Dietrich Richter Manfred Heindel. Straßen- und Tiefbau

Dietrich Richter Manfred Heindel Straßen- und Tiefbau

Aus dem Programm Berufliche Bildung Produktionscontrolling Herausgegeben von: und -management mit SAP ERP von Dietrich J. Bauer Richter, Studiendirektor a. D. Projektierung von Automatisierungsanlagen von Th. Bindel und D. Hofmann Grundkurs Vieweg+Teubner SAP entwickelt ERP kompakte Lehr- und Fachbücher für die Ausbildung von D. Frick, der Bauberufe. A. Gadatsch Die und Bücher U. G. Schäffer-Külz beinhalten die Technologie der aktuellen Lehrpläne in Anlehnung an die jeweiligen Lernfelder mit einer Unterteilung in handlungsorientierte Grundkurs Geschäftsprozess-Management und praxisbezogene Bereiche. von A. Gadatsch Berechnungen und Zeichnungen, die sich aus dem technischen Zusammenhang Management ergeben, für enthalten Ingenieure Verweise auf beide Abschnitte, in denen das entsprechende von G. Hachtel Wissen und U. vermittelt Holzbaurwird. Historische, berufliche, betriebliche und allgemeintechnische Zusammenhänge sind im einleitenden Teil der einzelnen Masterkurs IT-Management Abschnitte zusammengefasst. Sie sind als Hilfe für das Selbststudium und die von J. Hofmann, W. Schmidt, W. Renninger und O. Toufar nachfolgende Vertiefung der Lerninhalte gedacht. Investitionsmanagement mit SAP von Das J. Konzept Jandt und der E. Verbindung Falk-Kalms von Technologie, Fachmathematik und Zeichnung in einem Buch unterstützt in optimaler Weise das handlungskompetente Handbuch und praxisrelevante Unternehmenssicherheit Lernen zu einem besonders günstigen Preis-/Leistungsverhältnis. K.-R. von Müller IT für Manager von K.-R. Müller und G. Neidhöfer IT-Sicherheit mit System von K.-R. Müller ITIL kompakt und verständlich von A. Olbrich Prozesse optimieren mit ITIL von H. Schiefer und E. Schitterer Optimiertes IT-Management mit ITIL von F. Victor und H. Günther www.viewegteubner.de

Dietrich Richter Manfred Heindel Straßenund Tiefbau Mit lernfeldorientierten Projekten 11., aktualisierte, überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 725 Abbildungen und 245 Tabellen

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar. Dietrich Richter Dipl.-Ing. (FH) und Studiendirektor a. D., Rendsburg Email: Richter.BD@t-online.de Manfred Heindel Dipl.-Ing. (FH) und Oberstudienrat, Rendsburg Email: manfred.heindel@t-online.de 1. Auflage 1978 2. Auflage 1979 3. Auflage 1981 4. Auflage 1985 5. Auflage 1989 6. Auflage 1993 7. Auflage 1998 8. Auflage 2000 9. Auflage 2004 10. Auflage 2008 11., aktualisierte, überarbeitete und erweiterte Auflage 2011 Alle Rechte vorbehalten Vieweg+Teubner Verlag Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Lektorat: Dipl.-Ing. Ralf Harms Sabine Koch Vieweg+Teubner Verlag ist eine Marke von Springer Fachmedien. Springer Fachmedien ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich ge schützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Ur heber rechts ge set zes ist ohne Zustimmung des Verlags unzuläs sig und straf bar. Das gilt ins be sondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Satz/Layout: Annette Prenzer Druck und buchbinderische Verarbeitung: Těšínská Tiskárna, a. s., Tschechien Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Czech Republic ISBN 978-3-8348-0869-1

Vorwort Die Welt ist nicht größer als das Fenster, das du ihr öffnest. Lärmschutzwand Airbuserprobung Das vorliegende Lehr- und Lernbuch soll helfen, den Ausschnitt der Welt Straßen- und Tiefbau ein Stück weit erfassbar zu machen. Immer komplexer werden die angewendeten Techniken kaum noch im Detail durchschaubar für den Praktiker auf der Baustelle. Wenn die vorliegende 11. Auflage zur Klärung der Zusammenhänge beitragen kann, haben wir als Autoren unser Ziel erreicht: Schwierige Abhängigkeiten verständlich, handlungsorientiert mit Hilfe begleitender Projekte darzustellen und zu erläutern. Dabei sind sowohl technische Neuerungen wie flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle, Asphalt-Navigator oder GPS-Steuerung zu berücksichtigen als auch die zügige Erneuerung und Internationalisierung von Normen sowie Regelwerken, beispielsweise den RAA RAL RASt oder ZTV und TL Asphalt. In der Lehre sind gleichzeitig Laptops, memorysticks, DVD s, mobile Festplatten, Internetnutzung und smartboards mit beamer fast Standard. Nicht vernachlässigt werden dürfen jedoch alte, einfache, bewährte und in der Praxis noch übliche manchmal sogar kostengünstige Verfahren. Dies jetzt im 34. Jahr erscheinende Fachbuch spricht eine große Bandbreite von Nutzern an, ist es in der Straßenbauer Berufsausbildung doch ebenso eingesetzt wie in Straßenbauer Meisterkursen oder auf der Baustelle durch die Schachtmeister. Gleichfalls dient es Studierenden zur Verdeutlichung praktischer Zusammenhänge. Mit unserer Gliederung nach Bauablauf versuchen wir diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind uns der resultierenden Probleme bezüglich z.b. der Lernfelder für Straßenbauer oder spezialisierten Vorlesungen aber bewusst. Das vorliegende Buch ist unser Versuch, jedem Lehrenden und Lernendem Grundlagen an die Hand zu geben, die je nach Bedarf durch Projekte ergänzt oder durch Kürzung angebotener Aufgabenstellungen vereinfacht werden können. Wir bedanken uns bei allen Berufskollegen, Ämtern und Firmen für die fachliche Unterstützung und inhaltliche Kritik. Nur so können wir ein aktuelles Fachwissen zusammentragen und das Fenster zur Welt des Straßen- und Tiefbaues ein Stück weiter öffnen. Rendsburg, im Sommer 2010 Dietrich Richter Manfred Heindel Zunftzeichen der Pflasterer (Steinsetzer) und Straßenbauer Werbung für einen Meisterbetrieb

Inhaltsverzeichnis Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel 1 Einrichten einer Baustelle Erschließen und Gründen eines Bauwerks Bauen einer Erschließungsstraße Herstellen eines Erddammes Einbauen einer Rohrleitung Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Bauen einer Asphaltstraße Pflastern einer Fläche mit Naturstein Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton Instandsetzen einer Straße 2 7 8 9 10 11 12 13 14 1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse 1.1 Straßen früher und heute 1 1.2 Straßenbau und Umwelt 4 1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung und Hauptbestandteile der Straßen 9 1.4 Technische Regelwerke für den Straßen- und Tiefbau 17 1.5 Organisation eines Straßenbaubetriebs 18 1.6 Vergabe von Bauaufträgen 21 1.7 Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen 23 1.8 Ablauf eines Bauauftrages 30 1.9 Unfallgefahren und Unfallverhütung 33 2 Grundzüge der Straßenplanung 2.1 Straßennetz, Verkehrsentwicklung und Planungsschritte 39 2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN RAA RAL RASt 41 2.2.1 Die RAA 42 2.2.2 Die RAL 43 2.2.3 Die RAST 06 47 2.3 Lagepläne 54 2.3.1 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAA 59 2.3.2 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAL 60 2.3.3 Lageplanelemente nach RASt 06 61 2.4 Höhenpläne 62 3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten 3.1 Vorbereiten und Einrichten der Baustelle 75 3.2 Sicherung von Arbeitsstellen 79 3.3 Bauberichtswesen 92 3.4 Vermessungsarbeiten 96 3.4.1 Fluchten, Längenmessen, Loten 98 3.4.2 Abstecken von rechten Winkeln 100 3.4.3 Abstecken von Kreisbögen 103 3.4.4 Höhenmessungen mit Tafeln (Visieren) und Wasserwaage 109 3.4.5 Nivellieren 112 3.4.6 Vermessungsarbeiten mit dem Baulaser 120 3.5 Bodenuntersuchungen 124

VIII Inhaltsverzeichnis Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel 1 Einrichten einer Baustelle Erschließen und Gründen eines Bauwerks Bauen einer Erschließungsstraße Herstellen eines Erddammes Einbauen einer Rohrleitung Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Bauen einer Asphaltstraße Pflastern einer Fläche mit Naturstein Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton Instandsetzen einer Straße 2 7 8 9 10 11 12 13 14 4 Auszuführende Arbeiten 4.1 Erdarbeiten 131 4.1.1 Oberbodenarbeiten 131 4.1.2 Ausheben, Einbauen und Verdichten von Boden 134 4.1.3 Herstellen des Erdplanums 146 4.1.4 Bau eines Lärmschutzwalls 156 4.1.5 Einbau von Geokunststoffen 156 4.2 Bau von Rohrleitungen 164 4.2.1 Grundsätzliches 164 4.2.2 Herstellen geböschter und verbauter Rohrgräben 172 4.2.3 Rohrvortrieb 183 4.2.4 Wasserhaltungsarbeiten 184 4.2.5 Auswählen der Rohre 185 4.2.6 Verlegen der Rohre 193 4.2.7 Verfüllen und Verdichten der Rohrgräben, Prüfen der Rohrleitungen 198 4.2.8 Bau von Kontrollschächten 202 4.2.9 Sanieren von Rohrleitungen und Schächten 212 4.3 Bau von Einfassungen 225 4.3.1 Versetzen von Betonbordsteinen 227 4.3.2 Versetzen von Naturbordsteinen 236 4.3.3 Versetzen von Einfassungssteinen und Läuferreihen 239 4.3.4 Bau einer Verkehrsinsel aus Flachbordsteinen 240 4.4 Oberflächenentwässerung 248 4.4.1 Verlegen von Muldensteinen aus Beton und Pflastern von Mulden 251 4.4.2 Bau einer Rinne aus Bordstein 254 4.4.3 Herstellen von Straßengräben und -mulden mit Befestigung 255 4.4.4 Einbau von Straßenabläufen 260 4.4.5 Einbau von Kasten- und Schlitzrinnen 268 4.4.6 Einbau von Sickereinrichtungen 272

Inhaltsverzeichnis IX Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel 1 Einrichten einer Baustelle Erschließen und Gründen eines Bauwerks Bauen einer Erschließungsstraße Herstellen eines Erddammes Einbauen einer Rohrleitung Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Bauen einer Asphaltstraße Pflastern einer Fläche mit Naturstein Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton Instandsetzen einer Straße 2 7 8 9 10 11 12 13 14 4 Auszuführende Arbeiten 4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel 280 4.5.1 Entstehung von Frostschäden 284 4.5.2 Einbau einer Frostschutzschicht 287 4.5.3 Einbau einer Kies- oder Schottertragschicht 289 4.5.4 Einbau einer Von Schlacken und Recyclingbaustoffen 292 4.5.5 Einbau von Deckschichten 294 4.6 Pflasterarbeiten 300 4.6.1 Oberbau mit Pflasterdecken 300 4.6.2 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen 306 4.6.3 Pflastern einer Fläche mit Naturstein 326 4.6.4 Bau von sickerfähigen Pflasterflächen 346 4.7 Bau von Betonstraßen 354 4.7.1 Der Beton 354 4.7.2 Bau von Betondecken 359 4.7.3 Herstellung der Betondecke 366 4.8 Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt 389 4.8.1 Der Asphalt 390 4.8.2 Die Asphalttragschichten 400 4.8.3 Die Tragdeckschicht 402 4.8.4 Der Asphaltbinder 403 4.8.5 Die Asphaltdeckschicht 406 4.8.6 Ausführung von Deckenarbeiten 415 4.8.7 Abfräsen alter Asphaltdecken 424 4.9 Bau von halbstarren Fahrbahndecken 434 4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen 436 4.10.1 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton 436 4.10.2 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Asphalt 441

X Inhaltsverzeichnis Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel 1 Einrichten einer Baustelle Erschließen und Gründen eines Bauwerks Bauen einer Erschließungsstraße Herstellen eines Erddammes Einbauen einer Rohrleitung Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Bauen einer Asphaltstraße Pflastern einer Fläche mit Naturstein Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton Instandsetzen einer Straße 2 7 8 9 10 11 12 13 14 5 Fachrechnen 5.1 Längen, Stationierung, NN-Höhen 451 5.2 Neigungen 454 5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen 457 5.4 Flächen 464 5.5 Körper 470 5.6 Masse, Dichte, Kraft, Spannung 476 5.7 Baustoffbedarf 478 5.8 Lohnberechnung 487 5.9 Kalkulation 494 6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau 6.1 Erschließungsplan, im Original Maßstab 1:1000 504 6.2 Lageplan als Teil eines B-Plans, im Original 1 : 500 506 6.3 Ausführungsplan Entwässerung, im Original Maßstab 1 : 1000 508 6.4 Entwässerungslageplan, im Original 1 : 500 510 6.5 Lageplan Kanalisation, im Original Maßstab 1 : 1000, mit Straßenquerschnitt und Bohrprofil, im Original Maßstab 1 : 1000 512 6.6 Längsschnitt Kanalisation, im Original Maßstab MdL/MdH 1 : 500/50 (Ausschnitt) 514 6.7 Längsschnitt für den Neubau einer Schmutz- und Regenwasserleitung, im Original Maßstab 1 : 200/100 516 6.8 Lageskizze für eine Sielerneuerung, im Original ohne Maßstab 518 6.9 Detailzeichnung Draufsicht Schacht, im Original Maßstab 1 : 25 519 6.10 Bestandszeichnung von Schmutz- und Regenwasserleitungen, im Original Maßstab 1 : 500 520 6.11 Querschnitt durch ein Regenwasser-Klärbecken, im Original MdL 1 : 250, MdH 1:100 521 6.12 Querschnitte von Stichstraßen in einem Erschließungsgebiet, im Original Maßstab 1 : 50 522 6.13 Regelquerschnitt einer Stadtstraße mit Pflasterbefestigung, im Original Maßstab 1 : 50 524 6.14 Lageplan der Oberflächengestaltung einer Stadtstraße, im Original Maßstab 1 : 500 525 6.15 Ausbauquerschnitt (Regelprofil) einer Stadtstraße, im Original M 1 : 50 526

Inhaltsverzeichnis XI Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel Einrichten einer Baustelle Erschließen und Gründen eines Bauwerks 1 Bauen einer Erschließungsstraße Herstellen eines Erddammes Einbauen einer Rohrleitung Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Bauen einer Asphaltstraße Pflastern einer Fläche mit Naturstein Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton Instandsetzen einer Straße 2 7 8 9 10 11 12 13 14 6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau 6.16 Ausbauquerschnitt einer Bundesstraße an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 528 6.17 Ausbauquerschnitte eines Radwegs an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 530 6.18 Autobahnquerschnitt (einer Richtungsfahrbahn), im Original Maßstab 1:50 532 6.19 Details zum Autobahnquerschnitt, im Original Maßstab 1 : 10 und 1 : 20 534 6.20 Detailzeichnung einer Randbefestigung, im Original Maßstab 1 : 10 536 6.21 Querschnitt einer Haltestelle für einen Niederflurbus, im Original Maßstab 1:50 537 6.22 Längsschnitt einer Straße, im Original Maßstab der Länge 1 : 500, Maßstab der Höhe 1 : 50 (1 : 500/50) 538 6.23 Lageplan und Deckenhöhenplan für eine Wohnstraße mit Wendekreis, im Original Maßstab 1 : 200 540 6.24 Deckenhöhenplan für eine Einmündung, im Original Maßstab 1 : 250 542 6.25 Deckenhöhenplan und Fugenplan eines Busbahnhofs mit Betondecke, im Original-Maßstab 1 : 250 544 6.26 Kreisverkehrsplatz, im Original 1 : 250 546 6.27 Ausbauquerschnitte für einen Gehweg, im Original 1 : 50 548 6.28 Gestaltungsplan für die Einmündung eines Wohnweges, im Original Maßstab 1 : 50 550 7 Ergänzende Tabellen 7.1 Maßeinheiten 551 7.2 Zeichnerische Darstellung in Bauzeichnungen 553 7.3 Abkürzungen 557 7.4 Vermessung 561 7.5 Planung nach RStO 566 7.6 Böden und Mineralstoffe 571 7.7 Kanalisation (Rohrleitungen) 577 7.8 Pflaster 582 7.9 Beton 586 Anhang 591 Sachwortverzeichnis 603

XII Inhaltsverzeichnis Hinweise auf DIN-Normen in diesem Werk entsprechen dem Stand der Normung bei Abschluss des Manuskriptes. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der Normblätter des DIN Deutsches Institut für Normung e.v. im Format A4, die durch die Beuth-Verlag GmbH, Burggrafentr. 6, 10787 Berlin, zu beziehen sind. Sinngemäß gilt das gleiche für alle in diesem Buch angezogenen amtlichen Richtlinien, Bestimmungen, Verordnungen usw.