BAB A3. sechsstreifiger Ausbau Abschnitt Hösbach-Kauppenbrücke Neubau der Kauppenbrücke

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Achim Kraus
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1 sechsstreifiger Ausbau Abschnitt Hösbach-Kauppenbrücke

Einleitung Bei der Bundesautobahn A3 Frankfurt Nürnberg wird von der Anschlussstelle Hösbach Richtung Nürnberg ein 7,3 km langer, sechsstreifiger

Dort rückt die neue Trasse um bis zu 300 m von der alten Fahrbahn ab, um die Anwohner vor dem Verkehrslärm zu schützen.

2 Einleitung 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 bei Baukm ,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. Bild 1: Ausbau BAB A 3 Bild 2 (unten): neuer Autobahnverlauf 2

Bauwerksentwurf Die Kauppenbrücke ist eine Spannbeton-Hohlkastenbrücke als

65 + 52,75 m bei einer Gesamtlänge von 490,50 m.

Überbauten bei einer Gesamtbreite, einschließlich Kappen von 37,50 m.

3 Bauwerksentwurf Die Kauppenbrücke ist eine Spannbeton-Hohlkastenbrücke als Durchlaufträger über 7 Felder mit den Stützweiten 52, ,75 m bei einer Gesamtlänge 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. Bild 3: Pfeileransicht (Richtg. Nürnberg) km Querschnitt Bild 4 (unten): Längsschnitt 3

Ausführung Stützweiten, Überbauquerschnitt und Bauverfahren bleiben gegenüber dem Verwaltungsentwurf unverändert. Ebenfalls die Standorte der Hilfsstützen.

Das geänderte Lagerungssystem sieht vor, dass die Achsen 2, 3, 4 und 5 mit längsfesten Lagern ausgeführt werden.

Dadurch ist es möglich geworden, die inneren Pfeilerabmessungen zu reduzieren, wobei die äußere Gestaltung unverändert bleibt.

4 Ausführung Stützweiten, Überbauquerschnitt und Bauverfahren bleiben gegenüber dem Verwaltungsentwurf unverändert. Ebenfalls die Standorte der Hilfsstützen. Verändert wurde die Spannstahlgüte 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. Bild 5 (rechts): Die Widerlager, Lager und Übergangskonstruktionen werden gemäß statischen und konstruktiven Erfordernissen ebenfalls angepasst. Alle Unterbauten werden mit Großbohrpfäh- Ansicht Pfeiler len in hartem Granodiorit gegründet. Die Widerlager werden als kastenförmige, begehbare Hohlkörper mit Wartungsgang hergestellt. Die Pfeiler sind massiv, werden in die Fundamente eingespannt und besitzen eine Knochenform. Für den Überbau ist ein längsvorgespannter Kastenträger vorgesehen. Bild 6 (unten): Überbau im Verschubzustand Die Übergänge werden als mehrschläuchige regelgeprüfte Übergangskonstruktionen gemäß TL/TP-Fü 92 mit einer Geräuschminimierung im Fahrbahnbereich ausgeführt. Der Überbau ist für die Herstellung im Taktschiebeverfahren konzipiert. In den Feldern 3, 4 und 5 ist die Anordnung von Hilfsstützen vorgesehen. Die Lagerung auf den Pfeilern und Widerlagern erfolgt mittels Kalottenlagern, wobei die Achsen 3 und 4 jeweils ein festes und ein einseitig querbewegliches Kalottenlager erhalten. 4

Bauverfahren Die Großbohrpfähle DU 120 mit Längen bis zu 40 m und einer Einbindung von z. T. über 10 m in den harten Granodiorit wurden mit einem Drehbohrgerät BG 40 hergestellt.

Bild 7 (oben): Großbohrgeräte Bild 8 (links): Großbohrpfähle Du=1,20m Das besondere an diesem Bauwerk ist der Spannbetonüberbau mit den endgültigen Stützweiten bis zu 90 m, einer Überbauhöhe

Die Überbauten Nord und Süd werden nacheinander hergestellt, sodass eine Taktanlage erforderlich ist, die querverschoben werden kann.

Die Fertigungsanlage wird ebenfalls mit Großbohrpfählen DU 120 setzungsunempfindlich gegründet.

5 Bauverfahren Die Großbohrpfähle DU 120 mit Längen bis zu 40 m und einer Einbindung von z. T. über 10 m in den harten Granodiorit wurden mit einem Drehbohrgerät BG 40 hergestellt. Fundamente, Pfeiler und Widerlager werden mit handelsüblichen Schalungssystemen abschnittsweise erstellt. Bild 7 (oben): Großbohrgeräte Bild 8 (links): Großbohrpfähle Du=1,20m Das besondere an diesem Bauwerk ist der Spannbetonüberbau 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 Abschnittslängen von 33 m, welche im Wochentakt erstellt werden. Die Überbauten Nord und Süd werden nacheinander hergestellt, sodass eine Taktanlage erforderlich ist, die querverschoben werden kann. 25 m hinter dem Widerlager Achse 0 wird der Taktkeller mit einer Länge von ca. 34 m, einschließlich dem Schalungsaufbau, angeordnet. Die Fertigungsanlage wird ebenfalls mit Großbohrpfählen DU 120 setzungsunempfindlich gegründet. Bild 9+10 (oben): Taktanlage Der Überbau wird in zwei Abschnitten, Trog und Fahrbahnplatte, hergestellt. Die äußere Steg- und Kragarmschalung ist so auf dem Taktkeller angeordnet, dass sie vor dem Verschub nicht nur abgesenkt, sondern auch seitlich verschiebbar 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. 5

Verschoben wird der Überbau bergauf mit 2 Verschubanlagen (Typ Ebersbächer AH 123), welche auf dem

Beim Einsatz von 3 Hilfsstützen in den großen Feldern verbleiben noch Stützweiten mit 65 m.

Der vorhandene Vorbauschnabel von 29 m Länge wird um ein 15 m Spannbetonteil verlängert.

6 Verschoben wird der Überbau bergauf mit 2 Verschubanlagen (Typ Ebersbächer AH 123), welche auf dem Widerlager Achse 0 angeordnet sind. Beim Einsatz von 3 Hilfsstützen in den großen Feldern verbleiben noch Stützweiten mit 65 m. Dafür ist für den Verschub ein Vorbauschnabel 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 Litzen abgespannt werden. Bild 11 (oben): Schema Aufbau Hubreibeanlagen Bild 12 (rechts): Abspannung Pfeiler Bild 13 (unten): Überbau auf Hilfsstützen 6

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.

Wenn allerdings der Endquerträger 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

7 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 Endquerträger 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) Bild 14 (oben): Schema Zuganlage Endverschub Die Durchbiegungen in den großen Feldern werden mit einer Voreinstellung der Schalung in der Fertigungsanlage berücksichtigt. Bild 15 (oben): Blick in den Hohlkasten 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 = 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. 7

8 Technische Daten Geometrie Länge: 488 m Breite: 37,50 m Fläche: m² Massen: Beton: ca m³ Betonstahl: ca to Spannstahl: ca. 820 to 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 Impressum Herausgeber: Bauherr: Auftragsverwaltung: Kostenträger: Autobahndirektion Nordbayern Flaschenhofstraße Nürnberg Tel Fax poststelle@abdnb.bayern.de Autobahndirektion Nordbayern Freistatt Bayern, vertreeten durch die Autobahndirektion Nordbayern Bundesrepublik Deutschland Stand: April 2010 Realisierung Entwurfsbearbeitung/Ausschreibung: Bauoberleitung/Bauüberwachung: Bauausführung: Technische Bearbeitung/ Bauwerk: Technische Bearbeitung/ Taktanlage: Prüfingenieur: Autobahndirektion Nordbayern Autobahndirektion Nordbayern Dienststelle Würzburg GERDUM u. BREUER BAUUNTERNEHMEN GmbH, Kassel erfurt Kinkel + Partner GmbH, Neu-Isenburg EFG Beratende Ingenieure GmbH, Fuldabrück Dr.-Ing. Walter Streit, Büchting + Streit GmbH, München

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