Verfahren und Vorrichtung zum abschnittsweisen Herstellen der Überbauten einer mehrfeldrigen Brücke aus Stahlbeton oder Spannbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Herstellen der Überbau- ten einer mehrfeidrigen Brücke aus Stahlbeton oder Spannbeton.
Es ist bereits bekannt, die Überbauten einer mehrfeldrigen Brücke abschnittsweise von einem freitragenden Vorbauträger aus herzustellen, der oberhalb oder unterhalb der Überbauten angeordnet ist und sich bei der Herstellung der einzelnen tlberbauabschnitte auf den endgültigen Brückenpfeilern abstützt. Nach der Fertigstellung eines Überbaufeldes wird dann der Vorbauträger ins nächste freie Feld vorgefahren.
Die Verwendung derartiger Vorbauträger hat den Vorteil, dass auf der Talsohle abgestützte feste Lehrgerüste nicht notwendig sind, die bekanntlich hohe Kosten verursachen und auch dort nicht anwendbar sind, wo die Brücke ein sehr tiefes Tal überspannt oder durch unwegsames Gelände führt.
Um die Gerätekosten beim abschnittsweisen Herstellen der Überbauten einer mehrfeldrigen Brücke mit Hilfe eines Vorbauträgers so niedrig wie möglich zu halten und einen besonders raschen Baufortschritt zu erzielen, ist bereits vorgeschlagen worden, den Vorbauträger mit seinem hinteren Ende auf einem bereits fertiggestellten Überbauteil abzustützen und ihn in seinem mittleren Bereich auf dem in Vorbaurichtung nächstfolgenden Pfeiler zu lagern, so dass er in das nächste freie Überbaufeld auskragt.
Die Überbauten werden dann von dem Pfeiler aus beginnend von dort nach beiden Seiten fortschreitend von dem Vorbauträger aus abschnittsweise hergestellt, bis das eine Überbaufeid geschlossen und der Überbau des nächstfolgenden Feldes etwa bis zur Feldmitte fertiggestellt ist. Der Vorbauträger wird dann ins nächste Feld vorgefahren, so dass die nächsten Überbau abschnitte in der gleichen Weise hergestellt werden können.
Obgleich bei diesem bekannten Verfahren der Vorbau der einzelnen Uberbauabschnitte vom Pfeiler aus nach beiden Seiten symmetrisch erfolgt, erleidet doch der Vorbauträger infolge seines statischen Systems als freiaufliegender Träger mit Kragarm, durch die einerseits an seinem Kragarm und anderseits in seinem Feld zwischen den beiden Stützungen hängenden Vorbauabschnitte eine unsymmetrische Verformung. Diese Asymmetrie der Durchbiegung des Vorbauträgers ist jedoch ohne Belang, solange die vom Pfeiler aus nach beiden Seiten auskragenden Überbauteile während des Bauzustandes auf diesem Pfeiler kippbar gelagert und nur zur Stabilisierung im Feld des Vorbauträgers an diesen angehängt sind.
Die miteinander verbundenen Übarbauteile können sich dann während des Bauzustandes nur ihr Kipplager auf dem Pfeiler drehen und entsprechend der unsymmetrischen Durchbiegung des Vorbauträgers einstellen und werden erst beim Zusam- menschluss mit dem vorhergehenden, fertiggestellten Überbauteil in ihre richtige, horizontale Lage gebracht.
Sollen die Überbauten jedoch in den Brückenpfeiler eingespannt, d. h. mit diesem biegesteif verbunden werden, so dass sie auch während des Bauzustandes keine Kippbewegung ausführen können, so muss die unsymmetrische Verformung des Vorbauträgers beim Vorbau der einzelnen Überbauabschnitte berücksichtigt werden. Dies bedingt einen erhöhten konstruktiven Aufwand, beispielsweise die Anordnung regulierbarer Stützungen am rückwärtigen Ende des Vorbauträgers.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu umgehen und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, nach dem auch in den Pfeilern eingespannte Überbauteile so hergestellt werden können, dass sich der hierbei verwendete Vorbauträger nur symmetrisch verformt, wobei jedoch alle Vorteile des oben beschriebenen bekannten Verfahrens erhalten bleiben.
Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, dass zunächst ein Vorbauträger über einem Brückenpfeiler auf zwei im Abstand voneinander angeordneten Stützungen nach beiden Seiten frei auskragend in Stel lung gebracht und der über dem Pfeiler liegende Über- bauabschnitt hergestellt wird und dass dann die hieran anschliessenden Überbau abschn itte in Längsrichtung der Brücke nach beiden Seiten gleichzeitig fortschreitend hergestellt werden.
Zum Ausüben des Verfahrens wird zweclimässig ein erfindungsgemässer Vorbauträger benutzt, der auf mindestens zwei in Längsrichtung der Brücke im Abstand voneinander auf einem der Pfeiler bzw. auf einem mit diesem biegesteif verbundenen Über- bauabschnitt angeordneten Stützungen gelagert ist und von diesen Stützungen aus in Längsrichtung der Brücke nach beiden Seiten frei auskragt.
Dieses Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Ausführung hat den Vorteil, dass der Vorbauträger nicht kippen kann und seine Durchbiegung bei symmetrischem Vorbau der einzelnen Überbauabschnitte zu beiden Seiten des jeweiligen Pfeiles stets gleich gross ist und durch einfaches Verkürzen der die Bühnen der jeweils zu betonierenden oder als Fertigteile zu montierenden Uberbauabschnitte tragenden, am Vorbauträger befestigten Hängestangen ausgeglichen werden kann.
Um das Stützmoment des Vorbauträgers nicht zu gross werden zu lassen, können jeweils nach dem Fertig- stellen eines Überbau abschnittes die auskragenden Enden des Vorbauträgers durch Lagerböcke unterstützt werden, die dem Baufortschritt folgend ans Ende des fertiggestellten Überbauteils westergerücldt werden.
Durch die Anordnung von solchen Zwischenabstüt2un- gen wird erreicht, dass die Durchbiegung des Vorbauträgers sich von einem Vorbauabschnitt zum anderen nur wenig ändert, dass der Hebelarm der Last stets gleichbleibt.
Nach dem Herstellen der vom Pfeiler auskragenden Überbauteile kann der Vorbauträger bis zur Mitte des angrenzenden Überbaufeldes über die Stützungen und Laberböcke in Briickenlangsrichtung vorgeschoben und auf dem nächstfolgenden Pfeiler in Stellung gebracht werden. Damit der Vorbauträger ohne Schwierigkeiten in Längsrichtung der Brücke weitergefahren werden kann, können die Stützungen und Lagerböcke als Gleitstühle oder Rollenböcke ausgebildet sein. Zum Ausgleich der elastischen Verformung des Vorbauträgers ist es möglich, die Stützungen und/oder Lagerböcke in ihrer Höhe verstellbar auszubilden.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Teil einer mehrfeldrigen Brücke in einem ersten Bauzustand in einer seitlichen Ansicht,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Zwischenstadium, in dem der Vorbauträger ins nächste Feld vorgeschoben wird,
Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einem zweiten Bauzustand.
In den Zeichnungen ist mit 10 eine sich über mehrere Felder 11, 12, 13 usw. erstreckende Bikenbrücke bezeichnet, deren Überbaufelder 14, 15, 16 in Spannbeton hergestellt und mit den Widerlagern 17 und den Pfeilern 18 und 19 biegesteif verbunden werden.
Jedes der Überbaufelder 14, 15 und 16 besteht aus zwei Überbauteilen 14a, 14b bzw. 15a, 15b bzw. 16a, 1 6b, die in einzelnen Abschnitten 1, 2, 3 und 4 von dem jeweiligen Pfeiler 18 bzw. 19 aus nach beiden Seiten gleichzeitig fortschreitend im Anschluss an den über dem Pfeiler liegenden Überbauteil 0 mit Hilfe eines Vorbauträgers 20 hergestellt werden. Die Brückenpfeiler 18 und 19 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Doppelstützen ausgebildet, die in Längsrichtung der Brücke im Abstand voneinander angeordnet und an ihrem Kopf durch den über dem Pfeiler liegenden Dber- bauabscnnitt 0 miteinander verbunden sind.
Der Vorbauträger 20 ist als räumlicher Fachwerkträger konstruiert. Er kann auch ein Vollwandträger sein. Die Querschnittssausbildung ist in beiden Fällen zweckmässig den Gegebenheiten anzupassen. Es ist während der Herstellung der Überbauabschnitte 1, 2, 3, 4, auf zwei in Längsrichtung der Brücke 10 im Abstand voneinander, über dem jeweiligen Pfeiler 18 bzw. 19 auf dem mit dem Pfeiler biegesteif verbundenen Über- bauabschnitt 0 angeordneten Stützungen 21 gelagert und kragt von diesen Stützungen aus in Längsrichtung der Brücke nach beiden Seiten frei aus, wobei seine Gesamtlänge etwas grösser ist als die Stützweite eines der Überbaufeider 14, 15 und 16.
Der Vorbauträger 20 kann sich ferner je nach dem Baufortschrftt mit seinen frei auskragenden Enden 20a und 20b über Lagerböcke 22 auf bereits fertiggestellten, vom Pfeiler
18 bzw. 19 auskragenden Überbauteilen 14b, 15a bzw.
15b, 16a abstützen. Die Stützungen 21 und die Lagerböcke 22 sind als Gleitstühle oder Rollenböcke ausgebildet.
Der Vorbautfäger 20 trägt in jedem Feld beidseits des ihn unterstützenden Brückenpfeilers 18 einen Vorbauwagen 23, der den Vorbauträger 20 übergreift und mit Fahrwerken 24 auf dem Untergurt des Vorbauträgers 20 verfahrbar ist. An die Vorbauwagen 23 wiederum sind mit in ihrer Höhe verstellbaren Hängestangen 25 Bühnen 26 befestigt, die die Schalung und den Frischbeton oder Fertigbetonteile für die jeweilig herzustellenden Überbauabschnitte 1, 2, 3, 4 tragen.
Das Herstellen der Überbaufelder 11, 12, 13 der Brücke 10 vollzieht sich auf folgende Weise:
Zunächst werden das Widerlager 17 und der erste Brückenpfeiler 18 errichtet und der Überbauteil 14a wird vom Widerlager aus beginnend abschnittsweise hergestellt. Hierzu kann der Vorbauträger 20 benutzt werden, der sich hierbei zweckmässig mit seinem einen Ende 20b auf dem Widerlager 17 und mit seinem anderen Ende 20a auf dem Pfeiler 18 bzw. auf dem über diesem Pfeiler liegenden Überbauabschnitt 0 ab stützt.
Die über dem Pfeiler liegenden Überbauabschnitte können mit Hilfe eines am Brückenpfeiler angehängten besonderen Schaiungsgerüstes hergestellt werden. Zweckmässiger ist es jedoch, die Doppelstützen der Pfeiler 18 und 19 bis zur Oberkante des Brückenüberbaus hochzuziehen, an ihrem Kopf durch einen Jochbalken 18' bzw. 19' auszusteifen und die Überbauabschnitte 01 vom Vorbauträger 20 aus zu betonieren, der sich über die Stützungen 21 unmittelbar auf den Pfeilerköpfen 1 8a bzw. 19a abstützt.
Sobald der Überbauteil 14a fertiggestellt ist, wird der Vorbauträger 20 in Längsrichtung der Brücke vorgeschoben, bis er mit seinem Schwerpunkt über dem Pfeiler 18 liegt und die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt. Er stützt sich hierbei zunächst nur über die Stützungen 21 auf dem Überbauabschnitt 0 oder unmittelbar auf den Stützen des Pfeilers 18 ab, wenn der Überbauabschnitt 0 erst nach dem In-Stellung-bringen des Vorbauträgers von diesem aus hergestellt wird.
Anschliessend werden dann vom Pfeiler 18 aus nach beiden Seiten gleichzeitig fortschreitend die tÇberbau- abschnitte 1, 2, 3 und 4 der Überbauteile 14b und 15a in Ortbeton hergestellt, wobei die Bühnen 26 das Frischbetongewicht des jeweiligen Vorbauabschnittes bis zur genügenden Erhärtung tragen. Alsdann werden die Vorbauabschnitte mit Spanngliedern gegen die bereits fertiggestellten Überbauteile angespannt und verankert, so dass die Bühnen 26 abgesenkt und mit den Vorbauwagen 23 zur Herstellung des nächsten Überbauabschnittes weitergefahren werden können.
Mit fortschreitendem Herstellen der Überbauabschnitte 1, 2, 3 und 4 wird der Vorbauträger 20 an seinen freien Enden über Lagerböcke 22 auf den bereits fertiggestellten Überbauteilen 14 und 15a abgestützt, die jeweils bis zum Ende der fertiggestellten Überbauteile 14b und 15a weitergerückt werden. Um die Höhenlage der Bühnen korrigieren und der Durchbiegung des Vorbauträgers 20 anpassen zu können, sind die Stützungen 21 und die Lagerböcke 22 in ihrer Höhenlage verstellbar.
Nachdem die Überbauteile 1 4b und i5a fertiggestellt sind, wird an dem Überbauteil 14a eine auf den Überbauteil 14b wirkende Rückverankerung 30 angebracht, die entfallen kann, wenn die Scheitelkonstruktion dies zulässt. Sodann wird der Vorbauträger 20 in Brückenlängsrichtung auf den Stützungen 21 und dem auf dem Überbauteil 15a angeordneten Lagerbock 22 weiter vorgeschoben, bis er den Pfeiler 19 erreicht und sich mit seinem vorderen Ende auf einer über dem Pfeiler 19 angeordneten Stützung 21 absetzen kann.
Dieses Zwischenstadium ist in Fig. 2 dargestellt.
Der Vorbauträger 20 wird dann noch weiter vorgeschoben, bis er die in Fig. 3 dargestellte Stellung erreicht. Nach dem Betonieren des über diesem Pfeiler liegenden Uberbauabschnitts 0 können dann, wie vorher beschrieben, die Überbauabschnitte 1, 2, 3 und 4 der Überbauteile 15b und 1 6a hergestellt werden. Beim Bau der folgenden, hier nicht näher dargestellten Über- baufelder der Brücke wird in gleicher Weise verfahren, bis der gesamte Brückenzug fertiggestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Vorbauträger 20 kann auch unterhalb der Überbauten angeordnet sein und diese können statt in Ortbeton auch aus Betonfertigteilabschnitten hergestellt werden.
Unter besonderen Verhältnissen kann es sich auch als zweckmässig erweisen, wenigstens zeitweise eines der frei auskragenden Enden des Vorbauträgers über einen Lagerbock auf einem bereits fertiggestellten, von der benachbarten Brücken stütze auskragenden Uberbau- teil abzustützen.