Albertkanalbrücke Geel

Erläuterungen zu Tragwerksentwurf und Konstruktion

Eine semi-integrale Schrägseilbrücke schmückt seit 2013 den Alberkanal in Belgien. Die schlanke Brücke trägt einen 4-spurigen Straßenzug und ist mit ihrer harfenförmigen Seilanordnung eine unaufgeregte und weithin sichtbare Landmarke geworden. Der semi-integrale Entwurf führt zu einer schlanken und robusten Brückenkonstruktion.

Aufgabenstellung

Vom Bauherrn war für die Querung des Albertkanals im Zuge der Verkehrsverbindung Kempen Nord-Süd eine Schrägseilbrücke als weithin sichtbares Wahrzeichen gewünscht. Der 4-spurige Straßenzug kreuzt den Albertkanal in einem Winkel von ca. 22,5 Grad. Die für die spätere Verbreiterung des Schifffahrtskanals an der Kreuzungsstelle sowie für eine Gütergleisstrecke und Wirtschaftswege längs des Ufers erforderliche horizontale Öffnung beträgt ca. 185 Meter.

schlaich bergermann und partner wurden von der ausführenden Baufirma Jan de Nul im Rahmen eines Design and build-Wettbewerbs mit der Entwicklung eines Sondervorschlags beauftragt. Nach dem erfolgreichen Ausgang des Wettbewerbs wurden schlaich bergermann und partner auf Grundlage des entwickelten Entwurfs mit der Ausführungsplanung, Montageplanung sowie baubegleitender Montagekontrolle beauftragt.

Entwurf

Der Amtsentwurf für die 4-spurige Straßenquerung des Albertkanals bei Geel sah eine einhüftige Schrägseilbrücke mit zentraler Seilebene vor, die die gesamte horizontale Öffnung von 185 Metern mit einer Hauptspannweite überbrückt. Die harfenförmig angeordneten Schrägseile wurden dabei ohne Seitenfeld direkt gebündelt auf einen Punkt nach hinten abgespannt.

Die Hauptidee des von schlaich bergermann und partner entwickelten Sondervorschlags bestand darin, die Lage des Brückenmasts zum zukünftigen Kanalufer hin zu verlegen, und damit die Hauptspannweite auf 125 Meter zu reduzieren. Dieser wirtschaftliche Vorteil konnte im Entwurf ohne formale Einbußen umgesetzt werden. Außerdem wurde die Anordnung von zwei außenliegenden Seilebenen beschlossen, um die Konstruktion des Überbaus im Hauptfeld zu vereinfachen. Aus Gründen der formalen Konsistenz wurden alle Elemente der Brücke, Widerlager, Maststellung, Seilanordnung, Übergangskonstruktionen und selbst die Mastquerschnitte an der schiefwinkligen Achsgeometrie ausgerichtet.

Trotz der ausgeprägten Schiefwinkligkeit im Grundriss konnte durch die Wahl einer harfenförmigen Anordnung der Schrägseile ein ruhiges und harmonisches Erscheinungsbild erreicht werden. Weiterhin prägend für den Entwurf ist das kurze Seitenfeld, welches durch die Wahl eines steifen und schwereren Betonüberbaus, der monolithisch mit den Einzelmasten verbunden ist, möglich wurde.

Im Hauptfeld wurde passend dazu eine möglichst schlanke und leichte Verbundkonstruktion für den Überbau gewählt. Ein nur 25 cm starkes Betondeck aus Vollfertigteilen auf einem Stahlträgerrost aus schlanken Stahlhohlkästen als Längsträger und offenen Stahlprofilen als Querträger erzeugen die gewünschte Leichtigkeit und Steifigkeit.

Um die Steifigkeit des Seitenfelds weiter zu erhöhen, wurde eine biegesteife Verbindung zwischen dem Überbau und dem südlichen Widerlager ausgebildet. Das südliche Widerlager wurde als steife Stahlbetonbox geplant, die aufgrund der großen Aufstandsfläche wie eine Einspannung für den Überbau wirkt. Unter den Masten sowie am nördlichen Widerlager ruht der Überbau auf längsverschieblichen Lagern.

Die schlanken Einzelmaste wurden als Verbundquerschnitte geplant, wodurch sie selbst den hohen Kräften, die infolge Seilausfall auftreten können, standhalten.

Die Anordnung der insgesamt 32 Schrägseile aus parallelen Litzenbündeln mit 12 m Achsabstand am Überbau des Hauptfelds und einem Seilwinkel von 25° im Hauptfeld trägt zu einem ausgewogenen Erscheinungsbild bei.

Zusammenfassung

Mit der Brücke über den Albertkanal wurde ein teilintegraler, materialgerechter Brückenentwurf konsequent geplant und umgesetzt. Durch die hervorragende Zusammenarbeit zwischen Tragwerksplanern und Baufirmen erfolgten alle Abstimmungen reibungslos und auf direktestem Wege. Durch die Berücksichtigung der späteren Bau- und Montagevorgänge bereits in den frühen Planungsphasen konnte ein optimaler Bauablauf unter Einhaltung aller Randbedingungen, Zeitplan sowie Kosten erreicht werden. Die fertige Schrägseilbrücke überzeugt durch ihre geradlinige Gestaltung sowie durch den klar ablesbaren Kraftfluss. Dabei reagiert der Entwurf konsequent auf die örtlichen Gegebenheiten wie z.B. die schiefwinklige Querung. Durch die materialgerechte und am Kraftfluss orientierte Konstruktion konnte ein schlankes und elegantes Brückentragwerk realisiert werden.

Erläuterungsbericht von Mike Schlaich und Boris Reyher (schlaich bergermann und partner, Berlin) zur Einreichung beim Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015