A1 Westautobahn – Neubau des Talübergangs Kasern

sowie Generalsanierung der A1 Westautobahn von km 287,000 bis km 289,000

Ing. Heinz Flotzinger

Auftrag

Im Jänner 2011 erhielt die TEERAG-ASDAG AG, Niederlassung Salzburg von der ASFINAG Baumanagement GmbH den Auftrag zur Neuerrichtung des 143 m langen und 17 m hohen Talüberganges Kasern, auf der Westautobahn A1 in Salzburg. Weiters waren im Auftrag der Abbruch der alten Brücke und die Generalsanierung der A1, Richtungsfahrbahn Wien auf einer Länge von 2 km sowie der Richtungsfahrbahn München im Anschlussbereich der Brücke enthalten.

Im März 2011 wurde mit den anspruchsvollen Bauarbeiten begonnen und unter Einhaltung sämtlicher Zwischen- und Fertigstellungstermine die Richtungsfahrbahn Wien mit 27.11.2011 und die Richtungsfahrbahn München mit 9.9.2012 für den Verkehr freigegeben.

Allgemeines

Die Autobahnstrecke A1 Westautobahn überquert bei km 288,177 den Talübergang Kasern mit einer Stahlbrücke, auf der beide Richtungsfahrbahnen geführt werden. In ihrem Verlauf kreuzt die Brücke die zweigleisigen ÖBB-Trassen der Westbahn, die Schleifgleise zum Bahnhof Gnigl sowie die Carl- Zuckmayrstraße und die Werkseinfahrt der Firma Palfinger Krane.

Parallel und mit geringem Abstand zur Brücke sind beidseits je zwei Kollektorbrücken der Nebenfahrbahnen situiert. In Anbetracht der extrem beengten Platzverhältnisse stellte die Baustellenlogistik eine große Herausforderung dar.

Das 1938 errichtete 2x2 streifige Brückentragwerk war an der Grenze seiner Lebensdauer und daher zu erneuern.

Beim Bestandstragwerk handelte es sich um ein Stahltragwerk in Form eines schiefen vierfeldrigen Trägerrostes mit acht 2,20 m hohen Hauptträgern und Querträgern.

Die Fahrbahn bestand aus Tonnenblechen mit einer lastverteilenden Betonfahrbahn. Die Länge des Tragwerks betrug 142,60 m, die Breite 24,50 m. Das Gesamtgewicht des abzutragenden Stahltragwerks betrug 1.200 t.

Das Bestandstragwerk war durch ein neues Stahlverbundtragwerk zu ersetzen, die Pfeilerköpfe, Widerlagerbänke und Herdmauern neu zu errichten. Das Gesamtgewicht des neuen Stahltragwerkes beträgt 950 t.
 
Neben dem Brückenneubau war auch die Generalsanierung des Straßenoberbaus in gewissen Bereichen Auftragsinhalt. Dies bedeutete eine Erneuerung der bestehenden Betonfahrbahn sowie der oberen Tragschicht, Untergrundstabilisierung, Mittelentwässerung und Verkehrsleiteinrichtungen.

Zur Aufrechterhaltung der Flüssigkeit und der Sicherheit im Verkehr wurde die Verkehrsführung in zwei Phasen gegliedert:

Verkehrsphase 1
Während Phase 1 im Jahr 2011 wurden der Abriss und Neubau des Tragwerks der Richtungsfahrbahn Wien und die Deckensanierung im Vor- und Nachlaufbereich der Brücke auf einer Länge von 2 km durchgeführt. Die Verkehrsführung in Richtung München erfolgte durch Ausleitung der beiden Fahrstreifen der RFB München auf die nördliche Nebenfahrbahn. Die Verkehrsführung in Richtung Wien wurde durch Überleitung zweier Fahrstreifen auf die ursprüngliche RFB München geregelt. Die Baustellenzu- und -abfahrten erfolgten über die Baustellenabsicherungen.

Verkehrsphase 2

Während Phase 2 erfolgte im Jahr 2012 der Abriss und Neubau des Tragwerks der Richtungsfahrbahn München sowie die Deckensanierung im Vor- und Nachlaufbereich der Brücke. Die Verkehrsführung in Richtung München wurde analog der Verkehrsphase 1, durch Ausleitung der beiden Fahrstreifen auf die nördliche Nebenfahrbahn, abgewickelt. Der Verkehr in Richtung Wien wurde auf der RFB Wien im Bereich des Brückenobjekts mit beiden Fahrstreifen nach außen verschwenkt und mittels Betonleitwänden vom Baufeld getrennt. Die Baustellenzu- und -abfahrten erfolgten ebenfalls über die Baustellenabsicherungen.

Projekt

Für die Herstellung der neuen Brückentragwerke waren die entscheidenden Kriterien, die Aufrechterhaltung einer 2-streifigen Verkehrsführung in beide Richtungen während der gesamten Bauzeit zu gewährleisten und die verkehrstechnischen Beeinträchtigungen der bestehenden Bahntrassen und Straßen auf ein Minimum zu beschränken. Dies führte zu folgender Konstruktion:

Die Gesamtbreite des Tragwerks wurde von 24,50 m auf 29,50 m erhöht, um bei späteren Sanierungen des Tragwerkes eine 4+4 Verkehrsführung über ein Tragwerk führen zu können. In diesem Zusammenhang wurde an Stelle des bestehenden Gesamttragwerks je ein Tragwerk pro Richtungsfahrbahn ausgeführt. Die Stützweiten der Tragwerke und die Gesamtlängen blieben unverändert.

Bauablauf

Vor Beginn der eigentlichen Bauarbeiten mussten die Bahntrassen durch am Bestandstragwerk abgehängte Schutzgerüste gesichert werden. Dies erfolgte mittels abgehängten, 40 m langen HEA 650 Trägern in welche Leichtbaudachelemente mit einer Spannweite bis 19,50 m eingeschoben wurden. Die Montagen der Schutzgerüste mussten ausschließlich nachts, in zeitlich äußerst begrenzten Gleissperren und Zugpausen, bewältigt werden. 

Das Schutzgerüst über der Carl-Zuckmayrstraße wurde konventionell hergestellt. Sämtliche Verkehrsumlegungen durften nur an Wochenenden und nachts ausgeführt werden.

Nach Durchführung der Vorarbeiten wurde die Bestandsbrücke in vorgegebenen Phasen abgetragen und die neuen Brücken errichtet. Sämtliche Trägeraus- und -einhübe hatten ebenfalls nur an Wochenenden und nachts, gemäß den Zugpausen und Gleissperren zu erfolgen.

Bauphase 1: Richtungsfahrbahn Wien

  • Phase 1/1: Abtrag der einzelnen Schüsse des 1. Bestandsträgers (Gewicht bis 38 t) sowie des 1. Teils der bestehenden Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche
  • Phase 1/2: Herstellen des 1. Teils der neuen Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche und Einhub der einzelnen Schüsse des 1. Hauptträgers (Gewicht bis 62 t)
  • Phase 1/3: Abtrag der einzelnen Schüsse des 2. und 3. Bestandsträgers sowie der bestehenden Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche
  • Phase 1/4: Herstellen des 2. Teils der neuen Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche und Einhub der einzelnen Schüsse des 2. Hauptträgers
  • Phase 1/5: Abtrag der einzelnen Schüsse des 4. Bestandsträgers und der bestehenden Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche
  • Phase 1/6: Herstellen des 3. Teils der Pfeilerköpfe und Widerlagerbereiche und Einhub der Schüsse des 3. Hauptträgers
  • Phase 1/7: Herstellen der Ortbetonplatte mittels Schalwagen (10 Abschnitte) im Pilgerschritt, Abdichtung, Randkappen, Betonfahrbahn und Stahlleitwände
  • Phase 1/8: Verkehrsfreigabe

Bauphase 2: Richtungsfahrbahn München

  • Der Bauablauf der Richtungsfahrbahn München erfolgte analog der Phasen 1

Brückenunterbau

Aufgrund der Beschaffenheit der Bestandspfeiler waren diese mittels ca. 1.500 m verrohrten Injektionsbohrungen und Zementsuspensionverpressungen zu ertüchtigen. Die Pfeilerköpfe wurden abgetragen und durch Ortbetonpfeilerköpfe ersetzt. Ebenfalls wurden die Auflagerbänke und Herdmauern der Widerlager abgetragen und durch Ortbeton ersetzt. Zusätzlich wurden die Widerlager mittels 65 Freispielankern mit einer Gesamtlänge von ca. 1.000 m im anstehenden Fels verankert.

Brückenoberbau – Tragwerk

Als Tragwerkskonstruktionen wurden Stahlverbundtragwerke mit je drei Hauptträgern in Stahl und Fahrbahnplatten in Ortbeton ausgeführt. In den Widerlager- und Pfeilerbereichen wurden jeweils Querträger in Stahl angeordnet.

Die Hauptträger bestehen aus längs und quer ausgesteiften, dichtgeschweißten Hohlkästen mit einer Breite von 1.000 mm und einer Höhe von 1.800 mm. Die Querträger sind als offene TT-Träger mit einer Breite von 400 mm und einer Höhe von 750 mm ausgeführt. Die Fahrbahnplatten wurden in Ortbetonbauweise mittels Schalwägen im Pilgerschritt errichtet und haben eine Stärke von 35 cm, beim außen liegenden Fahrbahnrand beträgt die Stärke 25 cm.

Straßenbau

Infolge des schlechten Zustands der Fahrbahn Richtung Wien, wurde diese zur Gänze auf einer Länge von 2 km abgetragen, der Unterbau zementstabilisiert, die oberen Tragschichten und die Betonfahrbahn erneuert. Die Aufrechterhaltung des Straßenverkehrs von km 289,000 bis km 287,000 bedingte die Ausführung in wechselseitiger Bauweise. Weiters wurden in diesem Bereich die Mittelentwässerung sowie die Verkehrsleiteinrichtungen neu hergestellt.

Schlussbemerkung

Die großen Herausforderungen an die TEERAG-ASDAG AG, Niederlassung Salzburg, den Subunternehmer des Stahltragwerks, das planende Ingenieurbüro sowie die örtliche Bauaufsicht waren einerseits die beengten Platzverhältnisse (Inselbaustelle) und die damit verbundenen anspruchsvollen Demontage- und Montagearbeiten der Stahltragwerke und andererseits die Aufrechterhaltung des Straßen- und Bahnverkehrs, die exakt vorgegebenen knappen Zeitfenster der Zugpausen und die kurze Bauzeit von acht Monaten je Brückenobjekt.

Die TEERAG-ASDAG AG als wesentlicher Teil der PORR-Gruppe hat bei diesem Infrastrukturprojekt wieder einmal ihre Kompetenz bei einem technisch und terminlich anspruchsvollen Bauvorhaben unter Beweis gestellt.

Projektdaten

Auftraggeber ASFINAG Baumanagement GmbH, Wien
Auftragnehmer TEERAG-ASDAG AG, Niederlassung Salzburg
Bauloslänge 2.000 m
Brückenlänge 2 x 142,60 m
Brückenbreite 2 x 14,70 m
Brückenfläche 4.192 m²
Stützweiten 31,00 m + 31,00 m + 43,40 m + 37,20 m
Brückenhöhe 17 m
Stahltragwerk 950 t
Betonkubatur 3.100 m³
Bewehrungsstahl 450 t
Injektionsbohrungen 1.500 m
Freispielanker 1.000 m
Abtrag Stahltragwerk 1.200 t
Abbruch Beton 1.850 m³
Abbruch Betonfahrbahn 9.300 m³
Neubau Betonfahrbahn 26.200 m²
Zementstabilisierung 22.500 m²
Asphalttragschicht 29.800 m²
Frostkoffer 8.700 m³
Baubeginn 28.03.2011
Gesamtfertigstellung 28.09.2012
Gesamtübersicht Richtungsfahrbahn Wien (Bild: LBS Redl)
Schutzgerüst über der Westbahn (Bild: PORR)
Abbruch Brückenüberbau (Bild: PORR)
Abbruch Bestandstragwerk (Bild: PORR)
Aushub Bestandsträger (Bild: PORR)
Brückenwiderlager (Bild: PORR)
Neues Stahltragwerk Richtungsfahrbahn Wien (Bild: LBS Redl)
Neues Stahltragwerk Richtungsfahrbahn München (Bild: PORR)
Schalwagen Verbundtragwerk (Bild: PORR)
Schalwagen Verbundtragwerk (Bild: PORR)
Betonfertiger für Betonfahrbahn (Bild: PORR)

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