Fertigteilbauweise minimiert Sperrpause

Etwa 210 Meter misst das Brückenbauwerk, das unter der Bundesstraße B19 im baden-württembergischen Untermünkheim als Bachverdohlung für den Sperbersbach dient. Bereits seit 2012 wurde dieses aus dem Jahre 1937 stammende kastenförmige Bauwerk mit einer Notunterstützung gesichert, da es über die Jahre hin baufällig geworden war. Aufgrund der hohen Bedeutung dieser Straße für den kleinen Ort als zentrale Durchfahrt mit einem Verkehrsaufkommen von etwa 8.000 Fahrzeugen und einem hohen LKW-Anteil, entschied sich das Regierungspräsidium Stuttgart vor einiger Zeit zu einem Ersatzneubau des Brückenbauwerks.

Weil man die Sperrzeit für die Ortsdurchfahrt auf ein Minimum reduzieren wollte, fiel die Wahl der Planer beim Bau der neuen Bachverdohlung auf den Einsatz von Rechteckprofilen in Beton-Fertigteilbauweise. Weil sich in der Umgebung zahlreiche Ladengeschäfte und öffentliche Einrichtungen befinden, war es dem Bauherrn von Anfang an klar, dass jegliche Sperrung der Ortsdurchfahrt zu erheblichen Beeinträchtigungen des öffentlichen Lebens und des Verkehrs führen würde.

Ziel der Planer war es daher, mit maximal 6 Monaten Vollsperrung der Ortsdurchfahrt auszukommen. Da die Bauzeit für eine klassische Ortbetonbauweise weit mehr als ein Jahr in Anspruch genommen hätte, wurde diese Lösung von allen Beteiligten schnell verworfen. Auch Anwendungen von Kompressionsdichtungen auf den Stirnflächen mit Spannschlossverschraubungen bzw. von Vergussstößen wurden nicht weiter verfolgt, da sie teils erhebliche Nachteile für Qualität und Bauzeit mit sich gebracht hätten. Dagegen entschieden sich die Planer für eine Fertigteillösung mit monolithischen Stahlbeton-Rechteckprofilen.

Thorsten Rall von der Bauunternehmung Andreas-Stark GmbH & Co. KG aus Aalen beschreibt die Gründe hierfür: „Aufgrund der unterirdischen Lage und dem damit einhergehenden hohen Aufwand für erneute Aufgrabungen war hier ein dauerhaftes System mit höchstem Qualitätsstandard für eine lange Lebensdauer gefordert. Trotz der minimalen Überdeckung sollte eine hohe Tragfähigkeit für statische und vor allem dynamische Lasten erreicht werden - bemessen nach den geltenden Regelwerken für Straßenbrücken“, so Rall.

Hohe Tragfähigkeit für statische und dynamische Lasten gefordert

Genau diese Anforderungen waren für die Planer sehr gut mit einem System von Rechteckprofilen aus dem Hause Hans Rinninger und Sohn GmbH & Co. KG zu erfüllen. Hierzu Thorsten Rall: „Das Familienunternehmen aus Kißlegg produziert diese nach den hohen Anforderungen der FBS-Qualitätsrichtlinie Teil 1-3 sowie den Normen DIN-EN 1916 und DIN-V-1201. Dies bedeutet zum Beispiel, dass die Elementverbindungen bis zu einem Druck von einem Bar bei Abwinkelung und Scherlast geprüft sein müssen. Gerade dieser Punkt war uns wichtig, da die Rechteckprofile überwiegend direkt unter dem Strassenbelag, d. h. ohne Überdeckung eingebaut werden mussten.“

Optimale Hydraulik dank monolithische Herstellung

Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist die monolithische Herstellung der Sohlprofilierung ohne Fugen als V-Sohle, denn dies sorgt für eine optimale Hydraulik. Auch die gelenkigen Elementverbindungen, die die Lagestabilität der Teile sicherstellen, sind hier absolut dicht und können ohne aufwändige nachträgliche Abdichtungsarbeiten bzw. ohne Fugenverguss hergestellt werden. Vorteilhaft sind auch die Eigenschaften des verwendeten Materials.

Hierzu Thorsten Rall: „Verwendet wurde ein Hochleistungsbeton der Güte C 60/75 mit den Expositionsklassen XC4, XA2, XD3 und XF 4. Dieser Beton erreicht bereits nach 24 Stunden mehr als 80% seiner Endfestigkeit, so dass lange Wartezeiten zwischen Produktion und Auslieferung vermieden werden können. Sonderteile, wie Paßstücke, Übergänge und Abwinkelungen, standen daher bedarfsgerecht zur Verfügung. Außerdem weist der Beton eine hohe Beständigkeit gegen Frost und Tausalze auf“, so Rall.

FBS-Qualität stellt lückenlose Qualitätsüberwachung sicher

Im Frühjahr 2015 wurden fast 100 Rechteckprofile mit einem Elementgewicht von jeweils 27 Tonnen, darunter zahlreiche Sonderteile innerhalb von 3 Monaten produziert und ausgeliefert. Aufgrund der hohen statischen Anforderungen als Brückenbauwerk, legte der Auftraggeber eine weit über die üblichen Anforderungen hinausgehende Qualitätssicherung fest. Hierzu zählte unter anderem die Inspizierung und Abnahme der Bewehrung aller Fertigteile vor dem Betonieren von einem Vertreter des Bauherren.

Außerdem musste die geforderte Betongüte und Frühfestigkeit im Rahmen der Eigen- und Fremdüberwachung durchgehend nachgewiesen werden. Eine lückenlose Qualitätsüberwachung von den Ausgangsstoffen über die Herstellung bis zu den Endprodukten garantiert zudem das FBS-Qualitätszeichen, denn die hier verbauten Fertigteile erfüllen den hohen Qualitätsanspruch der Fachvereinigung Betonrohre und Stahlbetonrohre e.V. (FBS), der eine umfassende werkseigene Produktionskontrolle vorsieht.

Große logistische Herausforderung

Auch logistisch war die Montage der Rechteckprofile für die Baufirma Stark und den Hersteller Rinninger ein echter Kraftakt. Jeweils im 2-3 Tage-Rhythmus wurden zwischen 8 und 10 Rechteckprofile just in Time geliefert und mit einem Mobilkran versetzt. Die Anlieferung der Sonderteile erforderte aufgrund der hohen Gewichte und der besonders großen Abmessungen zudem einige begleitete Schwertransporte.

Dank einer ausgeklügelten Verlegetechnik der Fertigteile, konnte die vertraglich vereinbarte Sperrzeit der Straße von 6 Monaten gehalten werden. Hierzu Rall: „In dieser Zeit wurde der alte Kanal abgebrochen, ein neues Gas- und Wasserleitungsnetz installiert, eine Notumleitung für den ständig wasserführenden Sperbersbach hergestellt und die neuen Rechteckprofile verlegt. Auch der komplette Straßenbau mit Asphaltierungsarbeiten wurde innerhalb der Vollsperrung ausgeführt, um die Bundesstraße B19 noch vor dem Winter wieder für den Verkehr freizugeben. Dank der Fertigteillösung wurde auch das Risiko durch unkalkulierbare Witterungseinflüsse und Hochwasser auf ein Minimum reduziert.“

Bereits Anfang August, als die Verlegung der Rechteckprofile abgeschlossen war, konnte mit weiterführenden Straßenbauarbeiten begonnen werden. Die Asphaltierung und anschießende Verkehrsfreigabe erfolgte dann wie geplant im Spätherbst. Thorsten Rall ist sich sicher: „Die Bauweise mit FBS-Rechteckprofilen aus dem Hause Rinninger hat sich für dieses Vorhaben bewährt und maßgeblich zur erfolgreichen und termingerechten Umsetzung des Projekts beigetragen.“

 

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