Das Auge der Elbe

Straßenbrücke über die Elbe in Mühlberg

Die Stadt Mühlberg liegt am nördlichen Ufer der Elbe im brandenbur-gischen Landkreis Elbe-Elster, etwa in der Mitte zwischen Riesa und Torgau. Die Elbe bildet in diesem Bereich die Grenze zwischen den Bundesländern Brandenburg und Sachsen.

Brücke statt Fähre

Im Zuge der Verlegung der Landesstraße L 66 (Brandenburg) und des Neubaus der Staatsstraße S 21 (Sachsen) wurde der Bau einer Straßenbrücke über die Elbe und das Elbevorland erforderlich. Zuvor war Mühlberg über eine Fähre an die auf dem südlichen Elbeufer verlaufende Bundesstraße B 182 angeschlossen. Ein Problem dabei war, dass eine Fähre bei technischen Defekten, Hochwasser, Niedrigwasser oder Eisgang ausfällt. Zudem steht sie nur zu eingeschränkten Zeiten und für beschränkte Fahrzeuggewichte zur Verfügung. Mit der Eröffnung der Brücke wurde der Fährbetrieb in Mühlberg eingestellt.

Formate

Die neue Brücke hat eine Gesamtlänge von 690,50 m. Sie überspannt die Elbauen mit dem Elbestrom und den Polderflächen im Bereich einer Flussbiegung. Die große Länge ist notwendig, da der Bereich zwischen den beiden Deichen ohne Damm überquert werden muss, um den Hochwasserabfluss sicherzustellen.

Die Breite ergab sich aus den Anforderungen der miteinander verbundenen Straßen. Für beide – die L 66 und die S 21 – gilt nach den Richtlinien für die Anlage von Straßen jeweils der Regelquerschnitt RQ 10,5, das entspricht einer Fahrbahnbreite von acht Metern. Auf der Südseite wird ein 2,25 m breiter Geh- und Radweg angeordnet. Damit ergibt sich eine Breite von 13,00 m zwischen den Geländern.

Randbedingungen

Die Planungsaufgabe bestand darin, die Eingriffe in die Elbauen möglichst gering zu halten. Ziel war es, eine Brücke zu entwerfen, die sich harmonisch in die Landschaft einfügt und sich wirtschaftlich erstellen und unterhalten lässt. Daneben gab es weitere Bedingungen, wie das freizuhaltende Lichtraumprofil der Elbe, die eine Bundeswasserstraße ist, sowie die Stützenfreiheit des Mittelwassers. Zudem waren Überhohl- und Haltesichtweiten und die Rampenneigung (wegen der Radverkehrs) zu beachten. Der Umweltschutz im Vogelschutzgebiet „Elbaue Mühlberg“ fordert zur Verhinderung von Vogelschlag eine beidseitige Kollisionsschutzwand von vier Meter Höhe.

Entwurf

In einer umfangreichen Untersuchung prüften die Planer verschiedene Lösungsmöglichkeiten. Die Bewertung der Varianten – nach den Aspekten Baukosten, Herstellung, Naturschutz, Betrieb, Unterhaltung sowie Gestaltung und Einfügung in die Landschaft – ergab, dass ein asymmetrisches Rahmenbauwerk in Verbundbauweise, mit einer Voute am Ostufer, die am besten geeignete Konstruktion darstellt. Da diese Voute mit einer erforderlichen Konstruktionshöhe von 12-13 m optisch sehr schwer wäre, wurde der Überbau in Rahmenstiele und ein Zugband aufgelöst und bildet so das charakteristische Auge.

Konstruktion

Der Überbau wurde im Bereich der Strombrücke wegen der erforderlichen Schlankheit als Stahlverbundbrücke, im Bereich der Voute als Doppelverbundquerschnitt mit einer massiven unteren Druckplatte ausgebildet. Die Druckplatte geht in Stahlverbund-Rahmenstiele über. Diese sind stark auf Druck beansprucht. Für die Stiele und die Druckplatte kam ein Hochleistungsbeton der Güte C 55/67 zum Einsatz. Da die Stiele nicht mit Rüttelöffnungen versehen werden konnten, wurde selbstverdichtender Beton (SVB) gewählt.

Die Druckkräfte in den Stielen korrespondieren mit der Zugkraft im Überbau. Beide gemeinsam bilden die Einspannung des Hauptfeldes. Die Zugkraft im Überbau nimmt etwa zur Hälfte eine im Hohlkasteninneren geführte externe Vorspannung auf. Die andere Hälfte verteilt sich im Normalbereich anteilig auf die Stahlquerschnitte des Bodenbleches einschließlich der Steifen, Stege, oberen Flansche sowie der schlaffen Längsbewehrung der Fahrbahnplatte. Durch den Einsatz der Vorspannung wird das Zugband vorgedrückt und dehnt sich bei der Aufnahme der Zugkräfte weniger stark, was bei der Rissbreitenbeschränkung der Fahrbahnplatte hilft.

Die Einzelstützweiten der Brücke betragen 84,5 m – 144 m – 120 m – 62 m – 42 m, 6 ×35 m – 28 m. Die Konstruktionshöhe des Verbundüberbaus nimmt vom Widerlager Achse 0 von 3,5 m bis zur Achse 2 zu einer 10 m hohen Voute zu. Anschließend verringert sich die Konstruktionshöhe des Überbaus bis zum Übergang zum Massivquerschnitt bei Achse 4 auf 2,20 m. Der Stahlverbundüberbau der Strombrücke und der Spannbetonüberbau der Vorlandbrücke sind im Momentennullpunkt neben dem Pfeiler Achse 4 biegesteif verbunden. Der Spannbetonüberbau wird als Mittelträgerquerschnitt ausgebildet. Dieser weist beidseitig Kragarmlängen von 2,95 m auf. Die Konstruktionshöhe ist zwischen Achse 4 und Achse 5 variabel, ab Achse 5 beträgt sie konstant 1,50 m.

Statisches System

Statisch handelt es sich um einen Durchlaufträger über 12 Felder mit gekrümmter Stabachse. Die Strombrücke ist als torsionssteifer Stahl-Verbund-Hohlkasten mit einer Fahrbahnplatte aus Stahlbeton ausgebildet. Die östliche Vorlandbrücke ist ein Mittelträgerquerschnitt aus Spannbeton. Als Spannstahl kommen Litzenspannglieder zum Einsatz. Die Brücke liegt in den Achsen 0, 1 und 3 auf längs verschieblichen Kalottenlagern und in den Achsen 4 bis 12 auf Elastomer-Gleitlagern auf. In jeder Achse ist ein Lager querfest ausgebildet. Die Ausrichtung der Lager erfolgt tangential. Die beiden Widerlager werden als begeh­bare Kastenwiderlager mit biegesteif angeschlossenen Parallelflügeln hergestellt. Die zehn massiven Pfeiler haben eine Höhe von 5 bis 10 m. Sie erhalten in Quer­richtung einen negativen Anzug. Der Pfeiler in Achse 2 wird als 2 m hoher Stummelpfeiler ausgebildet. Er unterstützt die über Betongelenke angeschlossenen Rahmenstiele des Überbaus. Die Gelenke erhalten einen gut zugänglichen Gelenkhals. Da sich der Festpunkt in Achse 2 befindet, ergeben sich an beiden Widerlagern Verschiebungen, die von wasserdichten Fahrbahnübergängen mit mehrschlauchigen Dichtprofilen aufgenommen werden.

Die Herstellung der östlichen Vorlandbrücke erfolgte auf bodengestütztem Traggerüst. Im Bereich der Strombrücke wurde der Stahlteil des Verbundquerschnittes in Kranmontage errichtet, das Hauptfeld wurde auf Pontons eingeschwommen. Nach Herstellung des Stahlteiles wurde die Beton-Fahrbahnplatte mit einem längs verfahrbaren Schalwagen abschnittweise betoniert.

Literatur:

Stockmann, Rico; Tusche, Jens; Nast, Lutz; Die Elbebrücke Mühlberg - Ein Brückenschlag zwischen Brandenburg und Sachsen 2007, 17. Dresdner Brückenbausymposium. Planung, Bauausführung, Instandsetzung und Ertüchtigung von Brücken 13. März 2007. Tagungsband