Wirtgen auf Deutschlands Autobahnen

Windhagen, August 2016 - Vier Baustellen, vier Firmen, vier Bundesländer, eine Bauweise: der zweilagige Betoneinbau mit dem Gleitschalungsfertiger SP 1500 von Wirtgen ist in Deutschland auf Erfolgskurs. Immer mehr Planer setzten bei der Sanierung von Betonautobahnen auf diese Technologie, denn sie bietet wirtschaftliche und technische Vorteile.

Bauforum24 Artikel (15.07.2016): Wirtgen Fräsen und Bodenstabilisierer

Bei Einbaugeschwindigkeiten von ca. 50 m/h schaffte Berger Bau mit dem SP 1500 Einbauzug von Wirtgen auf der A1 bei Trier Tagesleistungen von 500 m/Tag.

Der zweilagige Betoneinbau begegnet dem aufmerksamen Beobachter derzeit bei der Sanierung vieler deutscher Autobahnen, denn mit dieser Bauweise kann man lärmmindernden, griffigen Waschbeton wirtschaftlicher einbauen. Das Konzept: Auf einem hochwertigen und tragfähigen Unterbau wird ein Unterbeton eingebaut. Er ist üblicherweise 20 – 24 cm dick. Darauf wird ein Oberbeton (Waschbeton) eingebaut, der in der Regel zwischen 5 und 8 cm stark ist.

Der Gleitschalungsfertiger baut beide Betonsorten vollautomatisch frisch in frisch ein. Hinsichtlich der Druck-, Biegezug- und Spaltzugfestigkeit gelten sowohl für Unter- als auch Ober- bzw. Waschbeton die gleichen Anforderungen. Unterschiede bestehen allerdings in der Betonzusammensetzung in Bezug auf Sieblinie, Größtkorn, Zementgehalt und Anforderungen an die Gesteinskörnungen. Während im Unterbeton rund 350 kg Zement je m³ ausreichen, sind im Waschbeton 420 kg Zement / m³ gefordert. 

Beim Waschbeton ist die grobe Gesteinskörnung, also die Gesteine > 2 mm, 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 dem Einbau der beiden Betonschichten bringt ein TCM, das zum SP 1500 passende und ebenfalls aus dem Hause Wirtgen stammende Nachbehandlungsgerät, auf die frisch geglättete Oberfläche gleichmäßig einen Oberflächenverzögerer auf. Abhängig von den klimatischen Randbedingungen wird wenige Stunden nach Herstellung der Betondecke die grobe Gesteinskörnung durch Bürsten an der Oberfläche freigelegt. Dadurch entsteht eine griffige Oberfläche mit einer hohen Profilspitzenzahl und einer Textur, die das Reifen-Fahrbahn-Geräusch dauerhaft auf niedrigem Niveau hält.

Auf der A9 hatte Max Bögl rund 70 Personen zeitgleich im Einsatz. Neben den zwei Maschinenbedienern der beiden Wirtgen Betonfertiger SP 1500 setzte sich die Baustellen-Mannschaft aus dem Bodenpersonal sowie den Bedienern der Betonmischanlage und den Lkw-Fahrern zusammen.

Schlüssel zum Erfolg für den Einbau ist ausreichend Nachschub bei beiden Betonsorten. Kein Wunder also, dass Christoph Hofmeister, Bereichsleiter bei Max Bögl, als größte Herausforderung beim zweilagigen Betoneinbau die Logistik nennt: „Wir haben für das Projekt auf der A9 während der Einbauphase 45 Sattelzüge im Fluss, wir bewegen 6.500 – 7.000t Sand, Kies und Splitte am Tag, dazu kommen 27 Züge Zement täglich. Das entspricht einer Bindemittelmenge von rund 750t. Der Beton wird in unserer Mischanlage mit einer Nominalleistung von 300 m³/h 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. Damit das gelingt, muss einerseits die Technik einwandfrei mitspielen und andererseits das Team Hand in Hand arbeiten und sauber miteinander kommunizieren.“

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

Rund um die Uhr baute das Team von Bickhard Bau auf der A5 bei Karlsruhe-Durlach ein. 

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 abgeschlossen ist. Dabei wird der gesamte Vorgang 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, das heißt bei 14-15 cm, und entspricht exakt den Vorgaben der ZTV Beton (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Beton).

Beim Einbau von Waschbeton ist auch die Nachbehandlung von großer Bedeutung. Der TCM, das Nachbehandlungsgerät von Wirtgen, kann mit Bürsten oder Kämmen ausgestattet werden, die dem Beton eine definierte Textur verleihen. 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 (ca. 1 mm) 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. 

Das Vlies auf dem Unterbau vermeidet, dass Reflexionsrisse aus Unterbau in die Betondecke übertragen werden. 

Wirtgen stellt den SP 1500 als 2- und 4-Ketten-Maschinen her. Michael Niedermaier, Bauleitung Betonstraßenbau bei Berger Bau erklärt, warum er sich für die Version mit vier Ketten entschieden hat: „In Deutschland werden viele kleine Baulose ausgeschrieben. Darum wird unser SP 1500 oft umgesetzt und transportiert – da bieten die 4-Ketten-Maschinen die nötige Flexibilität. Damit ist auch das Umsetzen in Längsfahrt am Ende der Betonage, zum Beispiel über Bauwerke, einfacher als mit der 2-Ketten-Version.“ Jörg Ackermann, Einbaumeister bei Bickhardt Bau, bestätigt das: „Hier auf der A5 arbeitete der SP 1500 in verschiedenen Abschnitten. Dabei mussten wir das Gerät auch über Brücken transportieren. Außerdem hilft uns die sehr geringe Transportbreite, durch die ein schnelles Umsetzen der Maschinen mit geringem Montage- und Demontageaufwand möglich ist.“Christoph Hofmeister von Max Bögl kennt noch zwei Gründe, die für die 4-Ketten-Geräte sprechen: „Im Unterbetonfertiger liegt bei der 4-Ketten-Maschine der Dübelsetzer zwischen den Kettenlaufwerken. Dadurch kann man ihn besser überwachen und erreichen. Und nicht zuletzt liegt insbesondere der Oberbetonfertiger als 4-Ketten-Gerät stabiler auf, weil die Geometrie durch die Schwenkarme einen günstigeren Hebelabstand sowie ein optimales Kräfte- und Torsionsverhältnis zur Folge hat.“

Auf den vom SP 1500 frisch eingebauten Waschbeton trägt das Nachbehandlungsgerät TCM 1800 von Wirtgen eine Kombination aus Oberflächenverzögerer und Dispersion auf. So wird die Oberfläche vor dem Austrocknen geschützt und das Erstarren sowie die Anfangserhärtung an der Betonoberfläche (ca. 1 mm) für eine begrenzte Zeit verhindert.  

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. 

Unabhängig von der Ausstattung der einzelnen Fertiger erreichten die vier Firmen je nach Einbaubreite und -dicke Tagesleistungen von 550 m beim Ein-Schicht-Betrieb und bis zu 1.100 m im 24-h-Betrieb. Eine beachtliche Leistung, für die Einbaumeister Jörg Ackermann von Bickhardt Bau, seit 25 Jahren im Betonbau beschäftigt, ein himmlisches Bild fand: „Diese Bauweise gleicht einem Planetengetriebe: Es gibt viele Bausteine, die für den Erfolg wichtig sind, aber der Gleitschalungsfertiger von Wirtgen gibt den Takt vor. Er ist unser Sonnenrad.“

Weitere Informationen: Wirtgen

( © Fotos: Wirtgen )