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Sicherheit wird großgeschrieben

Überbauten neuer Lahntalbrücke entstehen im Freiverbau

Doka, Schalungstechnik

Jeweils paarweise angeordnete superschlanke Stahlbetonrundstützen tragen den Überbau. Ihr Ø beträgt max. 2,80 m bei einer Pfeilerhöhe bis zu 57 m.

Limburg (ABZ). – Täglich fahren rund 100 000 Fahrzeuge über die 400 m lange Lahntalbrücke bei Limburg. Sie zählt damit zu den meist befahrenen Autobahnbrücken in Deutschland. Ihre Konstruktion stammt aus den Anfängen der 60er. In den letzten Jahren ist ihre Verkehrsbelastung stark angestiegen. Deshalb entsteht wenige Meter östlich der alten Brücke bis Ende 2016 ein neuer Flussübergang im Zuge der Autobahn A 3.

Die gesamte Breite der neuen Lahntalbrücke beträgt 43,50 m. Damit stehen den Verkehrsteilnehmern künftig insgesamt acht Fahrstreifen plus Standspuren zur Verfügung. Eine große Verbesserung gegenüber der alten Brücke. Sie verfügte lediglich über sechs Fahrstreifen – ohne Standspur. Die Ausführung hat im September 2013 begonnen und die Verkehrsübergabe soll im Herbst 2016 erfolgen. Die Kosten der Gesamtmaßnahme von rund 92,7 Mio. Euro trägt der Bund. Die alte Lahntalbrücke wird bis Herbst 2017 vollständig zurück gebaut. Das Bauende der Gesamtmaßnahme ist für Ende 2017 geplant.

Der Entwurf einer Arge aus der Bürogemeinschaft Konstruktionsgruppe Bauen aus Kempten und dem Architekturbüro Karl + Probst aus München sieht eine 450 m lange Balkenbrücke vor. Sie ist bis zu 62 m hoch mit sieben Feldern und Stützweiten von 45 bis 90 m. Kein Brückenpfeiler muss im Flussbett der Lahn gegründet werden. Gevoutete zweizellige Spannbetonhohlkästen bilden die Überbauten. Jeweils paarweise angeordnete superschlanke Stahlbetonrundstützen tragen die Lasten ab. Ihr Ø beträgt max. 2,80 m bei einer Pfeilerhöhe bis zu 57 m. Die Überbauten der Brücke entstehen im Freivorbau. Hilfspfeiler dienen als Stabilisierungsmaßnahme. Ausführende Baufirma ist die Max Bögl Stiftung & Co. KG. Doka erhielt den Auftrag über die umfangreiche Schalungstechnik. Geliefert wurden zunächst vier Sätze Pfeilerschalung als Selbstkletterschalung Xclimb 60, zwei Sätze schwere Stahlträgerroste zur Herstellung der Hammerköpfe, zwei Sätze Hammerkopfschalung aus Top 50-Elementen und für die Überbauten vier Freivorbauwagen mit je vier Längsfachwerken. Die komplette Erstmontage aller Freivorbauwagen erfolgte durch Monteure der Doka-Schalungsvormontage.

Aus dem vorangegangenen Projekt Talbrücke Nuttlar hatte Bögl bereits 320 lfm Treppentürme käuflich übernommen. Eingeschlossen 40 Spindelanbindungen an die Pfeiler bis 60 m Höhe. Die Treppentürme bieten kontinuierlichen Zugang zu Kletterschalung, Arbeitsebenen, Stahlträgerrost, Hammerkopfschalung und Freivorbau. Nach der Herstellung des nördlichen Überbaus werden die Treppentürme zur südlichen Richtungsfahrbahn umgesetzt. Im Verlauf des Bauprojekts kam weiteres Material hinzu. Sechs Sätze Arbeitsbühnen aus WS10- Spindelgespärren mit Verbundschalungsträgern I tec 20 sichern die Arbeiten an den runden Hauptpfeilern. An den Hilfspfeilern dienen hierfür acht Sätze Außeneckfaltbühnen. Die Herstellung der Hilfspfeilerköpfe erfolgt mit zwei Sätzen Rahmenschalung Framax-Xlife. Zwei Sätze Bühnenebenen ergänzen den Stahlträgerrost. Boden, Stege und Decke der Hammerköpfe entstehen mit zwei Sätzen Trägerschalung Top-50. An den Freivorbauwagen wurden zwei Sätze Rückfahreinrichtung ergänzt. Zusätzlich konstruierte Doka eine spezielle Litzenheberbühne aus Bögl-Eigenmaterial für den Freivorbau. Damit waren die Bodenroste ohne große Autokrane direkt vom Boden hochzuziehen. Der Auftrag an die Doka-Schalungsvormontage wurde erweitert. Er umfasste zusätzlich die Montage und Demontage der acht Stahlträgerroste. Hinzu kamen in Summe zwölf komplette Umsetzvorgänge der vier Freivorbauwagen.

Zum Schalen der runden Hauptpfeiler dient die Selbstkletterschalung Xclimb 60. Das hydraulisch kletternde System ist ständig mit Führungsschuhen am Bauwerk verankert. Dadurch kann es bei Windgeschwindigkeiten bis 72 km/h klettern. Bei der Lahntalbrücke erfolgt dies mit zwei Sätzen à vier Hydraulikzylinder. Sie sind synchron gesteuert für sicheres, kranunabhängiges Klettern. Die Schalung selbst besteht aus projektbezogen geplanten Top 50-Großflächenelementen. Sie sind aus Holzschalungsträgern H20 top und Riegeln aus Stahlgurtungen WU14 aufgebaut. Die jeweils sechs Riegellagen wirken auf Ringzug. Sie kommen dadurch ohne Ankerung im Beton aus. Ringzug-Winkellaschen WU14 in Stahlgüte S355 verbinden die Elemente. Exakt geschnittene Formhölzer bringen die anschließend bauseits aufgebrachte Brettschalung in Form. Alles ist auf eine Frischbetondruckaufnahme von 60 kN/m³ dimensioniert. Die max. Betonierhöhe beträgt 5,75 m bei einer Schalungshöhe von bis zu 6 m. Aufstiegssysteme XS mit Rückenschutz sorgen für sichere Auf- und Abstiege zwischen den drei Bühnenebenen.

Doka, Schalungstechnik

Jedem Hauptpfeilerpaar (rund) sind zwei Hilfspfeiler zugeordnet. Sie stabilisieren den Hammerkopf während des gesamten Freivorbaus.

Als Anfänger für den Freivorbau dienen asymmetrische Hammerköpfe. Sie sitzen auf jedem Hauptpfeilerpaar und binden in das nebenstehende Hilfspfeilerpaar ein. Ihr Betonvolumen beträgt jeweils insgesamt 675 m². Dies entspricht einem Beton-Eigengewicht von knapp 1700 t. Hinzu kommen die Bewehrung und das Gewicht der Schalung. Die Hammerköpfe werden in drei Abschnitten betoniert. Hierzu dient eine schwere Stahlkonstruktion aus 90 % Doka-Mietmaterial. Die gesamte Schalungslösung für den Hammerkopf samt Traggerüst kam von Doka, und damit aus einer Hand. Basis der Hammerkopfschalung sind je zwei 20 m lange Jochträger HEB 1000. Sie sind aufgelagert auf vier Pressen à 2500 kN. Als Querträger dienen zehn gekoppelte Ankerquerträger CFT. In 50 m Höhe entsteht damit eine 340 m² große, geschlossene Arbeitsflächenebene. Sie setzt sich aus Bühnenpaletten zusammen. Die Vormontage der Bodenschalungseinheiten und der umlaufenden Absturzsicherungen erfolgte durch die Doka-Schalungsvormontage. Ebenso die Montage und Demontage der acht Stahlträgerroste.

Der erste Bauabschnitt des Hammerkopfes ist die Bodenplatte. Ihr Eigengewicht beträgt 437,5 t. Bei ihrer Herstellung senkt sich der Stahlträgerrost um etwa 10 cm. Dies war bei der Konstruktion zu berücksichtigen. Das Betongewicht des 2. und 3. Bauabschnitts nimmt dann die Bodenplatte auf. Brettverlauf, Fugen und Sichtspiegel an den Hammerköpfen sind seitens des Bauherrn vorgegeben. Die Brettbelegung für jeden der acht Hammerköpfe erfolgte bauseits. Hierzu lieferte Doka die Planung und das Material für zwei Schalungssätze à 950 m² projektspezifisch konstruierte Top 50-Trägerroste. Hinzu kamen umfangreiche Absturzsicherungen an den Stirnseiten für den zweiten und dritten Bauabschnitt.

Der Überbau der neuen Lahntalbrücke wächst von den Hammerköpfen der Pfeilerpaare im Freivorbau aufeinander zu. Dabei ist Sorge zu tragen, dass sich die Horizontalkräfte auf die Pfeiler zu jedem Zeitpunkt ausbalancieren. Dazu werden die Freivorbauwagen jeweils paarweise eingesetzt. Jedem Hauptpfeilerpaar sind zwei Hilfspfeiler zugeordnet. Sie stabilisieren den Hammerkopf während des gesamten Freivorbaus. Bei einem Querschnitt von 2 x 2 m sind sie 50 m hoch. Zu ihrer Herstellung setzte Fa. Bögl ihre eigene Gleitschalung ein. Die monolithischen Pfeilerköpfe der Hilfspfeiler weisen eine integrierte Pfeileraussteifung aus Stahlträgern auf. Sie wurden mit zwei Sätzen Rahmenschalung Framax Xlife geschalt. Für Arbeitssicherheit sorgen acht Sätze Arbeitsbühnen. Sie dienen als Arbeitsebene und Aufstellflächen für weitere Arbeitsgerüste beim Herstellen und späteren Abbrechen der Hilfspfeilerköpfe. Aufgebaut sind sie aus angemieteten Doka-Außeneckfaltbühnen.

Bei der Lahntalbrücke sind die Freivorbauwagen mit vier Längsfachwerken ausgestattet. Sie beherrschen variierende Abschnittslängen von 3,75 m bis 5 m und Betongewichte von bis zu 250 t. Samt auskragender Bühnen ist der Bodenrost 9,50 m breit und 25 m lang. Mit Schalung und Bühnen wiegt jeder der vier Freivorbauwagen rd. 130 t. Der Boden des Brückenquerschnitts variiert bis zum Schließtakt um 1,25 m in der Höhe. Dazu ist die Bodenschalung im Bereich der Stege teleskopierbar ausgebildet. Die Innenschalung für den Trog besteht aus einer Schubladenkonstruktion für rasches Umsetzen. Alle Schalungselemente sind aus dem Baukasten der Trägerschalung Top 50 gefertigt. Sonder-Winkellaschen sorgen für die geforderte Kragarmneigung, fest integrierte Bühnensysteme für sicheres Arbeiten.

Beim Vorfahren des Freivorbauwagens in den nächsten Takt sorgt eine gelenkige Lagerung für die automatische Anpassung des Bodenrosts. Das Anheben des Bodenrostes (ca. 68 t inkl. Stegschalung) erfolgt mit jeweils zwei mobilen Litzenhebervorrichtungen pro Wagen. Im Gegensatz zu den Regeltakten wird der Schließtakt in zwei Betonierabschnitten hergestellt. Es werden also zunächst der Boden und der Steg betoniert. Dann lassen sich die Deckenschienen des Freivorbauwagens unzerlegt ausfahren. Danach folgt die Betonage der Fahrbahnplatte. Im Anschluss an den Schließtakt fährt der Freivorbauwagen zur Pfeilerachse zurück. Hierzu dienen spezielle Rückfahreinrichtungen. Dadurch muss der gesamte Freivorbauwagen während des Rückfahrprozesses nicht rückgeankert werden. Die Vorhaltung eines zweiten Fahrschienenpaares ermöglicht ein kontinuierliches Rückfahren. Am Pfeiler lässt sich der Bodenrost absenken. Anschließend wird der Wagen in große, weitestgehend unzerlegte Umsetzeinheiten demontiert. Sogar die über 24 m langen Ankerquerträger samt Bühne bleiben montiert. Das Umsetzen zur nächsten Richtungsfahrbahn erfolgt nachts mit Schwerguttransportern.

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