Kreisverkehre in Betonbauweise

Transkript

1 Amt für Straßenbau Kreisverkehre in Betonbauweise Erfahrungsbericht

2 Im Landkreis Böblingen gibt es ca. 50 Kreisverkehre Probleme u.a. mit aufgehenden Nähte Verdrückungen Spurrinnen Deckschicht, Risse gew. Bauklasse In der Folge kommt es zu einem erhöhten Unterhaltungs- und Erhaltungsaufwand. Seite 2

3 Beanspruchungsanalyse Kreisverkehr Schadensursache Asphaltkreisverkehre bei Lastwagen und Bussen wirken grosse Schub- und Querkräfte diese wiederum meist an der immer gleichen Stellen im Sommer bei grosser Hitze entstehen dadurch Spurrinnen und Verdrückungen Sanierung häufig nach wenigen Jahren notwendig Es liegt besondere Beanspruchung durch Schwerverkehr vor nach RStO bei - spurfahrendem Verkehr und enger Kurvenfahrt, - langsam fahrendem Verkehr - häufigen Brems- und Beschleunigungsvorgängen - Kreuzungs- und Einmündungsbereichen Diese Kriterien liegen bei Kreisverkehren vor!! Damit ist eine höhere Bauklasse und Ausführungsart zu wählen!! Seite 3

4 Änderung der Bauweise bei Kreisverkehren BA, Baufirma: Kreisverkehr in Betonbauweise vorstellbar? -Bad Sobernheim Kreisverkehr Beton vor Ort Termin -Überlegung Betonbauweise für Kreisverkehr im 2. BA reift -Sammlung weiterer Informationen Anfang 2008 Seite 4

5 Lage Kreisverkehr/Wahl der Bauweise Verkehrsbelastung: KFZ/24 h (Prog. 2015) Schwerverkehrsanteil über 10 % Entscheidungskriterien: ungünstige Lage im Netz Verkehrsbeziehung über Eck hoher SV Anteil hohe Schub- und Querkräfte Torsionsbeanspruchungen (radierende Reifen bei LKW) Entscheidung für 1. KV in Betonbauweise Seite 5

6 Abmessungen/Dimensionierung KV Herrenberg Durchmesser: 45 m nutzbare Fahrbahnbreite: 7 m Einläufe außerhalb der Fahrbahn bzw. in Randstein Verlauf eingebettet Aufbau BKL I (eine höher als höchst belasteter Ast!) gewählt Betondecke mit 26 cm auf bituminöser Tragschicht 10 cm Bewehrung zunächst nur in den Ästen, später ausgedehnt auf Kreisfahrbahn Seite 6

7 Ein Plan für alles - all inclusive Mitte 2008 Herrenberg; geklebter Randstein, Hinterbeton auf Betonplatte => bewährt Seite 7

8 Analog KV Whylen, RP Freiburg Ende 2008 geklebter Randstein ohne Hinterbeton => bewährt Seite 8

9 Umfahrung Jettingen, 2009 Randstein geklebt, Rückenstütze neben Fahrbahnplatte => nicht weiterverfolgt Seite 9

10 Es bleibt dabei: ein Plan für alles versch. KV bei Renningen mit Bordrinnenanlage => bewährt Seite 10

11 Betonkreisverkehr auf Tragschicht? Oder nicht? Tragschicht als Basis für Betonage Kreisel breiter bauen, dient als Auflager für Schalung bzw. Gleitschalungsfertiger. Seite 11

12 Schalungssysteme Seite 12

13 Übergang zur bituminösen Fahrbahn Schwarz überbauen und rückschneiden - Wösta-Fuge Abfolge Schwarzbau: bit. Tragschicht Kreisverkehr bit. Tragschicht - Strecke, mind. 1 m in Betonbereich bauen Binderschicht analog Rückschneiden des überbauten Bereiches um ca. 1 m Beton gegen Trag-, Binderschicht einbauen Decke gegen Beton bauen Wösta Fuge einbauen sehr zu empfehlen!!! Seite 13

14 Übergang zur bituminösen Fahrbahn Wösta-Fuge Schaden (Schweiz) Seite 14

15 Auflagerbank mit Raumfuge (ohne Dübel) Im Bereich Anschluss der Äste Aushub für Auflagerbank in geringerer Breite als Rückschnitt! Seite 15

16 Raumfuge in Kreisfahrbahn verdübelt Seite 16

17 Scheinfuge mit Verdübelung, Armierung und Schnitt Seite 17

18 Ein- und Ausfahrten unstetige Platten = bewehrt ca. 6 kg/m² Neu: Übergang als eine Abschlusskante auf gesamter Breite der Zu-/Ausfahrt Seite 18

19 Randausbildung mit geklebten Randsteinen Rückenstütze auf Tragschicht; zukünftig Nein Detail ohne Rückenstütze mit Lasteintrag, -abtrag am Rand Flachbord aufgeklebt mit Hinterbeton = Optimum Seite 19

20 Randausbildung mit Bordrinnenanlage Bordrinne Schnitt Anordnung Anker Bordrinne monolitisch Straßenablauf einbetoniert (aus Dänemark, außerhalb der deutschen Regelwerke) Straßenablauf integrieren: wie??? Abschluss: Abstimmen!!!! Seite 20

21 Randstein geklebt, Rückenstütze, Strassenablauf integriert NEU!! Seite 21

22 Betonage Probefelder/-bordrinnen Probefelder in situ in der Größe von 1-2 Platten mit Bewehrung ohne Bewehrung Anforderungen STRASSEN Beton: Herrenberg CEM I / Jettingen u.a. CEM II C30/37; XC4, XD3, XF4, XA3 (SO4 600 mg/l), XM2 CEM I 32,5 R (st), F 3 Riteno 4 (CEM II/B-T 42,5 N) 360 kg/m3 F 2 Fliesmittel, Luftporenbildner (entsprechend Regelwerk: ZTV-Beton-StB, u.a.) Seite 22

23 Betonage mit Pumpe Lage im Gelände, Bewehrung Beton vorlegen, Rüttelflasche und Rüttelbohle Seite 23

24 Betonage mit Mischer, Bagger, Gleitschalungfertiger Seite 24

25 Betonage mit Gleitschalungfertiger Seite 25

26 Betonage - Rüttelbohle im Ein-, Ausfahrtenkeil, Handarbeit Seite 26

27 Betonage: Bereich Aus-, Einfahrten Plattengeometrie anpassen Seite 27

28 Betonage Glätten und Strukturierung - Wahl des Besen - Besenstrich Seite 28

29 Betonage Aufbringen Oberflächenbehandlung (Curing) Seite 29

30 Betonage nach Oberflächenbehandlung Seite 30

31 Betonage - Bord-/Rinnenanlage - Seite 31

32 Entscheidungskriterien für Baustoff => Kriterien für besondere Beanspruchung nach RStO 01 liegen bei Kreisverkehren i.d.r. vor => Höhere Bauklasse und Ausführungsart zu wählen => Kriterium Verkehrsstärke, Anteil SV Straßenklasse DTV (Kfz/24h) Bereich RP Stuttgart Anteil SV SV/24h Kreisstraßen Landkreis Böblingen DTV Anteil SV/24h (Kfz/24h) SV Bundesstraße % Landesstraße ,4 % 315 Kreisstraße ,1 % 139 Nordumfahrung Herrenberg Umfahrung Jettingen K 1015 bei Renningen K 1013 bei Renningen % % ,2 % ,4 % 930 Im Landkreis Böblingen liegt der mittlere DTV auf Kreisstraßen über Kfz/24 h (ohne die Kreisstraßen unter 1000 KFZ/ 24h) Seite 32

33 Vorteile, Kosten, Einsparungen I Beton nimmt Schubbelastungen auf und verformt sich nicht unter Last und Temperaturen Betonkreisel haben im Vergleich zum Asphaltkreisel eine bedeutend längere Nutzungsdauer (40 50 Jahre) höhere Erstellungskosten amortisieren sich über die längere Lebensdauer und den geringeren Unterhalt Baukosten liegen bei Beton um ca. 10 bis 20 % höher

34 Vorteile, Kosten, Einsparungen II Beispielrechnug vom Kanton Zürich für hoch belastete Kreisel Asphaltkreisel Betonkreisel Erstellungskosten Sanierungskosten auf 50 Jahre Gesamtkosten auf 50 Jahre Einsparung pro Kreisel auf 50 Jahre Einsparung Kanton Zürich in 50 Jahren bei 78 Kreiseln rund Der Kanton Zürich spart dank Betonkreiseln ca. 2,5 Mio. Franken pro Jahr! Entnommen aus Vortrag der Baudirektion Zürich anlässlich 10 Jahre Betonkreisel.

35 Empfehlungen I Betonbauweise zusätzlich zur Asphaltbauweise bisher gute Erfahrung bei Ausführung in Beton bisher so gut wie keine Schäden Asphaltbauweise mit geänderten Anforderungen härteres Bindemittel beim Binder 10/40-65 (PmB 25) kein Splittmastix auch nicht bei höherer Bauklasse neu: splittreicher Asphaltbeton SpAC mit 25/55-55 A (PmB 45) grobe Gesteinskörnung ca M-%, feine ECS 35: 100% Ziel Anteil gebrochener Körner erhöhen bis zu C 100/0 keine Nähte, Einbau der Decke am Stück Einbau größer als spätere Fahrbahn Randsteine geklebt Flachbord, Granit Entwässerung außerhalb der befahrenen Bereiche; integriert in Randsteinverlauf Seite 35

36 Empfehlungen II Berater hinzuziehen, insbesondere beim ersten Mal Detaillierte Aufstellung Ausführungsplanung Fugenplan mit Plattengeometrie Ausführungsplanung durch Firma vorlegen lassen um Details kümmern, auch während des Baus Begleitung der ausführenden Firma, Abstimmung, Vorgehen Probefelder in Situ anlegen (Bewehrung!), in Ausschreibung Eignungsprüfung für Beton reicht nicht!!! Wetter Einfluss beachten, Texturierung wählen Bauüberwachung sicherstellen Seite 36

37 Empfehlungen III Straßenabläufe außerhalb befahrener Bereiche Handeinbau bisher ohne Probleme, gute Qualität Bewehrung Ja/Nein, zum Teil Glaubensache Alternativ kleinere Platten mit Längsfuge in Kreisfahrbahn Alternativ Fasern einsetzen; aktuell Test mit Glasfasern geklebter Randstein hat sich bewährt, Rückenstütze nicht zwingend erforderlich Bordrinnenanlage hat sich bewährt Übergang Beton Asphalt mit Wösta-Fuge ausbilden Fahrbahnteiler in Ästen nicht durchbetonieren Seite 37

38 Schadensfall Whylen Ursache vermutlich: Einfahrt zum Betonieren in zweiten Kreisabschnitt über Kante mit bereits eingeschlagenen Dübeln Seite 38

39 Schadensfall Fugen - Ursache Baustellenverkehr?? - Seite 39

40 Schadensfall Fugen Ursachen? Vorbeugung? Änderungen? Zu früh geschnitten, Baustellenverkehr, Mörtelanreicherung, Fugenausbildung,... Seite 40

41 Schadensfall Fugen Änderung Fugenausbildung Seite 41

42 Aktueller Stand und Ausblick I Innenfläche aus Beton Bsp. Minikreisel in Döffingen Seite 42

43 Aktueller Stand und Ausblick II Kreisverkehr Steinenbronn betonierter Innenring Seite 43

44 Aktueller Stand und Ausblick III erster Betonkreisverkehr in Herrenberg 2009 drei KV Ortsumfahrung Jettingen 2010/2011 sechs KV im Raum Renningen 2011/2012 innerhalb von drei Jahren 10 KV in Betonbauweise, davon zwei Sanierungen Seite 44

45 Aktueller Stand und Ausblick IV drei Sanierungen kurz vor Ausschreibung 2013 /14 Neubau in Planung 2014 weitere in Planung 201x Einsatz Bordrinnenanlage in Gleitschalung an Sanierungsstrecken Seite 45

46 Ausblick V Einsatz Bordrinnenanlage in Gleitschalung Seite 46

47 Ausblick V Einsatz Bordrinnenanlage in Gleitschalung Seite 47

48 Betonfahrbahn innerorts? Weil im Schönbuch - Sanierung K 1052 Ortsdurchfahrt Gestaltungsbereich Knoten: Breitensteiner Weg Gestaltungsbereich: Jägerstr. Seesteige 260 m Gestaltungsbereich Knoten: Im Biegel Im Maierhof Seite 48