Neue Schrägseilbrücke über den Fluss Ijssel
Die neue, 381 m lange »EILANDBRUG«-Brücke bei Kampen, Niederlande
ie Schrägseilbrücke mit dem Namen »EILANDBRUG« überspannt den Fluss Ijssel und ist Teil des neuen Abschnitts der Schnellstraße N50 nahe der Stadt Kampen. Die Brücke hat eine Gesamtlänge von 381 m bei einer Breite von 20 m. Der Pylon ist 93,5 m hoch, das Hauptfeld 150 m lang. Die Brücke wurde von Bouwdienst Rijkswaterstaat entworfen und im Auftrag der Provinz Overijssel gebaut.
Der Generalunternehmer dieses Brückenprojektes, Hollandia B.V., lieferte die Stahlkonstruktion für die Haupt- und Klappbrücke. Die Arge Hegeman Nijverdal B.V. und Strukton Betonbouw B.V. erbrachte als Subunternehmer die Bauleistungen des Projekts. DSI Niederlande erhielt den Auftrag zur Lieferung und zum Einbau der Spannbewehrung in den Vorlandbrücken aus Beton und der Schrägseile für die Hauptbrücke.
Die Arbeiten an der Pylongründung begannen im August 2000 und die Brücke wurde im Dezember 2002 fertiggestellt.
Vorlandbrücken und Klappbrücke
An der Nord- und Südseite der Brücke gibt es 91 bzw. 130 m lange Vorlandbrücken aus Beton. Dank der Kombination von hochfestem Beton der Güte B65 mit gewichtsreduzierenden Rohren Ø 0,9 m und der Längsvorspannung bestehend aus DYWIDAG-Spanngliedern mit 13 Litzen Ø 15,7 mm der Güteklasse St 1860 war es möglich, sehr leichte und schlanke Abschnitte bei einer Trägerhöhe von 1,25 m zu erreichen.
Die Vorlandbrücken wurden zwischen August 2001 und März 2002 errichtet.
DSI Niederlande lieferte und installierte die gewichtsreduzierenden Rohre und die Spannbewehrung (ca. 171 t Litzen Ø 15,7 mm). Die Stahlkonstruktion der Klappbrücke an der Südseite wurde von Hollandia B.V. geliefert und montiert.
Pylon
Der A-förmige Pylon ist mit ca. 13° zur Landseite geneigt. Die beiden Pylonschenkel sind auf Fahrbahnhöhe durch einen Hauptquerträger verbunden. An der Pylonspitze befindet sich eine Querwand, an der die oberen Verankerungen der Schrägseile angebracht sind. Die Querschnitte des Pylons sind vom Fundament bis knapp oberhalb der Fahrbahn vollflächig und darüber hohl. Ab Höhe der Fahrbahn wurde zur Herstellung der beiden Pylonschenkel aus hochfestem Beton der Güte B65 eine Kletterschalung verwendet. Aufgrund der Neigung des Pylons war eine temporäre Abstützung in einer Höhe von 58 m erforderlich.
Hauptbrücke
Die Hauptbrücke besteht aus einer Stahl-Beton-Verbundkonstruktion. Die Errichtung wurde schrittweise mit Hilfe von 14,5 m langen und 20,0 m breiten, vorgefertigten Brückensegmenten ausgeführt.
Der Hauptstahlrahmen besteht aus zwei Längshauptträgern, die durch vier Querträger verbunden wurden. Die Verankerungen der Schrägseile werden an den Hauptträgern befestigt. Das Brückendeck besteht aus vier vorgefertigten Betonplatten 13,7 x 3,2 m, die auf den Stahlrahmen aufgelagert und mittels einer Ortbetonergänzung damit verbunden wurden.
Die Hauptbrücke wurde zwischen April und August 2002 errichtet. Aufgrund der sehr guten Zusammenarbeit der beteiligten Parteien war es möglich, einen sehr schnellen Aufbauzyklus von nur 7 Tagen mit den nachfolgenden Hauptschritten zu erreichen:
- Einbau eines neuen Stahlprofilrahmens mit Hilfe eines Schwimmkrans und eines temporären Befestigungsrahmens,
- Befestigung des neuen Profils an dem alten durch Schweißfugen an den Hauptträgern,
- Entfernung des temporären Befestigungsrahmens,
- Montage der Schrägseile und erste Vorspannphase,
- Einbau der vorgefertigten Betonplatten mit Hilfe eines Schwimmkrans,
- die zweite Vorspannphase der Schrägseile,
- Betonieren der Betonierfugen,
- Einbau der nächsten Profile usw.
Während der Errichtung der Hauptbrücke wurden die Schrägseile an der Landseite des Pylons schrittweise eingebaut und vorgespannt. Die unteren Verankerungen dieser Schrägseile sind in einem Ballastsenkkasten am nördlichen Ende der Brücke angebracht. Während der Errichtung der Hauptbrücke musste der Ballast im Senkkasten schrittweise erhöht werden, um den Pylon im Gleichgewicht zu halten.
Nach Einbau und Vorspannen des ersten Schrägseilpaares auf der Rückseite wurde die temporäre Abstützung des Pylons entfernt.
Die dritte Vorspannphase für alle Schrägseile fand nach Fertigstellung des letzten Hauptbrückenabschnittes statt, und die letzte, vierte Vorspannphase nach Beendigung der Asphaltierungsarbeiten auf der Brücke.
DYNA Grip® Schrägseile
Die Hauptbrücke wurde mit 2 x 9 = 18 Schrägseilen abgespannt. Die kürzesten Schrägseile sind ca. 68 m lang und bestehen aus 28 Litzen; die längsten sind ca. 165 m lang und bestehen aus 46 Litzen. Die Schrägseile (2 x 3 = 6) an der Rückseite des Pylons sind ca. 106 m lang und bestehen aus jeweils 86 Litzen.
Das DYNA Grip® System mit den Verankerungstypen C37, C55 und C91 wurde angewandt.
Es wurden ca. 187 t PE-ummantelte, gewachste und verzinkte 0,62" Litzen mit Stahlgüte St 1860 verwendet. Ein äußeres schwarzes HDPE-Rohr schützt das parallele Litzenbündel eines jeden Schrägseils. Die HDPE-Rohre sind mit einer Außenwendel versehen, um das Risiko von durch Wind und Regen induzierten Schwingungen zu verringern. Die HDPE-Rohre werden am Pylon befestigt, und am Überbau befindet sich eine bewegliche Überschubmuffe, um Längenänderungen infolge Temperatur und Kriechen zu ermöglichen. Antivandalismus- Stahlrohre, die bis zu einer Höhe von 4,5 m über der Fahrbahn angebracht sind, schützen die Schrägseile vor mechanischen Einwirkungen.
Die Litzen durchlaufen Aussparungsrohre auf der Überbau- und Pylonseite und werden mit Keilen in den Verankerungsblöcken befestigt. Aufgrund der an den Enden der Aussparungsrohre montierten Umlenkstellen werden die Litzen in der freien Länge zu einem kompakten Bündel zusammengepresst. Über der Fahrbahnplatte wurden Spezialklemmen auf den Schrägseilen montiert, um darauf zusätzliche hydraulische Außendämpfer anzubringen, falls während der Lebensdauer der Brücke sehr starke Vibrationen auftreten sollten.
Bezüglich des Ermüdungsverhaltens der Schrägseile sollte darauf hingewiesen werden, dass die DYNA Grip® Verankerungen entworfen wurden, um 2 Millionen Zyklen mit einer Oberlast von 0,45 der statischen Traglast der Seile und einer Amplitude von 200 MPa standzuhalten. Dies wurde auch in Tests bestätigt.
Einbau der Schrägseile
Aussparungsrohre und Verankerungsblöcke wurden während der Vorfertigung der Stahlprofile für die Hauptbrücke und nach Errichtung des Betonpylons eingebaut.
Für jedes Schrägseilpaar wurden die gelieferten HDPE-Rohre auf der Fahrbahnplatte mittels Spiegelschweißung auf die erforderliche Länge miteinander verbunden. Ferner wurden die Litzen auf die benötigte Länge geschnitten und an den Enden vom PE-Mantel befreit.
Nachdem ein neues Stahlprofil der Hauptbrücke an ein vorhandenes geschweißt wurde, begann der eigentliche Einbau der Schrägseile. Die HDPE-Rohre wurden mit einem Kran hochgehoben und am Pylon befestigt. Aufgrund des Vorspannens der ersten Litze im HDPE-Rohr wurde dieses zwischen den beiden Verankerungen gestrafft. Die nachfolgenden Litzen wurden anschließend von der Fahrbahnplatte durch die HDPE-Rohre zuerst in die Verankerung des Pylons und dann in die Fahrbahnverankerung geführt und mit Keilen befestigt. Sie wurden gemäß dem DYWIDAG-ConTen-Verfahren unmittelbar nach dem Einbau gespannt. Beim ConTen- Verfahren werden zwei hydraulisch gekoppelte Einzelpressen verwendet. Die erste Litze wird bis zur erforderlichen, berechneten Kraft vorgespannt. Eine sogenannte »Bezugspresse« wird auf die erste Litze aufgesetzt und die folgenden Litzen werden einzeln mit Hilfe der sogenannten Arbeitspresse vorgespannt. Die Arbeitspresse, welche mit der Bezugspresse verbunden ist, beendet die Vorspannung automatisch, wenn der gleiche Druck in beiden Pressen erreicht wird. Aufgrund von Bauwerksverformungen und des geringer werdenden Seildurchhanges nimmt die Vorspannkraft je Litze allmählich ab.
Sämtliche Vorspannphasen wurden mit dem ConTen-Verfahren ausgeführt.
Nach der Endspannung wurden die Umlenkstellen und Dämpferklemmen eingebaut. Zusätzlich wurden Antivandalismus- Rohre und mit Wachs verfüllte Kappen zum Schutz der Verankerungen eingebaut.
Dank der richtigen Projektvorbereitung und der effektiven Zusammenarbeit aller an der Planung und Ausführung beteiligten Parteien während des Brückenbaus wurde die »EILANDBRUG«-Brücke termingerecht fertiggestellt.
Die Stadt Kampen hat ein schönes, neues Wahrzeichen bekommen, das die örtlichen Verkehrsprobleme lösen hilft.