Gebündelte Brücken­erneuerung am Mittelrhein

Die einzige Lösung war es, von Bingen aus über die Rheinfähre anzuliefern. Nach vielen Überzeu­gungsversuchen des Fährmanns wurde die Rhein­fähre „Mary Roos“ jeweils in der Zeit von 01:00 h bis 05:00 h zur Übersetzung der Fracht zur Verfü­gung gestellt. 

Auch diese außergewöhnliche Hürde, war nun ge­nommen und die für die Totalsperrpause vorgese­henen Arbeiten konnten beginnen.

Die Umbauarbeiten während der Sperrpausen

Bei der Herstellung der Sicherung der Schwer­gewichtsmauer ist die B+H Bau GmbH auf ein massives Bohrhindernis gestoßen. Drei Lagen kreuz­weise verlegter Eisenbahnschienen in der Sohle des Treppenaufganges machten ein Durchbohren unmöglich.

Also musste das ganze Treppenhaus leergeschach­tet, die Sohle händisch aufgestemmt und anschlie­ßend alle Schienen mittels Brenngerät entfernt werden. Hinterher wurde das Treppenhaus wieder aufgefüllt und es wurde weiter gebohrt. Durch den unerwarteten Fund direkt zu Beginn der Ein­zelsperrpause war die Baufirma bereits 24 h hinter dem Zeitplan, letztendlich konnten nur noch 3 statt der 4 notwendigen Pfähle hergestellt werden.

In enger Zusammenarbeit mit dem Prüfsachver­ständigen wurde dann für die beiden Abgrabun­gen in der Totalsperrung ein Pilgerschrittverfahren festgelegt und eine zusätzliche Betonplombe zwischen der ersten dreier Reihe der Gründungs­pfähle und der Schwergewichtsmauer eingebaut, was letztendlich die Fortführung der Arbeiten ermöglichte.

Nachdem die alte PU abgebrochen und die ent­standene Baugrube wiederverfüllt wurde, sind die beiden Großborgeräte ins Baufeld gefahren worden und haben zwischen den verschwenkten Oberleitungen die Pfahlgründung hergestellt. Nach der Herstellung der Gründung konnte nun die Baugrube hergestellt, die Pfahlköpfe abge­stemmt und zwischen den Pfählen ein Bodenaus­tausch vorgenommen werden.

Gleichzeitig wurde Platz für die beiden 500 to Mobilkräne geschaffen, welche sich schon in der Zufuhr befanden. Nach dem erfolgreichen Auf­rüsten der Kräne wurde der 150 Tonnen schweren Vollrahmen im Tandemhubverfahren mit den Kränen in die Baugrube gehoben. Schlussendlich wurde die Baugrube verfüllt und der Verbau an den versetzten Rahmen angeschlossen.

Nach dem Einbau des Gleises und der Weiche inkl. Wechsel diverser Schwellen, dem Herrichten der Oberleitung und dem Einbau der Gleisschaltmittel wurde der Streckenabschnitt pünktlich freige­geben und in Betrieb genommen. Im Anschluss fanden noch diverse Restarbeiten statt.

(Marc Weißgräber, Technischer Leiter B+H Bau GmbH)

Geisenheimer Sraße 

Die 1914 in Betrieb genommene Stahlbrücke befindet sich auf der Strecke 3507, Wiesbaden Ost–Niederlahnstein. Das vorhandene Bauwerk kreuzt bei Bahn­km 63, 960 die Geisenheimer Straße (B42). Die Baustelle für die Erneuerung der EÜ Geisenheimer Str. liegt innerhalb der dichten Stadtbebauung. Die Hauptstrecke 3507 verläuft in Ost­West­Richtung und ist vollständig elektrifiziert. Die zweigleisige Bahntrasse liegt im Bereich der Eisenbahnüberführung in einer leichten Damm­lage. Hinter der EÜ verringert sich die Höhe des Bahndammes innerhalb des Stadtgebietes von Rü­desheim bis auf Straßenniveau. Beim Überbau des Bestandsbauwerkes handelt sich um einen 3-­feld­rigen Stahltrogquerschnitt mit Vollwandträger. Der Überbau ist auf flach gegründeten Stahlbetonwi­derlager und Stahlstützen aufgelagert. Letztere wurden nachträglich im Bereich der Gehwege durch Stahlbetoneinhausungen gegen einen Anprall infolge des Straßenverkehrs geschützt. Im Zuge der wiederkehrenden Bauwerksprüfung wur­de zum einen festgestellt, dass die Widerlager erd­seitig über keinerlei Abdichtung verfügen und zum anderen die Betonwiderlager nur eine Druckfestig­keitsklasse eines heutigen Betons C8/10 aufweisen. Noch gravierender waren die Ermüdungsschäden an den Überbauten, die einen dauerhaften und sicheren Betrieb nicht mehr ermöglichten.

Für die vollständige Erneuerung der Eisenbahn­überführung Geisenheimer Straße war ein Plan­feststellungsverfahren erforderlich. Dabei mussten auch die Belange des Weltkulturerbes berücksich­tigt werden. Um die Auflagen des Planfeststellung­beschlusses umzusetzen wurde für den Neubau der Eisenbahnüberführung ein zweigleisiger Stahlüberbau als 1­feldrige Stabbogenbrücke auf tiefgegründeten Widerlagern entworfen.

Die Maße des neuen Bauwerks:

• Bauweise: Stahl­Stabbogen auf Widerlagern (WU­Beton)
• Lichte Höhe unter E mind. 4,50 m
• Stützweite: 85,00 m
• Überbaulänge: 86,20 m
• Überbaubreite (ohne Gehwege): 11,24 m
• Tragwerkshöhe (Gesamtmaß): 16,35 m
• Breite zw. den Geländern: 13,02 m
• ve: 160 km/h

Darüber hinaus mussten bei der Umsetzung der Planung folgende örtliche Gegebenheiten berück­sichtigt werden:

• bestehende Stützwand Albertistraße

• bestehende Stützwand Geisenheimer Straße

• Fußgängerüberführung F in km 63,901 der Stre­cke 3507

• innerstädtische Lage des Bauwerks, beengte

• Verhältnisse und eingeschränkte Zugangsmög­lichkeiten

Bedingt durch das Aufweitungsverlangen des Stra­ßenbaulastträgers (HessenMobil), der Straßenbau­richtlinie, der DB Ril 804 sowie aus bautechnischen Gründen, hat das neue Bauwerk eine deutlich größere Stützweite als das Bestandsbauwerk. Die neuen Stahlbetonwiderlager (WU­ Beton) sollten im Schutze von Hilfsbrücken hinter den bestehen­ den Widerlagern auf tiefgeründeten Bohrpfählen mit einer Pfahlkopfplatte errichtet werden. Die Widerlager wurden rechtwinklig zur Überbauachse angeordnet. Der Anschluss an den Bahndamm und die bestehenden Stützwände war mittels separa­ ter, jeweils durch Raumfugen von den Widerlagern getrennten Stützwänden geplant. Für die Grün­dung des Bauwerks waren auf Grund der geologi­schen Randbedingungen Bohrpfähle (D=1,20 m) erforderlich. Gemäß Baugrundgutachten ist eine Einbindung der Bohrpfähle von mind. 2,50 m in den Felsen vorgesehen. Die Herstellung der Tief­gründung für die neuen Unterbauten (Widerlager) erfolgte in Sperrpausen von der Gleislage durch den Bahndamm vor dem Einbau der Hilfsbrücken erfolgen (Bild 8).

Während den Schal­ und Betonarbeiten an den Wi­derlagern wurde der neue Stahlüberbau­-Stabbo­gen östlich des Widerlagers Richtung Geisenheim auf einer eigens dafür vorgesehenen Montage­fläche, montiert und verschweißt, sowie mit dem abschließenden Korrosionsschutz endbehandelt. In der Sperrpause im August 2021 wurde der fertige Stahlüberbau mit SPMT über eine parallel zum Gleis verlaufen Baustraße erst in Längsrichtung (ca. 400 m), dann quer, auf die mit Stahlplatten ausge­legten Gleise der Strecke 3507, und dann weiter im Verlauf der Strecke bis zum neuen östlichen Wider­ lager verschoben. Hinter dem östlichen Widerlager (Achse 10) erfolgte die Übergabe des Stabbogens auf weitere SPMT, welche auf der gesperrten Bun­desstraße B42 positioniert waren, bis zum westli­chen Widerlager (Achse 20) transportiert, um in Endlage abzustapeln und die Lager zu vergießen. Vorlaufend und parallel mussten umfangreiche Oberbauarbeiten einschließlich Rückbau der Hilfs­brücken sowie Erdarbeiten im Bereich der alten Widerlager und der Abbruch des Bestandsüber­baus und der alten Widerlager ausgeführt werden (Bilder 2 und 6).

Für die Realisierung der zuvor genannten Leistun­gen war es erforderlich eine nicht mehr genutzte Fußgängerüberführung östlich des Widerlagers Richtung Geisenheim abzubrechen und die Oberleitungsanlage im gesamten Baufeld neu zu gründen, um die erforderlichen Bauzwischenzustän­de während der Sperrpausen zu schaffen. Nach Einschub des Überbaus waren diverse Tief­ und Straßenbauarbeiten für die Wiederherstellung und Absenkung der Geisenheimerstraße und Neuge­staltung angrenzender Flächen erforderlich.

Als Hauptauftragnehmer für die Maßnahme wurde die ARGE EÜ Rüdesheim, bestehend aus den Firmen Himmel u. Papesch Bauunternehmung GmbH u. Co. KG, Schachtbau Nordhausen Stahlbau GmbH und Stutz GmbH Tief­ und Straßenbau am 16.12.2019 von der DB AG beauftragt. Als bautech­nischer Prüfer wurde das Büro Weihermüller & Vo­gel GmbH und als geotechnischer Prüfer das Büro Kempfert + Raithel Geotechnik GmbH durch das EBA beauftragt. Von Seiten der ARGE Rüdesheim wurden für die Erstellung der Ausführungsplanung für den Bereich Stahlbau beratend das Ingenieur­büro Weißbrich Srubar Schneeberger mbB und für den Bereich des konstruktiven Ingenieurbaus das Büro Brakon Ingenieure GmbH beauftragt.

Für die im Entwurf vorgesehene schwimmende Lagerung der Hilfsbrücken mussten aufgrund der nicht nachweisbaren Schienenspannung, genauso wie für die fehlende Unterbausteifigkeit am Wi­derlager Achse 20, Alternativlösungen gefunden werden. Für die jeweils hinter den bestehenden Widerlagern vorgesehenen Hilfsbrücken mussten zusätzliche Rückhaltekonstruktionen geplant wer­ den, um eine längsfeste Lagerung der Hilfsbrücken zu gewährleisten (Bilder 1, 5 und 9). Die Problema­tik, der nicht nachweisbaren Unterbausteifigkeit in der Achse 20 konnte, nur durch eine komplett geänderte Herstellungsweise, alle Leistungen betreffende Verfahrensänderung gelöst werden. Das Widerlager Achse 20 wurde seitlich neben dem Bahndamm hergestellt und in der SPP zum Einschub des Überbaus im August 2021 seitlich eingeschoben. Durch diese gravierenden baulichen Veränderungen musste die vorgesehene Sperrpau­senplanung angepasst werden.

Sowohl von Seiten der Planung als auch Ausfüh­rung mussten die Widerlagerbereiche Achse 10 + 20 losgelöst voneinander betrachtet werden, wassich in der Umsetzung vor Ort wie folgt darstellte:

Widerlager Achse 10 (Richtung Geisenheim)

• Herstellung der Bohrpfähle für den Endzustand

• Verbauten zur Gründung/Auflagerung der Hilfs­brücken einbringen

• Zusätzl. Spundwand als Ankerwand zur Rück­verhängung der erdseitigen Verbauwand

• Zur Rückverhängung der widerlagerseitigen Ver­bauwand das Bestandswiderlager ertüchtigten

• Einbau von Einstabankern zur Rückverhängung der Verbauwände

• Einbau von geänderten HB­Auflagerträger zur längsfesten Lagerung der Hilfsbrücke

• Hilfsbrücken wie geplant einheben

• Erdarbeiten und Stb­Arbeiten unter der Hilfs­brücke

Widerlager Achse 20 (Richtung Rüdesheim)

• Fangedammverbau aus Spundwänden mit 3 Ankerlagen hinter dem Bestandswiderlagerherstellen

• Beidseitig des Fangedamms Bohrpfähle, d=1,80 m, einschl. einer Pfahlkopfplatte herstellen

• Widerlager Achse 20 seitlich herstellen ein­schließlich der dafür erforderlichen Bohrpfähle für die Herstelllage

• Abbruch des Bestandwiderlagers, Rückbau des Fangedammverbaus und des Erdkörpers,

• Herstellen einer Verschubbahn und Querver­schub des Stb­Widerlagers in Endlage

Zeitgleich zur Herstellung der Widerlager erfolg­te die Endmontage des Stahlüberbaus auf einer eigens für die Aufnahme der Lasten hergerichte­ten Montagefläche östlich des Widerlagers Achse 10, parallel zur Strecke 3507. Zuerst wurden die 15 Stück werksseitig vorgefertigten Bodengruppen­bauteile angeliefert und miteinander verschweißt. Dann wurden sukzessive die Bögen mit den Hän­gern montiert und letztlich die seitlichen Gehwege mit Geländer angebracht. Nach Abschluss sämtli­cher Schweißarbeiten wurde der Korrosionsschutz in den Bereichen der örtlichen Schweißungen er­gänzt und die Deckbeschichtung aufgebracht. Die Verlegung der Unterschottermatten, die Montage der Längsentwässerung und die Vormontage der Lager und Übergangskonstruktionen bildeten den Abschluss der Stahlbauarbeiten.

Daten des Stahlüberbaus:

• Bogenbrücke mit senkrechten Hängern, or­thotropher Platten und Bremslagerung mittelsSteuerstab

• Breite zwischen Geländern 13,24 m

• Stützweite 85 m

• Bogenhöhe 16,4 m

• Brückengewicht ca. 1.100 t

Der Einschub des Überbaus war mit SPMT (Self­Pro­pelled Modular Transporter) geplant. Infolge des Gewichts und der Abmessungen des Stahlbogens sowie des variierenden Untergrundes des Ver­schubwegs (teilweise Baustraße mit und ohne Lastverteilungsplatten, sowie ausgebohlte und mit Lastverteilungsplatten versehene Gleisanlagen) waren 4 SPMT­Einheiten mit insgesamt 138 Achs­linien erforderlich. Bedingt durch das geänderte Herstellverfahren des Widerlagers Achse 20 muss­ten sowohl für die Herstellung des Widerlagers außerhalb des Bahndamms, als für das Stoffma­nagement außerhalb des innerstädtischen Baufel­des zusätzliche Flächen gepachtet und hergerichtet werden.

Zu Beginn der 13­tägigen Sperrpause im August 2021 wurden die Oberleitungsanlagen im Bau­ stellenbereich zurückgebaut bzw. teilweise verschwenkt und der komplette Oberbau einschl. Hilfsbrücken und Schotter auf ca. 200 m zurückge­baut. Anschließend wurde der Fangedammverbauin Achse 20 deaktiviert und ausgebaut, sowie die Verschubbahn im Bereich der Gleisanlagen hinter den neuen Widerlager Achse 10 ergänzt. Darauf­ folgend wurde der vorhandene Überbau sowie die beiden Bestandswiderlager Achse 10 und 20 freigelegt und abgebrochen und die Verschubbahn zum Einschub des neuen Widerlagers Achse 20 aus Stahlbetonplatten hergestellt (Bilder 3 und 10). Nachdem das Widerlager Achse 20 seitlich ver­schoben und in der geplanten Position fixiert war, konnte mit dem Verschub des neuen Stahlbogens begonnen werden. Am 22.08, also zur „Halbzeit“ der Sperrpause, setzten sich die SPMT planmäßig bis zum Widerlager Achse 10 in Bewegung (Bild 11). Hier erfolgte nun Zentimeter für Zentimeter die Übergabe zwischen den neuen Widerlagern stehenden SPMT­Einheiten. Der Überbau, der in ei­ner Höhe von ca. 2,00 m über SOK bis zur Achse 10 verschoben worden war, musste in einer Höhe von ca. 8,50 m über Niveau der Geisenheimer Str. (B42) zum Widerlager Achse 20 transportiert werden. Dort angekommen wurde der Überbau mittels Kletterpressen um 4,50 m in Endlage abgesenkt und auch die Widerlager festgesetzt. Nachdem der Steuerstab mit den Widerlagern verbunden war und der Verguss der Lager und Übergangskons­truktion erhärtet war, konnte mit dem Einschottern des Überbaus begonnen werden (Bilder 4 und 7). Zeitgleich zu diesen Arbeiten erfolgte die Restverfüllung der Widerlager, der umfangreiche Rückbau des temporären Verschubweges auf den Gleisanlagen sowie zwischen den Widerlagen, die Oberbauarbeiten sowie die Widerherstellung der Oberleitungsanlagen.

Nach Abschluss der SPP wurde mit den Tief­ und Straßenbauarbeiten für die mit neuer Gradiente geplanten Geisenheimer Str. begonnen. Um die Stützwand Albertistraße fertigstellen zu können musste die bestehende Wand mit Bohrpfählen Richtung Rüdesheim ergänzt und im sichtbaren Be­ reich wischen den Widerlagern mit einer Stb­Vor­satzschale verkleidet werden.

Kurz vor Beginn der Weinlese, die für Ortsansässi­ge ein wichtiger Wirtschaftsfaktor und für Touris­ten ein Saisonhighlight ist, wurde die Sperrpauseplanmäßig beendet. Am 29.08.21 konnte pünktlich um 22:00 Uhr die Strecke 3507 wieder in Betrieb gehen.

(Herr Dipl.-Ing. Rüdiger Gümpel, Himmel u. Papesch, Bauunternehmung GmbH u. Co. KG, Bereichsleiter Ingenieurbau Bahn)