Ersatzneubau Talbrücke Kattenohl
Daten & Fakten
Länge: 199,5 Meter
Höhe: 30 Meter
Baujahr: 1967
Projektbeschreibung
Die Talbrücke Kattenohl liegt südlich von Hagen im Streckenabschnitt zwischen den Anschlussstellen Hagen-Süd und Lüdenscheid-Nord. Das Bauwerk führt in bis zu 30 Metern Höhe über ein bewaldetes, unbewohntes Tal. Herausforderung für den Ersatzneubau sind die steilen Hänge und ein Baugrund, der unterschiedlichste Tragfähigkeiten aufweist.
Die Talbrücke Kattenohl steht auf einem geologisch anspruchsvollen Terrain. Die ersten Baugrundgutachten mussten ergänzt werden. Dabei ist deutlich geworden, dass der Baugrund im Brückenbereich sehr unterschiedlich beschaffen ist. Das bedeutet, dass man nicht für das gesamte Bauwerk eine Baugrundqualität ansetzen kann, sondern jeden Pfeilerstandort einzeln betrachten muss. Klar ist, dass Bodenverbesserungen und Hangsicherungen durchgeführt werden müssen, um die steilen Hänge zu stabilisieren und Standflächen für Baugeräte zu schaffen.
Zweite Herausforderung beim Neubau ist eine Gashochdruckleitung, die das Baufeld im Osten begrenzt.
Das erste der zwei Teilbauwerke in Fahrtrichtung Dortmund wurde konventionell abgebrochen.
Um Arbeitsebenen für große Baugeräte zu schaffen, wurden in zwei Baubereichen sogenannte Betonstützscheiben in den Untergrund eingebaut.
Um den steilen Hang für den Bau der Widerlager und Pfeiler abzufangen, werden so genannte Bohrpfahlwände erstellt. Die Bohrpfähle für diese bis zu 60 Meter langen Stützwände reichen mit einer Länge von bis zu 20 Metern in die Tiefe und werden im Hang rückverankert.
Historie
Die Brücke wurde in den 1960er Jahren mit einer Verkehrsprognose geplant, die von 25.000 Fahrzeuge im Jahr 1980 ausging. Inzwischen ist die Belastung auf 64.000 Fahrzeuge angestiegen, davon 13.000 Lkw.
Hinzu kommt, dass das zulässige Gesamtgewicht der Lkw wie auch die zugelassenen Achslasten seit dem Bau der Brücke gestiegen ist. Ende der 1950er Jahre lag das zulässige Gesamtgewicht bei 24 Tonnen (acht Tonnen Achslast). Ab 1960 steigerte sich das zulässige Gesamtgewicht auf 32 Tonnen (10 t Achslast) bzw. 38 Tonnen Gesamtgewicht (1968).
Das zulässige Gesamtgewicht für Lkw beträgt heute im gesamten Bundesgebiet 40 Tonnen oder 11,5 Tonnen Achslast. Sind die LKW schwerer, bedarf es grundsätzlich einer Sondergenehmigung. Wiegeanlagen wie an der Rheinbrücke Neuenkamp zeigen, dass sowohl das Gesamtgewicht als auch die Achslasten regelmäßig überschritten werden. Auch dieser Umstand trägt zu einer höheren Belastung der Bauwerke bei.
Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der A45, der im Bundesverkehrswegeplan 2030 festgeschrieben ist, stehen die 60 Großbrücken im Verantwortungsbereich der Niederlassung Westfalen an dieser Strecke im Fokus.
Neubau
Der Neubau der Brücke wird aus zwei Teilbauwerken bestehen. Die Lage der Brücke wird nicht verändert. Allerdings werden die neuen Teilbauwerke breiter gebaut, um sie für den sechsspurigen Ausbau der A45 vorzubereiten.
Die Pfeiler werden massiv gebaut. Für jede Fahrtrichtung gibt es vier Pfeiler und zwei Widerlager. Widerlager sind die Auflage-Punkte, an denen die Brücke an die Straße angeschlossen wird.
Die Pfeiler sind mit Bohrpfählen im Grund verankert, die einen Durchmesser von 1,5 Metern haben und bis zu 16 Meter tief in den Boden ragen. Auch das südliche Widerlager wird mit Hilfe von Bohrpfählen im Boden verankert. Das nördliche Widerlager in Fahrtrichtung Dortmund wird flach gegründet, da hier ein tragfähiger Fels als Untergrund vorhanden ist.
Der Überbau wird in Stahlverbundbauweise hergestellt. Das heißt, dass es eine Betonplatte gibt, auf welcher die Autobahn verläuft. Diese Betonplatte liegt auf zwei Stahlhohlkästen auf, die über die gesamte Brückenlänge auf den Widerlagern und Pfeilern aufliegen.
Bauen in schwierigem Gelände: A45-Talbrücke Kattenohl wächst
Zwei von vier Pfeilern sind bereits fertig gestellt, am dritten Pfeiler härtet der Beton aus. Für das Widerlager im Süden des ersten Teilbauwerks der A45-Talbrücke Kattenohl – also der Endpunkt der Brücke in Fahrtrichtung Dortmund – sind die Stahlmatten und -körbe geflochten, die den Beton am Ende die notwendige Festigkeit verleihen. Es geht voran beim Bau der ersten Brückenhälfte, doch trotz dieser Fortschritte bleibt noch viel zu tun. „Wir arbeiten hier in einem extrem anspruchsvollen Gelände“, sagt Bernd Hardick, Diplom-Ingenieur und Projektmitarbeiter. Durch die Hanglage und die extrem schwierigen Bodenverhältnisse müssen weit mehr Zwischenschritte gemacht werden, als bei anderen Bauwerken.
Stützwand im Fels verankert
Einer dieser Zwischenschritte ist die Befestigung des steil aufragenden Hangs an der Ostseite der Brücke. Dort, wo künftig die Fahrzeuge in Richtung Dortmund auf die Brücke fahren, ragt eine mehr als 20 Meter hohe Betonwand in die Höhe. Am Fuß der Wand stehen Maschinen, die in den Beton Entwässerungslöcher bohren. An dieser Stelle ist der Boden bereits wieder angeschüttet. „Hier geht es noch einmal zehn Meter weiter in die Tiefe“, erklärt Hardick. Die so genannte „überschnittene Bohrpfahlwand“ besteht aus 66 Säulen, die eng verzahnt nebeneinander stehen. So entsteht ein massiver Verbund, der zusätzlich noch im Fels hinter der Wand verankert wird. Alle zwei bis drei Meter ist ein Ankerkopf zu sehen. Hinter den Stahlkappen reichen Stahlstäbe bis zu 25 Meter in den Fels. Sie halten – mit Beton vergossen – dem Druck des Erdreichs stand und sorgen dafür, dass die Stützwand nicht in Bewegung gerät. Ein Großteil der Wand verschwindet wieder im Erdreich, alles was oberirdisch zu sehen ist, zählt als Bauwerk und ist damit später genauso regelmäßig zu prüfen wie eine Brücke.
Podeste aus “bewehrter Erde”
Am Widerlager gegenüber ist die Bohrpfahlwand bereits fertig. Hier ist der Hang nicht ganz so hoch, das Bauwerk darum kleiner. Nach dem regenreichen Oktober sieht man gut, welche Funktion die Entwässerungslöcher habe, die an der Südseite gerade gebohrt werden. Es tropft und tropft – an manchen Stellen hat sich Moos gebildet, an anderen bilden Kalkablagerungen erste bizarre Formen. „Das Wasser muss raus, damit der Druck auf die Wand nicht zu groß ist“, erklärt der Ingenieur. Ein paar Schritte weiter klammern sich Pflanzen zwischen schwarzem Gewebe an den Hang. Hier sind Podeste aus bewehrter Erde errichtet worden, um zum Beispiel Standflächen für Krane und Bohrgeräte im Steilen hang herzustellen. „Bewehrte Erde“ wird ein Verfahren genannt, bei dem mit Hilfe von stabilen Kunststoffmatten, so genannten Geogittern, Boden so aufeinander geschichtet wird, dass eine stabile Grundlage für spätere Arbeiten oder Bauwerke entsteht. Einige dieser modellierten Flächen verschwinden im Zuge der Bauarbeiten wieder, anderen bleiben bestehen – zum Beispiel, um später auch unter den beiden Teilbauwerken Bewegungsflächen zu haben, auf denen Prüfgeräte zum Einsatz kommen können.
Stahlelemente werden vor Ort verschweißt
Während Pfeiler- und Widerlagerbau voran schreiten, wird hinter der Brücke Platz geschaffen, um den Stahlüberbau vorzubereiten. Die einzelnen Elemente, aus denen der stählerne Unterbau der Fahrbahnplatte entstehen wird, sind bereits gefertigt und werden in den nächsten Wochen nach Hagen transportiert. Vor Ort müssen die Stahlelemente – jeweils zwei Hohlkästen werden nebeneinander über den Pfeilern liegen – verschweißt und über das Tal geschoben werden. Anders als bei Bauwerken, bei denen der Überbau aus einem Taktkeller heraus geschoben wird, geschieht dies bei der Talbrücke Kattenohl mehrere Meter über den Pfeilern. Zunächst liegen die Träger also auf Wippen weit über den Pfeilerköpfen. Überspannen sie das gesamte Tal, werden sie auf die endgültigen Lager abgesenkt. Erst dann kann mit Hilfe eines Schalwagens, in dem die Brücke Stück für Stück wie in einer Kuchenform aus Beton gegossen wird, der Überbau hergestellt werden.
Bis der erste Verkehr über die neue Brücke fließen kann, müssen noch viele Arbeitsschritte erledigt werden. Die meisten davon, geschehen für die Verkehrsteilnehmenden, die über das alte Bauwerk rollen, im Verborgenen und sind auch später, wenn die Brücke fertig ist, nicht mehr nachvollziehbar. Die Ingenieure und Mitarbeitenden der Baufirmen dagegen wissen, welche Arbeit in dem Projekt steckt – über und unter der Erde.
Aufwändige Sicherung des Hangs
Um die eigentlichen Brückenbauarbeiten ausführen zu können, müssen im Bereich der Talbrücke Kattenohl der umfangreiche Arbeiten zur Hangsicherung vorgenommen werden. Dabei werden massive Stützwände hergestellt, die ein sicheres Arbeiten an den Pfeilern und Widerlagern gewährleisten. Die Stützwände sind notwendig, um den Hang dauerhaft zu stabilisieren. Teile des Hangs sind zudem mit Spritzbeton gesichert worden, um ein Abrutschen des Erdreichs zu verhindern.
Für die Pfeiler wurden erste Gründungen fertiggestellt. Hierzu wurden etwa 1,5 Meter breite Löcher in den Boden gebohrt, bis tragfähiger Fels erreicht wurde. Diese Bohrlöcher werden anschließend mit einer Stahlarmierung versehen und mit Beton verfüllt. Sie ragen am Ende bis zu zwei Metern aus dem Boden heraus und werden dann mit der so genannten Pfahlkopfplatte verbunden. Mit dieser Platte werden schließlich die Pfeiler verbunden.
Ansprechpartner
Susanne Schlenga
Kommunikation Außenstelle Hagen
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