Baumeister und Doka-Ingenieure standen laufend vor neuen Herausforderungen bei der Entwicklung einer geeigneten Schalungslösung für die Sanierung der Konsolen dreier in die Jahre gekommener Autobahnbrücken in der Innerschweiz. Im folgenden Beitrag präsentieren wir die Lösungen.
Bis im Jahr 2022 saniert das Schweizerische Bundesamt für Strassen ASTRA für rund 240 Millionen Franken die Autobahn A4, eine der wichtigsten Verbindungen auf der Nord-Süd-Achse. Der insgesamt 20.6 Kilometer lange Nationalstrassenabschnitt, welcher sich im Anschluss an die Axenstrasse bei Brunnen in vielen Kurven malerisch am Lauerzersee und dem Zugersee entlang bis nach Küssnacht schlängelt, wird täglich von rund 27’000 Fahrzeugen genutzt und hat nach über 40 Betriebsjahren dringenden Sanierungsbedarf. Bereits seit 2017 ist eine ARGE bestehend aus Implenia Schweiz AG, Porr Suisse AG und Cellere AG mit der Umsetzung der Sanierungsmassnahmen im Teilabschnitt Arth bis Goldau betraut. Im Vergleich zu anderen Autobahnabschnitten verfügt die 4.8 Kilometer lange Autobahnstrecke topografisch bedingt über eine überdurchschnittliche Anzahl an Kunstbauten. Neben der Überführung der Rigibahn und den beiden Tunnels Engiberg und Schönegg müssen auch die drei Brücken Boli, Mettlen und Linden mit einer Gesamtlänge von fast einem Kilometer umfassend saniert werden.
Intensive Zusammenarbeit
Zur Entwicklung einer geeigneten Schalungslösung für die neuen Brückenkonsolen wurden die Ingenieure von Doka bereits früh in den Planungsprozess eingebunden. Dies erwies sich im späteren Verlauf des Projekts als Vorteil. Über Wochen bestand ein intensiver Austausch zwischen den Baumeistern, den Doka-Fachberatern und Ingenieuren. Von Sitzung zu Sitzung tauchten neue Herausforderungen auf – von der Baustellenlogistik über beengte Platzverhältnisse bis hin zu diversen Störstellen wie Entwässerungsleitungen, Auskragungen und Stegen –, die die Schalungstechniker in ihrer Lösung berücksichtigen mussten. Gemeinsam wurde das Schalungskonzept laufend verfeinert, bis letztendlich eine praktikable Lösung gefunden wurde, die überzeugte. «Ich habe die Montage mitverfolgt und muss sagen, wir haben, glaube ich, fast alles richtig gemacht. Es hat sich gelohnt, die Zeit zu investieren, und wenn der Beton so rauskommt wie die Schalung, dann haben wir definitiv gewonnen», resümiert Bauleiter Patrick Peter von Porr Suisse nach den ersten Schalungseinsätzen. Auch Adrian Infanger, Projektleiter bei Implenia, zeigt sich überzeugt: «Ich war in der Planung zwar nicht von Anfang an dabei, aber letztendlich waren der konstruktive Austausch und die intensive Vorarbeit, die für dieses Projekt von allen Beteiligten gemeinsam geleistet wurde, entscheidend dafür, dass es jetzt reibungslos läuft.»
Flexibles ParaTop-System
Die Abbruchkante, der bereits mit Wasserhöchstdruck entfernten Brückenkonsolen, verläuft in variierenden Abständen entlang der geschwungenen Brückenkonstruktion. Die Verwendung eines mobilen Schalwagens, der auf der alten Fahrbahn verschoben werden konnte, musste aufgrund der Baustellenlogistik und der engen Platzverhältnisse verworfen werden. Doka entschloss sich daraufhin, eine Lösung mit der unterstellungsfreien Kragarmschalung ParaTop vorzuschlagen. Auf das ParaTop-System wurden anschliessend wiederverwendbare Schalungskisten aus Holz montiert und bauseits zugeschalt. Zur Befestigung der ParaTop-Riegel an der Brücke wurden in einem vorgegebenen Winkel alle ein bis eineinhalb Meter präzise Kernbohrungen für die ParaTop-Anker vorgenommen. Doka plante das Schalungssystem ausgehend von der Position des Messpunktes so, dass die ParaTop-Riegel unabhängig vom Abstand der Stirnabschalung, der unregelmässig verlaufenden Abbruchkante und der Distanz zum Tragwerk der Brücke flexibel eingepasst werden konnten und dabei die Anker nicht durch die wiederverwendbaren Holzkisten verliefen. Das Baustellenteam konnte sich so anhand von zehn vorberechneten Montageszenarien zügig von Ankerpunkt zu Ankerpunkt vorarbeiten und das jeweils passende auswählen. Um die gewünschte Schalleistung zu erzielen, wurden zudem ParaTop-Systemteile für 500 Meter Konsole vorgehalten und jeweils in Etappen zu 30 Metern montiert. So konnte eine Brückenkonsole komplett in fünf Wochenetappen erstellt werden. Mit dem Einschalen und Betonieren war aber erst der halbe Weg gemeistert. Auch für das Ausschalkonzept mussten sich Baumeister und Ingenieure einige Gedanken machen, denn das Gerüst, welches für den Personenschutz unten an der Brücke aufgehängt wurde, blockierte den Ausschalvorgang. Der Platz zwischen Schalung und Gerüst betrug teilweise nur 65 Zentimeter – zu wenig, um die Schalung blockweise komplett von oben herauszuheben, wie dies sonst üblicherweise gemacht würde. Entsprechend musste das ParaTop-System zunächst leicht abgesenkt werden, damit die Holzkisten herausgezogen werden konnten. Erst dann konnten die schlanken Riegel gedreht und ebenfalls herausgehoben werden, ohne dabei viel Zeit zu verlieren. Dies überzeugte auch Adrian Infanger: «Das Betonieren ist bei diesem Projekt eine kleine Sache. Die grösste Herausforderung war es, auf die notwendige Schalleistung zu kommen und eine intelligente Etappierung zu wählen. Da waren wir zu Beginn schon noch etwas skeptisch. Die Flexibilität und Einfachheit der modularen ParaTop-Einheiten hat uns aber überzeugt.»