Halbstarre Deckschichten für hochbelastete Verkehrsflächen
Neugestaltung des Busbahnhofs in Kaiserslautern
Hersel, Otmar / Mensch, Thomas
Im vergangenen Jahr wurde in Kaiserslautern der Vorplatz des Hauptbahnhofs modernisiert. Zur Vermeidung von Spurrinnen aufgrund der hohen Belastungen wurden die Busverkehrsflächen sowie die dazugehörige Zufahrtsstraße mit einer Halbstarren Deckschicht befestigt. Dabei handelt es sich um eine Kombinationsbauweise, bei der die Druck- und Schubfestigkeit des Betons mit der Flexibilität und Fugenlosigkeit des Asphalts vereint werden. Dazu wird in einem ersten Arbeitsgang ein hohlraumreiches Asphalttraggerüst hergestellt, das in einem zweiten Arbeitsgang mit einem hydraulischen Mörtel verfüllt wird. Charakteristische Merkmale der „halbstarren Bauweise“ sind die hohe Belastbarkeit der Flächen, die kurze Bauzeit und frühe Nutzungsmöglichkeit, der Wegfall konstruktionsbedingter Fugen sowie die Möglichkeit, Farbpigmente zur architektonischen Gestaltung zu verwenden. Entsprechend dieser Möglichkeiten wurden in Kaiserslautern im Zuge der Ausführungsplanung die ursprünglich vorgesehenen Pflasterbänder in den Fahrbahnflächen des Busbahnhofs durch streifenweise eingebrachten Belag mit dunkel eingefärbtem Mörtel ersetzt. Damit erhielten die Busverkehrsflächen einen durchgehend gleichen (Halbstarren) Belag, jedoch mit unterschiedlicher Farbgestaltung. Bei der Bauausführung können die im Asphaltbau üblichen Geräte verwendet werden. Das Asphalttraggerüst wird mit einem Straßenfertiger bei Einbautemperaturen zwischen 100 °C und 120 °C profilgerecht eingebracht und anschließend mit einer leichten Walze ohne Vibration verdichtet. Der Busbahnhof in Kaiserslautern erhielt folgenden Aufbau: 5 cm Asphalttraggerüst auf 6 cm Asphaltbinderschicht 0/16 auf 11 cm Asphalttragschicht 0/32 CS und 38 cm Schottertragschicht. Der Trockenmörtel wird vor Ort in einem Zwangsmischer mit Wasser vermischt und über einen Schlauch zur Verwendungsstelle gepumpt. Wichtig ist, dass vor dem Verfüllen des Traggerüsts Abflüsse, Schächte oder andere Hohlräume abgedichtet werden, um ein unkontrolliertes Abfließen des dünnflüssigen Mörtels zu vermeiden. Der im Überschuss vorgelegte Mörtel wird mit Gummischiebern solange auf dem ausgekühlten und trockenen Asphalt verteilt, bis kein Nachsacken des Mörtels mehr zu beobachten ist. Danach wird der Mörtel scharf über den Splittkörnern abgezogen und die vermörtelte Fläche z.B. durch Auflegen von Folien oder Aufsprühen eines Nachbehandlungsmittels gegen Verdunstung geschützt. Die Gestaltung der Fahrbahnflächen des Busbahnhofs in Kaiserslautern mit dunkel eingefärbten (Leit)Streifen erforderte einen zusätzlichen Aufwand. Um möglichst klare Trennlinien zwischen heller Fahrbahn und dunklen Streifen zu erzielen und der Verschmutzungsgefahr vorzubeugen, wurde zuerst das Asphalttraggerüst der dunkleren Streifen hergestellt und mit eingefärbten Mörtel vergossen. Ein sorgfältiges Abstellen der Randfugen mit Stahlblechen verhinderte ein Abfließen des Mörtels auf die benachbarte Binderschicht. Anschließend wurde auf den restlichen Flächen das Asphalttraggerüst eingebaut, mit hellem Mörtel vergossen und durch einen Fugenverguss abgegrenzt. Zur Verbesserung der Anfangsgriffigkeit kann die frisch vermörtelte Fläche mit Quarzsand abgestreut oder durch Kugelstrahlen aufgeraut werden. In Kaiserslautern wurden aufgrund der niedrigen Fahrgeschwindigkeiten im Busbahnhof keine besonderen Forderungen an die Griffigkeit gestellt. Man entschied sich aber für das Kugelstrahlen zur Hebung des Anfangsgriffigkeitsniveaus. Der für die Halbstarre Deckschicht verwendete Verfüllmörtel erreicht nach zwei bis drei Tagen 80 % seiner Endfestigkeit. Somit ist eine volle Belastung der Busverkehrsflächen bereits nach wenigen Tagen möglich.
The forecourt of the main railway station in Kaiserslautern was modernized last year. The bus traffic areas and the associated access roads were paved with semi-rigid top courses to avoid ruts caused by the heavy loadings. This involved a composite method of construction in which the compressive and shear strengths of concrete were combined with the flexibility and absence of joints of asphalt. A high-voids asphalt supporting framework was produced in the first pass and was filled with a hydraulic mortar in the second pass. Characteristic features of the “semi-rigid construction” are the high load-bearing capacity of the surface, the short construction time and early usability, the lack of construction joints and the option of using coloured pigments as an architectural feature. The bands of paving stones originally intended for the road surfaces of the bus station were therefore replaced during the construction design phase by bands of dark-coloured mortar. This meant that the bus traffic surfaces had the same (semi-rigid) covering throughout, but in different colours. The equipment normally employed in asphalt construction was used during the construction work. The asphalt supporting framework was applied with the correct profile with a paver using a laydown temperature of between 100 °C and 120 °C, and then compacted with a light roller with no vibration. The bus station in Kaiserslautern was given the following structure: 5 cm asphalt supporting framework on 6 cm 0/16 asphalt binder course on 11 cm 0/32 CS asphalt base course and 38 cm crushed stone base course. The dry premixed mortar was mixed with water on site in a paddle mixer and pumped to the point of use through a hose. It was important that run-off points, holes and other voids were sealed before filling the supporting framework to avoid uncontrolled escape of the mortar slurry. The mortar, which was placed in excess, was distributed over the cooled and dry asphalt with rubber pushers until no more sinking of the mortar could be observed. The mortar was then struck off sharply above the chippings and the mortared surfaces were protected against evaporation by laying down plastic film or spraying on a curing agent. The layout of the road surfaces in the bus station at Kaiserslautern with dark-coloured (guiding) strips required additional work. To achieve dividing lines between the light-coloured carriageway and the dark strips that were a clear as possible and to avoid the risk of contamination the asphalt support framework for the darker strips was produced first and filled with coloured mortar. Careful sealing of the gaps at the edges with sheet steel prevented the mortar from flowing off onto the adjacent binder course. The asphalt supporting structure was then laid down on the remaining areas, filled with light-coloured mortar and marked off with joint grouting. Quartz sand could have been scattered on the freshly mortared surface or the surface could have been roughened by shot peening to improve the initial skid resistance. No special requirements for the skid resistance were set at Kaiserslautern because of the low driving speeds in the bus station. However, shot peening was used to raise the level of the initial skid resistance. The filling mortar used for the semi-rigid top course reached 80 % of its final strength after two to three days, with the result that the bus traffic areas could take the full loading after only a few days.
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beton 11/2007 ab Seite 500
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