De 'Europabrug' U.D.C. 624.166.012.45gew. betonnen brugpijlersdoor Dipl.-lng. j. Gruber, Landesoberbaurat (Innsbruck)Op 25 april 1959 heeft de Oostenrijkse minister voor Handel enWederopbouw Dr. Fr. Bock de eerste spade in de grond gestokenvoor de aanleg van het Oostenrijkse gedeelte van de autowegover het Brennergebergte. Het dominante bouwwerk van ditweggedeelte is de Europabrug.inleidingDe verkeerswegen uit Frankrijk en Zwitserland naar Centraal-Oostenrijk kruisen de autowegen uit de Scandinavische landen enDuitsland naar Itali? in Tirol.In het net van Europese verkeerswegen over lange afstanden heeftde verkeerslijn van noord naar zuid een bijzondere betekenis,aangezien deze, gelegen in Centraal-Europa en geleid over delaagste Alpenpas, de Brennerpas (1372 m boven de zeespiegel),niet alleen bescherming biedt tegen de hevige koude van hetwinterweer, maar tevens de kortste weg vormt tussen het Duitsetaalgebied ten noorden van de hoogste Alpenkam en het Italiaansezuiden. De geschiedenis van de Brennerpas leidt ons dan ook verterug in het verleden, toen keizers, krijgers en kooplieden vandeze pas gebruik maakten; maar ook nu is deze weg nog steeds intrek bij vrachtrijders en bij het reislustige publiek.Maar niet slechts tegen de achtergrond van Europese afmetingengezien is de weg over het Brennergebergte van zoveel betekenis.Immers uit het wegennet van het gebied ten noorden van deAlpen stort zich een stroom van toeristen via Griesen, Scharnitz,Achenpass en Landl-Kufstein naar het Inndal om dan, zij het ookgedeeltelijk via de bekoorlijke landstreken doorkruisendeVintschgau'se weg en de Reschenpas, voornamelijk toch via deBrennerpas op de wegen in Zuid-Tirol en Noord-ltali? aan tesluiten.* ontleend aan ?sterreichische Ingenieur Zeitschrift, febr. '61De bestaande weg over het Brennergebergte is echter tegen ditsteeds toenemende verkeer niet opgewassen. In 't bijzonder opde bochtige hellingen ten zuiden van Innsbruck vormen zichtijdens het hoogseizoen dikwijls moeizaam voortgaande fiiles metal de moeilijkheden en gevaren van dien.In zijn verkeersstudie 'Brenner-Autobahn' toonde prof. M. E.Feuchtinger (Ulm) aan, dat ook de capaciteit van een moderne7,50 m brede rijksweg reeds na enkele jaren onvoldoende zouzijn. De 'Bundesstrassenverwaltung' besloot daarom een vier-baans autoweg over het Brennergebergte aan te leggen. Thans ismen bezig met het gedeelte van Innsbruck naar Sch?nberg. In ditweggedeelte tussen de plaatsen Patsch en Sch?nberg begint nu deEuropabrug te verrijzen.De aanbestedingDe uitvoering van de Europabrug werd in oktober 1958 door deTiroler Landesregierung op last van de minister van Handel enWederopbouw in het openbaar aanbesteed. De aanbiedingssom-men lagen tussen de 80,8 en 130,7 miljoen schilling.Het voor uitvoering gekozen ontwerpHet voor uitvoering bestemde ontwerp bestond uit een stalendraagconstructie die op betonnen pijlers is opgelegd.,Na een om wegenbouwtechnische redenen doorgevoerde on-beduidende wijziging, die verband houdt met de autoweg, be-draagt de totale lengte van de brug ca. 820 m; de lengten van deaanbrug met het noordelijk landhoofd, de hoofdbrug en het over-gangsbouwwerk tussen aan- en hoofdbrug bedragen resp. 120 m,657 m en 8 m. De met het besteksontwerp overeenkomstigedwarsdoorsnede van de brug zal in verband met een naderhandfoto 1Cement 13 (1961) Nr. 9 525beoogde strook voor langzaam verkeer nog enigszins worden ge-wijzigd. De rijvloer krijgt in de richting Innsbruck-Brennerpaseen opwaartse helling van 4%, en in dwarsrichting een afschotnaar de zijkanten van de weg van 1?%. De rijvloer ligt 190 mboven de rivier de Sill en zal hierdoor de hoogste brug van Europaworden. De werkzaamheden werden op grond van de resultatenvan de aanbesteding aan onderstaande firma's opgedragen.Voor de uitvoering van de onderbouw van de brug volgens hetbesteksontwerp hebben de aannemingsmaatschappijen Univer-sale Hoch- und Tiefbau (Wien), Isola-Lerchbaumer (Spittal an derDrau), Innerebner und Mayer (Innsbruck), een combinatie ge-vormd ; genoemde firma's hebben eveneens de statische en con-structieve bewerking van de onderbouw verzorgd.De directie zal, op last van de minister voor Handel en Weder-opbouw, als hoogste instantie van de administratieve dienst be-treffende rijkswegen, gevoerd worden door de 'Baudirektion derTiroler Landesregierung'.Bouwgeologisch overzichtDe voorbereidende geologische onderzoekingen ten behoeve vanhet ontwerp van de brug werden door Prof. R. von Klebelsbergen Prof. W. Heissel verricht. Voor onderzoekingen gedurendede uitvoering heeft de docent A. Fuchs zorg gedragen.De geologische bodemgesteldheid is als volgt.De Europabrug kruist het Silldal ter plaatse van de grote Sill-storing (fig. 3). Deze storingszone vormt de grens tussen kwarts-phylieten in het noordoosten en ?tzdalse gneissoorten in hetzuidwesten, en kan als een steil naar de diepte trekkende, on-geveer 30 m dikke laag worden beschouwd. Bij de oudere tek-tonische fasen werd het gesteente intensief gevouwen en langsvoegen verscheurd; bij de jongere fasen (blokbewegingen) ont-stonden echter meer of minder dikke verbrijzelingszones enmylonieten, die vooral in het kwartsphyliet door stoffelijk ver-anderde, vooral gesericitiseerde en kleilagen gevolg werden. Deeigenlijke Sillstoring is niet door ongestoord gesteente begrensd,maar loopt zijdelings geleidelijk uit, wordt van kleinere, even-wijdig lopende storingszones vergezeld en bovendien door anderestoringssystemen gekruist.De gletsjers en waterlopen van de ijstijd hebben de rots tot eenwijd dal ge?rodeerd. De gestoorde gebieden sleten gemakkelijkeruit dan de massievere rotsen. Het op deze wijze opengelegderotsvlak werd met een dikke grindlaag bedekt. De latere Sill heeftzich in deze losse massa ingegraven, heeft de rots weer bereikt enis verder ge?rodeerd. Jonge, door de Sill afgezette grindlagenvormen de nu bestaande dalbodem en bedekken de oorspronke-lijke Sillstoring. Aan de noordelijke oever verheffen zich in deonmiddellijke nabijheid van de brug de rotsen tot 810 m boven dezeespiegel en zijn met een ongeveer 30 m dikke grindlaag bedekt;terwijl aan de overkant de gneislagen slechts tot 785 m boven dezeespiegel reiken en daar met een ongeveer 120 m dikke, uiter-mate stabiele grindlaag overdekt zijn.foto 2De belastingenDe statische berekening is gebaseerd op belastingsnorm I (25 tons-voertuig en 500 kg/m2gelijkmatig verdeelde belasting, resp. 60tons-voertuig op rupsbanden); alsmede op windkrachten (110kg/m2bij onbelaste toestand en 55 kg/m2bij brugbelasting); ver-der op windkrachten enz. volgens ?norm 4002,1958. Bij de be-rekening van de pijlers moeten behalve de normale belastingen ophet bouwwerk ook de dynamische, veroorzaakt door aardbevin-gen en windstoten, in aanmerking worden genomen. Volgens de526 Cement 13 (1961) Nr. 9aardbevingskaart van . Si eberg ligt de Europabrug aan de grensvan de zones met aardbevingsgraad VII en VIII. Daarom werd, inovereenstemming met graad VIII, een horizontale versnelling van1/40 van de door de zwaartekracht opgewekte versnelling bij degelijkmatig op rots gefundeerde pijlers I, II en III en een horizon-tale versnelling van 1/20 bij de boven de grindhellingen uitsteken-de pijlers IV en V in rekening gebracht.Aangezien de windkrachten van doorslaggevende invloed zijn,werd op het bouwterrein, op de plaats waar de wind het hevigst is,een inrichting geplaatst om de windrichting en -snelheid te be-palen (de windsnelheid werd bepaald op 5,12 en 24 m boven hetmaaiveld). De waarnemingen worden doorlopend verricht. Uitde metingen blijkt tot nu toe, dat het verloop van de buien, metde daar optredende windstootkrachten, de veronderstellingenwaarop de berekening gebaseerd werd, bevestigen; de veronder-stelde maximale windsnelheid werd tot nu toe niet bereikt.Statische proefnemingen met modellen in een windtunnel be-oogden de bepaling van een co?ffici?nt waarmee men in verbandmet de uitstromingshoek rekening moest houden bij het ontwerpvan het kokerprofiel met consoles voor het brugdek.De aerodynamische stabiliteit van de pijlers en van de staalcon-structie werd eveneens door proefnemingen met modellen in dewindtunnel gecontroleerd.De aanbrugAan de noordzijde wordt de overgang van het weglichaam naar dehoofdbrug verkregen door een aanbrug waarvan de totale lengte120 m is en die gemiddeld 15 m boven het maaiveld ligt.Het brugdek ervan is uitgevoerd als een voorgespannen koker-vormige plaatconstructie volgens het voorspansysteem Losinger(VSL), 18 m breed en 1,45 m hoog, met aan weerszijden consolesvoor de ondersteuning van de voetpaden. Het brugdek van deaanbrug is doorlopend over vier openingen met overspannin-gen van resp. 27m, 33 m, 33 m en 27 m. Het land hoofd A bij Patsch(fig. 3) is uitgevoerd in stampbeton; het kokervormig uitgevoerdetussenbouwwerk vormt de eindoplegging van de aanbrug, ter-wijl drie slanke, pendelende wanden (75 cm dik) als tussensteun-punten fungeren. Alle fundamenten staan op de stabiele grindlaag.De brug heeft een horizontale bocht met straal 400 m, waardoor derijvloer een verkanting krijgt van 6%. Het eindvak overbrugt eenoprit naar de autoweg, afkomstig van de aansluiting bij Patsch.De hoofdbrug heeft een totale lengte van 657 m met 5 pijlers alstussensteunpunten. De dwarsdoorsnede van de pijlers is koker-vormig; door het aanbrengen van twee verticale tussenwandenworden drie verticaal lopende holten verkregen (fig. 4). De pijler-hoogten verschillen en zijn afhankelijk van het dalprofiel. Deenorme afmetingen van deze pijlers blijken uit onderstaande tabel:fig. 4. horizontale doorsnede van de pijlerswanden heeft men Torstaai ? 35 mm toegepast, waarbij eenmaaswijdte van 35 cm werd aangehouden.De pijlerfundamenten verschillen principieel van vorm; dezevorm is afhankelijk van bodemgesteldheid en pijlerhoogte. Depijlers I en II zijn op kwartsphyliet gefundeerd.Bij pijler I (fig. 5) treedt het gesteente aan de oppervlakte. Bij devormgeving van dit fundament was de toelaatbare belasting op debodem voor wat betreft de veiligheid tegen grondverschuivingenvan ondergeschikte betekenis. Door de holle kokervorm van depijler werd een aanzienlijke gewichtsbesparing verkregen. Voorhet fundament werd een veiligheidsco?ffici?nt tegen glijden voor-geschreven van 1,5 (bepaald volgens Prof. O. K. Fr?hlich). Uit degestelde voorwaarden, de vorm van het terrein en de vastgesteldebodemconstanten bleek, dat de berekening van de funderings-diepte op de vorming van een cirkelvormig glijdvlak gebaseerdmoest worden. De breedte van het fundament was bepaald doorde breedte van de pijlerschacht en door de noodzakelijkheid datde horizontale wind- en aardbevingskrachten moesten wordenopgenomen. Aangezien van het middelste gedeelte van de pijler-doorsnede als draagvlak kon worden afgezien, kon worden vol-staan met twee afzonderlijke fundamenten loodrecht op de brug-as; deze werden met het oog op de uitvoering ellipsvormig ont-worpen. De ontgravingen in de veelvoudig gespleten zones wer-den verricht zonder dat tijdelijk in de bouwput verstijvingenwaren aangebracht. De loodrechte bouwputwanden werdenechter gewelfvormig ontgraven en door een laag getorkreteerdbeton gestabiliseerd. Bij het betonstorten van de fundamentenmaakte men gebruik van een glijbekisting; ook werd een verticaleen een ringwapening aangebracht. De beide fundamenten wordenmet verstijvingsliggers aan elkaar gekoppeld.f/g. 5. pijler IIpijler totalehoogteschacht-hoogtepijler totalehoogteschacht-hoogteI 115m 72,30 m IV 113m 74,60 mII 180m 146,50 m V 49 m 36,80 mIII 153 m 134,50 mDe buitenwanden van de pijlers I, IV en V zijn direct onder de op-leggingsplaat 30 cm dik, van de pijlers II en III 35 cm dik; de dikteneemt bij de buitenwanden naar beneden toe met 1,4 mm/m1.Op onderlinge afstand van 15 tot 18 m zijn verstijvingen aange-gebracht in de vorm van horizontale raamconstructies. Alle in hetzicht komende vlakken verlopen onder een helling van 40:1.Het betonstorten geschiedde met behulp van een glijbekisting(systeem Siemens-Bauunion, M?nchen). Dit systeem moest hier-voor verder worden ontwikkeld ten einde de bekisting steeds tekunnen aanpassen aan de variabele breedte van de pijler.Voor het beton van de pijlerschachten is een minimum druk-sterkte van 225 kg/cm2na 28 dagen voorgeschreven; maar aan-gezien bij toepassing van een glijdende bekisting het vers gestortebeton na verloop van zes uren vrijkomt, is dan reeds een toe-reikende druksterkte vereist; om deze reden gebruikt men port-landcement 375*, waarmee de voorgeschreven betonkwaliteitruimschoots wordt gegarandeerd. Een dicht en vorstbestendigbeton wordt verkregen door een zorgvuldig gekozen zeefkrommevoor de toeslagstoffen, door toepassing van luchtbelvormers endoor een nauwgezette verwerking van de betonspecie. Voor dehorizontale en verticale binnen- en buitenwapening van de pijler-* Cementsoort met na 28 dagen een druksterkte van 375 kg/cm2Cement 13 (1961) Nr. 9 527Bij pijler II (fig. 6) vormt de rots aan de bergwaartse kant van hetfundament een steile wand. De vlakke rotsachtige bodem die zichenkele meters boven de rivier de Sill tot aan bovengenoemde rotsuitstrekt is met een 25 m dikke puinhelling bedekt. De pijler, die180 m boven het funderingsvlak uitsteekt, wordt als brugpijlerbuitengewoon groot. Voor de afmetingen van het fundament wasalleen de toelaatbare belasting op de rotsbodem maatgevend. Tervermindering van het eigen gewicht werd ook dit fundament vanholten voorzien.Ten einde de gekozen vorm Voor de plattegrond van het funda-ment te argumenteren, wordt op de wijze van uitvoering naderingegaan.Door de ontgravingswerkzaamheden aan de eerste sleuf voor demiddenwand werd het geologisch profiel opengelegd. De hierbijveelvuldig gespleten zones in de rotswand gaven aanleiding tothet optreden van gronddrukken, waarmee in de statische be-rekening geen rekening was gehouden en waardoor een ver-breding van het fundament aan de dalzijde nodig geacht werd.Aangezien na superpositie van alle invloeden de grootste spannin-gen slechts in de hoeken optreden, was het voldoende, te volstaanmet een verbreding zoals in fig. 6 te zien is. De statische samen-werking van de achter elkaar gestorte wanden werd door ver-tanding en door het aanbrengen van trekvaste koppelingen vangewapend beton verkregen. Waar het mogelijk was, werden devlakke wanden van de bouwput door vlakke getorkreteerde beton-gewelven vervangen; niet alleen om een vrije werkruimte te ver-krijgen, maar ook om afbrokkelingen en afschuivingen van dewanden van de bouwput en zodoende evenwichtsstoringen tevoorkomen. Voor deze hoogste pijler van de brug is 18000 m3betonspecie verwerkt.De werkzaamheden aan pijler III zijn, aangezien deze de voltooi-ingstermijn niet be?nvloeden, voorlopig uitgesteld. De pijlerwordt met een ongeveer rechthoekig fundament geplaatst op degneislaag, die het onderste gedeelte van de steile helling aan delinkeroever vormt.De pijler IV (fig. 7) verrijst uit de grindlaag. Omdat de gneislaag ineen bereikbare diepte wordt aangetroffen, werd hierop de pijlergeplaatst door middel van acht cirkelvormige schachten, in tweerijen van vier. De bergopwaarts geplaatste schachten staan lood-recht, de bergafwaarts geplaatste schachten staan echter schuin enzijn dus in staat om de horizontaal werkende gronddrukken op tenemen.De grote stabiliteit van het grind maakte de volgende uitvoerings-wijze mogelijk: In 1,20 m hoge ringen met een diameter van 4 men 6 m werd, zonder tijdelijke verstijvingen, maar onder beveili-ging van een getorkreteerde betonlaag, die tegen de putwandenwerd aangebracht, tot op de juiste diepte ontgraven. Het terreinis nabij de pijler sterk hellend, niet alleen in de lengterichting vande brug, maar ook in dwarsrichting, zodat een van de putten zelfs32 m diep moest worden ontgraven om de betonnen schacht meteen verbrede voet in de rots te verankeren. Het beton is geheelmassief en langs de buitenomtrek met staven gewapend die even-wijdig aan de schachtas geplaatst zijn. De fundamentbases zijn vaneen radiale wapening voorzien. De in het onmiddellijke bereikvande onder de pijlervoeten aanwezige rotsspleten worden met in-jectiespecie, die door schuine boorgaten wordt ingespoten, ge-dicht. Elk paar schachten wordt door een gemeenschappelijkebetonplaat aan elkaar gekoppeld. De vier op deze wijze verkregenplaten worden door een hierop geplaatste sokkel tot ??n geheelverbonden.De pijler V werd evenals het landhoofd (fig. 3, biz. 526) bijSch?nberg op de stabiele grindlaag gefundeerd. Het fundament(in doorsnede 10 ? 26 m2) werd in verband met uitvoerings-technische omstandigheden uit zes blokken van ongeveer 5?8,70m2samengesteld en trapsgewijs aan de terreinhellingen in langs-en dwarsrichting aangepast. Bij de onderhavige fundering kanslechts als bijzonderheid vermeld worden dat aan de bergzijde een12 m hoge schutting werd geplaatst om de ontgravingswerkzaam-heden te beveiligen.De bouwtijdMet de werkzaamheden voor de onderbouw van de brug werd injuni 1959 begonnen. Men verwacht dat in de zomer van 1963 debrug in aansluiting met het weggedeelte Innsbruck-Sch?nbergvoor het verkeer kan worden opengesteld.fig. 6. pijler IIfig. 7. pijler IV528 Cement 13 (1961) Nr. 9