Ersatzneubau des Bauwerkes "In den Birken", Hilden

Am 1. November 2024 beginnt der Abbruch und der Ersatzneubau des Bauwerks „In den Birken“ (BW 4807 646), Brücke über die Gemeindetraße Birken (Wirtschaftsweg). Das Einfeldbauwerk befindet sich nördlich des Autobahnkreuzes (AK) Hilden auf dem Gebiet der Stadt Erkrath und der Stadt Hilden. Über das Bestandsbauwerk werden die sechs Hauptfahrstreifen der Bundesautobahn A3 für die Fahrtrichtungen Oberhausen und Frankfurt sowie die fünf Rampenfahrstreifen der beiden Rampen auf und von der BAB A46 geführt. 
Das Bestandsbauwerk besteht aus sieben Teilbauwerken. Fünf Teilbauwerke bilden das Brückenbauwerk und zwei Teilbauwerke die beidseitigen Lärmschutzwände ab. Die mittleren Teilbauwerke drei und vier sind aus dem Jahr 1936. Die Erweiterungsbauwerke zwei, fünf und sechs sowie die Überbauerhöhung der Teilbauwerke drei und vier sind aus dem Jahr 1967. 
Die Lärmschutzwand im Osten (TBW 1) aus dem Jahr 2016 ist vom Brückenbauwerk gelöst und wird mittels Torsionsbalken über den Wirtschaftsweg geführt. Die Lärmschutzwand im Westen (TBW 7) aus dem Jahr 1996 ist auf der Brückenkappe verankert. Das Bestandsbauwerk weist eine Restnutzungsdauer bis 2026 auf. 

Abbruch

Das Abbruchkonzept sieht vor, das Bauwerk konventionell von unten, seitlich und teilweise von der Fahrbahn aus mit Abbruchgeräten abzubrechen. Das bestehende Bauwerk ist einschließlich der aufgehenden Bauteile in 5 getrennten Bauabschnitten abzubrechen. Teile der Fundamente verbleiben im Baugrund. 

Verkehrsführung

Der Abbruch des Bestandsbauwerks und die Errichtung des Ersatzneubaus erfolgen unter Aufrechterhaltung des Verkehrs auf der A3 und den angrenzenden Rampen des 
AK Hilden mit allen Fahrstreifen und Verkehrsbeziehungen. Hierzu wird das Bauwerk von Osten nach Westen in fünf Hauptbauphasen erneuert.  
Vor dem eigentlichen Brückenersatzneubau sind vier Vorlaufphasen zur Herstellung provisorischer Befestigungen (Mittel- und Seitentrennstreifen sowie Randbereiche im Osten und Westen außerhalb der befestigten Fahrbahnbereiche) erforderlich. Entsprechend folgen im Anschluss an die fünf Hauptbauphasen wieder vier Nachlaufphasen zur Beseitigung der Provisorien und zur Wiederherstellung der Straßenausstattung, einschließlich der Fahrzeugrückhaltesysteme.  
Die hierfür erforderlichen Verkehrsführungen werden im Rahmen der Ausführungsplanung gemäß RSA 21 als Grundlage für die verkehrsrechtliche Anordnung im Detail geplant. Die angestrebte Geschwindigkeit innerhalb der Baustelle ist 80 km/h. 

Die Gemeindestraße „Birken“ ist im Unterführungsbereich für die Bauzeit voll gesperrt. Hierzu wurde eine Umleitungsstrecke über die im Norden parallel verlaufende Max-Planck-Straße erarbeitet und mit den Städten Erkrath und Hilden vorabgestimmt. 

Pilotprojekt

Die Autobahn GmbH hat sich für die Durchführung eines Pilotprojektes entschieden. Hierbei soll der Überbau mit direkt befahrenen Modulen (Fertigteilen) ohne herkömmliche Abdichtung auf tiefgegründeten Widerlagern hinter den Bestandswiderlagern hergestellt werden. Diese Bauweise wurde bereits erfolgreich nach dem Ahrhochwasser an vier Brücken untergeordneter Verkehrswege in Nordrhein-Westfalen eingesetzt. Dadurch konnte die Infrastruktur dort schnellstmöglich wiederhergestellt werden. 

Bei dieser Bauweise werden die Widerlager als überschnittene Bohrpfahlwand mit Pfahlkopfbalken als Auflagerbank realisiert und die Flügelwände als tiefgegründete Diagonalflügel ausgebildet. Die Modulplatten werden im Werk hergestellt und auf die Baustelle geliefert. Die Lagerung im Endzustand erfolgt über ein Betongelenk. Um die Verträglichkeit zwischen den Modulen sicherzustellen, wird in Längsrichtung eine Vergusstasche vorgesehen.

Durch die Herstellung der Modulplatten im Werk unter kontrollieren Umwelteinflüssen wird die Qualität der Betonteile erhöht. Unter anderem wird das Betongefüge dichter und die Dauerhaftigkeit gegen Umwelteinflüsse verbessert.

Die Produktion kann im Vorfeld oder parallel zu anderen Arbeiten auf der Baustelle erfolgen und reduziert den Aufwand vor Ort. Durch die Vorfertigung und schnelle Montage wird die Bauzeit auf der Baustelle verkürzt und Eingriffe in den Verkehr verringert. Dadurch können Staus und Umweltbelastungen wie erhöhter CO2-Ausstoß reduziert werden. Die Herstellung der Modulplatten im Werk unter optimierten Bedingungen und Ausschluss von Umwelteinflüssen soll die Qualität des Bauwerks insgesamt verbessern. 

Ablauf

Die fünf Teilbauwerke des Ersatzneubaus werden im Zeitraum von Herbst 2024 bis Mitte 2026 unter Erhalt aller Verkehrsbeziehungen und Fahrstreifen hergestellt. Hierfür sind mehrere Verkehrsführungsphasen erforderlich. Die Bauabschnittsbreiten ergeben sich aus der geschaffenen verkehrsfreien Fläche durch Fahrstreifenstreifenverlegung.

Vorlaufphasen – Vorbereitung für temporäre Verkehrsführung 

Zur Einrichtung der fünf Verkehrsführungsphasen für den Ersatzneubau der Brücke „In den Birken“ sind vorab vier vorbereitende Bau- und Verkehrsführungsphasen im Bereich der Verkehrsanlage durchzuführen: 

• Temporärer Rückbau der Betonschutzwände im Mittelstreifen und Herstellung einer durchgehenden Asphaltbefestigung zur bauzeitlichen Befahrbarkeit
• Temporärer Rückbau der Betonschutzwände und der Bordeinfassungen im Seitentrennstreifen und Herstellung einer durchgehenden Asphaltbefestigung zur bauzeitlichen Befahrbarkeit. In diesem Zusammenhang müssen die dort befindlichen Deckel der Kontrollschächte höhenmäßig angepasst oder während der Bauzeit abgedeckt werden.
• Herstellung einer befestigten Behelfsfahrbahn zwischen der Hauptfahrbahn A3 in Richtung Oberhausen und der Rampe von der A46 aus Richtung Wuppertal.
• Herstellung einer befestigten Behelfsfahrbahn zwischen der Hauptfahrbahn A3 in Richtung Köln/ Frankfurt und der Rampe zur A46 in Richtung Wuppertal und Düsseldorf. 
   

Bauphase 1 – Herstellung Teilbauwerk BA1 Fahrtrichtung Oberhausen

Mit der Erstellung des Mittellängsverbaus werden bereits die Bohrpfähle hinter dem Bestandsbauwerk auf der verkehrsfreien Fläche der Fahrtrichtung Oberhausen eingebracht. Danach erfolgt der abschnittsweise Rückbau des bestehenden Brückenbauwerks und des östlichen Torsionsbalkens inkl. Lärmschutzwand. Für die Herstellung der Widerlagerwände werden Kopfbalken oberhalb der Bohrpfahlwände betoniert. Die Herstellung des Überbaus erfolgt mit Einheben der Fertigteilvollplatten und dem Verguss der Linienlager und Fugenkonstruktion. 

Die Straßenbauarbeiten im anschließenden Streckenabschnitt, der Einbau der Schutzeinrichtungen und Lärmschutzwand auf dem Bauwerk und dem anschließenden Streckenabschnitt sowie die temporären Markierungsarbeiten schließen die Arbeiten in Bauphase 1 ab. 

Bauphase 2 bis 5 – Herstellung Teilbauwerk BA2 Fahrtrichtung Oberhausen / Frankfurt

Nach der Freigabe des neu erstellten Bauabschnitts und dem Umlegen der bauzeitlichen Verkehrsführung erfolgen die Arbeiten im verkehrsfreien Bereich. Die Herstellung der weiteren Bauabschnitte samt Rückbau der bestehenden Teilbauwerke folgt in gleicher Weise wie beim Bauabschnitt 1. 

Nachlaufphasen – Rückbau der Bauprovisorien für die temporäre Verkehrsführung

Nach Abschluss der fünf Hauptbauphasen zur Herstellung des Brückenbauwerks inkl. Wiederherstellung/ Anpassung der Autobahn-Verkehrsanlage sind 4 weitere Bauphasen erforderlich um die baulichen Provisorien für die temporäre Verkehrsführung zurückzubauen sowie die Straßenausstattung für den Endzustand herzustellen: 

• Rückbau der temporären Mittelstreifenbefestigung und Wiederherstellung des Fahrzeugrückhaltesystems (Betonschutzwände)
• Rückbau der temporären Seitentrennstreifenbefestigung, Herstellung der Bordeinfassung des Seitentrennstreifens mittels Klebebordstein Wiederherstellung des Fahrzeugrückhaltesystems (Betonschutzwand). In diesem Zusammenhang müssen die dort befindlichen Deckel der Kontrollschächte wieder höhenmäßig angepasst werden.
• Rückbau der Behelfsfahrbahn zwischen der Hauptfahrbahn A3 in Richtung Oberhausen und der Rampe von der A46 aus Richtung Wuppertal, einschließlich Rekultivierung der Fläche.
• Rückbau der Behelfsfahrbahn zwischen der Hauptfahrbahn A3 in Richtung Köln/ Frankfurt und der Rampe zur A46 in Richtung Wuppertal und Düsseldorf, einschließlich Rekultivierung der Fläche.

Die Wiederherstellung der Gemeindestraße erfolgt nach Abschluss der fünf Hauptbauphasen für den Ersatzneubau des Brückenbauwerks. Im Anschluss kann die Vollsperrung wieder aufgehoben werden.

Bauzeit 

Die Dauer der Bauzeit wird auf ca. 1,5 Jahren abgeschätzt. Baubeginn ist der 1. November 2024.