Halbbögen an Zwillingsviadukt mit Absenkmethode installiert

Die weltgrößten Maschinen ihres Typs und Sonderkonstruktionen waren erforderlich, um eine Brücke umweltschonend in einem geschützten Tal zu errichten.

Bei dem Zwillingsviadukt hoch über dem Bolintxu-Tal bei Bilbao im Norden Spaniens wurden Halbbögen von jeder Seite langsam abgesenkt und danach miteinander verbunden.

Foto: Mammoet

Das Wachstum des Hafens von Bilbao verursachte in den vergangenen Jahren zunehmenden Verkehr und häufige Staus auf den alternden Straßen der Stadt. Deshalb hat die Regionalregierung die Entlastungsstraße Supersur in Auftrag gegeben, damit der Verkehr zum Hafen und zur malerischen Küste nicht durch die Stadt fließen muss.

Auf dem letzten Abschnitt machte die Umfahrung der Außenbezirke von Bilbao den Bau von Zwillingsviadukten nötig, die sich bis zu 162 Meter über das malerische Bolintxu-Tal erstrecken und Straßentunnel auf beiden Seiten des geschützten Gebiets miteinander verbinden. Bauherr Interbiak und das Ingenieurbüro Arenas&Asociados mussten daher dafür sorgen, dass jedes Bauwerk nicht nur mit möglichst geringer Grundfläche auskommt, sondern auch während seiner Errichtung das Gebiet möglichst nicht beeinträchtigt.

Brückenbogen-Segmente absenken statt Provisorien im Tal errichten

„Das bedeutete, dass wir nach alternativen Möglichkeiten suchen mussten, statt provisorische Gerüste oder Stütztürme unten im Tal zu verwenden“, erklärt Alejandro Godoy, Projektleiter bei Arenas&Asociados. Eine Absenkmethode, wie sie am Viadukt der Alconetar-Bögen über den Tajo und den Bolueta-Bögen über den Nervion für die Metro von Bilbao verwendet wurde, kam als Alternative auch hier in Betracht.

Es wurde beschlossen, dass die Brücken jeweils aus einem Bogen bestehen sollten, der das Tal überspannt und nur durch Widerlager auf beiden Seiten gestützt wird. „Um Störungen des Flusses und des Talbodens zu vermeiden, untersuchten wir, wie eine Schwenkbogenmethode angewendet werden könnte, die den Bau der Brücken durch das Absenken eines Bogensegments von jeder Seite des Tals ermöglicht“, so Veronica Arrayago, Projektmanagerin bei Mammoet. Zwar wurden ähnliche Brücken bereits auf diese Weise errichtet, aber das Gewicht der einzelnen Bogensegmente – hier bis zu 1150 Tonnen – war nicht so einfach zu bewältigen.

Jeder Halbbogen wurde von einem provisorischen Gerüstturm gestützt aufrecht gebaut und auf einem großen Drehgelenk montiert.

Foto: Mammoet

In zwei Hälften errichtete Brückenbögen

Jeder Bogen sollte daher in zwei Hälften errichtet werden – eine auf jeder Seite der Schlucht – und dann langsam abgesenkt und gekippt werden, bis sie sich in der Mitte treffen. Jeder Halbbogen wurde aufrecht gebaut, von einem provisorischen Gerüstturm gestützt und auf einem großen Drehgelenk montiert. Sobald beide Halbbögen fertiggestellt waren, werden sie gleichzeitig nach unten gekippt und abgesenkt, wobei sie sich auf ihren Drehgelenken kontrolliert drehen.

„Das Bewegen solch großer Bauteile würde eine Herausforderung darstellen und einige der leistungsstärksten Litzenheber von Mammoet erfordern“, fährt Arrayago fort, zumal die Brücken in ihrer endgültigen Position sehr hohen Zugbelastungen ausgesetzt sein würden. Kreativität bei der Konstruktion der Geräte und ihrer Installation war auch erforderlich, da der Platz zwischen den Tunnelöffnungen und den Brückenwiderlagern äußerst begrenzt war. Die Tunnel mussten für Aufgaben wie das Auslegen der Litzen beim Einfädeln in die Vortriebsgeräte genutzt werden.

Außerdem waren die Tunnel der einzige Zugang zur und von der Baustelle und wurden gleichzeitig für andere Projektabläufe genutzt. Daher war ein äußerst sorgfältiger Plan über alle Phasen hinweg erforderlich, damit die Arbeiten erfolgreich durchgeführt werden konnten.

An Stahlseilbündeln, die am oberen Abschnitt jedes Halbbogens fixiert waren, wurde jeder Abschnitt mit Litzenhebern abgsenkt, die auf maßgeschneiderten, schwenkbaren Stahlrahmen montiert waren.

Foto: Mammoet

Halbbogen direkt bewegen

Das Ergebnis war eine Methode, die es ermöglichte, jeden einzelnen Halbbogen direkt von der Stelle zu bewegen, an dem er errichtet worden war. Zwei Stahlseilbündel wurden mit dem oberen Abschnitt jedes Halbbogens verbunden, der dann mithilfe von Litzenhebern abgesenkt wurde. Die Litzenheber sollten auf maßgeschneiderten, schwenkbaren Stahlrahmen montiert werden, die von Mammoet für das Projekt entwickelt, konstruiert und hergestellt worden waren. Sie wurden mit einem provisorischen Fundament hinter dem Widerlager verbunden.

Die massiven Kräfte, die während der Arbeiten auftreten würden, bedeuteten jedoch, dass normalerweise mehrere Litzenheber für jedes Kabelbündel erforderlich gewesen wären, was zusätzliche Stahlarbeiten, mehr Erdarbeiten und somit mehr Zeit und Kosten bedeutet hätte. Schlüssel zur Vermeidung dieses Problems war der Einsatz von 1250-Tonnen-Litzenhebern, nach Angaben von Mammoet die größten der Welt. „Für das Bolintxu-Projekt waren sie von unschätzbarem Wert, da wir für jeden Bogen weniger Litzenheber einsetzen konnten, was Zeit und Kosten für den Kunden reduzierte und den äußerst begrenzten Platz auf der Baustelle optimal nutzte.“

Die Abschnitte standen beim Absenken unter enormer Zugelastung.

Foto: Mammoet

Push-Pull-Zylinder zum Start der Absenkung

Der Vorgang beginnt, wenn die Halbbögen – noch mit ihren zum Bau verwendeten temporären Gerüsttürmen verbunden – aus ihrer Gleichgewichtslage ausgelenkt werden. Zu diesem Zweck setzte Mammoet hinter jedem Bogen sechs Push-Pull-Zylinder mit einer Kapazität von 64 Tonnen ein, die ausreichend Kraft aufbringen, damit der Halbbogen seinen Weg ins Tal antreten kann.

Insgesamt benötigte die Installation für jede Brücke zwei bis drei Tage. Der erste Tag wurde für das langsame und sorgfältige Aufbrechen des Gleichgewichts verwendet, während die restliche Zeit dazu genutzt wurde, das Bauteil gleichmäßig abzusenken, bis es an der gegenüberliegenden Seite angeschlossen werden konnte.