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Baugrundverstärkung und Fahrbahnanhebung
A45 in Hagen

Ausgangssituation
Lunkenbildung
Umfang/Dauer
20 m² Asphaltfahrbahn, 1/2 Tag
Einsatzort
58093Hagen

Stabilisierung und Anhebung von Asphaltfahrbahnen

Die Lennetalbrücke im Zuge der A45 wird durch einen Neubau ersetzt und ist eine der spektakulärsten Brückenbaustellen Deutschlands. Die ca. 0,50 – 0,80 m mächtige Tragschicht der Brückenzufahrt ist nur mitteldicht gelagert und erreicht nicht die für Autobahnen, nach heutigen Standards, geforderten Verdichtungsgrade. Mit einem speziellen Injektionsverfahren soll ein weiteres Absacken der Fahrbahn verhindert werden. Anschließend muss die Oberfläche neu asphaltiert werden.

Die Fahrbahn in der Nähe der o.g. Autobahnbrücke weist in zwei Bereichen starke Absackungen bzw. Lunkenbildung der Asphaltfahrbahn auf. Diese Absackungen haben ein Maß (ca. 15 cm Tiefe) erreicht, in dem der Verkehr nicht mehr wie vorgesehen über die Fahrbahn hinweggeführt werden kann.

Die Absackung befindet sich im Bereich des ehemaligen Taktkellers (Baugrube) der vorhergehenden, bereits abgeschlossenen Bauphase. Die Stelle wurde geologisch untersucht. In einer Tiefe von etwa drei bis fünf Metern wurde ein Bereich festgestellt, der nicht optimal verdichtet wurde und Ursache dieses Fahrbahnschadens ist. Eine Sanierung sei zwingend erforderlich.

Bei einem Ortstermin mit dem Geologen, Vertretern des Landesbetriebs Straßen NRW sowie André Bähren, Technischer Berater der URETEK Deutschland GmbH, wurde über die geeignete Art der Sanierung gesprochen. Das URETEK-Verfahren wurde von dem Geologen vorgeschlagen, um eine deutlich zeitaufwändigere Sanierung, die mit der Herstellung einer Baugrube verbunden wäre, zu vermeiden.

Mit dem URETEK-Verfahren ist geplant, den Baugrund mittels Tiefgründung durch Expansionsharze auf einer Fläche von 20 m² (5,00 m Länge x 4,00 m Breite) zu verstärken und die abgesackten Bereiche wieder bauwerksverträglich anzugleichen bzw. anzuheben.

Die Fahrbahn setzt sich aus 40 bis 60 cm Schwarzdecke über einer ca. 50 cm starken dicht gelagerten Tragschicht zusammen. Darunter stehen Auffüllungen an. Diese werden ab ca. 8,00 m unter GOK von festem, schwach sandigem verwittertem Sandstein, welcher bis zur Endteufe ansteht, unterlagert.

Es wurde besprochen mit Hilfe des URETEK-Verfahrens den Baugrund tiefgründig zu stabilisieren und somit den durchgehenden Kraftschluss zwischen Fahrbahnunterbau und tragfähigem Baugrund wiederherzustellen. Ggf. sollen, wenn bauseits erforderlich, in einem weiteren zweiten Arbeitsschritt die Absackungen wieder angehoben und an die übrige Fahrbahnhöhe angeglichen werden, aber nur so weit wie verträglich. Nach Abschluss der Injektionsarbeiten wird die Oberfläche bauseits wieder ent-sprechend für den Verkehr hergestellt. Die Verkehrssicherung erfolgt in vollem Umfang durch den Auftraggeber.

In den abgesackten Bereichen werden raster- und rautenförmig im Abstand von ca. 1,00 – 1,40 m Bohrlöcher mit Ø 16 mm gesetzt. In diese Bohrlöcher werden im Wechsel Injektionslanzen zwischen ca. 2,50 bis 5,00 m unter GOK geführt. Durch die Lanzen wird ein Zweikomponenten-Expansionsharz flüssig und unter kontrolliertem Druck in den Baugrund gepresst.

Durch die Volumenvergrößerung der Harze (Polymerisation) und die dabei entstehende Expansionskraft wird der Untergrund verdichtet und Hohlräume aufgefüllt. Anschließend wird durch 12 bis 14 mm-Bohrlöcher in der Fläche im Abstand von ca. 1,20-1,50 m das Expansionsharz direkt unter die Tragschicht gepresst. So wird die Fahrbahn auf das Umgebungsniveau angehoben.

Wegen der extrem kurzen Reaktionszeit der Harze und der millimetergenauen Überwachung durch Nivellierlaser kann der ganze Prozess genau kontrolliert und gesteuert werden. Die Laserempfänger registrieren jede Ausweichbewegung der Baukonstruktion und der Umgebung und bringen damit den Nachweis für den Zuwachs der Untergrundtragfähigkeit unter der zu diesem Zeitpunkt herrschenden Belastung.