Die Québec-Brücke (, ) ist eine Eisenbahn- und Straßenbrücke über den Sankt-Lorenz-Strom zwischen den Städten Québec und Lévis in der Provinz Québec in Kanada.
Sie war 1919 die größte Brücke der Welt. Sie stürzte während ihres Baus zweimal ein, wodurch sie traurige Berühmtheit erlangte.
Lage Die Québec-Brücke steht westlich des Stadtzentrums an einer Stelle, an der der Sankt-Lorenz-Strom zwischen hohen und steilen Ufern nur rund 600 m breit ist.
Sie ist die letzte Brücke über den Sankt-Lorenz-Strom vor seinem Mündungstrichter. Rund 200 Meter flussaufwärts befindet sich die 1970 eröffnete Hängebrücke Pont Pierre-Laporte. Zwischen den beiden Brücken kreuzen zwei Freileitungen den Strom.
Beschreibung Die Québec-Brücke hat heute ein Eisenbahngleis, drei Kfz-Fahrstreifen und einen Geh- und Radweg. Ursprünglich hatte sie zwei Gleise und zwei Gehwege, aber keine Kfz-Fahrspuren, dafür in der Längsachse ein freies Feld. Sie gehört seit 1993 der Canadian National Railway.
Die im Jahr 1919 eröffnete Québec-Brücke ähnelt in ihrer Konstruktion der 1890 eröffneten Forth Bridge in Schottland. Ebenso wie diese ist sie eine stählerne Ausleger-Fachwerkbrücke mit einem Einhängeträger, somit eine Gerberträgerbrücke. Anders als die Forth Bridge mit ihren drei Pfeilern und zwei Hauptöffnungen hat die Québec-Brücke nur zwei große, die Konstruktion tragende Pfeiler und eine Hauptöffnung, die aber mit einer Spannweite von 549 m (1800 ft) die größte Hauptöffnung aller Brücken weltweit war,Die Québec-Brücke übertraf nicht nur die Forth Bridge mit einer Spannweite von 521 m, sondern auch die damaligen New Yorker Hängebrücken, d. h. die Brooklyn Bridge mit einer Spannweite von 485 m, die Williamsburg Bridge mit 488 m und die Manhattan Bridge mit 448 m. bis sie 1929 von der Ambassador Bridge übertroffen wurde. Sie ist immer noch die größte Gerberträgerbrücke weltweit.
Die Québec-Brücke ist insgesamt 987 m lang und 26,9 m (88 ft) breit. Sie überragt den Wasserspiegel um 104 m und hat eine lichte Höhe über MHW von 45,7 m (150 ft). Ihre zwei mächtigen, am bzw. kurz vor dem Ufer stehenden Pfeiler tragen die 95 m (310 ft) hohe Fachwerkkonstruktion der Ausleger, die je 157 m (515 ft) zu einem Ankerpfeiler auf dem Ufer und 177 m (580 ft) über den Strom auskragen. Die Lücke über dem Strom wird durch einen 195 m (640 ft) langen Einhängeträger geschlossen, der als eigenständige Fachwerkträgerbrücke bereits eine beachtliche Spannweite hätte. Sein gekrümmter Obergurt ist mit dem horizontalen Untergurt verbunden, was seine Eigenart auch optisch erkennbar macht. Die Verbindung zwischen der Hauptbrücke und den Hochufern wird durch zwei vergleichsweise unscheinbare Fachwerkträger-Balkenbrücken mit obenliegender Fahrbahn und Stützweiten von 48 + 34 m und 43 m hergestellt.
Die Brücke hat zwar die gleiche Spannweite wie das ursprüngliche, eingestürzte Bauwerk, weicht aber in anderen Maßen von ihm ab.Wernekke: Die Vollendung der Brücke über den St. Lorenzstrom bei Quebec. In: Zentralblatt der Bauverwaltung. 39. Jahrgang, Nr. 10 (vom 29. Januar 1919) S. 49 (Digitalisat)
Geschichte Hintergrund Vor dem Bau der Québec-Brücke wurde der Sankt-Lorenz-Strom mit einer Fähre oder über die winterliche Eisstraße überquert; während des Eisgangs war jedoch jegliche Verbindung unterbrochen. Wegen der Wassertiefe von rund 60 m konnte eine Brücke nicht, wie die erste Brücke über den Fluss, die 1859 eröffnete Pont Victoria in Montreal, mit zahlreichen Strompfeilern gebaut werden, sondern musste den Fluss mit einer bis dahin unerreichten Spannweite überqueren. Seit 1852 wurden verschiedene Vorschläge zum Bau einer Brücke gemacht, die jedoch mangels ausreichender finanzieller Mittel und wegen des technischen Wagnisses nicht weiter verfolgt wurden. Durch ein Gesetz von 1887 erhielt die neugegründete Quebec Bridge Company die Lizenz, eine Eisenbahnbrücke (gegebenenfalls auch mit Fahrspuren für den Straßenverkehr) zu finanzieren, zu planen und innerhalb von sechs Jahren zu bauen, wobei es ihr freistand, auch die anschließenden Eisenbahnstrecken zu bauen. Die Fristen mussten mehrfach, so in den Jahren 1891, 1897, 1900 und 1903, verlängert werden, da auch die Quebec Bridge Co. die Finanzierung nicht aufbringen konnte.Report der Royal Commission, S. 12, 13 Zumindest wurde in den Jahren zwischen 1897 und 1891 der zukünftige Ort der Brücke aus drei Alternativen endgültig ausgewählt,Report S. 13 allerdings ohne dazu größere Baugrunduntersuchungen durchzuführen.
Vorentwurf und Ausschreibung Als leitender Ingenieur der Quebec Bridge Co. war Edward A. Hoare bestellt worden, dessen Erfahrung sich aber auf Brücken mit Spannweiten von maximal 100 m beschränkte. Er nutzte eine 1897 in Québec stattfindende Tagung, um einige Vertreter der Phoenix Bridge Company, Pennsylvania, USA, eines angesehenen und erfahrenen Brückenbauunternehmens, zu einer Besichtigung der zukünftigen Baustelle einzuladen. An dem Termin nahm auch Theodore Cooper teil, ebenfalls ein angesehener und erfahrener Brückenbauingenieur aus New York City, der schon öfters mit der Phoenix Bridge Co. zusammengearbeitet hatte. Ende 1897 sandte die Phoenix Bridge Co. erste Entwürfe einer Auslegerbrücke mit Pfeilerachsabständen von 488 m (1600 ft) an die Quebec Bridge Co., die diese ihrerseits dem Railway Committee der Regierung vorlegte, welche im Mai 1898 die erforderliche Genehmigung erteilte. Anschließend wurden von der Quebec Bridge Co. und dem Railway Department der Regierung die Spezifikationen für eine Ausschreibung erstellt,Report S. 14 die allerdings weitgehend den üblichen Spezifikationen des Railway Department entsprachen, ohne auf die Besonderheiten der geplanten, außergewöhnlich großen Brücke einzugehen.Report S. 141
Obwohl allgemein bekannt war, dass der Quebec Bridge Co. die Mittel zum Bau der Brücke fehlten, veröffentlichte sie im September 1898 eine Ausschreibung mit den Spezifikationen. Die Bieter wurden aufgefordert, ein Pauschalpreisangebot mit Planentwürfen für eine Auslegerbrücke gemäß den Spezifikationen oder für einen anderen Brückentyp einzureichen. Im März 1899 wurden sechs Angebote eingereicht, teilweise auch für eine Hängebrücke, wobei nur das Angebot der Phoenix Bridge Co. vollständige Planunterlagen enthielt.
Zu der Zeit bestellte die Quebec Bridge Co. Theodore Cooper zum Consulting Engineer, der die Pläne und die eingereichten Angebote prüfen sollte. Im Juni 1899 erklärte Theodore Cooper, dass das Angebot der Phoenix Bridge Co. den Spezifikationen entspreche und das wirtschaftlichste (best and cheapest) der vorgelegten Angebote sei. Er schlug dabei Probebohrungen vor, um die genaue Position der Pfeiler bestimmen zu können. In zukünftigen Verträgen solle deshalb vorgesehen werden, dass sich die Stützweiten insofern noch ändern könnten. Cooper führte in seinem Report aus, dass das zweitbeste Angebot deutlich teurer sei, da es fast 20 % mehr Stahl enthalte. Einen Auftrag konnte die Quebec Bridge Co. mangels finanzieller Mittel jedoch noch nicht erteilen.
Nach weiteren Baugrunduntersuchungen schlug Cooper im Mai 1900 vor, die Hauptöffnung von 1600 ft auf 1800 ft zu vergrößern. Dadurch würden die schwierigen, zeitaufwändigen und kostspieligen Pfeilergründungen im Fluss vermieden. Die Quebec Bridge Co. akzeptierte den Vorschlag und die Phoenix Bridge Co. erstellte entsprechend geänderte Entwurfspläne.Report S. 56
Gleichzeitig beauftragte die Quebec Bridge Co. Cooper als Consulting Engineer, die ihm von der Phoenix Bridge Co. vorzulegenden Pläne in seinem New Yorker Büro zu prüfen und freizugeben sowie hinsichtlich mit dem Bau verbundener Probleme zu beraten. Beide Seiten waren sich einig, dass dies nicht die Tätigkeit eines Chief Engineer umfasse, der die Planung und Errichtung der Brücke auf der Baustelle leitet und überwacht. So war Cooper während der Stahlbauarbeiten auch nie auf der Baustelle, er hat lediglich die Fertigung in Phoenix dreimal besucht.Report S. 50
800px|zentriert|Schemazeichnung der ursprünglichen Brücke Die Brücke sollte zwei Eisenbahngleise und zwei Fahrwege für den Straßenverkehr mit Gleisen für eine Straßenbahn sowie zwei Gehwege haben. Die 20,4 m (67 ft) breite Gerberträgerbrücke sollte eine Hauptöffnung mit einer Spannweite von 549 m (1800 ft) haben, die von zwei Kragarmen mit je 171,5 m (562 ft 6″) und einem Einhängeträger von 205,7 m (675 ft) Länge gebildet wurde. Die Seitenöffnungen sollten von je 152,4 m (500 ft) langen Ankerträgern gebildet werden. Fachwerkträger-Balkenbrücken sollten die Verbindung zu den Hochufern herstellen.Helmut Contag: Der Einsturz der Brücke über den St. Lorenzstrom bei Quebec (Kanada). In: Zentralblatt der Bauverwaltung. XXVII.Jahrgang, Nr. 89 (vom 2. November 1907) S. 580 (Digitalisat)
Es war vorgesehen, zunächst die südliche Hälfte des Stahloberbaus zu montieren. Der Ankerträger wurde auf Gerüsten hergestellt. Anschließend wurde auf ihm ein großer, 990 t schwerer Kran aufgebaut, der bis zu 140 t heben konnte, und außerdem noch ein kleinerer Kran. Beide Krane konnten auf den Obergurten der Konstruktion hin- und herfahren. Der Kragarm sowie die südliche Hälfte des Einhängeträgers sollten im Freivorbau errichtet werden. Danach sollte der große Kran abgebaut und auf der nördlichen Seite für den Bau der anderen Hälfte des Oberbaus verwendet werden.
Planung, erste Bauarbeiten 1902 wurde der Grundstein gelegt und die Arbeiten an den Unterbauten begonnen.
1903 begann die Regierung das Projekt der National Transcontinental Railway, für die die Brücke in Québec ein wichtiges Bindeglied war. Die inzwischen als Quebec Bridge and Railway Company firmierende Gesellschaft erhielt nun ausreichende öffentliche Mittel, sodass sie im Juni 1903 mit der Phoenix Bridge Co. den endgültigen Vertrag für den Stahlbau abschließen konnte, der im März 1904 schließlich wirksam wurde. Anstelle des ursprünglichen Pauschalpreises hatte man sich inzwischen auf einen Preis pro verbauter Tonne Stahl geeinigt. Die Phoenix Bridge Co. würde die Planung erstellen und die Montage der Stahlteile vornehmen, die von ihrer Schwestergesellschaft, der Phoenix Iron Co. hergestellt und geliefert wurden. Als Mr. Schreiber seitens des Railway Department meinte, dass die Behörde gemäß den Finanzierungsverträgen einen eigenen Ingenieur zur Prüfung und Freigabe der Pläne einstellen solle, trat Cooper dem vehement entgegen, da er seinerseits keine untergeordnete Stellung hinnehme. Dies wurde allseits akzeptiert; damit hatte Cooper die von allen Beteiligten anerkannte Stellung als oberste fachliche Autorität in diesem Projekt.Report S. 20, 46
Zu dieser Zeit erstellte Cooper auch die Änderungen der Spezifikationen, die durch die Verlängerung der Spannweite auf 1800 ft notwendig geworden waren.
Das von Peter Szlapka geleitete Planungsbüro der Phoenix Bridge Co. begann mit der Ausführungsplanung, zunächst für den Ankerarm. Dabei mussten die Gewichte des Kragarms und des Einhängeträgers berücksichtigt werden, die in diesem frühen Stadium nur geschätzt werden konnten. Deshalb war es im weiteren Verlauf notwendig, die sich aus der Planung ergebenden tatsächlichen Gewichte zu berechnen, mit den anfänglichen Annahmen zu vergleichen und gegebenenfalls notwendige Korrekturmaßnahmen vorzunehmen. Bei Brücken mit alltäglicher Spannweite und Konstruktion kann dies häufig entfallen, da die Planungsingenieure die Gewichte ausreichend genau abschätzen können.Report S. 57
Der Ausführungsplanung wurde anfänglich ein Gewicht der südlichen Brückenhälfte von insgesamt 31,4 Millionen Pfund zugrunde gelegt. Die Erstellung der Ausführungs- und Werkpläne verlief routinegemäß. Bei einer Besprechung der statischen Berechnungen erklärte Szlapka gegenüber Cooper, dass seine besten Leute die Gewichte jeweils einzeln und sorgfältig berechnet hätten und er von der Richtigkeit der Annahmen und Berechnungen überzeugt sei. Cooper nahm dies hin, wohl auch, weil er ohne großen Mitarbeiterstab gar nicht in der Lage gewesen wäre, die Gewichte zu überprüfen.
Stahlbauarbeiten