Talbrücke Rothof

Die Talbrücke Rothof befindet sich im Zuge der Autobahn A7 ca. 15 km östlich von Würzburg. Auf dem Bauwerk wird die BAB A7 über das ca. 30 m tiefe Tal eines Baches, die ICE Strecke Nürnberg-Würzburg sowie die Bahnlinie Würzburg-Schweinfurt, eine Gemeindeverbindungsstraße und mehrere Wirtschaftswege geführt. Das Bestandsbauwerk weist Schäden auf (Rissbildungen und Korrosion der Stahlbauteile, Korrosion im Bereich der Betonfahrbahnplatte, Drahtbrüche der Quervorspannung), weshalb das Bauwerk durch einen Ersatzneubau an gleicher Stelle ersetzt wird.

Neubau und Querverschub:
Die Richtungsfahrbahnen werden auf zwei getrennten Überbauten mit jeweils einzelligen Spannbeton Kastenquerschnitten geführt. Die Fahrbahnplattenbreite je Über-
bau beträgt 17,55 m, die Breite des Kastens an der Unterkante 8,0 m. Die Fahrbahnplatte ist mit 2,5% geneigt, die Bodenplatte ist horizontal, die 50 cm breiten Stege sind geneigt. Die mittlere Höhe des Kastenquerschnitts beträgt 3,70m. Die Stützweiten betragen 35,0 – 50,0 – 4 x 60,0 – 50,0 – 35,0 m. Die Herstellung der Überbauten
erfolgte im Taktschiebeverfahren ohne Hilfsstützen mit je Überbau 15 Takten und einer Taktlänge von 30 m. Die Fertigungsanlage lag ca. 18 m hinter dem Widerlager Achse 10 (WL Würzburg), die Taktschiebanlage war auf dem Widerlager Achse 10 angeordnet. Der 36 m lange Vorbauschnabel wurde für die Anwendung mit einer Verlängerung versehen und in der Breite angepasst. Die Prüfung erfolgte ebenfalls in unserem Büro. Die Pfeiler mit einem knochenartigen Rechteckquerschnitt weisen ca. 6,30 m unter dem Pfeilerkopf eine Einschnürung auf. Die Querschnittsbreite/ -länge beträgt hier 4,00 / 1,70 m; darunter weist der Pfeiler einen Anzug unter 25:1 bzw. 40:1 auf. Die Pfeiler mit Höhen zwischen 11,70 und 27,80 m sind über Pfahlkopfplatten mit 2,00 bzw. 2,50 m Dicke auf 8 bzw. 10 Großbohrpfählen mit l = 12,50 m – 18,50 m und d = 150 cm im harten Kalkstein gegründet, wobei die äußeren Pfähle unter 12:1 geneigt sind. Zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Pfähle wurde die alternative Ausführung als Ortbetonrammpfähle mit Fußaufweitung geprüft.
Da der Straßenverkehr auf der BAB A7 ständig aufrechterhalten werden musste, wurde im ersten Bauabschnitt die Richtungsfahrbahn Fulda in einer temporären Ersatzlage neben dem Bestandsbauwerk auf Hilfspfeilern hergestellt. Die Behelfspfeiler wurden als Stahlbetonpfeiler mit Kastenquerschnitt 3,00 x 8,60 m und 30 cm Wandstärke hergestellt. Der Pfeilerkopf mit 2,50 m Dicke war massiv in Ortbeton auf einem Betonfertigteil als verlorener Schalung hergestellt. Die Gründung der Behelfspfeiler erfolgte mit einer 2,00 m dicken Pfahlkopfplatte und Großbohrpfählen d = 150 cm im tragfähigen Kalkstein. Die komplette Verkehrsführung der BAB A7 erfolgte in der Folge über diese temporäre Streckenführung und das Bestandsbauwerk wurde vollständig zurückgebaut. Anschließend wurden die endgültigen Unterbauten für beide Richtungsfahrbahnen errichtet und der zweite Überbau Fahrtrichtung Würzburg hergestellt. Zum Abschluss erfolgte der Querverschub des in temporärer Ersatzlage lagernden Überbaus der Fahrtrichtung Fulda in seine Endlage. Für den Querverschub wurde neben jedem endgültigen Pfeiler der Rifa Würzburg ein Hilfspfeiler als Pfeilerpaar mit Rechteckquerschnitt 1,50 x 150 m auf der Pfahlkopfplatte des Pfeilers der Richtungsfahrbahn gegründet. Dieses Hilfspfeilerpaar wurde mit einem Zwischen- und einem Kopfriegel mit dem Behelfspfeiler der Seitenlage verbunden. Auf dem Kopfriegel wurde die Querverschubbahn angeordnet. Der Querverschubweg des 17.760 t schweren, 410 m langen Überbaus betrug 19,75 m.

Rückbau des Bestandsbauwerks:
Der Rückbau des einteiligen Stahlverbundüberbaus der Talbrücke Rothof erfolgte durch Leichtern der Betonfahrbahnplatte, anschließend Demontage der Stahlnebenträger und schließlich Schneiden und Ausheben der Hauptträger. Zur Unterstützung des teilrückgebauten Überbaus waren Hilfsstützen erforderlich, mit
denen der Überbau über Hydraulikpressen mit definierten Kräften unterstützt werden konnte.
Bei der Planung und Prüfung des Rückbaus war zu berücksichtigen, dass beim bestehenden Überbau im
Zuge der Herstellung Vorverfomungen eingeprägt wurden [1]. Die eingeprägte Vorverformung bewirkt eine
Entastung des Druckbereiches der Stahlhauptträger, wodurch diese bei der damaligen Herstellung des
Bauwerks sehr materialsparend ausgeführt werden konnten. Bei der Berechnung der Rückbauzustände
musste der im Tragwerk eingeprägte, zugehörige Spannungszustand zwingend berücksichtigt werden, um
die Gesamtbeanspruchungen zutreffend zu ermitteln und um Überbeanspruchungen des Obergurtes der
Hauptträger zu vermeiden. Im Zuge des Rückbaus war es erforderlich, Restquerschnitte der Betonfahrbahnplatte über den Stegen als Druckgurte zu erhalten, um Überbeanspruchungen der Stahlkonstruktion
im teilrückgebauten Zustand zu vermeiden.