Balkenbrücke Fakten, Geschichte und Konstruktion

Die Balkenbrücke ist die einfachste und älteste Brückenart. Sie besteht in der Regel aus einer oder mehreren Spannweiten, die an jedem Ende von einem Widerlager oder Pfeiler gestützt werden.

Die ersten von Menschen errichteten Balkenbrücken entstanden als Nachahmung der Natur – prähistorische Menschen sahen einen Baum, der über einen Bach gefallen war, und nutzten die gleiche Technik an Stellen, wo es für sie günstig war. Herodot, Historiker aus dem antiken Griechenland, war der erste, der 484 v. Chr. ein schriftliches Dokument über die Brücke hinterließ. Die Brücke, über die er schrieb, wurde im 8. Jahrhundert v. Chr. über den Euphrat gebaut und war aus Holz und Stein gefertigt. Die alten Römer sind berühmt für ihre Bogenbrücken aus Stein und Beton, aber sie begannen auch mit einfacheren Brückentypen. Die früheste bekannte römische Balkenbrücke wurde im 7. Jahrhundert v. Chr. über den Tiber gebaut und war als „Pons Sublicius“ bekannt, was wörtlich „Brücke aus Holzbalken“ bedeutet. Die Römer waren auch die ersten, die Fangedämme zum Bau von Pfeilern verwendeten. Sie trieben eine kreisförmige Konstruktion aus Holz, die mit Lehm ausgekleidet war, in das Flussbett und ließen das Wasser mit einer Pumpe ab. So blieb der Platz für den Beton frei und diente gleichzeitig als Form. Als der französische Ingenieur Hubert Gautier im 18. Jahrhundert das erste Buch über den Brückenbau schrieb, wurde der Brückenbau zu einer exakten Wissenschaft. Das nächste Buch, „A Work on Bridge Building“ des Amerikaners Squire Whipple, verbesserte dies noch weiter, indem es der erste Text über analytische Methoden zur Berechnung der Spannungen und Belastungen in einer Brücke war.

Um eine einfache Brücke über einen Bach zu bauen, braucht man nur eine Steinplatte oder eine Holzplanke. Moderne Balkenbrücken, die für den Straßen- und Eisenbahnverkehr geeignet sind, bestehen aus Stahl oder Stahlbeton, der auch vorgespannt oder nachgespannt sein kann.

Der erste Schritt beim Bau einer Balkenbrücke ist das Anlegen von Senkkästen, die um jeden Pfeiler im Flussbett errichtet werden. Aus ihrem Inneren wird Wasser gepumpt, und es werden Schächte in das Flussbett gebohrt, bis sie den Felsgrund erreichen (der mehr als 25 m tief sein kann). Ein zylindrischer Korb aus Bewehrungsstahl wird in den Schacht gesenkt und Beton gegossen. Dies bildet das Fundament. Die Stützen können auf das Fundament gegossen oder vorgefertigt und dann dort aufgestellt werden. Die Widerlager werden am Flussufer errichtet, wo das Brückenende aufliegt, indem Beton zwischen der Oberkante des Ufers und dem Flussbett gegossen wird. Sie halten die Fahrbahn der Brücke und verhindern, dass Schmutz in den Fluss gespült wird. Die Stahl- oder Spannbetonträger werden mit einem Kran auf die Pfeiler gesetzt und mit den Pfeilerkappen verschraubt. Um den Brückenüberbau zu vervollständigen, werden Stahlplatten oder vorgefertigte Betonplatten über den Trägern angebracht, die eine solide Plattform bilden. Danach wird heiß aufgetragener polymermodifizierter Asphalt auf die Plattform aufgebracht. Dieser dient als Feuchtigkeitssperre. Auf den Asphalt wird ein Gitter aus Bewehrungsstäben gelegt und dann mit einer Betonplatte ummantelt. Dieses Gitter besteht aus zwei Schichten. Als letzte Schicht der Fahrbahn wird ein Betonbelag in einer Schicht von 20 bis 30 cm gegossen. Der Beton kann in Ortbetonschalungen gegossen werden, wenn diese verwendet werden. Ist dies nicht der Fall, wird der Beton von einer Maschine gegossen, die den Beton verteilt, verdichtet und glättet – alles in einem Arbeitsgang. Bevor sich der Beton verfestigt, wird er durch manuelles oder maschinelles Einritzen der Oberfläche mit einer rutschfesten Textur versehen. Außerdem erhält der Beton alle 5 m vor oder nach dem Einbringen Fugen, um Risse zu vermeiden. Diese Fugen werden mit einem flexiblen Dichtungsmittel abgedichtet.

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