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09.08.2011

Bogenbrücke über das Massetal bei Saalfeld-Rudolstadt

Die insgesamt 385 Meter lange Massetalbrücke überquert mit einem 165,00 m weit gespannten Stahlbetonbogen das Flüsschen Masse im Thüringer Landkreis Saalfeld-Rudolstadt, etwa 60 km südlich von Erfurt. In rund 80 Meter Höhe über dem tief eingeschnittenen Massetal verläuft die zweigleisige Trasse der ICE-Neubaustrecke Ebensfeld-Erfurt, ein Verkehrsprojekt der Deutschen Einheit 8.

Bestimmendes Element ist der 165,00 m lange und rund 80 m
hohe Brückenbogen (Foto: doka)

Der Bogen mit begehbarem Hohlquerschnitt entsteht auf einem bodengestützten Traggerüst, von beiden Kämpfern aus in symmetrischen Takten von je etwa 15 m Länge. Sein Querschnitt verjüngt sich von 7,07 x 4,50 m am Kämpfer bis auf 5,80 x 3,00 m am Bogenscheitel. Hier ist das Traggerüst rund 70 m hoch, und besteht aus insgesamt fünf Gerüsttürmen mit zwei Stützjochen an den Kämpfern. Längsträger unterstützen die Bogenschalung zwischen den Lasttürmen. Die Standsicherheit in allen Bauzuständen entsteht durch statisches Zusammenspiel von Traggerüst, Schalung und fertiggestellten Bogenabschnitten.

Anpassbare Bogenschalung
Bis zum Bogenschluss entstehen zwei symmetrische Stahlbetonkragarme, die aufgelöst in Boden, Stege und Decke zu betonieren sind. Aus den einzelnen Vorgängen beim Schalen, Bewehren und Betonieren ergeben sich verschiedenste Lastzustände für die Schalung und das Traggerüst. Das Wechselspiel der unterschiedlichen Lasten zwischen den fertigen Bogenabschnitten und dem Traggerüst beansprucht insbesondere die Schalung an der Schnittstelle zwischen Betonunterseite und Oberkante Traggerüst.

Statisch anspruchsvolle Schnittstelle
So muss insbesondere die Schalung für den Bogenboden darauf ausgelegt sein, in jedem Bauzustand alle Lasten in den Reibfugen zwischen Beton und Schalhaut, sowie zwischen Schalungsträgern und Längsträgern des Traggerüsts zu übertragen, und zwar in Längs- und in Querrichtung. Hier treffen in normaler und tangentialer Richtung Betonlast, Betondruck, Kräfte aus Kriechen, Schwinden, den Temperaturdifferenzen und Temperaturausdehnungskoeffizienten von Beton und Stahl, sowie lokal konzentrierte Einzellasten aufeinander.

Hoher Vormontagegrad
Besonderes Augenmerk liegt bei der Schalungslösung auf der Produktivität der Baustellenmannschaft. Zum einen sorgt der Einsatz mehrerer Schalsätze und die schnelle und einfache Anpassung an die veränderlichen Querschnitte für zügiges Arbeiten. Zum anderen trägt in der enormen Höhe, wo oft zusätzlich lange Zeit auf bis zu 45° geneigten Standflächen zu arbeiten ist, die persönliche Arbeitssicherheit entscheidend zu einem schnellen Bauablauf bei. Hierfür haben die Schalungstechniker großzügig dimensionierte Arbeitsbühnen vorgesehen und eine Schalungslösung mit einem hohen Vormontagegrad geplant.

Der Boden des Brückenbogens wird mit auf die unterschiedlichen Lastzustände dimensionierten Trägerrosten vorauseilend eingeschalt - symmetrisch von beiden Kämpfern ausgehend. Dieser Teil der Schalung bleibt bis zum Absenken des Traggerüsts eingebaut. Als Wandschalung dienen zwei Schalsätze aus speziellen Trägerschalungselementen pro Bogenhälfte. Die Wandschalung ist jeweils mit radial angeordneter Brettschalung belegt und kann dennoch entsprechend der abnehmenden Bogenhöhe abgestockt werden. Die Deckenschalung besteht aus Rosten auf Schubladenkonsolen und ist quer zum Brückenbogen teleskopierbar zur Anpassung an die abnehmende Querschnittsbreite.

In der enormen Höhe, wo oft zusätzlich lange Zeit auf bis zu 45° geneigten Standflächen zu arbeiten ist, trägt die Arbeitssicherheit und der Vormontagegrad der eingesetzten Schalungen entscheidend zum schnellen Bauablauf bei (Foto: doka)

Schalung gedeckelt
Die steilen, unbebauten Talhänge verhindern den Einsatz von Betonpumpen, so dass die komplette Betonage mit Betonkübeln stattfindet. In der Folge muss die Bogenschalung für Boden und Decke nahezu komplett gedeckelt werden, da die verwendete flüssigere Betonkonsistenz höhere Betondrücke bewirkt. Lose Roste bilden die entsprechende Deckelschalung.

Im Bauablauf werden jeweils zwei Abschnitte Bodenplatte fertiggestellt, bevor jeweils zwei Abschnitte der Stege und zwei Abschnitte der Decke folgen. Nach der Herstellung des Bogens, der Widerlager und der Brückenpfeiler wird der Brückenüberbau in einer Taktschiebeanlage hinter dem nördlichen Widerlager hergestellt und ohne Auswirkung auf den Talgrund eingeschoben.

Zahlen und Fakten
Bauwerkslänge: 385 m
Geplante Bauzeit: 02/2009 – 06/2011
Stützweiten:  44 – 44 – 44 – 7 x 23,57 – 44 – 44 m
Bogenstützweite: 165 m
Breite Überbau: 14,10 m
Balkenhöhe: 3,60 m
Bauhöhe: 4,525 m
Bogenquerschnitt am Kämpfer: 7,07m x 4,50 m
Bogenquerschnitt im Scheitel: 5,80 m x 3,00 m
Konstruktionsart: Spannbetonhohlkasten, Durchlaufträger, Bogenbrücke mit aufgeständerter Fahrbahn

Bauausführung:    Hentschke Bau GmbH, Bautzen
Schalungsberatung:    Doka-NL Dresden, Doka-Anwendungstechnik, Maisach

Weitere Infos unter:
Deutsche Doka Schalungstechnik GmbH
Frauenstraße 35
82216 Maisach
Fon  +49 8141 394-0
Fax  +49 8141 394-6183
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www.doka.com