Suspension bridge wire rope construction.pdf

Kreative Lsungen

und technische Innovationen

im Autobahnbau

Optimierte Grndungsverfahren

Neue Wege im Brckenbau

Erhalt historischer Bausubstanz

Tunnelbau und Spezialtiefbau

Kreative Entwsserungstechniken

Besondere Lrmschutzmanahmen

Immissionsschutzkonzept

DEGES

I n h a l tI n h a l t

Einfhrung

GrndungsverfahrenKombinierte Pfahl-Platten-Grndung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Bauen in Erdfallgebieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Bindemittelbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Sonderlsungen bei wenig tragfhigem Baugrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Innovative Mess- und Prftechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Neue Wege im BrckenbauEinteiliger Stahlverbundquerschnitt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Erstmals in Deutschland: Hybridbauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Aufsehen erregendes Rohrfachwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Stahverbundbrcken mit luftdicht verschweiten Hohlksten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Brckenbauwerke mit externer Vorspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Realisierungswettbewerbe fr besondere Brcken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17B 96 n 2. Strelasundquerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Erhalt historischer BausubstanzSymbiotisches Nebeneinander von Alt und Neu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Neue berbauten auf alten Pfeilern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Authentischer Neubau nach historischem Vorbild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Neubau einer Brckenhlfte nach historischem Muster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Unterfahrung mittels Abfangekonstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

TunnelbauVollausbruch/Logistik-Konzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Spritzbeton-Bauweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Lngslftung und Luftaustauschzentralen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Betriebssicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Spezialtiefbau: City-Tunnel LeipzigUmfangreiche Manahmen zur Gebudesicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Einsatz der Bodenvereisung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

EntwsserungRegenrckhalte- und Absetzbecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36A 20 Flieende Welle der Warnow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37A 71 Versickerung bei Felsuntergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38A 17 Regenrckhaltebecken mit Salzfrachtsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

LrmschutzLrmschutzwnde und -wlle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Immissionsschutzkonzept fr die A 7 in Hamburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Impressum

5Durch die Entwicklung neuer Verfahren im Spezialtiefbau, im Brcken- und Tunnelbau, in der Logistik, im Lrm- und Trinkwasser-schutz und in anderen wichtigen Bereichen des modernen Straenbaus ergeben sich wirtschaftlich und technisch interessante Lsungen fr besondere Aufgaben. Die kre-ativen Spielrume haben die Ingenieure wann immer mglich, mitunter auch drin-gend ntig fr die Erprobung neuer Ver-fahren genutzt.

Hufig liegen fr solche neuen Verfahren keine Regeln fr deren Anwendung wie DIN-Normen, allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder Merkbltter und Richtlinien vor. Umso mehr kommt es in solchen Situa-tionen darauf an, das ingenieurtechnische Fachwissen und die Kreativitt der Men-schen einzusetzen, um projektspezifische, praktikable Lsungen zu entwickeln, die weder den Bauablaufplan noch die Kosten-kalkulation auf den Kopf stellen. Das gilt erst recht, wenn es nicht um gezielt ausgewhlte Pilotprojekte geht, sondern wenn sich bestimmte Probleme unerwarte-ter Weise vor Ort, mitten im Baugeschehen ergeben und nach einer ebenso schnellen wie konstruktiven Lsung verlangen.

Die projektverantwortlichen Mitarbeiter der DEGES haben weder vor der unerwarteten Herausforderung kapituliert, noch haben sie darauf gewartet, bis ihnen eine fr den jeweiligen Fall anzuwendende Richtlinie an

E i n f h r u n gE i n f h r u n g

die Hand gegeben wurde. Vielmehr haben sie nicht auf das Problem, sondern auf mgliche Lsungen konzentriert die Herausforderung angenommen. Durch diese kreative und mutige Vorge-hensweise kamen verschiedene neue Bau-verfahren zur Anwendung, fr die aus dem eigenen Ingenieurverstand heraus auch adquate Manahmen zur Qualittssiche-rung, berwachung und Abnahme entwi-ckelt wurden. Damit konnten die neu ent-wickelten Verfahren mit Erfolg termin- und qualittsgerecht ausgefhrt werden. Darber hinaus, und das ist besonders wichtig, gibt es eine Vielzahl solcher aus der jeweiligen Aufgabenstellung heraus entwi-ckelten innovativen Wege und Lsungsan-stze, die nunmehr praxiserprobt nicht nur als machbar, sondern als zukunfts-weisend gelten.

Neben den unterschiedlichen Instrumenta-rien, die von der DEGES zur Einhaltung und Sicherung der Zeit- und Fertigstellungsvor-gaben fr die einzelnen Verkehrseinheiten eingesetzt werden, sind die zahlreichen technischen Innovationen und kreativen Lsungen ein Garant fr die hohe Effizienz bei der Projektrealisierung.

Umfassendes Know-how fr ein effizientes Projektmanagement

Die originre Aufgabenstellung an die DEGES vor mehr als 17 Jahren lautete: Planung und Bau von ber 1.200 km Autobahn der insgesamt rd. 2000 km Verkehrsprojekte Deutsche Einheit (VDE) Strae. Inzwischen konnten die VDE-Projekte weitgehend rea-lisiert und neue Ttigkeitsfelder erschlossen werden. Dem erfolgreichen Agieren der DEGES liegt ein auerordentliches Know-how zugrunde, das die Ingenieure bei der Bewltigung von komplexen Aufgaben in die Lage versetzt, auch neue Wege zu gehen und innovative Lsungen fr spezifische Problemstellungen zu erarbeiten und praktisch umzusetzen.

6Kombinierte Pfahl-Platten-Grndung (KPP)

Wenn bei Brckengrndungen aufgrund nicht ausreichend tragfhiger Boden-schichten eine Flachgrndung wegen zu groer Setzungen ausscheidet, eine Tief-grndung jedoch wegen extremer Pfahlln-gen sehr teuer wrde, empfiehlt sich eine kombinierte Pfahl-Platten-Grndung (KPP-Verfahren). Diese bisher nur im Hochbau eingesetzte Grndungsmethode wurde von der DEGES erstmals in Deutschland auch fr ein Brckenbauwerk die ca. 1.000 m lange Talbrcke Reichenbach im Zuge der A 71 Erfurt Schweinfurt (VDE Nr. 16) im Thringer Wald angewandt.

Die Abtragung der Lasten erfolgt beim KPP-Verfahren ber die Pfhle und die Pfahl-kopfplatten. Durch Ansatz einer Tragwir-kung der Pfahlkopfplatte als flach gegrn-detes Fundament sind die angeordneten Pfhle lediglich als Setzungsbremsen fr die Flachgrndung zu bemessen.Gegenber den beiden konventionellen Grndungsverfahren weist das KPP-Verfah-ren deutliche Vorteile auf: Im Vergleich zu einer normalen Flach-

grndung werden die Setzungen und Verdrehungen in einem zulssigen Rah-men gehalten.

Im Vergleich zu einer konventionellen Pfahlgrndung werden Pfahllngen und Pfahlanzahl erheblich reduziert.

Im Fall der Talbrcke Reichenbach konnten Anzahl und Querschnitt der Bohrpfhle deutlich verringert und insbesondere ihre Lnge von 50 m auf 15 m reduziert werden. Das bedeutete eine Einsparung von rd. 70 % der fr die konventionelle Pfahlgrndung erforderlichen Pfahlmeter. Damit war das KPP-Verfahren nicht nur kostengnstig, sondern es konnte auch die Bauzeit fr die Grndung bei Einhaltung der als zulssig vorgegebenen Setzungen reduziert wer-den.

G r n d u n g s -G r n d u n g s -

V e r f a h r e nV e r f a h r e n

Eine solide, tragfhige Grndung ist von ausschlaggebender Bedeutung fr die Sicher-heit und die Lebensdauer von Bauwerken. Das gilt im Straenbau fr Dammscht-tungen fr die Trasse und erst recht fr die Grndung von Brckenpfeilern, die die ton-nenschweren Lasten der berbauten und des darber rollenden Verkehrs zu tragen haben. Oftmals fhrt die Trasse durch Gebiete, deren Bodenbeschaffenheit sich bei Erkundungs-bohrungen als uerst ungnstig fr die notwendigen Grndungsarbeiten herausstellt. Da den geologischen Herausforderungen nicht auszuweichen ist, gilt es, sie mit innova-tiven Techniken und kreativen Grndungsverfahren zu meistern.

Schematische Darstellung

7G r n d u n g s -G r n d u n g s -


Bauen in Erdfallgebieten

Die A 38 Gttingen Halle (VDE Nr. 13) quert an zwei Stellen stlich des Heidkopftunnels im Abschnitt Lgr. NI/TH AS Arenshausen sowie im Abschnitt Breiten-worbis Bleicherode Gebiete mit akutem Erdfallrisiko infolge Gipskarst auf mehreren hundert Metern Lnge. Die bis 80 m Tiefe reichenden Auslaugungsprozesse sind fr die Entfestigung der Gesteinsschichten verant-wortlich, woraus wiederum bis an die Geln-deoberflche reichende Erdflle resultieren. Das Thringer Landesamt fr Umwelt und Geologie hat bei seinen Untersuchungen in den genannten Bereichen vielfltige so ge -nannte Subrosionserscheinungen (Erdflle, Gelndesenkungen und Quellen) registriert und den Bauabschnitt dementsprechend als akutes Erdfallgebiet eingestuft. In Tras-sennhe wurden Erdflle mit bis zu 9 m Durchmesser und 10 m Tiefe festgestellt.

Um die Trasse gegen mgliche Erdflle zu sichern und damit der Gefahr von Unfllen vorzubeugen, hat sich die DEGES fr das Prinzip der Teilsicherung entschieden.Diese besteht aus einer fugenlos durchlau-fenden, 30 cm dicken, 12 m breiten und 700 m bzw. 1.200 m langen Stahlbetonplat-te (je Richtungsfahrbahn) unter der Asphalttragschicht, die geeignet ist, Erdflle ber einen ausreichenden Zeitraum im Ereignisfall ohne Verkehrsgefhrdung zu berbrcken. Durch die Verformung der Platte wird der Schadensfall angezeigt, und es kann darauf reagiert werden. Nach Vor-gabe eines zulssigen Durchhangwinkels und einer Verkehrslast wurden die Platten als Zugband unter Annahme der Ausbil-dung von Fliegelenken bemessen.

Dem gegenber steht die anfngliche Pla-nung einer Lsung mit massiven Stegplat-ten, die als Biegebalken bemessen Erd-flle unerkannt berbrcken und somit eine

umgehende Sanierung nicht veranlassen wrde. Mgliche Rissbildungen an der Unterseite der Platte wrden nicht erkannt werden.

Im Abschnitt Breitenworbis Bleicherode kommt zu den ungnstigen geologischen Gegebenheiten erschwerend hinzu, dass die Trasse vier untertgige Grubenfelder (bis 800 m Tiefe) der ehemaligen Kalibergwerke Sollstedt und Bleicherode berquert. Folge-erscheinungen des Bergbaus sind anhalten-de Einsenkungen an der Gelndeoberflche (Restsenkungen bis ca. 90 cm), verbunden mit Zerrungen, Pressungen und der Ent-wicklung von Schieflagen. Durch ein kontinuierliches Bergwerksmoni-toring konnten evtl. auftretende Strungen bzw. Schden sofort geortet und deren Ursache (Altbergbau oder A 38-Bauma-nahme) festgestellt werden.

Erdfallsituation

Bewehrung der fugenlosen Stahlbetonplatte

8Bindemittelbehandlung von Bden mit erdstatischer Wirkung

Die Bindemittelbehandlung von Bden dient nach den Ausfhrungen im gngi-gen Regelwerk (bis vor kurzem) der Reduzie-rung des Wassergehaltes und Verbesserung der Verdichtbarkeit von Bden. DEGES-Inge-nieure haben ein Konzept erarbeitet, das die Erhhung der Scherfestigkeit, der Steifigkeit sowie der Erosions- und Witterungsresistenz bindemittelbehandelter Bden bercksich-tigt. Die Umsetzbarkeit des Konzepts wurde

in umfangreichen La -boruntersuchungen ermittelt und wissen-schaftlich untermauert. Die wesentlichen Erkenntnisse:

Durch die systemati-sche Behandlung aus-gewhlter Dammzonen knnen beliebig hohe Dmme mit der gngi-gen Regelneigung (1:1,5) auch mit zunchst ungeeigne-tem Boden hergestellt werden.Die Verbesserung der anstehenden Bden vermeidet berschuss auf Deponien und gleichzeitig die Zuliefe-rung von teurem Fremdmaterial. Auer-dem wird eine hohe Erosionsstabilitt der unbegrnten Bschung gewhrleistet. In Dammlage hoch gegrndete Widerlager knnen auf bindemit-telbehandelten Vor-schttungen standsi-

cher und setzungsarm ohne Einsatz von Lieferbden gegrndet werden. Im Bereich einer Wildbrcke im Zuge der A 71 bei Ilmenau, die als sehr flacher Bogen ausgebildet ist, wurde der fehlende Fels-horizont im Bereich eines Kmpferwiderla-gers durch zementverbesserte, gut verdich-tete Bodenschttung knstlich geschaffen.

Kreative Sonderlsungen bei wenig tragfhigem Baugrund

Bei wenig tragfhigem Baugrund in Situ-ationen, bei denen einerseits der Bau einer Brcke nicht erforderlich ist, anderer-seits Bodenersatzverfahren nicht wirt-schaftlich oder genehmigungsfhig sind, bieten geokunststoffbewehrte Dmme ber vertikale Tragelemente eine umweltvertrg-liche und zugleich kostengnstige Alterna-tive. Die vier nachfolgend aufgefhrten Beispiele wurden alle im Zuge der A 20 Lbeck Stettin (VDE Nr. 10) realisiert. Die Vorge-hensweisen in Beispiel 1 und 2 waren im Vorfeld geplant, whrend die Verfahren in 3 und 4 situationsbedingt auf der Baustelle entwickelt und erfolgreich umgesetzt wur-den.

Beispiel 1Im Tessenitztal bei Rostock und nahe der AS Neubrandenburg kamen geokunst-stoff ummantelte Sandsulen zur Grn-dung von Dmmen auf bis zu 16 m mchti-gen organischen Bden zur Anwendung. Bei diesem Verfahren wird ein unten zunchst verschlossenes Rohr (Durchmesser 80 cm) in die erforderliche Tiefe vibriert und ein geschlossener Schlauch aus hochfestem Geokunststoff eingehngt; der Schlauch wird mit Sand aufgefllt und anschlieend das Rohr aus dem Boden vibriert. Unter der Last und den dazu gehrigen Verformungen wird die Sandsule immer steifer und der



Talseitige Bindemittelbehandlung

Fertig gestellter Autobahndamm

bei unterschiedlichem Baufortschritt

9umgebende Moorboden konsolidiert durch Entwsserung in die Sandsule relativ schnell. Zum Abklingen der Setzungen sind Liegezeiten von deutlich weniger als einem Jahr erforderlich.Der Baufortschritt wurde durch ein speziel-les geotechnisches Messprogramm gesteu-ert. In allen Bauphasen war ausreichende Standsicherheit gewhrleistet.

Beispiel 2Im Bereich des Trebeltales bei Bad Slze (A 20) wurden Trockenmrtelsulen Sys-tem CSV erstmals in extrem weichen Bden und erstmals mit Lngen von bis 13 m aus-gefhrt. Dabei wird mit einer lafettengefhrten Endlosschnecke ein Gemisch aus Sand und Zement in den Untergrund eingebracht. Es entsteht eine Sule aus verpresstem Tro-ckenmrtel; dieser bindet durch Erdfeuchte und Grundwasser ab, und es entsteht eine verfestigte Sule. Diese schlanken Tragele-mente mit Durchmesser von 15 cm und einer Lnge von 13 Meter erfordern einen relativ engen Achsabstand; sie sind jedoch starr und beanspruchen keine Konsolidie-rungszeiten.

Weder Bodenaustauschmassen noch Depo-nieraum sind bei diesem Verfahren erfor-derlich; auf Grundwasserabsenkung kann verzichtet werden. Eine aufwendige Planung des Herstellungs-ablaufes, umfangreiche Messungen, Probe-belastungen einzeln und in Gruppen , Materialproben bis hin zum Bergen von Sulen zur Kontrolle der Unversehrtheit waren Elemente des von DEGES hierfr ent-wickelten Qualittssicherungssystems.

Beispiel 3An anderer Stelle wurde die standsichere Aus-bildung eines 15 m hohen Autobahndamms am Rande einer tief reichenden, zuvor nicht bekannten Moorsenke durch die Verdbelung potentieller Gleitflchen mit einer kombinier-ten, rckverhngten Fangedammkonstruk-tion aus eingerttelten Stahlrohren und geo-kunststoffummantelten Sandsulen erreicht. Ein 15 m tiefer und weit ber das Baufeld hinaus reichender Bodenaustausch in Verbin-dung mit einer kaum beherrschbaren Grund-wasserabsenkung konnte damit vermieden werden (siehe unten).



Mudde

Torf

15 m

15 m

Geokunststoffummantelte Sandsulen

Rckverankerung der Sttzkonstruktion

Schematische Darstellung

10

Beispiel 4Beim Bau der Talbr-cke ber den Kleinen Landgraben wurde eine Grndung auf Grobohrpfhlen, welche Schichten aus Torf, Schluff und Ton etwa 25 m durchteufen und dann in tragfhige Sande einbinden, gewhlt. Im Zuge der Bauausfhrung stellte sich heraus, dass das Druckpotential im gespannten Grundwasser in den Sanden wesentlich hher war, als ursprnglich angenommen. Es wurde eine artesische Druckhhe von ber 4 Meter ber Gelnde festgestellt. Um eine sichere und schadlose Pfahlher-stellung zu gewhrleisten, htten die Bohr-, Verrohrungs- und Betonierarbeiten von einem rd. 5 m hohen Gerst aus erfolgen



mssen. Entsprechenden Behinderungen und Bauverzgerungen wre die Folge gewesen.Die kreative Lsung: Im Bereich der Pfahl-fe wurden Plomben im HDI-Verfahren gesetzt, die sowohl in den Ton als auch in die Sande einbinden und die Pfahlverroh-rung sicher gegen das gespannte Grund-wasser abschotten. Mit dieser in grter Przision durchgefhrten Manahme konn-ten Behinderungen und Bauverzgerungen vermieden werden.

In den USA wurde durch Prof. Dr. Osterberg Anfang der 90er Jahre ein Verfahren entwi-ckelt, mit dem Pro-bebelastungen an Pfhlen ohne den Einsatz von Reak-tionspfhlen- oder -ankern durchge-fhrt werden kn-nen. Hierbei wird eine hydraulische Presse, die so ge-nannte Osterberg-zelle oder O-cell, in Pfahlquerschnitt eingebaut und die beiden Pfahlab-

schnitte auseinander gedrckt. Dieses Ver-fahren ist geeignet, sehr hohe Prflasten zu verwirklichen. Je nach Anordnung der Osterbergzelle bzw. -zellen knnen auch Belastungsablufe aus dem Baugeschehen simuliert werden. Der Aufwand an Belastungseinrichtung und -vorbereitung ist wesentlich geringer als bei konventionellen Probebelastungen, die Kos-ten sind etwa gleich bis geringfgig niedri-ger. Der Erkenntnisgewinn ist bei richtiger Planung immens. Durch DEGES wurden erstmals in Deutsch-land Pfahlprobebelastungen mit der Oster-bergzelle beim Bau der Weidatalbrcke (A 38) durchgefhrt. Aufgrund der sehr guten Erfahrungen wurde dieses kosten-gnstige Verfahren spter bei weiteren Pro-jekten (z. B. Friedetalbrcke (A 38), City-Tun-nel Leipzig) eingesetzt.

Innovative Mess- und Prftechnik (Osterbergzelle)

Schematische Darstellung HDI-Verfahren

Osterbergzelle

Organische Bden

Sand- / Schluf f - Gemische

Ton

Sand

ToTT n

Orgrr anische Bden

Sand2,5 m

2,5 m1,5 m

artesisch gespanntes Grundwasser

1111

So wurde erstmals bei der DEGES beim Entwurf dieses Brckenbauwerks die Mg-lichkeit der Erneuerung einer Richtungs-fahrbahn unter Aufrechterhaltung des Ver-kehrs bei einem einteiligen berbau unter-sucht. Das Ergebnis war ein einteiliger Stahlverbundquerschnitt mit Schrgstreben unter den auskragenden Fahrbahnplatten. Der Querschnitt ist so konzipiert, dass das Verschleiteil Betonfahrbahnplatte abschnittsweise (auf ca. 15 m Lnge) erneuert werden kann, wobei der Verkehr auf der Gegenfahrbahn luft.Der einteilige Querschnitt ermglichte fr die Unterbauten den Sonderentwurf einer Bogenbrcke mit der Rekordspannweite von 252 m.

Neben der Talbrcke Wilde Gera hat die DEGES bislang acht weitere einteilige Stahl-verbundquerschnitte realisiert:A 71 Albrechtsgraben (770 m)A 71 Selestal (320 m)A 71 Schwarza (675 m)A 71 Reichenbach (1000 m)A 73 Haseltal (845 m)A 73 Dambachtal (370 m)A 38 Thyratal (1.115 m)A 38 Steinbachtal (372 m)

Diese Bauwerke mit einteiligem Stahlver-bund-Querschnitt reprsentieren eine neue Generation von Grobrcken. Innovative Konstruktionen, die gestalterisch hchsten sthetischen

Ansprchen gengen, den Talraum so wenig wie mglich ver-

stellen, kostengnstiger sind als zweiteilige

Spannbetonquerschnitte (ab einer Hhe von 50 m bis 60 m ber Tal),

dem Stahlverbundbau ein neues Markt-segment erffnet haben.

Seit Anfang der 1980er Jahre sind fr zweibahnige Straen in Deutschland grundstzlich getrennte berbauten vorge-schrieben, um bei greren Instandset-zungsarbeiten eine Fahrbahn sperren und den Verkehr auf die Gegenfahrbahn leiten zu knnen.Gerade in landschaftlich sensiblen Lagen bringt die Ausfhrung getrennter berbau-ten bei hohen Brcken jedoch besondere Probleme mit sich:1. deutlich hhere Kosten durch die Not-

wendigkeit von doppelten Unterbauten, 2. gestalterisch unbefriedigend, weil die fr

jeden Unterbau erforderlichen Sttzen den Talraum zustzlich verstellen.

A 71 Wilde Gera (552 m)

Bei der 110 m hohen Talbrcke ber die Wilde Gera ergaben Variantenuntersu-chungen mit zweiteiligen berbauten gestalterisch sehr unbefriedigende Lsun-gen. Ein reiner Stahlberbau mit einteiligem Querschnitt kam aufgrund der exponierten Lage mit erhhter Gefahr von Glatteisbil-dung nicht in Frage.

N e u e W e g e i m N e u e W e g e i m

B r c k e n b a uB r c k e n b a uBei der Vielzahl von Brcken, die von der DEGES in den zurckliegenden 17 Jahren geplant und gebaut wurden, ergaben sich bei allen VDE-Projek-ten in herausragender Weise aber im Zuge der A 71 bei der Querung des Thringer Waldes mit seinen tiefen Tlern in einem sensiblen Naturraum besondere Herausforderungen fr den Brckenbau. Die Vielfalt der Aufgaben bot gleichzeitig auch die Mglichkeit, bekannte Konstruktionsverfahren zu modifizieren und zu optimieren, bzw. neue Bauweisen zu entwickeln und zu erproben.

Einteiliger Stahlverbundquerschnitt

12


B r c k e n b a uB r c k e n b a u

A 71 Altwipfergrund (278 m)

Diese Talbrcke berquert einen kolo-gisch besonders wertvollen Talgrund, der auf 100 m Breite in unberhrtem Zustand erhalten werden musste. Das Bau-werk mit Sttzweiten von 82 115 82 m war deshalb im freien Vorbau herzustellen.Angeregt durch Beispiele in Hybridbauweise in Frankreich fiel die Entscheidung auf diese in Deutschland neue Konstruktionsbauwei-se. Der gevoutete berbauquerschnitt ist ein Spannbeton-Hohlkasten mit Stahlste-gen aus Trapezprofilen und angeschweiten Gurtplatten. Die Kraftbertragung erfolgt ber Kopfbolzendbel.Im Vergleich zu den bei groen Spannwei-ten blichen Bauwerken von Kastentrgern ergeben sich folgende Vorteile: geringes Eigengewicht der Stege; Mon-

tage mit Turmkran, die Effizienz von Vorspannmanahmen

wird gesteigert, weil die Stegflchen nicht vorgespannt werden mssen,

Fahrbahnplatte und Bodenplatte bilden einen Zweipunkt-Querschnitt, der nur Biegemomente abtrgt,

die gefalteten Stege sind in besonderer Weise fr die Abtragung von Schubkrf-ten geeignet,

das geringere Gewicht ermglicht gr-ere Vorbauabschnitte.

Bei einer Hybridkonstruktion knnen die im Endsystem bentigten Stege als Fahrwege der Vorbauwagen genutzt werden. Gleich-zeitig entfllt die im Spannbetonbau beste-hende Notwendigkeit der zeitgleichen Her-stellung aller Bauteile des jeweiligen Vor-bauabschnittes.

Die Vorbauwagen waren so konzipiert, dass drei nicht notwendigerweise zeitgleich aus-zufhrende Arbeitstakte mglich waren, nmlich: Montage der vorauseilenden Trapeztr-

gerstege, Herstellung der Betonuntergurte zwi-

schen den Kastenstegen, Herstellung der Betonobergurte und der

Kragplatten mit Nachluferschalungen.Nach dem Lckenschluss im Hauptfeld erfolgte die Herstellung der restlichen Bau-abschnitte zu den Widerlagern auf Hilfs-sttzen.Nach Erreichen der Widerlager wurde die Fertigung des berbaus mit der Herstellung der Endquertrger abgeschlossen. Dann erst erfolgten der Einbau der externen Spann-glieder, das Ausrsten der Hilfssttzen und der Ausbau des Bauwerks.

Erstmals in Deutschland: Hybridbauweise

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Aufsehen erregendes Rohrfachwerk

A 73 St. Kilian (449 m)

Aufgrund seiner exponierten Lage in unmittelbarer Nhe zur Stadt Schleu-singen wurde fr dieses Brckenbauwerk eine besonders anspruchsvolle Gestaltung angestrebt. Die vom Bauherren favorisierte Konzeption eines Dreigurtbinder-Rohrfach-werks mit Betonfahrbahnplatte bildete die Grundlage fr einen beschrnkten Realisie-rungswettbewerb. Unter Bercksichtigung von technischen und architektonischen Gesichtspunkten ging das im Weiteren beschriebene Bauwerk als Vorzugslsung aus diesem Wettbewerb hervor. Visualisie-rungen besttigten die ansprechende Gestaltung des Gesamtbauwerks mit Sttzweiten von 55,35 m, 5 61,50 m, 49,20 m und 36,90 m bei Bauhhen von 5 m im Feld und 14 m ber den passend zum Rohrfachwerk schlank gewhlten Stahlbetonsttzen.

In den Auflagerachsen liegen die beiden berbauhlften auf je einer runden Einzel-sttze, die in eine 2 m dicke Fundament-platte eingespannt ist. Der Durchmesser betrgt am Kopf 1,75 m und weitet sich zum Fu hin auf, so dass sich in Gelnde-hhe Sttzendurchmesser von 2,15 m bis 2,75 m ergeben. Ein Lagertausch wurde durch seitlich auf den Fundamenten zu positionierenden Hilfssttzen bercksichtigt. Auf optisch st-rende permanente Pressenansatzpunkte mit Aufweitung der Pfeilerkpfe konnte dadurch verzichtet werden.

Die beiden berbauten sind als Fachwerk-verbundkonstruktion konzipiert, die aus einem Untergurt aus Rundrohr 610 mm und zwei schrgen Diagonalebenen aus Rundrohr 298,5 mm besteht. Die Diago-nalenpaare werden durch Knotenkonstruk-tionen in klassischer Stahlbauweise in die

Betonplatte eingefhrt und aktivieren ber Kopfbolzendbel die Tragwirkung der Fahr-bahnplatte als Obergurt der Fachwerkkons-truktion.

Alle sichtbaren Knotenpunkte des Fach-werks bestehen aus Stahlgussknoten. In den Pfeilerachsen sttzt sich das Rohrfachwerk ber V-frmige Auflagerstreben aus Rundrohr 610 mm auf die Sttzenkpfe ab. Die Rohre und Gussknoten wurden in trans-portfhigen Segmenten in Werken in Tsche-chien, Ungarn bzw. Spanien hergestellt, zur Baustelle transportiert und auf den Vor-

montagepltzen zu den Dreigurtfachwerk-bindern zusammengeschweit.Die ca. 55 t schweren Sttzenkopfsegmente wurden mit Hilfe eines 400-t-Autokrans ein-gehoben. Fr die Montage der bis zu 95 t schweren Feldsegmente und Lngen von bis zu 37 m wurden Behelfsbrcken auf Roll-bahnen von den Vormontagepltzen zu den bernahmestellen eingerichtet. Das Einhe-ben bernahmen wiederum zwei Autokrne.

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Darber hinaus bietet diese berbau-Kons-truktion auch bautechnische und wirt-schaftliche Vorteile. Die Kastentrger knnen im Werk fertig gestellt und in Segmenten von bis zu 50 m Lnge mit Spezialtranspor-tern zur Baustelle gebracht werden. Dort werden sie zu Montageschssen (bis 80 m Lnge) verschweit und mit Autokrnen eingebaut. Dies ermglicht gnstige Her-stell- und Montagekosten und sehr kurze Bauzeiten. Bei der DEGES wurden ver-schweite Hohlksten erstmals bei der Unionbrcke Dresden im Zug der A 4 einge-setzt (siehe auch S. 28).

A 73 Schleuse (680 m)

Die getrennten berbauten wurden als Stahlverbund-Durchlauftrger ausge-



fhrt. Die gevouteten Stahl-Hohlksten wurden durch Lngssteifen und Querschot-te ausgesteift, alle Blechdickensprnge sind nach innen angeordnet, um eine glatte Sichtflche zu erhalten. Die Pfeiler sind in je zwei Stiele mit trapez-frmigem Querschnitt aufgelst und zeigen eine markante Taillierung unterhalb des 7,50 m hohen Pfeilerkopfes. In Anpassung an den Kastentrgerabstand des berbaus (7 m) sind die Pfeilerkpfe Y-frmig gespreizt. Trotz der beachtlichen Lnge von 680 m konnte die Talbrcke Schleuse aufgrund der gnstigen Montage in Rekordzeit herge-stellt werden. In nur 9 Monaten nach Bau-beginn waren smtliche Hohlksten verlegt und es konnte mit der Herstellung der Fahr-bahnplatte begonnen werden.

Stahlverbundbrckenmit luftdicht verschweiten Hohlksten

Fr Hohlksten, die zur Kontrolle begehbar sein mssen, ergeben sich wegen der erfor-derlichen lichten Hhe sowohl bei Spannbeton- als auch bei Stahlverbundbrcken Bauhhen von mindestens 2,50 m. Bei luftdicht verschweiten Kastentrgern kann auf Korrosionsschutz im Innern verzich-tet werden, d. h. Kontrollen sind nicht erforderlich. Mit dem Wegfall der Begehbarkeit entfllt die Mindestbauhhe. Dies ermglicht schlanke Konstruktionen, was sich vor allem bei knapp ber Gelnde liegenden Brcken gestalterisch sehr positiv auswirkt.

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A 73 Wiedersbach (178 m)

Wegen der, bezogen auf die Sttzweiten, relativ geringen Hhe des berbaus ber Talgrund, wurden unter Beachtung der Gestaltungsgrundst-ze in den Auflagerachsen jeweils 4 Einzelpfeiler mit einem trapezfrmigen Querschnitt angeordnet. Der Stahlverbund-ber-bau pro Richtungsfahr-bahn besteht aus einem zweistegigen Plat-tenbalken mit gevouteten Lngstrgern, die jeweils an den Sttzen ber unten liegende

Quertrger miteinander verbunden sind. Die Endquertrger in den Widerlagerbereichen sind in Stahlbeton ausgebildet.

A 71 Werratal/Einhausen

Bei dem mit 1.194 m lngsten Brcken-bauwerk im Zuge der A 71 zeigen sich die Vorzge der Bauweise mit luftdicht ver-schweiten Hohlksten in besonderer Wei-se. Die Spannweiten gehen von 37 m bis 85 m. Die maximale Hhe ber Tal betrgt 25 m. Die geringste Hhe bei berfahrung einer Bundesstrae betrgt nur 10 m. Gewhlt wurde eine Voutenbrcke, bei der die Bauhhe sehr gut den Spannweiten angepasst werden konnte. So erreicht sie im

Bereich der Bundesstrae, die knapp ber-fahren wird, nur noch 1,40 m.Auch hier erfolgte die Montage der einzel-nen Trgerschsse mit Autokran. Dabei wurde die Lnge des ersten Montageab-schnittes so gewhlt, dass das jeweilige Haupttrgersegment das gesamte erste Brckenfeld berspannt und gleichzeitig ber den ersten Pfeiler in das zweite Br-ckenfeld kragt. Die nchsten Brckenfelder wurden dann je nach Brckenfeldlnge mit bis zu zwei Segmenten pro Feld ohne Hilfs-untersttzung frei vorgebaut.

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In den Jahren 1987 bis 1991 wurden in Nordrhein-Westfalen die Talbrcken Berb-ke und Wintrop als erste Pilotprojekte mit externer verbundloser Vorspannung geplant und ausgefhrt. Trotz der offenkundigen Vorteile: hochwertiger Korrosionsschutz, Prfbarkeit, Austauschbarkeit, Nachspann-barkeit und geringe Dauerschwingbean-spruchung der Spannglieder sowie hhere Betonqualitt der Stege und Erhhung der Robustheit durch hheren Betonstahlanteil konnte sich diese Bauweise zunchst nicht bundesweit durchsetzen.

Von den Vorteilen der externen Vorspan-nung berzeugt, wurden bei der DEGES seit 1995 Hohlkastenbrcken mit externer Vor-spannung, zunchst in Mischbauweise (Vor-spannung mit Verbund kombiniert mit externer Vorspannung ohne Verbund), geplant, ausgeschrieben und beauftragt. Die ersten Brcken waren die Muldebrcke (A 9), die Wippertalbrcke (A 14) und die Schwarzbachtalbrcke (A 71), die zwischen 1995 und 1998 beauftragt und im Takt-schiebeverfahren hergestellt wurden. Es bot sich deshalb an, die Primrvorspannung (die gerade gefhrten Spannglieder in der Fahr-bahn- und Bodenplatte) als Vorspannung mit Verbund beizubehalten und nur die Sekundrvorspannung (die fr den Endzu-stand erforderlichen exzentrischen Spann-glieder) als externe Vorspannung ohne Ver-bund auszuschreiben. Bei diesen drei Bau-werken wurde die Sekundrvorspannung als externe Hohlkastenvorspannung alter-nativ zur konventionellen, internen Steg-vorspannung entworfen und ausgeschrie-ben.Durch die alternative Ausschreibung unter Bercksichtigung modifizierter Betonab-messungen (dnnere Stege, aber zustzli-che Umlenk- und Verankerungspunkte) und

angepasster Betonstahlmengen (erhhter Betonstahlbedarf) konnten erstmals unter Wettbewerbsbedingungen aussagefhige Vergleiche (Kosten, Bauzeit, technische Umsetzung) zwischen der konventionellen und der externen Vorspannung angestellt werden. Die Ergebnisse zeigten, dass durch die externe Vorspannung eine erhebliche tech-nische Verbesserung bei geringfgigen Mehrkosten gegenber der konventionellen Bauweise erzielt werden kann. Dies war mit ausschlaggebend fr die bundesweite Ein-fhrung und bauaufsichtliche Zulassung der externen Vorspannung im Brckenbau.Mit Einfhrung der Richtlinie fr Beton-brcken mit externer Vorspannung im Jahr 1998 durch das BMVBS wurden dann bun-desweit alle Hohlkastenbrcken mit exter-ner Vorspannung entweder in Mischbau-weise oder mit ausschlielich externen Spanngliedern ausgeschrieben.

Bei der DEGES sind mittlerweile ber 20 Brckenbauwerke mit externer Vorspan-nung ausgefhrt worden. Es liegen sowohl fr die ausschlielich externe Vorspannung als auch fr die Mischbauweise umfangrei-che Erfahrungen vor. Dabei wurde der Ein-satz der externen Vorspannung bei allen Herstellverfahren: Lehrgerst, Taktschieben und Freivorbau erfolgreich umgesetzt.



Brckenbauwerke mit externer Vorspannung

Externe Spannglieder im Hohlkasten

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Grundlage eines jeden Brckenbauwer-kes ist der Bauwerksentwurf. Dieser wird blicherweise von einem versierten Ingenieurbro in enger Abstimmung mit dem Bauherrn als Grundlage fr die Aus-schreibung und die Bauausfhrung erarbei-tet. Diese Vorgehensweise hat sich fr das Gros der Brcken bestens bewhrt.Bei Bauwerken an besonderen Standorten, mit auergewhnlichen technischen Her-ausforderungen und sonstigen besonderen Randbedingungen bieten sich aber auch hnlich wie fr Hochbaumanahmen Wettbewerbe an, um die Kreativitt und das Innovationspotential mehrerer Ingenieurge-meinschaften zu nutzen. Wettbewerbe fr Straenbrcken sind in der Vergangenheit jedoch nur sehr selten ausgelobt worden.

Mit der Durchfhrung und der Dokumenta-tion von drei Realisierungswettbewerben fr besondere Brcken hat die DEGES in den letzten Jahren einen aktiven Beitrag zur Frderung der Bauwerksqualitt und damit auch einen weiteren Beitrag zur Baukultur insgesamt geleistet.

Bei der DEGES wurden fr die Brckenbau-werke Saalequerung Salzmnde (A 143), Talbrcke Gottleuba (B 172 OU Pirna), Elbebrcke Wittenberge (A 14)

Realisierungswettbewerbe in Anlehnung an die Grundstze und Richtlinien fr Wettbe-werbe der Raumordnung, des Stdtebaus und des Bauwesens (GRW) durchgefhrt.In allen drei Fllen handelte es sich um ein-stufige Einladungswettbewerbe. Nach einer Prqualifizierungsphase wurden fnf bis sechs Teilnehmer ausgewhlt, um in einer einzigen Wettbewerbsstufe den Wettbe-werbssieger zu ermitteln. Zugelassen waren

Ingenieurgemeinschaften, bestehend aus Bauingenieuren und Architekten, wobei die Federfhrung stets bei den Ingenieuren lag. Die Wettbewerbsarbeiten wurden zunchst einer Vorprfung hinsichtlich der formalen und technischen Anforderungen unterzo-gen. Das Preisgericht (Jury) bestehend aus Fachpreisrichtern und Sachpreisrichtern beurteilte die Wettbewerbsarbeiten auf der Basis vorgegebener Kriterien und ermittelte den Wettbewerbssieger sowie die weiteren Platzierungen durch Abstimmung. Die ein-gereichten Wettbewerbsarbeiten und Ergebnisse wurden jeweils in Broschren dokumentiert.



Realisierungswettbewerbe fr besondere Brcken

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Der trotz dieser Abmessungen auerordent-lich schlanke Stahlberbau wird vom Pylon aus durch Seilabspannungen acht Seil-paare, die harfenfrmig angeordnet sind gesttzt. Gerade die Asymmetrie begnstigt die Wirkung eines eleganten und wohlpro-portionierten Tragwerks. Der 128 m hohe Pylon ist optisch zweige-teilt, mit einem Sockel aus Beton und einem schlanken Oberbauteil aus Stahl. Der berbau wird als berspannter Balken vom Unterbau getrennt und auf Brckenla-gern abgesetzt.

Bei einer derart komplexen Projektentwick-lung wie der 2. Strelasundquerung war es zwingend erforderlich, dass ausgehend vom Bauentwurf immer noch ein gewis-ser Spielraum fr konstruktive, funktionale und gestalterische Verbesserungen in der Bauphase offen blieb. Die Grundlage fr einen solchen kontinuierlichen Verbesse-rungsprozess schuf die DEGES, indem sie mit der Auftragsvergabe im Juni 2004 ein Qualitts-Managementsystem installierte. So konnten im Zuge der Baudurchfhrung nicht nur neue Erkenntnisse aus den rtlich vorgefundenen Rahmenbedingungen in das Projekt integriert werden, sondern auch Anregungen, die von den aufmerksamen und kritischen Beobachtern des Bauvorha-bens Anlieger, Medien, Interessenverbn-de und Brger eingebracht wurden. Dabei lsten gerade die in der Vorplanung und im Planfeststellungsverfahren vorge-tragenen Probleme und die in dem Zusam-menhang geuerten Bedenken gegen das Projekt entscheidende Impulse aus, um zu innovativen Lsungen zu gelangen.

Ziegelgrabenbrcke (583 m)

Die Schrgseilbrcke quert eine ca. 330 m weite Wasserflche mit Spann-weiten von 198 m bzw. 126 m bei 42 m Durchfahrtshhe.

Die 4.700 m lange 2. Strelasundquerung zwischen der Ortsumgehung (OU) Stralsund und der Anschlussstelle (AS) Altefhr auf der Insel Rgen ist der ingenieurtechnisch anspruchsvollste Abschnitt des neuen Rgenzubringers B 96 n, der im Oktober 2007 im Beisein von Bundeskanzlerin Angela Merkel fr den Verkehr freigegeben wurde. Kernstck ist ein aus sechs Einzelbauwerken bestehender, insgesamt 2.830 m langer Brckenzug, dessen architektonischen Hhepunkt wiederum die ca. 583 m lange Schrgseilbrcke ber den Ziegelgraben mit ihrem weithin sichtbaren, 128 m hohen Pylon bildet.

windabweisende Verkleidung Aufhaltestufe H4b

LitzenbndelHllrohrdurchmesser > 16 cm

aufgelste PfeilerSelbstverdichtenderBeton



B 96 n 2. Strelasundquerung das neue Tor nach Rgen

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Erstanwendung von LitzenbndelnDie erstmalige Anwendung von Litzenbn-deln im deutschen Grobrckenbau wurde begnstigt durch die Festlegung in der Planfeststellung, zum Schutz der Zugvgel die Erkennbarkeit der Tragseile durch die Verstrkung des Seilquerschnitts auf min-destens 12 cm zu verbessern. Zunchst mussten die in Deutschland allge-mein zugelassenen verschlossenen Seile ausgeschrieben werden. Auf der Grundlage eines qualifizierten Nebenangebots wurde dann durch ein mehrstufiges Zustimmungs-verfahren die Erfllung aller projektspezifi-schen Bedingungen fr die Litzenbndel als Erstanwendung nachgewiesen.

Heute ist bereits absehbar, dass die Litzen-bndel hinsichtlich Korrosionsschutz, Auswechselbarkeit, Montage und Wirt-schaftlichkeit dem herkmmlichen System zumindest gleichwertig sind. Gegen Witte-rungseinflsse sind die Litzenbndel vier-fach geschtzt:1. Verzinkung von 280 g/m2

2. Wachsschicht von 12 g/m2

3. aufextrudierter PE-Mantel (Mindestdicke 1,5 mm)

4. HDPE-Hllrohr ( 18 cm)

CENTRALIZER ANKERBLOCK

Litzenbndel System DYNA Grip von Suspa-DSI Die 34 Einzellitzen der Schrgseile werden mit Keilen System DYNA Grip DG-P37 im Ankerblock verankert. Eine Ringmutter bertrgt die Seilkraft auf die Verankerungsplatten am Pylon und am berbau. Ca. 2 m vor dem Ankerblock werden die aufgefcherten Litzen zu einem parallelen Seilstrang gebndelt in einem Kunststoffrohr aus HDPE (high density polyethylen) gefhrt. Die Lagerrohre am berbau bzw. am Pylon schtzen die Spannanker gegen Feuchtigkeit. Der berstand der Litzen wird durch eine mit Fett ausgepresste Kappe verschlossen und erlaubt das Nachspannen.

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SchutzplankensystemUm eine Gefhrdung von Personen, die sich unter der Hochbrcke aufhalten, durch den Fahrzeugverkehr auf der Brcke auszu-schalten, wurde auf der Schrgseilbrcke beidseitig auf gesamter Lnge ein neuarti-ges Schutzplankensystem eingebaut. Dieses 2005 von der BASt (Bundesanstalt fr Stra-enwesen) zugelassene Schutzsystem ist den herkmmlichen Schutzeinrichtungen in funktioneller, technischer und gestalteri-scher Hinsicht berlegen. Es wird einge- waren die deutlich hheren Windgeschwin-

digkeiten und vor allem die gefhrlichen Seitenwinde mit einem erhhten Risiko der Spurabweichung fr die Fahrzeuge zu bercksichtigen. Immerhin ist aufgrund der exponierten Hhenlage des Brckenzuges an ca. 50 Tagen im Jahr mit Windstrke 6 (40 50 km/h) und mehr zu rechnen. Im Zuge der Ausfhrungsplanung wurde des-halb im Windkanal untersucht, ob durch den Einsatz von Windabweisern die Ver-kehrssicherheit wesentlich verbessert wer-den kann.Das Ergebnis ist eindeutig: Mit der Aufsto-ckung der 50 cm hohen Aufkantung durch eine 1,50 m (Ziegelgrabenbrcke) bzw. 0,70 m (Vorlandbrcken Stralsund und Dn-holm) hohe Innenverkleidung des Gelnders mit Verbundsicherheitsglas wird ein ausrei-chender Abschirmeffekt erzielt, um die Kippgefahr fr einen Lkw bei Starkwind um die Hlfte zu reduzieren.

Baubegleitendes Messprogramm

Die Entwicklung und planerische Erfas-sung der bautechnischen Innovationen beruhte auf den im Zuge der Zustimmungs-



setzt, um hohe Anpralllasten durch abirren-de Fahrzeuge (auch Lkw) aufzunehmen.Nach geltendem Recht wre diese Verstr-kung entlang der nicht als Autobahn einge-stuften B 96 n nicht zwingend erforderlich gewesen. Auf Betreiben der DEGES wurde sie jedoch vom Bundesministerium fr Ver-kehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) zur Anwendung in diesem Fall genehmigt.

WindabweisungBesondere Aufmerksamkeit galt im Hinblick auf einen strungsfreien Verkehrsfluss auch der Fahrsicherheit auf der Brcke. Hierbei

Sicherheitsmanahmen auf der Hochbrcke

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verfahren im Dialog mit den Sachverstndi-gen getroffenen Vorgaben und Annahmen, die naturgem nicht im bauaufsichtlich eingefhrten Regelwerk zu finden waren. Deshalb wurde am realen Objekt ein umfngliches berwachungs- und Mess-programm installiert, das im Verlauf der 18-monatigen Erprobungsphase zwischen der Montage der Schrgseilbrcke im April 2006 und der Abnahme im Oktober 2007 die zur Verifizierung notwendigen Daten lieferte.Dieses Messprogramm beinhaltete Trag- und Steifigkeitsverhalten des Bau-

werks,



Schwingungsverhalten des Pylons und der Seilabspannungen,

Temperatur im Hohlkasten des berbaus, Windrichtung und -strke, klimatische Randbedingungen fr die

Verkehrsbeeinflussung, Verschiebungen der Fahrbahnbergnge.Alle Messdaten wurden zentral von einem Computer im Hohlkasten erfasst und konti-nuierlich ausgewertet. Die Auswertung lie-ferte nicht nur eine voll umfngliche Best-tigung der getroffenen Annahmen fr die Ziegelgrabenbrcke, sondern darber hin-aus wertvolle Erkenntnisse fr den Gro-brckenbau ganz allgemein.

Bei der 317 m langen Vorlandbrcke Stralsund sind neben der 72 m weiten Hauptffnung ber der vorhandenen Bun-desstrae B 96 zwei markante, Y-frmige Sttzenpaare angeordnet. ber tropfenfr-mige Stahlstreben werden hier die Lasten aus dem Verbundberbau in den Betonpfei-ler abgeleitet. Aufgrund des massiven Bewehrungsgehal-tes, der Geometrie des kompakten Knotens und der unzugnglichen Verbundbereiche wurde zur Herstellung dieser Sttzen selbstverdichtender Beton eingesetzt. Das Ergebnis entspricht in allen Belangen den bautechnischen Vorgaben. ber die kons-truktive Qualitt hinaus ermglichte erst der selbstverdichtende Beton eine Struktur, die optisch berzeugt und dem Gestal-tungsanspruch des gesamten Brckenzuges gerecht wird.Die bentigte Zustimmung im Einzelfall wurde auf Betreiben der DEGES und unter Mitwirkung der Bundesanstalt fr Straen-wesen (BASt) im Auftrag des Landes Meck-

Verbundknoten mit selbstverdichtendem Beton

lenburg-Vorpommern durch das Bundesmi-nisterium fr Verkehr, Bau und Stadtent-wicklung (BMVBS) erteilt.

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E r h a l t E r h a l t

h i s t o r i s c h e r h i s t o r i s c h e r

B a u s u b s t a n zB a u s u b s t a n z

Umfassende Schadenserkundungen, die an den historischen Brcken im Vorfeld der Baumanahmen durchgefhrt wurden, haben in vielen Fllen derart gravierende Mngel vor allem in den berbaubereichen ergeben, dass eine Sanierung aus wirt-schaftlichen Erwgungen ausgeschlossen wurde und das alte Bauwerk durch ein neu-es ersetzt werden musste. In jedem Einzelfall wurde jedoch nach Mglichkeiten gesucht, erhaltenswerte Teile des alten Bauwerks in den Neubau zu inte-grieren. Die wesentlichen Entscheidungskri-terien hierfr waren: der bauliche Zustand (Tragfhigkeit,

Zusatzaufwand fr Ertchtigung/ Instandsetzung),

Verantwortung fr erhaltenswerte Bau-kultur,

Mglichkeit der Einpassung in die Stre-ckentrassierung.

Entsprechend der Ergebnisse der Scha-denserkundungen und der Beurteilung der Gesamtsituation nach den o. g. Kriterien, wurden fr die jeweiligen Bauwerke sehr unterschiedliche Lsungsmglichkeiten entwickelt.

Bei den Ausbauprojekten A 2 (VDE Nr. 11), A 9 (VDE Nr. 12) und A 4 (VDE Nr. 15) lagen die planerischen und baulogistischen Herausforde-rungen darin, die unzureichenden baulichen Parameter einer bestehenden, berlasteten Autobahn den Anforderungen einer modernen, d. h. leistungs-fhigen und sicheren Fernstrae anzupassen. Dabei ging es in erster Linie um die Querschnittserweiterung von vier (RQ 24) auf sechs Fahrstreifen plus Standstreifen (RQ 35,5 bzw. 37,5) und um Gradientenausgleich. Und alles stets unter Vorgabe der Aufrechterhaltung einer vierstreifigen Ver-kehrsfhrung whrend der gesamten Bauzeit.

Symbiotisches Nebeneinander von Alt und Neu

A 4 Kleine Striegis (356 m) Bis zum Neubau der zweiten Brckenhlfte stand zur berfhrung der Autobahn ber das Tal der Kleinen Striegis nur in der RF Chemnitz ein Bauwerk von 8,5 m Breite zwischen den Borden zur Verfgung, das den Verkehr fr beide Fahrtrichtungen mit jeweils nur einem Fahrstreifen bernehmen musste. Diese Gewlbebrcke, die in den Jahren 195254 als Ersatz fr eine 1936 gebaute und 1945 gesprengte Stahlbrcke gebaut worden war, stellte mithin ein Nadelhr dar, das den Verkehrsfluss auer-ordentlich behinderte.

Als eine der ersten Manahmen im Zuge des Ausbaus der A 4 wurde deshalb schon 1992 mit dem Bau einer neuen Brcke Spannbetonhohlkasten im Taktschiebever-fahren auf massiven Betonpfeilern fr die Richtungsfahrbahn Dresden begonnen. Nach Fertigstellung im November 1993 wurde der Verkehr in 2 + 2-Fhrung auf das 19 m breite Bauwerk umgeleitet.

Jetzt konnten die Bauarbeiten an der Nord-brcke in Angriff genommen werden. Unter der Prmisse, die vorhandene Gewlbebr-cke zu erhalten, ging es zunchst darum, die Bogenkonstruktion aus den 1950er Jah-ren instand zu setzen und fr die Aufnah-me deutlich hherer Belastungen zu ertchtigen. Die notwendige Verbreiterung des berbaus wurde durch Auflegen einer weit auskragenden Spannbetonplatte erzielt. Bei der Entscheidung fr diese Lsung wurden die Bauzustnde, die vor-handene Baustoff-Festigkeit, der Baugrund sowie konstruktive und statische Belange der vorhandenen Gewlbebrcke berck-sichtigt.

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A 9 Hagenbrcke (76 m / 61,20 m)Da diese 1936 erbaute und im zweiten Weltkrieg teilweise zerstrte Gewlbebr-cke unter Denkmalschutz steht, musste im Zuge der einseitigen Verbreiterung der A 9 eine neue Brcke sdstlich neben dem Baudenkmal innerhalb des ausgewiesenen Naturschutzgebietes Klein Marzehns gebaut werden. Nach ihrer Fertigstellung wurde die neue Brcke vorbergehend fr den 4 + 0-Verkehr genutzt, so dass die Gewlbebrcke grundhaft instand gesetzt und ertchtigt werden konnte.

Im Verlauf der Vorplanung wurden die bei-den Grundvarianten Dreifeldbauwerk mit schlanken Sttzen und Gewlbekonstruk-tion entwickelt, wobei schlielich ein Drei-feldbauwerk, dessen kreisrunde Sttzen pilzkopfartig in die beiden Lngstrger ein-gespannt sind, zur Ausfhrung kam. Die beiden Sttzenreihen verstellen nicht die vorhandene Gewlbeffnung und bieten auch bei Schrgansicht eine sehr hohe Transparenz. Der Sichtbeton der neuen Br-ckenhlfte steht in einem gewollten Kon-trast zu dem Klinkermauerwerk der alten Brcke, deren ueres Erscheinungsbild vollstndig erhalten blieb.

Zur Instandsetzung und Ertchtigung des historischen Bauwerks wurde das gesamte Gewlbe bis auf die Fundamente freigelegt. Hierzu waren aufwendige Verbauten not-wendig, um berhaupt in die bis zu 15 m tiefe Baugrube zu gelangen und gleichzei-tig den Damm des neuen Brckenbauwerks zu sichern. Um die Standsicherheit des Restgewlbes nicht zu gefhrden, wurden im besonders geschdigten Scheitelbereich die losen und schadhaften Bauwerksteile abgetragen. Zur Verstrkung des Gewlbes mit einer bewehrten Beton- bzw. Spritzbetonschale

wurden rund 7.000 Stahlanker fr den kraftschlssigen Verbund zwischen der Klin-kermauerwerksschale auf der Auenseite, dem Gewlbebeton und der Verstrkungs-schale eingebaut. Um Risse zu schlieen und Hohlrume zu verfllen, wurden ca.41.000 l Zementsuspension verpresst.

A 9 Tautendorf (250 m)Diese Brcke an der A 9, ca. 7 km sdlich des Hermsdorfer Kreuzes gelegen, gilt auf-grund seiner auergewhnlichen Konstruk-tionsweise mit genieteten Pendelrahmen-sttzen als ein bedeutendes Baudenkmal aus den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts. Deshalb wurden in Abstimmung und mit Untersttzung des BMVBS und des Thrin-ger Landesamtes fr Straenbau die Mg-lichkeiten fr den Erhalt der vorhandenen Stahlkonstruktion untersucht. Diese Pr-fung beinhaltete u. a.: endoskopische Untersuchung, Gitter-

schnittprfungen, Ultraschall-Wanddi-ckenmessung,

Bestimmung der Materialeigenschaften, Lebensdaueruntersuchung auf Basis ver-

schiedener Sicherheitsmodelle, Aufstellung der Ausfhrungsstatik und

Einbeziehung des Prfingenieurs schon in der Entwurfsphase.

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A 4 Siebenlehn/Freiberger Mulde (413 m)In einer Rekordzeit von nur 14 Monaten wurde die Brcke ber die Freiberger Mulde in den Jahren 1935/36 gebaut. Gleichwohl haben die Brckenbauer in den 1930er Jah-ren so gute Arbeit geleistet, dass sich die

Nach Auswertung der Ergebnisse konnte die Machbarkeit in statischer und sicherheits-technischer Hinsicht besttigt werden. Schlielich hat sich bei der Gegenberstel-lung der Kostenberechnungen zwischen dem Erhalt und einem vollstndigen Neu-bau ein ausgeglichenes Verhltnis ergeben, so dass alles fr den Erhalt der Bestands-konstruktion sprach.

Das alte Bauwerk wurde unter Weiterver-wendung der Brckenhaupttrger und Por-talsttzen ohne aufwendige Verstrkungs-manahmen saniert und trgt nun den berbau fr die Richtungsfahrbahn Berlin. Lediglich die Gurte des inneren stlichen Haupttrgers wurden mit Zusatzlamellen verstrkt.Die fr diese Brcke charakteristische sth-lerne Trgerrostkonstruktion in genieteter Bauweise mit zwei Vollwandhaupttrgern




in Lngsrichtung und rahmenartig aufge-stnderten Quertrgerriegeln mit 1,4 m langen Kragarmen in der Verlngerung blieb fr den einen berbau erhalten. Eben-so die feingliedrigen, schlanken Stahlportal-sttzen (Pendelsttzen), die sich nach unten verjngen und die Lasten in deutlich sichtbare Fundamente abtragen.Fr die Richtungsfahrbahn Nrnberg wurde neben der vorhandenen eine komplett neue Brcke gebaut. Bei der berbaukonstruk-tion handelt es sich um einen extern vorge-spannten Ortbetondurchlauftrger mit ein-zelligem Hohlkastenquerschnitt, der auf massiven Pfeilern ruht. Die Sttzweiten entsprechen denen des Bestandsbauwerkes. Ziel der Ingenieure und Architekten war es, eine Synthese zwischen den unterschiedli-chen Bauweisen und eine harmonische Ein-bindung des Gesamtbauwerkes in das Tau-tendorfer Tal zu erreichen.

Neue berbauten auf alten Pfeilern

alten Pfeiler und Widerlager als geeignet erwiesen, die neuen berbauten (Stahlver-bund-Hohlkasten) zu tragen. Durch die Wiederverwendung der massiven, mit rotem Granitstein verblendeten Unterbau-ten wurde ein wesentlicher Bestandteil der

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Brckenkonstruktion beibehalten und damit der Gesamteindruck des historischen Bau-werks bewahrt. Sttzweiten (zwischen 56,1 m und 81,6 m) und Brckenachse wurden nicht verndert, lediglich die Hhenlage musste an die Tras-sierungsparameter der neuen Streckenpla-nung angepasst werden. Dies wurde mit neu geschaffenen Pfeilerkpfen erreicht, die notwendig waren, um die verbreiterten berbauten zu tragen.

Das Tal der Freiberger Mulde im Bereich der Brcke stellt einen kologisch wertvollen Naturraum dar. Dieser Umstand erforderte uerste Rcksichtnahme bei der Umset-zung der Baumanahme. So mussten die Baufirmen mit der geringst mglichen Fl-che fr ihre Baustelleneinrichtung im Tal auskommen. Da eine durchgehende Bau-strae im Tal wegen des Flusses nicht mg-lich war und der Hang auf der Westseite sehr steil abfllt, konnte die Andienung an Pfeiler V nur ber Krne erfolgen.

Sowohl in Bezug auf die kologie als auch hinsichtlich der technischen Gegebenheiten (der alte berbau war aus einem Stck und konnte bei laufendem Verkehr nur im Ganzen abgerissen werden) stellte die Rekonstruktion der Brcke eine auerge-whnliche Herausforderung dar. Das aus technischer Sicht spektakulrste Ereignis war der Querverschub des sdlichen berbaus von den Hilfspfeilern auf die Hauptpfeiler im Mrz 1997. Knapp 10.000 Tonnen Stahl und Beton mussten mit Hilfe von Hydraulikpressen auf Teflon-Unterlagen um rund 13 m ber die Verbindungstrger geschoben werden. Nachdem diese Przi-sionsarbeit erfolgreich abgeschlossen war, konnten die Hilfspfeiler abgerissen, das Abbruchmaterial zerkleinert und der Wieder-verwendung im Straenbau zugefhrt wer-den. Das Gelnde unter der Brcke wurde renaturiert und bepflanzt.




2,00 15,25

4,60

5,70

9,35 9,35

4,60

3,00 15,25 2,25

37,75 m

Bauablauf

1. PhaseOhne den flieenden Verkehr zu beein-trchtigen werden sdlich neben dem bestehenden Bauwerk Hilfspfeiler hochge-zogen. Aus teilvorgefertigten Stahlele-menten wird dann der Stahltrog des neu-en sdlichen berbaus montiert (Vorschub pro Woche: ca. 30 m). Schlielich wird die Betonfahrbahnplatte in ca. 22-m-Ab-schnitten mit einem Fahrgerst herge-stellt.

2. PhaseDer Verkehr rollt jetzt vierstreifig ber die neue Brckenhlfte, die auf den Hilfspfei-lern ruht. Der berbau auf den alten Pfei-lern wird vollstndig abgerissen.

3. PhaseNachdem der alte berbau entfernt ist, werden die Pfeiler der Reihe nach (begin-nend mit Pfeiler I) mit neuen Pfeilerkpfen versehen.

4. PhaseVom stlichen Widerlager aus erfolgen dann Montage und Verschub des Stahltro-ges der Nordseite ber die bereits fertig gestellten neuen Pfeilerkpfe. Die Fahr-bahnplatte wird (analog Phase 1) herge-stellt. Zwischen Pfeilern und Hilfspfeilern werden Verbindungstrger fr den anste-henden Querverschub montiert.

5. PhaseNachdem der Verkehr von der Sd- auf die Nordhlfte der Brcke umgelegt worden ist, kann der sdliche berbau von den Hilfspfeilern auf die eigentlichen Pfeiler querverschoben und in seiner Endposition verankert werden. Nun steht der volle Br-ckenquerschnitt fr eine sechsstreifige Verkehrsfhrung zur Verfgung. Hilfspfei-ler und Verbindungstrger werden ent-fernt.

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Elbebrcke Vockerode (654 m)Die alte Elbebrcke Vockerode wurde in den Jahren 1937/38 im Zuge der Reichsauto-bahn Berlin Nrnberg gebaut. Nachdem das Bauwerk durch Kriegseinwir-kungen stark beschdigt wurde, mussten in den letzten Kriegstagen 1945 Teile des berbaus gesprengt werden. Nach mehre-ren Behelfszustnden erfolgte in den Jahren 1967 1972 der Wiederaufbau in der letz-ten Form.

A 9 auch auf der Brcke zu gewhrleisten. Hinzu kommt auf dem stlichen berbau die Anlage eines Fu- und Radweges im Zuge des Europafahrradweges. Aus kologischen und bautechnischen Grn-den betrgt die lichte Weite zwischen den berbauten 6,60 m. Damit ergibt sich eine Gesamtbreite des Bauwerks von 46,10 m.Die Widerlager der Brcke sowie die Funda-mente der vorhandenen Pfeiler konnten in den Neubau mit einbezogen werden.

Im Zuge des Ausbaus der A 9 musste auch das grte und technisch anspruchsvollste Ingenieurbauwerk dieser Autobahn in den neuen Bundeslndern an die vernderten Parameter angepasst werden. Angesichts der maroden Bausubstanz erschien ein Neubau aus technischen und wirtschaftli-chen Erwgungen als die einzig richtige Lsung allerdings unter der Magabe, die besondere sthetik der vorhandenen Brcke mglichst zu bewahren.

Dem entsprechend orientierte sich der Neu-bau an dem historischen Grundriss: Gesamtlnge und Sttzweiten blieben unverndert. Die Breite des Bauwerks hin-gegen musste deutlich vergrert werden, um eine sechsstreifige Verkehrsfhrung der

Da die volle einseitige Verbreiterung der Trasse auf der Ostseite der vorhandenen Autobahn vorgenommen wurde, die denkmalgeschtz ten Widerlager jedoch erhalten werden sollten, erfolgte im Bereich des Brckenbauwer kes ein Versatz zwischen alter und neuer Autobahnachse um 12,55 m.Die alten Pfeiler wurden bis auf Oberkante Fundament abgebrochen und neu gestaltet. Bezglich der Pfeilerform wurden verschie-dene Varianten untersucht. Im Ergebnis die-ser Untersuchungen erhielten die beiden berbauten getrennte Pfeilerschfte, da durchgngige Pfeilerscheiben mit einer Breite von mindestens 38 m die freie Durchsicht schrg zur Brcke erheblich beeintrchtigt htten. Alle Pfeiler erhielten bis 1,0 m unter Oberkante Auflagerbank

Authentischer Neubau nach historischem Vorbild

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eine Natursteinverkleidung aus Meiener Granit, um einen gestalterischen Bezug zu den Widerlagern herzustellen.Bei den beiden berbauten handelt es sich um durchlaufende, einzellige Hohlksten in Stahlverbundbauweise. Durch die Voutung ber den Flusspfeilern wird die Strenge einer parallelgurtigen Brcke berwunden. Um den Krftefluss zu betonen, erhielten die Flusspfeiler eine Pastille.Eine technische Besonderheit ist die Ver-wendung von so genannten LP-Blechen in den Gurten der fertig montierten Stahl-kons truktion der Ostbrcke. Das sind lngs-profilierte, keilfrmig ausgewalzte Bleche,

die aufgrund ihrer linearen Dickenvernde-rung besonders wirtschaftlich dem vorhan-denen Gurtkraftverlauf angepasst werden knnen. Der Stahltrog der berbauten wurde einge-schwommen und mit Litzenhebern einge-hoben. Auch bei diesen Montagearbeiten ergab sich eine Besonderheit: Teile des Stahltrogs wurden nicht vor Ort zusam-mengebaut, sondern ca. 20 km stromab in der Rolauer Schiffswerft auf einem groen alten Ponton. Damit wurde dann das Brckenteil nach Vockerode geschleppt, dort quer gedreht, in Position gebracht und eingehoben.

1. Phase Whrend der Verkehr auf dem alten Bauwerk in gewohnter Weise rollt, werden auf der Ostseite der Brcke neue Pfeiler parallel zu den alten hochgezogen.Nach Fertigstellung der 7 neuen Pfeiler werden die Stahltrge fr den berbau montiert, die Betonfahrbahnplatte aufge-bracht und schlielich die Restausstattung fr die Fahrbahn gelegt.

2. PhaseDer Verkehr wird, wiederum vierstreifig, auf die neue Brckenhlfte umgeleitet. Der alte berbau und die alten Pfeiler werden bis auf die Fundamente abgerissen, neue Pfeiler auf den alten Fundamenten hochgezo-gen. Es folgen die Montage der Stahltrge und die Anlage der Fahrbahnen wie in der 1. Phase.

3. PhaseDas Bauwerk ist fertig. Auf jeder Rich-tungsfahrbahn stehen dem Verkehr jetzt drei Fahrstreifen und ein Standstreifen zur Verfgung. Auf dem stlichen berbau (Richtungsfahrbahn Berlin) gibt es auerdem einen Fu- und Radweg .

1. Phase

3. Phase

2. Phase

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Hirschfeldtal (160 m)Bei der Verbreiterung der A 4 Eisenach Dres-den von RQ 24 auf RQ 37,5 bestand fr dieses Bauwerk aus den Jah-ren 1936/37 die Vorga-be, die auergewhn-lich gelungene Archi-tektur der historischen Brcke mit ihren gra-nitverblendeten Pfei-lern und Widerlagern grundstzlich nicht zu verndern und mg-lichst viel der vorhan-denen Bausubstanz zu erhalten. Die neu zu errichten-den Brckenteile, also

die neuen nrdlichen Pfeiler und Widerla-ger fr die Richtungsfahrbahn Eisenach, waren in Form und Gestaltung den vorhan-denen Unterbauten anzupassen und mit dem Granitmauerwerk der abgebrochenen Pfeiler und Widerlagerteile zu verblenden, so dass der sthetische Gesamteindruck des Bauwerks nicht gestrt wird. Durch eine Verschiebung der Autobahntras-se nach Norden wurde es mglich die nrd-liche Pfeilerreihe und Widerlager fr den neuen berbau Sd (Richtungsfahrbahn Dresden) wieder zu verwenden. Gleichzeitig wurde mit dieser Lsung (kompletter Neu-bau der Nordhlfte, Instandsetzung Pfeiler und Neubau berbau der Sdhlfte) auch die zweite unabdingbare Vorgabe erfllt, nmlich durchgngig eine vierstreifige Ver-kehrsfhrung zu gewhrleisten.

Unionbrcke Dresden (254 m)In einem der am strksten befahrenen Abschnitte der A 4 zwischen den AS Dres-den-Neustadt und Dresden-Wilder Mann, wo die Autobahn eine Fern- und eine S-Bahnstrecke sowie die Leipziger Strae quert, war die historische Unionbrcke aus dem Jahre 1936 durch eine neue zu ersetzen.Der genietete Stahlberbau offene Stahltr-ger mit Steifen, die bis ins letzte Detail auf das Gesamtbild einschlielich Gelnder abge-stimmt waren konnten wegen der zu n dernden Gradienten nicht erhalten werden. Beibehalten wurden jedoch Bauwerksentwurf und Gestaltungsprinzip: ein genieteter Stahl-berbau auf zwei massiven Pfeilerscheiben mit filigranen Stahlsttzen dazwischen. Die Natursteinverkleidung aus rtlichem Meiner Granit wurde sorgfltig abgebaut und bei den Pfeilerscheiben und Widerlagern wieder angebracht. Um die grtmgliche Schlankheit zu erhalten, wurden fr den

berbau luftdicht verschweite Hohlksten gewhlt (siehe auch S. 14 f.). Die Achsen 5 und 8 des ersten Abschnitts der neuen Brcke erhielten neue Massiv-Pfeiler, wobei die vorhandenen Pfeiler des alten Bauwerks in die Bauwerksgestaltung des zweiten Abschnitts integriert wurden. Mitte 2000 war der Umbau der Unionbr-cke abgeschlossen.

Neubau einer Brckenhlfte nach historischem Muster

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Bahrmhlenviadukt Ein weiteres Projekt im Zuge der A 4, dessen Realisierung den Ingenieuren ein Hchstma an Kreativitt abverlangte, war die Unterfah-rung des historischen, denkmalgeschtzten Bahrmhlenviaduktes. Das Viadukt ein gemauertes Bogenbauwerk mit 230 m Lnge und 15 Bgen wurde 1872 fertig gestellt, um die Bahnstrecke Chemnitz Leipzig ber das Tal des Bahrebachs zu fhren. Das Via-dukt ist ein besonders gelungenes Beispiel fr die im 19. Jahrhundert gebauten Eisen-bahnviadukte und ist infolge der freien Ein-sehbarkeit von allen Seiten ein Bauwerk von besonderer Bedeutung.

Zwischen den AS Chemnitz-Nord und Glsa kreuzt das Viadukt in spitzem Winkel die Autobahn. Die Bogenffnungen von 18 m im Mittelbereich waren gerade ausreichend, dass die Autobahntrasse in den 30er Jahren mit je zwei Richtungsfahrbahnen durch zwei benachbarte Bgen gefhrt werden konnte. Im Kreuzungsbereich mit dem Eisenbahn-viadukt musste also eine Lsung gefunden werden, die eine Erweiterung der Autobahn auf 37,5 m Kronenbreite zulsst, ohne den sthetischen Gesamteindruck des Bogen-viaduktes nachhaltig zu beeintrchtigen.

In der Vorplanung wurden zunchst drei unterschiedliche Lsungsvarianten unter-sucht:1. Aufgliederung des Autobahnquerschnitts

RQ 37,5 auf drei bzw. vier Fahrbahnen unter Inkaufnahme einer s-frmigen Trassierung.

2. Untertunnelung des Viaduktes in der Mitte des Tals bzw. im Hangbereich.

3. Ersatz der drei mittleren Viaduktbgen durch ein Ersatztragwerk mit Fachwerk, Bgen u. .

Die Untersuchungen ergaben fr keine die-ser Lsungen ein vertretbares Ergebnis.

In der weiteren Bearbeitung wurden Lsun-gen untersucht, denen eine Abfangung von drei oder vier Viaduktpfeilern zugrunde lag. Durch die Abfangung der Pfeiler und durch den Einsatz mit parallel zur Autobahn gestellten Unterfangungswnden konnte der RQ 37,5 vollstndig und ohne Zerst-rung des Gesamtbildes des Viaduktes reali-siert werden. Nach sorgfltiger Prfung erhielt schlielich die Variante Grner Tisch den Vorzug.

Statische Sicherheitund funktionale KonstruktionDie bildhafte Umschreibung als Grner Tisch veranschaulicht die unauffllige, funktionale Konstruktionsweise des Abfan-gebauwerks, das zwischen die Pfeiler VII, VIII und IX des Viaduktes eingepasst wird. Von ingenieurtechnischer Seite allerdings erwies sich die gefundene Lsung als ein recht kompliziertes Unterfangen. Den eigentlichen Planungen fr das Bauwerk zur Unterfhrung der verbreiterten A 4 durch das Bahrmhlenviadukt voraus gin-gen aufwendige statische Untersuchungen. Zum einen musste der Ist-Zustand des mehr als 100 Jahre alten Eisenbahnviadukts festgestellt werden, zum andern galt es, die Zusatzbeanspruchung zu berechnen, die

Unterfahrung mittels Abfangekonstruktion

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36,50

6,50 7,00 8,00

Pfeiler in offener Baugrube vorgenommen werden. Gegrndet wurde die Abfangung auf dem jeweiligen Pfeilerfundament und zustzlich eingebrachten Grobohrpfhlen von 1,20 m Durchmesser. Beide Grndungskrper waren durch Hilfsfundamente verbunden. Darauf wurde eine umfassende temporre Abfangekonstruktion installiert. Diese bestand je abzufangendem Pfeiler aus 8 Stahlbetonsttzen und einem Ringanker zur Verbindung der Sttzenkpfe. Oberhalb des Ringankers wurde ein Teil des Pfeiler-mauerwerks segmentweise durch Stahlbe-ton ersetzt und mit provisorischen Lngs-trgern verspannt. Nun erfolgte der abschnittsweise Abbruch der alten Pfeiler und die Herstellung der neuen, parallel zur Autobahnachse verlau-fenden Rahmenwnde (zwei Widerlager-wnde und einer Mitteluntersttzung) sowie der Deckenplatte. Durch stndige Messungen der Pressenkrfte und des alten Bauwerks in horizontaler und vertikaler Richtung wurde die Standsicherheit des Viaduktes whrend der Bauarbeiten ber-wacht. Die Tragkonstruktion des berbaus besteht aus einer rechteckigen Stahlbeton-Vollplat-te mit den Ausmaen 40,50 m 30,25 m und einer Konstruktionshhe von 1,50 m. Um das neue Bauwerk mglichst unauf-dringlich in die Umgebung einzubinden, wurde die Autobahn um ca. 2 m abgesenkt. Spter wurde die Tischplatte mit Erde berschttet, begrnt und bepflanzt.

sich aus einer mglichen Bauwerksverfor-mung infolge des baulichen Eingriffs erge-ben knnte.Aus diesem Grunde wurde ein umfangrei-ches Bohr- und Versuchsprogramm durch-gefhrt. Dabei wurden die erforderlichen Gesteins- und Mrtelfestigkeiten ermittelt und der optisch gute Zustand des Bauwerks insgesamt besttigt. Die weitere Untersu-chung des Viaduktes auf alle wesentlichen Lastflle hin hatte ergeben, dass das Bau-werk fr Eigenlasten und die heutigen Ver-kehrslasten die erforderliche Tragfhigkeit besitzt. Auch unter Bercksichtigung von mglichen Sttzsenkungen und Schiefstel-lungen der Pfeiler und Gewlbe whrend der verschiedenen Bauschritte hatte die Untersuchung eine ausreichende Qualitt von Material und Statik besttigt.

AbfangungskonzeptDie drei Viaduktpfeiler im Bereich des neu-en Bauwerks mussten bautechnisch abge-fangen, d. h. so in die Gesamtkonstruktion eingebunden werden, dass die Statik des Viadukts erhalten bleibt bzw. auch mgliche zustzliche Beanspruchungen verkraftet werden. Ziel war es in jedem Falle, etwaige Sttzsenkungen nicht auftreten zu lassen bzw. vollstndig auszugleichen.

Die Abfangung der Pfeiler erfolgte durch eine Stahlbeton-Rahmenkonstruktion bestehend aus zwei Widerlagerwnden, einer Mitteluntersttzung und der Tisch-platte. Durch ein ausgeklgeltes Verkehrs-fhrungskonzept konnte der Umbau der

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T u n n e l b a uT u n n e l b a u

Vollausbruch

In der Planung war der Ausbruch unter-teilt in Kalotte und Strosse vorgesehen und auch entsprechend ausgeschrieben. ber Nebenangebote kamen beim Tunnel Rennsteig und Berg Bock Vollausbruch zur Ausfhrung, der nicht nur kostengnstiger, sondern auch wesentlich schneller zu reali-sieren war.

Logistik-Konzept

Zwischen Geraberg und Suhl ergab sich durch den Bau der vier Tunnel mit einer Gesamtlnge von 12,4 km ein Ausbruchsvo-lumen von 2,4 Mio. m3. Hier ging es vor allem darum, den Transport der Erdstoff-massen so zu organisieren, dass Behinde-rungen, zustzliche Verkehrsbelastungen und Verschmutzungen durch Baufahrzeuge auf den Bundes- und Landesstraen wei-testgehend vermieden werden. Zur Bewlti-gung dieser komplizierten Aufgabenstel-lung beauftragte die DEGES ein ausgekl-geltes Logistik-Konzept.

Grundstzlich galt: das Ausbruchsmaterial aus den Tunnels musste, unabhngig von seiner Qualitt, aufbereitet werden. Deshalb wurden in dem Konzept drei Standorte als Zwischendeponien und Aufbereitungsstt-ten festgelegt:

Suhl-Struth(ehemaliges Heizkraftwerk) Transport ber die Trasse

Nordportal Tunnel RennsteigZwischenlager fr Ausbruchsmaterial und Aufbereitung

Tank- und Rastanlage GerabergTransport ber die Trasse; nach Aufberei-tung Weitertransport ber die Trasse zur knftigen T+R-Anlage Geraberg sowie in weiter nrdlich gelegene Streckenab-schnitte.

In diesem grorumig ausgelegten Logistik-Konzept, dessen primres Ziel es war, die durch den Tunnelbau anfallenden Aus-bruchsmassen weitestgehend in die Trasse der A 71 einbauen zu knnen, kam der Auf-bereitungsanlage im TEAG-Gelnde im Nahbereich der AS Suhl/Zella-Mehlis eine auerordentliche Bedeutung zu. Ein Gro-teil des Ausbruchs aus den Tunneln Hoch-wald und Berg Bock nmlich wurde hier zu

Gerade in kologisch sensiblen Mittelgebirgsregionen wie dem Thringer Wald stellt die Verlegung des Verkehrs unter die Erde die sauberste und umweltvertrglichste Lsung dar. Dem entsprechend wurde den kologischen Belangen bei Planung und Bau der A 71/A 73 ein ganz auerordentlicher Stellenwert beigemessen. So erfolgte die Kammquerung im Interesse einer mglichst umweltvertrglichen Linienfhrung auf mehr als 14 km Lnge im Tunnel.Neben den kologischen Bedingtheiten setzen aber auch technische, logistische, sicher-heitsrelevante und nicht zuletzt wirtschaftliche Aspekte die Mastbe des Handelns beim modernen Tunnelbau. Nachfolgend die wichtigsten Manahmen, die beim Bau der Tunnel im Thringer Wald zur Anwendung kamen.

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Aufbereitungsanlage im TEAG-Gelnde

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Frostschutzmaterial bzw. Zuschlagsstoffen aufbereitet. Deshalb war es auch so wichtig, dass die Talbrcke Steinatal mglichst frh-zeitig fertig gestellt wurde und fr die Transporte aus dem Tunnel Hochwald im Baustellenverkehr genutzt werden konnte. Das zur Aufbereitung nicht geeignete Aus-bruchsmaterial konnte fr notwendige Dammschttungen im Verlauf der Trasse verwendet werden. Insgesamt konnten mit dem Ausbruch der Tunnel Rennsteig, Hochwald und Berg Bock Frostschutzschicht und Schottertragschicht fr rund 50 km Autobahn hergestellt wer-den. Indem die bentigten Baustoffe aus den vorhandenen Ausbruchsmaterialien gewonnen wurden, waren keine weiteren Transporte von auerhalb notwendig. Res-sourcen wurden so geschont. In seiner Gesamtheit leistete dieses Logistik-Konzept mithin einen wesentlichen Beitrag zum Schutz der Umwelt.

Spritzbeton-Bauweise

Vortrieb und Sicherung der Rhren aller sechs Tunnel im Zuge der A 71 erfolgte nach den Prinzipien der Spritzbeton-Bauwei-se. Bei diesem Bauverfahren, das sich als besonders sicher, flexibel und wirtschaftlich erwiesen hat, stellt sich der Vortrieb als eine Aufeinanderfolge von Ausbruch (gebirgs-schonendes Sprengen bzw. mechanisch mit Baggern) und Sicherung der Hohlrume dar.

Unmittelbar nach dem Ausbruch erfolgt die Sicherung je nach den angetroffenen Gebirgsverhltnissen durch eine Kombi-nation von Spritzbeton, Ausbaubgen, Betonstahlmatten, Ankern und Spieen. Nach ca. einer Stunde ist der Beton erstarrt, die Vorbereitungen fr den nchsten Schuss knnen beginnen. Die Sicherung dient dazu, Gebirgsauflocke-rungen zu reduzieren und einen mglichst schnellen Kraftschluss mit dem Gebirge herzustellen. Der Hohlraum wird so stabili-siert, gleichzeitig werden die Belastungen fr das endgltige Bauwerk reduziert. Der Einsatz von Binde- und Zusatzmitteln sowie die Verfahrenstechnik des Spritzbetonauf-trags werden so aufeinander abgestimmt, dass eine kologische Vertrglichkeit des Spritzbetons erreicht wird. Die Abdichtung erfolgt durch eine einlagige Kunststoffdichtungsbahn auf Geotextil, lose verlegt zwischen Auen- und Innenschale. Das anfallende Regenwasser wird ber die-se so genannte Regenschirmabdichtung in zwei seitlich angeordnete Drainagelei-tungen gefasst und mit dem Tunnelgeflle abgefhrt.Der endgltige Ausbau besteht aus einer 30 bis 35 cm dicken, teils bewehrten, teils unbewehrten Ortbeton-Innenschale, die nach dem Abklingen der Gebirgsverformun-gen eingebaut wird. Die Wirksamkeit der ausgefhrten Sicherungsmanahmen wird stndig durch ein geotechnisches Messpro-gramm berprft.

Lngslftung und Luftaustauschzentralen

Die wirtschaftliche Lngslftung, die blicherweise bis zu 3 km Tunnellnge mglich ist, kam auch beim 7,9 km langen Rennsteigtunnel zum Einsatz. Ermglicht wurde dies durch den Bau von zwei Luft-austauschzentralen (LAZ) in den Zwischen-


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tlern Kehltal und Flograben, wodurch beide Rhren in drei annhernd gleichlange Lftungsabschnitte von je rd. 2,5 km unter-teilt werden.

Die Lngslftung in diesen Abschnitten erfolgt jeweils durch Strahlventilatoren (30 Einheiten pro Rhre). In jeder LAZ wird die Tunnelluft mittels vier Axialventialtoren abgesaugt und ber einen Abluftkamin (Durchmesser: 6,2 km) ausgeblasen. Durch eine Reihe von Kontroll- und Messanlagen werden die Luftverhltnisse in den Rhren kontinuierlich berwacht.

LAZ KehltalDer Zuluftstollen (129 m) mndet in der Talsohle ins Freie. Das Zuluftbauwerk wurde dem Gelnde angepasst und so ausgebildet, dass davor ein Rettungsplatz angelegt wer-den konnte. Der Stollen wird von der Kehl-talstrae ber eine rund 200 m lange Zufahrt erreicht.

LAZ Flograben Der 135 m lange Zuluftstollen wurde so gebaut, dass das Zuluftbauwerk direkt am Forstweg liegt. Damit wurde der Eingriff in den umgebenden Wald auf ein Minimum beschrnkt. Auch vor diesem Bauwerk, das ca. 100 m vom Westportal des Brandleite-tunnels entfernt ist, wurde ein Rettungs-platz angelegt.

Die Hhe der Abluftkamine betrgt ca. 20 m ber Gelnde. Die Zuluftbauwerke sind so ausgelegt, dass kein Schnee oder Laub ange-saugt wird. Die Lufteintrittsffnungen sind mit Vogelschutzgittern verschlossen.

Zur Unterbringung der Ventilatoren und der betriebstechnischen Einrichtungen wurde im Bereich der LAZ der Regelquerschnitt des Tunnels nach oben erweitert. Die Kaver-nen haben hier einen Ausbruchsquerschnitt von rund 200 m2 bei einer Bauhhe von

rund 16 m. Die Kavernen der beiden Tun-nelrhren (gleichzeitig Pannenbuchten) sind durch einen Querschlag verbunden.Durch die Lngslftung entfallen die sonst erforderliche Kanle fr Zu- und Abluft. Bautechnisch ermglichten die Luft-austauschzentralen darber hinaus Zwi-schenangriffspunkte beim Ausbruch.

Betriebssicherheit

Der Betriebssicherheit von Tunnelbauwer-ken wird in Deutschland hchste Priori-tt eingerumt. Zu den Standards gehren: getrennte Rhren pro Richtungsfahrbahn, Querstollen (zum Teil befahrbar), Pannen-buchten, Notrufnischen und Schutzrume. Darber hinaus ist jedes Bauwerk mit einem umfassenden Paket an Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Dies beinhaltet insbesondere Beleuchtung, Belftung, Verkehrsleiteinrichtung, Funkan-lagen fr Radio, Mobiltelefon etc., Notruf-anlagen, Brandmelder und Feuerlschanla-gen, Videoberwachung, Wrme- und Schadstoffsensoren. Alle Daten und Informationen dieser elek-tronisch gesteuerten Betriebs- und Sicher-heitseinrichtungen gehen bei der Zentralen Betriebsleitstelle (ZBL) in Zella-Mehlis ein und werden dort rund um die Uhr ber-wacht. Dies ermglicht eine optimale Kon-trolle und schnelle Eingriffsmglichkeiten im Havariefall.


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Umfangreiche Manahmenzur Gebudesicherung

Fr den Bau des City-Tunnels Leipzig, eines der grten innerstdtischen Infra-strukturprojekte Europas, wird die Innen-stadt von Leipzig zur Herstellung der beiden Tunnelrhren mit jeweils 9 m Auendurch-messer mit einem Hydroschild unterfahren. Der Abstand der Tunnelfirste zur Gelnde-oberkante liegt zwischen 7 m und 16 m, der Abstand zu den Grndungsunterkanten der Gebude betrgt minimal ca. 2,50 m.

Im Einflussbereich der Senkungsmulde, die durch die Schildfahrten erzeugt wird, liegen rund 60 Gebude. Um Schden infolge vor-triebsbedingter Senkungen zu verhindern, wurden ber 30 Gebude mit dem so genannten Compensation-Grouting-Ver-fahren (CGV) gesichert. Hierfr wurden insgesamt 15 kreisfrmige, bis zu 12 m tiefe Schchte mit Innendurch-messern von 3,50 m bis 6,50 m in der Innen-stadt von Leipzig hergestellt. Aus diesen Schchten heraus wurden fcherfrmig Horizontalbohrungen unter die Gebude

vorgetrieben. Die bis zu 65 m langen Boh-rungen waren in mehreren Lagen angeord-net. Nach dem Einbau von Manschettenroh-ren in die Bohrlcher wurde zunchst durch flchendeckende Injektionen in den Bau-grund die Kontaktinjektion (Verdichtung, Bodenstabilisierung) durchgefhrt. Durch weiteres mehrmaliges Einpressen des Injek-tionsgutes unter hohem Druck wurden gezielte Gebudehebungen erzeugt, um die durch den Schildvortrieb zu erwartenden Senkungen auf ein fr die Gebude un -schdliches Ma zu kompensieren. Die mess-technische Kontrolle der Hebungen und Sen-kungen im Millimeterbereich erfolgte durch ein uerst przises elektronisches Schlauch-waagen-System.

Die CGV-Manahmen umfassen eine Flche von ca. 22.000 m2 und zhlen damit zuden umfangreichsten Gebudesicherungs-manahmen, die jemals durchgefhrt wur-den. Mit dem Einsatz des Compensation-Grouting-Verfahrens in Verbindung mit einem setzungsarmen Schildvortrieb konn-ten Schden an den Gebuden weitestge-hend vermieden werden.

T u n n e l b a u /T u n n e l b a u /

S p e z i a l t i e f b a uS p e z i a l t i e f b a u

Sonderprojekt City-Tunnel Leipzig

CGV-Bohrungen

Schildvortriebsmaschine

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Einsatz der Bodenvereisung

Fr den Bau des City-Tunnels Leipzig, der durchgngig im Grundwasser hergestellt wird, wurden auch umfangreiche Boden-vereisungsmanahmen sowohl mit Sole-vereisung (Temperaturen zwischen 35 und 30 Grad Celsius) als auch mit Stickstoff-vereisung (Temperatur 180 Grad Celsius) vorgenommen. Fr folgende Zwecke wird die Bodenvereisung eingesetzt: Herstellung eines Querstollens (Ret-

tungsstollen) zwischen den beiden im Schildvortrieb aufgefahrenen Tunnelrh-ren (Lnge ca. 10 m, Solevereisung)

Abdichtung einer Baugrubenwand bestehend aus Dsenstrahlsulen im Bereich der Station Markt (Stickstoff-vereisung)

Bergung einer vorhandenen bewehrten, berschnittenen Bohrpfahlwand unter dem Gebudekomplex Marriott-Hotel/ Goldene Kugel ber einen Bergestollen (Stollenlnge ca. 50 m, Stickstoffverei-sung)

Herstellung der Station Hauptbahnhof unter dem Empfangsgebude (2 Frost-krperwnde 86 m Lnge, Soleverei-sung)

Die umfangreichste und aufwendigste Bodenvereisungsmanahme wurde unter dem Empfangsgebude des Leipziger Haupt-bahnhofes durchgefhrt. Der mittlere Teil der Station Hauptbahnhof befindet sich direkt unter dem Empfangsgebude mit zwei Tiefgeschossen, die als Einkaufszentrum genutzt werden. Fr die Herstellung der Sta-tion im Grundwasser war ein wasserdichter Verbau, bestehend aus zwei seitlich angeord-neten ca. 86 m langen und ca. 25 m hohen Frostkrperwnden, erforderlich. Im Schutze dieser Frostkrperwnde, die innenseitig mit einer Spritzbetonschale ver-strkt und rckverankert wurden, war es mglich, ohne uere Grundwasserabsen-

T u n n e l b a u /T u n n e l b a u /

S p e z i a l t i e f b a uS p e z i a l t i e f b a u

kung bzw. dem Einsatz von Druckluftver-fahren die Baugrube unter dem Gebude auszuheben und den Mittelteil der Station Leipzig Hauptbahnhof trockenen Fues zu errichten. Das Vereisungsverfahren bietet neben einer hheren Sicherheit auch hydrogeologische Vorteile, da nach Abschaltung der Vereisung keine sperrenden Verbauten im Untergrund verbleiben, die die Grundwasserstrmung behindern.

Hauptbahnhof Lngsbahnsteig Aushub

Hilfsstollen mit Gefrierinstallation (in Betrieb)

Vereisung im Stollen Marriott

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Grundgedanke bei der Reinigung des Stra-enabflusses ist es, die Natur mglichst mit einzubeziehen, d. h. es wird die groflchige Versickerung ber belebten Bodenzonen bevorzugt. Stehen keine entsprechend gro-en Flchen zur Verfgung, wird der Stra-enabfluss in Versickermulden bzw. Versi-ckerbecken geleitet. Falls erforderlich, kann die Leistungsfhigkeit des Untergrundes in beiden Fllen durch Bodenaustausch erhht werden. In der Regel wird hierfr Sand ein-gesetzt, der filterstabil zum benachbarten Baugrund ist. Damit kann auf geotextile Vliesstoffe, auf denen sich, sofern sie abfilt-rierend wirken, ein Filterkuchen bildet, ebenso verzichtet werden wie auf teuren Filterkies. Insbesondere bei Mulden-Rigo-len-Systemen bedeutet dies erhebliche Kos-teneinsparungen sowohl beim Bau als auch bei der Unterhaltung.

Regenrckhalte- und Absetzbecken

Grundstzlich wird die offene Entwsse-rung bevorzugt. Bei lngeren Entwsse-rungsstrecken ist es allerdings sinnvoll, den Wassertransport durch ein unter der Mulde befindliches Rohr leitungssystem zu fhren, um etwaige Erosionsschden zu vermeiden. Insbesondere bei der geschlossenen Entws-serung ber Rohrleitungen mit Bordrinnen und Straenablufen ist es notwendig, den Straenabfluss zu reinigen und die an die Ge wsser abgegebene Wassermenge zu drosseln. Diese Aufgaben bernehmen Regenrck-haltebecken, die bevorzugt in Erd bauweise errichtet werden. Sie enthalten entweder ein vorgeschaltetes Absetzbecken mit Tauchwand und berlaufschwelle oder einen Tauchdamm, der Absetzbecken und Regenrckhaltebereich trennt. Die Verbin-dung erfolgt durch in den Tauchdamm integrierte Rohre, die aufsteigend angeord-

net sind. Durch berstau des Rohrscheitels im Bereich des Absetzbeckens wird so die Abscheidung von Leichtflssigkeiten ermglicht. Eine vergleichbare Abscheide-wirkung erzielt die Tauchwand, der eine berlaufschwelle zur besseren Einhaltung eines Dauerstaus im Bereich des Absetzbe-ckens nachgeschaltet wird. Die Absetzbecken sind abgedichtet und mit einer Schutzschicht aus Betonpflaster auf Magerbeton versehen. Die Tauchwnde werden auf Streifenfundamenten aus Magerbeton gegrndet. Das nachfolgende Regenrckhaltebecken kann als Nass- oder Trockenbecken erstellt werden. Bei Trocken-becken vorzugsweise im Nebenschluss wird das Ablaufbauwerk hydraulisch an das Absetzbecken angeschlossen. Die Oberkante der Trennwand im Ablaufbauwerk entspricht bei allen Becken der Hhe des spteren Stau-zieles, wodurch gleichzeitig ein inte grierter Notberlauf geschaffen werden kann. Auf der einen Seite der Trennwand befindet sich ein Drosselorgan (z. B. vertikales oder

E n t w s s e r u n gE n t w s s e r u n g Fr alle DEGES-Projekte gilt die Prmisse, die Oberflchengewsser und das Grundwasser in qualitativer Hinsicht so wenig wie mglich zu belas-ten. Um quantitative Mehrbelastungen der Oberflchengewsser zu verhin-dern, wird der Straenabfluss auf den Wert gedrosselt, der vor dem Bau der Strae gegeben war.

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Regenrckhaltebecken in Erdbauweise

Absetzbecken mit Tauchwand und berlaufschwelle

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konisches Wirbelventil bzw. Dauerstauven-til), auf der anderen Seite ein Absperrschie-ber, der im Katastrophenfall zur Absperrung des Beckenabflusses genutzt wird. Das Was-ser wird in einer getaucht angeordneten Rohrleitung zum Ablaufbauwerk gefhrt, so

dass kein wartungsintensiver Rechen zum Schutz der Drosselffnung vor Schwimm-stoffen bentigt wird.

Drei Beispiele fr kreative Entwsserungs-techniken in besonderen Problemsituationen.

E n t w s s e r u n gE n t w s s e r u n g

Nur wenige Kilometer unterhalb der Warnowbrcke wird das Wasser direkt aus der flieenden Welle der Warnow entnommen und fr die Trinkwasserversor-gung der Hansestadt Rostock aufbereitet. Mit Hilfe dieser Aufbereitungsanlagen konnten in der Vergangenheit alle Schad-stoffe aus dem Wasser entfernt werden. Da diese Aufbereitungsanlagen jedoch sehr empfindlich auf Kohlenwasserstoffe reagie-ren, sollte aus wasserrechtlicher Sicht ein Einleiten des Oberflchenwassers von der A 20 in die Warnow und in deren Nebenge-wsser untersagt werden. Aufwendige Pump anlagen und Druckleitungen ber viele Kilometer hinweg wren die Folge gewesen. Den DEGES-Ingenieuren gelang es jedoch, die Wasserbehrden und den Trger der

A 20 Flieende Welle der Warnow

Wasserversorgung fr Rostock davon zu berzeugen, dass ein dreistufiges Reini-gungssystem, bestehend aus: 1. Absetzbecken mit Tauchwand, 2. nasses Regenrckhaltebecken und 3. nachgeschaltetes Sandfilterbecken die erforderliche Reinigungsleistung fr den Straenabfluss besitzt.

Im Planfeststellungsbeschluss fr diesen Abschnitt der A 20 wurden folgende Werte festgehalten:

berwachungswert Kohlenwasserstoffe im Probenahmeschacht vor der Bodenpassage:Kohlenwasserstoffe 5 mg/l, Richtwert fr die Eigenberwachung am Probenahmeschacht nach der Bodenpassage: Kohlenwasserstoffe 0,5 mg/l. Die nach der Bodenpassage gemessenen Kohlenwasserstoffgehalte lagen immer bei Kohlenwasserstoffe 0,1 mg/l. Diese anfangs von den Wasserbehrden kontrollierten Werte wurden in der Regel nicht weiter berprft, nachdem festgestellt wurde, dass selbst der Prfwert fr die Eigenber wachung schon vor der Bodenpassage in der Regel mit Kohlenwasserstoffen 0,1 mg/l eingehalten wurde.Gleiches gilt fr den berwachungswert fr absetzbare Stoffe 0,3ml/l. Die gemessenen Werte sogar fr abfiltrierbare Stoffe lagen i. d. R. bei Werten 3 mg/l und somit 2 Zehnerpotenzen unter den geforderten Werten.

Nachfolgende Messungen der Wasserqualitt haben gezeigt, dass die behrdlich vorgege-benen Grenzwerte sowie die planfestgestell-

ten Eigenberwachungswerte durch die drei-stufige Reinigungsanlage nicht nur eingehal-ten, sondern weit unterschritten werden.

Dreistufige Wasserbehandlungsanlage an der Warnowbrcke

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Beim Bau der A 71 wurden mehrere Gewsser gequert, fr die eine Einleiter-laubnis aufgrund der dort vorkommenden seltenen Arten nicht erteilt werden konnte. Ein Frdern des Straenoberflchenwassers mit Pumpen in benachbarte Abschnitte war ebenfalls nicht genehmigungsfhig. Gleich-zeitig wies der vorhandene Baugrund im versickerungsrelevanten Bereich keine aus-reichende Durchlssigkeit auf.

Deshalb wurden hier spezielle Versicke-rungsbecken konzipiert, die aufgrund des dort vorzunehmenden Bodenaustausches eine Versickerung in den anstehenden Fels-untergrund ermglichten. Hierzu wurde ein Bodenaustausch von 4 m Mchtigkeit gewhlt, um den dann anstehenden klfti-gen Felsuntergrund zu erreichen. Zur Reini-gung wurde als Bodenersatz in die Versi-ckerbereiche Sand bzw. Kiessand aufgefllt. Diese mindestens 3 m mchtige Schicht hat die Aufgabe, das Wasser zwischenzuspei-chern, um so die Versickerung ber das gesamte Jahr hinweg zu ermglichen. Auf diese Schicht wur

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Suspension bridge wire rope construction.pdf