"Viaduc de Millau": Höhen-Weltrekord bei einem technisch anspruchsvollen Brückenbauwerk

Entworfen vom englischen Architekten Sir Norman Foster, stellt das Viadukt von Millau ein Bauvorhaben von 310 Millionen Euro dar, finanziert und realisiert durch die Eiffage-Gruppe im Rahmen eines Konzessionsvertrages. Das Tochterunternehmen Eiffage du Viaduc de Millau errichtete das Bauwerk und hat nun für 75 Jahre die kommerziellen Nutzungsrechte. Die Talbrücke ist 2.460 m lang und am höchsten Pfeiler bis zur Pylonspitze 343 m hoch. Sie bildet das Schlussstück der Autobahn A75 zwischen Clermont-Ferrand und Béziers im französischen Zentralmassiv. Das Streben nach einer ästhetisch ansprechenden Lösung führte zum Konzept einer Schrägseilbrücke mit sehr leichtem Überbau über acht Felder, mit einer einzigen Seilebene in der Längsachse und einem Querschnitt, der beide Richtungsfahrbahnen umschließt. Der Überbau ruht auf sieben äußerst schlanken Pfeilern, die die Talflanken gleichsam nur zu berühren scheinen. Für das Befahren der im Dezember 2004 eröffneten Brücke wird eine Maut erhoben.

Hochfester Beton für Widerlager und Pfeiler

Ein besonderes Merkmal der 7 Pfeiler ist ihre geometrische Form: Der sechseckige Grundriss in Form eines Rhombus mit abgeschnittenen Spitzen reicht von den Fundamenten bis zu einer Höhe von 90 m unterhalb des Brückendecks, wo er sich in zwei schlanke Halbpfeiler verzweigt. So entsteht der Eindruck einer feingliedrigen Stimmgabel, auf deren Spitzen der Überbau und, in Form eines umgedrehten Y, die 90 m hohen Pylone der Brücke aufgelagert sind. Die Kletterschalungen der Fa. Eiffage mußten für jeden neuen Betonierabschnitt den minimal veränderten Winkeln zur Lotrechten und den kaum merklich verschwenkten Außenflächen angepasst werden. Der Pfeilerquerschnitt nimmt dabei von maximal 200 m2 am Fundament kontinuierlich bis auf knapp 30 m2 an der Spitze der beiden Pfeilerarme ab. Zwei örtlich installierte Betonieranlagen lieferten den hochfesten Beton für Widerlager und Pfeiler.

Überbau und Pylone aus Stahl

Der Werkstoff Stahl für Überbau und Pylone weist folgende Vorteile auf:

• Das geringe Leistungsgewicht erlaubt ein Minimum in der Anzahl der Schrägseile, zudem verringern die Pylone aus Stahl die Gesamtlasten der Brücke.
• Die Vorfertigung großer Einheiten war in den Werkshallen der Fa. Eiffel in Lauterbourg und Fos-sur-Mer mit der Garantie höchster Qualität möglich, anschließend rasches Montieren und Einschieben der Bauabschnitte von der bereits bestehenden Autobahntrasse aus.
• Nur etwa 4 % der insgesamt anfallenden Arbeitsstunden der Stahlbauer mußten in großer Höhe geleistet werden.

Einschieben des Überbaus mit Hilfe von Zwischenabstützungen

Nach Fertigstellung der Widerlager und Pfeiler wurde der Überbau in Abschnittslängen von 171 m Länge (1/2 Feldweite) von Arbeitsplattformen auf beiden Hochufern des Flusses Tarn aus eingeschoben, bereits ausgestattet mit dem jeweils ersten Pylon und Hilfsabspannungen am vorderen Ende. Für das Einschieben wurden die Brückenfelder (204 + 6 x 342 + 204 m) mit je einer Zwischenabstützung in Feldmitte versehen. Die beiden eingeschobenen Brückenhälften wurden über dem Tarn miteinander verbunden. Anschließend wurden die restlichen 5 Pylone vom Ort ihrer Vormontage zur Einbaustelle gebracht und dort mit Hilfe eines Riggs aufgerichtet, wie es von Erdölraffinerien beim Aufstellen der Destilliertürme bekannt ist. Nach Einbau, Spannen und Justieren der Schrägseile wurden die Zwischenstützen entfernt.

Im Blickfeld: Die Vorspannung der Pfeiler

Die Höhe der Pfeiler reicht bis 245 m über OK Fundament. Jeder Pfeilerschaft ist mit 8 DYWIDAG-Litzenspanngliedern 19 x 0,62"Typ MA vorgespannt, die in Hüllrohren
101,6 mm geführt sind. Jeweils vier der Spannglieder, die allesamt im oberen Querträger verankert sind, reichen bis zur Kote - 98 m und vier bis zur Kote - 60 m unter Fahrbahnniveau. Die unteren Verankerungen liegen auf einem nachträglich betonierten Riegel im Inneren der Pfeiler.

Die Vorspannung der Pfeiler dient der Stabilisierung gegen Windkräfte sowie der Verhinderung von Rissen infolge Temperaturunterschieden und von Ermüdung infolge Wechsellasten.

Insgesamt wurden ca. 200 t Spannstahl und 224 Verankerungen MA 19 x 0,6" eingebaut. Die Arbeitszeit pro Pfeiler betrug etwa 3 Wochen.

Die Litzen wurden von der oberen Verankerung aus direkt durch die Verankerungsscheibe hindurch eingeschoben, wobei die Litzen nach dem Einschieben mittels der Verankerungskeile gesichert wurden. Die untere Verankerung ist mit einer rohrförmigen Kappe zur Aufnahme des Überstandes versehen.

Alle Spannglieder wurden einseitig von oben gespannt.

Das Injizieren der senkrechten, 60 und 98 m langen Spannglieder erforderte große Sorgfalt. In einem Vorversuch im Inneren eines ähnlich hohen Pfeilers am nahe gelegenen Viadukt von Verrières wurde die Eignung des vorgesehenen Verfahrens und der eingesetzten Geräte nachgewiesen.

Die Injektion mit dem Injizier- Zement „Superstresscem” erfolgte in 3 Abschnitten.

Aus Sicherheitsgründen wurde die untere Verankerung jedes Spanngliedes mit einem „Injizierpfropfen” verschlossen, um mögliche Leckagen und Mörtelverluste bei maximal 98 m Mörtelsäule zu verhindern. Nach dem Erhärten des Pfropfes wurde das Spannglied bis zur oberen Verankerung verpresst. Um eventuell vorhandenes Absetzwasser an den Hochpunkten zu verdrängen bzw. dort entstandene Hohlräume zu verfüllen, wurde nach etwa 24 Stunden von der oberen Verankerung aus nachgepresst und der Spannkanal bei einem Injizierdruck von 5 bar vollends verfüllt.

Aus logistischen Gründen wurde der Verpressmörtel am Pfeilerfuß hergestellt, während das Einpressen von Arbeitsplattformen aus in Höhe - 98 bzw. - 60 m nahe den unteren Verankerungen erfolgte. Eine „Rotation” von 3 Mörtelbehältern erlaubte die kontinuierliche Beschickung der Einpressstationen durch den Kran.

Zur Sicherheit wurden an den Pfeilerschäften in Höhe - 60 und etwa - 30 m unter Fahrbahnniveau verschließbare Zwischenöffnungen der Spannkanäle angebracht. So war es möglich, auch bei Ausfall des Kranes die Spannglieder später abschnittsweise fachgerecht zu verpressen.

Diese Arbeiten wurden von Eiffage TP mit Spezialgeräten der DSI ausgeführt.