Konzept Kreiselsanierung

Belagsersatz mit Concretum® Q-FLASH 2/20
Konzept Kreiselsanierung
Januar 2012
Konzept Kreiselsanierung, Anwendung von Q-FLASH 2/20
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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.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Fugenschnitt am Vortag / Nacht
Ausbruch und Abtransport des bestehenden Belages
Säubern des Untergrundes und Ausgleichen mit Kaltasphalt
Bohren der Dübel bei den Stössen
Verlegen der Bewehrung (zweilagig) plus Dübel
Einbringen und Verarbeiten des Betons (inkl. Nachbehandlung)
Frischbetonschnitt
Reinigung und Freigabe
Ein detaillierter Entwurf des Bauablaufes ist in Annex 1 und 2 ersichtlich.
Concretum Construction Science AG, Technoparkstrasse 1, CH-8005 Zürich, Telefon +41 44 445 13 46, Fax +41 44 445 13 48
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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.
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5.3.
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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.
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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
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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
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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.
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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)
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Vibrieren und Abziehen der Oberfläche mit dem Tremix
Besenstrich nach dem Abtalochieren
Curingcompound aufsprühen
Abdecken mit Thermomatten
Schneiden der Platte
Reinigung
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Annex 2: “Zeitplan (Entwurf)”
Zeitplan Nachtetappe
Arbeitsschritt
19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 00.00 01.00 02.00 03.00 04.00 05.00
Doppelschnitt im zum ersetzenden Kreielabschnitt
am Vortag / Nacht
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
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Beton einbringen
Oberflächenbearbeitung und Nachbehandlung
Schneiden der Fugen
Endreinigung
Überprüfen der Betonfestigkeit
Freigabe des Kreisels
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.
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Vibrationsbalken (Tremix)


Länge: >/= 8 m (muss die gesamte Platte überspannen)
Elektromotoren: 2 Motoren mit je >/= 2.2 kW Leistung
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Arbeitsbrücke und Schaufelbagger
Schaufelbagger
Arbeitsbrücke

Länge der Arbeitsbrücke: >/= 8.5 m
Curingcompound-Pumpe und Thermomatten
Curingcompound Pumpe
Thermomatten

Inhalt: >/= 10 Liter
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Annex 4: “Betonrezeptur”
Zuschlagstoffe (Total 0/32 mm):
Bindemittel:
Concretum® Q-FLASH 2h cem (P):
Zusatzmittel:
Concretum® Q-FLASH sp (L):
Concretum® Q-FLASH ret (L):
Wasser (w/z = 0.31)
100%
2'000 kg/m3
400 kg/m3
4 - 12 kg/m3
4 - 20 kg/m3
116 kg/m3
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