Unterwasserbeton – Nachbehandlung inklusive

Nicht nur in Stuttgart oder entlang der Bundesautobahn A8, sondern auch im Zentrum von Ulm gehen die Bauarbeiten des Bahnprojekts S21 sichtbar voran. Der 1,2 km lange Planfeststellungsabschnitt 2.5 a1 markiert das Ende der Neubaustrecke Wendlingen-Ulm im Bereich des Hauptbahnhofs der Münsterstadt. Im nahtlosen Anschluss an den Albabstiegstunnel unterquert die Schienentrasse zunächst die Bestandsstrecke aus Stuttgart sowie die benachbarten Gleise und mündet dann in das zu erstellende Trogbauwerk. Auftragnehmer dieses Abschnitts ist die ARGE Nordkopf 2 mit den Unternehmen Geiger + Schüle Bau, Matthäus Schmid und Kurt Motz Tiefbau. Der Auftragswert beträgt rund 38 Millionen Euro und umfasst im Wesentlichen die Erstellung eines 560 Meter langen Trogbauwerks für die Schienentrasse, einschließlich Rahmenbauwerke sowie einer Stahlfachwerkbrücke.

Aufgrund der geologischen Gegebenheiten und des laufenden Bahnverkehrs, nur wenige Meter neben der Baustelle, konnte eine sonst übliche Grundwasserabsenkung nicht umgesetzt werden. Deshalb entschied man sich für eine abschnittsweise Ausführung der Betonsohle unter Wasser durch Spezialtaucher und ein späteres Abpumpen des Grundwassers aus dem mit verankerten Spundwänden gesicherten Trog.

Bild 1: Bauen bei laufendem Bahnverkehr und schwierigen geologischen Bedingungen
Bild 2: Logistische Herausforderung – 800 Kubikmeter Beton innerhalb von 12 Stunden

In einem ersten Abschnitt musste die 130 cm starke Betonsohle etwa 4 m unter Wasser durch einen Bautaucher im trüben Wasser eingebaut werden. Die Aufgabe des Tauchers war dabei die Verteilung und manuelle Verdichtung des Betons am Grund der Baugrube. Die Höhenkontrolle erfolgte mittels Lasermessgerät vom Ponton aus. In Summe wurden etwa 800 Kubikmeter Unterwasserbeton der Festigkeitsklasse C25/30, Korngröße 0/16 mm und Konsistenzklasse F5 in einer Zeit von etwa 12 Stunden mit einer ferngesteuerten Betonpumpe der Betonpumpenunion GmbH & Co. KG eingebaut. Geliefert wurde der Beton durch die SCHWENK Beton Alb-Donau GmbH & Co. KG aus den Werken Donautal, Pfuhl und Merklingen. Eine logistische Herausforderung, die das Unternehmen mit Bravour meisterte.

Bild 3: Der Bautaucher macht sich bereit
Bild 4: Pumpenschlauch mit Rohrverlängerung – Höhenkontrolle vom Ponton aus
Bild 5: Enge Abstimmung zwischen Einbauteam und Pumpenführer

Betonieren unter Wasser erfordert eine Rezeptur, die einen ausreichenden Mehlkorngehalt und ein gutes Zusammenhaltevermögen aufweist. Mit dem Zement CEM II/A-LL 32,5 R aus dem Werk Allmendingen in Kombination mit einer Flugasche konnten die angestrebten Eigenschaften erfüllt werden. Auf die in der Praxis oft anzutreffende Verwendung eines speziellen Unterwasser-Compounds als Zusatzmittel konnte in diesem Fall verzichtet werden.

Es ist nicht jedem bekannt, dass Beton auch unter Wasser erhärtet. Eine Wasserlagerung ist hierfür sogar optimal, da so die Hydratation und Festigkeitsentwicklung in idealer Weise erfolgen kann. Die geschilderte Bauweise kommt den Bauschaffenden daher besonders entgegen, da das Thema „Nachbehandlung“ zum Schutz der Betonoberflächen ohne Mehraufwand schon erledigt und „inklusive“ ist.

Dipl.-Ing. (FH) Kai Fischer – SCHWENK Bauberatung