Ein Ingenieurbauwerk wird selten auf der grünen Wiese saniert. Es steht unter Verkehr, trägt Lasten, hat Anschlüsse an Dämme und Leitungen, und es muss während der Bauzeit benutzbar bleiben. Damit verschiebt sich der Schwerpunkt der Ausführung von der Betontechnologie zur Logistik, denn jeder Bauabschnitt braucht eine eigene Verkehrsführung, eine eigene Standsicherheit und einen eigenen Nachweis. Ein Betrieb wie die Bauunternehmung Rossaro aus Aalen, die seit 1879 Straßen und Ingenieurbauwerke ausführt, arbeitet deshalb vom Verkehrszeichenplan nach innen und nicht von der Bewehrung nach außen.
Wie wird eine Baustelle unter laufendem Verkehr eingerichtet?
Über eine verkehrsrechtliche Anordnung und einen Verkehrszeichenplan, der auf die Regelpläne der RSA zurückgeht. Erst danach stehen Absperrung, Fahrstreifenbreiten, Übergangsbereiche und Schutzeinrichtungen fest. Die Baustelleneinrichtung richtet sich nach diesem Plan, nicht umgekehrt.
Der Arbeitsraum ist in diesem Fall ein knappes Gut. Lagerflächen, Kranstellflächen und Zufahrten liegen innerhalb der abgesperrten Fläche, und jede Erweiterung bedeutet eine neue Anordnung. Wer die Flächen zu klein ansetzt, verliert später Stunden mit Umstapeln.
Die Sicherung der Arbeitsstelle und die Sicherung des Bauwerks sind zwei getrennte Aufgaben. Schutzeinrichtungen trennen Verkehr und Kolonne, Absteckungen und Überwachung schützen das Bauwerk vor Anprall und vor Überlast durch Baufahrzeuge. Der Nachweis der zulässigen Baustellenlast gehört in die Ausführungsplanung.
Ausführung: Die Verkehrsführung vor dem ersten Abbruchschlag vollständig stellen und abnehmen lassen, auch wenn der erste Arbeitsgang noch weit vom Fahrstreifen entfernt liegt. Eine nachträglich verschobene Absperrung verschiebt die gesamte Taktplanung der folgenden Abschnitte.
Steht die Verkehrsführung, richtet sich der Bauablauf nach ihr.
Welche Verkehrsführung trägt den Bauablauf?
Die, die den Arbeitsraum über die ganze Dauer eines Abschnitts freihält. Üblich sind der halbseitige Bau mit Verkehr auf der Gegenseite, die Verschwenkung auf eine Behelfsfahrbahn oder die Vollsperrung mit Umleitung. Jede Variante ändert die Bauzeit, die Nachtarbeit und die Anzahl der Umbauphasen.
Umbauphasen sind die teuerste Stelle im Ablauf. Jeder Wechsel verlangt Sperrzeiten, Umsetzen der Schutzeinrichtungen und eine neue Abnahme der Verkehrsführung, und meist liegt er in der Nacht oder am Wochenende. Wenige große Phasen sind deshalb günstiger als viele kleine.
Behelfsbrücken und Behelfsfahrbahnen sind eigene Bauwerke mit eigener Statik und eigener Gründung. Ihre Lasten gehen in die Baugrundbetrachtung ein, und ihr Rückbau gehört von Anfang an in den Terminplan. Beim Rückbau wird häufig vergessen, dass die Fläche darunter danach noch den endgültigen Oberbau braucht.
Der Zuschnitt der Abschnitte folgt der Verkehrsführung und dem Tragwerk zugleich.
Wie werden Bauabschnitte am Bauwerk geschnitten?
Entlang der Tragwerksachsen und entlang der Fugen, nicht entlang der Fahrstreifen. Maßgebend ist, welcher Teil des Bauwerks eigenständig tragfähig bleibt, wenn der andere geöffnet wird. Diese Frage beantwortet die Tragwerksplanung für jeden Bauzustand einzeln.
Bei Brücken wird häufig längs geteilt, Kappe für Kappe und Fahrstreifen für Fahrstreifen. Dabei entsteht eine Längsfuge in der Fahrbahnplatte, die später Zug übertragen muss, also Anschlussbewehrung und eine saubere Arbeitsfuge braucht. Der Anschluss an den Altbeton entscheidet über das Rissbild im neuen Teil.
Im Straßenbau folgt der Abschnitt der Schichtenfolge. Welche Reihenfolge Erdbau, Tragschichten und Decke dabei einhalten müssen und welches Regelwerk jede Lage bindet, zeigt die Abfolge der Schichten im Oberbau. Ein Abschnitt endet immer an einer Stelle, an der sich die Decke später sauber anschließen lässt.
Ausführung: Arbeitsfugen am Bauwerk mit Fugenblech oder Schalelement in der geplanten Lage herstellen, nicht nachträglich schneiden. Eine gesägte Fuge trennt Bewehrung, und was an Bewehrung fehlt, muss anschließend gebohrt und verklebt werden.
Was in einem Abschnitt instand zu setzen ist, sagt die Prüfung des Bauwerks.
Wie läuft eine Brückenprüfung nach DIN 1076 ab?
Als gestaffelte Prüfung mit festen Abständen. DIN 1076 unterscheidet die Hauptprüfung alle sechs Jahre, die einfache Prüfung jeweils drei Jahre dazwischen und die laufende Beobachtung im Jahresrhythmus. Die Hauptprüfung erfolgt handnah, also mit Zugang zu allen Bauteilen.
Handnah bedeutet Gerät. Brückenuntersichtgeräte, Hebebühnen oder Gerüste schaffen den Zugang, und dieser Zugang verlangt wieder eine Verkehrsführung. Die Prüfung ist damit selbst ein kleiner Bauablauf im laufenden Betrieb der Straße.
Betriebe mit eigener Ingenieurbauabteilung planen diesen Zugang deshalb zusammen mit der Sperrung, so auch die Bauunternehmung https://www.rossaro.de/ in Aalen, deren Straßen- und Ingenieurbau in derselben Hand liegen. Prüfzugang, Verkehrsführung und anschließende Instandsetzung werden damit in einem Takt gedacht statt in drei Vergaben.
Ausführung: Die Schadensaufnahme am Bauwerk immer mit Stationierung und Bauteilbezeichnung aus dem Prüfbuch führen, nicht mit eigener Nummerierung. Ein Riss ohne Station ist beim nächsten Prüfdurchgang nicht wiederzufinden, und der Vergleich über sechs Jahre ist der eigentliche Wert der Akte.
Erfasst wird jeder Schaden einzeln, nach Bauteil und nach Art, und bewertet nach Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit. Aus diesen Einzelbewertungen entsteht die Zustandsnote des Bauwerks, deren Skala nach dem Regelwerk der Bauwerksprüfung von 1,0 bis 4,0 reicht.
Das Prüfbuch bleibt dauerhaft zugänglich und wandert mit dem Bauwerk über die Jahrzehnte. Ohne diese Akte beginnt jede Instandsetzung bei null.
Welche Instandsetzungsschritte folgen aus der Prüfung?
Der Reihe nach Abdichtung, Betoninstandsetzung, Korrosionsschutz, Lager und Übergangskonstruktionen sowie Kappen und Geländer. Die Reihenfolge ist nicht beliebig, weil jeder Schritt die Fläche des nächsten vorbereitet. Die technischen Anforderungen dafür stehen in der ZTV-ING.
Betonersatz setzt eine tragfähige Rückseite voraus. Loser Beton wird abgetragen, freiliegende Bewehrung entrostet und beschichtet, und erst danach wird der Querschnitt mit zugelassenem Mörtel ergänzt. Die Haftzugfestigkeit des Untergrunds wird geprüft, nicht angenommen.
Die Abdichtung der Fahrbahnplatte ist der empfindlichste Arbeitsgang. Sie verlangt eine trockene, kugelgestrahlte Fläche, eine kontrollierte Bauteiltemperatur und einen lückenlosen Anschluss an Entwässerung, Kappe und Übergangskonstruktion. Eine Fehlstelle in der Abdichtung zeigt sich erst später als Durchfeuchtung an der Untersicht, und bis dahin ist der Asphalt darüber schon eingebaut.
Bei Bauteilen im Bestand steht vor der Instandsetzung oft die Frage nach der verbliebenen Tragfähigkeit. Wie eine solche Bewertung an einer Deckenkonstruktion aus der Vorkriegszeit aussieht, folgt derselben Logik aus Öffnung, Messung und Nachrechnung.
Nach der Instandsetzung bleibt der Einbau der Teile, die nicht vor Ort entstehen.
Wie werden Fertigteile in ein Bestandsbauwerk eingebaut?
Über ein Aufmaß am geöffneten Bauwerk und eine Werkplanung, die die vorhandenen Maße übernimmt. Kappenfertigteile, Flügelwände, Schachtbauteile und Rinnen werden auf das gemessene Maß gefertigt, weil Planmaße an einem alten Bauwerk fast nie stimmen.
Die Montage im Verkehrsraum ist zeitlich eng. Der Kran steht in einer Sperrzeit, die Teile kommen in Einbaureihenfolge an, und eine fehlende Nummer hält die ganze Kolonne auf. Wie Werkplanung, Transport und Montage von Bauteilen aus dem Fertigteilwerk ineinandergreifen, entscheidet über diese Sperrzeit.
Im eingebauten Zustand muss das neue Teil dieselben Bewegungen mitmachen wie das alte Bauwerk. Temperaturdehnung, Setzung und Verkehrslast wirken auf beide, deshalb legt die Werkplanung fest, wo starr verbunden und wo bewusst getrennt wird. Die Schnittstelle zwischen den Gewerken liegt dabei an der Fuge, die Abdichtung, Fertigteil und Entwässerung gemeinsam durchläuft.
Die Verbindung zum Altbauteil erfolgt über Bohrlochanker, Vergussfugen oder Anschlussbewehrung. Jede Bohrung im Bestand wird vorher mit einem Bewehrungssuchgerät eingemessen, und die Lage der Spannglieder liegt dabei an erster Stelle. Ein getrenntes Spannglied ist kein Mangel, sondern ein Schaden am Tragwerk.
Mit eingebauten Fertigteilen ist das Bauwerk fertig, die Nachweise aber noch nicht.
Woran erkennt die Abnahme eine saubere Instandsetzung am Ingenieurbauwerk?
An der Lückenlosigkeit der Nachweise. Vor der Abnahme liegen Haftzugprüfungen, Schichtdickenmessungen der Beschichtung, Dichtheitsnachweise der Abdichtung, Verdichtungs- und Ebenheitsprüfungen der Fahrbahn und die Protokolle der Lager und Übergangskonstruktionen vor.
Die Haltbarkeit einer Instandsetzung liegt in der Ausführung der Übergänge, nicht in der Qualität des Mörtels. Anschlüsse an Kappe, Entwässerung und Übergangskonstruktion werden deshalb einzeln abgenommen und einzeln dokumentiert.
Geprüft wird auch das, was wieder verdeckt wurde. Fotos der Bewehrung vor dem Betonieren, der gestrahlten Fläche vor der Abdichtung und der Fuge vor dem Verguss sind der einzige Beweis für Arbeitsgänge, die man am fertigen Bauwerk nicht mehr sieht.
Die Zustandserfassung wird am Ende fortgeschrieben. Die instand gesetzten Bauteile gehen mit Datum und Maßnahme in das Prüfbuch ein, damit die nächste Hauptprüfung weiß, was neu ist und was alt geblieben ist.
Die Zugänglichkeit für die nächste Prüfung wird mit abgenommen. Einstiege, Leitern, Besichtigungswagenbahnen und Hohlkästen müssen begehbar bleiben, denn ein Bauteil, das nicht erreichbar ist, kann nach DIN 1076 nicht handnah geprüft werden.
Zur Abnahme gehört die Rückgabe des Verkehrsraums. Rückbau der Schutzeinrichtungen, Wiederherstellung der Markierung, Abbau der Behelfsbauwerke und die Freigabe durch die Straßenverkehrsbehörde sind eigene Leistungen und keine Nebenarbeit am letzten Tag.