Hochbrücke Freimann Tragwerkstrennung und Erneuerung

Transkript

1 Hochbrücke Freimann Tragwerkstrennung und Erneuerung FIEDLER, GEUDER, OBHOLZER, WILLBERG 50. Brückeningenieurkonferenz 2009 Siófok

2 A9 Hochbrücke Freimann 2 1) Allgemeines 2) Konstruktion und Zustand des Bestandstragwerkes 3) Geplanter Bauablauf für den Rückbau und Neubau unter fließendem Verkehr 4) Neubau 5) Trennung des Tragwerkes in Bauwerksmitte 2

3 Bauvorhaben: A9 Hochbrücke Freimann Rückbau des Bestandes und Ersatzneubau Bauwerkslänge 586 m Bauwerksbreite 28 m im Aufweitungsbereich bis zu 48 m Baujahr Bestandstragwerk 1958 bis 1960 Gesamtbauzeit 2007 bis 2010 Gesamtkosten ca. 37 Mio. 3 3

4 Situation und kreuzende Verkehrswege Anschlussstelle in Brückenmitte Vielzahl kreuzender Verkehrswege U-Bahn U6 Zubringer Föhringer Ring DB AG Nordring 4 Fußgängerunterführung Nobelplatz Max-Valier-Str. Abfahrt West Auffahrt Ost Frankfurter Ring Geh- und Radweg Parkplatzzubringer 4

5 5 HB-FREIMANN 5

6 A9 Hochbrücke Freimann 6 1) Allgemeines 2) Konstruktion und Zustand des Bestandstragwerkes 3) Geplanter Bauablauf für den Rückbau und Neubau unter fließendem Verkehr 4) Neubau 5) Trennung des Tragwerkes in Bauwerksmitte 6

7 Bestandstragwerk Einteiliger Überbau, mehrzelliger Hohlkasten Trägerrostsystem aus vorgespannten Längs- und Querträgern mit Fahrbahnplatte und Bodenplatte 7 Längsträger (11 bis 22) Querträger 7

8 Bestandstragwerk Bauzustand und Endzustand Querträger 8 Längsträger 8

9 Bauwerksschäden im Überbau Schadensursache defekte Entwässerung Korrosionsschäden am Betonstahl Korrosionsschäden am Spannstahl Spannstähle Sigma-oval 40 anfällig für Spannungsrisskorrosion. Ost Feld 10, Querschnitt 9 West Ausblühungen Ausblühungen salzhaltiges Wasser Chloridkonzentration Cl. Z. [Gew.%] Bezogen auf den Zementgehalt < 0,2 Gew.% > 0,2 Gew.% und < 0,4 Gew.% > 0,4 Gew.% salzhaltiges Wasser horizontale Arbeitsfuge vertikale Arbeitsfuge Fuge zwischen Bodenplatte und Steg 9

10 Unterstellung Feld 12 und Feld 13 Auffangebene um unangekündigtes Versagen zu vermeiden. Ein Ankündigungsverhalten Riss vor Bruch durch geringe Schlaffstahlmengen ist nicht gegeben

11 A9 Hochbrücke Freimann 11 1) Allgemeines 2) Konstruktion und Zustand des Bestandstragwerkes 3) Geplanter Bauablauf für den Rückbau und Neubau unter fließendem Verkehr 4) Neubau 5) Trennung des Tragwerkes in Bauwerksmitte 11

12 Bauablauf Forderungen an den Bauablauf: Aufrechterhalten des Verkehrs auf der Autobahn mit 4 Fahrstreifen Möglichst lange Nutzung der Auf- und Abfahrtsrampen Ungehinderter Verkehr auf den kreuzenden Verkehrswegen Möglichst kurze Bauzeit Halbseitiger Rückbau und Neubau unter Verkehr

13 ab Mai

14 Provisorische Verbreiterung der Fahrbahn 14 14

15 Mai 2007 bis Okt

16 16 Nov bis Okt

17 18 Nov bis Okt

18 Nov bis April

19 Mai

20 A9 Hochbrücke Freimann 21 1) Allgemeines 2) Konstruktion und Zustand des Bestandstragwerkes 3) Geplanter Bauablauf für den Rückbau und Neubau unter fließendem Verkehr 4) Neubau 5) Trennung des Tragwerks in Bauwerksmitte 21

21 Amtsentwurf: Verbundbrücke 22

22 23

23 24

24 Bauentwurf Überbau : Spannbetonplattenbalken Unterbau : Stützenreihe O 120 cm Gründung: Bohrpfähle O 150 cm 25

25 Nebenangebot: Spannbetonüberbau 26

26 A9 Hochbrücke Freimann 27 1) Allgemeines 2) Konstruktion und Zustand des Bestandstragwerkes 3) Geplanter Bauablauf für den Rückbau und Neubau unter fließendem Verkehr 4) Neubau 5) Trennung des Tragwerkes in Bauwerksmitte 27

27 Einwirkungen und Querverteilungen Gesamttragwerk DIN Getrenntes Tragwerk DIN Fachbericht 101 1x Tandem 2x240 kn Tandem 2x160 kn entfällt Lasterhöhung in den Längsträgern bis zu 20% (Rechnerisch und Real!) 29

28 Hilfsunterstellungen Hilfsunterstellung unter den Längsträgern Regelabstand 2,5 m von QT-Achse Günstige Einflüsse der Unterstellung: Kleinere Schubeinwirkung im kritischen Schnitt. Größerer Querkraftwiderstand durch größere Neigung der Spannkabel. Die Tragwirkung der Vorspannung bleibt erhalten. Verkleinerung 30 der Momenteneinwirkung. Stabilisierung des Tragwerkes in Querrichtung. Freier Zugang zu den Querträgern von unten für die Tragwerkstrennung. Konstruktive Ausbildung: Im Regelbereich Pendelstützen als Doppelstützen. In Sonderbereichen Querrahmen und Pendelstützen. Konstruktion ermöglicht Längsverformungen des Überbaues aus Temperatur. 30

29 Hilfsunterstellungen mit Pendelstützen Pressenansatzpunkte 31 Ausrichtung normal zur TW-Bewegung Pressenansatzpunkte Setzungsarme Gründung 31

30 Unterstellung mit Querrahmen und Pendelstützen Provisorische Unterstellungen im U-Bahnbereich Pressenansatzpunkte 32 Gründung Kleinbohrpfähle 32

31 Trennschnitt in den Felder zwischen den Querträgern Typ 1 - Einfacher Trennschnitt mit Kreissäge 33 Tragwerkstrennung in den Regelbereichen. Schnittführung an der Plattenverstärkung der Mittelkappe. Endverankerung der Bewehrung gegeben. 33

32 Trennschnitt in den Felder zwischen den Querträgern Typ 2 - Doppelter Trennschnitt mit Kreissäge 34 Tragwerkstrennung bei gegenläufiger Tragwerksbewegung (Abbruchrichtung). Schnittführung an der Plattenverstärkung der Mittelkappe. Endverankerung der Bewehrung gegeben. 34

33 Trennschnitt in den Felder zwischen den Querträgern Typ 3 - HDW-Abtrag unter Erhalt der Bewehrung 35 Tragwerkstrennung unter Erhalt der Bewehrung Herstellen einer neuen Endverankerung der Rundstähle (Haken). 35

34 Trennung der Querträger Bestand 36 Querträgerbreite 2,5 bis 3,2 m Vorspannung 21 bis 32 Kabel S32/113 System Phillip Holzmann mit ca. 1 MN Vorspannkraft je Spannkabel Lage der Spannkabel im Bereich des Trennschnittes unten Geringe Bügelbewehrung 36

35 Trennung der Querträger Anpressen der Unterstellungen 38 Pressenansatzpunkte Schrittweises Anpressen mit Hydraulikpressen auf vorgegebene Sollkräfte, anschließendes kraftschlüssiges Auskeilen. 38

36 Querträgertrennung Anpressen der Unterstellungen 39 39

37 Trennung der Querträger Abbohren der Spannkabel 40 P = P max Verlauf der Vorspannkraft P = 0 40

38 Trennung der Querträger Abgebohrte Spannkabel 41 Abgebohrte Spannkabel im Querträger Aufgetretene Risse mit Absicherung in Achse 16 41

39 Trennung der Querträger Trennschnitt mit Seilsäge 42 42

40 Getrenntes Tragwerk 43 43

41 Getrenntes Tragwerk 44 44

42 Projektbeteiligte Bauherr: Bundesrepublik Deutschland, BMVBS Auftragsverwaltung Oberste Baubehörde in Bayern Entwurf: Planungsgemeinschaft Wisserodt / Baumann & Obholzer, München Ausführung: Dywidag Bau GmbH, Nürnberg Tragwerksplanung Planungsgemeinschaft Bauwerkstrennung: Wisserodt / Baumann & Obholzer, München Tragwerksplanung Neubau und Baubehelfe: Schneider & Partner, Kronach Prüfingenieur: Prof. Dr.-Ing. Zilch, München Bauüberwachung:, Dienststelle München 45

43 aktuelle Informationen: Danke für die Aufmerksamkeit 46