht bis zum Bruch belastet werden,
werden ferner statische Kapazitätsdruckprüfungen
auf Stahluntergrund mit
Hüllrohröffnung durchgeführt.
Im Gegensatz zu Stahl ist Beton ein
Material mit zeitabhängigen mechanischen
Eigenschaften. Zur Berücksichtigung
dieser Tatsache werden die Prüfungen
mit einer im Vergleich zum
späteren Einsatz reduzierten Druckfestigkeit
vorgenommen, wobei im Unterschied
zu Normalbeton die Abminderung
der Druckfestigkeit bei Dauerlast durch
das dichte Gefüge und das reduzierte
Kriechen geringer ist.
Dynamische Beanspruchungen der
Verankerungen von Spanngliedern
beeinträchtigen nicht die Tragfähigkeit
von Hybridankerplatten. Im Rahmen
einer experimentellen Untersuchung am
Materialprüfungsamt der Technischen
Universität München wurde die Kapazität
von zwei identischen Körpern geprüft,
von denen nur einer vorab mit zwei
Millionen Lastzyklen bei einer Schwingbreite
von 100 MPa, bezogen auf das
Zugglied, beaufschlagt wurde.
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Spannverfahren Bauer Ankerkopf
Spannstahl Litzen 0,60 ’’ mit Festigkeit St 1570/1770
Spanngliedgröße 11 x 0,60 ’’ (11 Litzen)
Nennbruchkraft Fpk 2.726 kN
Betonfestigkeit beim Anspannen fcm0,cube150 ≥ 25 MPa
Zusatzbewehrung (Wendel, Bügel) BSt 500 S
Durchmesser des Bohrlochs ≤ 200 mm
Durchmesser des Betonankerkörpers 300 mm
Achsabstand a x/a y
Randabstand r x/r y
12 Technische Daten: Ankerzone Bauer 11 x 0,60 ’’ auf Beton 25 MPa
© matrics engineering GmbH
Im Rahmen der für Spannverfahren
üblichen Beanspruchungsdauer und
Intensität ist bei Beachtung der Konstruktionsgrundsätze
mit keiner Abnahme
der Tragfähigkeit im Laufe der Nutzungs-
13
14 Ermüdungsversuch und Kapazitätsversuch
© matrics engineering GmbH
400 mm
220 mm
15 Last-Verformungs-Diagramm: Kapazitätsversuch mit Hybridanker
© matrics engineering GmbH
dauer zu rechnen. Es ist durch die Nacherhärtung
des ultrahochfesten Betons
eher von einer höheren Kapazität
auszugehen.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
105

19
12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
16 17
Derzeit gibt es ein Spannverfahren mit
europäischer technischer Zulassung (ETA),
bei dem bereits der Werkstoff UHPC in
Kombination mit einem Stahlgussteil als
einbetonierter Ankerkörper mit Zusatzbewehrung
(Wendel, Bügel) verwendet
wird. Obwohl der Einsatz eines solchen
Spannverfahrens in Deutschland aktuell
nicht bauaufsichtlich zugelassen ist,
so kann man doch davon ausgehen, dass
sich die wesentlichen Anforderungen
aus ETAG 013 bei diesem Bauprodukt
erfüllen und die positiven mechanischen
Eigenschaften des UHPC bei einem
ähnlichen Produkt bestätigen lassen.
2.5 Ersteinsatz für Litzenanker
Das Drempelbauwerk der Schleuse
Iffezheim bei Baden-Baden wies im
Revisionszustand eine stark wasserführende
Fuge mit teils abgerissenen
Bewehrungsstäben auf, und das Wasserund
Schifffahrtsamt Freiburg plante
gemeinsam mit der Bundesanstalt für
Wasserbau Karlsruhe (Prüfingenieur:
106 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
18 Ankerkörper mit Stahlgusselement und UHPC-Verguss nach ETA 06/0006
© Aus [3]
20 Schleusendrempel mit Litzenanker und Schleuse Iffezheim
© matrics engineering GmbH
Dr. I. Retzepis, Karlsruhe) eine Verstärkung
zur Sicherstellung der Tragsicherheit
mit insgesamt 14 Dauerlitzenankern
des Typs Suspa-Kompaktanker mit sechs
Litzen (0,62 ’’, St1660/1860). [4]
Aufgrund der beengten Verhältnisse im
Kontrollgang wurde auf die im Vergleich
zur herkömmlichen Stahllösung leichte
und kompakte Hybridankerlösung
zurückgegriffen, die zudem wesentliche
Vorteile im Korrosionsschutz aufweist,
wobei eine vollflächige Auflagerung
auf unbewehrtem Altbeton mit einem
maximalen Lochdurchmesser von
150 mm erfolgte.
Für den Anschluss des Dauerankers an
den Ankerkopf wurde ein PE-Rohr statt
eines, wie bei Stahlplatten üblich, Stahlrohres
gewählt. Lediglich der Stahlring ist
durch Feuerverzinken und Beschichtung
vor Korrosion zu schützen. Für die aufgesetzten
Verankerungskomponenten
bzw., sofern vorgesehen, für installierte
Kraftmessdosen wurden passgenaue
Zentriernuten geschalt. Der Nachweis
der Eignung erfolgte im Einzelfall
experimentell für den Hybridanker selbst
und für das darunterliegende Bauwerk
nach der europäischen Prüfrichtlinie
für die Zulassung von Spannverfahren
ETAG 013 auf einem Betonprisma mit
passender Aussparung für das Bohrloch.
Die Untersuchungen wurden am
Materialprüfungsamt der Technischen
Universität München durchgeführt.
3 Kalottenlager
3.1 Entwicklung
Bereits in den 1960er Jahren haben
Fritz Leonhardt, Wolfhard Andrä und Willi
Bauer [5] die Grundlagen der modernen
Gleitlager geschaffen, welche noch heute
in vielen Details Gültigkeit besitzen.
So fand schon in diesen Lagern mit
Silikonfett geschmiertes reines PTFE
Anwendung, wie es in aktuellen Normen,
zum Beispiel EN 1337-2 [6], bis dato
geregelt ist.

21 22 23
Es brauchte ungefähr 50 Jahre, um
neue Gleitmaterialien einzuführen und
zu etablieren, wie das in einigen Europäischen
Zulassungen [7] geregelte
UHMWPE (Ultrahochmolekulargewichtiges
Polyethylen). Mit dieser Neuerung wurde
nicht nur ein Anschub im sehr konservativen
Segment der Brückenlager initiiert,
sondern auch weitere Anforderungen
formuliert. Die Leistungsfähigkeit des
Gleitmaterials mit sehr viel höherer
Verschleißfestigkeit und kleineren
Abmessungen stellt zudem die Dauerhaftigkeit
und Leistungsfähigkeit der
anderen Komponenten in Frage. Der
Suche nach neuen leistungsfähigeren
und gegebenenfalls sogar kostengünstigeren
Materialien und konstruktiven
Details wurde damit die Tür geöffnet.
3.2 Konzept
Ausgehend vom Namen ist offensichtlich,
dass eine Hauptkomponente von
Kalottenlagern die Kalotte darstellt.
Sie wird in der Regel aus normalem Baustahl
gefertigt, der mit einer Hartchromschicht
überzogen wird. Bei der Fertigung
solcher Kalotten sind zwei Punkte
auffällig. Zum einen wird für die mechanische
Bearbeitung der Kalotten aus
einem runden Brennzuschnitt ein
erheblicher Arbeitsaufwand erforderlich
mit einem hohen Anteil an zerspantem
Material, so dass es naheliegend
erscheint, die notwendige Form in
einem Gießverfahren zu erzeugen.
Zum anderen ist der Vorgang des Hartverchromens
sehr zeitintensiv und
fehleranfällig. Poren in der Chromschicht
können erst nach Abschluss des
Vorganges wirksam und sicher durch
einen Ferroxyltest erkannt werden.
Im Vorfeld kaum auszuschließende
Verunreinigungen im Stahl führen dabei
häufig zu gut nachweisbaren Fehlstellen,
die sich nur mit großem Aufwand und
1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
24 Modell Ankerkopf, Vorbereitung für den Einbau, Spannvorgang, eingebauter Ankerkopf ohne Haube
© matrics engineering GmbH/mageba S.A.
oft durch neues Verchromen ausbessern
lassen. Für die Funktionstüchtigkeit des
Lagers bleiben diese Ausbesserungen
ohne Folge, für die Prozessplanung
bedeuten derart schwer kalkulierbare
Nacharbeiten aber eine große Belastung.
Es drängt sich daher auf, Alternativen
zum Gleitpartner Hartchrom zu suchen.
Das hier vorgestellte Konzept greift
beides auf. Wie bereits beschrieben,
bietet UHPC die Möglichkeit, mit geringem
Aufwand weitgehend frei definierte
Formen und Oberflächenstrukturen
oder -güten zu realisieren. Offensichtlich
ist, dass sich Beton nicht zum Hartverchromen
eignet, da er nicht ferritisch
oder elektrisch leitend ist, was eine
Beschichtung notwendig macht. Als
Grundlage der Beschichtung verbleibt
eine ausreichend glatte Betonoberfläche,
die besondere Ansprüche an die
Schalung der Bauteile stellt. Auch gilt es,
die Herausforderungen bei der Beschichtung
von Beton zu beachten. Beides
wurde erfolgreich gelöst, so dass eine
funktionstüchtige und geometrisch sehr
präzise Kalotte aus UHPC gefertigt
werden konnte.
Mit Blick auf Dauerhaftigkeit und weitere
Vorteile wurde abweichend von den
bereits vorgestellten Hybridankern mit
Stahl- oder Kohlefaserring von einer
außenliegenden Umschnürung abgesehen
und angestrebt, lediglich UHPC an
der Außenfläche zuzulassen, um jegliche
Probleme hinsichtlich des Korrosionsverhaltens
der Kalotte auszuklammern.
Ferner erlaubt die unbeschichtete Fläche
außerhalb der Gleitfläche, vor allem an
den gut einzusehenden Seitenflächen
der Kalotte, eine stets komplette und
dauerhafte Überprüfung der Integrität
dieses Bauteils. Selbst kleinste Schäden
werden, wie im gut konstruierten Betonbau
üblich, frühzeitig durch unschädliche
Risse angekündigt.
3.3 Gleitversuche
Eine Grundforderung moderner Gleitlager
ist ein möglichst geringer Reibbeiwert.
Die beschriebene Beschichtung muss
diese Anforderung im selben Maße
erfüllen wie herkömmliche Gleitlager
mit PTFE und solche mit besonderen
Gleitwerkstoffen gegen austenitische
Stahlbleche oder Hartverchromung
als Gleitpartner. Die geringen Reibbeiwerte
wurden in einem genormten
Testprogramm nachgewiesen: In
Anlehnung an die europäische technische
Zulassung für Kalottenlager mit
besonderem Gleitwerkstoff [7] wurde
für die Versuche eine Pressung berücksichtigt,
die der doppelten der für
den Nachweis von PTFE verwendeten
entspricht. Damit bieten sie die Basis,
die geometrischen Vorteile und gegenüber
PTFE verringerten Reibbeiwerte
auch für Lager unter Verwendung von
UHPC auszunutzen.
Im Vorfeld der Versuche wurden zudem
mehrere Schalungsvarianten untersucht
sowie verschiedene Details und Vorgehensweisen
in der Aufbringung der
Beschichtung auf den UHPC.
25
26 Robo®Slide-Gleitwerkstoff und
beschichtete UHPC-Probe nach Gleitversuch
© mageba S.A.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
107

12. SYMPOSIUM BRÜCKENBAU
3.4 Belastungsversuche
Sämtliche Belastungsversuche erfolgten
am Materialprüfungsamt der Technischen
Universität München, in der Säulendruckprüfmaschinen
mit 5 MN und 10 MN
Maximallast zur Verfügung standen.
Die letzten Versuche einer mehrteiligen
Serie wurden zusätzlich von einem
Spezialisten auf dem Gebiet der Gleitlager
der Materialprüfanstalt Stuttgart
begleitet, um die positiven Ergebnisse
zu bestätigen.
Sämtliche Versuche wurden ausschließlich
mit Kalotten aus UHPC durchgeführt,
während alle anderen tragenden Bauteile
der Lager aus üblichem Stahl der Qualität
S355J2+N gefertigt waren. Die Abmessungen
dieser Stahlbauteile entsprachen
dabei exakt einem regulären Kalottenlager
mit besonderem Gleitwerkstoff
unter maximaler Auslastung und
minimaler Abmessung des Lagers.
Ebenso wurden keine Anpassungen am
Gleitwerkstoff vorgenommen, wenn man
von der Beschichtung des UHPC anstelle
der sonst üblichen Hartverchromung
absieht. Die Kalotte selbst benötigte nur
geringe Anpassungen in der Geometrie,
die im Wesentlichen eine um wenige
Millimeter größere Höhe betrafen.
Es wurden hier umfangreiche Messwerte
am Lager während der gesamten
Belastung aufgenommen sowie weitere
108 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
27 Robo®Slide-Lager mit
UHPC-Kalotte im Versuchsstand
© mageba S.A.
Kennwerte bezüglich des eingesetzten
UHPC bestimmt; die Untersuchungen
umfassten insbesondere:
– Festigkeitsentwicklung des
eingesetzten UHPC,
– Druckfestigkeit des UHPC (maximal
1h vor Beginn des Belastungsversuchs
des Lagers),
– aufgebrachte Last,
– Durchbiegungen an mehreren Stellen
des Lagers,
– Querdehnung der Kalotte,
– Risse inklusive deren Breite, Länge
und Lage.
Einzelne Versuche der Serien wurden auf
verschiedenen Laststufen für mindestens
eine Stunde und mehr unter konstanter
Last gehalten, um die Stabilität des
Systems zu ermitteln. Andere Versuche
wurden auf variierenden Lastniveaus
abgebrochen, um die beschichtete
Gleitfläche der UHPC-Kalotte inspizieren
zu können und deren Integrität und
Gebrauchstauglichkeit zu bestätigen.
3.5 Tragverhalten
Das Tragverhalten der UHPC-Kalotten
und der Einfluss einzelner Parameter
wurden im Detail in mehreren Versuchen
verschiedener Serien analysiert. Am Ende
der Analyse konnte für unterschiedliche
Größen gezielt eine Tragfähigkeit erreicht
werden, welche der theoretischen Trag-
28 Gesamtverformung des Robo®Slide-Kalottenlagers über die gleitwerkstofferreichte Pressung
© mageba S.A.
last des Lagers und des Gleitwerkstoffes
entspricht. Diese Variabilität erlaubt es,
ein gewünschtes Sicherheitsniveau mit
geringer Streuung einzustellen und
gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der
Kalotte zu optimieren. Nachfolgende
Abbildung zeigt eine Last-Verformungs-
Kurve eines der getesteten Lager. Gut
zu erkennen ist, wie das Lager bzw. die
am Ende versagende UHPC-Kalotte
sehr gutmütig die maximale theoretische
Pressung des Gleitwerkstoffes
von 180 N/mm² erreicht. Auch nach
dem Erreichen der Maximallast ist kein
schlagartiges Versagen zu erkennen,
wie es für hochfeste Baustoffe oftmals
zu erwarten ist.
4 Fazit
Ultrahochfester Beton eignet sich für den
dauerhaften Einsatz bei vorwiegend
druckbeanspruchten, hochbelasteten
Bauprodukten wie Spanngliedverankerungen
und Kalottenlagern. Die gewünschten
Eigenschaften können durch
Werksfertigung und kontrollierte Nachbehandlung
sehr zuverlässig erreicht
werden. Umfangreiche Prüfungen auf
Basis der aktuellen europäischen
Prüfrichtlinien bestätigen die Eignung
für den dauerhaften Einsatz in der Praxis
auch bei Ermüdungsbeanspruchung.
Die werksgefertigte Hybridankerlösung
wurde im Juli vergangenen Jahres erstmals
für die Verstärkung eines Schleusendrempels
mit Litzendauerankern in der
Verwaltung des Wasser- und Schifffahrtsamtes
Freiburg erfolgreich eingesetzt.
Autoren:
Dr. Hermann Weiher
Geschäftsführender Gesellschafter
matrics engineering GmbH,
München
Dr. Simon Hoffmann
Leiter Technik
mageba S.A.,
Bülach, Schweiz
Literatur
[1] Weiher, H.; Hock, S.: Einsatz neuer Materialien
für die Lastverteilung bei Spannverfahren; in:
Schriftenreihe der Österreichischen Vereinigung
für Beton- und Bautechnik. Innsbruck, 2011.
[2] European Organization for Technical Approval
(Hrsg.): Guideline for European technical approval
of post-tensioning kits for prestressing of
structures. Brüssel, 2010.
[3] Service d’études techniques des routes et
autoroutes (Hrsg.): European Technical Approval
No ETA-06/0006, VSL Post-Tensioning System.
Bagneux Cedex, 2006.
[4] Becker, H.; Reschke, T.: Schadensfall Oberhauptdrempel
Iffezheim; in: Tagungsband BAW-Kolloquium
»Instandsetzung von Verkehrswasserwerken«.
Karlsruhe, 2011.
[5] Andrä, W.; Leonhardt, F.: Neue Entwicklungen für
Lager von Bauwerken. Gummi- und Gummitopflager;
in: Bautechnik 39, 1962, Heft 2, S. 37–50.
[6] EN 1337-2:2004: Lager im Bauwesen, Teil 2
Gleitteile.
[7] European Technical Approval ETA-08/0115:
mageba Robo®Slide L2 Kalottenlager. Kalottenlager
mit besonderen Gleitwerkstoffen, erteilt 2008.

1 2 . S YM P O S I U M B R Ü C K E N B AU
Wohnungsbau
heute – morgen – übermorgen
ist der Leitfaden und Gedanke.
Erstes großes Symposium zum Thema »Wohnungsbau«
der
VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN
mit
MixedMedia Konzepts
in
Frankfurt am Main
Metropolen wie Wien, Zürich, Berlin, Frankfurt werden hier von den verantwortlichen
Amtsleitern in ihrem Bemühen, ausreichend bezahlbaren Wohnraum, der auch den
Anforderungen an die neuen »Green-Standards« erfüllt, präsentiert. Dabei werden
vor allem Fragen der Umnutzung, des Rückbaus und der Nachverdichtung
Berücksichtigung � nden.
Bekannte Wohnungsbaugesellschaften und renomierte Architekten erläutern dazu
ihre gerade fertiggestellten bzw. in Planung be� ndlichen Projekte.
Welche Probleme dabei auf die jeweiligen Standorte zukommen, geht aus
einer Studie hervor, die besagt, dass die Bevölkerungszahl in Wien von derzeit
1,70 Millionen Einwohnern auf rund 2,00 Millionen im Jahr 2035, also in gut 15 Jahren,
anwachsen wird.
Zuwanderung, Integration, Quartiersmanagement und das Eingliedern verschiedener
Altersgruppen und Kulturen sind weitere Aspekte, die im Rahmen dieses Symposiums
diskutiert werden.
Wir freuen uns, wenn Sie dabei sein werden.
V E R L A G S G R U P P E
W I E D E R S P A H N
mit MixedMedia Konzepts
Biebricher Allee 11 b | 65187 Wiesbaden | Tel.: 0611/98 12 920 | Fax: 0611/80 12 52 |
kontakt@verlagsgruppewiederspahn.de | www.verlagsgruppewiederspahn.de | www.mixedmedia-konzepts.de
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
109

PRODUKTE UND PROJEKTE
Multifunktionale Kalottenlager von Maurer Söhne
Neubau der Talbrücke Randersacker
Die große Herausforderung beim Neubau
der Talbrücke Randersacker waren die
wechselnden Lastzustände über mehrere
Jahre, da die Brücke in Abschnitten
errichtet und ihre Überbauten dann
querverschoben wurden. Bereits 2006
diskutierte Maurer Söhne mit der ausführenden
Firma die Lagercharakteristika:
Die Brücke ist deshalb eine besondere
Ingenieurleistung und ebenso ein
Musterbeispiel an langjähriger und
vorausschauender Zusammenarbeit
verschiedener Partner.
Zum Einsatz kamen MSM-Kalottenlager,
denn nur sie sind in der Lage, die wechselnden
Lastfälle gleichermaßen gut
auszugleichen. Das beginnt schon mit
dem Freivorbau, bei dem sich der Festpunkt
mehrmals ändert, so dass die Lager
arretierbar sein mussten und erst später
freigegeben wurden. Für den Querverschub
waren alle Lager wiederum so
konstruiert, dass sie arretiert werden
konnten, um unter ihnen die (eigentlichen)
Verschublager anzuordnen.
Außerdem hatten hier die Belastungen
während der Arretierungsphase Berücksichtigung
zu finden, und zwar insbesondere
die Horizontalkräfte quer zur
Brückenachse zu Beginn des Verschubs.
Fluchttunnel-Schalung von Paschal
Neuer Hauptbahnhof in Wien
Im Zuge des Großprojekts »Hauptbahnhof
Wien« erhielt der Schalungsspezialist
Paschal aus Steinach einen Zuschlag für
den Bau der Fluchttunnel im Abschnitt
»Lainzer Tunnel«: Geliefert wurden 375 m²
Trapezträger-Rundschalung mit Stahlschalhaut
(TTS), für den Liftschacht
kamen zudem 158 m² Logo-Wand-
Arbeiten am Lichtschacht
© Paschal-Werk G. Maier GmbH
110 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Und: Im Endzustand übertragen die
32 Lager über 1.000.000 kN Auflast aus
Verkehr und dem Eigengewicht der
beiden Überbauten, wobei das größte
von ihnen mit d = 1,50 m 72.000 kN
aufnimmt und die höchsten Horizontalkräfte
in der Festpunktachse mit 5.000 kN
wirken. Dazu kommen bis zu 570 mm
Verschiebung und 5 ‰ Verdrehungen.
Grundsätzlich sind solche Kräfte und
Bewegungen lediglich in Differentialbauweise
zu beherrschen. Der Gleitwerkstoff
MSM in den Kalottenlagern gewährleistet
jedoch, dass sie alle mit maximal 2 %
Reibung sicher und definiert in die Pfeiler
und Widerlager übertragen werden.
Die Lager haben eine Lebensdauer von
50 Jahren und sind generell wartungsfrei.
Darüber hinaus werden die Bauwerksbewegungen
durch innere Messstellen
auf Jahrzehnte überprüft. Falls sich
später also unterschiedliche Setzungen
einstellen sollten, sind die MSM-Kalottenlager
auch so konstruiert, dass sich zum
Höhenausgleich nachträglich Futterplatten
integrieren lassen.
www.maurer-soehne.de
schalung zur Ausführung, da die Innenschale
der Sicherheitstunnel und der
Lichtschacht zusammen hochgezogen
werden mussten. »Die Firma Paschal
konnte uns dafür ein System liefern, das
genau diesen Anforderungen gerecht
wurde«, sagt Albin Matschek, Bauführer
des Projekts. Die drei Schächte mit Höhen
Planung und Lieferung nach Vorgabe
© Paschal-Werk G. Maier GmbH
Einbau eines MSM-Kalottenlagers
© Maurer Söhne GmbH & Co. KG
Arretierung am Widerlager
© Maurer Söhne GmbH & Co. KG
Position nach dem Querverschub
© Maurer Söhne GmbH & Co. KG
von 45 m, 75 m und 54 m Höhe wurden
von oben nach unten auf einem Durchmesser
von 9 m aufgeweitet, anschließend
erfolgte das Aufsetzen der Rundschalung
in Viertel-Elemente, wobei
einige anspruchsvolle Faktoren eine Rolle
spielten. »Daher mussten wir behutsam
vorgehen. Ausgegossen wurde dann
jeweils komplett«, so Albin Matschek.
Doch nicht nur ein einwandfreies Material
ist verantwortlich für ein gutes Ergebnis,
sondern auch eine perfekte Planung.
Und dafür ist Paschal ebenfalls bekannt:
Gemäß den Berechnungen und zeitlichen
Vorgaben der Verantwortlichen übernahm
Paschal die Kommissionierung
des Materials sowie die Abwicklung des
logistischen Parts, weshalb es keinerlei
Verzögerung auf der Baustelle gab. »Die
Schalung wurde komplett geliefert und
es fehlte nicht einmal eine Schraube«,
zeigt sich Albin Matschek zufrieden.
www.paschal.de

Glänzende »Hülle« von GKD Gebr. Kufferath
Pasarela del Arganzuela in Madrid
Vor zwei Jahren feierte Madrid die Eröffnung
des sogenannten Centro Deportivo
Multifuncional del Manzanares mit der
spektakulären Caja Magica – der jetzt die
250 m lange Arganzuela-Brücke folgte:
ein Überweg für Fußgänger und Radfahrer
und ein weiteres Wahrzeichen für
den Manzanares-Park.
Seinen unverwechselbaren Charakter
bezieht dieses Bauwerk nicht zuletzt
aus der helixartigen Anmutung der
»Außenhaut«, die, von Dominique
Perrault entworfen, aus einem semitransparenten
Gewebe der GKD
Gebr. Kufferath AG und damit der
weltweit führenden Metallweberei
besteht. Das heißt, es kamen insgesamt
ca. 4.500 m² zum Einsatz, die als dreieckige,
individuell geformte Zuschnitte
auf einer Unterkonstruktion montiert
wurden, wobei die vielfach bewährte
Befestigungstechnik mit Augenschrauben
Anwendung fand.
Das gewählte Material vom Typ Escale
trotzt extremen Wetterbedingungen,
dient hier als Hülle, die Sonnen- und
teilweise auch Regenschutz bieten soll,
und ist dennoch durchlässig genug, um
den notwendigen Einfall von Tageslicht
Neuentwicklung von Leipziger Leuchten
Helligkeit im städtischen Raum
Mit der aktuellen Neuentwicklung bietet
Leipziger Leuchten, einer der traditionsreichsten
deutschen Hersteller, eine
dynamisch wirkende und designstarke
Lösung für den städtischen Raum an.
Bestimmendes Merkmal von Pascal ist
der leicht gebogene Vierkantmast aus
einem Edelstahl- oder Aluminiumprofil
mit 6,55 m oder 3,90 m Länge, den es in
einer ein- oder zweiarmigen Version gibt.
Die Abdeckung der energiesparenden
Kompaktleuchtstofflampen besteht aus
schlagfestem, opalem Polycarbonat,
wobei der Lichtaustritt pro Seite über
eine Länge von 1.270 mm (Pascal I) oder
600 mm (Pascal III) erfolgt und für eine
angenehm weiche und blendfreie
»Helligkeit« auf Brücken, Geh- und
Brücke als Wahrzeichen
© GKD Gebr. Kufferath AG/Arteuno Welt SL
und Regen für die unter der Brücke
liegende Landschaft zu gewährleisten.
Darüber hinaus verfügt es über die
werkstoffimmanenten Vorzüge von
Edelstahl und ist daher robust, pflegeleicht
und beständig gegen Witterungsoder
Umwelteinflüsse, ja letztlich sogar
von einer nahezu unbegrenzten Lebensdauer.
www.gkd.de
Radwegen, Plätzen, Boulevards und
Parkanlagen sorgt. Jeder Leuchtenkopf
verfügt über einen Elektroeinsatz mit
eingebautem Vorschaltgerät und einer
Tür zum einfachen Lampenwechsel,
während die Bodenverankerung mittels
einer Flanschplatte realisiert wird, die
sich überpflastern lässt.
www.leipziger-leuchten.com
P R O D U K T E U N D P R O J E K T E
Semitransparentes Material
© GKD Gebr. Kufferath AG/Arteuno Welt SL
Mastleuchte (auch) für Brücken
© Leipziger Leuchten GmbH
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
111

SOFT WARE UND IT
Aktuelle Lösungen und Erweiterungen von RIB
Neu- und Nachrechnung von Straßenbrücken
Spannbetonbrücken, die vor 1980 gebaut
wurden, weisen bereits heute erhebliche
Mängel auf, unter anderem wegen der
überproportionalen Zunahme des
Schwerverkehrs, hohen Verschleißes,
Korrosion und Schädigung der Materialien
durch mechanische Beanspruchungen
und Umwelteinflüsse. Bei älteren
Bauwerken wurden zudem Temperatureinwirkungen
nicht berücksichtigt und
generell zu geringe Querkraftbewehrungen
eingelegt sowie bei Koppelfugen
keine Ermüdungsnachweise geführt: alles
in allem Erkenntnisse, die jetzt in einer
mehrstufigen Nachrechnungsrichtlinie
Berücksichtigung finden, die im vergangenen
Jahr veröffentlicht wurde.
Neue Version von mair pro
Controlling mit Vereinfachungen
Das neue Jahr hat kaum begonnen, da
präsentiert das bayerische Unternehmen
mair pro GmbH die neueste Version
seiner Administrationssoftware für
Architekten und Ingenieure: ProjektPro,
deren grundlegende Vorzüge bereits
in Ausgabe 4·2011 des BRÜCKENBAU
beschrieben worden sind. Als vorausschauende
und dynamische Controllinglösung
für Windowsnutzer wie für
Mac-Enthusiasten geeignet, sorgt sie
»überall« für eine gelungene Performance,
wobei ProjektPro ’12 einen Brückenschlag
zwischen hoher Komplexität und komfortabler
Bedienung schafft. Kostenverfolgung
und Kalkulation lassen sich jetzt
also noch präziser auf das einzelne Büro
zuschneiden, was auch die Berücksichtigung
individueller Arbeitszeitmodelle
einschließt. Mit dieser Option bietet
ProjektPro ’12 letztlich ein differenziertes
Werkzeug, um Aufträge und Stundensätze
exakt zu berechnen.
112 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
»Aufgrund der hohen Kundennachfrage
haben wir unser Softwaresystem ›Ponti‹
an die neuen Anforderungen angepasst
und können bereits jetzt für die Stufen 1
und 2 die Restsicherheit und die Restnutzungsdauer
bestimmen«, wie Wilfried
Zmyslony, Geschäftsführer der RIB
Engineering GmbH erklärt. »In verschiedenen
Pilotprojekten hat sich gezeigt,
dass ältere Brücken im Bestand damit
effizient nachgerechnet werden können.
Unser Ziel ist, diese Lösung noch auszubauen
und für eine Schadensanalyse
weiter zu perfektionieren.«
»Dank der vertrauensvollen und engen
Zusammenarbeit mit unseren Kunden,
Partnern und einer genauen Analyse
der veränderten Marktbedingungen
konnten wir mit ProjektPro ’12 abermals
die Usability und den Funktionsumfang
unserer Software verbessern. Die Nutzer
Lösung für alle …
© mair pro GmbH
RIB hat inzwischen nahezu sein gesamtes
Softwareportfolio für die Euronormen
mit den Nationalen Anwendungsdokumenten
(NAD) für Deutschland, Österreich,
Tschechien und Großbritannien
angepasst, denn das neue »Normenpaket«
wird Anfang Juli bauaufsichtlich
eingeführt. Diese Umstellung bedeutet
zwar keinen Paradigmenwechsel, bedingt
aber einige Änderungen gegenüber dem
derzeitigen Normenstand, die sich auf die
Tragwerksplanung teilweise erheblich
auswirken. Beispielsweise können Verformungsberechnungen
im Zustand II die
Wirtschaftlichkeit einer Ingenieurlösung
in Zukunft grundlegend beeinflussen.
www.rib-software.com
profitieren von mehr Effizienz und Ruhe
in ihren Abläufen«, so Harald Mair,
Geschäftsführer von mair pro.
www.projektpro.de
www.mairpro.de

Architekten und Ingenieure lesen die [Umrisse].
Herausgegeben von der VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN,
ist die Zeitschrift für Baukultur unabhängig von Verbänden und
anderen Interessenvertretungen.
Jede Ausgabe verfügt über ein bis zwei thematische Schwerpunkte
aus den Bereichen Architektur und Ingenieurbau, wie zum Beispiel
»LeseRäume«, »Sport + Erleben«, »Bauen mit Textilien«, »Ruhender
Verkehr«, »DachLandschaften«, »WeinBauWelten«, »Synagogen«,
»Flughäfen: Neubau und Ausbau«, »Bauen im Gebirge«, »Fassaden«,
»Sicherheitstechnik«, »Innenausbau« und »Befestigungstechnik«
in den beiden vergangenen Jahren.
Detaillierte Produktinformationen, wichtige Branchennachrichten,
ein fundierter Bautechnik-Teil, umfassende Beiträge zum »Bau- und
Immobilienrecht« sowie ein ausgesuchtes »Special«, oft in Kooperation
mit entsprechenden Fachmessen, runden das redaktionelle Profi l
eines jeden Heftes ab.
Wollen Sie ein Probeexemplar bestellen – oder gleich abonnieren?
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denn die [Umrisse] fi ndet man natürlich auch im Internet.
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
113

NACHRICHTEN UND TERMINE
Gründer von Obermeyer Planen + Beraten
Leonhard Obermeyer verstorben
Am 28. Dezember 2011 ist Dr.-Ing. h. c.
Leonhard Obermeyer im Alter von 87
Jahren verstorben. 1924 im oberbayerischen
Großmehring geboren, hat er nach
der Lehre zum Maurer, der Ausbildung
zum Bauingenieur und dem anschließenden
Studium des Bauingenieurwesens
an der Technischen Hochschule in
München am 1. Juli 1958 das Ingenieurbüro
Obermeyer in Krailling gegründet,
aus dem später die (jetzige) Firmengruppe
hervorging. Zu seinen wichtigsten
Projekten gehören unter anderem das
Verkehrsbauwerk Karlsplatz-Stachus und
große Teile des U-Bahn-Baus in München,
insgesamt sieben Brücken über die
Donau sowie die Donnersberger Brücke
und die sogenannte Candid-Hangauffahrt
in München.
Zäsur bei der Ingenieurgruppe Bauen
Ältester Büropartner im Ruhestand
Josef Steiner hat zum 31. Dezember 2011
seine aktive Laufbahn als ältester Partner
der Ingenieurgruppe Bauen beendet,
was eine Zäsur in deren Bürogeschichte
markiert. Seit 1968 und damit noch
von den Gründungspartnern Wippel,
Weckesser, Stiglat und Buchholz eingestellt,
war Josef Steiner für die Ingenieurgruppe
Bauen tätig – also insgesamt
43 Jahre. Seine offizielle Verabschiedung
findet dementsprechend auch in einem
angemessenen, feierlichen Rahmen
statt: im Mannheimer Schloss, und zwar
am 16. März.
Umbenennung mit Neuorganisation in Hessen
Verkehrsverwaltung mit zentraler Steuerung
»Die Hessische Straßen- und Verkehrsverwaltung
(HSVV) wechselt zum
1. Januar 2012 den Namen und heißt
künftig ›Hessen Mobil – Straßen- und
Verkehrsmanagement‹. Die HSVV steht
seit vielen Jahrzehnten hessenweit für
Qualität und innovative Lösungen in
Planung, Bau und Betrieb von Straßen mit
dem Ziel einer intelligenten Verkehrssteuerung.
Die Organisationsreform stellt
sicher, dass sie ihre Aufgaben auch in
Zukunft in gewohnter Qualität erfüllen
kann und in der Fläche präsent ist«, so
114 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
Bereits Anfang der 1970er Jahre hatte er
die Idee, Gesamtplanungen anzubieten,
also nicht mehr nur Teilleistungen
erbringen, sondern Großprojekte fortan
aus einer Hand und über alle Gewerke
hinweg konzipieren zu wollen: Leitgedanke
und Basis von Obermeyer Planen +
Beraten GmbH, des heutigen Unternehmens
mit 1.300 Mitarbeitern, Stammsitz
in München sowie Niederlassungen und
Tochtergesellschaften in 18 Ländern.
Leonhard Obermeyer sind im Laufe seines
Lebens zahlreiche Würdigungen zuteilgeworden,
wie zum Beispiel die Konrad-
Zuse-Medaille, das Ehrenzeichen des
Vereins Deutscher Ingenieure, die Ehrendoktorwürde
der Universität Leipzig,
eine Honorarprofessur der Technischen
Die Ingenieurgruppe Bauen wurde 1965
von den Partnern Dr.-Ing. Ernst Buchholz,
Dr.-Ing. Klaus Stiglat, Dipl.-Ing. Horst
Weckesser und Dipl.-Ing. Herbert Wippel
in Karlsruhe gegründet. 1978 eröffnete
die erste Niederlassung in Mannheim,
1991 folgte Berlin und 2008 Freiburg,
so dass heute vier Standorte existieren,
an denen ca. 130 Mitarbeiter Projekte
im In- und Ausland planen.
www.ingenieurgruppe-bauen.de
Hessens Verkehrsminister Dieter Posch
anlässlich dieser Umbenennung.
Als »Nachfolgeeinrichtung« der HSVV
plant, baut, unterhält und managt Hessen
Mobil also das gesamte hessische außerörtliche
Straßennetz und ist somit für
insgesamt ca. 17.000 km Verkehrswege
zuständig. Darüber hinaus ist sie (jetzt)
Obere Landesbehörde mit einer Zentralisierung
in Wiesbaden und der Untergliederung
in die vier Abteilungen
Planung, Bau, Betrieb und Verkehr sowie
zwölf weiteren Standorten in Hessen, in
Leonhard Obermeyer
© Obermeyer Planen + Beraten GmbH
Universität Moskau und der Titel eines
Ehrensenators der Technischen Universität
München.
www.opb.de
Josef Steiner
© Ingenieurgruppe Bauen
denen diese Abteilungen durch Dezernate
vertreten sind: Die neue Struktur soll
eine gleichmäßigere Arbeitsauslastung
und damit den Ausgleich schwankender
Bau- und Planungsvolumina, aber auch
kurzfristiger Arbeitsspitzen ermöglichen
sowie die einheitliche Anwendung von
Standards und Vorgaben gewährleisten.
www.mobil.hessen.de

Zweite Veranstaltung in Bad Wörishofen
Internationale Holzbrückentage 2012
Am 19. und 20. April 2012 finden die zweiten Internationalen
Holzbrückentage (IHB 2012) in Bad Wörishofen statt, und zwar
mit folgenden Schwerpunkten, die in jeweils eigenen Vortragsblöcken
thematisiert werden:
– Verkehr von heute auf Brücken von gestern
– Überwachung und Qualitätssicherung
– neue konstruktive und statische Möglichkeiten Media-
– Fahrbahnbeläge und Leiteinrichtungen
– Bau und Entwicklung im Bereich von Grünbrücken
Voraussetzung für dauerhaft gelungene Brückenbauwerke
aus Holz ist bekanntermaßen das optimale Zusammenspiel
von Planung, Durchführung und laufendem Unterhalt.
Materialgerechtes Konstruieren und holzbaugerechte Detailausbildung
sind aber nur mit Fachwissen und den notwendigen
(Detail-)Kenntnissen möglich – die diese zweitägige Veranstaltung
vermittelt: Ausgewiesene Experten aus Wissenschaft
und Praxis referieren hier über die unterschiedlichsten Aspekte
wie Lösungsansätze, diskutieren mit den Teilnehmern im kleinen
wie größeren Kreis und bieten derart einen ebenso kompetenten
wie aktuellen Überblick.
Abgerundet werden die IHB 2012 durch eine begleitende Fachausstellung,
in deren Rahmen sich Produkte und Neuentwicklungen
rund um den Holzbrückenbau begutachten lassen.
www.forum-holzbau.com
Princeton Bridge of Dreams, Kanada
© Fast + Epp
Symposien
NACHRICHTEN UND TERMINE
MixedMedia
Konzepts
Symposien
Symposien
Symposien
MixedMedia
MixedMedia
Konzepts
MixedMedia
Konzepts
MixedMedia Konzepts
Events
Konzepts
Konzepts
Veranstaltungen
Veranstaltungen Media- Veranstaltungen
Media- planung
Veranstaltungen
Mediaplanung
planung
planung
MixedMedia
MixedMedia MixedMedia
Veranstaltungen der
Veranstaltungen VERLAGSGRUPPE der WIEDERSPAHN
Veranstaltungen der VERLAGSGRUPPE mit Veranstaltungen ihrem Event-Offi der WIEDERSPAHN
ce MixedMedia Konzepts
VERLAGSGRUPPE WIEDERSPAHN mit VERLAGSGRUPPE ihrem Event-Offi WIEDERSPAHN
ce MixedMedia Konzepts
mit ihrem Event-Offi ce MixedMedia mit ihrem Event-Offi Konzepts ce MixedMedia Konzepts
12. Symposium Brückenbau
12. Symposium Brückenbau
12. Symposium Brückenbau 1. 2. 12. Symposium Symposium Wohnungsbau
Flughafenbau Brückenbau
2. Symposium Flughafenbau
2. Symposium Flughafenbau 4. 2. Symposium Sportstättenbau
Flughafenbau
4. (Bauen Symposium für Olympia Sportstättenbau und die WM)
4. Symposium Sportstättenbau (Bauen 4. Symposium für Olympia Sportstättenbau und die WM)
(Bauen für Olympia und die WM) Parkhausbau (Bauen für Olympia als Fachveranstaltung:
und die WM)
Parkhausbau Hier werden Tiefgaragen, als Fachveranstaltung: Parkhäuser sowie
Parkhausbau als Fachveranstaltung: Hier deren Parkhausbau werden Erhaltung Tiefgaragen, als und Fachveranstaltung:
Renovierung Parkhäuser thematisiert. sowie
Hier werden Tiefgaragen, Parkhäuser deren
Weiterhin
Hier werden Erhaltung sowie
werden
Tiefgaragen, und
erörtert:
Renovierung Parkhäuser thematisiert. sowie
deren Erhaltung und Renovierung
Weiterhin Bau
deren
von
thematisiert. Erhaltung
Tank- werden und
und
erörtert: Rastanlagen
Renovierung
einschließlich
thematisiert.
Weiterhin werden erörtert: Bau neuer Weiterhin von Lkw-Rastplätze Tank- werden und erörtert: Rastanlagen mit den erforderlichen einschließlich
Bau von Tank- und Rastanlagen neuer Telematik-Einrichtungen.
Bau einschließlich
von Lkw-Rastplätze Tank- und Rastanlagen mit den erforderlichen einschließlich
neuer Lkw-Rastplätze mit den Telematik-Einrichtungen.
neuer erforderlichen Lkw-Rastplätze mit den erforderlichen
Telematik-Einrichtungen. Telematik-Einrichtungen.
1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
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115

NACHRICHTEN UND TERMINE
Veröff entlichung des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins
(Aktuelles) Gutachten zur Brückenertüchtigung
Das Gutachten »Brückenertüchtigung
jetzt. Ein wichtiger Beitrag zur Sicherung
der Mobilität auf Bundesfernstraßen«
empfiehlt sich zur Lektüre, hebt es doch
hervor, welche Bedeutung eine leistungsstarke
Infrastruktur für den Wirtschaftsstandort
Deutschland hat.
Von Ministerialdirektor a. D. Dipl.-Ing.
Joachim Naumann erarbeitet, wartet es
mit zahlreichen Fakten zum Zustand der
deutschen Brücken auf: Naumann hat
zunächst die aktuelle Situation analysiert
und danach beschrieben, welche Handlungsoptionen
sich eröffnen, wenn die
Leistungsfähigkeit der Brücken wiederhergestellt
bzw. weiterhin erhalten
Vorstellung durch Bundesverkehrsminister
Investitionsrahmenplan für Verkehrsprojekte
Bundesverkehrsminister Peter Ramsauer
hat Mitte Dezember den Entwurf des
Investitionsrahmenplans (IRP) für die
Verkehrsinfrastruktur des Bundes für den
Zeitraum 2011–2015 vorgelegt, der ein
Volumen von ca. 41.000.000.000 €
aufweist: Er umfasst sämtliche Projekte,
die zwischen 2011 und 2015 abgeschlossen,
weitergeführt oder neu begonnen
werden, und zwar bis zu deren Fertigstellung,
die gegebenenfalls erst nach
2015 erfolgt. Erhalt rangiert im neuen
IRP im Übrigen deutlich vor Neubau,
was sich auch in der Verteilung der
Gesamtsumme ausdrückt, die mit einer
entsprechenden »Relation« von 2:1
keinerlei Missverständnisse aufkommen
lässt.
Wo werben?
116 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012
bleiben soll, wobei er auch oder insbesondere
den Bedarf für die dringend
notwendigen Sanierungsmaßnahmen
benennt und Lösungsmöglichkeiten
durch ein Ertüchtigungsprogramm
aufzeigt. Ihren konsequenten Abschluss
finden diese Ausführungen infolgedessen
in und mit der »Vision 2025/2050« zur
Sicherung der Mobilität auf Bundesfernstraßen.
Das Gutachten ist als Heft 22 des
Deutschen Beton- und Bautechnik-
Vereins e.V. (DBV) erschienen und zum
Preis von 10 € zu erwerben.
www.betonverein.de
Peter Ramsauer: »Mit dem neuen
Investitionsrahmenplan sorgen wir
für Ehrlichkeit und Transparenz beim
Verkehrswegebau. Wir setzen klare
Prioritäten und richten die Planung am
Bedarf und den zur Verfügung stehenden
Mitteln aus. Unser Verkehrsnetz ist
ein zentraler Standortvorteil, den wir
erhalten müssen. Wir sorgen dafür,
dass die hohe Qualität der Schienen-,
Straßen- und Wasserstraßennetze
erhalten bleibt.«
www.bmvbs.de
Bestandsaufnahme und Handlungsanleitung
© Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V.
(Künftige) Leitlinie im Entwurf
© Bundesministerium für Verkehr,
Bau und Stadtentwicklung
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1/2 . 2012 | BRÜCKENBAU
117

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118 BRÜCKENBAU | 1/2 . 2012

BRÜCKENBAU
ISSN 1867-643X
4. Jahrgang
Ausgabe 1/2.2012
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Herausgeber und Chefredaktion
Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn
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Bayerische Ingenieurekammer-Bau, München
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