Ausgereifte Schalungstechnik im Einklang mit der Natur
Eine der größten Betonbogenbrücken Deutschlands
Nördlich von Coburg baut die Adam Hörnig Baugesellschaft im Auftrag der Deutsche Bahn ProjektBau GmbH, Erfurt, eine der größten Betonbogenbrücken Deutschlands: Die Talbrücke über den Froschgrundsee ist Teil der im Bau befindlichen ICE-Neu- und Ausbaustrecke Nürnberg – Berlin.
Die insgesamt 798 m lange Talbrücke spannt sich mit ihrem 270 m weiten Bogen in 65 m Höhe über den Froschgrundsee. Der Überbau entsteht als einzelliger Stahlbetonhohlkasten im Taktschiebeverfahren mit Eigengerät des renommierten Bauunternehmens. Die Schalungen für die Pfeiler und den im Freivorbau errichteten Bogen plante und lieferte die Deutsche Doka.
Getragen wird die Brücke von zwölf konischen Pfeilern mit Höhen von 14,50 bis rd. 52,00 m. Der höchste Pfeiler über dem nordöstlichen Kämpfer beginnt mit einer Abmessung von 7,50 x 5,00 m. Entsprechend ihrer Höhe weisen die übrigen Pfeiler differierende Fußabmessungen auf, um oben am Pfeilerkopf mit einem einheitlichen Querschnitt von 6,00 x 3,50 m zu enden Die Wandstärke parallel zur Brückenlängsrichtung beträgt konstant 35 cm. In Querrichtung ist die Wand 45 cm dick mit einer mittig angeordneten Nut von jeweils 10 cm Tiefe.
Doka-Schalungstechniker Marc Bindler erläutert: „Die Pfeiler-Außenschalung ist quasi eine überdimensionale Stützenschalung auf Basis der Doka-Trägerschalung Top 50, nach Vorgabe belegt mit Brettschalung. Wegen der Querschnittsveränderung ist sie teleskopierbar, ohne Passelemente. Im Aufdoppelungskasten für die Nut versteckt sich die Ausgleichsstelle.“
Die Außenschalung klettert in 5,00 m-Schüssen auf Doka-Kletterschalung MF 240. Dieses kranabhängige Klettersystem ist mit 50 kN pro Konsole belastbar. 2,40 m breite Bühnen bieten viel Platz für schnelles und sicheres Arbeiten. Ihr rundum geschlossenes Bühnensystem sorgt für höchste Sicherheit in jeder Arbeitsphase. Die Innenschalung – ebenfalls aus Doka-Trägerschalung Top 50 aufgebaut ‑ steht lotrecht auf Konsolen aus dem Top 50-Baukasten.
Zwei Sätze Pfeilerschalung und ein Satz Pfeilerkopfschalung sorgen für einen zügigen Bauablauf. Bis zu drei Krane stehen für die Vorlandpfeiler zur Verfügung. Zwei weitere Krane bedienen die Bogenschalung und die Hauptpfeiler über den Kämpfern.
Ausgehend von je einem massiven Anfänger mit einem Querschnitt von 7,40 x 6,50 m am Bogenanschnitt wachsen die Bogenhälften im Freivorbau aufeinander zu. Dabei verjüngt sich ihr begehbarer Hohlkasten auf 6,00 x 4,50 m am Bogenscheitel. Im siebten Betonierabschnitt verspringt die Wanddicke von 90 cm auf 45 cm.
Während der Bauphase sichern Spannlitzen mit einem Gesamtgewicht von 180 t den Bogen. Die oberen Abspannungen laufen dabei über zwei 18 m hohe, auf die Hauptpfeiler aufgesetzte hohle Stahlbetonpylone. Diese Hilfspylone sind mit Einbauteilen für die Abspannungen versehen und werden nach dem Bogenschluss rückgebaut.
Schalungssätze aus den Doka-Rahmenschalungen Framax und Alu-Framax dienen zur Herstellung der Hilfspylone, in Betonierabschnitten von 3,50 bis 4,20 m. Mit der Framax-Ausschalecke I aufgebaut, konnte die Innenschalung für die 1,18 x 0,90 m engen Schächte unzerlegt und äußerst schnell umgesetzt werden.
Die Bogenhälften entstehen in zwei mal 29 Betonierabschnitten mit einer weitestgehend mietbaren Außenschalung aus Doka-Trägerschalung Top 50 auf Wito-Freivorbauwagen. Begonnen wird mit fünf Abschnitten zu je 4,34 m, es folgen 19 Regelabschnitte zu je 5,00 m und am Bogenscheitel geendet mit vier Schüssen zu je 3,91 m und einem Schlussstück. Die Freivorbauschalung ist ausgelegt auf die Regelabschnitte. Für den 7,50 m langen Anfänger wird eine Verlängerung auf Lehrgerüst angekoppelt.
Um die Anzahl kostenträchtiger Ankerstellen zu reduzieren, bestehen die Gurtungen der Außenschalung rundum aus Stahlwandriegeln WU16. In Boden und Decke ist das Ankersystem 20 eingesetzt, während für die Wandschalungen 15er Anker statisch ausreichen.
Wegen der Lasten aus dem Betonüberhang zeigt sich an der Außenschalung die höchste Belastung im Eckbereich unter den Stegen. Zusätzliche Längsträger aus Stahlprofilen verstärken diese Stellen. Eine durchdacht konstruierte Abziehlasche – eines der wenigen Sonderteile an der gesamten Außenschalung – stellt die geniale Teleskopierbarkeit sicher.
Auch die Innenschalung hat die von der Neigung abhängige horizontale Lastkomponente aus dem Betonüberhang der Bogendecke sicher zu beherrschen. Sie dient auch dazu, um mittels Aufdoppelungskästen die nach innen hervorstehenden Aufhängestellen der Lisenen für die Spannlitzen zu schalen. „Um diese Engstellen anschließend zu durchfahren, muss die Innenschalung um mehr als 40 cm teleskopierbar sein“, betont Doka-Schalungstechniker Markus Mühlnickel. „Dabei soll sie einfach in der Handhabung sein, bei höchster Arbeitssicherheit.“
Das Team um Markus Mühlnickel griff auf eine bereits mehrfach bei europäischen Brückenbauprojekten bewährte Lösung zurück, eine Rahmenkonstruktion aus Systemträgern des Doka-Schwerlastsystems SL-1 und Trägerschalung Top 50. Hoch belastbare Spindelstreben mit Schnellverstellweg aus dem SL-1 Baukasten sorgen für rasche Teleskopierbarkeit.
Um die Innenschalung zuverlässig abzustützen, rasten selbsttätige Klauen als Stahl-Sonderteile formschlüssig in entsprechende Klinkenaussparungen im vorhergehenden Betonierabschnitt ein. Die gesamte Innenschalung ist für schnelle und einfache Handhabung hydraulisch justierbar. Ein in die Rahmenkonstruktion integriertes Fahrwerk vereinfacht das Umsetzen per hydraulischer Zugvorrichtung.
Bauleiter Lothar Roth besitzt langjährige Erfahrung im Brückenbau – und dennoch ist dieses Projekt eine enorme Herausforderung. Bis zum Bogenschluss im Oktober 2008 erzielte der Freivorbau in den Regelabschnitten einen beachtlichen 7-Tagestakt. „Die Zusammenarbeit mit Doka ist sehr angenehm und partnerschaftlich“, erklärt Lothar Roth. „Unsere Wünsche und Anregungen werden jederzeit zeitnah umgesetzt.“n
