Ein starker Auftritt des UHFB Ductal bei Gleisarbeiten im Flughafen Zürich

2 Juni 2020

Im unterirdischen Bahnhof des Flughafens Zürich wurden alle vier Gleise erneuert und tiefergelegt - und das bei laufendem Betrieb. Um den hohen Anforderungen dieses komplexen Projekts gerecht zu werden, entschied man sich für ein äusserst leistungsfähiges Baumaterial von Holcim: den Ultrahochleistungsfaserbeton (UHFB) Ductal.

 

Die SBB liessen zwischen Oktober 2019 und März 2020 alle vier Gleise im Bahnhof des Flughafens Zürich erneuern. Eines der Hauptziele des Projekts war die Absenkung der Gleise, um den Einstieg rollstuhlgängig zu machen, ohne aber die Tunnelstruktur zu tangieren. Die Lösung lag im Ersetzen der Betonschwellen der Gleise, die nach 40 Betriebsjahren Schäden aufwiesen. Die von der Bauherrschaft beauftragten Ingenieure (A. Aegerter & Dr. O. Bosshardt AG) entschieden sich dabei für den Einsatz von UHFB in den Bereichen, wo die höchsten Beanspruchungen auf die Schwellen treffen.

Durch seine hohe Zug- und Druckfestigkeit sowie Dauerhaftigkeit kann mit UHFB unter sparsamem Materialeinsatz gearbeitet werden. Schon geringe Materialmengen schaffen sehr robuste und langlebige Bauteile. Dadurch konnte man bewerkstelligen, dass die Höhe der neuen Schwellenblöcke um 4-5 cm reduziert werden und die Stützpunkte in diesen Bereichen nur eine Höhe von 10-15 cm aufweisen. Beim UHFB Ductal handelt es sich um ein hochtechnisches Produkt, das im Normalfall direkt vor Ort auf der Baustelle aufbereitet wird. Somit ist es besonders geeignet für den Einsatz in engen Platzverhältnissen.

Überall dort, wo der Einsatz eines UHFB nicht zwingend war, kam ein selbstverdichtender Beton (SCC) der Festigkeitsklasse C50/60 zum Einsatz. Dieser ist besonders einfach zu verarbeiten und bietet auch in Punkto Kosten- und Zeiteinsparung Vorteile. 


Herausfordernde Logistik und Betonproduktion

Der Betrieb des Bahnhofs lief während der gesamten Bauphase weiter. Aufgrund der kurzen Totalsperrung von vier Wochen pro Gleis arbeitete die ARGE FF Flughafen (Walo Bertschinger AG, C. Vanoli AG und Carlo Vanoli AG) unter der Federführung der Walo Bertschinger AG in einem Dreischichtbetrieb. Die Anlieferung von Material konnte nur schienengebunden in den vier Nachtsperrstunden erfolgen. Da die Baustelle nicht mit LKW erreicht werden konnte, stellte insbesondere die Betonproduktion eine Herausforderung dar: Aufgrund der beschränkten Zugänglichkeit war eine Betonlieferung direkt vom Werk nicht wirtschaftlich.

“Die Logistik war die grösste Herausforderung bei diesem Projekt,” sagt Curdin Tannò, Bauführer bei WALO. “Alle Materialbewegungen mussten im Voraus genau geplant werden. Da nur sehr wenig Platz zur Verfügung stand, konnten wir keine grosse Reserve auf der Baustelle vorhalten. In diesem Schritt war die Zusammenarbeit mit Holcim sehr konstruktiv, und es konnte selbst für den selbstverdichtenden Beton eine Lösung gefunden werden”, sagt Curdin Tannò. Als ersten Lösungsversuch hatte Holcim bei Vorversuchen probiert, den SCC-Beton mit Zusatzmitteln um 12 Stunden zu verzögern. Damit konnte jedoch nicht die gewünschte Konsistenz und Druckfestigkeit erreicht werden. In Zusammenarbeit mit den Experten des Holcim-Labors wurden weitere Versuche durchgeführt, bei denen der Mischsand in Big Bags geliefert und auf einem Testgelände vor Ort mit dem Zusatzmittel und dem Zement nach angepasster Rezeptur gemischt wurde - mit Erfolg. Aus diesem Grund hat WALO sich entschlossen, somit den SCC-Beton und den UHFB vor Ort im Tunnel mit einem Zwangsmischer herzustellen. Das fertige Frischmaterial wurde mit einem gleisgängigen E-Trolley zum Einsatzort transportiert, da das Perron durch ein Parallelprojekt besetzt und die Mengen zu klein für Pumpen waren. 

Für das federführende Bauunternehmen WALO waren sowohl die langjährige Zusammenarbeit mit Holcim als auch die Unterstützung bei technischen Fragen ausschlaggebend dafür, dass der Auftrag an Holcim vergeben wurde.

 

Ductal® – der Ultrahochleistungs-Faserbeton

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Ductal Flughafen Zürich

 

 

Ductal Flughafen Zürich

 

 

Interview mit Jean Gautray, Business Developer & Sales Manager Ductal bei Holcim (Schweiz) AG

Was ist Ductal und worin liegt der besondere Nutzen dieses Baustoffs? 

Ductal ist die UHFB-Produktreihe von Holcim. Es ist eine Mischung aus Zement, feinen Quarzsanden und Stahlfasern. Ductal verfügt über sehr hohe mechanische Eigenschaften. Es kann also hohe Spannungen aushalten und ist extrem belastbar. Auch in Punkto Dauerhaftigkeit ist das Material hervorragend. Aus diesen Gründen eignet sich Ductal, um ganz gezielte Eingriffe vorzunehmen und dabei den Materialbedarf im Vergleich zu einem herkömmlichen Beton tief zu halten. 

Was muss bei der Verarbeitung eines UHFB beachtet werden? Welche Infrastruktur braucht es? 

Wie bei SCC-Beton muss auch bei der Verarbeitung von UHFB sehr sorgfältig gearbeitet werden, da es sich um ein hochtechnologisches Produkt handelt. Die Aufbereitung des frischen UHFBs erfolgt normalerweise vor Ort auf der Baustelle mit Zwangsmischern. Das hat den Vorteil, dass es auch dort produziert werden kann, wo enge Platzverhältnisse herrschen, z.B. innerhalb von Gebäuden oder in Berggebieten.


Für welche Einsatzgebiete eignet sich Ductal und ist es preislich attraktiv? 

Da Ductal bereits bei sehr dünnen Schichten seine Belastbarkeit entfaltet, eignet es sich für uns beispielsweise sehr gut in der Instandsetzung und Verstärkung von Brücken. Die dünne UHFB-Schicht, die auf dem Originalbeton aufgetragen wird, dient dabei nicht nur als Verstärkung, sondern gleichzeitig auch als Abdichtung, um den Stahlbeton zu schützen. Somit lässt sich das Bauwerk leicht, effizient und preisgünstig für eine nächste lange Nutzungsdauer verbessern. 


In welchen Fällen kann Ductal besonders interessant sein? 

Ductal Produkte eignen sich auch für die Instandsetzung und Verstärkung von Gebäuden, Wasserbauwerken sowie für die Erdbebenertüchtigung. Grundsätzlich ist UHFB dann besonders interessant, wenn andere Baustoffe an ihre Grenzen kommen, wie es hier im Bahnhof des Flughafens Zürich der Fall ist. 


Sehen Sie weitere Anwendungen für Ductal in der Zukunft? 

Ductal ist sehr vielseitig anwendbar. Ein grosses Potential liegt aus meiner Sicht bei der Instandsetzung von Tunnels. Auch bei der Vorfabrikation von Bauelementen wie z.B. Brücken oder Fassadenteilen sehe ich viele Möglichkeiten. In allen Fällen ermöglicht der Einsatz von Ductal, die Einsatzzeiten auf der Baustelle zu reduzieren und Sperrungen auf ein Minimum zu reduzieren. 

 
gautray jean

Jean Gautray
Business Developer & Sales Manager Ductal