Lorzeviadukt Baar, Beurteilung differenzielle Setzungen

Das Lorzeviadukt bei Baar ist eine vierfeldrige Hohlkastenbrücke aus Spannbeton. Die Pfeiler der 1979 erstellten Bahnbrücke sind mit Pfählen in tragfähigen Schichten fundiert, die Pfähle unter den Widerlagern reichen knapp bis unter die Sohle des angrenzenden Bahndamms.
Seit der Errichtung der Brücke wurden kontinuierliche Setzungen (bis 2024: 17 cm) und eine Verdrehung der Widerlager beobachtet. dsp Ingenieure + Planer AG wurde beauftragt, die Ursache und den weiteren zeitlichen Verlauf der Setzungen zu eruieren sowie deren Einfluss auf die Tragsicherheit des Überbaus zu beurteilen.
Die detaillierte Untersuchung ergab, dass der Grossteil der Setzungen auf die sekundäre Konsolidierung (Kriechen) der tonhaltigen Bodenschichten unterhalb des Bahndamms zurückzuführen ist, der im Zuge des Brückenneubaus 1979 seitlich erweitert wurde. Eine mit Plaxis 3D durchgeführte Analyse zeigte, dass der Konsolidierungsprozess heute nahezu abgeschlossen ist und sich das Setzungsverhalten in den nächsten Jahren stabilisieren sollte.
Der Einfluss der Setzungen auf die Tragsicherheit des Überbaus wurde mittels Spannungsanalysen unter Einbezug des Langzeitverhaltens des Betons ermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass die Spannungen im Betonquerschnitt dank günstiger Kriecheffekte die Betonzugfestigkeit bisher nicht überschritten haben und sich damit weitere Untersuchungen, z.B. hinsichtlich Ermüdung, erübrigen. Eine minimale Anhebung der höhenverstellbaren Lager kann die Rissfreiheit bis zum Ende der Nutzungsdauer sicherstellen.