Bauliche Erhaltung nach ZTV BEA-StB 09

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1 PEBA Prüfinstitut für Baustoffe GmbH Köpenicker Landstraße 280, Berlin Tel.: (030) Fax: (030) Prof. Dr.-Ing. D. Großhans Bauliche Erhaltung nach ZTV BEA-StB 09 bup-vortragsveranstaltung am in Linstow Inhaltverzeichnis 2 Rechtzeitige Straßenerhaltung ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmung Merkmalsgruppen Ziele der Baulichen Erhaltung Baugrundsätze Instandhaltung Instandsetzung Erneuerung 1

2 Rechtzeitige Straßenerhaltung 3 Fehlende oder ungenügende Erhaltung bedeutet eine zunehmende Verschlechterung des Straßenzustandes Folgen sind: offene Nähte, Schlaglöcher, Risse, versprödete Decken, Absackungen durch schlecht verdichtete Leitungsgräben. Rechtzeitige Straßenerhaltung 4 2

3 Rechtzeitige Straßenerhaltung 5 Mangelnde Substanzerhaltung führt zu ständig schnellerem Verschleiß der Verkehrsflächen und zu erhöhten Folgekosten an Fahrzeugen durch Staus und Umleitungen. Zentrale Aufgabe in der Finanzierung muss die Erhaltung sein. Rechtzeitige Straßenerhaltung 6 durch fehlende Erhaltungsmittel steigt der Finanzbedarf sprunghaft Sanierung einer Decke für Grunderneuerung rd. 25,- /m² rd. 90,- /m² Um so wichtiger ist es, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen. Dazu gehören auch Untersuchungen zur Substanzermittlung nach ZTV- ZEB. 3

4 Rechtzeitige Straßenerhaltung 7 Zustandserfassung und -bewertung Fahrbahnoberflächen sind der Grundlagen der systematischen Erhaltungsplanung eines funktionierenden Pavement Management Systems (PMS) Struktur des Technischen Regelwerkes

5 9 Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen Arbeitsgruppe Asphaltstraßen Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen - Asphaltbauweisen - ZTV BEA-StB 09 ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmungen 10 Erhaltung Maßnahmen, die der Erhaltung der Substanz und des Gebrauchswertes von Verkehrsflächen einschließlich der Nebenflächen sowie der Umweltverträglichkeit dienen. Sie sind gegliedert in Betriebliche Erhaltung und Bauliche Erhaltung. 5

6 ZTV "BEA-StB" - Grundsätze 11 ZTV BEA-StB 09 - Begriffssystematik 12 Erhaltung Betriebliche Erhaltung Bauliche Erhaltung Kontrolle Wartung (Betriebliche Unterhaltung) Instandhaltung (Bauliche Unterhaltung) Instandsetzung Erneuerung 6

7 ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmungen 13 Bauliche Erhaltung Maßnahmen, zur Baulichen Erhaltung von Verkehrsflächen. Sie sind gegliedert in Bauliche Instandhaltung (Bauliche Unterhaltung), Instandsetzung und Erneuerung. ZTV BEA-StB 09 - Begriffssystematik 14 Erhaltung Betriebliche Erhaltung Bauliche Erhaltung Kontrolle Wartung (Betriebliche Unterhaltung) Instandhaltung (Bauliche Unterhaltung) Instandsetzung Erneuerung 7

8 ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmungen 15 Instandhaltung (Bauliche Unterhaltung) Bauliche Maßnahmen kleineren Umfangs, zur Substanzerhaltung von Verkehrsflächen, die mit geringem Aufwand in der Regel sofort nach dem Auftreten eines örtlich begrenzten Schadens von hand oder maschinell ausgeführt werden. Verfüllen von Schlaglöchern oder einzelner Risse Oberflächenbehandlungen einzelner Schadstellen Verguß offener Fugen Spurrinnenverfüllung bzw. Abfräsen von Verformungen in kleineren Bereichen (Flickarbeiten) ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmungen 16 Instandsetzung Bauliche Maßnahmen zur Substanzerhaltung oder Verbesserung von Oberflächeneigenschaften von Verkehrsflächen, die auf zusammenhängenden Flächen in der Regel in Fahrstreifenbreite bis zu einer Dicke von 4 cm ausgeführt werden. Hierzu zählen Bauverfahren, wie z. B. Oberflächenbehandlungen, Aufbringen dünner Schichten, Rückformen, Erneuerung der Deckschicht. 8

9 ZTV BEA-StB 09 - Begriffsbestimmungen 17 Erneuerung Vollständige Wiederherstellung einer Verkehrsflächenbefestigung oder Teilen davon, sofern mehr als die Deckschicht betroffen ist. Dieses kann durch Aufbringen neuer Schichten auf die vorhandene Befestigung im Hocheinbau oder durch Ersatz entsprechender Schichten im Tiefeinbau oder durch eine Kombination von Hochund Tiefeinbau erfolgen. Begriffe nach ZTV BEA- StB Erhaltung Betriebl. Erhaltung Bauliche Erhaltung Kontrolle Wartung (Betriebl. Unterhaltung) Instandhaltung (Bauliche Unterhaltung) Instandsetzung Erneuerung z. B.: - Verfüllen von Schlaglöchern oder Rissen - Oberflächenbehandlungen einzelner Schadstellen - Verguß offener Fugen - Spurrinnenverfüllung - Abfräsen von Verformungen Bauliche Maßnahmen zur Substanzerhaltung bis zu einer Dicke von 4 cm z. B.: - Oberflächenbehandlungen - Aufbringen dünner Schichten - Rückverformungen - Deckschichterneuerung Vollständige Wiederherstellung einer Verkehrsflächenbefestigung oder von Teilen, sofern mehr als die Deckschicht betroffen ist - Aufbringen neuer Schichten (Hocheinbau) - Ersatz von Schichten im Tiefeinbau oder in Kombination von Hoch- und Tiefeinbau 9

10 19 ZTV BEA- StB 09 (Bild 2): Übersicht von Merkmalsgruppen für Asphaltbefestigungen Beispiele 20 Merkmalsgruppe: Ebenheit Zustandsmerkmal: Ebenheit im Längsprofil Erscheinungsbild/Ursache: Verformung 10

11 Ursache Mangelnder Haftverbund 21 Wellenbildung im Knotenbereich durch erhöhte Schubbeanspruchung (Anfahren und Bremsen) fehlender Haftverbund nicht verformungsbeständiges Mischgut Beispiele 22 Merkmalsgruppe: Ebenheit Zustandsmerkmal: Ebenheit im Querprofil Erscheinungsbild/Ursache: Verformung 11

12 Ursache Spurrinnen 23 Spurrinne im Knotenbereich auf der Rechtsabbiegerspur, die stark von langsam spurfahrenden und haltenden Schwerfahrzeugen frequentiert wird. Beispiele 24 Merkmalsgruppe: Rauheit Zustandsmerkmal: Griffigkeit Erscheinungsbild/Ursache: Bindemittelanreicherung / polierte Kornoberfläche 12

13 Rauheit - Griffigkeit - Bindemittelanreicherung / polierte Kornoberfläche Bindemittelanreicherung auf der Tragdeckschicht (Überfettung) 25 Beispiele 26 Merkmalsgruppe: Substanzmängel Zustandsmerkmal: Netzrisse / Ausmagerungen 13

14 Beispiele 27 Merkmalsgruppe: Substanzmängel Zustandsmerkmal: Einzelrisse Ziele der Baulichen Erhaltung sind: 28 - Verbesserung der Oberflächeneigenschaften Rauheit (Instandsetzung) Griffigkeit Dränagevermögen Ebenheit (Instandsetzung/Erneuerung) Längsebenheit (Fahrdynamische Auswirkungen) Querebenheit (Fahrdynamische Auswirkungen, Wasserabfluß) 14

15 Ziele der Baulichen Erhaltung sind: 29 - Herstellung und Erhaltung der Befahrbarkeit (Instandhaltung / Instandsetzung) - Verbesserung der Befestigungseigenschaften (Erneuerung) Verformungsbeständigkeit Tragfähigkeit Frostsicherheit Entwässerung gleichwertig Neubau 30 Kontrollprüfungen Art und Umfang der Kontrollprüfungen sind der ZTV BEA-StB 09, Tab. 26 zu entnehmen. 15

16 Schichtenverbund für DSH, DSH-V und DSK 31 Das Verfahren Schichtenverbund nach Leutner ist ungeeignet, da die Schichtdicke des Dünnschichtbelages zum Einspannen der Probekörper zu gering sind. besser Anwendung der Haftzugprüfungen Haftzugfestigkeit von dünnen Asphaltdeckschichten 32 Schichtenaufbau: Bruchfläche: DSH-V auf Asphalt C (Schichtgrenze) 16

17 Haftzugprüfung 33 Anforderungen nach ZTV BEA- StB 09: Haftzugprüfung gem. TPA-81 - DSK: ß HZ 0,5 N/mm² - DSH: keine Anforderung - DSH-V: ß HZ 1,0 N/mm² (Haftzugfestigkeit von dünnen Asphaltschichten) - SAMI: keine Anforderung Erfahrungen der PEBA 0,5 N/mm² Ebenheit - Griffigkeit 34 17

18 Abnahme 35 Für die Abnahme gelten die Angaben der ZTV Asphalt- StB 07. Abgesehen von seinen Rechten aus den 12 und 13 VOB/B kann der Auftraggeber bei Nichteinhaltung der Grenzwerte für - das Einbaugewicht, - die Einbaudicke, - den Bindemittelgehalt, - den Verdichtungsgrad und - die Ebenheit Abzüge gemäß den ZTV Asphalt- StB 07 vornehmen. 36 Für Mängel aus sonstigen Gründen werden in diesen Vertragsbedingungen keine Angaben für Abzüge gemacht. ggf. Gewährleistungsverlängerung möglich. Länderregelungen beachten!!! Der Auftraggeber hat das Recht auf Mängelbeseitigung (VOB). 18

19 37 Mängelansprüche Für Verjährungsfristen gelten die Angaben der ZTV Asphalt-StB ZTV BEA StB 1 Jahr - alle Verfahren der Instandhaltung. ZTV BEA - StB 2 Jahre - alle Verfahren der Instandsetzung, wie Oberflächenbehandlungen, Dünne Asphaltdeckschichten in Kaltbauweise, Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise, Rückformen. Alle anderen Bauverfahren: ZTV Asphalt - StB 07 (Vollausbau) bei Bauklasse SV und I 5 Jahre bei Bauklasse II bis VI 4 Jahre ZTV Asphalt - StB 07 (stufenweiser Ausbau, Zwischenausbau, Erneuerung usw.) in Abhängigkeit des Aufbaus 2-5 Jahre Nutzungszeiten von Instandsetzungsmaßnahmen 38 19

20 Nutzungszeiten für Asphaltschichten Instandhaltung - Bauverfahren Anspritzen und Absplitten Aufbringen von bitumenhaltigen Schlämmen und Porenfüllmassen Ausbessern mit Asphaltmischgut Verfüllen und Vergießen Aufrauhen 20

21 Anwendung Instandsetzung - Bauverfahren Oberflächenbehandlungen - OB, Dünne Schichten im Kalteinbau - DSK, Dünne Schichten im Heißeinbau - DSH, Dünne Schichten im Heißeinbau mit Voranspritzmittel - DSH-V, Rückformen - RF, Ersatz einer Deckschicht - ED. 21

22 Dünne Schichten im Heißeinbau 43 DSH Unterscheidung nach: DSH DSH-V (auf Versiegelung) DSH und DSH-V: Einbaumengen 44 22

23 DSH und DSH-V - Ausführung 45 Es gelten die ZTV Asphalt- StB. Dünne Schichten im Heißeinbau sind wegen des schnellen Auskühlens nur bei günstigen Witterungsverhältnissen auszuführen und sollten deshalb nur von Anfang April bis Mitte Oktober eingebaut werden. kein Einbau bei Lufttemperatur: < 10 C, Temperatur der Unterlage: < 8 C DSH- Anwendung 46 Anwendung von DSH und DSH-V in Abhängigkeit von der Unterlage 23

24 Ausführung der DSH-V 47 Ansprühen des Bindemittels Bitumenemulsion: Menge: Baustoffgemische: bei BK: C67BP5-DSH-V, g/m² SV, I III im Walzasphaltmischgut Polymermod. Bindemittel Sorte: 45/80-50A (PmB 65 A) sonst: 70/100 C67 = Kationische Emulsion mit 67 % Bindemittelgehalt BP = Polymermodifiziertes Bitumen 5 = Brechpunkt Ausführung DSH-V Ansprühen des Bindemittels 48 Sprühfertiger 24

25 49 Ausführung Bindemittel vor der Überbauung Erste Ausführungen in

26 DSH-V auf Profilausgleich 51 Bohrkern DSH-V 52 26

27 Rückformen - RF 53 Bearbeiten einer Asphaltschicht durch schonendes Aufheizen, Auflockern, Mischen und Wiedereinbau. bei Änderung der Eigenschaften der Schicht Ergänzungsmaterialien wie Bindemittel, Mineralstoffe oder Mischgut einmischen. Verfahren: a) Wiedereinbau des Asphaltes ohne Veränderung der Zusammensetzung (Reshape), b + c) Wiedereinbau des Asphaltes nach Veränderung der Zusammensetzung durch Einmischen von Ergänzungsmaterialien (Remix/ Remix compact). (a) Rückformverfahren Reshape - ohne Veränderung - Anwendung der Asphaltzusammensetzung (b) Remix - mit Veränderung der Asphaltzusammensetzung (c) Remix Wahl compact des Rückformverfahrens - wie (b), jedoch zusätzlich nach Tabelle Einbau 20 einer der ZTV BEA-StB 09. neuen Deckschicht 54 27

28 Beispiel: Repave der Asphaltdeckschicht und Neueinbau eines SMA 8S- Belages in 2 cm Dicke 55 Aufheizen (ca. 120 C) und Auflockerung der vorhandenen Asphaltdecke mit Repaver 56 Einbau der neuen Asphaltdeckschicht aus Splittmastixasphalt 28

29 Ersatz einer Deckschicht - ED 57 Ersatz einer Deckschicht nach Abfräsen der vorhandenen Deckschicht durch Neueinbau von Asphaltbeton, Splittmastixasphalt oder Gussasphalt. Anwendung Dann vorzusehen, wenn die Ursachen der Mängel allein auf die Deckschicht beschränkt und durch andere Instandsetzungsmaßnahmen nicht wirtschaftlich zu beseitigen sind. erfolgt bei: mangelnder Ebenheit infolge von Verformungen, mangelnder Griffigkeit, Substanzmängeln. 58 Erneuerung Die Wiederherstellung des Gebrauchswertes einer Verkehrsflächenbefestigung durch Aufbringen neuer Schichten auf die vorhandene Befestigung oder Teilen davon oder den Ersatz entsprechender Schichten. Es wird unterschieden zwischen: Erneuerung im Hocheinbau, Erneuerung im Tiefeinbau und Kombination von Hoch- und Tiefeinbau. 29

30 59 60 Vorgehensweise bei der Begutachtung von Erneuerungsmaßnahmen Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen Zusammenfassende Schlussfolgerungen 30

31 Vorgehensweise bei der Begutachtung von Erneuerungsmaßnahmen 61 Bewertung der Restsubstanz der vorhandenen Befestigung - Oberflächenzustand - Tragfähigkeit (möglichst ermitteln) - Aufbau und Zustand der vorhandenen Befestigung - Frostsicherheit - Zustand der Entwässerungseinrichtungen. Vorgehensweise bei der Begutachtung von Erneuerungsmaßnahmen Oberflächenzustand 62 Die Bewertung des Oberflächenzustandes erfolgt bei Erneuerung in Asphaltbauweise im Hocheinbau gemäß RStO 01 nach Zustandsmerkmalen in die Erneuerungsklassen 1 und 2. 31

32 Vorgehensweise bei der Begutachtung von Erneuerungsmaßnahmen neu aufgenommen in ZTV BEA-StB SAMI- Bauweise Anwendung bei der Überbauung von Betonfahrbahnen mit Asphalt aktuell Alkalikieselsäureschäden SAMI wirkt als Dichtungs- und spannungsabsorbierende Schicht Überbauung kann erfolgen einlagig (Nachschneiden der Fugen) mehrlagig (fugenlos) Vorgehensweise bei der Begutachtung von Erneuerungsmaßnahmen SAMI- Bauweise ZTV BEA- StB, Abschn : " es kann auch die Ausführung einer bitumenhaltigen Zwischenschicht vorgesehen werden, die eine horizontale Verschieblichkeit der Unterlage ermöglicht. Die Anordnung von Fugen ist dann nicht erforderlich. Für die Herstellung einer bitumenhaltigen Zwischenschicht sind in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Unterlage 2-3 kg/m² polym. Bitumen 40/ A aufzuspritzen und mit 5-10 kg/m² vorbituminierter Lieferkörnung 8/11 abzustreuen und mit Walzen anzudrücken. " 64 32

33 Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 65 Anwendung der SAMI- Bauweise - Beispiele OD Schwedt SAMI auf Betonunterlage Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 66 Anwendung der SAMI- Bauweise OD Schwedt SAMI auf Betonunterlage Aufbau: 4 cm SMA 11 S mit Bitumen 40/ Sondermischgut 4 cm AC 16 BS mit Bitumen 25/55-55 (ABi 0/16 S mit PmB 45A) SAMI bestehend aus 2,5 kg/m² Bitumen 40/ und kg/m² Splitt 11/16 33

34 Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 67 Anwendung der SAMI- Bauweise OD Schwedt SAMI auf Betonunterlage Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 68 Anwendung der SAMI- Bauweise OD Schwedt SAMI auf Betonunterlage Fahrbahnzustand nach 4,5 Jahren Liegedauer Fahrbahnzustand nach 7 Jahren Liegedauer Länge m 2 RF mit je 9,50 m 3 Querrisse, 6 Aufwölbungen (Hitzeaufbrüche) 34

35 Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 69 Anwendung der SAMI- Bauweise Werner-Seelenbinder-Straße in Schwedt Fahrbahnzustand nach ca. 10 Jahren Liegedauer Rissbildungen infolge Alterung Ausmagerungen der SMA- Deckschicht Zunahme der Risse in Querrichtung (Ermüdung) und Netzrisse infolge Alterung, einhergehend mit starker Ausmagerung (Mörtelverlust) Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 70 Anwendung der SAMI- Bauweise Werner-Seelenbinder-Straße in Schwedt - angedachte Nutzungsdauer von 10 Jahren erreicht - weitere 5 Jahre bei Risseverguss und partieller Oberflächenbehandlung denkbar 35

36 Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 71 Anwendung der SAMI- Bauweise auf Asphalt Siemensdamm Beispiele von Erneuerungsmaßnahmen 72 Erfahrungen mit SAMI-Bauweisen Vorteile SAMI- Bauweise ist kostengünstige Alternative zum grundhaften Ausbau, schnelle Schadensbeseitigung bei Verbesserung des Fahrkomforts und der Lärmsituation möglich, bei fachgerechter Anwendung Nutzungsdauer von mehr als 10 Jahren 36

37 Zusammenfassende Schlussfolgerungen 73 - Bereits in der Planungsphase werden die Weichen für die Qualität und die Wirtschaftlichkeit der Erneuerungsmaßnahmen gelegt. Einsparungen bei den Untersuchungen schlagen sich um ein Vielfaches bei den Nachträgen nieder! Zusammenfassende Schlussfolgerungen 74 - Es muss nicht immer ein grundhafter Ausbau sein, häufig genügen auch Erneuerungsmaßnahmen. Durch die Ermittlung der Resttragfähigkeit lassen sich erhebliche finanzielle Mittel und Bauzeit sparen und Verkehrsraumeinschränkungen verkürzen. 37

38 ZTV BEA-StB 09 Prof. Dr.-Ing. D. Großhans Prof. Dr.-Ing. D. Großhans Login Login Benutzername: Passwort: 75 vortrag vor1720 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 38