Brückenbauwerke - Aktuelles Heft Brückenbau
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www.maurer.eu Ausgabe 4. 2016 Brückenbauwerke Sanierung der Müngstener Brücke Instandsetzung der Wiecker Klappbrücke Zwei neue Brücken im Offenbacher Hafen Neue Campus-Brücke in Mainz Aktuell Ausbau des Südschnellwegs in Hannover Special Gesimskappen für Brückenbauwerke Schalung und Rüstung www.verlagsgruppewiederspahn.de ISSN 1867-643X
EDITORIAL Zu Reputation und Relevanz eines Begriffs Drang nach (Höhen-)Rekorden von Michael Wiederspahn Nein, dieses Sehnen nach Superlativen Ein schönes Indiz für den derart zu ern- manifestiert sich in den unterschiedlichs- tenden Erkenntnisgewinn liefern hier ten Bereichen, Branchen und Ländern, die direkt zuvor zitierten Zeilen, indem wie nicht zuletzt einige Bemühungen sie einen durchaus geläufigen Zwiespalt baulicher Natur mit Nachdruck zu verdeut- beleuchten und damit aufzeigen, warum lichen helfen – und zwar überwiegend Reputation und Relevanz nicht selten jene, die keiner Höchstleistungen be- hochgradig, ergo stark oder ganz erheb- dürfen, sondern lediglich ein Trugbild lich, voneinander abweichen. Aus dem bedienen können, sich also oft und gerne von Bella Bathurst verfassten Buch in der Jagd nach weiteren Höhenrekor- »Leuchtfeuer. Die außergewöhnliche den niederzuschlagen pflegen. Geschichte vom Bau der schottischen Wer nun glaubt, Höhe sei ein oder über- Leuchttürme durch die Vorfahren Robert haupt der einzige Maßstab für Größe, irrt Louis Stevensons« stammend, verwei- letzten Endes gewaltig, sollte vielleicht sen sie darüber hinaus auf eine (höchst) Dipl.-Ing. Michael Wiederspahn besser ab und an nach irgendwelchen fruchtbare Verbindung, die im nächsten inneren Werten fragen und sich nicht nur Abschnitt explizit erwähnt wird: »Wie an der Oberfläche, an hochherrschaftlich Louis später schrieb, war ›das Ingenieur- klingenden Ein- und Zuordnungen oder wesen damals noch keine Wissenschaft. eben an den mehr oder weniger glän- Es war eine lebendige Kunst und wuchs zenden Fassaden von Hochhäusern sichtbar unter den Augen und Händen Der (offenbar) urmenschliche Drang, in orientieren. jener, die sie praktizierten.‹« die Höhe zu streben, höhere bis höchste »Je mehr er sich vom Bauwesen entfernte, Der Traum von einer Höhe, die dauerhaft Ziele anzusteuern, ja die eigene Überhö- desto anerkennender sprach und schrieb Hochachtung genießt, und dementspre- hung zu forcieren oder zumindest statt- er darüber. Das Meer zog ihn an, und er chend von Tragstrukturen, deren Gestalt liche Anhöhen anzuvisieren, lässt sich bis wusste es. Dabei sah er sehr wohl und und Dimensionen aus, im besten Sinne, heute kaum unterschätzen, scheint er mit einigem Unbehagen, dass sein Ruhm Qualitätsüberlegungen resultieren, doch seit Jahrhunderten bis -tausenden die Anerkennung überdeckte, die seine braucht (trotzdem) nicht unerfüllt zu immer wieder auf- und durchzubrechen, Familie verdient gehabt hätte. 1886 schrieb bleiben, zumal der »Brückenbau« auf sich allerorten und -zeiten bemerkbar er, weit von Edinburgh entfernt, verär- den nachfolgenden Seiten mit Beispie- machen zu wollen, was beinahe unwei- gert an seinen amerikanischen Verleger: len aus Stahl, Holz und Beton aufwartet, gerlich die Vermutung nahelegt, dass er ›Mein Vater ist nicht Leuchtturm-Inspek- bei denen sich Ästhetik, Funktion und in toto wohl nie einzubremsen sein wird. tor, sondern er, zwei meiner Onkel, mein Konstruktion sowie Ökonomie und Öko- Neben manchen Auswüchsen oder Aus- Großvater und mein Urgroßvater waren logie im Gleichklang befinden – und die geburten, die (höchstens) Psychiater nacheinander Ingenieure des schotti- insofern par excellence veranschaulichen, oder Psychologen zu kurieren vermögen, schen Leuchtturm-Dienstes; alle Leucht- warum (gerade) Bauwerksbetrachtungen gibt es aber auch Symptome, die sich im türme in Schottland sind das Werk unse- nie an der Außenhaut oder -hülle enden Grunde jeglicher Behandlung entziehen, rer Familie; und die Verdienste, die sich sollten. weil sie per se auf überströmende Bewun- mein Vater um die Verbesserung der derung stoßen oder sogar umgehend zu Optik erworben hat, sind wirklich groß. einem neuen Standard erklärt werden, Ich könnte noch bis 1900 weiter Bücher dem es künftig stets nachzueifern gilt. schreiben und würde der Menschheit Bedauerlicherweise beschränken sich keinen derart großen Dienst erweisen, solche Empfehlungen oder, noch schlim- und es erregt in mir eine gewisse Unge- mer, Forderungen nicht auf, wie man sich duld, wenn ich die kleine Schaumblase wünschen würde, kleinformatige oder sehe, die mir, dem Schriftsteller und kurzlebige Phänomene, die sich zumeist seinem Sohn, anhaftet, und das mit der im Rahmen des bloß Banalen oder Trivia- Vergesslichkeit vergleiche, mit der die len bewegen und dem Vergessen ohne- Verdienste dieses fähigen Mannes hin eher früher denn später anheimfallen. gewürdigt wurden.‹« 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 3
I N H A LT LEISTUNG BEWEGT. LEISTUNG VERBINDET. SIE, UNS, DAS PROJEKT. Einfach.Mehr.Leistung. Mahatma Gandhi Brücke, Hamburg www.seh-engineering.de 4 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
I N H A LT Editorial 3 Drang nach (Höhen-)Rekorden Michael Wiederspahn Brückenbauwerke 6 Sanierung der Müngstener Brücke Ralph Rings, Jens Rabelt, Uwe Heiland 14 Instandsetzung der Wiecker Klappbrücke Tobias Tebbel 22 Drei Bauwerke in unterschiedlicher Formensprache Michael Schumacher, Ingo Weißer Aktuell 30 Ausbau des Südschnellwegs in Hannover Siegfried Löffler Special 34 Gesimskappen für Brückenbauwerke Clemens Kohle 38 Schalung und Rüstung 44 Produkte und Projekte 48 Software und IT 51 Nachrichten und Termine 57 Branchenregister 59 Impressum 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 5
BRÜCKENBAUWERKE Der Umbau des liegenden Eiffelturms Sanierung der Müngstener Brücke von Ralph Rings, Jens Rabelt, Uwe Heiland 2 Vorhandenes Bauwerk Die Errichtung des Eiffelturms in 1 Zur Geschichte der Brücke 2.1 Die Gesamtstruktur den Jahren 1887–1889 und die der Der beeindruckende Bau des Eiffelturms Die Müngstener Brücke überführt die durch den damaligen Erzfeind Frankreich zweigleisige Strecke Solingen–Remscheid bislang höchsten Eisenbahnbrücke war Ansporn auch für das Deutsche Kai- über die Wupper. Das Bauwerk ist in toto Deutschlands, der Müngstener serreich und seine Ingenieure, ein ad- als genietetes Stahlfachwerk konstruiert Brücke, 1894–1897 stehen in einem äquates Bauwerk im Bergischen Land zu und hat eine Gesamtlänge von 465 m. Die zeitlichen, technischen und histori- realisieren: die Müngstener Brücke als Hauptöffnung besteht aus einem Fach- schen Zusammenhang. Was dem Verbindung der beiden Industriestädte werkbogen mit ca. 160 m Stützweite und Repräsentativbau nicht widerfahren Solingen und Remscheid. [1] einem Bogenstich von ca. 73 m. Auf dem Selbst wenn es die Müngstener Brücke Bogen sind viergurtige Parallelfachwerk- kann, trat für den Zweckbau ein: Die trotz mehrerer Anläufe, zuletzt geschei- träger, sogenannte Gerüstbrücken, aufge- Müngstener Brücke war auf neue tert im Jahr 2014, nicht vermocht hat, ständert, die Spannweiten von 15–30 m Anforderungen hin umzurüsten. einen Eintrag in die Liste des Unesco- aufweisen. Im mittleren, 30 m langen Der Umbau, die Funktionswieder- Weltkulturerbes zu erhalten, der Eiffel- Bereich fließen die Gerüstbrücke und der herstellung und -erweiterungen, turm dort aber seinen Platz hat, stellen Bogenscheitel zusammen. Die Randöff- beide Bauwerke herausragende Beispiele nungen werden durch nahezu baugleiche das Sanieren, das Verstärken, das der Ingenieurkunst ihrer Zeit dar. [2] Gerüstbrücken mit Stützweiten von 30 m Erneuern – all dies sind Kernaufga- Die in den Jahren 1893–1897 errichtete und 45 m überspannt. Die Aussteifung ben des gegenwärtigen Bauens mit Brücke über das Tal der Wupper bei Müngs- der Gerüstbrücken erfolgt über Horizon- Stahl in Deutschland. Beim Umbau ten verbindet die Stationen Solingen- talverbände in den Ober- und Untergurt- der im Jahr 1897 in Betrieb genom- Schaberg und Remscheid-Küppelstein ebenen sowie durch Querverbände an menen Eisenbahnbrücke Müngsten und verkürzte den Schienenweg von den Lagerachsen. Der Bogen ist mit einem Solingen nach Remscheid von 44 km auf Horizontalverband in der Untergurtebene wurde einerseits eine Entkopplung 8 km. Sie ist mit ca. 107 m Höhe über und Querverbänden in jeder Hauptachse der Planung solcher Arbeiten von der Talsohle die bis heute höchste ausgesteift. deren Ausführung und bei der Aus- Eisenbahnbrücke Deutschlands. [3] Gegenstand der Instandsetzung waren führung wiederum eine Gewerke- der Rückbau und die Erneuerung der Fahr- trennung in separate Baulose und bahnbrücke mit Erneuerung der Gleis- lage sowie der Austausch der Rollenlager Bauverträge vorgenommen. In zwischen den Gerüstbrücken des Haupt- diesem Beitrag wird gezeigt, wie tragwerkes. durch den Verzicht von Eisenbahn- kranen eine für einen Eisenbahn- brückenumbau mit einer Vielzahl von Ergänzungsarbeiten notwen- dige absolute Flexibilität erreicht wurde. Darüber hinaus werden Detail- und allgemeine Lösungen zum zeitverkürzten Einbau von 28 neuentwickelten Rollenlagern vorgestellt. Die Erfahrungen aus der gewählten Arbeitsteilung und da- mit der Entkopplung von Planung Ausführung sowie der Gewerke- trennung in separate Vertragslose münden zudem in Schlussfolge- rungen und einem Modell für zu- 1 Übersicht: Gliederung der Müngstener Brücke künftige Aufgaben dieses Typs. © SEH Engineering GmbH 6 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 2.2 Die Fahrbahnbrücke Die Bestandskonstruktion der Fahrbahn- brücke wurde in Form eines Trägerros- tes ausgeführt, welcher mit einer Regel- stützweite von 7,50 m auf den Gerüst- brücken des Haupttragwerkes gelagert ist. 3 Rückbau der Bestandskonstruktion Das Konzept wurde so ausgearbeitet, dass der zurückzubauende Querschnitt in den 2 Nietkonstruktion der Fahrbahnbrücke aus Flusseisen vor 1900 © SEH Engineering GmbH einzelnen Demontagephasen selbsttra- gend blieb und auf den Einsatz von Hilfs- konstruktionen weitgehend verzichtet werden konnte. Als Fördermittel diente ein Zweiwegebagger, welcher mit einer Baggerarmverlängerung ausgerüstet war. Der Rückbau erfolgte vom Widerlager mittleren Fahrbahnlängsträger, die in Die maximale Tragfähigkeit des Gerätes Solingen in Richtung Remscheid. Hierbei einem Stück ausgehoben wurden, sowie in der jeweiligen Ausladung war bestim- wurden zunächst die Geländer- und Lauf- die dreiteilige Demontage der Querträ- mend für die Detailausarbeitung des stegelemente segmentweise abgebro- ger inklusive Auflagerknotenpunkten. Rückbaukonzeptes, denn alle Teile wur- chen und danach die 7,50 m langen Gleis- Die äußeren Fahrbahnlängsträger wurden den mit diesem Gerät ausgehoben, ab- segmente. Im Anschluss daran wurden wiederum in einem Stück ausgehoben. transportiert und in einem Hochbord- der Schlingerverband und die Gleismittel- Insgesamt dauerte der Rückbau der 465 m wagen zur Verwertung verladen. träger ausgebaut. Es folgten die beiden langen Strecke nur drei Monate. 3 Demontage mittels Zwei-Wege-Technik 4 Kleinteiliger Rückbau der Fahrbahnbrücke © SEH Engineering GmbH © SEH Engineering GmbH 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 7
BRÜCKENBAUWERKE 4 Montage der 5 Mobile Hebeeinrichtung neuen Fahrbahnbrücke 5.1 Entwicklung des Geräts Die neue zweigleisige Fahrbahn wurde Der notwendige zeitliche Vorlauf der – Belastungsbegrenzung der Bestand- als vollverschweißte, biegesteife Träger- Demontage der alten Fahrbahnkonstruk- konstruktion je Gleis auf ca. 90 t Ge- rostkonstruktion mit 700 mm Konstruk- tion, die exponierte Lage der Brücke, samtgewicht, daraus resultierend tionshöhe ausgebildet. Der Trägerrost eingebettet in ein Fauna-Flora-Habitat- maximale Bauteilgewichte von ca. 35 t besteht aus vier Längsträgern, wobei richtlinie-(FFH-)Schutzgebiet, die Länge und somit maximale Längen der Mon- die äußeren Träger im Raster von 7,50 m der Brücke selbst, die geometrischen tageschüsse von zweimal Standard- mittels Radialgelenklagern auf den Ge- Randbedingungen aus Vormontagefläche stützweite, also 15.000 mm. rüstbrücken aufgelagert sind. Die Quer- und angrenzender Gleise, über die ange- Die zuvor beschriebenen Randbedingun- träger sind jeweils in den Auflagerachsen dient werden musste, und die aus der gen erforderten die Entwicklung eines angeordnet sowie, auskragend, je Seite Bestandsstruktur resultierenden Restrik- speziell auf die Vorgaben abgestimmten ein Dienststeg und Fahrschienen für ei- tionen in Bezug auf maximal einleitbare Hebegerätes. nen Besichtigungswagen. Die Gesamt- Lasten erforderten eine besondere Aus- Das statische Grundsystem des mobilen breite der Fahrbahnkonstruktion misst einandersetzung hinsichtlich der Mon- Hebegerätes besteht aus zwei parallelen 10 m. Im Bereich der Dilatationsstöße des tagetechnologie. Einfeldträgern mit Kragarm (Stützweite Bauwerkes wurden die Längsträger mittig Insgesamt ergaben sich folgende Zwangs- 20 m, Kragarmlänge ca. 12 m). Diese bei- geteilt und Kalottengleitlager in die Bau- punkte für die weiteren Überlegungen: den Hauptträger sind auf zwei Querrah- höhe des Hauptträgers integriert. Die – eindimensionale Ausrichtung der men von ca. 3 m Höhe gelagert und in neue Stahlstruktur hat ein Gewicht von Baustelle, jeder Hauptachse durch Diagonalaus- nur 750 t, so dass die Hauptkonstruktion – vorlaufender Abbruch und nachfolgen- steifungen in Längsrichtung ausgesteift. um ca. 25% entlastet werden konnte. der Neubau: Vorkopfmontage über Über dem hinteren Rahmen wurden Kon- Die Gleise sind über sogenannte Stahl- jeweils neueingebaute Montageein- tergewichte in Form von Absetzmulden Brücke-Schwellen (SBS) auf den Längsträ- heiten der Fahrbahnbrücke, mit Schotterfüllung als Lastausgleich gern aufgelagert. Die gesamte Oberseite – ab Vormontageplatz Andienung nur für das maximale Bauteilgewicht wurde mit feuerverzinkten Gitterrosten über die vorhandenen Gleise, angeordnet. und solchen aus glasfaserverstärktem – sicheres Aufnehmen, Transportieren Drehgestelle bilden das Lagerungssystem Kunststoff (GFK) eingedeckt und ist und Montieren der Bauteile über die des mobilen Hebegeräts mit einer Gleis- somit vollflächig begehbar. vorhandenen Gleise parallel zum Vor- achse als querfester Lagerung und der Der Trägerrost wurde in der Werkstatt mit montageplatz sowie über die Baugleise zweiten Gleisachse als querverschieb- Einzellängen von 15 m, was zwei Feldlän- auf den neumontierten Schüssen der licher Lagerung. Für die Hubvorrichtung gen entspricht, sowie in Querrichtung Fahrbahnkonstruktion, der Montageschüsse am Kragarm des gedrittelt hergestellt, konserviert und – veränderliche Gleisgeometrien im mobilen Hebegerätes wurde eine Drei- per Lkw zur Baustelle transportiert. Auf Bereich der Vormontagefläche, verän- Punkt-Lagerung gewählt, wobei die einem Vormontageplatz wurden die Teile derlicher Gleisabstand, unterschied- beiden vorderen Hubeinrichtungen an dann zu einem 15 m langen Trägerrost- liche Neigung und Überhöhung in den Kragarmspitzen ca. 85% des Bau- segment montiert, welches anschließend Querrichtung sowie unterschiedliche teilgewichts und die hintere Hubeinrich- mit einem von SEH Engineering entwi- Steigungen der beiden Richtungs- tung, ca. 7 m hinter den Kragarmspitzen ckelten Hebegerät über die Gleise einge- spuren, positioniert, ca. 15% des Bauteilgewichts fahren wurde. Insgesamt erfolgte die hoben. Letztere diente zur Führung des Montage der Fahrbahnkonstruktion in Bauteils beim Einhubvorgang. einem Zeitfenster von sieben Monaten. 5 Neue Fahrbahnkonstruktion aus S 355 M © SEH Engineering GmbH 8 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 6 Struktur des neuentwickelten Hebegeräts © SEH Engineering GmbH Die Art der Lagerung des mobilen Hebe- Die Stahlkonstruktion wurde konstruktiv geräts auf Standard-Drehpfannen er- so ausgelegt, dass sich eine mögliche, möglicht jedem Drehgestell für sich alle aber geringe Verwindung aus den zuvor Freiheitsgrade, die für einen zwängungs- beschriebenen geometrischen Zwängen freien Betrieb erforderlich sind. Jedes der Gleislagen aufnehmen ließ. Durch die Drehgestell kann sich somit unabhän- relativ torsionsweiche Verbindung der gig sowohl um die Hochachse verdrehen beiden Hauptträgerachsen wurde dem Mobiles Hebegerät im lastfreien Zustand 7 als auch um die Längs- und Querachse Rechnung getragen. © SEH Engineering GmbH neigen, je nach Längsgefälle des Gleises und der jeweiligen Überhöhung in Quer- richtung. Für den Ausgleich der veränderlichen Gleisachsabstände wurden die beiden Drehgestelle und deren Kalotten auf dem ersten Gleis unverschieblich mit dem Gestell des Hebegeräts verbunden und verkörperten derart die Festlagerseite und damit die Führung des Hebegeräts: Führung durch die Spurkränze. Der Achs- versatz der beiden Gleise an der Überga- bestelle der Montageschüsse im Bereich des Vormontageplatzes betrug ca. 600–700 mm. Die Lagerung des Gestellrahmens auf den beiden Drehgestellen des zweiten Gleises erfolgte auf einer querverschieblichen Gleitebene mit Seitenführungen, die ein Gleisuntermaß von -100 mm und ein Gleisübermaß von +1.000 mm ausglei- chen konnte. Somit war auch in Querrich- 8 Neuer Fahrbahnabschnitt vor dem Absetzen in die Endlage © SEH Engineering GmbH tung eine zwängungsfreie Lagerung der Gesamtkonstruktion, und zwar unabhän- gig vom Achsabstand der beiden Gleise, gewährleistet. Die Hubeinrichtung wurde durch ein Sys- tem aus Zugstangen und Hohlkolben- pressen abgebildet. Diese einfache, sta- tisch bestimmte, zugleich jedoch sehr effektive Lagerung erlaubt ein schnelles Anheben und Absenken der Bauteile und deren genaues Ausrichten beim Absenk- vorgang. 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 9
BRÜCKENBAUWERKE 6 Austausch der Rollenlager 6.1 Bestand und Anforderungen 6.2 Transportlogistik Das Verfahren des mobilen Hebegeräts Die Gerüstbrücken lagerten in 14 Achsen Da die Vormontagefläche ca. 150 m hin- erfolgte mittels einer 3-t-Durchlaufseil- auf insgesamt 28 Rollenlagern und wie- ter dem Widerlager auf der Solinger Seite winde, die es in beide Richtungen schnell, sen dabei Stützweiten von 30 m (2 x Stan- lag, mussten die Rollenlager mit maxi- zuverlässig und punktgenau bewegen dardlänge) und 45 m (3 x Standardlänge) malen Einzelgewichten von ca. 2,80 t konnte und so ein genaues Ausrichten auf. Als Ersatz für die stark in ihrer Funk- zunächst von der Vormontagefläche in des Bauteils in Längsrichtung beim Ab- tion beeinträchtigten Bestandsrollenlager mehreren Schritten zur jeweiligen Ein- senkvorgang wie beim Einbau gestattete. kamen aus Gründen des Denkmalschut- baustelle befördert werden, und zwar Um das mobile Hebegerät zu jeder Zeit zes ebenfalls nur Rollenlager in Frage, in folgender Weise: sicher zu führen und kontrolliert anzu- welche in Abhängigkeit der beiden ver- – Transport der Rollenlager per Tele- halten, wurde ein zweiachsiger Rungen- schiedenen Gerüstbrückentypen in zwei stapler bis unter die Ankerstütze auf als zusätzlicher Bremswagen zwischen verschiedenen Varianten mit Stückge- der Seite Solingen über Wald- und den beiden Drehgestellen des ersten wichten von 2,20 t oder 2,80 t ausge- Wirtschaftswege, Gleises angeordnet. Die zusätzliche Bal- führt wurden. – vertikaler Transport der Rollenlager lastierung des Bremswagens ergab hier Im Rahmen der Fahrbahnerneuerung per elektrischen Kettenzug durch eine eine optimale Bremswirkung, welche wurden innerhalb der Gerüstbrücken Montageöffnung in der Gerüstbrücke durch eine separate Bremsberechnung bereits umfangreiche Verstärkungs- und mit einer Hubhöhe von ca. 25 m, verifiziert wurde. Die Druckluftanlage Anhebekonstruktionen in Form von Pres- – horizontaler Transport der Rollenlager der Bremswagen sollte autark betrieben senträgern und Pressenansatzpunkten auf mehreren schienengebundenen werden, weshalb sie von einem separaten an die vorhandene Tragstruktur montiert, Transportwagen in der Besichtigungs- Kompressor versorgt und von Hand um die Arbeiten für den reinen Rollen- ebene und auf den Schienen des bau- gesteuert wurde. lagertausch zeitlich zu entzerren. Für seitigen Besichtigungswagens der diesen Austausch stand lediglich eine Gerüstbrücke bis kurz vor die jewei- 5.2 Einsatz des Geräts Sperrpause von nur drei Wochen zur Ver- lige Einbaustelle, Dank des neuentwickelten mobilen fügung. Neben dem sehr engen Zeitfens- – Quertransport der Rollenlager bis zum Hebegeräts konnte die Montage in der ter waren jedoch noch weitere Maßgaben Absetzen auf den Montagegerüsten. nachstehend beschriebenen Reihenfolge seitens der Bauwerksstatik zu beachten. durchgeführt werden: So durfte beim Rollenlagertausch jeweils – Vormontage der Fahrbahnbrücken- – immer nur eine Auflagerachse je bauteile auf einer Zulage, Gerüstbrücke sowie – Ausbesserung des Korrosionsschutzes, – immer nur eine Auflagerachse je Stütze – Längsverschub der einzelnen Bauteile freigesetzt werden. auf einer Hilfsverschubbahn und Wälz- Damit war der Montageablauf bzw. die wagen bis zur Übergabestelle zur Aus- Montagereihenfolge auf eine maximale rüstung durch den Gleisbau, Anzahl von sechs Lagerachsen für das – weiterer Längsverschub in die Über- gleichzeitige Freisetzen der Auflagerach- gabestellung auf den Gleisen, sen zum Rollenlagerwechsel limitiert. – Übergabe und Einheben jeweils eines Zudem waren die einzelnen Montage- Bauteils von der Längsverschubbahn bereiche aus den oben genannten Grün- auf die Hilfsstapel auf den Gleisen, den stets über die gesamte Brückenlänge – Einfahren des mobilen Hebegeräts verteilt. Diese Anforderungen konnten über das Bauteil, nur durch mehrschichtiges und paralleles – Einbau der Hebevorrichtungen und Arbeiten an bis zu sechs Lagerachsen mit Aufheben des Bauteils, dem entsprechenden Personal-, Werk- – Einbau der Sicherungen für den zeug- und Geräteeinsatz realisiert Horizontaltransport, werden. – Verfahren des mobilen Hebegeräts mit dem Bauteil bis in die Einbaustellung, – Absenken und Ausrichten der Bauteile und Absetzen auf Hilfslagern auf den Fachwerkobergurten der Gerüstbrücke sowie Lagesicherung, – Rückführung des mobilen Hebegeräts in die Übernahmestellung, – Schweißen der Montagestöße und Ausbesserung des Korrosionsschutzes, – Einbau der Festhaltelager, – Einbau der Hilfsgleise und der übrigen Anbauteile und Ausrüstungen. Wie bereits zu Anfang erwähnt, erfolgte die Montage der Fahrbahnkonstruktion in einem Zeitfenster von sieben Monaten. 10 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 9 10 Querschnitt und Seitenansicht eines Lagerpunktes © SEH Engineering GmbH 6.3 Montage der Rollenlager Für den Austausch der Rollenlager wur- Die vorgegebene Einbaureihenfolge in über Hydraulikpressen abstützte. Die den die Gerüstbrücken in den entspre- Kombination mit der geometrisch sehr Hydraulikpressen dienten dazu, eine ge- chenden Auflagerpunkten mit Pressen beengten Herstellung der erforderlichen naue Lagerkorrektur der Rollenlager beim zwischen den jeweils in vorigen Sperr- Schraub- und Passverbindungen sowohl Einbau sowie das Einfädeln in den auf pausen neumontierten Pressenansatz- in der Lager- als auch in den Bestands- wenige Zentimeter begrenzten Einbau- punkten und Pressenträgern angehoben. konstruktionen der Gerüstbrücke und raum vorzunehmen. Die Lager konnten Diese Pressenkonstruktion hatte die Auf- der Stützenköpfe erforderte eine weitere somit über diese Schubladenkonstruk- gabe, die Gerüstbrücken abzustützen und Montagekonstruktion für den Einbau der tion sehr effektiv zur Übertragung der gleichzeitig eine zwängungsfreie Lage- bis zu 2,80 t schweren neuen Rollenlager: Lochbilder aus dem Bestand in die Ein- rung inklusive sicherer Horizontalführung Sie umfasste vor allem zwei U-förmige bausituation sowie zum Abbohren der für die jeweils freigesetzte Gerüstbrücke Führungsschienen für je zwei Wälzwagen, Löcher nach außen herausgefahren zu gewährleisten. auf denen sich das jeweilige Rollenlager werden. 11 Grundriss eines Lagerpunktes © SEH Engineering GmbH 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 11
BRÜCKENBAUWERKE Der Austausch der Rollenlager war dabei im Wesentlichen durch die nachfolgen- den Schritte definiert: – Einbau der längsverschieblichen Pres- senkonstruktion an den zuvor neuer- stellten Pressenträgern inklusive Pres- senansatzpunkten in den unteren Querriegeln der Gerüstbrücken und den zusätzlichen Verlagerungsträgern in den Stützenköpfen, – Anheben und Freisetzen der jeweili- gen Auflagerachse der Gerüstbrücke durch die Stellringpressen und Ab- setzen auf deren Stellringen (Anhebe- weg < 20 mm), – Demontage der alten Rollenlager 12 Pressenkonstruktion mit längsverschieblicher Lagerung mittels thermischen Trennschneidens © SEH Engineering GmbH sowie Zerlegung in ihre bauartbeding- ten Einzelteile zum schnellen und unkomplizierten Abtransport, – Anordnung der mechanisch bearbeite- – Herausfahren der Rollenlager und Das Ergebnis der oben genannten Maß- ten Grundplatten auf den Stützenköp- Herstellen der Bohrungen in der nahmen war die fristgerechte Übergabe fen als horizontale Lagerebene für den Lagerkonstruktion sowie erneutes der fertig montierten Rollenlager in allen Einbau der neuen Rollenlager, Aus- Einfahren, Lagerachsen, so dass die Strecke zwi- gleich zum stützenkopfseitigen Be- – Aufreiben aller Passverbindungen schen Solingen und Remscheid nach stand vollflächig durch ein bauauf- sowohl zwischen Rollenlager und nur dreiwöchiger Vollsperrung für den sichtlich zugelassenes Spaltausgleichs- Stützenkopf als auch zwischen Lager- Zugverkehr wieder in Betrieb gehen system sowie Lagesicherung mittels oberteil und Gerüstbrücke, konnte. Passverbindung, – Absetzen der Gerüstbrücke auf die Unabhängig von den hier präsentierten – Aufbau der Hilfsrüstung zur Montage Rollenlager, Lösen der Transportsiche- effektiven und letztendlich auch zielfüh- der neuen Rollenlager und für das rungen und Vervollständigung aller renden Lösungen resultierte die Notwen- mehrfache Ein- und Ausfahren der Verschraubungen. digkeit der Vorgabe für die sehr kurze Rollenlager, Abschließend erfolgten der Rückbau der Sperrpause für den Rollenlagerwechsel – Einfahren der Rollenlager, exaktes Montagegerüste und das Umsetzen in die von nur drei Wochen aus Verzögerungen Ausrichten in Achse sowie Übertra- nächsten Auflagerachsen zum Einbringen im Bauablauf, die bei so umfangreichen gung aller erforderlichen Bohrungen der nächsten Rollenlager. Sanierungsmaßnahmen in deren bisher vom Bestand auf die Lagerkonstruk- praktizierter üblicher Abwicklung nahezu tion, unvermeidlich sind. 13 14 Montagegerüst mit Rollenlager auf Verschublade vor dem Unterschieben auf den Lagerpunkt © SEH Engineering GmbH 12 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
Wirtschaftlich und BRÜCKENBAUWERKE nachhaltig. 7 Anregungen für künftige Projekte Bewertet man Abläufe und Zeiten, was implizit Ressourcen- Korrosion bindung und Aufwände bedeutet, und dabei vereinfachend den Unterschied zwischen der Ziel- und der Ist-Bauzeit, so sind beim hier beschriebenen Vorhaben erhebliche Abweichungen zu konstatieren. Bei einer Kategorisierung der Abweichungen entstehen folgen- de Blöcke: – Zeitverschiebungen infolge von Detailplanungen, die nicht im Vorfeld leistbar sind. – Zeitverschiebungen infolge von Wiederholungsplanungen. impossible – Zeitverschiebungen als Folge von sequentiell organisierten Straßenbrücken sind Planungsprozessen von mehreren Planungsbeteiligten. Diese Zeitverschiebungen sind teilweise vermeidbar. Planungszeiträume sind immer dann optimal, wenn aus einer Planung, bestehend aus – Analyse und Entwurfsplanung, – Variantendarstellung, jetzt feuerverzinkbar – Statik bzw. Tragwerksplanung, – Ausführungsplanung (bis zur Werkstattplanung), und der zugehörigen baulichen Umsetzung, bestehend aus – Fertigung und Lieferung, – Montage, – Korrosionsschutz, eine Einheit gebildet wird. Und dies mit einem hohen Maß an Flexibilität, schnittstellenfrei bzw. -arm und gegebenenfalls eingebettet in ein pauschales Vertragsmodell. Erfahrungen aus vergangenen und laufenden Sanierungsauf- gaben [4] [5] [6] zeigen, dass eine Trennung von Konzeptionie- rung bzw. Planung und Ausführung der Maßnahmen selbst der Sanierungsaufgabe nur teilweise gerecht wird. Ein Beispiel für ein realisiertes Projekt unter der Überschrift »Integrierte Sanierung« ist die Instandsetzung der Hängebrücke Mettlach [4]: Unter konstant aufrechterhaltenem Verkehr wurde neben einer Fahrbahnumrüstung auf eine SPS-Fahrbahn eine während der Baumaßnahme erkannte Vorschädigung der Ver- steifungsträger durch den Austausch der Ober- und Untergurte der Versteifungsträger zeitgleich mit beseitigt. Autoren: Dipl.-Ing. Ralph Rings Dipl.-Ing. Jens Rabelt Dipl.-Ing. Uwe Heiland SEH Engineering GmbH, Hannover Stahl- und Verbundbrücken dürfen seit kurzem auch in Deutschland feuerverzinkt werden. Literatur [1] Kaiß, K.: Der Brückenschlag bei Müngsten. Die Eisenbahnlinie Solingen– Remscheid. Leichlingen, 1997. Wissenschaftliche Untersuchungen ergaben [2] Bruch, M.: Eine Brücke ist eine Brücke ist … Weltkulturerbe?; in: nämlich, dass die Feuerverzinkung auch für den Brückenbau, Heft 3, 2011. [3] Soechting, D.: Die Eisenbahnbrücke bei Müngsten über die Wupper. Einsatz an zyklisch belasteten Brückenbauteilen Erfurt, 2005. [4] Stihl, T.; Heiland, U.; Heinzel, U.; Seidel, M.: Verstärkung und Instandsetzung geeignet ist und eine Korrosionsschutzdauer von der Hängebrücke über die Saar in Mettlach; in: Stahlbau, Heft 5, 2014. 100 Jahren ohne Wartung erreicht. [5] Heiland, U.; Henschke, S.; Stihl, T.: Grundinstandsetzung stählerner Hochbahntrassen; in: Brückenbau, Heft 4, 2012. [6] Dieckmann, C.; Heiland, U.; Weyer, U.: Verbreiterung und Sanierung der Zudem ist Feuerverzinken bereits bei den Erst- Kennedybrücke in Bonn; in: Stahlbau, Heft 3, 2011. kosten günstiger. Bauherr DB Netz AG, Regionalbereich West, Duisburg Mehr unter Planung Setzpfandt Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG, Weimar www.feuerverzinken.com/bruecken Ausführung SEH Engineering GmbH, Hannover INSTITUT FEUERVERZINKEN 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 13
BRÜCKENBAUWERKE Denkmalschutz mit moderner Fertigungstechnik Instandsetzung der Wiecker Klappbrücke von Tobias Tebbel 1 Bauwerk nach erfolgter Generalsanierung © Stefan Denise 1 Die Geschichte In der Hansestadt Greifswald im Im Dezember 1886 wurde der Greifswal- Juli desselben Jahres konnte die Brücke Nordosten des Landes Mecklen- der Schiffbaumeister und Reeder August eröffnet werden. Die Baukosten betrugen Spruth beauftragt, eine von ihm nach damals 33.850 RM. Zuletzt wurde das burg-Vorpommern werden die bei- holländischem Vorbild entworfene Klapp- Bauwerk 1993–1994 für 1,60 Mio. DM den Stadtteile Greifswald-Eldena brücke über den Ryck im Greifswalder generalinstand gesetzt. und Wieck seit 1887 durch eine Ortsteil Wieck zu errichten. Im Februar Damals wie heute ist die Brücke 55,10 m hölzerne Klappbrücke verbunden. 1887 begannen die Zimmerleute seiner lang und 7,70 m breit, die Schiffsdurch- Die »Wiecker Klappbrücke« wird Werft mit den Arbeiten, und bereits im fahrtsbreite beträgt 10,70 m. nach wie vor für den touristischen Schiffsverkehr geöffnet und ist für Anwohner mit dem Pkw befahrbar. Nach einer bewegten Geschichte mit zahlreichen Ausbesserungen und Ertüchtigungen wurden im Jahr 2014 eine Generalsanierung aller beschädigten Holzbauteile und die Instandsetzung der Stahlbautei- le beschlossen und ausgeschrieben. Den Zuschlag für die Ausführung erhielt der Holz- und Brückenspe- zialist Schmees & Lühn aus dem Emsland. Im Unterschied zu frühe- ren Maßnahmen kam dabei nicht Eichenholz zum Einsatz, sondern FSC-zertifiziertes Bongossiholz, das 2 Wiecker Klappbrücke im Jahr 1957 eine deutlich höhere Witterungs- © Erich Zühlsdorf/Bundesarchiv beständigkeit aufweist. 14 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 2 Ausgangssituation Als eine der ältesten funktionsfähigen In den Jahren 2010–2013 wurden an den Gewicht steht im statischen Gleichge- Holzklappbrücken ist die Wiecker Brücke tragenden Überbauteilen aus Eichenholz, wicht zu den vorhandenen und wieder- heute ein beeindruckendes technisches insbesondere an den Knotenpunkten, zuverwendenden Waagebalken. Zur Er- Denkmal und dient Fotografen und Ma- ausgeprägte Holzschäden festgestellt. höhung des konstruktiven Holzschutzes lern immer wieder als Motiv. Während des Eine Sanierung der vorhandenen Holz- wurde eine Längsabdeckung der sich Sommers öffnet sie jede Stunde für 15 min. bauteile vor Ort war unwirtschaftlich, berührenden Holzflächen zwischen Belag Bis zur Eingemeindung von Eldena und so dass ein Neubau der Vorlandbrücken, und Längsträgern mit Zinkblech geplant. Wieck im Jahr 1939 und dann noch ein- Portale und Klappen erforderlich wurde. Die beiden Waagebalken wurden bereits mal 1990–2000 wurde hier Brückenzoll Mit Ausnahme der Geländer und des Ver- 2004 erfolgreich durch eine Bongossi- erhoben, während die Schiffsdurchfahrt schleißbelages sollte für den Ersatz der holzkonstruktion ersetzt. Sie wurden des- stets gebührenfrei war. Seit 2001 ist die hölzernen Elemente vom Forest Steward- halb inklusive Gegengewichten aus Stahl- Brücke für den allgemeinen Kraftfahr- ship Council (FSC) zertifiziertes Bongossi- beton und Stahl abgebaut, zwischenge- zeugverkehr gesperrt und dient seitdem holz verwendet werden. Aufgrund der lagert und wieder eingebaut. Lediglich hauptsächlich als Fußgängerbrücke. Le- höheren Holzdichte im Vergleich zum die Überspannung wurde nachgespannt, diglich Anwohner dürfen sie noch mit Eichenholz wurden für die beiden Klap- um die in den letzten zehn Jahren einge- einer Sondergenehmigung passieren und pen Holzquerschnitte mit reduzierten tretenen Schwind- und Kriechverformun- zahlen dafür eine Sondernutzungsgebühr Breiten gewählt, um das Gesamtgewicht gen auszugleichen. pro Überfahrt. der Klappen nicht zu erhöhen: Deren 3 4 Ansicht und Axonometrie der Tragstruktur © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 15
BRÜCKENBAUWERKE 5 6 Drauf- und Seitenansicht der Vorlandbrücke Wieck © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 3 Vorlandbrücken Von jeder Uferseite aus führen Vorland- Über die Rammpfähle wurden quer zur die Tragbohlen aus 10 cm x 21 cm Bon- brücken zu den Klappen. Auf der Seite Brückenachse Jochbalken aus 25 cm x gossiholz an. Historisch bedingt wurde Eldena ist die 13,25 m lange Vorlandbrü- 27 cm Bongossiholz verlegt. Auf den eine zusätzliche Verschleißschicht im cke auf drei Reihen Rammpfählen gela- Rammpfählen aus Holz wurden die Joch- Fahrbahnbereich der Brücken aus 5 cm gert. Die erste uferseitige Reihe besteht balken mit den vorhandenen Stahllaschen x 22 cm Eichenholz aufgebracht. aus Eichenholz 29 cm x 29 cm, die beiden befestigt, wobei die Befestigung auf den Zu den Klappen endeten die Vorlandbrü- folgenden sind mit Beton ausgegossene Rammpfählen aus Stahl mit angeschweiß- cken mit einem zusätzlichen Querbalken Stahlrohre mit einem Durchmesser von ten Gewindestangen erfolgte. Oberseitig über dem Jochbalken, an dem die Schar- ca. 30 cm. erhielten die Jochbalken eine Abdeckung niere der Klappen montiert wurden. Die Vorlandbrücke der Seite Wieck ist aus Zinkblech. Ein Höhenausgleich der 22,70 m lang und auf fünf Reihen Ramm- Rammpfähle war nicht erforderlich. pfählen gelagert. Von den fünf Reihen Über den 7,70 m langen Jochbalken wur- sind die ersten drei aus Eichenholz und den je Seite sieben Längsträger aus 26 cm die beiden anderen aus Stahlrohren in x 26 cm Bongossiholz eingesetzt und über gleicher Ausführung und Dimension wie Winkeleisen 110 mm x 100 mm x 10 mm auf der Seite Eldena. Da die vorhandenen (L = 700 mm) mit dem Jochbalken ver- Rammpfähle keine Schäden aufwiesen, bunden. Die Längsträger erhielten ober- konnten sie als Gründungskörper wieder- seitig ebenfalls eine Abdeckung aus Zink- verwendet werden. blech. An die Längsträger schlossen sich 16 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 4 Klappen Zwei Klappen überspannen die Fahrrinne von 12,98 m und sind jeweils 6,48 m lang. Im geschlossenen Zustand weisen sie eine Neigung von 3° auf. Die Klappen bestehen aus seitlichen Tragbalken 30 cm x 32 cm und drei Längsbalken 18 cm x 20 cm, die mit einem Verband aus 10 mm Flachstahl ausgesteift sind. Zur Lagerung der Längs- balken und zur Aufnahme der Kettenzüge wurden drei Querbalken 19 cm x 19 cm unterhalb der Trag- und Längsbalken verbaut. Als Belag kamen hier Bohlen aus Bongossiholz mit den Abmessungen 8 cm x 19,50 cm zum Einsatz. Die Klap- pen erhielten aus Gewichtsgründen keine Verschleißschicht. Ihre Scharniere wurden wiederverwendet, das heißt, die Stahl- teile wurden nach der Demontage der alten Klappen ausgebaut, gestrahlt und anschließend neu beschichtet und an- hand des zuvor erstellten Aufmaßes wieder in die neue Struktur integriert. Die Stahlgeländer wurden ebenfalls überarbeitet und wiederverwendet. Die Verschlussteile mussten aufgrund der geänderten Bauteilhöhen der Klappen hingegen neu gefertigt werden. 7 8 9 10 Ansichten, Schnitt und Axonometrie einer Klappe © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 17
BRÜCKENBAUWERKE 11 12 13 Ansichten und Axonometrie des Portals 5 Portale und Waagebalken © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG Die Portale zur Aufnahme der Waage- balken wurden detailgetreu mit zimmer- mannsmäßigen Verbindungen und den ursprünglichen Stahlteilen hergestellt. Das obere Fachwerk besteht aus über- wiegend 30 cm x 30 cm großen Quer- schnitten und wurde mittels Zapfenver- bindungen zusammengefügt. Die seit- lichen Streben sind mit den alten Flach- stählen und Gewindestangen am Portal befestigt, während die parallel zur Brü- ckenachse führenden Streben zusätzlich durch 24 mm dicke Zugstangen gesichert sind, um die Zugkräfte aus den Ketten der Klappen aufnehmen zu können. Auch hier wurden die vorhandenen Stahlteile wiederverwendet. Die Portale wurden, genau wie die Klappen, vorgefertigt und in drei Bauteilen je Portal zur Baustelle transportiert. Da die Waagebalken bereits im Jahr 2004 erneuert und durch Bongossiholz ersetzt wurden, bedurften sie lediglich einer Überarbeitung, um weitergenutzt werden zu können. Durch die seit 2004 entstan- denen Verformungen mussten die Über- spannungen nachjustiert werden. Dar- über hinaus wurden die Kettenzüge mit- tels einer Magnetrissprüfung untersucht und bei nicht ausreichender Zugkraft ersetzt. Und die Gewichte der Waagebal- ken wurden auf die der neuen Klappen austariert. 18 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 14 Abbund in der Werkshalle © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 6 Planung und Fertigung Das Aufmaß der vorhandenen Brücke erfolgte in zwei Schritten: Im ersten Schritt wurde das Bauwerk vor Beginn jeglicher Arbeiten tachymetrisch aufge- nommen, um seine Kontur für die spätere Konstruktion im CAD-Programm zu erfas- sen. Im zweiten Schritt wurden nach der Demontage der Waagebalken, Portale und Klappen die Verbindungen der Ein- zelbauteile verzeichnet, um die neuen Bauteile mit den gleichen Verbindungs- konturen, jedoch optimiert und passge- nau ausführen zu können. Zudem wurde die Mechanik der Brücke für die spätere Positionierung aufgenommen. Alle Daten der Aufmaße flossen in die CAD-Software zur weiteren Planung ein. Die daraus entstandenen Einzelbauteile wurden CNC-gesteuert abgebunden und in der Montagehalle vormontiert. Danach erfolgte der Transport nach Greifswald: Die Vorlandbrücken wurden in einzelnen Segmenten zur Baustelle gefahren, wäh- rend die Portale im Werk komplett vor- montiert und anschließend für den Trans- port in jeweils drei Teile zerlegt wurden. Die beiden Klappen konnten hingegen in je einem Stück vormontiert und zur Baustelle geliefert werden. 15 16 17 Vormontage: Klappen, Portal und Scharnier © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 19
BRÜCKENBAUWERKE 18 19 20 21 Montage in Greifswald: Portal, Klappen und Waagebalken © Schmees & Lühn GmbH & Co. KG 7 Montage 8 Bauwerksdaten Da die Vorlandbrücken in Einzelteilen an- mit den Scharnieren an die Vorlandbrücke Die Wiecker Klappbrücke weist Einzel- geliefert wurden, konnten diese Elemente und mit den Ketten an das Portal anzu- stützweiten von 4,27 m, 4 x 4,50 m + 2 x vor der eigentlichen Kranmontage mit schließen. Als Nächstes folgte dann der 4,50 m und 4,05 m auf und hat eine Ge- Hilfe eines Teleskopladers aufgestellt Waagebalken, der an das Portal und die samtlänge zwischen den Endauflagern werden. Klappe angedockt und dort befestigt von 48,62 m, bei einer lichten Weite von Nach dem Aufbringen der Beläge auf die wurde. Für die Seite Wieck konnte der 48,00 m zwischen den Widerlagern. Die Vorlandbrücken wurden die Portale unter gleiche Ablauf gewählt und ausgeführt Breite zwischen den Geländern beträgt Einsatz eines 200-t-Krans eingehoben werden. Nachdem die Portale, Klappen 5,93 m bzw. 3,30 m, ihre kleinste lichte und an den Vorlandbrücken befestigt so- und Waagebalken angeordnet und fixiert Höhe misst, bezogen auf den Mittelwert wie die Streben montiert. Danach war es waren, wurden die Kettenzüge inklusive der Wasserstände (MW), 1,94 m. Die möglich, die Klappe auf der Seite Eldena Mechanik sowie die Geländer montiert. Durchfahrtsbreite für die Schiffe ist 10,70 m, der Kreuzungswinkel 100 gon. 20 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 22 Wiecker Klappbrücke im geöffneten Zustand © Stefan Denise 9 Fazit Die denkmalgeschützte Wiecker Klapp- brücke konnte mit Hilfe moderner Pla- nungstechnik und präziser, computerge- steuerter Fertigungstechnik nach altem Vorbild wiederhergestellt werden. An den von der Denkmalschutzbehörde freige- gebenen Positionen wurde für die Holz- bauteile ein Witterungsschutz nach aktu- ellem Stand der Technik realisiert. Um auch für die nicht geschützten Anschluss- 23 Befahrbarkeit nach Wiederherstellung © Stefan Denise punkte eine maximale Lebensdauer zu gewährleisten, kam hier FSC-zertifiziertes Bongossiholz zum Einsatz. Besonderes Augenmerk galt dabei der qualitativen Auswahl des Holzes, weshalb ausnahms- Bauherr los Kernholz zur Anwendung gelangte. Universitäts- und Hansestadt Greifswald, Die passgenauen Anschlüsse der Holz- Tiefbau- und Grünflächenamt bauteile werden ebenfalls zum Erhalt des am 17. Dezember 2015 eröffneten Entwurf (1886) August Spruth, Greifswald Bauwerks beitragen. Tragwerksplanung Autor: Ingenieurbüro Grieser, Greifswald Dipl.-Ing. (FH) Tobias Tebbel Schmees & Lühn GmbH & Co. KG, Bauausführung Fresenburg Schmees & Lühn GmbH & Co. KG, Fresenburg 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 21
BRÜCKENBAUWERKE Campus-Brücke in Mainz und Inselbrücken im Hafen Offenbach Drei Bauwerke in unterschiedlicher Formensprache von Michael Schumacher, Ingo Weißer Filigran und in einer bewusst zu- rückhaltenden Gestaltungssprache sind die Inselbrücken geformt, die den Hafen von Offenbach am Main besser mit der Innenstadt verbin- den. Durch ihre unauffällige, aber dennoch einprägsame Erscheinung ermöglichen sie weiterhin die Sicht auf die Frankfurter Skyline und wah- ren die Blickbeziehungen in alle Richtungen. Ausdrucksstärker zeigt sich die neue Campus-Brücke in 1 Neue Campus-Brücke in Mainz nach Fertigstellung © Jörg Hempel Mainz über der Koblenzer Straße, die den Campus der Johannes Gutenberg-Universität mit dem 1 Neue Campus-Brücke Mainz Areal der Hochschule Mainz ver- 1.1 Standort und Wettbewerb 1.2 Ausgangslage knüpft und, von der Anfahrtsstraße Die neue Campus-Brücke (Bild 1) ver- Um den Universitätscampus weiterhin bei aus betrachtet, als deutlich sichtba- bindet den neuen und alten Universitäts- Bundesligaspielen als Parkfläche nutzen res Symbol für die Universität fun- campus in Mainz und ist zugleich ein zu können, war eine attraktive fußläufige giert. Sie alle entstanden als Ent- wichtiger Bestandteil im Verkehrskonzept Verbindung zum Stadion zu realisieren. »Stadion und Campuserweiterung«. Da Darüber hinaus verbindet diese Brücke wurfs- und Planungsresultat aus der das Bauwerk eine sehr öffentlichkeits- den neuen und den alten Universitäts- Arbeitsgemeinschaft des Architek- wirksame Lage hat und zudem eine Ein- campus und muss deshalb für eine Kom- turbüros schneider+schumacher gangssituation für viele Besucher der munikation zwischen den beiden Hoch- und dem Ingenieurunternehmen Stadt Mainz darstellt, wurde im Jahr 2008 schulstandorten sorgen. Dazu wird die Schüßler-Plan. ein Wettbewerb in Form eines Plangut- Überführung neben den Fußgängern und achtens durchgeführt. Die Arbeitsge- Radfahrern auch eine Bustrasse für eine meinschaft schneider+schumacher und Campuslinie aufnehmen (Bild 2). Schüßler-Plan ging hier als Wettbewerbs- sieger hervor, die Errichtung der Brücke erfolgte dann bis August 2015. 2 Draufsicht © schneider+schumacher 22 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
BRÜCKENBAUWERKE 3 Symbol für die Verbindung von neuem und altem Universitätscampus © Jörg Hempel 1.3 Entwurfskonzept Durch das spezielle Seiten- und Längen- verhältnis und den weiten Ausblick, der sich von der Brücke auf das Rheintal eröff- net, wird das Bauwerk selbst zu einem interessanten Ort – einem Treffpunkt zwi- schen den beiden Universitätsstandorten. Von der Anfahrtsstraße aus betrachtet (Bild 3) fungiert sie als weit sichtbares 5 Entwurf des Geländers Symbol für die Universität. Um diesen © schneider+schumacher Aufgaben gerecht zu werden, entwarf schneider+schumacher eine Brücke aus Beton (Bild 4), deren »gefaltete« Flächen der Untersicht und Brüstung dem tat- sächlichen Kraftverlauf in der Gesamt- 4 »Gefaltete« Flächen analog dem Kraftverlauf struktur folgen. Dadurch entsteht eine © Jörg Hempel Form, die vielfältige Assoziationen er- laubt. Die Brücke wirkt geometrisch, digi- talisiert, eigenständig in ihrer Gestalt und intelligent konstruiert. Form- und trag- werkslogisch entwickeln sich die beiden Stützen aus der Untersicht der Brücke. Ebenfalls aus der Formlogik ergibt sich ein scharfer Brüstungsbereich, der das Geländer weit weg hält von der eigent- lichen Außenkante des Bauwerks. Die Geländerinnenseiten auf der Brücke und die Untersicht können mit geringer Licht- leistung zudem effektvoll beleuchtet wer- den (Bild 5), um den Anspruch der Uni- versität auch nachts zu verdeutlichen und gleichzeitig die Buswartebereiche, Trep- pen und Rampen angemessen zu erhel- len. Die Schrägen im Schnitt zu den Kan- ten der Brücke hin bieten den Nutzern der Rampen mehr Kopffreiheit und lassen die Brücke leicht und schnittig erscheinen (Bild 6). 6 Schrägen im Schnitt zu den Kanten © Jörg Hempel 4 . 2016 | BRÜCKENBAU 23
BRÜCKENBAUWERKE den starken Geh- und Radfahrverkehr zwischen der Universität und den Studen- tenwohnheimen sowie der Zuwegung zum Fußballstadion diente. Hier war an Wochenendtagen mit Heimspielen des Mainzer Bundesligaclubs mit einem gro- ßen Menschenaufkommen zu rechnen, unter dem die Sicherheits- und Absperr- einrichtungen je nach Spielausgang mehr oder weniger zu leiden hatten. Diese Ein- schränkungen waren Gegenstand der Aus- schreibung bzw. des Bauvertrags und wurden im Bauablauf entsprechend berücksichtigt und gut umgesetzt. Die Brücke führt zudem über die stark befahrene Koblenzer Straße (K 3), eine 7 Brüstungen mit Neigung © Jörg Hempel Hauptverkehrsstraße in Mainz, die ein Gewerbegebiet erschließt. Der Verkehr auf ihr musste deshalb während der ge- 1.4 Tragkonstruktion samten Bauphase jederzeit aufrechter- Da gerade an Bundesligaspieltagen bis Der Überbau der Brücke ist als dreifeldri- halten werden. Sperrungen, zum Beispiel zu 12.000 Personen die Brücke benutzen, ger Plattenbalken aus Spannbeton mit für den Auf- und Abbau des Traggerüsts, waren Vorschläge und Ideen zur Siche- veränderlicher Bauhöhe konzipiert. Die gab es nur kurzzeitig am Wochenende. rung des unter ihr fließenden Verkehrs Stützweiten ergeben sich zu 15,00 m, Sicherungsmaßnahmen für das dauerhaf- zu erarbeiten. Daher gehörte in der Ent- 25,80 m und 15,00 m, die Gesamtstütz- te, große Verkehrsaufkommen wurden wurfsplanung zu den verkehrlichen An- weite addiert sich derart auf 55,80 m. Die eingerichtet. Da die Brücke bereits in forderungen auch die Berücksichtigung beiden Mittelunterstützungen bestehen Endlage hergestellt werden musste, kam eines Überwurfschutzes. Darüber hin- aus Stahlbetonscheiben, die monolithisch es durch das Traggerüst zu Einschränkun- aus sollten die Esplanade wie die Brücke mit dem Überbau verbunden sind. Ledig- gen in der Durchfahrtshöhe, die weiträu- selbst bei Nacht in Szene gesetzt werden. lich an den hochliegenden Widerlagern mig ausgeschildert wurden. Dieser Aufgabenstellung folgend, wurde sind Lager angeordnet, um eine Längs- Eine große Herausforderung war zudem zunächst eine Querschnittsform entwi- dehnung zu gewährleisten. Die Konstruk- die Errichtung der beiden »Pfeilergelenke« ckelt, die das Geländer durch geneigte tionshöhe des Überbaus ist in Brücken- zwischen Fundamenten und Pfeilern so- Brüstungen weit weg von der Außenkante längsrichtung variabel ausgeführt und wie zwischen deren Bauzuständen bis der Brücke hält (Bild 7): Der horizontale beträgt im Bereich der Mittelstützen zum Verbund mit dem Überbau. Dazu Abstand von 1,50 m zwischen Handlauf 1,40 m, im Feldbereich 1,00 m. Die Quer- wurden in Kooperation mit dem Gerüst- und Außenkante bewirkt eine optische schnittshöhen der Fahrbahnplatte in der bauer einige Statiken und Sonderkon- Distanz zur überquerten Straße und soll Brückenachse sind ebenfalls variabel struktionen ausgearbeitet und in enger verhindern, dass von der Brücke Gegen- ausgebildet und messen im Feldbereich Abstimmung mit dem Prüfingenieur rea- stände auf fahrende Autos geworfen wer- 0,30 m und im Stützenbereich 0,50 m. lisiert. Die größte Schwierigkeit bestand den können. Die Brüstungen bestehen Aus der geradlinigen Verbindung dieser allerdings in der Bewehrungsführung im aus dreiecksförmigen Betonscheiben, auf Hoch- und Tiefpunkte resultiert schließ- Überbau und den Kappen, denn die Scha- denen Stahlgeländer mit perforiertem lich die charakteristische Unteransicht lung war hier mehrfach in alle Richtun- Stahlblech angeordnet werden. Ein in die der Brücke als gefaltete Dreiecksflächen. gen geknickt. Das heißt, aufgrund der Kappe integriertes Lichtband gewährleis- Brückengradienten existierten keinerlei tet eine effektvolle Beleuchtung des Bau- 1.5 Bauausführung Symmetrien, so dass kein Bewehrungsei- werks. Die Idee der geneigten Brüstungen Die Brücke war auch in der Bauausfüh- sen wie das andere war. Die Bewehrung wurde in einen gefalteten Querschnitt rung sehr anspruchsvoll. war sehr umfangreich, zusätzlich mussten überführt und dann in der Längsabwick- Die Baufreiheit war zu Beginn der Arbei- auch noch Spannglieder eingepasst wer- lung der Brücke ebenso konsequent ten nicht vollständig gegeben: Zum einen den. Die aufwendige Montage der Beweh- weiterverfolgt. musste eine in Betrieb befindliche Kabel- rungen dauerte in Summe zweieinhalb Betrachtet man die Fahrbahn, so liegt trasse, die eine Hauptverbindung zum Monate, erst dann konnte endlich beto- mittig die 4 m breite Busstraße, die von ZDF am Lerchenberg darstellt, um- bzw. niert werden. Somit war der anspruchs- einem jeweils 3,25 m breiten Geh- und tiefergelegt werden. Hierzu waren dauer- vollste Teil der Brückenerrichtung ge- Radweg flankiert wird, an den wiederum haft Temperaturen von mindestens +10 °C schafft. Die Verwirklichung der Außenan- auf beiden Seiten der 1,50 m breite Über- erforderlich, damit die Rohre und vor al- lagen mit den Treppen- und Rampenan- wurfschutz angrenzt. So erreicht die Brü- lem die Kabel die notwendigen Verfor- lagen sowie des besonderen Geländers cke insgesamt eine Breite von 13,50 m. mungen aufnehmen konnten. Eine vor- mit der Lichtbandbeleuchtung stellte zeitige Ver- bzw. Umlegung war aus wirt- aber ebenfalls erhebliche Herausforde- schaftlichen Gründen verworfen worden. rungen an die Ausführenden. Nach ca. Zum anderen wurde die Baufreiheit durch 1,75 Jahren Bauzeit wurde das Bauwerk eine Hilfsbrücke eingeschränkt, die für letztlich im August 2015 fertiggestellt. 24 BRÜCKENBAU | 4 . 2016
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