Colossus of the Caribbean with challenging load changes
Die „Puente Alberto Pumarejo“ wird im Volksmund „El coloso del caribe“ genannt, Koloss der Karibik. Sie ist mit 38,10 m die breiteste Brücke Südamerikas und mit 3,2 km eine der längsten Straßenbrücken Kolumbiens. Die sechspurige Pumarejo-Brücke mit seitlichen Rad- und Fußwegen überquert bei der Stadt Barranquilla den Río Magdalena und verbindet die Stadt mit der nordöstlichen karibischen Küste. Die neue Brücke ist nicht nur für den Straßenverkehr wichtig, sondern auch für die Schifffahrt. Sie ersetzt die Vorgängerbrücke „Puente Laureano Gómez“, die nur eine Durchfahrtshöhe von 16 m hat und – zumindest teilweise – abgebrochen werden soll. Die Durchfahrtshöhe der neuen Schrägseilbrücke beträgt 45 m, die Hauptspannweite 380 m.
Wechselnde Druck- und Zugkräfte
Anspruchsvolle Wind- und Erdbebenlastfälle erfordern anspruchsvolle Maßnahmen im Tragwerk. Deshalb wurden für die Lastübertragung zwischen dem Brückendeck und den beiden Pylonen P13 und P14 insgesamt 10 Brückenlager eingebaut. Die größten dieser Brückenlager dienen der Übertragung von Druckkräften von bis zu 45.000 kN. Die lotrecht nach unten wirkende Vertikallast war jedoch nicht die einzige Herausforderung, sondern Erdbeben können auch Zugkräfte von bis zur 15.000 kN verursachen.
Dies lösten die Planer mit zwei übereinander angeordneten Lagern (siehe Bild), davon je zwei Lagerpaare pro Pylon. MAURER entwickelte dafür in enger Absprache mit den Planern geeignete Lager:
• unten MSM® Kalottenlager für die Auflast,
• oben Verformungslager für die Zugkräfte.
Somit waren Druck- und Zugbeanspruchungen entkoppelt.
Zwischen den beiden Lagern liegt der etwa 120 cm starke Betonuntergurt des Brückendecks, der je nach Kraftrichtung die Lager aktiviert. Eine Betonkonsole über den oberen Lagern leitet die Zugkräfte in den Pylon ein.
„Der Auftraggeber – SACYR – kam auf uns zu, um in enger Absprache die Herausforderungen rund um die Pylonenachse zu lösen. Die Schwierigkeit ist, dass bei Lastwechseln ein vertikales Spiel zu überwinden ist, welches die Lager nicht beschädigen oder deren Gebrauchstauglichkeit einschränken darf“, erläutert Dipl.-Ing. Peter Günther, Technical Sales Director, MAURER SPS GmbH. Da abhebende Kräfte seltene Lastfälle betreffen, gilt dies insbesondere für das oben angeordnete Lager. „Als Lösung konnten wir aufgrund unserer Erfahrung aus anderen Produktbereichen eine besondere Befestigungsart für den Gleit- werkstoff MSM® – MAURER Sliding Material – umsetzen, die Beschädigung oder Verschleiß vermeidet.“
Erklärungen zu den Lagern
Kalottenlager ermöglichen eine Verdrehung um alle Achsen. MSM® ist der patentierte Hochleistungswerkstoff in allen Gleitflächen. Er kann hohe Kräfte und Verdrehungen bei geringer Reibung aufnehmen. Die Kalotten der Lager wurden wegen der Meeresnähe aus korrosionsfreiem MSA® (MAURER Sliding Alloy) gefertigt.
Die MAURER Verformungslager sind stahlbewehrte Elastomerlager aus Chloroprenkautschuk.
Erdbebensichere Schrägseilbrücke
Eine weitere Besonderheit der Pumarejo-Brücke ist deren Erdbebenbeständigkeit. Die Pylonen wurden für die Aufnahme sehr großer Erdbebenkräfte konzipiert. Deshalb wurden an den vier Seiten des Pylons Bauwerkslager senkrecht eingebaut, welche die Horizontalkräfte übertragen.
Die Kräfte in Längsrichtung nehmen je zwei große MSM® Kalottenlager auf. Die Kräfte resultieren aus Verkehr, Wind, Temperatur und Erdbeben, wobei letztere die höchste Beanspruchung darstellen. Die MSM® Kalottenlager für die Längskräfte sind deshalb für ein MCE-Beben (Maximum Considered Earthquake) mit einer Längskraft von bis zu 65.000 kN ausgelegt.
Die horizontalen Kräfte in Querrichtung von bis zu 35.000kN nehmen je vier Elastomerlager auf.
Gute Zusammenarbeit
MAURER lieferte die Lager für die gesamte Brücke, inklusive Vorlandbrücken und Rampen, insgesamt 83 Kalotten- und Elastomerlager verschiedenster Auslegungen. Die größten sind bis zu 150 x 150 cm groß und 5,5 t schwer. Sie wurden bis 2019 eingebaut.
Ein komplexes Bauwerkschutzsystem wie das vorliegende gelingt nur, wenn alle Beteiligen vertrauensvoll und professionell zusammenarbeiten. Deshalb hier ein Dank an den Bauherrn INVIAS (das Nationale Kolumbianische StraßenbauInstitut), den Generalunternehmer SACYR sowie die Ingenieurbüros IDEAM und CFCSL (Carlos Fernandez Casado SL). Eröffnet wurde die Brücke am 20. Dezember 2019.
