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Die BASt beauftragte die Villaret Ingenieurgesellschaft mit der Entwicklung von bautechnischen Lösungsansätzen, die bauliche Maßnahmen an Betonfahrbahnen ermöglichen, ohne die Verfügbarkeit der Strecke signifikant einzuschränken.
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Die BASt beauftragte die Villaret Ingenieurgesellschaft mit der Entwicklung von bautechnischen Lösungsansätzen, die bauliche Maßnahmen an Betonfahrbahnen ermöglichen, ohne die Verfügbarkeit der Strecke signifikant einzuschränken.

Arbeits- und Verkehrssicherheit

Betonfahrbahnen sicher erhalten

Wie lassen sich bei baulichen Maßnahmen an Betonfahrbahnen Verkehrsbeeinträchtigungen minimieren? Eine veränderte Plattengeometrie könnte interessante Lösungsansätze bieten.

An Arbeitsstellen auf Bundesfernstraßen soll der Verkehrsfluss möglichst wenig beeinträchtigt werden – gleichzeitig sind unter anderem raumbeanspruchende Schutzräume für die Beschäftigten erforderlich. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurden nun Möglichkeiten untersucht – unter Umsetzung neuer Sicherheitsbestimmungen – eine größtmögliche Verfügbarkeit von Betonfahrbahnen sicherzustellen. Die Ergebnisse sollen künftig in die entsprechenden Regelwerke eingearbeitet werden.

Worum geht es?

Sicherheitsrelevante Aspekte sind an Straßenbaustellen von vorrangiger Bedeutung. Mit Veröffentlichung der ASR A5.2 „Anforderungen an Arbeitsplätze und Verkehrswege auf Baustellen im Grenzbereich zum Straßenverkehr – Straßenbaustellen“ wird dem Schutz von Beschäftigten auf Baustellen vor Gefährdungen durch den fließenden Verkehr Rechnung getragen. Darüber hinaus wurden in 2021 die „Richtlinien für die verkehrsrechtliche Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen“ (RSA) aktualisiert. Bei einigen Regelquerschnitten und konventioneller Ausführung folgen daraus signifikante Einschränkungen bei der Umsetzung von Maßnahmen der Baulichen Erhaltung. Nachhaltiger Straßenbau bedeutet jedoch auch, Verkehrseinschränkungen weitgehend zu minimieren. Die BASt beauftragte deshalb die Villaret Ingenieurgesellschaft mit der Entwicklung von bautechnischen Lösungsansätzen, die bauliche Maßnahmen an Betonfahrbahnen ermöglichen, ohne die Verfügbarkeit der Strecke signifikant einzuschränken.

Plattengeometrie verändern?

Im Rahmen einer Literaturrecherche wurden die Regelquerschnitte von Bundesfernstraßen und Landstraßen hinsichtlich der Umsetzbarkeit der Maßgaben aus den ASR A5.2 und RSA 21 untersucht. Mithilfe der ermittelten Daten zu Querschnitten und Plattengeometrien wurden Konfliktpunkte, die sich aus den Anforderungen der Regelwerke in Hinblick auf die relevanten Maßnahmen ergeben, herausgearbeitet. Grundsätzlich ergeben sich bei der Betonbauweise die notwendigen Arbeitsbreiten aus der Lage der Längsfugen. In diesem Zusammenhang wurde unter anderem eine Änderung der Plattengeometrie diskutiert, um so Arbeitsraumbreiten zu erhalten, die zur Reduzierung der Verkehrsbeeinträchtigung beitragen. Mittels FEM-Berechnungen wurden für einige Querschnitte die sich aufgrund der geänderten Plattengeometrie ergebenden Auswirkungen, zum Beispiel auf das mechanische Verhalten des Plattensystems, ermittelt. Darüber hinaus wurde betrachtet, ob der Einsatz von Fertigteilen oder die Verwendung von Schnellbeton zu einer wesentlichen Reduzierung der Baustellenzeiten führen können.

Interessante Ergebnisse

Die Untersuchungen zeigen, dass eine Reduktion der Plattenabmessungen einen zielführenden bautechnischen Lösungsansatz darstellt, der eine Realisierung von Maßnahmen der Baulichen Erhaltung ohne oder mit geringeren Einschränkungen der Verfügbarkeit ermöglichen kann – zum Beispiel bei vierstreifigen Regelquerschnitten.

Es wurde darüber hinaus festgestellt, dass Betonplatten mit kleinerer Plattengeometrie bei gleicher Deckendicke eine signifikant höhere Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit aufweisen. Zudem werden die Fugenfüllsysteme weniger stark beansprucht. Für den schnellen Plattenersatz bietet die Fertigteiltechnologie eine gute und langlebige Möglichkeit. Die Arbeiten können in der verkehrsschwachen Zeit erfolgen, sodass die Auswirkungen auf den Verkehr nur gering sind. Der Einsatz von Schnellbeton verringert zwar die Gesamtdauer der Baumaßnahme, ermöglicht aber keine Reduzierung der anzusetzenden Arbeitsraumbreiten.

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Farbcodierte Darstellung der Spannungsverteilung in konventionellen (links) und kleineren Platten (rechts).
Foto: Villaret Ingenieurgesellschaft mbH
Farbcodierte Darstellung der Spannungsverteilung in konventionellen (links) und kleineren Platten (rechts).

Die nach den ASR A5.2 anzusetzenden Breiten sind nur dann anzuwenden, wenn sich auch tatsächlich Personen in dem entsprechenden Bereich aufhalten. Werden Arbeiten automatisiert oder teilautomatisiert ausgeführt und ist kein Personal im Grenzbereich zum fließenden Verkehr erforderlich, können Sicherheitsabstände und Arbeitsraumbreiten entfallen, was sich positiv auf mögliche Verkehrsführungen und die Verfügbarkeit des Streckenabschnittes während der Baumaßnahme auswirken kann.

Randbedingungen berücksichtigen

Die durchgeführte Untersuchung erbrachte wichtige Lösungsansätze, um die Verfügbarkeit im Bundesfernstraßenbereich während der Durchführung von Baumaßnahmen an der freien Strecke zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheitsbestimmung der ASR A5.2 sowie der RSA 21 umzusetzen. Allerdings ist aufgrund der Vielzahl an variierenden Einflussparametern eine allgemeine Festlegung einer modifizierten Plattengeometrie nicht möglich. Bei jeder Baumaßnahme muss daher eine Betrachtung der örtlichen und projektspezifischen Randbedingungen vorgenommen werden. Es wurden daher Empfehlungen für kleinere Plattengeometrien in Abhängigkeit vom vorhandenen Regelquerschnitt erarbeitet. Die Ergebnisse sollen bei der Überarbeitung der entsprechenden Regelwerke Beachtung finden. (HS/RED)

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