Abbruch eines Viadukts durch Absetzen
Türme stützen Last von 100 Tonnen
Mendrisio/Schweiz (ABZ). - Die Arbeiten für den Neubau des Autobahnanschlusses von Mendrisio im Kanton Tessin gehen voran. Etappe Nr. 1: Abbruch der Fahrbahnplatten der ersten Fahrspur. Mit mehr als 50 Jahren Erfahrung im Bau-, Renovierungs- und Umbausektor spezialisiert sich Pilosio nach eigenen Angaben zunehmend im Infrastrukturbereich sowohl in Italien als auch im Ausland. Verschiedene Bausysteme werden während den Besprechungen zwischen Bauherr und Projektfachkräften der technischen Abteilung von Pilosio zielgerecht ausgearbeitet. Jedes Viadukt ist immer ein Projekt für sich. Dies trifft insbesondere für den Neubau des "Tana"-Viadukts bei Mendrisio im Kanton Tessin zu, für das das Unternehmen sich entschieden hat, das bestehende Bauwerk zu demontieren und hierzu jeweils eine gesamte Trasse in einem Arbeitsprozess auf den Boden abzusetzen, zu demolieren und zu entfernen. Pilosio übernimmt die Projektierung der Türme zur Stützung der Trassenlast.
Die Partie 201 sieht den Neubau des "Tana"-Viadukts an der Autobahn A 2 vor, und zwar mit dem Ziel der Verbreiterung beider Fahrspuren um jeweils ca. 2,5 m, sodass die Fahrbahn letztendlich eine Gesamtbreite von 25,8 m aufweist und somit ein besserer Verkehrsfluss gewährleistet wird. Das bestehende Bauwerk setzt sich aus zwei getrennten Viadukten mit vier Trassen auf einer Gesamtlänge von 144 m zusammen und ist vollständig aus einem ortbetonierten armierten Spannbeton gefertigt. Für die Errichtung des neuen Viadukts, nach dem Bau einer provisorischen Stahlbau-Brücke zur Gewährleistung des normalen Verkehrsflusses, wurde zunächst der Abbruch der bestehenden Fahrbahnplatten der ersten Fahrspur vorgenommen. Unter verschiedenen möglichen technischen Lösungen, im Anschluss an mehrere Besprechungen zwischen den technischen Abteilungen von Pilosio Spa und des Konsortiums Cossi – LGV, entschied man sich für die Trennung der Trassen und das anschließende Absetzen einer gesamten Trasse in einem Arbeitsprozess, um sie danach am Boden zu demolieren und den Schutt schließlich zu entfernen. Jeder Fahrbahnteil wurde von Seilen gehalten, die an zwei großen Trägern befestigt waren, und über ein System hydraulischer Stützböcke nach unten gefahren: Für die Stützung der gesamten Last kamen vier Türme mit hoher Tragfähigkeit zum Einsatz, die mit dem richtungsflexiblen MP Pilosio System errichtet wurden.
Im Einzelnen wurden vier Turmpaare an den Seiten jedes Pfeilers des bestehenden Viadukts mit einer Tragfähigkeit von jeweils 100 t vorgesehen. Die Türme waren nicht verseilt, sondern frei aufgestellt und nur am Boden auf sehr großen provisorischen Fundamentplatten mit Stützfunktion und den Türmen entsprechender Größe verankert. Die Turmpaare waren durch ein System aus Querträgern, Montagebalken und Trägern aus Stahl miteinander verbunden, um das Gewicht der Fahrbahnplatte auf jede der acht Säulen der zwei Türme gleichmäßig zu verteilen. Der große obere Träger diente zur Halterung des Systems der Aufhängung und hydraulischen Stützböcke für das Absenken der Fahrbahnplatte bis zur Basis der Pfeiler. Das Absenken jeder Trasse wurde in einer Zeit von ca. 10/12 Stunden ausgeführt.
Nicht wenige Schwierigkeiten stellten sich der technischen Abteilung von Pilosio, die jedoch in der Projektierungsphase gelöst wurden: sehr große Höhen, Errichtung von Türmen ohne Verankerungen im oberen Bereich, hohe Lasten und, nicht zuletzt, starke Winde mit entsprechender Wirkung sowohl auf die Türme als auch auf die zu demontierende Struktur. "Der Standardturm HD (= mit hoher Tragfähigkeit) von Pilosio setzt sich gemäß Handbuch aus vier Säulen zusammen (jede Säule besteht wiederum aus vier untereinander verbundenen vertikalen MP-Pfosten) und ist für eine Höhe von maximal 10 m ausgelegt, und zwar unter Berücksichtigung des nur auf die MP-Struktur einwirkenden Windes und einer horizontalen Last in der Größenordnung von 1 % des eigenen Gewichtes. Für diese Konfiguration beträgt die vorgesehene Tragfähigkeit 464 kN", erklärte ein Projektleiter der technischen Abteilung von Pilosio. "Der für das Konsortium Cossi-LGV ausgearbeitete Turm sah dagegen eine 2 x 2 m große Basis mit Verbreiterungen von 50 cm auf zwei Seiten bei insgesamt acht Säulen vor (die sich wie immer aus jeweils vier Pfosten zusammensetzen).
Trotz der beträchtlichen Höhe von 18 m, der Zunahme der vertikalen Last auf den Wert 1000 kN und der horizontalen Last bis auf 2,5 % sowie einer an der Spitze konzentrierten zusätzlichen Windlast von 22 kN (auf die Wirkung des Viadukts zurückzuführen) war das Verhalten der Struktur optimal. Ergriffene Maßnahmen: dichtere Anordnung der Diagonalen, Abstand 1 m, und der Gurtungen, Abstand 50 cm, auf den ersten 6 m und den letzten 4 m. Zudem wurde die Anzahl der Diagonalen bis auf vier pro Seite für jede Ebene erhöht (anstelle der zwei der Standardkonfiguration). Auf diese Weise wurden die Bereiche mit der voraussichtlichen stärksten Belastung durch die erwarteten hohen Lasten angemessen verstärkt. Schließlich sollte der Turm an der Spitze auch unabhängig sein, d. h. ohne Verankerungen im oberen Bereich", meinte der Ingenieur abschließend. Gegenüber der Stahlbau-Alternativlösung erlaubt das MP-System die Handhabung reduzierter Lasten: Die MP-Elemente sind nämlich sehr leicht, und deren Zusammenbau erfolgt sehr einfach und schnell. Der Turm wurde mit einer Basis von 2 x 2 m vorgesehen, um auch die Positionierung von Planken und Klapptüren im Innern zu ermöglichen und somit höchste Sicherheit bei der Errichtung zu garantieren, da die Arbeiter somit stets innerhalb des Turms bleiben (was bei der Stahlbau-Lösung äußerst schwierig umzusetzen gewesen wäre). Pro Tag wurde jeweils ein Turm errichtet.
Insgesamt wurden acht MP-Türme mit hoher Tragfähigkeit HD und 18 m Höhe sowie zwei Türme mit 12 m Höhe für die Entfernung der seitlichen Trassen in der Nähe der Widerlager aufgebaut. Nach Entfernung aller Fahrbahnplatten wurde das MP System in einer "normalen" Konfiguration für die Arbeiten zur Errichtung der neuen Fahrbahnplatte eingesetzt.
Das neue Viadukt wurde mit einem gemischten tragenden System aus Beton/Stahl mit 2+2 Hauptträgern aus Metall (h = 1,8 m) zur Stützung einer ortbetonierten Betonplatte vorgesehen. Für die Herstellung und Montage der tragenden Stahlstruktur des neuen Viadukts zeichnet das Konsortium Officine Ghidoni SA – Ferriere Cattaneo SA verantwortlich.
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