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Belagsersatz mit Concretum® Q-FLASH 2/20

Konzept Kreiselsanierung

Januar 2012

Konzept Kreiselsanierung, Anwendung von Q-FLASH 2/20 Seite 2

Concretum Construction Science AG, Technoparkstrasse 1, CH-8005 Zürich, Telefon +41 44 445 13 46, Fax +41 44 445 13 48

[email protected], www.concretum.com

1. Präambel

Das vorliegende Dokument enthält allgemeine Informationen über die Anwendung des Schnellbetons

“Concretum® Q-FLASH 2/20” im Rahmen der Sanierung eines Kreisels.

2. Randbedingungen

Viele Kreisel bilden verkehrstechnisch wichtige Knotenpunkte und dürfen deshalb nicht oder nur für

sehr kurze Zeit gesperrt werden. Häufig muss vorgesehen werden, den Kreisel unter Verkehr mit

Teilsperrungen und Umfahrungsmöglichkeiten zu sanieren. Um weitere Verkehrsbehinderungen zu

vermeiden darf am Kreisel z.B. nur nachts zwischen 20.00 und 05.00 Uhr gearbeitet werden.

Während dieser Zeit muss gewährleistet werden, dass die Verkehrsachsen weiter befahrbar sind. Die

Betondruckfestigkeit muss bei der Freigabe um 05.00 Uhr mindestens 16 N/mm2 betragen.

Beanspruchungen aus Biegung werden über Bewehrungsnetzte abgetragen. Daher hat der Beton

zum Zeitpunkt der Freigabe keine Anforderung an die Biegezugfestigkeit zu erfüllen.

3. Projekt (Beispiel Kreisel Flüelen)

Die Betondecke wird in der Plattenbauweise ausgeführt, d.h. sie wird mit Fugen ausgeführt. Alle

Arbeiten müssen bis spätestens 05.00 Uhr abgeschlossen werden. Daraus ergeben sich Etappen à

20 - 30m3 Beton pro Nacht (1/4 Kreisel). Die Fugen werden so angeordnet, dass ein ideales

Längen/Breitenverhältnis von 1/25 entsteht. Bei einer Plattenstärke von 30 cm ergibt dies einen

Fugenabstand von ca. 7.5m. Die in den Plattenstössen verlegten oder gebohrten Dübel verhindern,

dass in den Stössen ein Versatz entsteht.

Damit das Abwarten der Biegezugfestigkeit entfällt wird ein Bewehrungsnetz eingelegt.

Der Kreisel wird in 12 Etappen saniert um den Verkehrsfluss zu jedem Zeitpunkt zu gewähren. Der

Kreisel wird in 4 Etappen und jeder Zubringer in jeweils 2 Nachtetappen saniert. Dies ergibt total 12

Nachtetappen für die Sanierung des Kreisels. Bei einer Kubatur von ca. 160 m3 ergibt dies eine

Einbauleistung von max. 20m3 pro Nacht.

4. Bauablauf (Beispiel Kreisel Flüelen)

1. Fugenschnitt am Vortag / Nacht 2. Ausbruch und Abtransport des bestehenden Belages 3. Säubern des Untergrundes und Ausgleichen mit Kaltasphalt 4. Bohren der Dübel bei den Stössen 5. Verlegen der Bewehrung (zweilagig) plus Dübel 6. Einbringen und Verarbeiten des Betons (inkl. Nachbehandlung) 7. Frischbetonschnitt 8. Reinigung und Freigabe

Ein detaillierter Entwurf des Bauablaufes ist in Annex 1 und 2 ersichtlich.




5. Verkehrsführung (Beispiel Kreisel Flüelen)

Grundsätzlich gibt es 4 Verkehrssituationen. Im folgenden Abschnitt werden diese beschrieben.

5.1. Situation 1

Die Situation 1 beschreibt die Sanierung des Abschnittes Nord-Ost. Dieser teilt sich auf drei

Nachtetappen auf. In einer ersten Nacht wird der Kreislabschnitt Nord-Ost saniert. Die Zubringer

Tunnelportal und Flüelerstrasse Nord dienen als Installationsplatz.

In den darauf folgenden Nächten werden die jeweiligen Zubringer Tunnelportal Richtung Kreisel und

Flüelerstrasse Nord Richtung Altdorf saniert.

Der Verkehr durch den Umfahrungstunnel Richtung Autobahn wird via Flüelen Dorf umgeleitet. Auf

dem Kreisel wird eine Signalisation mit Wechselverkehr eingerichtet.

5.2. Situation 2

Die Situation 2 beschreibt die Sanierung des Abschnittes Nord-West. Dieser teilt sich auf drei

Nachtetappen auf. In einer ersten Nacht wird der Kreislabschnitt Nord-West saniert. Die Zubringer

Flüelerstrasse Nord und Zubringer N2 dienen als Installationsplatz

In den darauf folgenden Nächten werden die jeweiligen Zubringer N2 Richtung Autobahn und

Flüelerstrasse Richtung Flüelen Dorf saniert.

Auf dem Kreisel wird eine Signalisation mit Wechselverkehr eingerichtet. Als Option kann der Verkehr

Richtung Autobahn via Altdorf und Autobahneinfahrt Erstfeld oder via Bahnhof Altdorf umgeleitet

werden.




5.3. Situation 3

Die Situation 3 beschreibt die Sanierung des Abschnittes Süd-West. Dieser teilt sich auf 3

Nachtetappen auf. In einer ersten Nacht wird der Kreislabschnitt Süd-West saniert. Die Zubringer N2

und Flüelerstrasse Süd dienen als Installationsplatz

In den darauf folgenden Nächten werden die jeweiligen Zubringer N2 Richtung Kreisel und

Flüelerstrasse Süd Richtung Altdorf saniert.

Auf dem Kreisel wird eine Signalisation mir Wechselverkehr eingerichtet. Als Option kann der Verkehr

von der N2 Richtung Umfahrungstunnel via Autobahnausfahrt Erstfeld oder via Bahnhof Altdorf

umgeleitet werden. Der Abzweiger Altdorf Süd wird gesperrt.

5.4. Situation 4

Die Situation 4 beschreibt die Sanierung des Abschnittes Süd-Ost. Dieser teilt sich auf 3

Nachtetappen auf. In einer ersten Nacht wird der Kreislabschnitt Süd-Ost saniert. Die Zubringer

Flüelerstrasse Süd und Abzweiger Umfahrung Flüelen dienen als Installationsplatz.

In den darauf folgenden Nächten werden die jeweiligen Zubringer Flüelerstrasse Süd und Abzweiger

Umfahrung Flüelen saniert.

Der Verkehr von der Autobahn Richtung Umfahrungstunnel wird via Flüelen Dorf umgeleitet. Auf dem

Kreisel wird eine Signalisation mir Wechselverkehr eingerichtet.




6. Beton Spezifikation

Ausbreitmass 370 – 420 mm (Klasse C2. SN EN 206-1)

Frischbetontemperatur: 5 – 30 °C

Druckfestigkeit: fc, min = 16 N/mm2 nach ca. 2 Stunden, spätestens bei Freigabe

der Fläche um 05:00 Uhr

(geprüft mittels Betonprüfhammer „DIGI Schmidt 2000“)

7. Prüf- und Kontrollplan

Die für den Beton relevanten und in der Submission enthaltenen Prüfungen und Kontrollen sind hier

enthalten. Die zusätzlichen Prüfungen dienen der eigenen Prozessüberwachung bzw,

Prozesssicherheit.

Ausbreitmass: 1 Test von jeder Fuhre

Frischbetontemperatur: 1 Test von jeder Fuhre

Druckfestigkeit: jede Reparatur mind. 3 Prüfungen mit Betonprüfhammer

(Durchschnitt von 5 Messungen bis spätestens 05:00 Uhr)

1 mal pro Woche 3 Würfel (7, 28, 90 Tage)

8. Wetterbedingungen

Für den Einbau von Q-FLASH 2/20 müssen folgende Wetterbedingungen herrschen

Wetterlage: trocken

Lufttemperatur: 5 – 30 °C

Relative Luftfeuchtigkeit: 30 – 100 %

Windverhältnisse: </= 30 km/h: ok; > 30 km/h: Windschutz errichten

9. Nötiges Equipment und Material

9.1. Auf der Betonzentrale

9.1.1. Equipment

Zertifizierte Betonzentrale in unmittelbarer Nähe zur Baustelle (maximale Fahrzeit 10 min).

Automatische Dosierung von Zuschlagstoffen, Wasser, Bindemittel und Zusatzmittel inkl.

Sonde zur automatischen Bestimmung der Sandfeuchte

1 freies, sauberes und trockenes Silo für Q-FLASH 2h cem (P)

Füllkapazität mind. 50 t

Möglichkeit 2 flüssige Zusatzmittel automatisch zu dosieren

ca. 3 - 6 Muldenkipper oder Fahrmischer zum Betontransport




9.1.2. Material

Wasser

Zuschlagstoffe 0 - 32 mm

Bindemittel: Concretum® Q-FLASH 2h cem (P)

Zusatzmittel: Concretum® Q-FLASH 2h ret (L)

Zusatzmittel: Concretum® Q-FLASH 2h (L)

Menge und Dosierung siehe Annex 4 “Betonrezeptur”

9.2. Auf der Baustelle (siehe auch Annex 3 ”Baustellenequipment”)

9.2.1. Equipment

Als Vorbereitung auf mögliche Ausfälle, muss für sämtliches Equipment eine ausreichende Anzahl

von Ersatzgeräten zur Verfügung stehen.

4 Vibriernadeln (inkl. 2 Reserve)

2 Vibrierbalken “Tremix“, evtl mit automatischem Vortrieb (inkl. 1 Reserve)

1 Schaufelbagger

1 Betonpumpe oder Betonförderband

3 Handpumpen zur Applikation des Curingcompounds (inkl. 1 Reserve)

1 Arbeitsbrücke auf Rädern

ausreichend Thermomatten

evtl. Windfang zum Schutz der Baustelle vor starkem Wind (> 30 km/h)

9.2.2. Material

ca. 25 kg Curingcompound (min. 0.2 kg/m2)

Mögliche Produkte: Antisol E-20 (Sika) oder Masterkure 210 (BASF)

9.3. Für die Qualitätskontrolle

9.3.1. Auf der Baustelle

1 Betonprüfhammer

3 Würfelschalungen (150 x 150 x 150 mm)

1 Ausbreitmasstisch

1 Ausbreitmasstrichter

1 Thermometer

Standart-Kleinmaterial (Schaufel, Schwamm, Wasser, Maurerkelle, Doppelmeter, etc.)

9.3.2. Im Labor

Equipment zur Ermittlung der Druckfestigkeit




10. Herstellung, Einbringung und Verarbeitung von Q-FLASH 2/20

10.1. Auf der Betonzentrale

Die genaue Betonrezeptur und der Mischprozess muss zwingend in Vorversuchen festgelegt

werden. Die folgenden Ausführungen sollen lediglich das Prinzip der Betonproduktion erläutern.

Zuerst wird Concretum® Q-FLASH 2h cem (P) vor dem Anmachwasser der Gesteinskörnung

beigemischt. Nachträglich wird Q-FLASH ret (L) und Q-FLASH sp (L) dem Anmachwasser

beigemischt oder gleichzeitig mit diesem dem Mischer zugegeben. Zur optimalen Ausnutzung der

starken Wasserreduktion wird eine Nassmischzeit von 120 - 150 Sekunden empfohlen. Weiter ist

zu beachten, dass die Feinwasserdosierung nach frühestens 2/3 der Nassmischzeit gestartet

wird, um Überschusswasser im Beton zu vermeiden

Der Beton wird direkt in Muldenkipper oder Fahrmischer verladen und so schnell wie möglich zur

Baustelle transportiert.

10.2. Auf der Baustelle

Der Beton wird mit Förderband oder Betonpumpe auf der zu betonierenden Fläche

streifenweise grob verteilt. Die Zubringer resp. Der bereits sanierte Kreiselabschnitt dienen als

Installationsfläche für Fahrmischer, Bagger, Förderband oder Betonpumpe. Der Einsatz der

Betonpumpe muss vor Baubeginn abgeklärt werden. Ein Vorversuch (Probeeinbau mit der

Pumpe) ist zwingend.

2 Arbeiter verdichten den Beton und 2 übernehmen die Feinverteilung mit Schaufeln.

Die Konsistenz des Betons ist so einzustellen, dass er nach dem Vibrieren stehen bleibt und

so mit allen Arbeitsschritten des Betoniervorgangs von einer Seite begonnen werden kann.

Ist ein Streifen von ca. 2 m über die ganze Seitenlänge eingebracht, kann mit dem Abziehen

der Oberfläche mit dem Tremix begonnen werden.

Sofort nach dem Abziehen der Oberfläche wird sie von 2 Mitarbeitern, von der Arbeitsbrücke

aus, abtalochiert.

Der Beton wird so fortlaufend eingebracht, bis die ganze Fläche betoniert ist.

Der richtige Zeitpunkt für den Besenstrich muss abgewartet werden. Dies kann am Anfang

der Platte bereits vor Ende des Einbringprozesses sein.

Sofort nach dem Besenstrich, ist das Curingcompound aufzusprühen.

Ist die Oberfläche angetrocknet muss sie mit Thermomatten vollständig abgedeckt werden.

Beträgt die Lufttemperatur 10°C oder weniger, wird auf Thermomatten verzichtet um eine

“Schockwirkung“ nach dem Entfernen der Matten zu vermeiden. Die Matten werden kurz vor

der Freigabe der betonierten Fläche entfernt (genügend Zeit für Reinigung berücksichtigen).

Ab ca. 04:00 Uhr Druckfestigkeit mit dem Prüfhammer messen. Ergibt der Durchschnitt von

5 Messungen (über die Fläche verteilt) einen Wert von mind. 16 N/mm2 , kann die Fläche

freigegeben werden.




Annex 1: “Photodokumentation der Anwendung auf der Baustelle” anhand des Beispiels Flughafen Zürich Doppelschnitte in der zu ersetzenden Platte

Bereitstellung der Maschinen und Installationen

Ausbrechen der alten Platte

Entfernen der alten Platte

Aufrauhen der Stirnseiten; Bohren und versetzen der Dübel

Versetzen der Dübel

Entladen und verteilen des Betons

Vibrieren (verdichten)




Vibrieren und Abziehen der Oberfläche mit dem Tremix

Besenstrich nach dem Abtalochieren

Curingcompound aufsprühen

Abdecken mit Thermomatten

Schneiden der Platte

Reinigung




Annex 2: “Zeitplan (Entwurf)”

Zeitplan Nachtetappe

Arbeitsschritt

Doppelschnitt im zum ersetzenden Kreielabschnitt

Einrichten der Umleitungen und Signale

Bereitstellen der Maschinen und Installationen

Abbruch des alten Belags

Dübelflächen bohren und aufrauhen der Oberflächen

Reinigung der Ausbruchstelle / Kaltasphalt

Verlegen der Bewehrung und Dübel

Betonproduktion

Beton einbringen

Oberflächenbearbeitung und Nachbehandlung

Schneiden der Fugen

Endreinigung

Überprüfen der Betonfestigkeit

Freigabe des Kreisels

01.00 02.00 03.00 04.00 05.00

am Vortag / Nacht

19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00

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Zeitaufwand

1 Nacht für Installation und vorbereitende Arbeiten

12 Nächte für die eigentliche Sanierung

1 Nacht für abschliessende Arbeiten

Annex 3: “Baustellenequipment”

Vibriernadeln

! Durchmesser Nadelkopf: >/= 85 mm

! Länge Nadelkopf: >/= 450 mm

! Drehzahl: 12’000 U/min

! Zentrifugalkraft: 1’200 kp = 12’000 N

! Stromstärke: 40 Amp.




Vibrationsbalken (Tremix)

Länge: >/= 8 m (muss die gesamte Platte überspannen)

Elektromotoren: 2 Motoren mit je >/= 2.2 kW Leistung




Arbeitsbrücke und Schaufelbagger

Länge der Arbeitsbrücke: >/= 8.5 m

Curingcompound-Pumpe und Thermomatten

Inhalt: >/= 10 Liter

Arbeitsbrücke

Schaufelbagger

Thermomatten

Curingcompound -

Pumpe




Annex 4: “Betonrezeptur”

Zuschlagstoffe (Total 0/32 mm): 100% 2'000 kg/m3

Bindemittel:

Concretum® Q-FLASH 2h cem (P): 400 kg/m3

Zusatzmittel:

Concretum® Q-FLASH sp (L): 4 - 12 kg/m3 Concretum® Q-FLASH ret (L): 4 - 20 kg/m3

Wasser (w/z = 0.31) 116 kg/m3

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