Ein Viadukt für das Saaletal
Brückenkonstruktion in hybrider Bauweise bei Bad Kösen
Kaum einer Bauaufgabe und ingenieurtechnischen Leistung hängt so viel Faszination an, wie dem Brückenbau. Und selten gestaltet sich der Bauprozess so komplex, wie in luftiger Höhe zwischen den Pfeilern, die später den Überbau tragen. Eines dieser Kunststücke ist kürzlich wieder vollbracht worden. Die Rede ist von der Saaletalbrücke, die in der Nähe von Bad Kösen, einem Ortsteil der Stadt Naumburg (Saale) im äußeren Süden von Sachsen-Anhalt derzeit entsteht.
Die Brücke soll nach ihrer geplanten Fertigstellung Ende 2025 als eine von sechs weiteren Brückenbauten und als Teil der Umgehungsstraße B87 den Durchgangsverkehr durch den Kurort entlasten. Der insgesamt 13,6 Kilometer lange Streckenabschnitt ist Teil des Bundesverkehrswegeplans 2030. Er führt südlich von Bad Kösen auch entlang der Landesgrenze zu Thüringen sowie über die Saale samt einem Fauna-Flora-Habitat-Gebiet. Entsprechend sollte auch der Eingriff in die Natur möglichst gering gehalten werden. Im Fall der Saaletalbrücke wird eine 1,2 Kilometer lange Strecke oberhalb der reizvollen Landschaft überspannt.
Komplexe Konstruktion als Hybrid
Mit 12,5 Metern Breite verläuft das Brückenbauwerk in einem weiten
Bogen über das Tal. Die filigrane Konstruktion setzt sich aus 16
Pfeilern und 15 Feldern mit variierenden Stützweiten zusammen.
Dabei gilt die Saaletalbrücke nicht nur als derzeit größtes
Brückenprojekt in Sachsen-Anhalt, sondern auch als bisher erste
Brücke in Deutschland, die in einer Hybridbauweise errichtet wird.
Die äußeren, jeweils 450 Meter langen Bereiche sind als
Stahlverbundkonstruktion mittels Taktschiebeverfahren gebaut worden, während der
320 Meter lange, mittlere Abschnitt, der über die Saale sowie das
Landschaftsschutzgebiet verläuft, als gevouteter
Spannbetonhohlkasten im Freivorbauverfahren errichtet ist. Die
unterschiedlichen Bauweisen werden anschließend fugenlos zu einem
durchgängigen Tragwerk verbunden.
Knapp 25.000 Kubikmeter Beton und 10.000 Tonnen Stahl werden
hier letztendlich verbaut. Zu den großen Herausforderungen zählt
dabei nicht nur die komplexe und präzise Ausführung, sondern auch
die exponierte Lage, da das Saaletal hohen Windlasten ausgesetzt
ist. Für die Betonarbeiten und Ausführung der Konstruktion
arbeiteten die Bauverantwortlichen des Unternehmens Strabag mit
gebündelten Schalungs- und Gerüstlösungen von Peri. Neben der
unterstützenden Planungsleistung durch firmeninterne
Ingenieur*innen kamen auch 3D-Modelle und 3D-Animationen zum
Einsatz, durch die Systemlösungen veranschaulicht und Prozesse
erleichtert werden konnten. Für den Entwurf der Brücke zeichnet das
Büro Krebs+Kiefer aus Darmstadt verantwortlich.
Herausfordernde Brückengeometrie
Der Grundriss der Brücke entspricht einer Klothoide und ist
insbesondere im Mittelteil herausfordernd geformt. Dort kommen zum
maximalen Längsgefälle von 6 Prozent auch 2,5 bis 6 Prozent
Quergefälle hinzu. Der minimale Kurvenradius beträgt dabei 550
Meter. Der Querschnitt des gevouteten Spannbetonhohlkastens ändert
sich kontinuierlich. Dieser halbiert sich von knapp 8 Metern
Überbauhöhe an den beiden Hammerköpfen bis zu 4 Metern Höhe am
Lückenschluss in der Brückenmitte. Dabei verändern sich auch die
Wand- und Bodenstärken sukzessive.
Reduzierte Anzahl an Umsetzvorgängen
Beim Freivorbau kam laut Hersteller Peri erstmalig in Deutschland
das Variokit Freivorbaugerät VBC als Komplettlösung zum Einsatz.
Dabei wachsen beidseitig der Hammerköpfe die beiden Kragarme in
einem regelmäßigen 7-Tage-Takt nach außen. Durch die angewendete,
maximal mögliche Regeltaktlänge von 5,75 Metern konnte die Anzahl
der notwendigen Betonierabschnitte auf 14 statt der anfangs
geplanten 19 Takte pro Vorbau reduziert werden. Dadurch ließen sich
ganze 20 Umsetzvorgänge vermeiden. Neben der komplexen Geometrie
und den hohen Windlasten mussten auch die von Takt zu Takt
variierenden Spannlisenen und Umlenkstellen berücksichtigt
werden.
Schalungs- und Gerüst-Komplettlösung
Vor dem und parallel zum angewendeten Freivorbau- und
Taktschiebeverfahren für die Errichtung des Überbaus wurden die
Pfeilerschäfte und -köpfe geschalt und betoniert. Hierbei kamen
eine SCS-Kletterschalung und der Variokit-Ingenieurbaukasten zum
Einsatz, mithilfe derer die bis zu 52 Meter hohen Pfeiler mit nach
oben hin verjüngendem Querschnitt jede Woche um jeweils 5 Meter in
die Höhe wuchsen. Zur Errichtung der beiden Hammerköpfe wurde
ebenfalls eine komplexe Schalungslösung eingesetzt. Die Hammerköpfe
stellen die biegesteife Verbindung zu den Doppelpfeilern links und
rechts der Saale dar und dienten als Startsegment für die
Freivorbauwagen. Hohe Präzision und einen enormen Lastenabtrag galt
es auch beim Betoniervorgang der massiven Bodenplatte, der schrägen
Seitenwände und der Fahrbahnplatte sicherzustellen, die in über 50
Metern Höhe erfolgte. Auch diese projektspezifisch erarbeitete
Lösung basierte auf dem Variokit-Baukastensystem des Herstellers
Peri.
Schließlich kam ebenfalls der Peri-Up-Gerüstbaukasten als
Ergänzung der Schalungslösungen zum Einsatz. So war Teil des
ganzheitlichen Konzepts etwa auch ein sicherer Treppenzugang zu den
hochgelegenen Arbeitsplätzen. Zudem waren systemintegrierte
Arbeitsbühnen Teil der Lösung, wodurch etwa beim Freivorbaugerät
die Bedienbereiche erreicht werden konnten. Den Systemen Variokit
und Peri Up liegt das gleiche metrische Systemraster zugrunde,
sodass hier durch standardisierte Verbindungsteile verschiedene
projektspezifische Anwendungen entstehen können. Laut Hersteller
sorgte das System auch für die Einhaltung des unabdingbaren
Sicherheitskonzepts. So erleichterten den Auf- und Abbau bzw. das
Umsetzen des Freivorbaugeräts temporäre Arbeitsbühnen die
Montageabläufe in 60 Metern Höhe – und sparten wiederum einen
zusätzlichen, zweiten Kran.