sechsstreifiger Ausbau Abschnitt Hösbach-KauppenbrückeNeubau der Kauppenbrücke

BAB A3

2 BAB A3 Neubau der Kauppenbrücke

Bei der Bundesautobahn A3 Frankfurt – Nürnberg wird von der Anschlussstelle Hösbach Richtung Nürnberg ein 7,3 km langer, sechsstreifiger Ausbau der A3 vorgenommen.

Im Zuge dieser Baumaßnahme erfolgt der Neubau der Kauppenbrücke bei Bau-km 227 + 540,071 im Bereich Waldaschaff.

Dort rückt die neue Trasse um bis zu 300 m von der alten Fahrbahn ab, um die Anwohner vor dem Verkehrslärm zu schützen. Zusätzlich werden 3,5 km lange Lärmschutzwände und Lärmschutzwälle errichtet und auf 2,4 km Länge ein lärmmindernder, offenporiger Asphalt eingebaut.

Einleitung

Bild 1: Ausbau BAB A 3

Bild 2 (unten): neuer Autobahnverlauf

3BAB A3 Neubau der Kauppenbrücke

Die Kauppenbrücke ist eine Spannbeton-Hohlkastenbrücke als Durchlaufträger über 7 Felder mit den Stützweiten 52,75 + 65 + 80 + 95 + 80 + 65 + 52,75 m bei einer Gesamt-länge von 490,50 m.

Der Querschnitt besteht aus einzelligen Hohlkästen mit zwei getrennten Überbauten bei einer Gesamtbreite, einschließlich Kappen von 37,50 m. Die Konstruktionshöhe beträgt 5,30 m.

Bauwerksentwurf

Bild 3: Pfeileransicht (Richtg. Nürnberg) km 227+492.571 Querschnitt

Bild 4 (unten): Längsschnitt

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Ausführung

Stützweiten, Überbauquerschnitt und Bauverfahren bleiben gegenüber dem Verwaltungs-entwurf unverändert. Ebenfalls die Standorte der Hilfsstützen. Verändert wurde die Spann-stahlgüte in St 1660/1860, das Vorspannkonzept, die Überbaulagerung und die Pfeilerform. Das geänderte Lagerungssystem sieht vor, dass die Achsen 2, 3, 4 und 5 mit längsfesten Lagern ausgeführt werden. Die dadurch entstehenden Zwangskräfte aus Temperatur und Kriechen werden bei der Bemessung berücksichtigt. Dabei werden die höheren Pfeiler Achse 3 und 4 entlastet. Dadurch ist es möglich geworden, die inneren Pfeilerabmessungen zu reduzieren, wobei die äußere Gestaltung unverändert bleibt. Entsprechend der anderen Längskraftverteilung wurde die Gründung angepasst.

Die Widerlager, Lager und Übergangskonst-ruktionen werden gemäß statischen und kon-struktiven Erfordernissen ebenfalls angepasst. Alle Unterbauten werden mit Großbohrpfäh-len in hartem Granodiorit gegründet. Die Wi-derlager werden als kastenförmige, begehba-re Hohlkörper mit Wartungsgang hergestellt.

Die Pfeiler sind massiv, werden in die Fun-damente eingespannt und besitzen eine „Knochenform“.

Für den Überbau ist ein längsvorgespannter Kastenträger vorgesehen.

Die Übergänge werden als mehrschläuchige regelgeprüfte Übergangskonstruktionen gemäß TL/TP-Fü 92 mit einer Geräuschmini-mierung im Fahrbahnbereich ausgeführt.

Der Überbau ist für die Herstellung im Takt-schiebeverfahren konzipiert. In den Feldern 3, 4 und 5 ist die Anordnung von Hilfsstüt-zen vorgesehen. Die Lagerung auf den Pfeilern und Widerlagern erfolgt mittels Kalottenlagern, wobei die Achsen 3 und 4 jeweils ein festes und ein einseitig querbe-wegliches Kalottenlager erhalten.

Bild 6 (unten):Überbau im Verschubzustand

Bild 5 (rechts):Ansicht Pfeiler -

struktiven Erfordernissen ebenfalls angepasst.

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Bild 7 (oben):Großbohrgeräte

Bild 8 (links):Großbohrpfähle Du=1,20m

Bild 9+10 (oben): Taktanlage

Die Großbohrpfähle DU 120 mit Längen bis zu 40 m und einer Einbindung von z. T. über 10 m in den harten Grano-diorit wurden mit einem Drehbohrgerät BG 40 hergestellt. Fundamente, Pfeiler und Widerlager werden mit handels-üblichen Schalungssystemen abschnittsweise erstellt.

Bauverfahren

Das besondere an diesem Bauwerk ist der Spannbeton-überbau mit den endgültigen Stützweiten bis zu 90 m, einer Überbauhöhe von 5,30 m mit einer Breite von 18,75 m, die Herstellung im Taktschiebeverfahren mit Abschnittslän-gen von 33 m, welche im Wochentakt erstellt werden.

Die Überbauten Nord und Süd werden nacheinander her-gestellt, sodass eine Taktanlage erforderlich ist, die querver-schoben werden kann.

25 m hinter dem Widerlager Achse 0 wird der Taktkeller mit einer Länge von ca. 34 m, einschließlich dem Schalungs-aufbau, angeordnet. Die Fertigungsanlage wird ebenfalls mit Großbohrpfählen DU 120 setzungsunempfindlich gegründet.

Der Überbau wird in zwei Abschnitten, Trog und Fahrbahn-platte, hergestellt. Die äußere Steg- und Kragarmschalung ist so auf dem Taktkeller angeordnet, dass sie vor dem Verschub nicht nur abgesenkt, sondern auch seitlich ver-schiebbar ist.

Die Innenschalung besteht aus einzelnen Schalelementen für die Stege, Querträger und Umlenkstellen. Für die Decke ist ein Deckentisch konzipiert.

Damit der Wochentakt eingehalten werden kann, wird die Trogbewehrung hinter dem Taktkeller vorgeflochten und eingezogen.

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Bild 11 (oben): Schema Aufbau Hubreibeanlagen

Bild 12 (rechts): Abspannung Pfeiler

Bild 13 (unten): Überbau auf Hilfsstützen

Verschoben wird der Überbau bergauf mit 2 Verschubanlagen (Typ Ebersbächer AH 123), welche auf dem Widerlager Achse 0 angeord-net sind.

Beim Einsatz von 3 Hilfsstützen in den großen Feldern verbleiben noch Stützweiten mit 65 m. Dafür ist für den Verschub ein Vor-bauschnabel von ca. 40 bis 45 m erforderlich. Der vorhandene Vorbauschnabel von 29 m Länge wird um ein 15 m Spannbetonteil verlängert.

Für den Verschubzustand ist es erforderlich, dass die Pfeiler mit Lit-zen abgespannt werden.

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Bild 14 (oben): Schema Zuganlage Endverschub

Bild 15 (oben): Blick in den Hohlkasten

Um den Überbau in Endlage zu schieben, ist es erforderlich, beim Widerlager Achse 7 eine Zugvorrichtung einzusetzen, da die nötige Auflast am Verschubwiderlager Achse 0 nicht mehr vorhanden ist. Theoretisch ist die Verschubkraft der Hub-Reibe-Anlage in der Lage, den Überbau vollständig zu verschieben, wenn von einer maximalen Reibung von 3,30 % ausgegangen wird. Wenn allerdings der Endquerträ-ger Achse 0 von der hinteren Hub-Reibe-Anlage runterläuft, kann diese keine weitere Schubkraft aufbringen, sodass für den Verschub der letzten 2–3 m eine Zugvorrichtung erforderlich wird.

Sollte die Reibung 3,30 % überschreiten, kann der Einsatz der Zugvorrichtung eher notwendig werden, bei einer maximalen Reibung von 4,0 % allerdings frühestens ab Verschubzustand VZ 15. (2 Takte)

Die Durchbiegungen in den großen Feldern werden mit einer Voreinstellung der Schalung in der Fertigungsanlage berücksichtigt.

Das Bauwerk liegt überwiegend im Bereich einer konstanten Steigung von 3,0 %. Zwischen WDL 0 und etwa der Mitte zwischen Achse 1 und 2 geht die konstante Steigung in eine Wanne mit einem Ausrundungshalbmesser von Hw = 40000 m über.

Der Überbau wird in konstanter Steigung hergestellt; nach dem Endverschub wird durch planmäßiges Stützenheben die Ausrundung angenähert. Die Takte haben aufgrund der Krümmung und der unterschiedlichen Stützweiten stark unterschiedliche Längen zwischen 33,21 m ( längster Takt 2 – Überbau Süd) und 24,84 m (kürzester Takt 12 – Überbau Nord). Ein Überbau besteht aus 16 Takten.

ImpressumHerausgeber: Autobahndirektion Nordbayern

Flaschenhofstraße 55 90402 Nürnberg Tel 0911 4621-01 Fax 0911 4621-456 E-Mail: poststelle@abdnb.bayern.de

Bauherr: Autobahndirektion Nordbayern

Auftragsverwaltung: Freistatt Bayern, vertreeten durch die Autobahndirektion Nordbayern

Kostenträger: Bundesrepublik Deutschland

Stand: April 2010

RealisierungEntwurfsbearbeitung/Ausschreibung: Autobahndirektion Nordbayern

Bauoberleitung/Bauüberwachung: Autobahndirektion Nordbayern Dienststelle Würzburg

Bauausführung: GERDUM u. BREUER BAUUNTERNEHMEN GmbH, Kassel • erfurt

Technische Bearbeitung/ Bauwerk: Kinkel + Partner GmbH, Neu-Isenburg

Technische Bearbeitung/ Taktanlage: EFG Beratende Ingenieure GmbH, Fuldabrück

Prüfingenieur: Dr.-Ing. Walter Streit, Büchting + Streit GmbH, München

GeometrieLänge: 488 m

Breite: 37,50 m

Fläche: 17.650 m²

Bauhöhe Überbau: 5,30 m

Max. Höhe ü. Tal: 51,61m

Spannweiten:

51,50m + 65,00m + 80,00m + 95,00m + 80,00m + 65,00m + 51,50m

Technische Daten

Massen:Beton: ca. 35.400 m³

Betonstahl: ca. 3.755 to

Spannstahl: ca. 820 to