Zweifach geneigt und einmal gedreht

Um für die ausführende Firma Peter Gross Bau den Aufwand bei der Schalung zu minimieren, schufen Doka-Techniker eine besondere Konstruktion: eine in BIM geplante Schalungslösung aus Doka-Traggerüst und FF20-Trägerschalung.

Die Bundesstraße 414 in Rheinland-Pfalz ist eine wichtige Verbindungsstraße zwischen der Autobahn 560 und der A 3 in Nordrhein-Westfalen und der A 45 in Hessen. Ein Streckenabschnitt dieser West-Ost-Achse führt über die Nisterbrücke zwischen den Orten Hachenburg und Nister, die den Fluss Nister und die L 288 überquert. Aufgrund der Zustandsnote 2,8 und von Tragfähigkeitsdefiziten des 1971 errichteten Bauwerks entschied sich der Landesbetrieb Mobilität für einen Ersatzneubau der Nisterbrücke. Ein weiterer Grund für den Neubau – statt Sanierung – ist die Verbreiterung der B 414 von 8,5 m auf 11,5 m.

Mit knapp 122 m Länge zählt die neue Nisterbrücke zu den mittelgroßen Infrastrukturprojekten von Doka. Hierzu Niederlassungsleiter Denis Müller von Gross Bau: "Die Brücke hat zwar nur einen Brückenpfeiler, doch die Geometrie ist nicht ohne – mit einigen kniffligen Besonderheiten. Umso mehr muss man anerkennen: Der Vorschlag von Doka war aus unserer Sicht ein Volltreffer, denn deren Techniker haben sich wirklich Gedanken gemacht, wie unsere Baustellenmannschaft am besten mit der Schalungskonstruktion zurechtkommt und wie wir gleichzeitig möglichst effizient vorankommen." Jeder der vier Beton-Äste hat eine doppelte Neigung: Durch ihre V-Form sind die direkt gegenüberliegenden Pfeilerarme um 62° nach außen gekippt. Zudem neigen sich die beiden gegenüberstehenden V-Stützen um 79,2° nach außen.

Mit 12 m Höhe und einem Querschnitt von 1,9 x 1,9 m pro Pfeilerarm lastet beim Betonieren ein großes Gewicht auf der Schalung, sodass die Kräfte sicher abgeleitet werden müssen. Zudem sollte der flüssige Ortbeton mit Außenrüttlern bewegt werden. Die durch sie verursachte Vibration zerrt stärker an der Schalung als bei einem Innenrüttler. "Das war aber nicht die einzige Schwierigkeit. Im BIM-Modell sahen wir, dass die V-Pfeilerarme in der Draufsicht nicht linear zueinander verlaufen, sondern sie jeweils um 5,9 Grad gedreht sind", erklärt Martin Schmid, technischer Projektleiter bei Doka. "Damit fiel für uns eine konventionelle Lösung aus Top-50-Gespärre mit vielen Spindelstreben raus, denn diese Drehung hieße, die Schalungskonstruktion beim Verziehen am Boden um insgesamt 11,8 Grad drehen zu müssen. Das macht in der Praxis fast einen halben Meter aus, und die Schalungskonstruktion wiegt ja einige Tonnen. Würde man diese Schalung zum Umsetzen wieder zerlegen, hätte das Aufwand bedeutet. Also haben wir uns was anderes überlegt."

Hinzu kam, dass die Baufirma die vier Beton-Äste nacheinander betonieren wollte, um die Baustellenmannschaft effizienter einzusetzen. "Hätten wir zwei Betonarme gleichzeitig betoniert, wäre es schalungstechnisch wahrscheinlich leichter zu planen gewesen, weil man die Kräfte auf die Schalung anders hätte abfangen können. Aber wir wollten die Betoniervorgänge zeitlich entkoppeln, sodass ein Teil unserer Mitarbeiter den nächsten Vorgang schon mal vorbereiten kann, während der andere Teil betoniert", resümiert Müller.

Gemeinsam mit den Kollegen aus dem Bereich "Schweres Traggerüst" schufen die Doka-Ingenieure eine Schalungslösung, die allen Anforderungen seitens Peter Gross Bau entsprach: Zur Lastabtragung wurde eine Sonderkonstruktion aus SL-1- und UniKit-Stahlprofilen erstellt, auf der die Systemträgerschalung FF20 als Bodenschalung fest montiert wurde und auf die weitere fertige FF20-Elemente als Seiten- und Stirnabschalung aufgesetzt wurden. Damit konnte die Schalungslösung in drei Teilen per Mobilkran umgesetzt werden – das schwere Traggerüst mit der Bodenschalung als Teil 1, die Seiten- und Schließschalung als Teil 2 und 3. Wegen der Konstruktion war auch die sichere Lastenableitung gewährleistet.

Für eine visuell anschauliche Schalungsplanung, hatten die Doka-Ingenieure die Schalungslösung in "DokaCAD for Revit" geplant. Das von Doka erstellte BIM-Modell lieferte Informationen für die Bauleitung und den Polier. "Zudem kann man im Zuge der modellbasierten Planung im Revit-Modell mögliche Sicherheitsrisiken leichter erkennen, sodass man schon in der Planung für deutlich mehr Arbeitssicherheit sorgen kann", erklärt Martin Schneider, Gruppenleiter BIM der Doka Deutschland GmbH. Da die Betonage von Pfeiler und Überbau abgeschlossen ist, soll die Brücke bald freiegeben werden.

Auf der bauma ist Doka mit Standnummer FN.420 zu finden.

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