Unterpressen von 4800 m2 Fahrbahnplatten

Ausgangslage

Erschütterungen infolge instabiler Fahrbahnplatten

Die Nationalstrasse N6 ist seit ihrer durchgehenden Inbetriebnahme im ­Jahre 1973 keiner umfassenden Erneuerung unterzogen worden und weist ­verschiedenste Schwachstellen und Schäden auf. Die Erhaltungsprojekte N6, Rubigen-Thun-Spiez (RUTS) hatten daher zum Ziel, die Fahrbahn über die ganze ­Strecke zu ­sanieren und dabei den neusten ­Standards anzupassen. Aufgrund einer Verschiebung von Bau-Etappen wird das Teilstück zwischen Kiesen und Thun Nord frühestens im Jahr 2019 instandgesetzt.

Im betreffenden Autobahn-Abschnitt sind Fahrbahnplatten im Fugenbereich instabil geworden. Die Instabili­tät der Platten führte vor allem bei der Überfahrt von Schwerverkehr zu Schwankungen. Vereinzelt sind auch Stufenbildungen entstanden und die Platten drohten teilweise, zu brechen. Auf Grund der instabilen Fahrbahn­platten haben auch die Erschütterungen markant zugenommen. Als notwendige Überbrückungsmassnahme wurde deshalb eine temporäre Stabilisierung der schlecht gelagerten Betonplatten notwendig.

Die Beton-Fahrbahnplatten sind ca. 22 cm stark, darunter liegt eine verdich­tete Kies-Kofferung von ca. 0.80 m – 1.00 m. Auf die Kies-Kofferung wurde eine Folie aufgelegt, anschliessend ­wurden die Beton­platten (4.00 m x 6.25 m = 25 m²) mit ­Fertigern eingebracht.

LÖSUNG

Stabilisierung

Die Instandsetzung/Stabilisierung der Betonplatten mit dem Ersatz des Asphaltbelages hätte einen zeitlich langen Eingriff in die Stammachse bedingt und einen Spurabbau auch tagsüber zur Folge gehabt. Ausserdem wurde in der Grundwasserschutzzone eine Stabilisierung mittels Zementmörtel aufgrund seiner langen Abbindezeit als nicht ideal erachtet.

Eine Unterpressung der Betonplatten mit dem Uretek Floor Lift-Verfahren hatte den Vorteil, dass die Arbeiten in der Nacht erfolgen konnten, denn das Uretek-Kunstharz verfestigt sich nach dem Injizieren innert Sekunden (nach 5 Sekunden beginnt das Kunstharz, zu quellen, und bereits nach 20 Sekunden hat es seine maximale Ausdehnung erreicht).

Um die Betonplatten zu stabilisieren, mussten die Hohlräume zwischen der Fundationsschicht und den Betonplatten aufgefüllt werden. Das Uretek-Fachpersonal führte die Arbeiten mit zwei als Werkstatt ausgerüsteten Lastwagen durch.

Als Vorbereitung der Injektions-Arbeiten wurden in regelmässigen Abständen von ca. 1.00 m Löcher mit einem Durchmesser von 12 mm durch die Beton-Fahrbahnplatten gebohrt, in welche danach Injektionsrohre eingeführt wurden. Die beiden Komponenten des PUR-Kunstharzes befanden sich in Behältnissen im Service-LKW, von wo aus sie via einem ca. 70 m langen Injektionsschlauch zu einer Mischpistole gelangten. In der Spezial-Pistole wurden die beiden Komponenten gemischt und mit permanent kontrolliertem Druck unmittelbar unterhalb der Betonfahrbahnplatten injiziert. Das Kunstharz verteilte sich und füllte durch die Expansionskraft einer 20-fachen Volumenvergrösserung (im Luftraum gemessen) alle Hohlräume. Der gesamte Vorgang der Stabilisierung von ca. 4800 m² Betonfahrbahnplatten wurde laufend durch Laser-Messgeräte kontrolliert und dauerte insgesamt 13 Nächte.

Begutachtung von vor Jahren stabilisierten Betonfahrbahnplatten

Einige Wochen vor der Arbeits-Ausführung hatten das AWA Amt für Wasser und Abfall des Kantons Bern, der Geologe, der Bauherr und die Projektverfasser zusammen mit der URETEK Schweiz AG die Möglichkeit, das Ausmass einer Hohlraumverfüllung mit Uretek Kunstharz bei Betonplatten, welche  2013 stabilisiert wurden, vor Ort zu begutachten.

Dazu wurden im Rahmen der Gesamtinstandsetzung einige Betonplatten aufgebrochen, angehoben und umgedreht. Es zeigte sich, dass das Uretek-Kunstharz in optimaler Weise nur den Hohlraum zwischen der Betonplatte und der Fundationsschicht ausgefüllt hat (homogene, nur wenige mm dicke Schicht). Das stabilisierende Uretek-Kunstharz hatte sich nicht mit der Kiesfundationsschicht vermengt; Betonplatten, Uretek-Kunstharz, Folie und Kieskoffer waren klar getrennt. Es konnten keine Stellen ausgemacht werden, wo das Uretek-Kunstharz in die Tiefe eingedrungen wäre. Optisch sah es so aus, wie wenn das Uretek-Kunstharz als elastische Matte verlegt worden wäre.

ECKDATEN

Objekt:
Autobahn N6, Kiesen-Thun

Verfahren / Umfang:
Uretek Floor Lift

Realisation:
13 Nächte

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