Bedeutung und Notwendigkeit
Die Aufrechterhaltung der durchgängigen verkehrlichen Nutzung des Magdeburger Ringes sowie dessen Zukunftsfähigkeit ist alternativlos. Das begründet sich sowohl in der verkehrlichen Bedeutung durch die erschließenden und verbindenden Funktionen innerhalb Magdeburgs als auch auf der überregionalen Verbindungsfunktion mit direktem Anschluss an das Autobahnnetz.
Seit dem Bestehen des Magdeburger Ringes, insbesondere seit den frühen 1990-iger Jahren hat sich der Verkehr auf den Bundesstraßenabschnitten des Magdeburger Ringes B189, B71 und der angeschlossenen B81 um ein Vielfaches erhöht. Die Zunahme des Verkehrs betrifft nicht nur den Reise- und Individualverkehr, sondern vor allem den innerörtlichen und überregionalen Güterverkehr. Folglich haben die Fahrzeugüberfahrten, und noch mehr die Fahrzeug- bzw. Lastzugmassen, sehr stark zugenommen.
Grundlagen und Voraussetzungen
Der Magdeburger Ring gilt als autobahnähnliche Schnellstraße im Stadtgebiet, hat zwei Fahrstreifen pro Fahrtrichtung ohne Standstreifen und grundsätzlich gilt ein Geschwindigkeitslimit von 80 km/h.
Die 2-feldrigen Bestandsbauwerke bestehen zumeist aus Spannbetonfertigteilen mit Ortbetonergänzung und einer Konstruktionshöhe von 80 cm. Die mehrfeldrigen Bauwerke wurden als Platten, beziehungsweise Hohlkästen aus Spannbeton mit einer Konstruktionshöhe von ca. 1,10 m bis 1,50 m ausgeführt.
Die Gradientenlage des Magdeburger Rings sowie der Lichtraum der unterführten Verkehrswege bestimmen die mögliche Konstruktionshöhe der Ersatzneubauten.
Um die Sperrungen der Verkehrswege auf ein Minimum zu beschränken, sollen bei der Erneuerung im Werk vorgefertigte Elemente zum Einsatz kommen, welche vor Ort per Kranmontage in die Endlage eingehoben werden können.
Schäden am Bauwerk - Notwendigkeit zum Ersatzneubau
Der überwiegende Anteil aller Bauwerke des Magdeburger Ringes ist mittlerweile um die 50 Jahre alt. Diese Bauwerke weisen zum Teil massive materialtechnische sowie auch in der Bauausführung liegende Defizite und Schäden auf. Durch weitere umfängliche Sanierungsmaßnahmen können diese Defizite nicht dauerhaft wirtschaftlich beseitigt werden. Die Fähigkeit, die zukünftigen Verkehrsbelastungen auf dem Magdeburger Ring sicher aufzunehmen, sowie die Gewährleistung der Verkehrssicherheit sind beim vorhandenen Bauwerksbestand nicht vorhanden. Aufgrund der Summe der vorhandenen, festgestellten einzelnen Defizite, bezogen auf jedes einzelnen Ingenieurbauwerk, müssen die Bauwerke auf dem Magdeburger Ring erneuert werden.
Die wesentlichen strukturellen Schäden begründen sich in den zur damaligen Zeit eingesetzten Baustoffen.
Verwendung von spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl
Die eingesetzten BT 70 – Fertigteile wurden mit Spannungsrisskorrosion behafteten Spannstahl gefertigt. Zudem weisen die Fertigteile unter Ansatz heutiger normativer Grundlagen erhebliche statische Defizite hinsichtlich der Querkraftaufnahme bzw. der Querkraftbewehrung auf. Die i.d.R. nicht ausreichende Robustheitsbewehrung (schlaffe Längsbewehrung aus Betonstahl) führt in Kombination mit einer wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion zu der Gefahr eines schlagartigen Versagens ohne Vorankündigung.
Einsatz von Zuschlagstoffen mit AKR-Potential (Alkali-Kieselsäure-Reaktion)
Die eingesetzten portlandzementgebundenen Betone weisen aufgrund des hohen Calciumhydroxid-Gehaltes im Bindemittel bei gleichzeitiger Verwendung von reaktiven Zuschlagsstoffen (Flinte, Kieselkreide) und einer entsprechenden Exposition (freie Bewitterung, Alkalienzuführung von außen, z.B. durch Sprühnebel) ein massives Potenzial für eine AKR auf. Dahingehende Materialuntersuchungen bestätigen dieses für Bauwerke aus den 1970-er Jahren. Die auch als Betonkrebs bezeichnete Reaktion zeichnet sich durch entsprechende Schadensbilder wie Netzrissbildung ab und lässt insbesondere auf eine abgelaufene bzw. noch verlaufende AKR schließen.
Aufschwimmen von Hohlkörpern
Spannbetonüberbauten mit Hohlkörpern weisen oberhalb punktuell eine deutlich zu geringe Betondeckung auf. Ursächlich dafür sind während der Herstellung mit Ortbeton aufgeschwommene Hohlkörperschalungen. Das daraus entstehende statisch unbestimmte System ist rechnerisch nicht nachweisbar.
- baugrund- bzw. gründungstechnischen Defiziten (unzureichend auf die Baugrundsituation abgestimmte Gründungen, die zu Verkippungen von Stützwänden und Widerlagern geführt haben)
- normungsbedingten Defiziten (gegenüber heutiger Normung viel zu geringe Bewehrungsgrade, unzureichende Betondeckung, etc.)
- der stetig wachsenden Verkehrsbelastung (normungsseitig wurden mehrfach die Verkehrslasten erhöht)
- einer nicht regelkonformen Ausbildung der Fahrzeug-Rückhaltesysteme bei nahezu allen Bauwerken
Die Schutzeinrichtungen auf den Bauwerken sowie deren Vor- und Nachläuferlängen, einschließlich der Übergangskonstruktionen auf die Schutzeinrichtungen der Strecke, entsprechen fast durchgängig nicht dem gültigen Regelwerk. Auch die Schutzeinrichtungen der Strecke, insbesondere der Mittelstreifen, weichen zum Teil vom Regelwerk ab.