Bahrmühlenviadukt

Bauvorhaben: Bundesautobahn A4 Eisenach-Görlitz, AS Chemnitz - AS Frankenberg

Auftraggeber: DEGES, Berlin

Bauwerke: BW 89Ü2, Bahrmühlenviadukt
Unterfangungsarbeiten eines Eisenbahnviaduktes (1872) mit einem zweizelligen Rahmen
l= 37,4m b= 49,8m h>4,7m

Planungs- und Bauzeit: 06/1999 - 08/2003

Baukosten: 8,9 Mio EURO (netto)

BUNG Leistung:

Bauoberleitung, Objektbetreuung und Dokumentation (§ 55 HOAI, Lph 8-9)

Besondere Leistungen:

- Bearbeitung von Technischen Änderungen und Nachträgen aus den Bauverträgen

- geometrische und vertragliche Planprüfung.
örtliche Bauüberwachung (§ 57 HOAI)

Objektüberwachung von Ingenieurbauwerken (§ 64 HOAI Lph 8)

Besondere Leistungen:

- Überwachung, Auswertung und Beurteilung von zwei automatisierten geodätischen- und geotechnischen
Messsystemen

- Erarbeitung und Aufstellung eines Sicherheitskonzeptes zu Maßnahmen der Gefährdung des Eisenbahn- und
Autobahnbetriebes

Entwurf

Beschreibung, allgemein

Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaues der Bundesautobahn A4 zwischen Eisenach und Görlitz kreuzt die Autobahn bei Betriebskilometer 72 + 882, das Bahrmühlenviadukt der Eisenbahnstrecke Chemnitz-Leipzig der Deutschen Bahn AG bei KC km 55,702. Das Bahrmühlenviadukt, ein massives Spandrillen-Bogenbauwerk aus dem 19. Jahrhundert (1872), eingestuft als hammergerechtes Schichtenmauerwerk, weist im Bereich der Autobahnquerung drei Bögen mit einer Öffnungsweite von jeweils 18 m auf. Im Rahmen des Umbaues werden die Pfeiler der Achsen 70 bis 90 des vorhandenen Eisenbahnviaduktes abgefangen und auf eine im Grundriss schiefwinklige Brückenkonstruktion abgesetzt.

Abfangung
Beschreibung

Die Brückenpfeiler des Viaduktes werden in zwei Bauphasen abschnittsweise abgefangen. Dabei wird der Pfeiler oberhalb der endgültigen Abfangebene abschnittsweise durch Abfangträger (Spannbetonträger) ersetzt. Die Abfangträger erhalten einen umlaufenden Stahlbetonbalken. Dieser Stahlbetonbalken wird über eine Pressenanlage (EINS), auf Stahlbetonstützen und Großbohrpfählen neben dem bestehenden Fundament gegründet. Anschließend wird der Pfeiler unterhalb der Abfangträger in jeweils drei Abschnitten entfernt. Die Lastabtragung im Bauzustand wird so jeweils über die vorhandenen Pfeilerflächen und die Stahlbetonstützen abgetragen. Nach Abbruch eines Pfeilerdrittels wird die endgültige Abfangkonstruktion hergestellt und die Abfangträger, zum Ausgleich von Verformungen aus Setzungen, Kriechen und Schwinden, auf eine temporäre Pressenanlage (ZWEI) auf den endgültigen Rahmen abgesetzt.

Vermessung
Besondere Leistungen Überwachung, Auswertung und Beurteilung

Während der Bauausführung wurde durch zwei vollautomatisierte geodätische und geotechnische Messsysteme das Bauwerk überwacht.

Die Messungen dienten dazu Aussagen zu erhalten:

- über temperaturbedingte Verformungen des Bauwerkes,

- etwaigen Formänderungen aus den Abfangungsarbeiten, einschließlich einer Alarmierungsfunktion,

- und zur Beweissicherung gegenüber dem Eigentümer.

Die Messanlage bestand aus einer Kombination aus geodätischen und geotechnischen Messgeräten:

- Automatische Präzisionstachymeter, 2 * Leica TCA 2003.

- Motorisierte Präzisionsnivelliere, 4 * DINI 11.

- 28 Extensometer.

- 48 Dehnungssensoren.

- 3 Inklinometer, in Pfeiler Achse 70, und 80 und 90.

- 35 Temperatursensoren, für Luft- und Bauwerkstemperaturen.

- 46 berechnete Messwerte aus Verkettungen und Schwerpunktsvektoren.

Die Datenerfassung der 225 Sensoren mit 431 Messwerten/Messdurchgang umfasste bei stündlicher Messung 3,8 Mill. Messwerte pro Jahr. Die Messintervalle wurden in kritischen Bauphasen auf halbstündliche Messintervalle reduziert.

Die Daten werden dann über ein Anwendungsprogramm visualisiert und ausgewertet. Zur frühzeitigen Feststellung von Formänderungen außerhalb der Arbeitszeit dient eine Alarmierungsfunktion, gegliedert in Warnungs- und Alarmstufe. Die Benachrichtigung erfolgt über Telefon- und Faxmeldung.

Sicherheitskonzept

Sie hat eine Spannweite von 138 m, eine Höhe von 53 m. Die Teufelstalbrücke entstand 1938 für die damalige Reichsautobahn.

Zwei parallele Stahlbetonbögen überspannen das Teufelstal und tragen 253 m Fahrbahn. 1997 kam erst der dritte Bogen hinzu, der sechsspurige Ausbau der A4 machte ihn nötig. Bis vor zwei Jahren noch galt die Brücke als sanierungsfähig.

Dann errechneten die Statiker, daß die alte Brücke die breitere Fahrbahn nicht mehr tragen kann. Der neue Bogen wurde wie die beiden "alten" Bügen auch, auf einem hölzernen Lehrgerüst gefertigt. Entscheidend für die Auswahl unter den Entwürfen der Architekten waren Statik und Wirtschaftlichkeit - auch der schönheitliche Aspekt kam glücklicherweise nicht zu kurz, denn der Bogen gilt als der kühnste aller Brückenformen.

Die Technologie der Fertigung in den 90er Jahren ist fast noch genauso wie die von vor 60 Jahren. Nicht zuletzt deshalb ist es gelungen, ein identisches Abbild zu schaffen. Hilfreich war auch die Möglichkeit, den Vermessungspunkt aus den 30er Jahren, der im dichten Unterholz verschwunden war, zu nutzen.