Zweilagig ist erste Wahl

Windhagen – Der zweilagige Betoneinbau mit dem Gleitschalungsfertiger SP 1500 von Wirtgen ist in Deutschland auf Erfolgskurs. Mit dieser Bauweise kann man lärmmindernden, griffigen Waschbeton sehr wirtschaftlich einbauen. Das Konzept: Auf einem hochwertigen, tragfähigen Unterbau wird Unterbeton eingebaut – 20 bis 24 Zentimeter dick. Danach wird ein 5 bis 8 Zentimeter starker Oberbeton (Waschbeton) aufgebracht.

Der Gleitschalungsfertiger baut beide Sorten vollautomatisch frisch in frisch ein. Hinsichtlich Druck-, Biegezug- und Spaltzugfestigkeit gelten sowohl für Unter- als auch Oberbeton gleiche Anforderungen. Unterschiede bestehen in der Zusammensetzung in Bezug auf Sieblinie, Größtkorn, Zementgehalt und Anforderungen an die Gesteinskörnungen. Während im Unterbeton rund 350 Kilogramm Zement je Kubikmeter ausreichen, sind im Waschbeton 420 Kilogramm Zement pro Kubikmeter gefordert.

Beim Waschbeton ist die grobe Gesteinskörnung (Gesteine > 2 Millimeter) von besonderer Bedeutung. Damit die Betondecke dauerhaft griffig, lärmmindernd und gegen äußere Einflüsse widerstandsfähig ist, kommen nur Edelsplitte mit erhöhten Anforderungen an die Bruchflächigkeit, Kornform und Polierresistenz zum Einsatz.

Nach Einbau beider Schichten bringt das Wirtgen-Nachbehandlungsgerät TCM einen Oberflächenverzögerer auf die frisch geglättete Oberfläche gleichmäßig auf. Wenige Stunden nach Herstellung der Betondecke wird die grobe Gesteinskörnung durch Bürsten an der Oberfläche freigelegt. So entsteht eine griffige Oberfläche mit hoher Profilspitzenzahl und einer Textur, die das Reifen-Fahrbahn-Geräusch dauerhaft senkt.

Vier Projekte zeigen die Vorteile dieser Bauweise. Sie verdeutlichen, mit welchen Merkmalen der SP 1500 (4-Ketten)/SP 1500 L (2-Ketten) von Wirtgen für den entscheidenden Erfolg sorgt.
• 4,5 Kilometer Sanierung der Bundesautobahn A1 bei Trier (Rheinland-Pfalz) durch Berger Bau,
• 4,8 Kilometer Sanierung eines von der Alikali-Kieselsäure-Reaktion (AKR, "Betonkrebs") befallenen Abschnitts der Bundesautobahn A9 bei Weißenfels (Sachsen-Anhalt) durch Max Bögl,
• 2,3 Kilometer Sanierung der Autobahn A5 bei Karlsruhe (Baden-Württemberg) durch Bickhardt Bau,
• 5,3 Kilometer Sanierung der Autobahn A1 bei Lübeck (Schleswig-Holstein) durch Eurovia Beton

Einbau zweilagig: Hohe Qualität bei reduzierten Baustoffkosten
Ein Grund für den Boom des zweilagigen Betoneinbaus mit dem SP 1500 Einbauzug von Wirtgen ist dessen Wirtschaftlichkeit. Diese Bauweise senkt die Baukosten spürbar. So stellte Berger Bau auf der A1 bei Trier mit den SP 1500 einen 20 Zentimeter dicken Unterbeton aus 360 Kilogramm Zement pro Kubikmeter Beton und 22er-Größtkorn her. Der 6 Zentimeter starke Oberbeton hingegen besteht dort aus einem hochwertigen Baustoffgemisch mit 420 Kilogramm Zement pro Kubikmeter Beton und einem Edelsplitt 2/8.

Baustofflogistik als Herausforderung
Die große Herausforderung ist die Logistik: Benötigt werden zwei verschiedene Baustoffe, die zur richtigen Zeit in richtiger Menge am richtigen Ort verfügbar sein müssen, da sie frisch in frisch eingebaut werden.

Das Prozedere: Der Unterbeton wird vor dem Fertiger abgekippt. Der Oberbeton gelangt über ein Zuführband zur zweiten Maschine. Dazu wird der Beton entweder direkt vom Lkw in einen Kübel oder in einen Zwischenbehälter gefüllt. Über Transportbänder und eine Rutsche am Ende des Bandes wird der Oberbeton auf dem fertig verdichteten Unterbeton hinter dem ersten Fertiger abgeladen.

Schlüssel zum Erfolg beim Einbau ist ausreichend Nachschub bei beiden Betonsorten. Christoph Hofmeister, Bereichsleiter bei Max Bögl: „Wir haben für das Projekt auf der A9 während der Einbauphase 45 Sattelzüge im Fluss. Wir bewegen 6.500 bis 7.000 Tonnen Sand, Kies und Splitte am Tag, dazu kommen 27 Züge Zement täglich. Das entspricht einer Bindemittelmenge von rund 750 Tonnen. Der Beton wird in unserer Mischanlage mit einer Nominalleistung von 300 Kubikmeter pro Stunde gemischt. Das ist derzeit die größte mobile Anlage weltweit. Der Bau dieser Betonfahrbahn ist ein komplexes System aus Maschine, Material, Wetter, Umgebungsbedingungen – und den Menschen.“

Wirtgen SP 1500: Ein Einbauzug – zwei Geräte
Ist die Logistik gut organisiert, sorgt die intelligente Technik der Wirtgen-Maschinen für einen präzisen und hochwertigen Einbau. Die Teilprozesse sind auf zwei Geräte aufgeteilt: Im Unterbetonfertiger arbeiten Dübel- und Ankersetzer. Der Oberbetonfertiger sorgt mit dem Quer- und Längsglätter für eine ebene Oberfläche. Beide Gleitschalungsfertiger haben eine intelligente Steuerung, die ein ideales Einbauergebnis ermöglicht. Danach sorgt ein Nachbehandlungsgerät vom Typ TCM 1800 für das Finish der Oberfläche nach Wunsch.

Intelligente Dübel- und Ankersetzer
Eines der technischen Highlights beim SP 1500 von Wirtgen ist der integrierte Dübel- bzw. Ankersetzer. Die beiden vollautomatisierten Komponenten rütteln Dübel und Anker in frei wählbaren Abständen in den vorverdichteten Frischbeton ein.

Dabei ist das Einbringen der Dübel clever gelöst: Um einen kontinuierlichen Vorschub des Gleitschalungsfertigers zu ermöglichen, verharrt der beweglich gelagerte Dübelsetzer so lange über der Querfuge, bis der Einrüttelprozess beendet ist. Der gesamte Vorgang wird elektronisch überwacht, so dass die korrekte Lage der Dübel sichergestellt ist.
Die typische Dübellage bei den hier beschriebenen Projekten war in der Mitte der fertigen Betondecken (bei 14 bis 15 Zentimeter)und entspricht exakt den Vorgaben der ZTV Beton (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Beton).
Für eine geschlossene, ebene und homogene Oberfläche sorgen dann Quer- und Längsglätter als Komponenten des Oberbetonfertigers.

Vorderwandsensoren und Proportionalsteuerung
Um Fahrbahnen höchstmöglicher Ebenheit zu bauen, verwenden drei der vier Firmen die speziell entwickelten Sensoren für die Höhenregulierung der Vorderwand. Sie messen kontinuierlich den Füllstand des Betons im Verdichtungsraum und regeln die Höhe der Vorderwand. So gelangt immer exakt die geforderte Menge an Beton in den Verdichtungsraum.
Ein weiteres Qualitätsmerkmal beim Betoneinbau mit dem SP 1500 ist die ausgereifte und langjährig erprobte Proportionalsteuerung. Der Maschinenfahrer sieht am Hauptbedienpult alle für den Einbau notwendigen Parameter. Die Steuerung passt dann schnell und präzise die Höhenlage ohne Überschwingen an. Das Ergebnis: ebene Fahrbahnen – ein Qualitätsmerkmal, das für Fahrkomfort sorgt und zur Lärmminderung beiträgt.

Nachbehandlung mit TCM 1800
Der TCM, das Nachbehandlungsgerät von Wirtgen, kann mit Bürsten oder Kämmen ausgestattet werden, die dem Beton eine definierte Textur verleihen. Beim Waschbeton ist das nicht nötig.
Hier wird auf die fertig geglättete Oberfläche ein Kombinationsmittel aus Oberflächenverzögerer und Nachbehandlungsdispersion exakt dosiert aufgetragen. Einerseits wird durch den Verzögerer das Erstarren und die Anfangserhärtung an der Betonoberfläche (zirka 1 Millimeter) für eine begrenzte Zeit verhindert, andererseits verhindert die Dispersion ein Austrocknen der Betonoberfläche und damit das Entstehen von Rissen an der Oberfläche. Sobald der Beton ausreichend erhärtet und befahrbar ist, wird das Gerüst der groben Gesteinskörnungen durch Ausbürsten freigelegt. Im Anschluss trägt man auf die gebürstete Oberfläche noch einmal eine Nachbehandlungsdispersion auf. Durch das Freilegen der groben Gesteinskörnung erhält die Betonfahrbahn die Griffigkeit, die maßgeblich zur späteren Verkehrssicherheit beiträgt.

Verschiedene Schalungen möglich
Wirtgen bietet mit dem SP 1500 einen überaus wandelbaren Gleitschalungsfertiger an, mit dem sich verschiedenste Anforderungen des Fahrbahnbaus umsetzen lassen. Ein Beispiel sind die Schalungen. Bei drei Bauprojekten wurde die Fahrbahn frei in Gleitschalungsbauweise auf dem Unterbau hergestellt. Auf der Autobahn A5 wurde der erste Teil ebenfalls so gebaut, aber nach 1 Kilometer musste die Fahrbahn an vorab eingebauten Schlitzrinnen angearbeitet werden. Den Umbau der hydraulischen Seitenschalung erledigte das Team von Bickhardt Bau „im laufenden Betrieb“ in kürzester Zeit. Diese Flexibilität ist möglich, weil Wirtgen den SP 1500 als Baukasten mit intelligenten Schnittstellen entwickelt hat.

Flexibilität auch in der Einbaubreite
Die Modularität bringt den Nutzern des SP 1500 auch maximale Flexibilität bei der Einbaubreite. So baute Berger Bau auf der Bundesautobahn A1 eine 11,50 Meter breite Fahrbahn ein.

Die A5 bei Karlsruhe-Durlach wurde von Bickhardt Bau mit dem SP 1500 in einer Breite von 12,50 Meter beziehungsweise 15,00 Meter erneuert und Max Bögl musste eine dreispurige Betonfahrbahn inklusive Standstreifen mit einer Breite von 15,00 Meter einbauen. Eurovia Beton hatte den SP 1500 auf der Autobahn A1 bei Lübeck auf maximale Breite ausgefahren. Dort waren satte 15,25 m gefragt. Wirtgen stellt den SP 1500 als 2- und 4-Ketten-Maschinen her. Darüber hinaus bietet der Hersteller viele Optionen an, mit denen die Bauunternehmungen den SP 1500 individuell konfigurieren können. Mehrere Varianten gibt es auch bei den Rüttlern. So setzen zum Beispiel drei der Firmen für die Verdichtung des Oberbetons auf elektrische T-Rüttler, die sich insbesondere für den Einbau dünner Lagen eignen. Bickhardt Bau bevorzugt eine andere Lösung und verwendet Vibrierrahmen mit Außenrüttlern.

Smarte Hochleistungsmaschine
Unabhängig von der Ausstattung der einzelnen Fertiger erreichten die vier Firmen je nach Einbaubreite und -dicke Tagesleistungen von 550 Meter beim Ein-Schicht-Betrieb und bis zu 1.100 Meter im 24-Stunden-Betrieb.

19.09.2016 von Redaktion

Erschienen in Ausgabe: September 2016 | Seite 31