Mischa-Meier-Brücke

Aufgrund der ungenügenden Infrastruktur in der Provinz Kunduz sah das Infrastrukturprogramm für Afghanistan die Errichtung einer Brücke über den Kunduz-River vor. Im Zuge des Baus einer Verbindungsstraße mit 6,00 m Breite zwischen den Hauptrouten „Pluto“ und „Little Pluto“ wurde die ca. 80 m langen Brücke mit zwei Zwischenpfeilern im Flussbett, ca. 7 km südlich des Flughafens Kunduz in der Nähe der Orte Omarkhel und Rhamat Bay, gebaut.

Bauwerksgestaltung und -konstruktion

Der Nordosten Afghanistans unterliegt erhöhter Erdbebengefährdung. Die bisher registrierten Magnituden lagen im Bereich von 6 oder mehr. Für den Standort Kunduz und somit auch für das Bauwerk wird eine maximale Bodenbeschleunigung von 6,72 m/s² angesetzt [1], was in etwa 68 % der Erdbeschleunigung entspricht. Aufgrund der Tatsache, dass das Planungsgebiet diese starken Erdbeben in großer Häufigkeit auftreten, ist ein robustes und wartungsarmes Bauwerk erforderlich.

Die Brücke wurde deshalb als vollständig integrales Rahmenbauwerk ohne Lager und Fugen konzipiert und gebaut. Sie stellt damit in ihrer Konstruktionsart eine sehr dauerhafte Konstruktion mit geringstem Wartungsaufwand sowie eine überaus vorteilhafte Lösung in Bezug auf Erdbebeneinwirkungen dar.

Mit Blick auf die Bauzeit, den Transport von Bauteilen aus Europa (Konstruktionsstahl der Hauptträger), der eingeschränkten Verfügbarkeit von Baumaterial und Baugerät vor Ort, der Leistungsfähigkeit der örtlichen Bauwirtschaft und den künftigen Unterhaltungsaufwendungen über die Nutzungsdauer, wurde für den Überbauquerschnitt ein Verbundsystem mit nachträglichem Ortbetonverguss gewählt.

Aufgrund der leicht unterschiedlichen Geländehöhen an beiden Ufern wurde das Bauwerk in Längsrichtung mit einem Gefälle von 0,5% geplant, so dass nahezu gleich hohe Widerlagerstiele entstehen, die sich unter Belastung - vor allem im Erdbebenfall - gleich verhalten. Beide Widerlager und die Mittelstützen werden auf Walzprofilstahlpfählen tief gegründet. Durch die klare Linienführung des Überbaues und der proportional aufgeteilten Stützweiten entsteht ein gut gestaltetes Brückenbauwerk.

Lastansatz / System

Es erfolgte abgestimmt mit dem Prüfingenieur folgender Verkehrslastansatz:

• Ansatz Haupt- und Nebenspur (9 bzw. 2,5 kN/m²) gemäß DIN FB. Ansatz MLC 50 als Überlast (einschl. Berücksichtigung Schwingbeiwert) gemäß STANAG; Bremslasten gemäß STANAG
• Überlagerung mit Erdbebenlasten nur mit Eigengewichtsanteilen

Der Überbau setzt sich aus einem einfachen und bewährtem Stahlträgerrost aus Hauptträgern und Querträgern und einer darüber liegenden Verbundplatte aus Stahlbeton zusammen. Zur Entlastung aus Zwangsbeanspruchung sind die Widerlagerwände als ca. 4,40 m hohe Stiele ausgebildet, die in massive Pfahlkopfplatten einbinden.

Das Bauwerk weist folgende Konstruktionsmerkmale auf:

• Statisches System: 3-feldriger Verbundrahmen
• Gründung: Tiefgründung mit Walzprofilstahlpfählen (insgesamt 90 Stck. HE 300 B)
• Stützweiten: 25,00 m / 30,00 m / 25,00 m
• Lichte Weite: 79,00 m
• Überbau: Stahlbauteile im Verbund mit Stahlbetonfertigtei-len im Ortbetonverguss
• Konstruktionshöhe: 1,83 m
• Lichte Höhe / Freibord: mind. 1,00 m über angenommenem HHW
• Regelquerschnitt Bauwerk:
  • Parapet Upstands: 2 x 0,45 m
  • Fahrbahnbreite: 4,20 m nach lokaler und militärischer Anfor-derung
  • Einseitiger Notgehweg: 0,80 m
  • Gesamtbreite zw. Den Geländern: 5,00 m im Regelquerschnitt
• Brückenfläche: 400 m²

Die Flügel zur Böschungssicherung der anstehenden Straßendämme werden in Verlängerung der Widerlagerwände als Schwergewichtswände aus Gabionen hergestellt. Zum Schutz gegen Auskolkung erhielten die Flusspfeiler im Fundamentbereich umlaufend eine Steinschüttung. Die uferseitigen Flächen vor den Widerlager-wänden wurden ebenfalls mit Wasserbausteinen versehen.

Baudurchführung / lokale Einschränkungen

Präzisionsstahlbau ist in Afghanistan nicht existent. Es wurde deshalb ent-schieden, den Stahlbau in Deutschland fertigen zu lassen und Probe zu montieren. Anschließend wurden die Bauteile einschließlich der Montagegerüste und das erforderliche (Spezial-)Werkzeug in Containern verpackt und zur Baustelle transportiert. Wegen der Zugänglichkeit im Gebirge wurden die max. Bauteilabmessungen für 20-Fuß Container konfektioniert. Für die Tragwerksplanung wurden Grenzzustände (Gelenkkette, Freivorbau) berücksichtigt, damit bei der Montage vor Ort gewisse Spielräume von Seiten der ausführenden Firma in Absprache mit dem Tragwerksplaner möglich waren. Das konzipierte Gesamtgewicht eines Schusses beträgt ca. 7,7 to, das Schussgewicht eines Hauptträgers liegt bei ca. 3,60 to. Damit wurden gut handhabbare Montage- / Transportgewichte erzielt.

Als Rammen für die Tiefgründung wurden Geräte verwendet, die lokal verbreitet zur Brunnenherstellung zum Einsatz kommen. Die Schlagzahlen in Abhängigkeit von den Rammtiefen und dem Rammgewicht wurden ausgewertet um die Lastabtragung des Bauwerks zu gewährleisten und die Baugrundannahmen zu bestätigen.

Für die Herstellung der Stahlbetonfertigteile mit angelernten Hilfskräften wurden 3D-Bewehrungspläne erstellt. So konnte die Passgenauigkeit der Ver-gusstaschen mit dem Kopfbolzenraster der Hauptträger sichergestellt werden.

Erläuterungsbericht der SSF Ingenieure AG zur Einreichung beim Ingenieurbau-Preis 2013