Inventierter Bau von Brückenpfeilern
Hamburg, Deutschland
Größte Hubbrücke Deutschlands
Mit der Neuen Bahnbrücke Kattwyk will die Hamburg Port Authority (HPA) – zuständig für die Infrastruktur im Hamburger Hafen – den Verkehrsfluss über die Süderelbe verbessern.
Beim Bau der Brückenpfeiler setzen Max Bögl und Doka auf ein ungewöhnliches Schalungskonzept: Nicht die Schalung wird nach Aushärten des Betonierabschnitts bewegt – sondern das betonierte Pfeilerstück selbst. Aufgrund dieses Verfahrens wird der Brückenpfeiler auch nicht von unten nach oben, sondern quasi von oben nach unten gebaut.
Gebäudetyp
Brückenpfeiler
Herausforderung
Beengte Platzverhältnisse, Pfeilerbau im Wasser, kein Kraneinsatz möglich
Lösung
Abgehängte Pfeilerschalung
Konventionelle Pfeilerbauweise auf den Kopf gestellt
Die Brückenpfeiler entstehen in geschlossenen Spundwandkästen, deren Baugruben aus statischen Gründen nur in bestimmten Größenordnungen hergestellt werden konnen. So müssen beim Abtragen der Lasten die Kräfte berücksichtigt werden, die zum einen aus dem aufgehängten Senkkasten (ca. 1.230 t), zum anderen durch den Wasser- und Eisdruck entstehen. Aufgrund dieser statischen Randbedingungen sowie der großen Gründungstiefe von -30,00 m NN, ca. 19 m unterhalb der Elbsohle, und der extrem beengten Platzverhältnisse können die Pfeiler nicht in konventioneller Weise – Tiefgründung mit Fundament errichten und von dort nach oben bauen – hergestellt werden. Stattdessen entwickelte das Bauunternehmen Max Bögl zusammen mit Doka ein Schalungskonzept, das den konventionellen Pfeilerbau auf den Kopf stellt: eine abgehängte Pfeilerschalung.
Dazu wird die Schalung samt Schachtbühnen komplett frei am Stahlbau aus eng gestaffelten Tragprofilen, die auf den Spundwänden aufliegen, aufgehängt. Die Tragprofile können jedoch nur eine bestimmte Last abtragen, so dass Schalung und Betonbau ab einem gewissen Bauabschnitt (BA6) entkoppelt werden müssen. Im Ergebnis wird der Betonkörper abschnittsweise in 5,0 m hohen Betoniertakten hergestellt und nach dem Ausschalen in den Elbuntergrund abgesenkt bzw. eingespült.
Zweigeteilter Absenkmechanismus
Bis zum Aufsetzen auf der Elbsohle erfolgt das Absenken der Betonierabschnitte mittels einer Absenkvorrichtung aus 24 hydraulischen Hohlkolbenzylindern und Pressen. Hieran sind die betonierten Pfeilerabschnitte mit insgesamt 24 Gewindestäben (d=75 mm) aufgehängt. Nachdem eine ausreichende Einbindetiefe in den Elbuntergrund erreicht ist, werden die Gewindestäbe abgetrennt und die Absenkvorrichtung zurückgebaut. Ab diesem Zeitpunkt ändert sich der Absenkmechanismus: unter Druckluft wird eine Ballastierung des Strompfeilers (mit Sand und Wasser) vorgenommen und der Boden kontrolliert entfernt – mithilfe unterhalb des Strompfeilers im Caisson angeordneter und ferngesteuerter Wasserkanonen und eines Baggerarmes. Durch den bei diesem Vorgehen kontrolliert erzeugten Grundbruch sinkt der Strompfeiler ab.
Beide Seiten – Max Bögl und Doka – betonen immer wieder, wie wichtig bei diesem Projekt die Teamarbeit in Sachen Schalungsplanung und die fortwährende enge Abstimmung sind.
„Wir haben die abgehängte Pfeilerschalung als Gesamtkonzept von Doka zur Verfügung gestellt bekommen. Wir profitieren hier auch von deren Fertigservice, von dem wir die
einzelnen Schalungselemente vorgefertigt auf die Baustelle bekommen haben. Aufgrund der örtlichen Randbedingungen – Pfeilerbau im Wasser, kein Kran nach der Erstmontage, wenig Lagerfläche am Ufer – war das Ganze auch logistisch eng abzustimmen. Als weiterer Service steht uns zudem ein Doka-Richtmeister zur Seite, mit dem wir gemeinsam das Montagekonzept erarbeitet und das Ganze dann hier montiert haben, und der uns auch weiterhin in der Anwendung der Schalung betreut“, so Bauleiter Fabian Böse.
Größte Hubbrücke Deutschlands
Am Ende wird jeder der beiden Pfeiler eine Höhe von ca. 39 m haben und ca. 19 m in den Elbuntergrund einbinden. Jeweils über 1.000 t Bewehrung müssen aus statischen Gründen in den Pfeilern verbaut werden – für den Fall einer Maximalbelastung, d.h. sollten einmal zwei Güterzüge von je 750 m Länge und über 6.000 t Gewicht gleichzeitig auf der Brücke eine Vollbremsung vornehmen müssen. Nach Fertigstellung der Brückenpfeiler folgen die Baumaßnahmen für den Überbau. 2020 sollen die ersten Züge über die Neue Bahnbrücke Kattwyk rollen. Mit einer Durchfahrtsbreite von 108 m löst die neue Kattwykbrücke die alte Kattwykbrücke (96 m) als größte Hubbrücke Deutschlands ab und zählt dann auch zu den größten Hubbrücken weltweit. Weitere Informationen zur Neuen Bahnbrücke Kattwyk unter: www.hamburg-port-authority.de
Projektdaten
Jahr der Fertigstellung
2020
Projektdauer
4 Jahre
Land
Deutschland
PLZ
21107
Bauausführung
ARGE Neubau Kattwykbrücke-VE 03a Max Bögl / HC Hagemann / Heijmans
Auftraggeber
Hamburg Port Authority (HPA)