Kletterschalungs- und Traggerüstlösung für komplexe Brückenpylone

---

Medijski set

---

Ohio River Bridge „East End Crossing“, Louisville, USA

Die knapp 90 m hohen Pylone für eine neue Schrägseilbrücke über den Ohio River sind geprägt durch eine komplexe Formgebung und massive Beine und Querstreben. PERI lieferte ein Gesamtkonzept für deren Herstellung – bestehend aus einer Planungslösung mit ideal aufeinander abgestimmten Schalungs-, Kletter-, Trag- und Gerüstsystemen und umfangreichem Baustellensupport. Mit dieser PERI Lösung realisierte das Baustellenteam die beiden Brückenpylone in Louisville innerhalb der vorgegebenen Bauzeit und mit geringen Maßtoleranzen.

Die 762 m lange Schrägseilbrücke über den Ohio River verbindet die Bundesstaaten Kentucky und Indiana. Die neue Brücke ist Bestandteil des knapp 14 km langen Louisville-Southern Indiana Ohio River Bridge Projekts, das neue Möglichkeiten für die Flussquerung bietet und damit der Verkehrsüberlastung in der Region entgegenwirken soll. So wird durch das Projekt unter anderem die Interstate 64 nördlich an Louisville vorbeigeführt.

Markant geformte Brückenpylone

Die Spannweite des Hauptfelds beträgt 365 m, die Fahrbahn wird über Schrägseile von zwei Stahlbetonpylonen mit jeweils 90 m Höhe getragen. Der untere Teil der Pylonbeine neigt sich nach außen und ist als Massivkonstruktion ausgebildet. Oberhalb der Fahrbahn neigen sich die Pylonbeine nach innen, hier weisen sie einen Hohlkastenquerschnitt auf. Dazu verjüngen sich die Querschnitte nach oben hin, eine leichte Krümmung bewirkt einen stetigen Neigungswechsel von Betonierabschnitt zu Betonierabschnitt. Zwei 3,65 m starke Querbalken verbinden die Pylonbeine – einer auf Fahrbahnebene und einer zur oberen Pylonaussteifung. Jeder Bauabschnitt stellte damit eine besondere Herausforderung nicht nur hinsichtlich der Geometrie sondern auch bezüglich des Lastabtrags dar. Zudem galt es, die optimale Schalungslösung im Bereich der Boxen zur Aufnahme der Schrägseile zu finden.

Die projektspezifische Planung

Ein deutsch-amerikanisches PERI Projektteam entwickelte und lieferte eine Komplettlösung für die einzelnen Bauabschnitte. Eingesetzt wurden mehrere Schalungs- und Gerüstsysteme aus dem vielseitigen PERI Mietpool: Die variable Träger-Wandschalung VARIO GT 24, eine Kombination der Kletterschalungen ACS, RCS und SCS, schwere Traggerüste auf Basis des Ingenieurbaukastens VARIOKIT und der PERI UP Gerüste wurden zu einer Gesamtlösung kombiniert, die für rasche Taktfolgen, hohe Tragfähigkeiten und maximale Sicherheit in allen Bauzuständen sorgte.

Die Pylone wurden in fünf Bauabschnitte unterteilt: Dem nach außen geneigten und sich verjüngenden unteren Bereich der massiven Pylonbeine folgte als zweiter Bauabschnitt die Hohlkasten-Querstrebe auf Fahrbahn-Niveau. Der sich anschließende Teil des nach innen gekrümmten, hohlen und sich verjüngenden Pylonbeins wurde wiederum in zwei Abschnitte geteilt, da an den Pylonspitzen die Boxen zur Aufnahme der Schrägseile integriert werden mussten. Die obere, abschließende Querstrebe zur Aussteifung des Pylons bildete den fünften und letzten Abschnitt der Ausführung. Aufgrund der immensen Unterschiede der Bauabschnitte erforderte jeder Bereich einen separaten neuen Satz für Schalung und Gerüst.

Die optimierte Gesamtlösung

Die unteren Pylonschenkel wurden in vier Betonierabschnitten von je rund 18 m Höhe hergestellt. Da der Beton eine verlängerte Aushärtungszeit benötigte, lieferte PERI zwei Schalungssätze je Pylonbein, die das Baustellenteam im Pilgerschrittverfahren einsetzte. Dank besonderer Eckverbindungen ließ sich die Schalung den extremen Neigungen und der Verjüngung einfach anpassen. Durch entsprechende Aussteifungen mit VARIOKIT Systembauteilen wurde die Schalung hier so verstärkt, dass die Betonierlasten der rückwärts geneigten Bereiche bis in die Fundamente abgeleitet wurden.

Eine besonders knifflige Lösung erforderte der „Knick“ im Pylonbein, in dem auch die untere Querstrebe anzuschließen war. Die Herstellung dieses Bereichs dauerte fast vier Monate. Die Schalung für die Hohlkasten-Querstrebe – ebenfalls aus VARIOKIT Systembauteilen – lagerte auf sechs VST Schwerlasttürmen mit einer Tragfähigkeit von jeweils über 270 t. Der Einsatz einer mobilen Hydraulik an den Kopfspindeln sorgte für einfaches Ausschalen. Dass alle Systembauteile projektspezifisch von PERI gemietet werden konnten, sorgte für eine hohe Wirtschaftlichkeit der Lösung.

Parallel zur aufwändigen Herstellung der Querstrebe begann das Baustellenteam mit dem dritten Bauabschnitt – den aufgehenden Pylonbeinen. Im Innern der Hohlkonstruktion wurde das RCS Schienenklettersystem eingesetzt, an der Außenseite hob das ACS Selbstklettersystem die VARIO Schalung in die Höhe. Die Kombination der Klettersysteme unterstützte den schnellen Baufortschritt bei minimiertem Kraneinsatz. Durch die eingeplante, mögliche Teilung der Kletterschalung im Bauabschnitt 4, also dem obersten Pylonbereich, konnte der Einbau der Boxen für die Schrägseil-Verankerung ohne Unterbrechung der Schalungs- und Betonierarbeiten erfolgen. Für den fünften Bauabschnitt – die abschließende Querstrebe des Pylons in etwa 90 m Höhe – wurde eine Schalung mit VARIOKIT Systembauteilen geplant, vormontiert und dem Baufortschritt entsprechend eingeflogen.

Durch die Vormontage der Schalungssätze im PERI Mietlager südlich von Chicago konnte die erforderliche Montagezeit auf der Baustelle minimiert werden. Eine weitere Besonderheit: Die Arge Walsh / Vinci Construction beauftragte PERI, zwischen den Trägern der VARIO GT 24 Wandschalung eine Wärmedämmung einzubauen. So konnte auf der Baustelle auch im Winter betoniert werden – ohne den Zeitverlust für entsprechende, aufwändige Maßnahmen vor Ort.

Nicht zuletzt dank der umfassenden Unterstützung durch PERI, bestehend aus technischer Planung sowie Projektbegleitung vor Ort, konnte das Baustellenteam das Projekt mit all seiner Komplexität und innerhalb der knappen Bauzeit realisieren. Die Fertigstellung und Freigabe für den Verkehr ist für Ende 2016 geplant.