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Baubetrieblicher Vergleich von händisch vor Ortgefertigten Abschalungen mit vorgefertigten
Abschalungen bei Tunnelschalwägen am Beispiel derSanierung Galerie Senftenberg
(Bachelorarbeit von Peter Michael Haberfellner)
Dehnfuge Dehnfuge
Peter Michael HABERFELLNER
Baubetrieblicher Vergleich von händisch vor Ort gefertigten Abschalungen mit vorgefertigten
Abschalungen bei Tunnelschalwägen am Beispiel der Sanierung Galerie Senftenberg
BACHELORARBEIT
eingereicht an der
LEOPOLD-FRANZENS-UNIVERSITÄT INNSBRUCK FAKULTÄT FÜR TECHNISCHE WISSENSCHAFTEN
zur Erlangung des akademischen Grades
BACHELOR OF SCIENCE
Leiter der Lehrveranstaltung
Univ. Ass. Bmstr. Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Dino Eicher
Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften Arbeitsbereich für Baubetrieb, Bauwirtschaft und Baumanagement
Innsbruck, November 2014
Danksagung
i
Danksagung
Ich möchte mich für die Unterstützung bei der Firma STRABAG AG, der
ASFiNAG und der Firma TRiGOSYS bedanken, ohne deren Einverständnis es
mir nicht möglich gewesen wäre, meine Bachelorarbeit über ein so
interessantes und aktuelles Thema abzufassen.
Auch meinem Betreuer Univ. Ass. Bmstr. Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Dino Eicher
möchte ich meinen Dank aussprechen, da er für einen reibungslosen Ablauf
von Seiten der Universität gesorgt hat.
Ein besonderer Dank gilt meiner gesamten Familie, insbesondere meinem
Vater, für die Unterstützung während des gesamten Studiums.
Kurzfassung
ii
Kurzfassung
In der vorliegenden Bachelorarbeit wird ein baubetrieblicher Vergleich zweier
unterschiedlicher Systeme zur Abschalung bei Tunnelschalwägen angestellt.
Dabei sollen die Vor- und Nachteile der zugrunde liegenden Systeme
identifiziert und auf Mehrwerte zur Einsparung des Kostenfaktors Zeit
hingewiesen werden.
Nach einer kurzen Einleitung, in der die Prinzipien und Verfahren für den
Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken nach den europaweit
gültigen Normen angeführt werden, wird im Kapitel 2 auf das Beispiel der
Sanierung der Galerie Senftenberg auf der A12 Inntal Autobahn im Jahr 2014
eingegangen. Üblicherweise wird bei Galerie- und Tunnelschalwägen eine
Abschalung aus Holz verwendet, welche vor Ort eingepasst werden muss. Im
Fall der Instandsetzung der Galerie Senftenberg hat sich die bauausführende
Firma STRABAG AG jedoch entschieden einen neuen, innovativen Weg zu
beschreiten und hat ein vorgefertigtes Abschalungssystem der Firma
TRiGOSYS zum Einsatz gebracht. Hierbei handelt es sich um den ersten
Einsatz dieses Abschalungssystems für Sanierungs- und Instandsetzungs-
maßnahmen bei Tunnel- und Galerietragwerken. Die Begriffe „händisch vor
Ort gefertigte Abschalung“ und „vorgefertigte Abschalung“, sowie deren
Bauablauf werden in der Bachelorarbeit erörtert. Mein Praktikum beim
ausführenden Unternehmen ermöglichte mir den Zugang zur Baustelle und
somit den Baufortschritt vor Ort zu begleiten.
Folglich unterliegt das Forschungsthema dieser Arbeit einem direkten
Praxisbezug. Die Praxisrelevanz der Arbeit wird weiter durch die Integration
von Befragungen mit an den Baumaßnahmen beteiligten Vertretern der
Auftraggeber- und Auftragnehmerseite, unterstrichen. Anfängliche
Kritikpunkte und Skepsis am neuen Verfahren im Vergleich zur herkömmlichen
Herangehensweise konnten rasch durch Lerneffekte eliminiert werden,
sodass alle das System jederzeit wieder einsetzen würden.
Abstract
iii
Abstract
The underlying bachelor thesis deals with a construction operational
comparison of two different systems in the field of formwork techniques applied
with tunnel formwork carriages. In order to point out the added-values and as
well potential reduction possibilities in terms of the factor time, the advantages
and disadvantages of the respective systems need to be considered and
evaluated.
After a short introduction to the topic, chapter 1 elaborates the principles and
the techniques in terms of securing and repair of concrete support structure
according to European valid norms. In chapter 2, the demonstration case of
the redevelopment of Galerie Senftenberg in 2014, situated at the motorway
A12 is addressed. In general wooden formwork is applied with gallery and
tunnel formwork carriages, which need to be adjusted and finalized on site. In
the case of Galerie Senftenberg, the contractor STRABAG AG decided to use
new and innovative technique and therefore chose the pre-assembled
formwork system TRiGOFORM® for this particular redevelopment project. This
is the first application of the TRiGOFORM® formwork system at renewing and
maintaining of any gallery and tunnel support structure. In the underlying paper
the term of on-site-hand-made formwork and pre-assembled formwork, as
well as the particular construction processes will be examined. Due to my
internship with the contractor, I had the possibility to access the construction
site in order to accompany the construction progress on site.
Accordingly the underlying research topic of this paper is of practical
relevance. This practical relevance is further supported with the integration of
qualitative interviews, conducted with client as well as contractor
representatives involved in the construction project. Initial critics and
skepticism concerning the new pre-assembled formwork technique
TRiGFORM®, in comparison to the generally applied on-site-hand-made
formwork technique, was rather quickly overcome as learning effects
eliminated prejudices. Consequently the TRiGOFORM® system proved itself
convenient and beneficial; therefor it will be further recommended and used.
Inhaltsverzeichnis
iv
Inhaltsverzeichnis
Danksagung .................................................................................................... i
Kurzfassung .................................................................................................... ii
Abstract .......................................................................................................... iii
Liste der Abkürzungen ................................................................................... vi
1 Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken ................................... 1
1.1 Allgemein .......................................................................................... 1
1.2 Sanierungsarten ................................................................................ 2
2 Galerie Senftenberg ................................................................................ 6
2.1 Geschichtliches und Standort ........................................................... 6
2.2 Bauwerksbeschreibung ..................................................................... 7
2.3 Sanierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen 2014 ........................ 9
2.3.1 Verstärkung der Fundamente ................................................... 10
2.3.2 Neue Innenschale ..................................................................... 10
3 Abschalungssysteme ............................................................................. 12
3.1 Allgemein ........................................................................................ 12
3.2 Händisch vor Ort gefertigte Abschalung .......................................... 13
3.3 Arten von vorgefertigten Systemen ................................................. 14
3.3.1 System TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS .......................... 14
3.3.2 Wettbewerbsprodukt ................................................................. 15
3.3.3 Wettbewerbsprodukt ................................................................. 16
3.4 Galerie Senftenberg: Gewähltes System (TRiGOFORM®) ............. 17
3.4.1 Allgemein .................................................................................. 17
3.4.2 Aufbau ...................................................................................... 18
3.5 Bauablauf Abschalungssysteme ..................................................... 22
3.5.1 Bauablauf der händisch vor Ort gefertigte Abschalung ............ 22
3.5.2 Bauablauf der vorgefertigte Abschalung TRiGOFORM® .......... 26
Inhaltsverzeichnis
v
4 Vergleich der Abschalungssysteme ....................................................... 39
4.1 Allgemeine Voraussetzungen für den Vergleich ............................. 39
4.2 Händisch vor Ort gefertigte Abschalung .......................................... 39
4.3 Abschalung TRiGOFORM® ............................................................. 41
4.4 Kostenvergleich .............................................................................. 42
4.4.1 Kosten für händische Abschalung ............................................ 43
4.4.2 Kosten für vorgefertigte Abschalung (TRiGOFORM®) .............. 44
4.5 Übersicht Vergleich Abschalungssysteme ...................................... 45
5 Feld-Befragung Galerie Senftenberg ..................................................... 46
5.1 Auftragnehmerseite ......................................................................... 46
5.1.1 Bauarbeiter ............................................................................... 46
5.1.2 Bauleiter ................................................................................... 47
5.2 Auftraggeberseite ............................................................................ 48
5.2.1 Projektleiter .............................................................................. 48
5.3 Zusammenfassung der Befragungen .............................................. 50
6 Resümee ............................................................................................... 51
Literaturverzeichnis ....................................................................................... vii
Abbildungsverzeichnis ................................................................................... x
Tabellenverzeichnis ...................................................................................... xii
Liste der Abkürzungen
vi
Liste der Abkürzungen
ASFiNAG … Autobahnen – und Schnellstraßen- Finanzierungs-
Aktiengesellschaft
ARGE … Arbeitsgemeinschaft
BuS … in der EDV: Sammelleitung zur Datenübertragung
zwischen mehreren Funktionseinheiten eines
Computers.1
CN.as … Communictaion Network der ASFiNAG
CNC … Computerized Numerical Control
Concremote … Produktname der Firma DOKA, dient zur direkten und
zerstörungsfreien Messung der Festigkeitsentwicklung
des Betons
E&M-
Tunnelausrüstung … elektronische und maschinelle Einrichtungen, wie z.B.
Tunnelbeleuchtung, Belüftung usw.
HDW-Verfahren … Hochdruckwasserstrahlen
ILF … Ingenieurgemeinschaft Lässer–Feizlmayr, ILF
Beratende Ingenieure ZT GmbH
ÖBV … österreichische Bautechnik Vereinigung,
www.bautechnik.pro, ehemals ÖVBB.
ÖVBB … österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik
STRABAG … Straßenbau-Aktien-Gesellschaft
TIWAG … Tiroler Wasserkraft Aktiengesellschaft
WDI … wasserundurchlässige Innenschale nach ÖBV-Richtlinie
„Innenschalenbeton“2
1 Vgl. Duden, Deutsches Universalwörterbuch 7., überarbeitete und erweiterte Auflage, S362 2 Vgl. ÖBV-Richtlinie, „Innenschalenbeton“, Dezember 2012.
Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
1
1 Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
Im Folgenden wir die Rolle von Instandsetzungsmaßnahmen in der heutigen
Zeit, sowie die für den europäischen Raum gültigen Normen und für Österreich
gültigen Richtlinien und nationalen Anwendungsdokumente beschrieben.
Anhand dieser werden die unterschiedlichen Arten von Sanierungen in zwei
Tabellen aufgelistet.
1.1 Allgemein
Instandsetzungsmaßnahmen spielen in der heutigen Zeit eine immer größer
werdende Rolle, da ein Großteil der Infrastruktur bereits vorhanden ist und die
Bausubstanz ein gewisses Alter aufweist. Aufgrund der immer strengeren
Umweltauflagen geht die Entwicklung vom Neubau immer mehr in Richtung
Erhaltung der bereits vorhandenen Betonbauwerke, was wiederum
unterstreicht, welches große Zukunftspotenzial im Bereich der
Instandsetzungs- und Sanierungsarbeit liegt.
Wie im bautechnischen Bereich üblich sind auch die Instandsetzungs-
maßnahmen in entsprechenden Normen und Richtlinien explizit geregelt.
Hierzu gibt es die Normenreihe ÖNORM EN 1504 „Produkte und Systeme für
den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – Definitionen,
Anforderungen, Güteüberwachung und Beurteilung der Konformität“3,
ergänzend dazu den nationalen Anhang, die ÖNORM B 4706 „Instandsetzung
und Verstärkung von Betonbauten“4.
Zudem wird in Österreich die ÖBV-Richtlinie „Erhaltung und Instandsetzung
von Bauten aus Beton und Stahlbeton“5, die die Normenreihe ÖNORM EN
15046 berücksichtigt, für Ausschreibungs- und Ausführungszwecke
verwendet.
3 CEN, ÖNORM 1504-1 bis 1504-10, 2005-2013. 4 Austrian Standards Institute, Juni 2009. 5 ÖBV, Richtlinie: „Erhaltung und Instandsetzung“, April 2014 6 CEN, ÖNORM 1504-1 bis 1504-10, 2005-2013.
Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
2
1.2 Sanierungsarten
Aufgrund der langjährigen Erfahrung, die mit dem Baustoff Stahlbeton bereits
erlangt werden konnte, sind die entsprechend auftretenden Schadensbilder
und die dafür verantwortlichen Ursachen und Kausalzusammenhänge
bekannt.
Bei Stahlbetontragwerken werden die Verfahren zum Schutz und der
Instandsetzung in zwei wesentliche Hauptgruppen lt. ÖNORM EN 1504-97
unterteilt:
- Prinzipien und Verfahren bei Schäden im Beton
- Prinzipien und Verfahren bei Bewehrungskorrosion
Die ÖNORM EN 1504 fasst die Instandsetzungsmaßnahmen in 11 Prinzipien
zusammen, dabei werden mit den Prinzipien 1 bis 6 die Schadensfälle im
Beton und mit den Prinzipien 7 bis 11 die Bewehrungskorrosion abgedeckt.
Zur Veranschaulichung der Beschädigungsursachen dient Abbildung 1:
Übliche Schadensursachen
Betonschäden (Prinzipien 1 bis 6) Korrosion der Bewehrung (Prinzipien 7 bis 11)
Mechanisch
Chemisch
Physikalisch
Brand
Abrieb Ermüdung Anprall Überlastung Bewegung (z.B. Setzung) Explosion Schwingungen
Alkalitreiben Aggressive Stoffe (z.B.
Sulfate, Salze, weiches Wasser)
Biologische Einwirkungen
Frost-Tau-Wechsel Thermische Einwirkungen Salzbildung Schwinden Erosion Verschleiß
Karbonatisierung
Korrosions-fördernde Ver-unreinigungen
Streuströme
Zementgehalt und -art Wasserzementwert Nachbehandlung Regen Temperatur/Luftfeuchte
Beim Mischen:- Chloridsalze
Aus der äußeren Umgebung:- Meereswasser- Tausalz- Weitere
Verunreinigungen
Abbildung 1: Übliche Schadensursachen8
7 Vgl. CEN,ÖNORM 1504-9, 2008. 8 Bild 1 – übliche Schadensursachen, EN 1504-9:2008, Seite 9.
Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
3
Nach diesen beiden Gesichtspunkten, einerseits Schaden im Beton und
andererseits in der Bewehrung, sowie der Abbildung 1, lassen sich die
Verfahren in Anlehnung an die ÖNORM EN 1504-99 und die ÖBV-Richtlinie10
in folgender Tabelle darstellen:
Prinzip Beispiele für Verfahren, die auf den Prinzipien
beruhen
Maßgebender Teil von EN 1504 (sofern
zutreffend)
Prinzipien und Verfahren bei Schäden im Beton
Prinzip 1 Verhinderung des Eindringens von korrosionsfördernden Stoffen (z.B. Wasser, sonstige Flüssigkeiten, Dampf, Gas, Chemikalien) und biologischen Lebensformen.
Schutz gegen das Eindringen
von Stoffen:
1.1 Hydrophobierung 2
1.2 Versiegelung 2
1.3 Beschichtung 2
1.4 Örtliche Abdeckung von Rissen (Bandagen)
1.5 Füllen von Rissen 5
1.6 Umwandlung von Rissen in Dehnfugen
1.7 Montage von Vorsatzplatten
1.8 Aufbringen von Membranen
Prinzip 2 Einstellen und Aufrechterhalten der Betonfeuchte innerhalb eines festgelegten Wertebereiches.
Regulierung des Wasserhaushalts
des Betons:
2.1 Hydrophobierung 2
2.2 Versiegelung 2
2.3 Beschichtung 2
2.4 Montage von Vorsatzplatten
2.5 Elektrochemische Behandlung
Prinzip 3 Wiederherstellen eines Betontragwerkes hinsichtlich seiner vorgesehenen geometrischen Form und Funktion. Wiederherstellen der Eigenschaften des Betontragwerkes durch teilweisen Betonersatz.
Betonersatz: 3.1 Mörtelauftrag von Hand 3
3.2 Querschnittsergänzung durch Betonieren 3
3.3 Beton- oder Mörtelauftrag durch Spritzverarbeitung 3
3.4 Auswechseln von Bauteilen
Tabelle 1: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – bei Schäden im Beton Teil 111
9 Vgl. CNE: ÖNORM EN1504-9, Seite 13, Tabelle 1 – Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken. 10 Vgl. ÖBV-Richtlinie: „Erhaltung und Instandsetzung von Bauten aus Beton und Stahlbeton“, Seite 3, Tabelle 1-1: Für dies Richtlinie maßgebende Schutzprinzipien gemäß der Reihe ÖNORM EN 1504 (Auszug). 11 Vgl. CNE: ÖNORM EN1504-9, Seite 13, Tabelle 1 – Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken und ÖBV-Richtlinie: „Erhaltung und Instandsetzung von Bauten aus Beton und Stahlbeton“, Seite 3, Tabelle 1-1: Für dies Richtlinie maßgebende Schutzprinzipien gemäß der Reihe ÖNORM EN 1504 (Auszug).
Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
4
Prinzip Beispiele für Verfahren, die auf den Prinzipien
beruhen
Maßgebender Teil von EN 1504 (sofern
zutreffend)
Prinzipien und Verfahren bei Schäden im Beton
Prinzip 4 Erhöhung oder Wiederherstellung der Tragfähigkeit eines Bauteils des Betontragwerkes.
Verstärkung des Betontragwerks:
4.1 Zufügen oder Auswechseln von eingebetteten oder außen liegenden Bewehrungsstäben
4.2 Einbau von Bewehrung in den Beton in vorgebildete oder gebohrte Löcher 6
4.3 Verstärkung durch Laschen 4
4.4 Querschnittsergänzung durch Mörtel oder Beton 3,4
4.5 Injizieren in Risse, Hohlräume oder Fehlstellen 5
4.6 Füllen von Rissen 5
4.7 Vorspannen (mit nachträglichem Verbund)
Prinzip 5 Erhöhung des Widerstandes gegen physikalische oder mechanische Angriffe.
Erhöhung des physikalischen Widerstandes:
5.1 Beschichtung 2
5.2 Versiegelung 2
5.3 Mörtel- oder Betonauftrag 3
Prinzip 6 Erhöhung der Beständigkeit der Betonoberfläche gegen Zerstörungen durch chemische Substanzen.
Erhöhung des Chemikalien-widerstandes
6.1 Beschichtung 2
6.2 Versiegelung 2
6.3 Mörtel- oder Betonauftrag 3
Tabelle 2: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – bei Schäden im Beton Teil 212
Prinzip Beispiele für Verfahren, die auf den Prinzipien
beruhen
Maßgebender Teil von EN 1504 (sofern
zutreffend)
Prinzipien und Verfahren bei Korrosionsschäden der Bewehrung
Prinzip 7 Schaffen von chemischen Bedingungen, bei denen die Oberfläche der Bewehrung ihren passiven Zustand beibehält oder wieder in einen passiven Zustand versetzt wird.
Erhalt oder Wiederherstellung
der Passivität:
7.1 Erhöhung der Betondeckung mit zusätzlichem Mörtel oder Beton 3
7.2 Ersatz von schadstoffhaltigem oder karbonatisiertem Beton 3
7.3 Elektrochemiche Realkalisierung von karbonatisiertem Beton
7.4 Realkalisierung von karbonatisiertem Beton durch Diffusion
7.5 Elektrochemische Chloridextraktion
Tabelle 3: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – Bewehrungskorrosion Teil 112
12 Vgl. CNE: ÖNORM EN1504-9, Seite 13, Tabelle 1 – Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken und ÖBV-Richtlinie: „Erhaltung und Instandsetzung von Bauten aus Beton und Stahlbeton“, Seite 3, Tabelle 1-1: Für dies Richtlinie maßgebende Schutzprinzipien gemäß der Reihe ÖNORM EN 1504 (Auszug).
Sanierungen von Galerie- und Tunnelbauwerken
5
Prinzip Beispiele für Verfahren, die auf den Prinzipien
beruhen
Maßgebender Teil von EN 1504 (sofern
zutreffend)
Prinzipien und Verfahren bei Korrosionsschäden der Bewehrung
Prinzip 8 Erhöhung der elektrischen Widerstandsfähigkeit des Betons
Erhöhung des elektrischen
Widerstandes:
8.1 Hydrophobierung 2 8.2 Versiegelung 2
8.3 Beschichtung 2
Prinzip 9 Beschränkung des Sauerstoffzutrittes an die kathodischen Bereiche der Stahlbewehrung.
Kontrolle kathodischer
Bereiche: 9.1 Begrenzung des Sauerstoffgehaltes (an der Kathode) durch Sättigung oder Oberflächenbeschichtung
Prinzip 10 Elektrochemisches Schutzverfahren zur Vermeidung von Korrosion.
Kathodischer Schutz: 10.1 Anlegen eines elektrischen Potenzials
Prinzip 11 Behandlung der Oberfläche des Bewehrungsstahls um Korrosion zu verhindern.
Kontrolle anodischer
Bereich:
11.1 Anstrich der Bewehrung durch aktive pigmentierte Beschichtungen 7
11.2 Anstrich der Bewehrung mit Beschichtungen nach dem Barriere-Prinzip 7
11.3 Anwendung von Korrosionsinhibitoren auf den oder zum Beton
Tabelle 4: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – Bewehrungskorrosion Teil 2 13
Somit hat man für jedes Instandsetzungsprinzip spezifische Maßnahmen, mit
denen die Schäden am Tragwerk behoben beziehungsweise minimiert werden
können.
Nach der ÖNORM EN 1504-914 ergeben sich folgende Vorgehensweise für Instandsetzungsmaßnahmen: - Beurteilung des Bauwerks (Zustandsanalyse) - Feststellung der Schadensursache - Ermittlung der geeigneten Schutz- und Instandsetzungsmaßnahmen - Durchführung der Baumaßnahmen - Instandhaltung im Anschluss an die Beendigung von Schutz- oder
Instandsetzungsarbeiten
13 Vgl. CNE: ÖNORM EN1504-9:2008, Seite 13, Tabelle 1 – Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken und ÖBV-Richtlinie: „Erhaltung und Instandsetzung von Bauten aus Beton und Stahlbeton“, Seite 3, Tabelle 1-1: Für dies Richtlinie maßgebende Schutzprinzipien gemäß der Reihe ÖNORM EN 1504 (Auszug). 14 Vgl. CEN,ÖNORM 1504-9, 2008.
Galerie Senftenberg
6
2 Galerie Senftenberg
Für diese Bachelorarbeit wird die Galerie Senftenberg und deren
Instandsetzung im Jahr 2014 herangezogen. Nach den geschichtlichen und
geografischen Fakten folgt die Bauwerksbeschreibung sowie die getroffenen
Sanierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen.
2.1 Geschichtliches und Standort
Die Galerie Senftenberg wurde in den Jahren 1986 bis 1987 errichtet, mit dem
Zweck, die Autobahn vor Lawinenabgängen zu schützen. Sie befindet sich auf
der A12 Inntal Autobahn, welche die wichtigste Ost-West-Verbindung Tirols
darstellt, auf der Höhe von Autobahnkilometer 139,720 bis 140,100. Die
Galerie ist auf der orografisch linken Seite des Inns situiert und liegt nördlich
der Ortschaft Schönwies im Bereich der Lechtaler Alpen (nördliche Kalkalpen).
Abbildung 2: Lageplan Galerie Senftenberg Ausschreibungsunterlagen15
15 Planausschnitt entnommen aus: Ausschreibungspläne der ASFiNAG (2014), Plannummer: 30133268-001-A-512-SZ2-T01G.
Galerie Senftenberg
7
2.2 Bauwerksbeschreibung16
Abbildung 3: Ansicht Galerie
Die Galerie besteht aus einer Nord- und einer Südröhre mit jeweils 35
Regelblöcken von ca. 10 Metern Länge. Hinzu kommen die beiden
Portalbereiche im Osten und im Westen. Diese haben eine abweichende
Länge von ca. 5 Metern und deren Querschnitt weitet sich bei beiden Röhren
einseitig konisch aus (siehe Abbildung 4).
Abbildung 4: Ansicht Tunnelportal und V-Stützen17
16 Vgl. Ausschreibungsunterlagen ASFiNAG (2014) Beilage B.2 Baubeschreibung / Pläne / Gutachten, Bauleistungen, 2.3 Übersicht Bestand, S7f. 17 Abbildung entnommen aus: Ausschreibungspläne der ASFiNAG (2014),
Bestandspläne, Plannummer: 354-2.
Galerie Senftenberg
8
Die Galerie wurde in offener Bauweise mit Zwillings-Gewölbequerschnitt
errichtet. Die Stärke des Bestandsgewölbes beträgt 50 cm. Nordseitig wurde
das Tragwerk auf einem Streifenfundament gegründet, während die
Mittelwand aus einzelnen Wandscheiben mit einem Abstand von 3,33 Metern
besteht, die auf Einzelfundamenten gründen. Die Wandscheiben der
Mittelwand orientieren sich in Form und Querschnittsaufweitung an der
Gewölbegeometrie.
Talseitig ist die Galerie Richtung Inn offen, die einzelnen Blöcke werden dort
von V-förmigen Stützen getragen, die Ihre Last in Großbrunnenfundamente in
Blockmitte übertragen. Die Fundamente wurden bis auf die
Anschlussbewehrung des aufgehenden Bauwerks und etwaige Montageeisen
während der Bauzeit alle unbewehrt ausgeführt.
Abbildung 5: Regelquerschnitt Bestandspläne Plannummer: 354-118
18 Abbildung entnommen aus: Ausschreibungspläne der ASFiNAG (2014), Bestandspläne, Plannummer: 354-1.
Galerie Senftenberg
9
In einer ersten Bauphase wurden die nördliche Ulme, die Mittelwandscheiben
und die V-Stützen errichtet. Erst in einer zweiten Bauphase wurde das
Gewölbe Block für Block hergestellt. Woraus sich eine Arbeitsfuge im Bestand
auf einer Höhe von ca. 4,50 Metern ergeben hat.
Im letzten Arbeitsschritt wurde die Galerie überschüttet und wie bei Galerien
üblich die Innenseite des Gewölbes bis auf eine Höhe von 4,00 Meter mit
einem Tunnelanstrich behandelt.
2.3 Sanierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen 201419
2014 wird die Galerie Senftenberg instandgesetzt. Hierfür konnte die
STRABAG AG die Ausschreibung der ASFiNAG gewinnen. Die Sanierungs-
maßnahmen der Galerie Senftenberg, die nach den aktuell gültigen Normen
und den Stand der Technik von der ASFiNAG geplant und festgelegt wurden,
bestehen aus den folgenden Punkten:
- Verstärkung der Fundamente
- Einbau einer neuen bewehrten WDI-Innenschale20 in beiden Röhren inkl.
Anstrich
- Adaptierung an den Entwässerungsanlagen, Einbau einer Schlitzrinne
- Adaptierungen an den erhöhten Seitenstreifen
- Wiederherstellung der geöffneten Fahrbahndecke, nach örtlichen Abtrag
Hinzu kommen noch folgende Zusatzarbeiten:
- Neue CN.as Leerrohrtrasse auf der Galerie entlang des Wartungsweges
- Gesamterneuerung der Asphaltdeckschicht
- Demontage und Wartung der bestehenden Beleuchtung zu Beginn und
Wiedermontage nach Fertigstellung der Innenschale
- Diverse E&M-Tunnelausrüstung (Kabelzug, Bus-Einrichtung)
- Verlegung der Lawinenablenkdämme auf den Portalen
19 Vgl. Ausschreibungsunterlagen ASFiNAG (2014) Beilage B.2 Baubeschreibung / Pläne / Gutachten, Bauleistungen, 2.4 Baumaßnahmen, S10fff. 20 WDI… wasserundurchlässige Innenschale.
Galerie Senftenberg
10
- Asphaltdeckenschichterneuerung Galerie Fallender Bach
- LED-Leiteinrichtung in der Galerie Fallender Bach
In den folgenden Punkten 2.3.1 und 2.3.2. werden die für die Erarbeitung des
bautechnischen Vergleichs in Bezug auf Abschalungen notwendigen
Basisarbeiten/-leistungen näher erörtert.
2.3.1 Verstärkung der Fundamente
Bevor die Innenschale betoniert werden kann, müssen die Fundamente
entsprechend verstärkt werden, damit sie die zusätzliche Last tragen können.
Für die Instandsetzung der Galerie Senftenberg bedeutet dies, dass das
Streifenfundament auf der Nordseite für das Widerlager der Innenschale
verbreitert wird. In der Mittelwand werden die Einzelfundamente verstärkt und
daraus ein durchgehendes Streifenfundament gebildet. Bei den südseitigen
Brunnengründungen werden die Auflagerbereiche der V-Stützen mit
Stahlbeton verstärkt. Es wird ein durchgehendes Streifenfundament erstellt,
welches auf Kleinbohrpfählen gründet. Dieses soll dann die zusätzliche Auflast
der durchgehenden Wandscheibe in den Untergrund ableiten.
2.3.2 Neue Innenschale
Im Vorfeld ist es essenziell notwendig abzuklären, ob durch die geplanten
Instandsetzungsmaßnahmen Beeinträchtigungen für die spätere Nutzung
entstehen könnten.
Im Fall der Galerie Senftenberg wurde im Zuge der Planung die Innenschale
der Galerie sowie die Schüttung vermessen. Aufgrund der erhobenen Daten
konnten die Baumaßnahmen so gestaltet werden, dass das Lichtraumprofil
nach den Arbeiten noch vorhanden ist. Die neue WDI-Innenschale weist eine
Regelstärke von 50 cm auf. Sie wird so eingebaut, dass sie sich der
vorhandenen Geometrie anpasst und die Blockfugen sich wieder an derselben
Stelle befinden wie jene des Bestands.
Als Oberflächenvorbereitung wird vor der Herstellung der Innenschale eine
Reinigung des bestehenden Gewölbes mittels Hochdruckwasserstrahlen
vorgenommen.
Galerie Senftenberg
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Die Herstellung hat laut ASFiNAG Ausschreibung in Ortbeton mittels
fahrbarem Schalwagen zu erfolgen. Die Öffnungen zwischen den
Wandscheiben in der Mittelwand sollen ebenfalls verfüllt werden. Da sich die
Nordröhre zuerst im Bau befinden wird, muss in der Mittelwand eine vertikale
Arbeitsfuge vorgesehen werden. Die Abschalungsarbeiten der Mittelwand
dürfen außerdem nicht den Verkehr der anderen Röhre beeinträchtigen. Die
konstruktive Verbindung der beiden Röhren erfolgt mittels Rückbiege-
bewehrung und Gewindemuffen.
Die vor der Durchführung der Instandsetzungsmaßnahmen noch offene
Südseite der Galerie wird ebenfalls mit einer durchgehenden Wandscheibe
verschlossen. Dabei erfolgt ein Übergang des gekrümmten Gewölbes in eine
ebene Wand.
Analog zu herkömmlichen Tunnelinnenschalen ist der Firstspalt gem. ÖBV-
Richtlinie „Innenschalenbeton“21 nachzuverpressen. Abschließend erhält die
Innenschale wieder einen Tunnelanstrich bis auf Höhe 4,00 Meter.
Abbildung 6: Regelquerschnitt nach Fertigstellung der Sanierungsmaßnahmen22
21 Vgl. ÖBV-Richtlinie: „Innenschalenbeton“, Dezember 2012.
22 Abbildung entnommen aus: Ausführungspläne der ASFiNAG (2014), Plannummer: A-GSB-200-00.
Abschalungssysteme
12
3 Abschalungssysteme
In der vorliegenden Bachelorarbeit wird auf eine wesentliche Komponente im
Baubetrieb eingegangen, nämlich innovative Wege zur Reduktion des
kostenintensiven Faktors Zeit zu beschreiten. Aufgrund der relativ hohen
Lohnkostenanteile sind Bauunternehmen gewillt, mehr in Anlagen und für
entsprechende Ausrüstung zur Ausführung der spezifischen Bauarbeiten zu
investieren, um Bauzeiten zu reduzieren und somit folglich Lohnkosten
einzusparen. Es wird untersucht, welchen zeitlichen Vorteil man mit Hilfe von
vorgefertigten Abschalungen bei Tunnelschalwägen im Vergleich zu händisch
vor Ort gefertigten Abschalungen bei Instandsetzungsmaßnahmen gewinnen
kann.
3.1 Allgemein
Als Vergleich dienen die beiden Baumaßnahmen der Galerie Fallender Bach
und der Galerie Senftenberg auf der A12 Inntal Autobahn im Tiroler Oberland.
Die Galerie Fallender Bach wurde im Jahr 2013 und die Galerie Senftenberg
wird nun im Jahr 2014 ertüchtigt. Für beide wurde als Instandsetzungs-
maßnahme eine neue Stahlbetoninnenschale (WDI) vorgesehen. Beide
Galerien haben denselben Tunnelquerschnitt, außerdem wurden sie zur
gleichen Zeit errichtet und sind geografisch nur 200 Meter voneinander
entfernt. Weiters wurden für die Anlieferung von Baustoffen und etwaigen
anderen Materialen dieselben Zufahrtswege benutzt.
In dieser Bachelorarbeit wird mit dem Begriff Abschalung die senkrechte
Schalfläche, die quer zum Längsschnitt liegt, bezeichnet. Es handelt sich
dabei um jene Schalung, die den Abschluss jedes einzelnen Blocks darstellt.
Bei der Ausführung der Galerie Fallender Bach wurde beim Schalwagen eine
händisch vor Ort gefertigte Abschalung verwendet, während bei der Galerie
Senftenberg vorgefertigte Abschalungen zum Einsatz kommen. Durch die
vorher angesprochene geografische Nähe (siehe Abbildung 2), sowie der
identen Bauweise kann ein guter Vergleich zwischen den beiden
Instandsetzungsmaßnahmen gezogen werden.
Abschalungssysteme
13
3.2 Händisch vor Ort gefertigte Abschalung
Händisch vor Ort gefertigte Abschalungen bestehen aus Bauholz und müssen
für jeden Block neu zugschnitten werden beziehungsweise kann man das Holz
für einige wenige Blöcke wiederverwenden. Die Abschalung kann außerdem
nur angepasst werden, wenn sich der Schalwagen in der Betonierposition
befindet.
Abbildung 7: Abschalung Schalwagen Galerie Fallender Bach 201323
Es handelt sich rein baustofftechnisch um eine kostengünstige Variante, da
als Rohstoff Holz herangezogen wird. Nachteile sind jedoch, dass die
Anschlussbewehrung im Bereich der Blockfuge nicht im Voraus fertiggestellt
werden kann, sowie die Ausbildung der Fuge selbst erst im Nachhinein
erfolgen kann. Daraus ergeben sich Nachbearbeitungszeiten jeder Fuge von
mehr als 5 Stunden. Auf den genauen Bauablauf der händisch vor Ort
gefertigten Abschalung wird im Punkt 3.5.1 eingegangen.
23 Abbildung: Firma ULMA (2013).
Abschalungssysteme
14
3.3 Arten von vorgefertigten Systemen
Es gibt mehrere Hersteller von Abschalungssystemen. Für die Sanierung der
Galerie Senftenberg standen drei Systeme zur Auswahl, auf welche im
Folgenden kurz eingegangen wird.
3.3.1 System TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS
Beim System der Firma TRiGOSYS besteht, der tragende Teil der Bauteilfuge
aus Streckmetall, welches mithilfe von zusätzlichen Bewehrungsrippen
ausgesteift wird. Zwischen den Streckgittern befindet sich eine Fugeneinlage
aus Mineralwolle.
Abbildung 8: Detail TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS24
Abbildung 9: Modell TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS25
24 Abbildung: Firma TRiGOFORM (2014). 25 Abbildung: Firma TRiGOFORM (2014).
Abschalungssysteme
17
3.4 Galerie Senftenberg: Gewähltes System (TRiGOFORM®)
Als Abschalungssystem bei der Galerie Senftenberg wird das Produkt
TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS GmbH eingesetzt.
3.4.1 Allgemein
Abbildung 10: Abschalungssystem TRiGOFORM® Galerie Senftenberg
Abschalungssysteme
18
Der entscheidende Vorteil dieses Systems liegt darin, dass die Fuge inklusive
nichtbrennbarer Fugeneinlage und innen liegendem Fugenabschlussband im
Voraus montiert und somit auch die Bewehrung beidseitig bis an die
Bauteilfuge herangeführt werden kann. Daher entfällt die Nacharbeitungszeit
bis auf das Entfernen der Fugenabdeckleiste. Außerdem erlaubt diese
Technologie, dass die Bewehrung der Blöcke unabhängig vom Betonier-
fortschritt erfolgen kann, was wiederum einen Risikofaktor in Bezug auf die
Komponente Zeit eliminiert.
3.4.2 Aufbau
Die Fuge wird mittels CNC-Maschinen produziert und ist daher in der
Formgebung individuell anpassbar (siehe Abbildung 11). Als Grundlage für die
Produktion muss der Bestand mittels Laservermessung aufgenommen
werden. Im Fall der Galerie Senftenberg wurde von der ASFiNAG in der
Planungsphase ein Laserscan des Querschnitts durchgeführt und dem
Auftragnehmer STRABAG AG zur Verfügung gestellt. Anschließend wurde
aus den berechneten Querprofilen 20 cm vor und nach der Blockfuge das Profil
für das Abschalungselement ermittelt. Dies wurde gesondert für alle 36
Blockfugen gemacht, woraus ein gewisser planerischer Mehraufwand
entstanden ist.
Abbildung 11: Möglichkeit der individuellen Formgebung durch CNC-Maschinen
Abschalungssysteme
19
Die tragende Grundstruktur des Abschalungselementes von TRiGOFORM®
besteht zu beiden Seiten aus Streckmetall, dazwischen befindet sich eine
nichtbrennbare Fugeneinlage aus Steinwolle, die besondere Eigenschaften für
den Einsatz als Bauteilfuge im Tunnelbau aufweist (siehe Abbildung 12).
Abbildung 12: Produktdatenblatt Fugeneinlage von TRiGOSYS26
Im Fall der Galerie Senftenberg wurde vom Auftragnehmer STRABAG AG das
Abschalungssystem dem Auftraggeber ASFiNAG zur Begutachtung durch das
Planungsbüro ILF vorgelegt. Nach eingehender Prüfung und Rücksprache mit
dem Prüfstatiker wurde TRiGOFORM® als das System der Abschalung zur
Ausführung von der ASFiNAG freigegeben.
26 vgl. TRiGOSYS GmbH, Technologien mit Zukunft, Seite 3
Abschalungssysteme
20
Abbildung 13: Datenblatt Dehnfuge TRiGOFORM®27
Für eine zusätzliche Aussteifung sorgen die Bewehrungsrippen in
Dreiecksform, an die auch die Gewölbebewehrung angebunden wird (siehe
Abbildung 15).
Zur Befestigung der Arbeitsfugen auf dem Bestandstragwerk kommen Bügel
zum Einsatz, die wiederum durch ein Streckmetallband untereinander
27 vgl. http://www.trigosys.de/files/45300.pdf.
Abschalungssysteme
21
verbunden sind. Bauseits werden als zusätzliche Aussteifung und für die
Aufnahme des Frischbetondrucks Bewehrungsstäbe als Streben
angeschweißt (siehe Abbildung 14 und Abbildung 15).
Abbildung 14: Die Befestigung erfolgt mit 2 Schrauben pro Abstützung
Abbildung 15: Geschweißte Verbindung mit Steckeisen und Montagebewehrung
Abschalungssysteme
22
3.5 Bauablauf Abschalungssysteme
Im Folgenden werden die einzelnen Bauabläufe für die händisch vor Ort
gefertigte sowie für die vorgefertigte Abschalung des Systems TRiGOFORM®
anhand von Beschreibungen und Abbildungen ausgeführt. Da sich dieses
innovative Verfahren sicher außerhalb des Standard-Prozederes der
händischen vor Ort gefertigten Abschalung bewegt, konzentrieren sich die
Dokumentation und Detailbeschreibung auf TRiGOFORM®
3.5.1 Bauablauf der händisch vor Ort gefertigte Abschalung
Der Einbau der Abschalung erfolgt nach dem Einrichten des Schalwagens.
Dabei wird die Abschalung vor Ort mithilfe von Kleingeräten wie Kettensäge
oder Tischkreissäge individuell eingepasst (siehe Abbildung 16).
Abbildung 16: Anpassen der Abschalung28
Die Bewehrung des anschließenden Bauabschnittes kann auf einer Breite von
ca. 2 Metern nicht fertiggestellt werden (siehe Abbildung 17). Nach dem
Betonieren des Blockes muss der Schalwagen abgesenkt und zurückgefahren
28 Abbildung: Firma ULMA (2013).
Abschalungssysteme
23
werden. Die Abschalung wird entfernt, anschließend die Fugeneinlage
eingebaut und die Bewehrung ist zu ergänzen.
Weil die Ausführungsart der Blockfuge bei der händischen Abschalung kein
innen liegendes Fugenabschlussband zulässt, muss der Fugenabschluss in
einem zusätzlichen Arbeitsschritt als Kittfuge ausgeführt werden.
Diese Leistungen werden im Falle der vorgefertigten Abschalungen bereits im
Voraus erledigt sind, somit ist ein Rückfahren der Tunnelschalung und ein
Einstricken der Bewehrung mit den erforderlichen Übergriffen (erhöhter
Bewehrungsaufwand) nicht mehr erforderlich.
Abbildung 17: Lücke der Bewehrung im Fugenbereich29
Um die beiden Systeme effektiv vergleichen zu können, wird für den Bauablauf
davon ausgegangen, dass die händische Abschalung bei der Instandsetzung
der Galerie Senftenberg zum Einsatz kommt. Somit ist der Großteil der
Abläufe ident zur vorgefertigten Abschalung.
29 Abbildung: ARGE: TEERAG-ASDAG, Fröschl Bau, Hilti&Jehle (2013).
Abschalungssysteme
24
Der Bauablauf für die händische Abschalung sieht dann wie folgt aus:
- Vorbereitungsarbeiten neue Innenschale – Fundamentverstärkung:
1. Reinigen des Gewölbes im HDW-Verfahren und vorauseilender
Aushub des nördlichen Streifenfundaments und der Mittelfundamente
(siehe Abbildung 20).
2. Einbohren und Einkleben der Steckeisen, sowie Anbringen der
Abstandhalter und Befestigung des Arbeitsfugenbandes in Längs-
richtung (siehe Abbildung 21).
3. Einbringen der Bewehrung und Befestigung der Festhalteanker für den
Gewölbeschalwagen, parallel dazu werden die einzelnen Fundamente
der Blöcke betoniert (siehe Abbildung 22).
- Arbeiten am ersten Bewehrungswagen:
1. Einbohren und Verkleben der Steckeisen.
2. Anschweißen der Montagebewehrung zur Befestigung der
Gewölbebewehrung.
3. Vorfahren des Bewehrungswagens zum nächsten Block.
- Arbeiten am zweiten Bewehrungswagen – Nacharbeiten Fuge:
1. Binden der Gewölbebewehrung.
2. Einbau der Messsonden für das System Concremote30 zur Auswertung
der Betonfestigkeitsentwicklung.
3. Vorfahren des Bewehrungswagens zum nächsten Block.
4. Nach der Betonierung des vorherigen Blocks, Zurücksetzen des
Bewehrungswagens, um die Bauteilfuge auszubilden. Entfernen der
Abschalung, sowie anpassen und befestigen der Fugeneinlage.
5. Einstricken der Bewehrung im Bereich der Bauteilfuge (siehe Abbildung
17).
6. Vorfahren zum nächsten Block.
30 http://www.doka.com
Abschalungssysteme
25
- Abschalungsarbeiten Mittelwand:
Da der Verkehr während der Bauzeit in der Südröhre geführt wird, müssen die
Schalungselemente per Hand von Block zu Block transportiert werden. Um
einen ausreichenden Vorlauf zu garantieren, werden stets der aktuelle Block
sowie zwei weitere Blöcke im Voraus abgeschalt.
- Arbeiten am Schalwagen – Betonieren der neuen WDI-Innenschale:
1. Der Schalwagen wird ausgerichtet und mithilfe der hydraulischen
Stützen angehoben (siehe Abbildung 31).
2. Die Höhenfixierung erfolgt mit Absenkkeilen (siehe Abbildung 32).
3. Die Klappschalung wird hydraulisch in Position gebracht und
eingemessen, zusätzlich werden die Abstützstreben befestigt (siehe
Abbildung 33) .
4. Die Mittelwandabschalung wird mittels Schalungsanker mit der
Gewölbeschalung verbunden.
5. Die Abschalung erfolgt mittels individuell angepassten Brettern, welche
durch Zuhilfenahme von Kanthölzern und Stahlgurten gegen den
Frischbetondruck verstärkt werden.
6. Einbringen des Betons mittels Betonpumpe über die am Schalwagen
vorgesehenen Betonierstutzen (siehe Abbildung 35). Die Verdichtung
erfolgt über am Schalwagen angebrachte Außenrüttler.
7. Aushärtezeit des Betons.
8. Entfernen der Abschalung.
9. Absenken der Gewölbeschalung (siehe Abbildung 37).
10. Zurückfahren, um die Bauteilfuge fertigzustellen.
11. Wartezeit, Reinigen der Schalhaut und Aufbringen des Trennmittels.
12. Vorfahren und beim nächsten Block wieder bei Punkt 1 beginnen.
- Abschlussarbeiten an der Fuge:
Die Bauteilfuge muss bei der händischen Abschalung nachträglich als Kittfuge
ausgebildet werden.
Abschalungssysteme
26
3.5.2 Bauablauf der vorgefertigte Abschalung TRiGOFORM®
Der Einbau des Abschalungssystems erfolgt vorab. Die Bewehrung kann zur
Gänze an die Bauteilfuge herangeführt werden (siehe Abbildung 22).
Nachdem Betonieren, ist nur die Abdeckleiste des innen liegenden
Fugenbandes zu entfernen, dies erfolgt jedoch wieder unabhängig vom
Schalwagen, mithilfe eines Steigers.
Bei den ersten beiden Blöcke der Galerie Senftenberg gab es noch Probleme
mit der Aufnahme des Frischbetondrucks, welche aber durch zusätzliche
Befestigungen und Aussteifungen behoben werden konnten (siehe Abbildung
18 und 19).
Abbildung 18: Bauteilfuge mit vorgefertigter Abschalung
Im Folgenden wird anhand des Beispiels Galerie Senftenberg der Bauablauf
für die Instandsetzung demonstriert. Dies beginnt bei den Vorbereitungs-
maßnahmen in der Nordröhre. Die notwendigen Arbeitsschritte werden dazu
Abschalungssysteme
27
veranschaulicht. Dieses Vorgehen soll einen Gesamtüberblick über das
Verfahren mit vorgefertigter Abschalung erlauben.
- Vorbereitungsarbeiten neue Innenschale – Fundamentverstärkung:
Der erste Schritt ist es, das Gewölbe mit HDW-Verfahren zu reinigen und somit
die Oberfläche für die neue Innenschale vorzubereiten (Abbildung 19). Als
nächstes werden am Beispiel Galerie Senftenberg die bergseitigen
Bestandsfundamente freigelegt, nachfolgend die Einzelfundamente der
Mittelwandscheiben (Abbildung 20).
Im nächsten Schritt werden bei den Fundamenten die erforderlichen
Steckeisen eingebohrt, geklebt und die Abstandhalter für die Bewehrung
montiert. Am Anschaungsbeispiel wurde nordseitig im Vorhinein das
außenliegende Arbeitsfugenband in Längsrichtung befestigt. Gleichzeitig
werden die außen liegenden Dehnfugenbänder mit den Arbeitsfugenbändern
verschweißt und auf eine Höhe von ca. 2 Metern vormontiert (siehe Abbildung
21).
Darauffolgend wird die Bewehrung der Fundamente eingebracht, parallel dazu
werden die Festhalteanker für den Gewölbeschalwagen eingebaut (siehe
Abbildung 22). Anschließend werden die einzelnen Blockfundamente
betoniert.
Abbildung 19: freigelegtes, bergseitiges Streifenfundament
Abschalungssysteme
28
Abbildung 20: freigelegte Einzelfundamente der Mittelwandscheiben
Abbildung 21: Steckeisen, Abstandhalter und außen liegende Fugenbänder beim Nordfundament
Abschalungssysteme
29
Abbildung 22: Festhalteanker für Gewölbeschalwagen
- Arbeiten am ersten Bewehrungswagen – Einbau TRiGOFORM®:
Bei der Ausführung, werden mit der Hilfe des ersten Bewehrungswagens die
Steckeisen im Gewölbe gebohrt und eingeklebt sowie die Montagebewehrung
für das Gewölbe verschweißt (siehe Abbildung 23).
Abbildung 23: erster Bewehrungswagen
Abschalungssysteme
30
Im selben Arbeitsschritt wird auch das vorgefertigte Abschalungssystem
TRiGOFORM® in den folgenden Schritten montiert:
1. Befestigung des außen liegenden Arbeitsfugenbandes mithilfe von
Bolzensetzgeräten (siehe Abbildung 24).
2. Einbau der vorgefertigten Elemente mit einer Schusslänge von 2 – 3
Metern, diese werden mit Schraubankern montiert und mit bauseits
angeschweißten Streben verstärkt (siehe Abbildung 25).
3. Befestigung des innen liegenden Abschlussfugenbandes auf den
Abschalungselementen (siehe Abbildung 26).
4. Montage der temporären Fugenabdeckleiste (siehe Abbildung 27).
Abbildung 24: Befestigung außenliegendens Arbeitsfugenband
Abschalungssysteme
31
Abbildung 25: Befestigung der Abschalelemente
Abbildung 26: Montage des Abschlussfugenbandes
Abschalungssysteme
32
Abbildung 27: temporäre Fugenabdeckleiste
Nachdem die Arbeiten für diesen einen Block erledigt sind, wird der erste
Bewehrungswagen zum nächsten Block geschoben, wo die angeführten
Arbeitsschritte wiederholt werden.
- Arbeiten am zweiten Bewehrungswagen – Gewölbebewehrung:
In einem Abstand von 3 bis 6 Blöcken folgt der zweite Bewehrungswagen, mit
dem die Gewölbebewehrung gebunden wird (siehe Abbildung 28). In die
Gewölbebewehrung werden Sonden zur Kontrolle der Betonfestigkeits-
entwicklung eingebaut. Dieses System trägt den Namen Concremote31 und
soll dazu beitragen den richtigen Zeitpunkt des Absenkens des Schalwagens
festzulegen. Der Einbau der Sonden sowie die Auswertung der Ergebnisse
erfolgt im Beispiel der Galerie Senftenberg von der Firma Wasser Tirol32. Die
Verwendung dieses Kontrollsystems ist in diesem Fall Bestandteil des
zugrunde liegenden Auftrags.
31 http://www.doka.com 32 Tochterfirma der TIWAG
Abschalungssysteme
33
Abbildung 28: zweiter Bewehrungswagen
- Abschalungsarbeiten Mittelwand:
In der Zwischenzeit muss für die Südröhre die Abschalung der Mittelwand in
Längsrichtung vorbereitet werden, da die A12 während des gesamten
Zeitraums der Instandsetzung der jeweiligen Röhre, stets in der anderen
Röhre im Gegenverkehr geführt wird. Daher müssen die Schalungselemente
per Hand von Block zu Block transportiert werden. Um einen ausreichenden
Vorlauf zu garantieren, werden stets der aktuelle Block sowie zwei weitere
Blöcke im Voraus abgeschalt (siehe Abbildung 29).
Abbildung 29: Abschalung Mittelwand mit DOKA Alu Framax
Abschalungssysteme
34
- Arbeiten am Schalwagen – Betonieren der neuen WDI-Innenschale:
Mit einem Abstand von 3 bis 4 Blöcken auf den zweiten Bewehrungswagen
folgt der Schalwagen der Firma DOKA (siehe Abbildung 30). Dieser wird vor
Ort von den DOKA-Technikern zusammengebaut und anschließend auf
Albatros-Kranbahnschienen in die Galerie gefahren.
Abbildung 30: Schalwagen der Firma DOKA
Der Bauablauf für den Schalwagen sieht bei jedem Block wie folgt aus:
1. Der Schalwagen wird ausgerichtet und mithilfe der hydraulischen
Stützen angehoben (siehe Abbildung 31).
2. Die Höhenfixierung erfolgt mit Absenkkeilen (siehe Abbildung 32).
3. Die Klappschalung wird an die abzuschalende Fläche hydraulisch
angepresst und die Abstützstreben werden befestigt (siehe Abbildung
33) .
4. Die Mittelwandabschalung wird mittels Schalungsanker mit der
Gewölbeschalung verbunden.
Abschalungssysteme
35
5. Die Abschalelemente der Bauteilfuge werden am Schalungswagen
versteift (siehe Abbildung 34).
6. Einbringen des Betons mittels Betonpumpe über die am Schalwagen
vorgesehenen Betonierstutzen (siehe Abbildung 35). Die Verdichtung
erfolgt über am Schalwagen angebrachte Außenrüttler.
7. Aushärtezeit des Betons
8. Entfernen der Festhaltung der Abschalelemente.
9. Absenken der Gewölbeschalung (siehe Abbildung 37).
10. Reinigen der Schalhaut und Aufbringen des Trennmittels.
11. Vorfahren und beim nächsten Block wieder bei Punkt 1 beginnen.
- Abschlussarbeiten an der Fuge:
Um die Bauteilfuge beim vorgefertigten Abschalungssystem fertigzustellen,
muss nur mehr die temporäre Fugenabdeckleiste mithilfe eines Steigers
entfernt werden.
Abbildung 31: hydraulische Stütze, Schalwagen
Abschalungssysteme
37
Abbildung 34: Fixierung Abschalelement33
Abbildung 35: Betonieren des Gewölbes mit Betonpumpe
33 Abbildung: Firma TRiGOSYS (2014).
Vergleich der Abschalungssysteme
39
4 Vergleich der Abschalungssysteme
Im folgenden Kapitel werden die Voraussetzungen für die Betrachtung geklärt
und anschließend die beiden unterschiedlichen Systeme anhand des
Bauablaufs und der Kosten verglichen.
4.1 Allgemeine Voraussetzungen für den Vergleich
Die Instandsetzung der Galerie Fallender Bach, welche sich ebenfalls im
Verlauf der A12 Inntal Autobahn von Kilometer 139,340 bis 139,540 befindet,
wurde im Jahr 2013 durchgeführt. Sie hatte eine kürzere, strikt einzuhaltende
Bauzeit von ca 3,5 Monaten. Um diese kurze Zeit und den vorgegebenen
Betoniertakt von einem Block pro Tag einhalten zu können, war es notwendig
die Arbeiten im Drei-Schicht-Betrieb rund um die Uhr, sowie Samstags und
Sonntags durchzuführen. Daraus haben sich höhere Lohnkosten aufgrund der
Nachtzuschläge ergeben.
Für den Vergleich der beiden Systeme wird davon ausgegangen, dass bei
beiden Bauvorhaben dieselben Betoniertakte wie bei der Instandsetzung der
Galerie Senftenberg, nämlich Montag, Mittwoch und Freitag vorgegeben
wurden und es wird nur die Nordröhre der beiden Galerien betrachtet.
Zusätzlich werden verschiedene Arbeitertrupps den einzelnen
Aufgabenbereichen, wie das Bohren und Verkleben der Steckeisen, die
Abschalung der Mittelwand, dem Schalwagen usw. zugeteilt.
4.2 Händisch vor Ort gefertigte Abschalung
Wie im Punkt 3.5.1 erklärt, kann die Abschalung erst montiert werden,
nachdem der Schalwagen in Position gefahren, eingerichtet und angehoben
wurde. Weiters kann die Gewölbebewehrung des nächsten Bauabschnittes,
wie unter Punkt 3.5.1 beschrieben, auf einem Bereich von ca. 2 Metern nicht
fertiggestellt werden. Nach dem Betonieren des Blocks muss der Schalwagen
abgesenkt und zurückgefahren werden. Als erster Schritt wird die Abschalung
entfernt. Erst dann kann die Fugeneinlage eingebaut werden. Danach muss
die Bewehrung ergänzt werden. Hierfür muss der Bewehrungswagen wieder
zurückgezogen und in Position gebracht werden. Dies bedeutet einen
Vergleich der Abschalungssysteme
40
zusätzlichen zeitlichen und personellen Aufwand. Die Dauer dieser
Arbeitsvorgänge beträgt ca. 5-6 h je Bauabschnitt.
Dies hat zur Folge, dass auch bei einem Betoniertakt von 3 Blöcken pro
Arbeitswoche Überstunden anfallen, da diese Zeit für das Einrichten am
nächsten Block wieder aufgeholt werden muss. Dies bedeutet wiederum, dass
sich die Abschalung der Blockfugen auf dem zeitkritischen Weg im
Arbeitsablauf befindet. Kommt es also zu Verzögerungen mit der Abschalung
sind keine direkten Pufferzeiten vorhanden und es kommt zu einer
Verzögerung des Bauablaufs. Wie bereits im Punkt 3.5.1 angeführt, kann
aufgrund der Ausführungsart der Blockfuge bei der händischen Abschalung
kein innen liegendes Fugenabschlussband verbaut werden. Daher muss die
Fuge in einem zusätzlichen Arbeitsschritt als Kittfuge ausgeführt werden. Dies
bedeutet, dass es sich dabei um eine dauerelastische Bauteilfuge handelt und
hat zur Folge, dass sie gegenüber einem Fugenabschlussband keine so hohe
Lebensdauer aufweist. Somit entsteht ein kürzeres Instandhaltungsintervall.
Als Vorteil bei der händischen Abschalung sind der geringe Planungsaufwand
im Vorfeld und die geringen Baustoffkosten anzuführen.
Nachteile sind, dass sich aus dem Bauablauf mögliche Stillstandszeiten des
Arbeitertrupps beim Schalwagen sowie längere Vorhaltezeiten für Personal
und Gerätschaft ergeben.
Abbildung 38: Montage der händischen Abschalung34
34 Abbildung: Firma ULMA (2013).
Vergleich der Abschalungssysteme
41
4.3 Abschalung TRiGOFORM®
Die Abschalung der einzelnen Blockfugen wird bereits mithilfe des ersten
Bewehrungswagens montiert. Im Zuge des Einbaus werden sowohl das außen
liegende Arbeitsfugenband, die Abschalung und das innen liegende
Abschlussfugenband vorab eingebaut. Die Bewehrung kann mit dem zweiten
Bewehrungswagen zur Gänze an die Bauteilfuge herangeführt werden, somit
erfolgt der Einbau der Arbeitsfugen unabhängig vom Betonierfortschritt. Nach
dem Betonieren, ist nur mehr die temporäre Abdeckleiste des Fugenbandes
zu entfernen. Dies erfolgt jedoch wieder unabhängig vom Schalwagen, jedoch
mithilfe des Einsatzes eines Steigers.
Verzögerungen in der Einarbeitungsphase sind allerdings zu berücksichtigen,
da es sich bei TRiGOFORM® um ein innovatives System handelt und
momentan für die Arbeiter auf diesem Einsatzgebiet noch Neuland ist. Bei der
Instandsetzung der Nordröhre der Galerie Senftenberg hat dieser
Einarbeitungseffekt bis zum dritten Block angehalten. Am Beginn hat es
zudem einige kritische Punkte bezüglich der Befestigung und Aussteifung
hinsichtlich des Frischbetondrucks gegeben, die sich erst anhand der
Erfahrungswerte der ersten Blöcke klären ließen.
Als Nachteil gegenüber der händischen Abschalung ist zu nennen, dass
Mehrarbeit in der Vorbereitungs- und Planungsphase anfällt. Darunter fallen
die Vermessung des Bestandes, das Auswerten der Daten, sowie die
Erstellung der einzelnen Querprofile für die Blockfugen. Außerdem müssen
die Bauteile passgenau gefertigt werden. Des Weiteren muss auch die
Anlieferung der entsprechenden Bauteile mit dem Baufortschritt geplant und
akkordiert werden, um eine Arbeitsunterbrechung zu vermeiden.
Die Vorteile des Systems liegen hingegen darin, dass sich die Fuge autonom
vom zeitkritischen Weg einbauen lässt. Durch die Entkoppelung von
Arbeitsfuge und Schalwagen können durch ausreichend Vorlauf, Pufferzeiten
erzeugt werden und somit findet bei eventuellen Problemen keine direkte
Beeinflussung der Bauzeit statt. Durch das vorzeitige Montieren der Fugen
und Bewehren des Gewölbes können Personal und gewisse Gerätschaften
früher von der Baustelle abgezogen werden, wodurch die Vorhaltekosten auf
der Baustelle gesenkt werden können. Zusätzlich wird das Einrichten des
Vergleich der Abschalungssysteme
42
Schalwagens erleichtert, da er direkt an die Abschalung angefahren wird. Bei
der händischen Abschalung hingegen ist ein Längeres Ein- und Ausrichten
des Schalwagens nötig, um ihn in Position zu bekommen.
Abbildung 39: Montage Abschalungssystem TRiGOFROM®
4.4 Kostenvergleich
Da es sich hier um eine Bachelorarbeit mit dem Schwerpunkt Baubetrieb und
nicht Bauwirtschaft handelt, wird auf die Kosten der Abschalungssysteme nur
anhand einer einfachen Kostenvergleichsrechnung eingegangen. Dabei wird
für die beiden Systeme ein durchschnittlicher Quadratmeterpreis berechnet, in
den die Material-, Lohn- und Gerätekosten einfließen. Die Montage des außen
liegenden Dehnfugenbandes und des zweiten Arbeitsfugenbandes in
Längsrichtung, sowie des innen liegenden Fugenabschlussbandes werden im
Leistungsverzeichnis in gesonderten Positionen erfasst.
Vergleich der Abschalungssysteme
43
4.4.1 Kosten für händische Abschalung
Am Beispiel der Galerie Fallender Bach, die im Jahr 2013 instandgesetzt
wurde, ergeben sich folgende Kostenansätze:
Ansätze für Kalkulation:
Fläche Bauteilfuge im Mittel 12,90 m2 Mittellohn Arbeiter a‘ 45,00 €/h Materialkosten Holz 185,00 €/m3 Fugeneinlage 3,80 €/m2 Gerätekosten Steiger 11m 50,00 €/Tag
Position Preis EH
Abschalung: Ansätze 4,50 h/Abschalung 4,00 Mann 0,05 m3 Holz/m2 Schalung Lohnkosten 62,79 €/m2 Gerätekosten 1,94 €/m2 Materialkosten 9,25 €/m2 Anteil Abschalung 73,98 €/m2
Fugeneinlage Ansätze 1,50 h/Fugeneinlage 2,00 Mann Lohnkosten 10,47 €/m2 Gerätekosten 0,65 €/m2 Materialkosten 3,80 €/m2 Anteil Abschalung 14,91 €/m2
Arbeitsunterbrechung (Rückfahren Schalwagen und Bewehrung einbauen)
Ansätze 6,00 h/Unterbrechung 8,00 Mann (durch Rückfahren des Schalwagens und Einbau der Bewehrung)
Lohnkosten 167,44 €/m2 Anteil Arbeitsunterbrechung 167,44 €/m2
Gesamtkosten ohne Arbeitsunterbrechung 88,89 €/m2
Gesamtkosten mit Arbeitsunterbrechung 256,33 €/m2
folgende notwendige Arbeitsschritte sind in eigenen Positionen erfasst:
außen liegendes Dehnfugenband 17,50 m innen liegendes Fugenabschlussband (Kittfuge) 18,50 m außen liegendes Arbeitsfugenband (längs) 10,00 m
Tabelle 5: Ermittlung der Kosten für händische Abschalung
Vergleich der Abschalungssysteme
44
Unter der Annahme, dass den einzelnen Arbeitsprozessen vorbestimmte
Arbeitertrupps zugeordnet sind, kommt man auf die Kosten von 256,33 €/m2
mit 6,0 Stunden Arbeitsunterbrechung. Diese 6,0 stündige Verzögerung muss
heranzogen werden, da ansonsten die anfallenden Überstunden zur
Einhaltung des vorgeschriebenen Betonierfortschritts von drei Blöcken pro
Woche berücksichtigt werden müsste.
4.4.2 Kosten für vorgefertigte Abschalung (TRiGOFORM®)
Die Kosten für das Abschalungssystem am Beispiel Senftenberger Galerie
betragen ab Werk 110€/m2, wobei Fugenplanung, Verschnitt, etc. enthalten
sind. 35
Ansätze für Kalkulation:
Fläche Bauteilfuge im Mittel 12,90 m2 Mittellohn Arbeiter a‘ 45,00 €/h
Materialkosten TRiGOFORM 110,00 €/m2 Gerätekosten Hebegerät 50,00 €/Tag
Transportkosten für 4 Fugen je Lieferung 850,00 €/Lief
Position Preis EH
Abschalung: Ansätze 5,00 h/Abschalung 4,00 Mann Lohnkosten 69,77 €/m2 Gerätekosten 2,15 €/m2 Materialkosten 110,00 €/m2 Transportkosten 16,47 €/m2 Gesamt Abschalung 198,39 €/m2
Gesamtkosten 198,39 €/m2
folgende notwendige Arbeitsschritte sind in eigenen Positionen erfasst:
außen liegendes Dehnfugenband 17,50 m innen liegendes Fugenabschlussband 18,50 m außen liegendes Arbeitsfugenband (längs) 10,00 m
Tabelle 6: Ermittlung der Kosten für System TRiGOFORM®
35 Kosteninformation von Firma TRiGOSYS, Stand Oktober 2014.
Vergleich der Abschalungssysteme
45
Somit kommt man bei der vorgefertigten Abschalung auf die durchschnittlichen
Kosten von 198,39 €/m2. Zu den geringeren Kosten bei der Montage kommen
noch die nicht berücksichtigten Ersparnisse aufgrund der verkürzten
Vorhaltezeiten von Personal und Geräten.
4.5 Übersicht Vergleich Abschalungssysteme
TRiGOFORM händische Abschalung
Vorteile
+ unabhängige Montage vom zeitkritischen Weg + geringer
Planungsaufwand
+ keine Überstunden für Einbau + niedrige Kosten für
Baustoffe
+ keine Bewehrungslücke + geringerer Einarbeitungseffekt
+ geringere Vorhaltezeiten + kein Laserscan notwendig
+ passgenaue Fertigung + keine besonderen Vorkehrungen notwendig
+ Bauteilfuge mit Fugenabschlussband (Instandhaltungsintervall)
+ Schalwagen einfacher einzurichten
Nachteile
- höherer Planungsaufwand - Montage am
zeitkritischen Weg - Laserscan notwendig - Bewehrungslücke
- Lieferung muss auf Bauablauf abgestimmt werden
- Stillstandzeiten, Überstunden
- Überzeugungsarbeit bei AG - längere Vorhaltezeiten
- Kittfuge (Instandhaltungsintervall)
- Schalwagen aufwendiger einzurichten
Kostenvergleich 198,39 €/m2 256,33 €/m2
Tabelle 7: Vergleich der beiden Systeme
Feld-Befragung Galerie Senftenberg
46
5 Feld-Befragung Galerie Senftenberg
Im Folgenden werden die Kernpunkte der durchgeführten Befragungen
zusammengefasst, um den Praxisbezug der Etablierung eines neuen
Verfahrens zu veranschaulichen. Befragt wurden neben dem Bauleiter,
auftragnehmerseitig auch die ausführenden Bauarbeiter. Von der
Auftraggeberseite konnte der Projektleiter befragt werden.
5.1 Auftragnehmerseite
Von Seiten des Auftragnehmers wurden Bauarbeiter und Bauleiter befragt, um
einerseits zu sehen, wie die Handhabung auf der Baustelle abläuft und
andererseits, welche Abwicklungs- und Vorbereitungsmaßnahmen für das
vorgefertigte Abschalungssystem getroffen werden müssen.
5.1.1 Bauarbeiter
Die Befragung der Bauarbeiter hat im Zeitraum von Baubeginn bis zur
Betonierung des 18. Blockes mehrmals im Rahmen von
Baustellenbegehungen stattgefunden. Hier möchte ich nur die wichtigsten
Gespräche anführen.
27. August 2014: Kurz vor der Betonierung des ersten Gewölbes.
Die Bauarbeiter waren dem neuen Abschalungssystem skeptisch gegenüber
eingestellt, da sie bisher nur Erfahrungen mit der händischen Abschalung
gemacht haben und nicht glaubten, dass der Frischbetondruck aufgenommen
werden kann.
10. September 2014:
Die Fixierung der Abschalung am Schalwagen war bei den ersten Blöcken
zeitaufwendig, da viele einzelne Klemmen angezogen werden mussten. Die
Bauarbeiter am Schalwagen waren es außerdem gewohnt, dass sie den
Füllstand des Betons prüfen konnten, da bei der händischen Abschalung das
letzte Brett erst am Schluss eingesetzt wurde. Beim Abschalungssystem hat
man nur eine fünf mal zwanzig Zentimeter große Öffnung, die zur
Feld-Befragung Galerie Senftenberg
47
Nachverpressung des Firstspaltes dient. Am schwersten sei es das Teilstück
der Abschalung in der Mittelwand zu montieren, da es eine Höhe von über vier
Meter aufweist und aus Gründen der Steifigkeit in einem Stück geliefert und
eingebaut wird und zwischen der Anschlussbewehrung eingefädelt werden
muss.
30. September 2014:
Das System wird von den Bauarbeitern mittlerweile gut angenommen, die
Montage erfolgt aufgrund der bisher gesammelten Erfahrung auch immer
reibungsloser. Die Arbeiter erkennen den Vorteil, dass die Arbeitsfuge, nicht
nachdem Betonieren fertiggestellt werden muss.
5.1.2 Bauleiter
Gespräch mit dem Bauleiter Ing. Auer Thomas, der Firma STRABAG AG
Direktion AF, Tirol-Vorarlberg, Baubüro Imst.
16. Oktober 2014:
Herr Ing. Auer war am Anfang skeptisch gegenüber dem Abschalungssystem
eingestellt, wegen dem Frischbetondruck und weil es sich um die erste
Anwendung eines neuen Systems handelte, das so noch nicht eingesetzt
wurde. Am Anfang musste noch herausgefunden werden, welche Befestigung
(Schraubengröße, -festigkeit) den Frischbetondruck aufnehmen kann.
Die Nachteile des Systems sind laut Angaben des Bauleiters:
- Die notwendigen Anpassungen, um die Arbeitsfuge hinsichtlich des
Frischbetondrucks stabiler auszuführen
- Die optisch nicht immer perfekte Fugenausbildung
- Die genaue Vermessung der Tunnelgeometrie im Vorhinein
- Der Aufwand des Systems liegt in der Vorbereitungsphase
Feld-Befragung Galerie Senftenberg
48
Vorteile sind hingegen:
- Die Montage der Abschalung erfolgt nicht mehr am zeitkritischen Weg
- Die passgenaue Fertigung
- Die gut durchführbare Montage
- Die relativ kurze Einarbeitungsphase mit zwei bis drei Blöcken
Gegenüber der händischen Abschalung ist außerdem zu erwähnen, dass
bisher keine Überstunden notwendig waren, um das Betonierziel von drei
Blöcken pro Woche in den normalen Arbeitszeiten zu erfüllen.
Der Bauleiter würde das Abschalungssystem bei dieser Baustelle jederzeit
wieder einsetzen.
5.2 Auftraggeberseite
Vom Auftraggeber wurde der Projektleiter Herr Ing. Praxmarer befragt, um
festzustellen, wie das Abschalungssystem von Seiten der ASFiNAG
angenommen wird. Außerdem sollte geklärt werden, ob es Überlegungen gibt,
bei weiteren Instandsetzungsmaßnahmen dieser Art, die vorgefertigte
Abschalung erneut anzuwenden, oder sogar von Beginn an auszuschreiben.
5.2.1 Projektleiter
Gespräch mit dem Projektleiter Ing. Praxmarer Karl, ASFiNAG
Baumanagement GmbH West, Stadtbüro Innsbruck.
06. November 2014:
Herr Ing. Praxmarer war gegenüber dem Abschalungssystem bereits in den
anfänglichen Gesprächen mit der Firma STRABAG AG positiv eingestellt und
hatte nur geringfügige Bedenken bezüglich der Aufnahme des
Frischbetondrucks.
Seiner Meinung nach hat das vorgefertigte Abschalungssystem keine
nennenswerten Nachteile, sondern es handle sich dabei um ein innovatives
System, welches viele Vorteile aufweist. Es sei nur bei der Montage darauf zu
achten, dass die einzelnen Bauteile nicht vertauscht werden.
Feld-Befragung Galerie Senftenberg
49
Als Vorteile des Systems nennt der Projektleiter der ASFiNAG folgende
Punkte:
- Es handelt sich nicht um eine dauerelastische Fuge, daher ergibt sich ein
längeres Instandhaltungsintervall.
- Es entsteht keine Bewehrungslücke, wodurch das Einstricken der
Bewehrung nicht erforderlich ist (positive Auswirkungen auf den
Betonierfortschritt).
- Die Bauteilfuge ist nach der Betonierung des Blocks fertiggestellt
(Fugeneinlage muss nicht nachträglich eingepasst werden).
- Die Arbeiten können ohne Schichtbetrieb und unter Einhaltung der 10
Stunden Regelung (lt. Arbeitsrecht) ausgeführt werden.
- Das Umstellen des Schalwagens ist einfacher, da er an die vorgefertigte
Abschalung angefahren wird und nicht wie bei der händischen Abschalung
lange eingerichtet werden muss.
- Die saubere Fugenausbildung.
Für die ASFiNAG hat sich gezeigt, dass das vorgefertigte Abschalungssystem
für den Bauablauf einen entsprechenden Vorteil gegenüber der händischen
Abschalung ergibt, daher würden sie das vorgefertigte Abschalungssystem
jederzeit wieder einsetzen. Die positive Erfahrung mit dem
Abschalungssystem bei der Galerie Senftenberg, hat dazu geführt, dass die
ASFiNAG diesen Pluspunkt für die Bauabwicklung bei zukünftigen Projekten
nutzen möchte. Daher soll bei weiteren Instandsetzungs- und
Sanierungsmaßnahmen, bei denen Innenschalen betoniert werden, eine nicht
produktbezogenen Vorschreibung eines vorgefertigten Abschalungssystems
in der Ausschreibung erfolgen.
Feld-Befragung Galerie Senftenberg
50
5.3 Zusammenfassung der Befragungen
Dem Großteil der Befragten gemein war die anfängliche Skepsis betreffend
dem neuen Verfahren. Es hat sich jedoch nach Kurzem gezeigt, dass die
Vorteile des Systems überwiegen. Sowohl Auftraggeber, als auch
Auftragnehmer sind vom Abschalungssystem überzeugt und würden es
jederzeit wieder einsetzen. Das System kann vor allem aufgrund der positiven
Auswirkungen auf den Bauablauf und den damit verbunden Einsparungen bei
Arbeitsstunden punkten. Nach einer Einarbeitungsphase von drei Blöcken sind
die Arbeiter das neue Abschalungssystem gewöhnt und können die Montage
problemlos durchführen. Anpassungen bezüglich des Frisch-betondrucks und
anderer Gegebenheiten können auf der Baustelle und im Werk erfolgen. Somit
erhält man eine langlebigere Bauteilfuge bei positiver Einflussnahme auf den
Bauablauf und eine zusätzliche Einsparung von Überstunden und
Vorhaltekosten.
Resümee
51
6 Resümee
Zusammenfassend ist zu sagen, dass das vorgefertigte Abschalungssystem
bei richtiger Planung und ganzheitlicher Betrachtung einen baubetrieblichen
Fortschritt gegenüber der händischen Abschalung bedeutet.
Wie man am Beispiel der Sanierung der Galerie Senftenberg erkennt, ist es
notwendig die Investitionskosten langfristig zu sehen und sämtliche Aspekte
des Bauverlaufs inklusive Verzögerungen mit einzubeziehen. Bei einer
kurzfristigen rein auf Kosten bezogenen, numerischen Betrachtungsweise wie
z. B. geringe Materialkosten, wird die Entscheidung zugunsten einer
herkömmlichen händischen Abschalung fallen, was natürlich bei ungeplanten
Verzögerungen des Bauablaufs massive Mehrkosten verursachen kann.
Wird jedoch die Dauer der einzelnen Arbeitsprozesse und damit auch die
relativen Arbeitszeiten ganzheitlich betrachtet, kann ein anfangs teurer
erscheinendes, innovatives System letztendlich doch einen bauzeitlichen und
folglich auch kostentechnischen Vorteil bei der Stellung des Angebots und der
Durchführung des Auftrags einbringen. Hierbei profitiert auch der
Auftraggeber, was zu einer Win-Win-Situation für beide Vertragspartner führt.
Dies wurde auch durch die Feld-Befragungen der an der Umsetzung der
Instandsetzungsmaßnahmen beteiligten Personen bestätigt. Trotz
anfänglicher Skepsis waren nach einer kurzen Einarbeitungsphase sowohl
Auftragnehmer als auch Auftraggeber von den Vorteilen des
Abschalungssystems TRiGOFORM® überzeugt und sie würden die
Abschalung jederzeit wieder einsetzen und ausschreiben.
Um die gesteigerten Anforderungen an Qualität und die immer kürzeren
Bauzeiten bei möglichst geringen Baukosten zu erfüllen, müssen zukünftig
zwangsläufig neue, ressourcenschonende Wege eingeschlagen und
innovative Technologien und Techniken verwendet werden.
Literaturverzeichnis
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TRiGOSYS GmbH. (2013). Technologien mit Zukunft. Normgerechte
Abschalsysteme TRiGOFORM® für Bauteilfugen, S. 5.
Abbildungsverzeichnis
x
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Übliche Schadensursachen ....................................................... 2
Abbildung 2: Lageplan Galerie Senftenberg Ausschreibungsunterlagen ....... 6
Abbildung 3: Ansicht Galerie .......................................................................... 7
Abbildung 4: Ansicht Tunnelportal und V-Stützen .......................................... 7
Abbildung 5: Regelquerschnitt Bestandspläne Plannummer: 354-1 .............. 8
Abbildung 6: Regelquerschnitt nach Fertigstellung der Sanierungsmaßnah-
men .............................................................................................................. 11
Abbildung 7: Abschalung Schalwagen Galerie Fallender Bach 2013 ........... 13
Abbildung 8: Detail TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS ........................... 14
Abbildung 9: Modell TRiGOFORM® der Firma TRiGOSYS .......................... 14
Abbildung 14: Abschalungssystem TRiGOFORM® Galerie Senftenberg ..... 17
Abbildung 15: Möglichkeit der individuellen Formgebung durch CNC-
Maschinen .................................................................................................... 18
Abbildung 16: Produktdatenblatt Fugeneinlage von TRiGOSYS.................. 19
Abbildung 17: Datenblatt Dehnfuge TRiGOFORM® ..................................... 20
Abbildung 18: Die Befestigung erfolgt mit 2 Schrauben pro Abstützung ...... 21
Abbildung 19: Geschweißte Verbindung mit Steckeisen und Montagebeweh-
rung .............................................................................................................. 21
Abbildung 20: Anpassen der Abschalung .................................................... 22
Abbildung 21: Lücke der Bewehrung im Fugenbereich ................................ 23
Abbildung 22: Bauteilfuge mit vorgefertigter Abschalung ............................. 26
Abbildung 23: freigelegtes, bergseitiges Streifenfundament ........................ 27
Abbildung 24: freigelegte Einzelfundamente der Mittelwandscheiben ......... 28
Abbildung 25: Steckeisen, Abstandhalter und außen liegende Fugenbänder
beim Nordfundament .................................................................................... 28
Abbildung 26: Festhalteanker für Gewölbeschalwagen ............................... 29
Abbildungsverzeichnis
xi
Abbildung 27: erster Bewehrungswagen ...................................................... 29
Abbildung 28: Befestigung außenliegendens Arbeitsfugenband .................. 30
Abbildung 29: Befestigung der Abschalelemente ......................................... 31
Abbildung 30: Montage des Abschlussfugenbandes .................................... 31
Abbildung 31: temporäre Fugenabdeckleiste ............................................... 32
Abbildung 32: zweiter Bewehrungswagen ................................................... 33
Abbildung 33: Abschalung Mittelwand mit DOKA Alu Framax ..................... 33
Abbildung 34: Schalwagen der Firma DOKA ............................................... 34
Abbildung 35: hydraulische Stütze, Schalwagen .......................................... 35
Abbildung 36: Absenkkeil ............................................................................. 36
Abbildung 37: Anfahren Klappschalung ....................................................... 36
Abbildung 38: Fixierung Abschalelement ..................................................... 37
Abbildung 39: Betonieren des Gewölbes mit Betonpumpe .......................... 37
Abbildung 40: Schalwagen im Betonierzustand ........................................... 38
Abbildung 41: Absenkvorgang ..................................................................... 38
Abbildung 42: Montage der händischen Abschalung ................................... 40
Abbildung 43: Montage Abschalungssystem TRiGOFROM® ...................... 42
Tabellenverzeichnis
xii
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von
Betontragwerken – bei Schäden im Beton Teil 1 ........................................... 3
Tabelle 2: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von
Betontragwerken – bei Schäden im Beton Teil 2 ........................................... 4
Tabelle 3: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von
Betontragwerken – Bewehrungskorrosion Teil 112 ......................................... 4
Tabelle 4: Prinzipien und Verfahren für den Schutz und die Instandsetzung von
Betontragwerken – Bewehrungskorrosion Teil 2 ........................................... 5
Tabelle 5: Ermittlung der Kosten für händische Abschalung ........................ 43
Tabelle 6: Ermittlung der Kosten für System TRiGOFORM® ........................ 44
Tabelle 7: Vergleich der beiden Systeme ..................................................... 45
Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
Eidesstattliche Erklärung
Ich erkläre hiermit an Eides statt durch meine eigenhändige Unterschrift, dass
ich die vorliegende Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die
angegebenen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe. Alle Stellen, die
wörtlich oder inhaltlich den angegebenen Quellen entnommen wurden, sind
als solche kenntlich gemacht.
Ich erkläre mich mit der Archivierung der vorliegenden Bachelorarbeit
einverstanden.
__11.11.2014____ _____________________________
Datum Peter Michael HABERFELLNER