Neue Autobahnbrücke an der A3 Frankfurt-Nürnberg bei Waldaschaff

Fortschritt für Mensch und Verkehr

Wer vom Örtchen Waldaschaff mit seinem kleinen, gleichnamigen Fluss Richtung Westen blickt, der kann sie nicht übersehen, die Autobahn A3. Sie begleitet den westlichen Rand der Gemeinde und erhebt sich teilweise über dem Ort. Schließlich muss die Autobahn hier das Tal der Aschaff und der Kleinaschaff überwinden, den beiden Flüsschen, die die Gegend prägen. Deshalb steht hier schon lange eine Brücke. Doch das bisherige Verkehrsbauwerk Kauppenbrücke genügte den heutigen Ansprüchen nicht mehr.

Daher wurde die A3 zwischen der Anschlussstelle Hösbach an in Richtung Nürnberg auf 7,3 km Länge zu einer sechsspurigen Straße ausgebaut, mit der Folge, dass auch eine breitere Brücke erstellt werden musste. Um den Bau der neuen Brücke parallel zum Betrieb der Autobahn zu gewährleisten, entschloss sich die Autobahndirektion Nordbayern als Bauherr dazu, diese neben der bestehenden Talquerung zu errichten und zudem um ca. 300 m in Richtung Westen zu versetzen. So konnte zusätzlich ein verbesserter Lärmschutz für die Anwohner erreicht werden. Als weitere Schutzmaßnahme wurden entlang der A3 rund 3,5 km Lärmschutzwände errichtet und auf einer Strecke von 2,4 km Länge ein lärmmindernder Belag eingesetzt.

Schlanke Konstruktion

Um die neue Kauppenbrücke schlank konstruieren zu können und trotzdem Spannweiten von bis zu 95 m zu gewährleisten, entschied man sich für eine Stahlbetonkonstruktion. Diese besteht aus Stützen, die einen T-Querschnitt erhielten, sowie aus einem Aufbau in Hohlkastenbauweise. Dieser hat eine Konstruktionshöhe von 5,3 m und besteht aus einem Trog und einer Fahrbahnplatte.

Die Gesamtlänge der Brücke beträgt 490,5 m und wird dabei in sieben Felder unterteilt.
Daraus ergeben sich Stützweiten von 52,75 bis 95 m. Auf ihrem Weg über das Tal
überwindet die Brücke eine nahezu stetige Steigung von 3 Prozent.
Erster Schritt beim Bau des Verkehrsbauwerks war die Erstellung der Bohrpfähle für
eine stabile Gründung.

Hierfür wurden mit Großbohrpfählen DU 120 bis zu 40 m tiefe Löcher erstellt, die mit BG 40 Drehbohrgeräten teilweise bis zu 10 m in den harten des Untergrunds getrieben werden mussten. Für die Erstellung der Gründung setzte das ausführende Unternehmen Himmel und Papesch GmbH & Co. KG nach der Beratung durch die Betotech GmbH & Co. KG Rhein-Main, einer Beteiligung der Heidelberger Beton GmbH, einen Beton der Expositionsklasse XA3 ein. Dieser gegen chemische Belastungen stabile und dichte Beton war notwendig, nachdem Untersuchungen des Untergrunds ergaben, dass hier teils hohe Sulfatanteile im Boden vorhanden sind. Daher mussten Maßnahmen gegen den Sulfatangriff auf den Beton unternommen werden. Neben der Wahl der Expositionsklasse XA3 setze man zusätzlich eine dickere Betonschicht ein. Dieser sogenannte Opferbeton fängt die Sulfatangriffe aus dem Boden zusätzlich ab.

Massive Pfeiler

Ab Juni 2009 begann die Gerdum und Breuer Bauunternehmung GmbH parallel zur Gründung mit der Betonage der ersten Pfeilerfundamente und der Pfeiler. Da die Pfeiler zügig erstellt werden sollten, wurde hier auf ein Gleitschalverfahren und einen frühzeitig festen Beton gesetzt. Mit dem Einsatz eines Zements CEM II A-S 52,2 N aus dem Zementwerk Lengfurt von HeidelbergCement konnte eine Frühfestigkeit bei der Betonage von 15 N/mm2 bis 20 N/mm2 in 12 bis 15 Stunden erreicht werden. Zusätzlich wurde der Wasserzement-Wert mit 0,45 niedrig gehalten und der Beton angewärmt. Dies ermöglichte es, dass bei nahezu jeder Außentemperatur und rund um die Uhr betoniert werden konnte. Den nötigen Nachschub an Beton lieferte eine Liefergemeinschaft aus der Emil Geis Transportbeton GmbH & Co. KG und der Heidelberger Beton Aschaffenburg GmbH & Co. KG, wobei letztere die Steuerung und Regelung übernahm. Sie wurden vom Betonpumpendienst Heidelberger Beton, Bereich Rhein-Main-Nahe unterstützt. Schließlich mussten teilweise erhebliche Höhen überwunden werden.
Um die massiven und sich nach oben hin verjüngenden Pfeiler aus Stahlbeton im Gleitschalverfahren betonieren zu können, setzte das ausführende Unternehmen eine Schalung von Doka ein. In Kombination mit der Frühfestigkeit des verwendeten Betons ergab sich so ein zügiger Ablauf.


Ebenfalls auf einen schnellen Baufortschritt bei hoher Qualität ausgelegt war das Taktschiebeverfahren, das bei der Erstellung des Überbaus Anwendung fand. Hier wurden im Wochentakt Abschnitte zwischen 24,84 und 33,21 m hergestellt. Um einen flexiblen Ablauf zu gewährleisten und den Prozess an die geometrischen Gegebenheiten anpassen zu können, legte man die Steg- und Kragarmschalung auf dem Taktteller der Anlage so an, dass diese sowohl absenkbar als auch seitlich verschiebbar war.

Hilfsstützen und Verlängerung des Takttellers

Um die Arbeitsprozesse zügig voran zu bringen, entschied man sich seitens der Planer und der ausführenden Unternehmen, dass die Bewehrungen für den Trog hinter dem Taktteller vorgeflochten und anschließend eingezogen wurden. So konnte der Trog erstellt und während der Erstellung der Fahrbahnplatte bereits wieder die Bewehrung für den nächsten Trogabschnitt vorbereitet werden. Wie bei der Gründung und den Pfeilern, so lieferte auch beim Überbau die Liefergemeinschaft um die Heidelberger Beton Aschaffenburg GmbH & Co. KG den Beton für die Kauppenbrücke – insgesamt immerhin rund 35.400 m3.

Aufgrund der großen Spannweite von bis zu 95 m wurden während der Bauphase Hilfsstützen aus Stahlbeton errichtet, die anschließend wieder entfernt wurden. Da trotzt der Hilfsstützen in den drei größten Feldern mit jeweils 80 und 95 m Spannweite bei den benachbarten Feldern noch Spannweiten von 65 m bestanden, waren neben den Hilfsstützen noch weitere Maßnahmen nötig. Für den Verschub der Brücke war ein Vorbauschnabel von 40 bis 45 m Länge die Voraussetzung. Da der vorhandene Vorbauschnabel jedoch nur 29 m bot, verlängerte man diesen mit einem Spannbetonteil von 15 m Länge. Hier kam ein Beton von Heidelberger Beton mit der Festigkeitsklasse C50/60 zum Einsatz. Trotz dieser Maßnahme war am Ende ein weiteres Hilfsmittel notwendig. Die Taktanlage war aufgrund der Länge und Geometrie nicht mehr alleine in der Lage, den Vorschub ausreichend zu gewährleisten, weswegen eine Zuganlage installiert wurde, die dabei half, den letzten Abschnitt abzuschließen.

Verbesserung für Anwohner und Verkehr

Durch einen lärmindernden Fahrbahnbelag, die Konstruktion aus Stahlbeton sowie das Abrücken vom Ort Waldaschaff ergeben sich sowohl für die Anwohner als auch für den
Verkehr erhebliche Verbesserungen. Die Anwohner werden durch die größere Entfernung, die Maßnahmen an der neuen Kauppenbrücke und die Lärmschutzwände weniger belastet und der Verkehr kann auf der modernen und nun breiteren Autobahnbrücke besser und ungehinderter fließen. So hat sich der Neubau aus jetziger Sicht bewährt.