Straßen- und Tiefbau: mit lernfeldorientierten Projekten, 11. Auflage

Dietrich Richter | Manfred Heindel Straßen- und Tiefbau

Aus dem Programm

Berufliche Bildung

Herausgegeben von: Produktionscontrolling und -management mit SAP® ERP Dietrich von J. Bauer Richter, Studiendirektor a. D. Projektierung von Automatisierungsanlagen von Th. Bindel und D. Hofmann Vieweg+Teubner kompakte Lehr- und Fachbücher für die AusERP Grundkurs SAP® entwickelt bildung der Bauberufe. Die Bücher beinhalten die Technologie der aktuellen von D. Frick, A. Gadatsch und U. G. Schäffer-Külz Lehrpläne in Anlehnung an die jeweiligen Lernfelder mit einer Unterteilung in handlungsorientierte und praxisbezogene Bereiche. Grundkurs Geschäftsprozess-Management von A. Gadatsch Berechnungen und Zeichnungen, die sich aus dem technischen ZusammenManagement Ingenieure hang ergeben, für enthalten Verweise auf beide Abschnitte, in denen das entvon G. Hachtel und U. Holzbaur sprechende Wissen vermittelt wird. Historische, berufliche, betriebliche und allgemeintechnische Zusammenhänge sind im einleitenden Teil der einzelnen Masterkurs IT-Management Abschnitte zusammengefasst. Sie sind als Hilfe für das Selbststudium und die von J. Hofmann, W. Schmidt, W. Renninger und O. Toufar nachfolgende Vertiefung der Lerninhalte gedacht. Investitionsmanagement mit SAP® Das derE.Verbindung von J.Konzept Jandt und Falk-Kalms von Technologie, Fachmathematik und Zeichnung in einem Buch unterstützt in optimaler Weise das handlungskompetente Handbuch Unternehmenssicherheit und praxisrelevante Lernen zu einem besonders günstigen Preis-/Leistungsvon K.-R. Müller verhältnis. IT für Manager von K.-R. Müller und G. Neidhöfer IT-Sicherheit mit System von K.-R. Müller ITIL kompakt und verständlich von A. Olbrich Prozesse optimieren mit ITIL® von H. Schiefer und E. Schitterer Optimiertes IT-Management mit ITIL von F. Victor und H. Günther www.viewegteubner.de www.viewegteubner.de

Dietrich Richter | Manfred Heindel

Straßenund Tiefbau Mit lernfeldorientierten Projekten 11., aktualisierte, überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 725 Abbildungen und 245 Tabellen

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar.

Dietrich Richter – Dipl.-Ing. (FH) und Studiendirektor a. D., Rendsburg Email: [email protected] Manfred Heindel – Dipl.-Ing. (FH) und Oberstudienrat, Rendsburg Email: [email protected]

1. Auflage 1978 2. Auflage 1979 3. Auflage 1981 4. Auflage 1985 5. Auflage 1989 6. Auflage 1993 7. Auflage 1998 8. Auflage 2000 9. Auflage 2004 10. Auflage 2008 11., aktualisierte, überarbeitete und erweiterte Auflage 2011 Alle Rechte vorbehalten © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011 Lektorat: Dipl.-Ing. Ralf Harms | Sabine Koch Vieweg+Teubner Verlag ist eine Marke von Springer Fachmedien. Springer Fachmedien ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Satz/Layout: Annette Prenzer Druck und buchbinderische Verarbeitung: Teˇˇs ínská Tiskárna, a. s., Tschechien Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Printed in Czech Republic ISBN 978-3-8348-0869-1

Vorwort

Die Welt ist nicht größer als das Fenster, das du ihr öffnest.

Lärmschutzwand Airbuserprobung

Das vorliegende Lehr- und Lernbuch soll helfen, den Ausschnitt der Welt „Straßen- und Tiefbau“ ein Stück weit erfassbar zu machen. Immer komplexer werden die angewendeten Techniken – kaum noch im Detail durchschaubar für den Praktiker auf der Baustelle. Wenn die vorliegende 11. Auflage zur Klärung der Zusammenhänge beitragen kann, haben wir als Autoren unser Ziel erreicht: Schwierige Abhängigkeiten verständlich, handlungsorientiert mit Hilfe begleitender Projekte darzustellen und zu erläutern. Dabei sind sowohl technische Neuerungen wie „flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle“, „Asphalt-Navigator“ oder „GPS-Steuerung“ zu berücksichtigen als auch die zügige Erneuerung und Internationalisierung von Normen sowie Regelwerken, beispielsweise den „RAA – RAL – RASt“ oder „ZTV und TL Asphalt“. In der Lehre sind gleichzeitig Laptops, memorysticks, DVD´s, mobile Festplatten, Internetnutzung und smartboards mit beamer fast Standard. Nicht vernachlässigt werden dürfen jedoch alte, einfache, bewährte und in der Praxis noch übliche – manchmal sogar kostengünstige – Verfahren . Dies jetzt im 34. Jahr erscheinende Fachbuch spricht eine große Bandbreite von Nutzern an, ist es in der Straßenbauer Berufsausbildung doch ebenso eingesetzt wie in Straßenbauer Meisterkursen oder auf der Baustelle durch die Schachtmeister. Gleichfalls dient es Studierenden zur Verdeutlichung praktischer Zusammenhänge. Mit unserer Gliederung nach Bauablauf versuchen wir diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind uns der resultierenden Probleme bezüglich z.B. der Lernfelder für Straßenbauer oder spezialisierten Vorlesungen aber bewusst. Das vorliegende Buch ist unser Versuch, jedem Lehrenden und Lernendem Grundlagen an die Hand zu geben, die je nach Bedarf durch Projekte ergänzt oder durch Kürzung angebotener Aufgabenstellungen vereinfacht werden können. Wir bedanken uns bei allen Berufskollegen, Ämtern und Firmen für die fachliche Unterstützung und inhaltliche Kritik. Nur so können wir ein aktuelles Fachwissen zusammentragen und „das Fenster zur Welt des Straßen- und Tiefbaues“ ein Stück weiter öffnen. Rendsburg, im Sommer 2010

Dietrich Richter

Zunftzeichen der Pflasterer (Steinsetzer) und Straßenbauer

Manfred Heindel

Werbung für einen Meisterbetrieb

Inhaltsverzeichnis

2.1 2.2

2.3

2.4 3 3.1 3.2 3.3 3.4

3.5

Bauen einer Erschließungsstraße

Herstellen eines Erddammes

Einbauen einer Rohrleitung

7

8

9

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Technische und betriebliche Grundkenntnisse Straßen früher und heute Straßenbau und Umwelt Statistik, Klassifizierung, Standardisierung und Hauptbestandteile der Straßen Technische Regelwerke für den Straßen- und Tiefbau Organisation eines Straßenbaubetriebs Vergabe von Bauaufträgen Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen Ablauf eines Bauauftrages Unfallgefahren und Unfallverhütung

1 4 ű 9 17 18 21 23 30 33

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Grundzüge der Straßenplanung Straßennetz, Verkehrsentwicklung und Planungsschritte Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt 2.2.1 Die RAA 2.2.2 Die RAL 2.2.3 Die RAST 06 Lagepläne 2.3.1 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAA 2.3.2 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAL 2.3.3 Lageplanelemente nach RASt 06 Höhenpläne

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39 41 42 43 47 54 59 60 61 62

Vorbereitende und begleitende Arbeiten Vorbereiten und Einrichten der Baustelle Sicherung von Arbeitsstellen Bauberichtswesen Vermessungsarbeiten 3.4.1 Fluchten, Längenmessen, Loten 3.4.2 Abstecken von rechten Winkeln 3.4.3 Abstecken von Kreisbögen 3.4.4 Höhenmessungen mit Tafeln (Visieren) und Wasserwaage 3.4.5 Nivellieren 3.4.6 Vermessungsarbeiten mit dem Baulaser Bodenuntersuchungen

75 79 92 96 98 100 103

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14 Instandsetzen einer Straße

Erschließen und Gründen eines Bauwerks 2

13 Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

2

12 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

11 Bauen einer Asphaltstraße

1.1 1.2 1.3

10 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

1

Einrichten einer Baustelle

Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel

1

Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in

VIII

Inhaltsverzeichnis

Auszuführende Arbeiten

4.1

Erdarbeiten 4.1.1 Oberbodenarbeiten 4.1.2 Ausheben, Einbauen und Verdichten von Boden 4.1.3 Herstellen des Erdplanums 4.1.4 Bau eines Lärmschutzwalls 4.1.5 Einbau von Geokunststoffen

131 131 134 146 156 156

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4.2

Bau von Rohrleitungen 4.2.1 Grundsätzliches 4.2.2 Herstellen geböschter und verbauter Rohrgräben 4.2.3 Rohrvortrieb 4.2.4 Wasserhaltungsarbeiten 4.2.5 Auswählen der Rohre 4.2.6 Verlegen der Rohre 4.2.7 Verfüllen und Verdichten der Rohrgräben, Prüfen der Rohrleitungen 4.2.8 Bau von Kontrollschächten 4.2.9 Sanieren von Rohrleitungen und Schächten

164 164 172 183 184 185 193

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198 202 212

4.3

Bau von Einfassungen 4.3.1 Versetzen von Betonbordsteinen 4.3.2 Versetzen von Naturbordsteinen 4.3.3 Versetzen von Einfassungssteinen und Läuferreihen 4.3.4 Bau einer Verkehrsinsel aus Flachbordsteinen

225 227 236 239 240

4.4

Oberflächenentwässerung 4.4.1 Verlegen von Muldensteinen aus Beton und Pflastern von Mulden 4.4.2 Bau einer Rinne aus Bordstein 4.4.3 Herstellen von Straßengräben und -mulden mit Befestigung 4.4.4 Einbau von Straßenabläufen 4.4.5 Einbau von Kasten- und Schlitzrinnen 4.4.6 Einbau von Sickereinrichtungen

248 251 254 255 260 268 272

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14 Instandsetzen einer Straße

13 Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

12 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

Einbauen einer Rohrleitung 9 ű ű ű

11 Bauen einer Asphaltstraße

Herstellen eines Erddammes ű ű ű ű ű ű

10 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

Bauen einer Erschließungsstraße

Erschließen und Gründen eines Bauwerks

8

Einrichten einer Baustelle

7

4

2

Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel

1

Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in

IX

Inhaltsverzeichnis

4.6

Pflasterarbeiten 4.6.1 Oberbau mit Pflasterdecken 4.6.2 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen 4.6.3 Pflastern einer Fläche mit Naturstein 4.6.4 Bau von sickerfähigen Pflasterflächen

300 300 306 326 346

4.7

Bau von Betonstraßen 4.7.1 Der Beton 4.7.2 Bau von Betondecken 4.7.3 Herstellung der Betondecke

354 354 359 366

4.8

Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt 4.8.1 Der Asphalt 4.8.2 Die Asphalttragschichten 4.8.3 Die Tragdeckschicht 4.8.4 Der Asphaltbinder 4.8.5 Die Asphaltdeckschicht 4.8.6 Ausführung von Deckenarbeiten 4.8.7 Abfräsen alter Asphaltdecken

389 390 400 402 403 406 415 424

Bau von halbstarren Fahrbahndecken

434

4.9

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen 4.10.1 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton 4.10.2 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Asphalt

436 436 441

14 Instandsetzen einer Straße

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Einbauen einer Rohrleitung

ű

Herstellen eines Erddammes

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9

ű

8

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Bauen einer Erschließungsstraße

ű ű ű ű ű ű ű

Erschließen und Gründen eines Bauwerks

ű ű ű ű ű ű ű

7

ű ű ű ű ű ű ű

2

ű ű ű ű ű ű ű ű

Einrichten einer Baustelle

13 Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

280 284 287 289 292 294

12 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

Auszuführende Arbeiten Einbau von Schichten ohne Bindemittel 4.5.1 Entstehung von Frostschäden 4.5.2 Einbau einer Frostschutzschicht 4.5.3 Einbau einer Kies- oder Schottertragschicht 4.5.4 Einbau einer Von Schlacken und Recyclingbaustoffen 4.5.5 Einbau von Deckschichten

11 Bauen einer Asphaltstraße

4 4.5

1

Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel

10 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in

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X

Inhaltsverzeichnis

6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

504 506 508 510

ű

6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15

14 Instandsetzen einer Straße

Einbauen einer Rohrleitung 9

ű ű ű

13 Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

Herstellen eines Erddammes 8

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12 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

Bauen einer Erschließungsstraße 7

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9

11 Bauen einer Asphaltstraße

Erschließen und Gründen eines Bauwerks 2

451 454 457 464 470 476 478 487 494

Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel

10 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

Einrichten einer Baustelle 1

Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in

Fachrechnen Längen, Stationierung, NN-Höhen Neigungen Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen Flächen Körper Masse, Dichte, Kraft, Spannung Baustoffbedarf Lohnberechnung Kalkulation

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Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau Erschließungsplan, im Original Maßstab 1:1000 Lageplan als Teil eines B-Plans, im Original 1 : 500 Ausführungsplan Entwässerung, im Original Maßstab 1 : 1000 Entwässerungslageplan, im Original 1 : 500 Lageplan Kanalisation, im Original Maßstab 1 : 1000, mit Straßenquerschnitt und Bohrprofil, im Original Maßstab 1 : 1000 Längsschnitt Kanalisation, im Original Maßstab MdL/MdH 1 : 500/50 (Ausschnitt) Längsschnitt für den Neubau einer Schmutz- und Regenwasserleitung, im Original Maßstab 1 : 200/100 Lageskizze für eine Sielerneuerung, im Original ohne Maßstab Detailzeichnung Draufsicht Schacht, im Original Maßstab 1 : 25 Bestandszeichnung von Schmutz- und Regenwasserleitungen, im Original Maßstab 1 : 500 Querschnitt durch ein Regenwasser-Klärbecken, im Original MdL 1 : 250, MdH 1:100 Querschnitte von Stichstraßen in einem Erschließungsgebiet, im Original Maßstab 1 : 50 Regelquerschnitt einer Stadtstraße mit Pflasterbefestigung, im Original Maßstab 1 : 50 Lageplan der Oberflächengestaltung einer Stadtstraße, im Original Maßstab 1 : 500 Ausbauquerschnitt (Regelprofil) einer Stadtstraße, im Original M 1 : 50

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512 514 516 518 519 520 521 522 524 525 526

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XI

Inhaltsverzeichnis

6

ű ű ű ű ű ű ű ű ű

528 530 532 534

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536 537 538

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540

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542 544 546 548 550

Ergänzende Tabellen 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9

Maßeinheiten Zeichnerische Darstellung in Bauzeichnungen Abkürzungen Vermessung Planung nach RStO Böden und Mineralstoffe Kanalisation (Rohrleitungen) Pflaster Beton

Anhang Sachwortverzeichnis

551 553 557 561 566 571 577 582 586 591 603

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14 Instandsetzen einer Straße

13 Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

Einbauen einer Rohrleitung 9

12 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

Herstellen eines Erddammes 8

11 Bauen einer Asphaltstraße

Bauen einer Erschließungsstraße 7

10 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

Erschließen und Gründen eines Bauwerks 2

Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.16 Ausbauquerschnitt einer Bundesstraße an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 6.17 Ausbauquerschnitte eines Radwegs an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 6.18 Autobahnquerschnitt (einer Richtungsfahrbahn), im Original Maßstab 1:50 6.19 Details zum Autobahnquerschnitt, im Original Maßstab 1 : 10 und 1 : 20 6.20 Detailzeichnung einer Randbefestigung, im Original Maßstab 1 : 10 6.21 Querschnitt einer Haltestelle für einen Niederflurbus, im Original Maßstab 1:50 6.22 Längsschnitt einer Straße, im Original Maßstab der Länge 1 : 500, Maßstab der Höhe 1 : 50 (1 : 500/50) 6.23 Lageplan und Deckenhöhenplan für eine Wohnstraße mit Wendekreis, im Original Maßstab 1 : 200 6.24 Deckenhöhenplan für eine Einmündung, im Original Maßstab 1 : 250 6.25 Deckenhöhenplan und Fugenplan eines Busbahnhofs mit Betondecke, im Original-Maßstab 1 : 250 6.26 Kreisverkehrsplatz, im Original 1 : 250 6.27 Ausbauquerschnitte für einen Gehweg, im Original 1 : 50 6.28 Gestaltungsplan für die Einmündung eines Wohnweges, im Original Maßstab 1 : 50 7

Einrichten einer Baustelle

Die Projektaufgaben befinden sich jeweils am Ende der Kapitel

1

Zuordnung der Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in

XII

Inhaltsverzeichnis

Hinweise auf DIN-Normen in diesem Werk entsprechen dem Stand der Normung bei Abschluss des Manuskriptes. Maßgebend sind die jeweils neuesten Ausgaben der Normblätter des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. im Format A4, die durch die Beuth-Verlag GmbH, Burggrafentr. 6, 10787 Berlin, zu beziehen sind. – Sinngemäß gilt das gleiche für alle in diesem Buch angezogenen amtlichen Richtlinien, Bestimmungen, Verordnungen usw.

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse 1.1 Straßen früher und heute Von allen großen Kulturen in China, Indien, Ägypten, Syrien, Babylonien und Assyrien, Persien und Griechenland, vor allem im römischen Reich, wird von Straßen, Straßenbau und Straßenbauern berichtet. Die Berichte gehen bis in das 4. Jahrtausend v. Chr. (1.1) zurück, und so kann man vom Straßenbau als einer sehr alten Baukunst bzw. einem sehr alten Handwerk sprechen.

Demonstrationsstraßen (z. B. in Syrien und Griechenland), wichtige Heerstraßen (Makedonien und Rom), Gräberstraßen (z. B. in Rom, 1.2), Repräsentationsstraßen, Prachtstraßen und Wohnstraßen. Die Konstruktion und Ausführung der Straßen waren in den Jahrtausenden sehr unterschied-

1.1 Die von deutschen Archäologen ausgegrabene gepflasterte Rampe in Troja (Türkei) ist vermutlich zwischen 2500 und 2300 v.Chr. gebaut worden.

1.2 Die Via Appia – Königin der Straßen – wurde um 300 v. Chr. gebaut und war mit Steinplatten gepflastert. Von Grabmälern gesäumt, führte sie aus Rom heraus bis nach Brindisi

Anfangs gab es nur den Trampelpfad, der von den ersten menschlichen Siedlungen wegführte und sich bald verlor. Die Verwendung des Rades und die Entwicklung von Wagen verschiedener Art machten eine Befestigung des Untergrundes erforderlich, führten zum Straßenbau. So entstanden die ersten gepflasterten Straßen. Bedeutung. Straßen haben für die jeweiligen Kulturen eine große Bedeutung. Entsprechend entstanden in der Vergangenheit große Handelsstraßen (z. B. in China und Syrien), wichtige Verwaltungsstraßen (z. B. in Indien und Persien), Prozessionsstraßen und heilige Straßen (z. B. in Babylonien und Griechenland), notwendige Förderstraßen (z. B. für den Bau der Pyramiden am Nil), Königsstraßen und

lich und mehr als heute von den Faktoren Boden, Witterung, Baustoffen usw. abhängig. Meist waren es einfache Erdstraßen, dann wiederum „Schotter“straßen, häufig Bohlen- oder Knüppelwege oder sogar auf Pfählen gegründete Straßen. Sehr früh spielte aber auch schon das Pflaster in Tempelhöfen, in Prozessionsstraßen und Siedlungskernen eine Rolle. In Babylonien und Assyrien wurden Ziegel in Straßen verlegt und mit „Asfalt“ vergossen. „Viele Wege führen nach Rom“. (1.3) Gerade am Beispiel des großen römischen Reiches vor und nach Christi Geburt wird die Bedeutung der Straßen für Verwaltung und Machterhalt, aber auch für die Vielfalt und Ansprüche einer großen Kultur deutlich. Resten und Ausgra-

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_1, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

2

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.3 Das Straßennetz des römischen Reiches umfasste etwa 80 000 bis 100 000 km.

bungen römischer Siedlungen im heutigen Deutschland, dem römischen „Germania“ (Trier, Köln, Xanten u. a.), verdanken wir Kenntnisse des römischen Straßenbaus.

Besonders vielfältig waren die Pflaster im römischen Reich: großes Pflaster (1.4) und „Klein“pflaster, rechteckige und polygonale Steine, Pflaster mit und ohne „Unterbau“. Neu war die römische Erfindung eines „Betons“ (Opus Caementitium) aus Kalk und hydraulischen Zusätzen (Puzzolan, Tonziegelmehl) und den Zuschlägen Sand, Kies, Ziegelsplitt, Natursteinsplitt und Steine. Dieser „Römische Beton“ wurde häufig als obere Schicht wichtiger römischer Straßen verwendet (1.5). Ein vielfältiger, vielschichtiger Straßenaufbau mit

1.4 Pflaster einer römischen Straße aus dem 3. bis 4. Jahrhundert in der Provinzhauptstadt Colonia (Köln)

1.5 Aufbau einer römischen Hauptstraße aus dem 1. Jahrhundert in Trier, Schichten aus römischem Beton

3

1.1 Straßen früher und heute

und ohne solche Betonschichten kennzeichnete die Straßen des riesigen römischen Reiches. Mit dem Zerfall des römischen Reiches bestanden zwar die Straßen weiter, doch wurde die Technik des Straßenbaus nicht weiter entwickelt und gingen die Kenntnisse verloren. So ist das Mittelalter ohne bedeutenden Straßenbau in Europa geblieben. 18. und 19. Jahrhundert. Erst im 18. Jahrhundert belebt sich der Straßenbau durch neue Überlegungen zur Linienführung, zu Steigungen und Querschnitten. Aus der weitgehend unbefestigten Erdbahn des Mittelalters wird die Schotterstraße, ein Begriff, der auch heute noch im Volksmund üblich ist. Auf eine gute „Planie“ (= Planum), auf guten Unterbau und auf künstliche Verdichtung wird erstmals hingewiesen. Aber auch das Pflastern wird auf wichtigen Landstraßen (1.6) und in Städten wieder ausgeführt. Mit bogenförmigem Querschnitt und großen Randsteinen als Widerlager entstehen neue Pflasterstraßen besonders im 19. Jahrhundert. Nach einem weiteren Stillstand in der Technikentwicklung (bedingt durch den Bau von Eisenbahnen in der Mitte des Jahrhunderts) waren es besonders die beiden schottischen Straßenbauer Telford und MacAdam, die neue Techniken propagierten. Die Packlage (eine Unterbauschicht aus hochkant gestellten „Pflastersteinen“, deren Spitzen man abschlug und mit Schotter überdeckte) setzt sich durch und wird dann bis in die 50er Jahre dieses Jahrhunderts angewendet. 20. Jahrhundert. Mit der Entwicklung und Verbreitung des schnellen Automobils wurden

1.6 Historische Handelsstraße mit Pflasterfahrbahn und seitlichem Sommerweg bei Trittau (Schleswig-Holstein)

die Forderungen nach guten Fahrbahnen stärker. Zunächst war es die Staublage, der man versuchsweise mit einer „Oberflächenteerung“ begegnete. Die Weiterentwicklung der Teerung, die Innenteerung der Schotterstraßen („Teermacadam“), war der Beginn der Teerund Asphaltstraßen, wie sie noch heute üblich sind, nun allerdings nur noch mit dem Bindemittel Bitumen. Die „Teerstraße“ wird trotzdem im Sprachgebrauch weiterleben (1.7).

1.7 Bau einer Teerstraße vor etwa 60 Jahren

So war neben der uralten Pflasterstraße und der häufigen Schotterstraße die Teerstraße wichtig geworden, bis (in Deutschland) Ende der 20er Jahre die Betondecke für anspruchsvolle, dauerhafte und schnelle Straßen gebaut wurde. Damit erlebte der „Römische Beton“ seine Wiedergeburt – allerdings in wesentlich verbesserter Technik. Die Entwicklung der Deckenbauweisen auf unseren Fernstraßen zeigt Bild 1.8 Wie Bild 1.9 zeigt, dominiert heute die Asphaltstraße, lediglich bei den Autobahnen spielt die Betondecke eine wichtige Rolle, während sich Pflasterstraßen im Bereich der Gemeinden einen (zunehmend) größeren Anteil „erkämpft“ haben. Allerdings sagen die Anteile der Straßendecken in Bild 1.9 wenig über die im einzelnen verwendeten Baustoffe und die Konstruktion der Gesamtbefestigung aus. Heute hat der Straßenbauer ein weites Betätigungsfeld, in dem zwar die Handarbeit immer weniger wird (und sich besonders auf Pflasterarbeiten beschränkt), dafür aber die Vielfalt komplizierter Maschinen ständig zunimmt.

1

4

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.8 Entwicklung der Deckenbauweisen auf unseren Fernstraßen (Bundesautobahnen und Bundesstraßen) bis 1981

Moderne Arbeitstechniken und eine Vielzahl von Baustoffen und Fertigteilen erfordern ein fundiertes technisches Wissen und stellen viele Vermessungs- und Organisationsaufgaben. Das Arbeitsgebiet Straßenbau ist, um den Bau von Entwässerungs- und Versorgungseinrichtungen erweitert, zum Tiefbau geworden.

Sehr oft werden vom Straßenbauer auch Kenntnisse und Fertigkeiten im Landschaftsgartenbau, Wasserbau, Kabel- und Leitungsbau erwartet und verlangt, weil die Aufträge entsprechende Arbeiten beinhalten.

1.9 Die Anteile der Straßendecken bis 1986 bzw. 1999

1.2 Straßenbau und Umwelt Unser Straßen- und Wegenetz beansprucht eine große Fläche unseres dicht besiedelten Landes (ca. 4,1 %). Der Verkehr auf befestigten Straßen, Wegen und Plätzen hat vielerlei Auswirkungen auf die umgebende Natur, also auf Boden, Luft, Klima, Tiere und Pflanzen, und uns Menschen. Lärm und Luftverschmut-

zung beeinträchtigen unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. Mit der Bevölkerungsdichte und dem Wohlstand steigt auch die Zahl der Straßenfahrzeuge und damit wiederum steigen die Einflüsse und Gefahren. Diese Erkenntnisse haben sich erst in den letzten Jahrzehnten durchgesetzt.

5

1.2 Straßenbau und Umwelt

In den ersten Jahrzehnten nach dem 2. Weltkrieg wurde der Straßenbau sehr großzügig, aber auch sehr rücksichtslos gegen die Umwelt betrieben: Wertvolle Biotope hat man oft bedenkenlos (oft auch unwissend) überbaut oder zerstört, Vorräte leichtsinnig verbraucht, viel mehr als wirklich erforderlich geholzt, entwässert, begradigt, geteert und überplant. Die Erkenntnis, dass wir alles tun müssen, um die uns anvertraute Natur zu unserer Freude in ihrer Vielfalt zu erhalten, fordert auch von den Straßenbauern – den Planern wie den Ausführenden – Einsicht und Rücksicht. Dies drückt sich heute auch in vielen Planungsvorschriften (z. B. in HNL-S 99, 1.10) und Planungsgesetzen aus. Das Bundesnaturschutzgesetz legt in seiner Eingriffsregelung bei Planung und Ausführung des Neu- und Ausbaus von Bundesfernstraßen fest, dass zunächst – die den Eingriff in den Naturhaushalt auslösenden Faktoren ermittelt und dargestellt werden; – dann nach Vermeidung und Verminderung gefragt wird bzw. unvermeidbare Beeinträchtigungen dargestellt werden;

– dann für ausgleichbare Beeinträchtigungen Ausgleichsmaßnahmen bzw. für unvermeidbare Beeinträchtigungen Ersatzmaßnahmen ermittelt werden. Der Naturschutz findet seine Berücksichtigung in der Planung, im Einzelnen – – – –

in der Bedarfsplanung, in der Linienfindung, in der Entwurfsaufstellung und in der Ausführungsplanung.

Der Naturschutz muss aber genauso in der anschließenden Bauausführung, im Betrieb sowie in der Erhaltung und evtl. Sanierung berücksichtigt werden. Alle Planungsdaten gehen in eine Umweltverträglichkeits-Prüfung (UVP) ein, die nach dem UVP-Gesetz für alle Bundesfernstraßen vorgeschrieben ist, für alle Straßen der Länder, Kreise und Kommunen nach eigenen Vorschriften sinngemäß auch durchgeführt wird. So schreibt z. B. das „Straßen- und Wegegesetz für Schleswig-Holstein“ (wie die Straßenund Wegegesetze der anderen Bundesländer auch) für den Bau oder die Änderung von Landes-, Kreis- und Gemeindestraßen eine Planfeststellung oder ein Planfeststellungsverfahren (mit Ausnahmen) vor.

Hinweise zur Berücksichtigung des Naturschutzes und der Landschaftspflege beim Bundesfernstraßenbau

HNL - S 99 Ausgabe 1999 Aufgestellt:

Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr

1. Ziele der HNL-S 99 Die Verwirklichung der Ziele und Grundsätze des Naturschutzes und der Landschaftspflege, der Schutz, die Pflege und die Entwicklung bestimmter Teile von Natur und Landschaft sowie der Schutz und die Pflege wildlebender Tiere und Pflanzen sind bei der Wahrnehmung aller mit dem Neu- und Ausbau sowie der Erhaltung und dem Betrieb der Bundesfernstraßen zusammenhängender Aufgaben zu unterstützen. 1.10

Die HNL-S legen Ziele und Maßnahmen des Naturschutzes beim Bundesfernstraßenbau fest.

1

6

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.11

Ausschnitt aus einem Landschaftspflegerischen Begleitplan (im Original M. 1 : 1000) im Zuge einer Ortsumgehung (Zeichenerklärungen siehe 1.12)

7

1.2 Straßenbau und Umwelt BESTAND 1. Landwirtschaftlich Acker

Planung Bodenauftrag

Grasacker junge Ansaat intensivgrünland trocken bis frisch Feuchtgrünland § 7 (9)

Extensivnutzung Extensivere Nutzung um Feuchtbiotop Sukzessionsfläche

Ruderalflur trocken bis frisch

2. Kleinstrukturen Einzelbaum

Baumneupflanzung

Kopfweide Baumreihe Neupflanzung Baumreihe Knick-Neuanlage Knick § 15 b mit Bewertung

Strauchpflanzung

Gebüsch: Feldgehölz

Eine Umweltverträglichkeitsprüfung erstellt eine Umweltverträglichkeitsstudie; diese – ermittelt, – beschreibt und – bewertet die Auswirkungen einer geplanten Straße auf Menschen, Pflanzen, Tiere, Boden, Wasser, Luft, Klima und Landschaft (Kultur- und Sachgüter). Die Maßnahmen des Naturschutzes und der Landschaftspflege, also die notwendigen Gestaltungs-, Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen, werden in einem Landschaftspflegerischen Begleitplan (LBP) dargestellt (1.11 und 1.12) Über den LPB hinaus können Lärmschutzwälle und -wände (1.13) sowie geräuscharme Deckenarten (z. B. porenreicher „Flüsterasphalt“) Lärmbelästigungen in angrenzenden Wohngebieten vermindern, Tunnel und Brücken für Frösche, Kröten, Otter und Wild die Auswirkungen zerschnittener Biotope verringern, eine Vielzahl von Entwässerungsmaßnahmen für einen guten Grundwasserhaushalt sorgen.

Feuchtgebüsch neue Teichbiotope Kleingewässer § 15 Fließgewässer fließgewässerbegleitendes Gehölz

Fließgewässerumgestaltung

5. Sonstige Flächen Pioniergehölze trocken § 15 Trocken- und Magerrasen. Pioniervegetation § 15 Böschungssträucher (Straßenraum) Straßenrandvegetation

Schutzzaun um Großbaum

Hausgarten

Obstgarten Wildschutzzaun Hecke

Siedlungsflachen

1.12

Entsiegelung von Straßenfläche

Zeichenerklärung für die Landschaftselemente in einem Landschaftspflegerischen Begleitplan

1.13

Lärmschutzwand zwischen Wohngebiet und Bundesstraße (oben) und auf einer Wildwechselbrücke über die Autobahn A20 (unten)

1

8

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.14

Der Straßenverkehr muss Rücksicht auf die Natur nehmen und sich selber vor Unfällen schützen

Das in den letzten Jahren und Jahrzehnten veränderte und entwickelte Umweltgewissen hat nicht nur das Verständnis für die Rücksicht auf Umwelt und Natur (1.14) beim Straßenbau erhöht, es hat auch neue Arbeitsgebiete und Aufträge gebracht: einen verstärkten Radwegebau, den Bau von Wanderwegen, Fußgängerzonen und verkehrsberuhigten Straßen. Die Forderungen nach sauberem Grundwasser und sauberen Gewässern bis hin zu den Meeren hat den Bau von Abwassersystemen bis in das

1.15

letzte Dorf hinein forciert. Gerade Bau und Sanierung von Abwasserleitungen machen den Tiefbauer zum aktiven Umweltschützer. Umweltbewusstes Verhalten ist aber auch bei der Ausführung der Baumaßnahmen in vielfältiger Hinsicht möglich und notwendig: – Schutt und Abfälle dürfen nicht „wild“ entsorgt werden; – Dieselkraftstoff darf nicht in das Erdreich tropfen; – Oberboden („Mutterboden“) muss schonend behandelt werden; – Bäume und alle Vegetation ist zu schützen; (1.15) – Lärm und Gestank sind zu vermeiden oder zu vermindern; (1.16) – wenn möglich sind Recyclingbaustoffe einzusetzen. Gerade dazu gehört die Verwendung von Altasphalt in neuem Asphaltmischgut, die Verwendung von Beton- und Mauerwerkabbruch als Recyclingschotter, der Einbau von Müllverbrennungsschlacke als Tragschichtmaterial.

a) Die Bäume werden während der Bauarbeiten geschützt. b) Bis zum Spätsommer wird das Bankett nur bis zu den Leitpfosten gemäht, um die Vegetation und Kleinlebewesen zu schonen.

9

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Nicht zuletzt muss sich der Straßen- und Tiefbauer selber bei der Nutzung „seiner“ Bauwerke umweltbewusst verhalten: Mit dem Fahrrad kommt man zur Baustelle „um die Ecke“, der Mannschaftsbus muss nicht „10 vor 4“ schon warmlaufen und über ein Tempolimit lohnt sich auch in Deutschland nachzudenken... Die Dichte unseres Verkehrs führt aber immer häufiger zu der Notwendigkeit, durch Fahrverbote für schadstoffreiche Fahrzeuge die Luftverunreinigung zu vermindern (1.17). Was heute manchmal ein Auftrag ist, war vor 40 oder 50 Jahren auch schon einer: die Renaturierung eines damals begradigten Baches oder der „Rückbau“ einer vormals zu breit gebauten Dorfstraße.

1.16

Hier empfiehlt die Baufirma, während der langen Rotphasen den Motor abzustellen

1.17 Beginn eines Verkehrsverbots zur Verminderung schädlicher Luftverunreinigungen in einer Zone

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung und Hauptbestandteile der Straßen Tabelle 1.18 Fahrzeugbestand in der BRD, Stand 1.1.2008 nach KraftfahrtBundesamt mit Veränderungen zum 1.1.2007 Pkw 41 183 594 (+0,4 %) Krafträder 3 566 122 (+2,6 %) Kraftomnibusse 75 068 (0,0 %) Lastkraftwagen 2 323 064 (+2,3 %) Sattelzugmaschinen 179 935 (+8,0 %) Landwirtschaftliche Zugmaschinen 1 743 300 (+1,2 %) Sonstige Kfz 258 954 (+0,4 %) Insgesamt 49 330 037 (+0,7 %) dazu Kfz-Anhänger 5 642 301 (+2,8 %)

Das bundesdeutsche Straßenverkehrsnetz hat bei ständiger Zunahme des Fahrzeugbestandes

(Tab.1.18), bei leicht verminderter Netzlänge (1.19) erhöhte Jahresfahr- und Beförderungsleistungen (1.20) zu verkraften. Dennoch weisen die Unfallzahlen (1.21) einen sinkenden Trend auf. Tabelle 1.19 Straßennetzlänge in km, Stand 1.1.2007 mit Veränderungen zum Vorjahr Bundesautobahnen Bundesstraßen Landesstraßen Kreisstraßen Gesamtes Netz Gemeindestraßen

12 531 (+168) 40 711 (–272) 86 597 (+44) 91 520 (–61) 231 359 (–121) ca. 413 000

1

10

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Durch Änderung des Zulassungsverfahrens ist nur noch der „fließende Verkehr“ einschließlich der „Saisonkennzeichen“ erfasst. Die stärksten Zunahmen hatten die Nutzfahrzeuge zu verzeichnen. 90 % aller Pkw werden privat genutzt. 32,1 % der Fahrzeuge fahren nach Emissionsklasse EURO 4. 75 % aller Pkw tanken Benzin. Die Fahrzeugdichte beträgt 599 Kfz auf 1000 Einwohner. Tabelle 1.20 Verkehr durch Lastkraftfahrzeuge nach KraftfahrtBundesamt Deutsche Lkw 2007 Fahrten

Europäische Lkw 2006

401 Millionen 415 Millionen (37 % Leerfahrten) (37 % Leerfahrten)

Transportiertes 3 028 Millionen Gütergewicht Tonnen

3 242 Millionen Tonnen

Beförderungs- 343,4 Milliarden 399,2 Milliarden leistung Tonnenkilometer* Tonnenkilometer* *

Tonnenkilometer (tkm) entspricht dem Transport 1 Tonne über 1 km = tatsächlich erbrachte Beförderungsleistung

Für das Jahr 2007 haben 1343 automatische Dauerzählstellen folgende Fahrleistungen ermittelt: Auf Autobahnen 225,5 Milliarden KfzKilometer, auf außerörtlichen Bundesstraßen 108,0 Milliarden. Die mittlere durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke (DTV) auf Autobahnen betrug 49 200 Kfz/24 h und 9 240 Kfz/24 h auf außerörtlichen Bundesstraßen (BASt-Bericht V 178). Damit sind die Jahresfahrleistungen auf Autobahnen (+3,1 %) und außerörtlichen Bundesstraßen (+0,6 %) gegenüber 2006 angestiegen. Die in 1.20 aufgelistete Beförderungsleistung bestand zu fast 50 % aus der Gütergruppe Steine und Erden einschließlich Baustoffe, nur 4 % sind Gefahrguttransporte. 62 % der Beförderungsleistung erbrachten Fahrzeuge der Emissionsklasse EURO 3 und tiefer.

Tabelle 1.21 Unfallstatistik nach BASt zum 1. Juli 2006 (vergl.1995) Rate der Unfäl- Rate der le mit PersoGetöteten nenschäden Getötete Unf./Mio.Fz.km Getötete/ Mrd.Fz.km Unfälle gesamt 2 235 318 Mit Personenschaden 327 984 Davon innerorts 221 504 außerorts ohne Autobahnen 86 046 davon Bundesstr. 28 735 Autobahnen 20 434 *

5 091

0,48 (0,62)

7,4 (15,1)

1 241

0,27* (0,39)

11,6*(24,5)

645

0,09* (0,14)

3,0* (5,5)

1 384

3 062

vorläufige Werte vom Sept. 2007

Jeder Straßenkilometer hat seine ganz speziellen Aufgaben zu erfüllen und muss dementsprechend in Dicke und Breite ausgeführt werden. Neben der rein zahlenmäßigen Verkehrsbeanspruchung sind die tonnenmäßige Belastung und die witterungs- bzw. umweltbedingten Einflüsse maßgebend für den gesamten Straßenquerschnitt. Selbstverständlich muss dieser dann auch die Sicherheit und Leichtigkeit (wenig Unfälle und wenig Staus) des Straßenverkehrs gewährleisten. Letztlich soll das Straßenbauwerk unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten geplant und gebaut werden, wobei eine Nutzungsdauer von 30 Jahren ohne strukturelle Schädigung angesetzt wird.

11

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Tabelle 1.22 Klassifizierung der Straßen und Wege Überörtliche Straßen

Örtliche (Gemein- Ländliche de-) Straßen Wege

BundesfernInnerorts Straßen a) Hauptverkehrsa) Bundesauto- straßen b) Verbahnen kehrsstraßen b) Bundesc) Sammelstraßen straßen d) Anlieger(Wohn-)Straßen Landesstraßen Außerorts a) Verbindungs(Staatsstrastraßen ßen)1) Land- b) Sonstige straßen Außerortsstraßen 1. Ordnung 2) c) Ortsverbindungsstraßen 5) Kreisstraßen

Landwirtschaftliche Wege a) Hauptwirtschaftswege b) Wirtschaftswege Forstwirtschaftliche Wege a) Hauptwege b) Zubringerwege c) Rückwege Wege in RebAnlagen und Sonderkulturen

Landstraßen 2. Ordnung 3) Ortsdurchfahrten 4) 1) 2) 3) 4)

Bayern und Sachsen Saarland und Thüringen Saarland in Gemeinden bei länderweise unterschiedlich festgelegter Einwohnerzahl zwischen 20.000 und 80.000 Einwohnern. 5) Straßenklasse zwischen überörtlichen Straßen und Gemeindestraßen.

Bauklassen. Der Ausbau einer Straße wird durch den aufzunehmenden Verkehr und den Baugrund bestimmt. Ob Pkw, Lkw, Bus, Radfahrer oder Fußgänger, ob rollend, haltend, parkend oder spielend: Jeder Verkehrsteilneh-

mer nutzt den Straßenraum für seine Zwecke. Um hierfür die richtige Funktion zu besitzen, muss jede Straße mit den zugehörenden Verkehrsflächen in Länge, Breite und Dicke passend geplant werden. Wie viele Pkw nutzen die Straße? Müssen hier Busse im Begegnungsverkehr fahren? Wie hoch ist der Schwerverkehranteil? Kann ein Parkstreifen angeordnet werden? Muss für Radfahrer ein Radweg angeordnet sein? Besitzt der Straßenraum eine Aufenthaltsfunktion? Da eine gute Tragfähigkeit zur Vermeidung von Schäden die zentrale Forderung an eine Straße ist, wurde für die Bemessung der Schichtdicken im Straßenaufbau durch die RStO 01 der Wert „B“ (bemessungsrelevante Beanspruchung) eingeführt (vormals VB = Verkehrsbelastungszahl). Nach diesem Wert B ist dann die Bauklasse der Straße zu ermitteln, mit der das Material und die Schichtenfolge sowie Schichtdicke festzulegen ist. Der Wert B gibt kein reales Verkehrsaufkommen an, sondern einen auf Grundlage vieler Einzelwerte ermittelten „Vergleichswert“ für die Beanspruchung von Verkehrsflächen in 10t-Achsübergängen. Erfasste Einzelwerte sind z. B.: Verkehrsstärke des Schwerverkehrs, Achszahlfaktor, Fahrstreifenbreitenfaktor, Fahrstreifenfaktor, Steigungsfaktor, Nutzungszeitraum oder Zuwachsfaktor. SV ist die Bauklasse für höchste Beanspruchung durch Schnell- und Schwerlastverkehr. Die RStO bieten technisch und wirtschaftlich begründete Standards für den Oberbau an. Die Zuweisung der Bauklassen erfolgt über die Ermittlung von „B“ oder über die Zuordnung der Verkehrsflächen nach Art und Nutzung.

RStO = Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (aus dem Jahre 2001, derzeit in Bearbeitung) Tabelle 1.23 Bemessungsrelevante Beanspruchung B und zugewiesene Bauklasse nach RStO 01: B = Äquivalente B > 32 10t-Achsübergänge in Millionen

B > 10 bis 32

B>3 bis 10

B > 0,8 bis 3

B > 0,3 bis 0,8

B > 0,1 bis 0,3

B < = 0,1

Bauklasse

I

II

III

IV

V

VI

SV

1

12

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Tabelle 1.24 Zuordnung der Bauklassen nach Nutzung der Verkehrsflächen:

1

Nutzungsart der Verkehrsfläche

Bauklasse 1)

Schnellverkehrsstraße, Industriesammelstraße

SV, I oder II

Hauptverkehrsstraße, Industriestraße, Straße in Gewerbegebiet, Busfahrstreifen, Busbucht, Busparkplatz

|| 2)

Schwerverkehrsfläche in Neben- und Rastanlagen

III

Wohnsammelstraße, Fußgängerzone mit Ladeverkehr, ständig genutzte Parkfläche für Schwerverkehr

III oder IV

Verkehrsflächen in Neben- und Rastanlagen für Pkw mit geringem Schwerverkehrsanteil, gelegentlich genutzte Parkflächen für Schwerverkehr

IV oder V

Ständig genutzte Parkflächen für Pkw mit geringem Schwerverkehrsanteil

V

Anliegerstraße, befahrbarer Wohnweg, Fußgängerzone ohne Busverkehr, Park- und Nebenflächen für Pkw-Verkehr mit geringem Schwerverkehrsanteil

V oder VI

Pkw-Verkehr in Neben- und Rastanlagen

VI

oder III

1)

Bei Verkehrsflächen kann es vorteilhaft sein, die gleiche Befestigung wie in den Fahrbahnen zu wählen. Kreisverkehrsflächen sollten eine Bauklasse höher als der höchstbelastete Fahrstreifen ausgebaut werden. 2) Bei hohen Belastungen (z. B. > 150 Busse/Tag) sollte die höhere Bauklasse gewählt werden.

Der Oberbau einer Straße muss aber neben der Tragfähigkeit auch die Frostsicherheit gewährleisten. Daher müssen alle Schichten in Material und Dicke so aufeinander abgestimmt sein, dass sowohl die Verkehrslasten aufgenommen und nach unten zum Planum hin abgetragen werden als auch die Verformungen durch Frost aus Richtung des Planums nach

oben hin keinen Schaden anrichten können. Abhängig ist die Dicke des Oberbaues dadurch von der Verkehrsbelastung und den vorhandenen Böden unterhalb des Planums. Die Gesamtdicke, Schichten- und Materialfolge des standardisierten Oberbaues nach RStO sollen beide Anforderungen erfüllen (Tabelle 1.25).

Ziel der RStO ist die Planung und Bemessung eines frostsicheren und tragfähigen Oberbaues. (Tabellen im Anhang 7.5) Hinweis: Die RStO befindet sich derzeit in der Überarbeitung. Neben der standardisierten Bauweise nach RStO können insbesondere Sonderverkehrsflächen frei bemessen werden. Dazu wurden zwei Computerprogramme entwickelt: PaDesTo (Pavement Design Tool) für Asphaltbauweisen und AWDStako für Betonbauweisen.

13

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Beispiel standardisierte Bauweise: Tabelle 1.25 Grundwerte für den frostsicheren Oberbau: Bei gering bis mittel frostempfindlichen Böden = Frostempfindlichkeitsklasse F2: Bauklassen SV/I/II = 55 cm Gesamtdicke Bauklassen III/IV = 50 cm Gesamtdicke Bauklassen V/VI = 40 cm Gesamtdicke Bei sehr frostempfindlichen Böden = Frostempfindlichkeitsklasse F3: Bauklassen SV/I/II = 65 cm Gesamtdicke Bauklassen III/IV = 60 cm Gesamtdicke Bauklassen V/VI = 50 cm Gesamtdicke Zu diesen Grundwerten werden noch Mehroder Minderdicken angerechnet (hierzu Abschnitt 2.2)

Unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen bei der Bemessung des Oberbaues können verschiedene Varianten der gleichen Bauklasse möglich werden: Eine Bundesautobahn soll in der Bauklasse SV ausgebaut werden. Sie befindet sich auf Böden der Frostempfindlichkeitsklasse F3. Aus Tabelle 1.25 ergibt sich ein Grundwert 65 cm für den frostsicheren Oberbau. Wegen der Lage und der Wasserverhältnisse kommt (an dieser Stelle angenommen und nicht nachgewiesen!) eine Mehrdicke von 20 cm hinzu. Die Oberbaudicke beträgt dann auf F3 Böden 85 cm. Nach RStO wären die Aufbauten a) bis d) möglich. Zusätzlich werden hier die Möglichkeiten der RStO genutzt, Abweichungen vom Standard vorzunehmen: Bei a) und b) ist die Verarbeitung von Fahrbahnaufbruch wirtschaftlich. Oberbau b) könnte bei örtlicher Bewährung auch ohne Vlies mit 26 cm Betondecke ausgeführt werden.

Bei c) kann die Deckschicht statt in 4 cm mit 3,5 cm ausgeführt und die Binderschicht statt mit 8 cm in 8,5 cm Dicke eingebaut werden. Damit bleibt die gesamte Fahrbahndecke = Deck- + Binderschicht 12 cm dick. Variante d) bietet einen lärmmindernden Belag als Deckschicht an.

1

1.26 Bezeichnungen am Straßenquerschnitt

– –

Die Bankette setzt beidseitig 3 cm unter Fahrbahnoberfläche an, um die Entwässerung zu verbessern bzw. den Bewuchs durch Rasenfilz zu verhindern Die linke Bankette erhält 12 %, da über diese entwässert wird Unter den Banketten wird Schotterrasen oder grobkörniges Kies-Sandgemisch empfohlen, um die Unfallursache „weiche Baukette“ zu beseitigen Die Frostschutzschicht entwässert beidseitig auf dem Planum als 20 cm dicke Flächendrainage Die Frostschutzschicht ist wegen besserer Verdichtung 20 cm breiter als die Asphalttragschicht

1

– –

–

14 1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

15

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Straßenraum: Der Ausbau einer Straße muss zur Aufnahme des Verkehrs nicht nur die Tragfähigkeit und Frostsicherheit gewährleisten, sondern auch sichere Verkehrsräume für alle Verkehrsteilnehmer anbieten und alle Nutzungsansprüche angemessen befriedigen sowie die Interaktion zwischen Straßenraum und Seitenraum herstellen.

RAS-L

Die neuen Entwurfs-Regelwerke folgen der EU-Forderung nach stärkerer Standardisierung durch selbsterklärende Straßentypen, die durch Verkehrsteilnehmer so angenommen werden sollen, wie es der Planer erwartet. Folgen wird daraus eine leichtere Widererkennbarkeit von Verkehrssituationen mit größerer Verhaltenskonstanz und damit eine höhere Verkehrssicherheit.

Alte Entwurfs-Regelwerke RAS-K RAS-Q RAS-N EAHV EAE

Neue Entwurfsregelwerke RIN Richtlinien für integrierte Netzgestaltung

RAA Richtlinien für die Anlage von Autobahnen

RAL

RASt

Richtlinien Richtlinien für die von Anlage für die Anlage von Landstraßen von Stadtstraßen

Jeder Verkehrsraum ist mit Sicherheitszuschlägen in Breiten und Höhen zu planen, die es ermöglichen, dass z. B. Lkw, Pkw, Fahrradfahrer, Fußgänger, fließender oder ruhender Verkehr genügend Lichtraum zur sicheren Teilnahme am Verkehr haben. Randstreifen mit Markierungen oder Randbefestigungen mit Entwässerungsrinnen und Bordsteinen sollen bauliche Befestigungen der Fahrstreifen bewirken und gleichzeitig die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer fördern. Nach Möglichkeit sollen für jede Art von Verkehr getrennte Verkehrsräume geschaffen werden, die durch Sicherheitsräume gegeneinander abgesichert sind. Nach der Straßenverkehrszulassungsordnung dürfen Kraftfahrzeuge maximale Abmessungen von 2,55 m Breite und 4,00 m Höhe haben (Kühlfahrzeuge 2,60 mal 4,00 m) bei bis zu 18,75 m Lastzuglänge. Hinzu kommen als

RWL Richtlinien für den ländlichen Wegebau

oberer Bewegungsspielraum 0,25 m und als seitlicher Bewegungsspielraum 1,20 m bei Autobahnen, sonst 0,95 m (bei regelmäßigem Schwerverkehr) bzw. 0,70 m bei nicht regelmäßigem Schwerverkehr. In der Breite zugerechnet werden die befahrbaren Räume über Entwässerungsrinnen und den Randstreifen. In gleicher Weise setzt sich der Verkehrsraum für Rad- und Fußgängerverkehr zusammen, die Höhe beträgt hier 2,25 m. Für die Regelquerschnitte ist ein Fahrstreifen mit regelmäßigem Schwerverkehr bei Autobahnen (äußere Fahrstreifen) 3,75 m, sonst 3,50 m bzw. 3,25 m (auch Überholfahrstreifen) breit. Die befestigten Randstreifen sind 50 cm breit , in einstreifigen Abschnitten von sonst dreistreifigen Straßen und bei Autobahnen 75 cm breit.

1

16

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Bankette sind mit 1,50 m auszuführen, in Einschnitten neben Mulden können sie auf 1,00 m verringert werden.

Seitenstreifen/Standstreifen an Autobahnen sind 2,50 m und bei Stadtautobahnen 2,00 m breit herzustellen. Genaue Regelungen siehe Abschnitt 2.2 Lichtraumprofil h = 4,50m (RAL) 4,70m (RAA) Verkehrsraum h = 4,25m

2,25 x 4,00

2,25 x 4,00

Seitlicher Bewegungsspielraum 0,70 bis 1,20m oder zur Hälfte 0,35 bis 0,60m 3,25 – 3,75 Fahrstreifen

3,25 – 3,75 Fahrstreifen

Fahrbahn, zweistreifig mit Randstreifen

Seitlicher Sicherheitsraum 1,25m (neben Hochbord 1,00m)

1.27 Lichtraumprofil und Verkehrsraum Tabelle 1.28 Vorgeschriebene oder empfohlene (Regel-)Querschnitte RAA Ausgabe 2008 (Autobahnen)

RAL (Landstraßen) Entwurf 1.3.2008

RASt 06 (Stadtstraßen)

Merkmale anbaufrei zweibahnig Planfreie Knoten außerhalb und innerhalb bebauter Gebiete kurze zweibahnige Abschnitte möglich

Funktion/Bezeichnung Fernautobahn Überregionalautobahn Autobahnähnliche Straße Stadtautobahn

(Regel)Querschnitte RQ 43,5 RQ 38,5 RQ 36 RQ 31,5 RQ 31 RQ 25 RQ 28

RQ 21 (bei sehr hohen Belastungen, zweibahnig Großräumig mit Mittelstreifen) anbaufrei (z. B. Bundesstraßen) RQ 15,5 (einbahnig, dreieinbahnig überregional (z. B. streifig, wechselseitiger Landes- bzw. Überholfahrstreifen) planfrei oder plangleich Staatsstraßen) RQ 11,5+ (einbahnig zweiaußerhalb bebauter Gebie- regional (z. B. streifig, abschnittsweise te Kreisstraßen) dreistreifig) nahräumig (z. B. RQ 11 Gemeindestraßen) RQ 9 anbaufrei Hauptverkehrsstraßen (z. B. Von 4,00 m breiten Fahrangebaut Verbindungsstraße) gassen für Begegnung Erschließungsstraßen Hauptverkehrsstraßen (z. B. Rad/Pkw ohne ÖPNV über Geschäftsstraße, Gewerbe- zweistreifige 6,50 m für straße) Linienbusverkehr bis 7,00 m Erschließungsstraßen (z. B. Fahrbahnen, zweistreifig, Wohnweg, Sammelstraße) Linienbus und 70 km/h vzul.

Die in den RAA – RAL – RASt festgelegten Querschnitte sollen neben ausreichender Verbindungsqualität und Qualität des Verkehrsablaufes die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer und die Funktionalität der jeweiligen Straßenräume herstellen und sowohl ökologisch als auch ökonomisch vertretbare Angebote darstellen.

17

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

1.4 Technische Regelwerke für den Straßen- und Tiefbau Abkürzung Vollständige Bezeichnung VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen

DIN E DIN V DIN DIN EN

Deutsches Institut für Normung e.V. DIN-Norm DIN-Entwurf Vornorm Europäische Norm

ZTV

Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen

ATV

M

Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen Technische Lieferbedingungen Technische Prüfvorschriften Merkblatt

R

Richtlinien

E H

Empfehlungen Hinweise

C

Checklisten

ST LK StLB

Standardleistungskatalog Standardleistungsbuch

TL TP

Beispiel Teil A: Allgemeine Bestimmungen für die Vergabe von Bauleistungen (DIN 1960) Teil B: Allgemeine Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen (DIN 1961) Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (DIN 18 299 u. a.) DIN 18 503 Pflasterklinker-Anforderungen, Prüfung, Überwachung E DIN 18 135 Baugrund; Untersuchung von Bodenproben V DIN 4085 Baugrund; Berechnung des Erddrucks DIN EN 1610 Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen ZTV Pflaster-StB 06 Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen ATV DIN 18 300 Erdarbeiten Technische Lieferbedingungen für Gesteinskörnungen im Straßenbau TL Gestein-StB TP Min-StB Technische Prüfvorschriften für Mineralstoffe im Straßenbau M Ls; Merkblatt über die Verwendung von Lavaschlacke im Straßen- und Wegebau RStO Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues bei der Erneuerung von Verkehrsflächen EAR 91 Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs HNL-S 99 Hinweise zur Berücksichtigung des Naturschutzes und der Landschaftspflege beim Bundesfernstraßenbau C Geok E; Checklisten für die Anwendung von Geokunststoffen im Erdbau des Straßenbaues ... für den Straßen- und Brückenbau (STLK S-B) ... für das Bauwesen

1.29 Technische Regelwerke – Abkürzungen und Beispiele

Technische Regelwerke im weitesten Sinne sind alle technischen Vertragsbedingungen, Richtlinien, Merkblätter, Hinweise und Arbeitspapiere. Insbesondere gelten die Normen des DIN (= Deutsches Institut für Normung) – allgemein als DIN-Normen bezeichnet – sowie Europäische Normen (EN) als technische Regelwerke, mit denen Qualitätssicherung, Sicherheit und Rationalisierung erreicht und eine Verständigung in Wirtschaft, Technik, Wissenschaft, Verwaltung und Öffentlichkeit ermöglicht werden. Die „Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen (ATV), VOB C“ bestehen aus den DIN 18 299

bis DIN 18 451 und schließen viele weitere DIN-Normen ein. Aber auch Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen (ZTV) sowie Technische Lieferbedingungen (TL) und Technische Prüfbedingungen (TP) werden häufig als Ergänzung bzw. Einschränkung der Normen im Bauvertrag vereinbart. Merkblätter, Richtlinien und Hinweise der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. (FGSV) – meist vom zuständigen Bundesministerium für Verkehr eingeführt oder empfohlen – regeln, beschreiben oder erläutern die Straßenbautechnik. Sie können ebenfalls vertraglich vereinbart werden (1.29–1.31).

1

18

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Auch Standardleistungstexte, die in Buchform oder in digitaler Form als Standardleistungskatalog (STLK) für den Straßen- und Brückenbau (STLK S-B) oder als Standard-

leistungsbuch für das Bauwesen (StLB) vorliegen, können als Technische Regelwerke angesehen werden.

1.30 Beispiele für technische Regelwerke

1.5 Organisation eines Straßenbaubetriebs Der „ausführende“ Mitarbeiter, z. B. der Straßenbauergeselle, sieht häufig nur „seine“ Baustelle. Dort ist sein Arbeitsplatz, den er gut organisiert und vorschriftsmäßig geleitet haben möchte. Das ist nicht leicht, denn Baubetriebe haben meist mehrere oder sogar viele Baustellen (= Produktionsstätten). Sie liegen weit von einander entfernt und selten in der Nähe der Organisationszentrale (Büro und Lagerplatz) (1.32). Hinzu kommt, dass die Arbeit witterungsabhängig ist und dass teure und empfind-

liche Maschinen eingesetzt werden. Oft muss der Verkehr aufrechterhalten bleiben, wodurch sich die Organisation erschwert und die Unfallgefahr erhöht. Nicht zuletzt sind die Boden, Grundwasser- und Verkehrsverhältnisse auf jeder Baustelle anders. Es bedarf daher einer guten Organisation, wenn ein Baubetrieb erfolgreich arbeiten soll. Für die Organisation gibt es viele Möglichkeiten (Beispiele zeigt Bild 1.33), und jeder Betrieb wird

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

19

1

1.31 „Kopf“ einer europäischen Norm

die Organisationsform finden, die ihm angemessen und zweckmäßig erscheint. Dabei geht es darum, die Mitarbeiter nach Ausbildung und Können, Verantwortung und Beziehungen zueinander objektbezogen (also nach Hochbau, Straßenbau, Tiefbau usw.) oder tätigkeitsbezogen (nach Kalkulation, Bauleitung, Ausführung usw.) zu organisieren. Die frühere, stark autoritäre Organisationsform ist immer mehr von einer funktionalen, verantwortlichen „Teamwork-Organisation“ abgelöst worden. Zur Organisation des Baubetriebs gehört aber nicht nur die beschriebene sichtbare Organisation. Viele folgenreiche Entscheidungen müssen bei der Betriebsgründung gefällt werden, viele Entscheidungen und Tätigkeiten müssen laufend ausgeführt, überprüft und korrigiert werden. Dies kann nur ein grober Überblick sein: – Wahl der geeigneten Rechtsform (Einzelunternehmen, Kommanditgesellschaft usw.). Dabei spielt das Haftungsrisiko eine 1.32 Die Organisationszentrale mit Büro und Lagerplatz einer mittelgroßen Bauunternehmung

20

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

entscheidende Rolle. Häufig deshalb: GmbH und Co KG. – Anmeldung eines Gewerbes beim zuständigen Gewerbeamt. – Eintragung in die Handwerksrolle der zuständigen Handwerkskammer – Anmeldung des Betriebs bei Finanzamt und Arbeitsamt

– Anmeldung der versicherungspflichtigen Mitarbeiter bei einer Krankenkasse sowie bei der zuständigen Berufsgenossenschaft – Abschließen verschiedener Versicherungen (Haftpflicht, Einbruch, Diebstahl, Feuer usw.)

1.33 Beispiele für mögliche Organisationsform von Baubetrieben

21

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Über diese „Pflichttätigkeiten“ hinaus muss vieles geschehen, um ein gutes Betriebsklima zu erreichen, um nach außen mit einem überzeugenden Image zu werben, um an alle notwendigen Informationen zu gelangen und umfassend seine Betriebsinteressen wahrzunehmen. Notwendig und sinnvoll ist deshalb u. a. eine gute Zusammenarbeit mit einem evtl. vorhandenen Betriebsrat, die Mitgliedschaft in Fachverbänden, die Mitarbeit in der zuständigen Innung, die Entwicklung eines Werbekonzepts usw. Über diese „Pflichttätigkeiten“ hinaus muss vieles geschehen, um ein gutes Betriebsklima zu erreichen, um nach außen mit einem überzeu-

genden Image zu werben, um an alle notwendigen Informationen zu gelangen und umfassend seine Betriebsinteressen wahrzunehmen. Notwendig und sinnvoll ist deshalb u. a. eine gute Zusammenarbeit mit einem evtl. vorhandenen Betriebsrat, die Mitgliedschaft in Fachverbänden, die Mitarbeit in der zuständigen Innung, die Entwicklung eines Werbekonzepts usw. Verantwortlich mitarbeiten heißt: den eigenen Arbeitsplatz erhalten. Voraussetzung dazu ist u. a., dass jeder Mitarbeiter den Betrieb überschaut, dass jeder mithilft, die Organisation zu verbessern, dass die Verbindung zwischen Büro und Baustellen gut ist.

1.6 Vergabe von Bauaufträgen Bauaufträge werden von „Bauherren“ an ausführende Fachfirmen vergeben. „Bauherren“ – ein herkömmlicher Begriff, der diskriminierend gegenüber „Baudamen“ verstanden werden kann – sind Bund, Länder, Kreise, Kommunen, private Unternehmen (z. B. Fabriken) oder Privatpersonen. Sie werden allgemein als Auftraggeber (AG) bezeichnet. Auftragnehmer (AN) sind einzelne Fachfirmen, Fachfirmen mit Nachunternehmen („Subunternehmen“) oder Arbeitsgemeinschaften mehrerer Fachfirmen.

1.34 Beispiel für eine öffentliche Ausschreibung

Für alle öffentlichen Aufträge (also solche von Bund, Ländern oder Kommunen) (1.34), aber auch für private Aufträge, die mit öffentlichen Geldern bezuschusst werden, gilt die verbindliche Vergabe nach VOB Teil A „Allgemeine Bestimmungen für die Vergabe von Bauleistungen DIN 1960“ in der jeweils letzten Ausgabe. Aber auch dann, wenn VOB/A nicht zwingend vorgeschrieben werden muss, ist die Anwendung und Beachtung zu empfehlen (1.35).

1.35 „Kopf“ der VOB Teil A mit dem wichtigen §2

1

22

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Von großer Bedeutung und Voraussetzung für einen zufriedenstellenden und reibungslosen Ablauf des Baugeschehens sind die Grundsätze der Vergabe, wie sie in § 2 formuliert sind (1.35). Für einen Auftraggeber ist es nicht immer einfach, einen fachkundigen, leistungsfähigen und zuverlässigen Unternehmer zu finden, der ihm den Auftrag zu einem angemessenen (nicht überhöhten) Preis ausführt. Für eine Fachfirma ist es nicht leicht, einen

Auftrag zu bekommen, bei dem man zwar der günstigste Anbieter ist, der angemessene Preis aber doch einen Gewinn erbringt und damit das Bestehen des Betriebs sicher (1.36). § 3 der VOB/A sieht 3 Vergabearten vor (1.37), bei denen der „gesunde“ Wettbewerb zum Tragen kommt. Auch bei der „freihändigen Vergabe“ werden Auftraggeber und Auftragnehmer den Preis aushandeln.

Preisspiegel (EUR) Zusammenstellung der Angebote Summe der Abschnitte

Ang-Nr. 01 Teerbau GmbH Langenhorn 876.358,48

Ang-Nr. 08 SAW Kiel

Ang-Nr. 10 Stoltenberg Fielbergen

Ang-Nr. 05 Becker Bau Bornhöved

Ang-Nr. 06 Groth & Co. Burg a.F.

882.927,61

911.945,73

926.915,87

957.540,22

Nachlass in v.H. Summe netto einschl. Preisnachlass Nachgerechnete Summe (netto) Umsatzsteuer (MwSt) in v.H. Nachgerechnete Summe (brutto)

0,00 (0,00) 876.358,48 876.358,48 140.217,36 (16,00) 1.016.575,84

0,00 (0,00) 882.927,61 882.927,61 141.268,42 (16,00) 1.024.196,03

27.358,37 (3,00) 884.587,36 884,587,36 141.533,98 (16,00) 1.026.121,34

27.807,48 (3,00) 899.108,39 899.108,39 143.857,34 (16,00) 1.042.965,73

28.726,21 (3,00) 928.814,01 928.814,01 148.610,24 (16,00) 1.077.424,25

1.36 Preisspiegel als Ergebnis einer öffentlichen Ausschreibung Arten der VerÖffentliche Ausgabe: schreibung Bekanntmachung: Ausschreibung in Fachpresse oder Tageszeitung Zahl der Bewermeist große, unbeber: schränkte Zahl Die Art der Vergroßen Objekten mit gabe ist üblich üblichen Arbeiten bei:

Beschränkte AusFreihändige Vergabe schreibung Aufforderung zur Angebotsabgabe durch den Bauherrn 3 bis 8 Firmen werden aufgefordert kleineren Arbeiten, die besonders zuverlässige, oft regionale Firmen erfordern, auch bei dringenden und seltenen Arbeiten

eine Firma wird aufgefordert schwieriger Beschreibung der Leistung, sehr speziellen und dringenden Arbeiten, geringem Umfang, Arbeiten mit Patentschutz

1.37 Vergabearten nach VOB Teil A Leistungsvertrag zu Einheitspreisen für einheitliche Teilleistungen, die nach Maß, Gewicht, Stück usw. abgerechnet werden können

mit Pauschalsumme wenn die Leistung nach Ausführungsart und Umfang genau festgelegt und nicht geändert wird

1.38 Vertragsarten nach VOB/A

Stundenlohnvertrag

Selbstkostenerstattungsvertrag

bei kleineren, lohnintensiven, schwer kalkulierbaren Arbeiten

bei Arbeiten, die vorher nicht eindeutig und erschöpfend bestimmt werden können. Die Kosten für Löhne, Stoffe, Geräte usw. sind vorher festzulegen

23

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Nach VOB Teil A werden die Arbeiten meist nach Einheitspreisen für die einzelnen Positionen eines Leistungsverzeichnisses vergeben. Eine Pauschalsumme, wie sie im Hochbau häufig ist, wird im Tiefbau eher bei Privataufträgen vereinbart. Sie setzt genaue Kenntnisse und Festlegung des Leistungsumfangs voraus. Stundenlohnarbeiten kommen bei zusätzlichen,

schwierigen und schwer kalkulierbaren Arbeiten relativ häufig vor (1.38). Alle Teilnehmer am Wettbewerb (Bewerber, Bieter) müssen gleich behandelt werden, auch wenn sie aus verschiedenen Regionen kommen. Auf Verlangen müssen sie zum Nachweis ihrer fachlichen Eignung, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit verschiedene Nachweise (z. B. Referenzen) erbringen.

1.7 Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen Wenn sich eine Baufirma an öffentlicher oder beschränkter Ausschreibung von Bauleistungen beteiligt, erhält sie mit der „Aufforderung zur Angebotsabgabe“ (1.39) auch die Vertragsunterlagen genannt und zugeschickt. Die lediglich genannten und in der VOB als Teil B (Allgemeine Vertragsbedingungen) und Teil C (Allgemeine Technische Vertragsbedingungen) beschriebenen Vertragsunterlagen werden durch Zusätzliche Vertragsbedingungen (ZVB) bzw. Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen (ZTV) ergänzt (1.40). Während die ZTV als Regelwerke (vergl. Abschnitt 1.4) allgemein bekannt sind, können Auftraggeber in den ZVB für ihre Verhältnisse und wiederkehrenden Aufträge Regelungen treffen (1.41). Allgemeine Regelungen für den Einzelfall, diese eine Baustelle, werden in den Besonderen Vertragsbedingungen (BVB) festgelegt (z. B. die Dauer der Ausführung, eine Vertragsstrafe bei Terminüberschreitung usw., 1.42). Die wichtigste technische Verdingungsunterlage ist aber die Leistungsbeschreibung (LB, 1.43) des Auftrags, der „Baustelle“. Die Leistungsbeschreibung besteht aus einer allgemeinen Baubeschreibung (1.44) und einem Leistungsverzeichnis (LV), in dem die Teilleistungen des Auftrags gegliedert (also in „Positionen“ unterteilt), mit Ordnungszahlen (OZ)nummeriert und ausführlich beschrieben sind. Es ist meist erforderlich oder sinnvoll, die Leistungsbeschreibung durch Zeichnungen, Berechnungen oder Proben zu ergänzen

und eindeutig zu bezeichnen. Da die einzelnen technischen und rechtlichen Verdingungsunterlagen einander ergänzen und Ausführung und Qualitätsmerkmale unterschiedlich (genau) beschreiben, gelten sie auch in der Reihenfolge der in Bild 1.45 angegebenen Zahlen. Ein Beispiel: Zunächst gilt was im LV steht. Wenn dort nichts steht oder etwas ungenau angegeben ist, gelten nacheinander eine etwa vorliegende ZTV oder letztendlich die entsprechende DIN der VOB/C. Von größter Wichtigkeit für die Vorbereitung, die Ausführung und die „Nachbereitung“ (Aufmaß, Abnahme usw.) von Bauleistungen ist die Leistungsbeschreibung, besonders das Leistungsverzeichnis. Der Text der Positionen (der Teilleistungen) muss die auszuführenden Arbeiten ausführlich und unmissverständlich beschreiben. Dabei ist unerheblich, ob das in herkömmlicher Textform (1.46) oder in standardisierter Modulform eines EDVProgramms geschieht. Vergl. dazu Bild 1.47. Aus der sorgfältigen Bearbeitung der Unterlagen und nach der erfolgten Kalkulation der Positionen des Leistungsverzeichnisses entsteht das Angebot mit allen gewünschten Anlagen (1.48), mit dem sich ein Betrieb um den Auftrag bemüht. Am Eröffnungstermin (Submission, vergl. 1.39) werden die meist anwesenden Vertreter der bietenden Firmen schon vorbehaltlich einer genauen Prüfung der Angebote wissen, wer den Auftrag erhalten hat.

1

24

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.39

Mit dieser „Aufforderung“ und den beigefügten Vertragsunterlagen werden Baufirmen aufgefordert bzw. gebeten, sich mit einem Angebot an der Ausschreibung zu beteiligen

25

1.3 Statistik, Klassifizierung, Standardisierung der Straßen

Zusätzliche Technische Vorschriften Bauarbeiten 1

Baustofflieferung Der AN übernimmt die Gewährleistung für die ausschreibungsgemäße Qualität sämtlicher von ihm bereitgestellten Baustoffe, Einbauteile usw. Auf Verlangen der Bauleitung hat er durch Prüfzeugnisse, Proben usw. ohne zusätzliche Kosten die dafür erforderlichen Nachweise zu erbringen.

2

Ausführung Der Auftragnehmer hat alle Maße unter seiner eigenen Verantwortung am Bau nach den Bauzeichnungen zu kontrollieren, so dass eine Berufung auf Planfehler oder falsche Angaben im Leistungsverzeichnis ausgeschlossen ist.

3

Befugnisse der Bauaufsicht des Auftraggebers Während der Bauausführungen muss ständig ein fachkundiger, bevollmächtigter Vertreter des Auftragnehmers auf der Baustelle anwesend sein. Der Name des Bevollmächtigten bzw. dessen Vertreters ist dem Auftraggeber vor Beginn der Bauarbeiten schriftlich mitzuteilen.

1.40 Beispiel für den Inhalt von Zusätzlichen Technischen Vorschriften (ZTV)

ZUSÄTZLICHE VERTRAGSBEDINGUNGEN für die Ausführung von Bauleistungen – Einheitliche Fassung März 1993 – Inhaltsübersicht 1 Leistungsverzeichnis 2 Wahlpositionen, Bedarfspositionen 3 Technische Regelwerke 4 Preisermittlung 5 Vergütung bei Änderungsvorschlägen oder Nebenangeboten 6 Einheitspreise 7 Änderung des Mengenansatzes bei Bedarfspositionen und Stundenlohnarbeiten 8 Ankündigung von Mehrkosten 9 Ausführungsunterlagen 10 Veröffentlichungen, Vervielfältigungen 11 Baustelle, Baubereich 12 Bautagesberichte 13 Baustellenräumung 14 Kontrollprüfungen 15 Werbung 16 Anlagen im Baubereich 17 Umweltschutz 18 Nachunternehmer 19 Behinderung und Unterbrechung der Ausführung

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

1.41 Inhalt der Zusätzlichen Vertragsbedingungen (ZVB)

frei Kündigung aus wichtigem Grund Wettbewerbsbeschränkungen Haftung der Vertragsparteien, Mitteilung von Bauunfällen Abnahme Gewährleistung Abrechnung Preisnachlässe Rechnungen Stundenlohnarbeiten Zahlungen Überzahlungen Abtretung Sicherheitsleistung Bürgschaften Verträge mit ausländischen Auftragnehmern Geschäftsbedingungen des Auftragnehmers Vertragsänderungen

1

26

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

BESONDERE VERTRAGSBEDINGUNGEN Die §§ beziehen sich auf die Allgemeinen Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen (VOB/B) 3 Ausführungsfristen (§ 5) 3.1 Mit der Ausführung ist zu beginnen: spätestens 10 Werktage nach Auftragserteilung 3.3 Folgende Einzelfristen sind Vertragsfristen: Fertigstellung der Arbeiten spätestens 40 Werktage nach Auftragserteilung 3.4 Der Auftraggeber behält sich vor, im Auftragsschreiben das Ende der Ausführungsfrist und etwaiger Einzelfristen datumsmäßig festzulegen. 4

Vertragsstrafen (§ 11) Der Auftragnehmer hat als Vertragsstrafe für jeden Werktag der Verspätung zu zahlen:

4.1 bei Überschreitung der Fertigstellungsfrist der Arbeiten, 300,- EURO 4.2 bei Überschreitung von Einzelfristen entfällt 4.3 Die Vertragsstrafe wird auf insgesamt 5 v.H. der Abrechnungssumme begrenzt. 5.

Rechnungen (§ 14)

6.

Sicherheitsleistung (§ 17)

6.1 Als Sicherheit für die Vertragserfüllung nach Nr. 33.1 ZVB/E kann der Auftraggeber eine Bürgschaft nach dem Formblatt EFB-Sich 1 in Höhe von .... 5...V.H. der Auftragssumme einschl. der Nachträge vom AN anfordern. 1.42 Die für die Ausführung eines Bauvorhabens wichtigen besonderen Vertragsbedingungen (BVB)

27

1.7 Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen

HVA B-StB(SH)-Titelblatt Leistungsbeschreibung L (05/03) Bezeichnung der Bauleistung Neubau SM Breitenfelde - Außenanlagen

1

(wie Aufforderung zur Angebotsabgabe)

Leistungsbeschreibung (bleibt beim Bieter) Inhalt

Seite/Blatt

Baubeschreibung Abschnitte 1-4

2-4

Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen - Abschnitt 5 Leistungsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Leistungsbereiche

-

-

Langtext-Verzeichnis

101-137

Kurztext-/Preisverzeichnis

138-157

Langtext-/Preisverzeichnis

-

Anlagen für Bietereintragungen Bieterangaben-Verzeichnis Verzeichnis für Stoffpreisgleitklausel Baustoffverzeichnis

-

Sonstige Anlagen (nach Verzeichnis)

m km m2 km2 ha l m3 kg

M KM M2 KM2 HA L M3 KG

Abrechnungseinheiten Meter t T Kilometer h H Quadralmeter d D Quadratkilometer Mt MT Hektar kwh KWH Liter St ST Kubikmeter Psch PSCH Kilogramm

1.43 Gliederung der Leistungsbeschreibung

siehe Anlage

Tonne Stunde Tag Monat Kilowattstunde Stück Pauschal

Besondere Kennzeichen G Grundposition W Wahlposition

28

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1.

Allgemeine Beschreibung der Bauleistung

1.1

Auszuführende Leistungen

Bei diesem Bauvorhaben handelt es sich um den Neubau eines Radweges an der Landesstraße 267 (L 267) von Havetoft bis zur L 193, Regelbreite 2,0 m, Länge rund 4900 m. Die Arbeiten beinhalten außerdem eine Radwegverbreiterung, Fahrbahnverbreiterungen, -ver-legungen, Busbuchtherstellungen, Um- und Aufsetzen sowie Aufnahme von Erdwällen, Entwässerungsarbeiten einschließlich Herstellung von Sand- und Ölauffangbecken. Aufnahme und Herstellung von Grundstückseinfriedigungen sind ebenfalls zu erbringen. Gehwegherstellung auf rund 400 m auf der gegenüberliegenden Seite. Die Länge der Radwegverbreiterung beträgt rund 850 m, Fahrbahnvollausbaustrecken rund 750 m, Fahrbahnverbreiterungen mit Deckenerneuerungen rund 400 m. In der OD Havetoft und ab OD-Grenze gut 110 m weiter sowie in der OD Hostrup verläuft der Radweg auf der, in Kilometrierung betrachtet, linken Seite der L 267 in 2,50 m Breite auf Hochbord. Im Bereich der freien Strecke verläuft der Radweg abwechselnd hinter einem Trennstreifen, Bankett und Graben oder hinter einer Betonmulde mit einem max. Abstand zwischen Radwegachse und Fahrbahnrand von 8,0 m. Die Gehwegherstellung auf der rechten Seite erfolgt in der OD Havetoft hinter einer Betonmulde sowie hinter einem 1,50 m breiten Trennstreifen in 2 m Breite bis rund 70 m hinter der ODGrenze. In der OD Hostrup verläuft der Gehweg in 2 Teilbereichen auf Hochbord in 2 m Breite. Die Trasse des Radweges passt sich überwiegend läge- und höhenmäßig dem Gelände bzw. der Fahrbahn an. Der Unterbau ist aus geeignetem Abtragsboden sowie Lieferboden herzustellen. Die Entwässerung erfolgt in Erdmulden und Gräben und soll im Regelfall versickern. Deshalb erhalten die Überfahrten keine Verrohrung. Ansonsten erfolgt die Entwässerung über Betonmulden, Straßenabläufe, Kontrollschächte und Betonrohrleitungen sowie Schächte mit Sandfang und Tauchwandwirkung, die sogenannte „geschlossene“ Bauweise gegenüber der „offenen“ zwecks Ölabscheidung. 1.44 Beispiel für eine Allgemeine Beschreibung der Bauleistung als Teil der Leistungsbeschreibung

1.45 Technische und rechtliche Vertragsunterlagen

1.7 Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen

29

1

1.46 Text einer Position im Leistungsverzeichnis in herkömmlicher Form

1.47 Text einer Position (mit Vorwort) des LV nach dem Standardleistungskatalog

30

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.48 Deckblatt eines Angebotes

1.8 Ablauf eines Bauauftrages An dem Ablauf eines Bauauftrags sind von der Idee bis zum Ablauf der Gewährleistung viele Personen und Stationen beteiligt. Die Träger der Straßenbaulast (diese setzt sich aus den Kosten für Bau und Unterhaltung, Erweiterung und Verbesserung der Straßen zusammen) sind z. B. die Bundesrepublik Deutschland für die Bundesfernstraßen, aber auch die Bundesländer (für Landes- und Staatsstraßen), die Landkreise (für Kreisstraßen), die Städte und Gemeinden sowie Unternehmen und Privatleute.

Alle diese Straßenbaulastträger realisieren die Idee, den Wunsch oder die Notwendigkeit eine Straße zu bauen mit den folgenden Schritten: – Voruntersuchungen (Klärung der Zusammenhänge im Straßennetz, Aufnahme in die Gesamtplanung wie Bundesfernstraßenplan oder Regionalentwicklungsplan u. a.); – Erstellen eines Vorentwurfs, der z. B. die Linienführung enthält, auf Umweltverträglichkeit geprüft ist usw.;

31

1.8 Ablauf eines Bauauftrages

VOB Teil B: Allgemeine Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen §1 §2 §3 §4 §5 §6 §7 §8 §9 § 10 § 11 § 12 § 13 § 14 § 16 § 16 § 17 § 18

Art und Umfang der Leistung ..................................... Vergütung ..................................................................... Ausführungsunterlagen ............................................... Ausführung................................................................... Ausführungsfristen ...................................................... Behinderung und Unterbrechung der Ausführung..... Verteilung der Gefahr .................................................. Kündigung durch den Auftraggeber ........................... Kündigung durch den Auftragnehmer ........................ Haftung der Vertragsparteien ...................................... Vertragsstrafe ............................................................... Abnahme ...................................................................... Gewährleistung ............................................................ Abrechnung .................................................................. Stundenlohnarbeiten .................................................... Zahlung......................................................................... Sicherheitsleistung ....................................................... Streitigkeiten ................................................................

1.49 Inhalt der VOB Teil B

– Planfeststellungsverfahren, bei dem die Träger öffentlicher Belange (z. B. Nachbargemeinden, Naturschutzbehörden, Versorgungsträger usw.) Stellung nehmen; – Erstellen des Bauentwurfs mit allen notwendigen Zeichnungen wie Lageplan, Regelquerschnitt, Längsschnitt, Detailzeichnungen usw.; – Ausschreibung – Kalkulation und Angebotsabgabe interessierter Unternehmen; – Angebotseröffnung (Submission) – Auftragsvergabe und Bewilligung durch das jeweilige Parlament (z. B. Gemeinderat); – Vorbereiten der Ausführung, Einrichten, Vermessen und Sichern der Baustelle durch den AN in Zusammenarbeit mit AG, Katasteramt, Straßenverkehrsbehörde usw.; – Ausführung der Arbeiten durch den AN unter Bauleitung und Bauaufsicht des AG; – Aufmaß und Abrechnung durch AN und AG gemeinsam; evtl. Mängelbeseitigung durch AN; – Erstellen der Schlussrechnung durch AN, Prüfung und Bezahlung durch AG; – Gewährleistung durch AN. Während die öffentlichen, staatlichen Auftraggeber Bund, Länder, Kreise, Städte und großen Gemeinden ihre Arbeiten meist durch eigene Bauämter leisten lassen, beauftragen kleine

Gemeinden, Unternehmen und Privatleute Ingenieurbüros mit der Planung, Bauaufsicht und Abrechnung. Bei der Planung muss eine Vielzahl von Gesetzen, Normen, Vorschriften und technischen sowie rechtlichen Bestimmungen berücksichtigt werden. Die Ausführung orientiert sich hauptsächlich an der VOB in den Teilen B und C. Das Inhaltsverzeichnis der VOB Teil B (1.49) macht allein schon deutlich, was alles vertraglich geregelt ist. Je nachdem, was für Arbeiten ausgeführt werden, gelten die technischen Normen der einzelnen Gewerke der VOB Teil C (z. B. für Pflasterarbeiten die DIN 18 318 „Verkehrswegebauarbeiten – Pflasterdecken, Plattenbeläge, Einfassungen“). Neben dem Geltungsbereich, der Beschreibung der gebräuchlichsten Stoffe und Bauteile sowie der Ausführung, regeln diese technischen Normen der VOB/C besonders die Abrechnung. Sie beschreiben auch, welche Leistungen als (unbezahlte) „Nebenleistungen“ bzw. als (bezahlte) „Besondere Leistungen“ zu gelten haben. Besonders § 4 der VOB/B, in dem die Ausführung der Arbeiten generell beschrieben und geregelt wird, ist zu beachten. Durch Kenntnis und Einhaltung lassen sich Missverständnisse, Fehler und Meinungsverschiedenheiten vorab vermeiden. Bei Bedenken des AN gegen die vorgesehene Ausführung, ihre Sicherung und die Güte der Baustoffe muss der AN schon vor Beginn der Arbeiten schriftlich seine Bedenken anmelden (1.50). Bei der Kalkulation für die Angebotsabgabe muss die interessierte Firma die bestehenden Arbeitsverträge, besonders aber die Tarifverträge der Bauwirtschaft berücksichtigen. In Tarifverträgen einigen sich Arbeitnehmerund Arbeitgeberverbände (= Tarifvertragsparteien) auf die Löhne und Arbeitsbedingungen und legen sie fest. Tarifpartner in der Bauwirtschaft sind die Industriegewerkschaft BauenAgrar-Umwelt (BAU) für die Arbeitnehmer und der Zentralverband des Deutschen Baugewerbes (Handwerk) sowie der Hauptverband der Deutschen Bauindustrie für die Arbeitgeber. Die Tarifverträge lassen sich nach Lohnund Gehaltstarifen, Rahmen- oder Manteltarifen, Sozial- und Ausbildungstarifen ordnen. Lohntarife werden meist für eine begrenzte

1

32

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.50 Bedenkenanmeldung nach VOB/B § 4.3

33

1.9 Unfallgefahren und Unfallverhütung

Dauer (1 bis 2 Jahre) vereinbart, um Löhne und Gehälter immer wieder an Inflation und Konjunktur anzupassen. Im wichtigen Lohntarif für gewerbliche Arbeitnehmer in der Bauwirtschaft sind Gesamtstundenlöhne vereinbart, die sich aus dem Tarifstundenlohn und einem Bauzuschlag zusammensetzen. Mit einem Bauzuschlag von 5,9 % auf den Tarif-

stundenlohn werden die besonderen Belastungen durch den ständigen Wechsel der Baustellen (mit 2,5 %), die Abhängigkeit von der Witterung außerhalb der Schlechtwetterzeit (mit 2,9 %) und ein Ausgleich von Lohneinbußen (mit 0,5 %) berücksichtigt (vergl. die Abschnitte 5.8 Lohnberechnung und 5.9 Kalkulation).

1.9 Unfallgefahren und Unfallverhütung „Mit Motrak abgestürzt“ „Fahrer von eigener Walze überrollt“ „Im Leitungsgraben verschüttet“ „Durch herabfallendes Rohr getötet“ „Vom Baumstumpf erdrückt“ „Kein Schutzhelm getragen – schwere Kopfverletzungen“ „Mangelhafte Absperrung – Auto fährt in Bautrupp“ Diese Schlagzahlen findet man im Technischen Jahresbericht der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG Bau). Sie stehen stellvertretend für ca. 140 000 Versicherungsfälle (Arbeits- und Wegeunfälle) eines Jahres (2007). Das bedeutet, dass jeder 18. der fast 2,6 Millionen Versicherten im Laufe eines Jahres einen Unfall erlitten hat. Hinter diesen Zahlen verbergen sich oft harte Schicksale, immer aber persönliches Leid und hohe Kosten. Jeder der auf dem Bau Beschäftigten muss versuchen, Unfälle zu verhindern, Kosten zu senken. Die BG Bau ist 2005 durch Zusammenschluss mehrerer Hochbau-Berufsgenossenschaften mit der Tiefbau-Berufsgenossenschaft (TBG) entstanden. Sie ist Träger der gesetzlichen Unfallversicherung (als Teil der Sozialversicherungen). Alle im Straßen- und Tiefbau in einem Arbeits-, Dienst- oder Ausbildungsverhältnis Beschäftigten sind gegen die Folgen von Arbeits- und Wegeunfällen sowie gegen Berufskrankheiten versichert. Für die Berufsgenossenschaften als Körperschaften des Öffentlichen Rechts schafft der Staat (der Gesetzgeber) die Rahmenbedingungen u. a. durch Arbeitsschutzgesetze. Die BG Bau versucht durch ihr Regelwerk aus Unfallverhütungsvorschriften, Merkblättern und Prüf-

1.51 Noch ist dieses leichtsinnige Verhalten keine Schlagzeile...

hinweisen, den präventiven (= verhütenden) Arbeitsschutz umzusetzen. In der „Info-Mappe“ und im „Bausteine-Ordner“ hat die BG Bau praktische Arbeitshilfen mit allen wichtigen Hinweisen zusammengefasst (1.52). Jedes Unternehmen der Bauwirtschaft (500 000 im Jahr 2007) ist Mitglied in der BG Bau und entrichtet (im Gegensatz zu den anderen Sozialversicherungen) allein den Beitrag nach der gesamten Lohn- und Gehaltssumme und nach der Einstufung des Unternehmens bzw. seiner Arbeiten nach dem Gefahrtarif (1.53). Jedem versicherten Arbeitnehmer sollte aber klar sein, dass etwa 10 % seines Lohns (ca. 6 % Beitrag und etwa 4 % für indirekte Unfallkosten) nötig sind – und verdient werden müssen! – um die Unfallkosten zu decken.

1

34

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

1

1.52 Sammlungen mit allen Informationen Tabelle 1.53 Auszug aus dem Gefahrtarif der BG Bau Tarifstellen 100 300 310 320 330 340 350 360 900

Gewerbezweige Errichten von Bauwerken des Hoch- und Tiefbaus Erd- und Straßenbau Kabelbau Kanal- und Leitungsbau Tunnelbau Wasserbau Spezialtiefbau Gleisbau Gesondert veranlagtes Hilfsunternehmen Büroteil des Unternehmens (nur Beschäftigte, die ausschließlich Bürotätigkeiten in Büros und/oder in Verwaltungsgebäuden verrichten)

Unfallverhütung. Die BG Bau versucht vor allem, durch Aufklärung und Schulung Unfälle zu verhüten, denn Vorsorgen ist besser (und billiger) als heilen. Mit Merkblättern, Plakaten, Filmen, Aufklebern, Vorträgen und Schulungen weist die Berufsgenossenschaft auf typische Gefahren und richtiges Verhalten hin (1.54). Besonders der Berufsanfänger muss auf die ihm noch unbekannten Gefahren aufmerksam gemacht und spontanen Jugendlichen immer wieder gesagt werden: Leichtsinn ist kein Mut,

Gefahrklassen 16,1 7,3 5,1 9,4 27,3 18,7 12,8 12,5

1,0

Vorsicht ist keine Angst! Mit Berufsgenossenschaftlichen Vorschriften (BGV) wird versucht, eine sichere persönliche Schutzausrüstung, sichere Bauausführungen und Arbeitsverfahren sowie sichere Maschinen, Geräte und Einrichtungen zu beschreiben und vorzuschreiben. Die Verantwortung bleibt aber immer beim Unternehmer und damit auch die Pflicht, die Belegschaft zu unterweisen, die Schutzmaßnahmen zu organisieren und sichere Maschinen vorzuhalten. Er kann Aufgaben seines Zuständigkeitsbereiches an Aufsichtsführende der Baustellen übertragen. „Fachkräfte für Arbeitssicherheit“(SIFA), die ihre Quali-

35

1.9 Unfallgefahren und Unfallverhütung

fikation durch mehrwöchige Ausbildung erwerben, unterstützen und beraten den Unternehmer in Fragen des Arbeitsschutzes. Der Betriebsarzt (i. d. R. ein Arbeitsmediziner der Berufsgenossenschaft) berät beim Gesundheitsschutz, untersucht und beurteilt berufsbedingte Gesundheitsgefahren. Technische Aufsichtspersonen als Teil des technischen Aufsichtsdienstes (TAD, heute die Abteilung Prävention Tiefbau) besuchen (oft

1.54 Plakate zur Unfallverhütung

1.55 Aufgaben der Berufsgenossenschaften

unangemeldet) die Baustellen und überprüfen die Arbeitssicherheit. Sie können Anordnungen zur Erfüllung der Pflichten treffen, im Extremfall (bei Gefahr im Verzuge) aber auch die Einstellung der Arbeiten anordnen oder Geldbußen verhängen. Die Hauptaufgabe des TAD wird aber immer die Beratung aller am Bau Beteiligten in sicherheitstechnischen Fragen sein.

1

36

1

1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse

Trotz aller Bemühungen und Maßnahmen des Betriebs, des Technischen und des Arbeitsmedizinischen Dienstes der Berufsgenossenschaften geschehen immer wieder Unfälle und treten Berufskrankheiten auf. Zunächst gilt es, Gesundheit und Arbeitsfähigkeit wieder herzustellen (= Rehabilitation). Erst wenn das nicht möglich ist, müssen Geldleistungen (= Entschädigung) als Verletztengeld, Übergangsgeld oder Verletztenrente gezahlt werden (1.55) Voraussetzung für alle Leistungen der BG Bau ist die Anmeldung der Mitarbeiter und der gröAufgaben zu Abschnitt 1 1. Welche Aufgaben hat unser öffentliches Straßennetz zu erfüllen? 2. Worin besteht der wesentliche Unterschied beim Bau von Straßen aus Asphalt vor etwa 60 Jahren und heute? 3. Welche Tendenzen zu Neubau – Erhaltung – Rückbau von Straßen lassen sich aus Tabelle 1.19 ablesen? 4. Welche Aussagen können Sie zur Entwicklung des Fahrzeugbestandes und der Fahrleistungen auf deutschen Straßen machen? 5. Welche Entwicklung hat die Unfallstatistik von 1995 bis 2006 genommen? 6. Welche Nutzungsdauer wird für Straßen angenommen? 7. Wie werden die Bauklassen für Verkehrsflächen ermittelt? 8. Finden Sie für jede Bauklasse eine Nutzungsart. 9. Welche zwei zentralen Anforderungen muss der Straßenoberbau nach RStO erfüllen? 10. Wo liegt immer das Planum des Straßenoberbaues? 11. Welche Schichten und Materialien gehören zum Straßenoberbau? 12. Welchen Einfluss auf die Gesamtdicke des Oberbaues haben die Böden unterhalb des Oberbaues? 13. Welche Schichten und Materialien des Oberbaues stellen die Tragfähigkeit her?

ßeren Baustellen (ab 100 Mann-Tage, z. B. wenn 5 Arbeitnehmer mehr als 20 Tage auf einer Baustelle zu tun haben), aber auch die sofortige Meldung der Unfälle und Verletzungen. Auch die kleinste Verletzung, der „Ratscher“, kann größere Folgen haben und muss zumindest im Verbandbuch der Baustelle eingetragen sein. Besonders die Einrichtungen der Ersten Hilfe und ihre Beherrschung reduzieren die nachfolgenden Schmerzen, Sorgen und Kosten.

14. Welche Schichten und Materialien des Oberbaues stellen die Frostsicherheit her? 15. Welche Querschnittsteile von Bild 1.26 ergeben die Kronenbreite? 16. Unterscheiden Sie die Begriffe Fahrbahn, Fahrstreifen, Fahrspur. 17. Welche Neigungen erhalten die Bankette? 18. Warum wird die Frostschutzschicht 20 cm breiter ausgeführt als die darüberliegende Asphalttragschicht? 19. Wie breit sind die Randstreifen auszuführen? 20. Welche Aufgaben haben die Randstreifen? 21. Wie breit werden die Bankette? 22. Aus welchen Einzelmaßen setzt sich der RQ 11 nach den RAL zusammen? 23. Was ist im Leistungsverzeichnis bzw. in seinen Positionen beschrieben und festgelegt? 24. Was bedeuten die Abkürzungen DIN, VOB, ZTV, RAS und BG Bau? 25. Wer ist Mitglied der Berufsgenossenschaft, wer ist versichert und wer zahlt die Beiträge? 26. Durch welche Maßnahmen versucht die Berufsgenossenschaft Unfälle zu vermeiden? 27. Welche Arbeiten gehen dem Beginn der Bauarbeiten auf der Baustelle voraus? 28. Nennen Sie Beispiele für das Entstehen unnötiger Kosten („Unkosten“) auf der Baustelle.

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1.9 Unfallgefahren und Unfallverhütung

P Nr. 1

1

Organisation und Ablauf einer Baustelle Die Situation: Sie arbeiten gerade auf einer Baustelle (oder haben bis jetzt auf einer Baustelle gearbeitet), sind oder waren an der Ausführung eines Bauvorhabens beteiligt. Was haben Sie auf der Baustelle beobachtet, hinterfragt und wahrgenommen? Was wissen Sie über Organisation und Ablauf „Ihrer“ Baustelle? Die zu lösenden Aufgaben: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.

Was wird gebaut? Wie heißt das Bauvorhaben offiziell? Wer ist Bauherr und Auftraggeber? Ist es ein öffentlicher oder ein privater Auftrag(-geber)? Hat Ihr Betrieb den Auftrag in öffentlicher oder beschränkter Ausschreibung oder in freihändiger Vergabe bekommen? Wie hoch ist die Auftrags- bzw. Rechnungssumme in etwa? Falls Ihr Bauvorhaben ein Straßenbau ist: Lässt sich die Straße klassifizieren und einer Bauklasse zuordnen? Ist nach einer Standardbauweise gebaut worden? Wie war der Befestigungsaufbau (der Oberbau)? Falls es sich um eine Kanalbaustelle handelt: Welche Rohrleitungen sind verlegt worden? Haben Sie erfahren, ob die VOB und bestimmte ZTV vertraglich vereinbart waren? Wie ist die Baukolonne der Baustelle zusammengesetzt? Nach welchen Lohngruppen werden Ihre Kollegen bezahlt? Wer hat die Sicherung der Arbeitsstelle (Baustelle) angeordnet? Ist die Sicherung der Arbeitsstelle nach einem Regelplan oder nach einem eigenen Verkehrszeichenplan vorgenommen worden? Von wem ist die Sicherung der Baustelle überprüft worden? Haben regelmäßig Baugespräche zwischen Auftraggeber, Bauleitung und Auftragnehmer stattgefunden? Was ist bei den Baugesprächen (vermutlich) besprochen worden? Sind Bautagesberichte geschrieben oder ist ein Bautagebuch geführt worden? Hatte Ihr Betrieb einen Termin für die Fertigstellung? War eine Vertragsstrafe für den Fall der Terminüberschreitung (für die Fertigstellung) vereinbart worden? Welcher Berufsgenossenschaft gehört Ihr Betrieb an? Geschah auf der Baustelle irgendein Unfall oder eine kleine Verletzung? Wie sind Unfall oder Verletzung behandelt worden? Hatten Sie während der Bauzeit Besuch vom Technischen Aufsichtsdienst Ihrer Berufsgenossenschaft? Hat er etwas angeordnet? Beschreiben Sie kurz die Abnahme der fertigen Arbeiten auf Ihrer Baustelle. Sind Mängel bei der Abnahme festgestellt worden? Welche Arbeiten wurden im Stundenlohn ausgeführt und abgerechnet? Wurden die fertigen Arbeiten aufgemessen? Was ist Ihnen beim Aufmaß aufgefallen?

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

2 Grundzüge der Straßenplanung 2.1 Straßennetz, Verkehrsentwicklung und Planungsschritte Aufgaben einer Verkehrsbeziehung können historisch entstanden oder durch Zukunftsplanungen zugewiesen worden sein. So sind alte Handelswege und Heerwege bis in heutige Zeit genutzt vorhanden oder neue Verkehrsbeziehungen sollen zukünftig Funktionen übernehmen die – dem Menschen die Nutzung des angebotenen Raumes aus verschiedenen Anlässen ermöglichen = Aufenthaltsfunktion – den Verkehr bis zum einzelnen Grundstück führen = Erschließungsfunktion – Verkehrsbewegungen eines begrenzten Gebietes zusammenfassen, weiterleiten und wieder verteilen = Sammelfunktion – entfernte Gebiete verbinden = Verbindungsfunktion Unser Straßennetz (Tab. 1.19) erhält Aufgaben aus der kommunalen Planung einer Gemeinde, der regionalen eines Kreises oder Bundeslandes oder der überregionalen bundes- und gar europaweiten Planung für Fernstraßennetze. Verkehrsplanung soll ermöglichen, dass dabei der Personen- und Güterverkehr schnell, bequem, mit geringsten Bau- und Unterhaltungskosten und mit wenig Umweltbelastung sowie -schädigung erfolgt. Um dieses erreichen zu können, müssen verlässliche Planungsdaten erhoben werden. Verkehrszählungen können die Verkehrsstärke nach Quelle und Ziel, nach Fahrstrecke und Verkehrsmittel aufgliedern. Künftige (von Politik und Wirtschaft geforderte) Entwicklungen im Fahrzeugbau oder Wirtschaftsgebieten müssen in Vorausschätzungen ebenso einfließen. Alle Überlegungen schlagen sich dann nieder in Entwurfsvorgaben wie z. B. dem Bundesfernstraßenbedarfsplan, Verkehrs-

entwicklungsplan eines Landkreises oder letztendlich dem Straßenraumentwurf. Als Folge dieser hier nicht näher zu beschreibenden sehr umfangreichen und schwierigen Vorgänge werden – Anfangs- und Endpunkte des Bauvorhabens festgelegt, – mögliche Linienführungen (Trassen) ermittelt und mit beteiligten Behörden sowie Verbänden abgestimmt, – verschiedene Trassen entworfen und verkehrs- sowie bautechnisch beurteilt, – Querschnittszeichnungen und vereinfachte Höhenpläne erstellt, – die Kosten nach Anteil der Erd- und Befestigungsarbeiten, Kunstbauten und Ausstattung überschlagen. Straßenbaulastträger sind verantwortlich für die Aufgaben und daraus entstehenden Kosten, die mit Bau, Unterhaltung, Erneuerung oder Instandsetzung zusammenhängen. Die Finanzierung des öffentlichen Straßenbaues wird in Haushaltsplänen festgelegt und geregelt. Die Straßenbaulastträger können über Straßenneubauämter Planungen durchführen oder sie an private Ingenieurbüros vergeben. Tabelle 2.1 Straßenbaulastträger Straße Bundesautobahn Bundesstraßen Landesstraßen Landstraßen 1.O Staatsstraßen Kreisstraßen Landstraßen 2.O Gemeindestraßen und -wege

Kürzel

Träger

A B

Bundesrepublik Deutschland Bundesland

L S K

Landkreise, kreisfreie Städte Kommunen (Gemeinden)

Die Verkehrsplanung hat zum Ziel, den Anforderungen entsprechende Verkehrsräume nach verkehrstechnischen, bautechnischen, wirtschaftlichen und umweltverträglichen Gesichtspunkten zu gestalten.

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_2, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

40

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.2

2

Planungsabläufe

Planungsstufen

Entwurfsstufen/ Verwaltungsabläufe

Bedarfsplanung

Bedarfspläne auf Landes- bzw. Regionalebene Bundesverkehrswegeplan

Vorplanung

Voruntersuchung Linienbestimmung Raumordnungsverfahren der Länder

Entwurfsplanung

Vorentwurf Genehmigungsentwurf Technische und haushaltsrechtliche Prüfung

Genehmigungsplanung

Feststellungsentwurf Planfeststellung Baurecht der Länder

Ausführungsplanung

Bauentwurf Ausführungsentwurf Technische Freigabe

Vergabe

Vergabeunterlagen Veröffentlichung Ausschreibung

Öffentlich-rechtliche Zulassungsverfahren mit – Abwägungsentscheidungen über die Zulässigkeit des Vorhabens, – Begründung technischer Details, – Vorlage einer Umweltplanung und – einer Kostenplanung.

Ausführungsreife Detailplanung des Straßenkörpers und der landschaftspflegerischen Begleitplanung

Rot umrandet: Bereiche nach RE (neu)

Die neuen RE ( Richtlinien für die Gestaltung von einheitlichen Entwurfsunterlagen ) sollen die 24 Jahre alten RE von 1985 ersetzen. Nach Einarbeitung der Länderstellungsnahmen werden sie durch das BMVBS für eine 2-jährige Einführungs- und Austestungsphase in Kraft gesetzt. Sie erfassen die Bereiche Vorplanung bis Genehmigungsplanung. Die RE enthalten 23 Entwurfsunterlagen in 4 Teilen: Teil A = Vorhabenbeschreibung (Nr.1) als zentraler Erläuterungsbericht, der die Ergebnisse aller Abwägungen, Berechnungen und Fachbeiträge zusammenfassend nichttechnisch und allgemeinverständlich wiedergibt. Teil B = Planteil (Nr. 2 bis 13) mit Übersichtskarte, Übersichtslageplan, Übersichtshöhenplan, Lage- und Höhenplan, Plänen zum Immissionsschutz, der Entwässerung, den landschaftspflegerischen Maßnahmen, dem Grunderwerb, ein Bauwerksverzeichnis, Aussagen zu Widmung, Umstufung oder Einziehung sowie die Kostenermittlung. Teil C = Anhang (Nr. 14–20) mit Ermittlung der Bauklasse und des Regelquerschnittes,

Bauwerksskizzen der Ingenieurbauwerke, besondere Pläne sowie immissionstechnische, wassertechnische, umweltfachliche und bodenkundliche Untersuchungen. Teil D = Nachweise (Nr. 21–23) zur Verkehrsqualität, zur Verkehrssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Die Vorplanung basiert auf den Ergebnissen topografischer, geologischer und hydrologischer Gegebenheiten, bei denen die Einflüsse des Geländes, der Bodenverhältnisse und der Wasserverhältnisse auf das Bauvorhaben ebenso berücksichtigt werden wie die Vorgaben aus Flächennutzungsplänen, Verkehrsprognosen oder einer Umweltverträglichkeitsstudie. Ergebnis der Vorplanung sollen der Ausbauquerschnitt und die Linienbestimmung sein, mit der die Trasse der künftigen Straße festgelegt wird. Der Vorentwurf entsteht aus der mit Behörden und Verbänden abgestimmten Vorplanung und arbeitet die maßgebenden Teile genauer aus: – Erläuterungsbericht zur Baumaßnahme – Übersichtskarte – Finanzierungsplan

41

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

– Bodenerkundungen – Lage- und Höhenpläne, Querschnitte Mit dem Vorentwurf sind die Ausbaugeschwindigkeiten, Querneigungen und Krümmungen festgelegt. Die ermittelten Kosten werden in Haushaltspläne übernommen. In einem Planfeststellungsverfahren werden die Planungen auch der Öffentlichkeit zugänglich gemacht, so dass betroffene Bürger nach Einsichtnahme ihre Einwendungen vorbringen können. Alle Einwände müssen geklärt sein, im Zweifel können Verwaltungsgerichte im Prozess entscheiden. Danach gelten die Pläne als festgestellt = Planfeststellungsbeschluss. Der endgültige Bauentwurf führt die Pläne des Planfeststellungsbeschlusses baureif aus, er enthält alle für die Ausschreibung und Vergabe notwendigen Angaben. Die Bauausführungspläne haben größere Maßstäbe und enthalten viele Detaildarstellungen besonders wichtiger Punkte in der Baumaßnahme: – Übersichtskarte mit Angabe der Baumaße im Straßennetz, Maßstab 1 : 5000 bis 1 : 50000

– Ausbauquerschnitt als lotrechter Schnitt rechtwinklig zur Straßenachse, Maßstab 1 : 50 oder auch 1 : 100 – Lageplan (Grundriss oder Draufsicht) im Maßstab 1 : 250, 1 : 500 oder 1 : 1000 – Höhenplan als lotrechter Schnitt entlang der Straßenachse. Der Längenmaßstab gleicht dem des zugehörenden Lageplanes, die Höhen sind jedoch 10fach größer dargestellt. M 1:250/25 oder 1:500/50 oder 1:1000/100 (immer Maßstab der Länge/Maßstab der Höhe) – Deckenhöhenplan (Lageplan mit Deckenhöhen) für schwierige Punkte, z. B. Einmündungen – landschaftspflegerischer Begleitplan zur Darstellung der Eingriffe in den Naturhaushalt und das Landschaftsbild sowie der geplanten Ersatzmaßnahmen – je nach Bauvorhaben sind noch spezielle Pläne zur Darstellung von z. B. Knotenpunkten, Regenrückhaltebecken, Beschilderungen oder Absteckungen notwendig.

Der Bauentwurf ist nach Planfeststellungsverfahren, Anhörungen und Bekanntmachung verbindlich. Alle Maße, Baustoffe oder Gestaltungsvorgaben sind einzuhalten!

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt Für die an die Straßen gestellten Ansprüche hat der Straßenplaner einen Ausbauquerschnitt zu entwickeln, der einen sicheren Verkehr, einen zügigen Verkehrsablauf und eine lange Lebensdauer ergibt. Dazu nimmt die Interaktion zwischen Verkehrsraum und Seitenraum eine wesentliche Rolle ein. Es müssen nun Maße gefunden werden, die sowohl für die Breiten der einzelnen Bestand-

teile des Verkehrsraumes als auch für die Dicke des Oberbaues allen Ansprüchen genügen können. Ziel ist das Schaffen eines Bauwerkes Straße, welches über ca. 30 Jahre den Verkehr möglichst umfeld-(umwelt-)schonend bewältigen kann.

2

42

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.3

Straßenkategorien nach RIN (Richtlinien für integrierte Netzgestaltung Entwurf 21.05.2008)

Kategoriengruppe

2

Autobahnen Landstraßen Außerhalb Im Vorfeld und bebauter Gebie- innerhalb bebaute ter Gebiete anbaufrei Landstraße Hauptverkehrsstraße Verbindungsfunktionsstufe AS LS VS Kontinental 0 AS 0 problematisch Nicht vertretbar Großräumig I AS I LS I problematisch Überregional II AS II LS II VS II Regional III LS III VS III Nicht verNahräumig IV LS IV VS IV tretbar Kleinräumig V LS V Nicht vertretbar

2.2.1 Die RAA (Richtlinien für die Anlage von Autobahnen – Ausgabe 2008) Autobahnen sind anbaufreie zweibahnige Straßen mit planfreien Knotenpunkten außerhalb oder innerhalb bebauter Gebiete. Tabelle 2.4

Stadtstraßen Innerhalb bebauter Gebiete angebaut Hauptverkehrs- Erschließungsstraße straße HS ES Nicht vertretbar Nicht vertretbar problematisch HS III problematisch HS IV ES IV Nicht vertretbar ES V

Die Autobahnen sollen eine angemessene Reisegeschwindigkeit bei hoher Qualität des Verkehrsablaufes ermöglichen. Dazu müssen die Querschnitte auch für die hoch belasteten Zeiten ausreichend dimensioniert sein und ausreichend Raum für Betriebsdienste, Bauwerksprüfung sowie für baubedingte Verkehrsführungen bereithalten.

Entwurfsklassen und Gestaltungsmerkmale

Straßenkategorie Lage zu bebauten Gebieten

AS 0 / AS I AS II außerhalb oder außerhalb außerhalb oder innerhalb innerhalb innerhalb Straßenwidmung BAB Nicht BAB BAB alle Bezeichnung Fernautobahn Autobahnähnliche Straße Überregionalautobahn Stadtautobahn Entwurfsklasse EKA 1A EKA 2 EKA 1B EKA 3 Wegweisung Blau gelb Blau Blau/gelb Berechnungsgeschwindigkeit 130 km/h 100 km/h 120 km/h 80 km/h bei Nässe für die Entwurfselemente

Die bisherige Entwurfsgeschwindigkeit Ve ist entfallen! Alle Entwurfsgrundsätze orientieren sich nun an den Entwurfsklassen! Tabelle 2.5

Querschnittsabmessungen von Autobahnen

Querschnitt RQ (m) 43,5 36 Entwurfsklasse EKA 1 EKA 1 Anzahl der Fahr4+4 3+3 streifen Randstreifen 0,75/0,50 0,75/0,50 innen/außen Mittelstreifen 4,00 4,00 Seiten- oder Stand2,50 2,50 streifen Bankette 1,50 1,50 Fahrstreifenanzahl innen 2 innen 2 und Breite je Streije 3,50 je 3,50 fen außen 2 außen 1 mit je 3,75 3,75

31 EKA 1

28 EKA 2

38,5 EKA 3

31,5 EKA 3

25 EKA 3

2+2

2+2

4+4

3+3

2+2

0,75/0,75

0,50/0,50

0,50/0,50

0,50/0,50

0,50/0,50

4,00

4,00

2,50

2,50

2,50

3,00

2,50

2,00

2,00

2,00

1,50

1,50

2 je 3,75

2 je 3,50

1,50 innen 2 je 3,25 außen 2 je 3,50

1,50 1,50 innen 2 innen 1 je 3,25 mit 3,25 außen 1 mit außen 1 mit 3,50 3,50

43

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt Ausnahmen: EKA 1B kann bei < 30000 Kfz/24 h als RQ 28 EKA 2 kann bei > 30000 Kfz/24 h als RQ 31 ausgeführt werden bei > 60000 Kfz/24 h als RQ 36 EKA 3 kann in Ausnahmefällen begrenzt ohne Seitenstreifen mit 3,00 m breiten Nothaltebuchten oder 2,00 m breiten Banketten geplant werden. außen

innen

außen

43,50 18,25 15,75

2,50 1,50

3,75

3,75

3,50

3,50

0,50

4,00 0,75

außen

3,50

3,50

0,75

innen

3,75

3,75

2,50 0,50

1,50

RQ 43,5

außen

25,00 9,75 7,75

2,00

2,00 3,50

1,50

0,50

3,25

2,50* 3,25 0,50 0,50

3,50 0,50

1,50

RQ 25

2.2.2 Die RAL (Richtlinien für die Anlage von Landstraßen – Entwurf 1.3.2008) Landstraßen dieser Richtlinie sind anbaufreie einbahnige Straßen mit planfreien oder plangleichen Knotenpunkten außerhalb bebauter Gebiete. Bis 15 km Länge können auch zweibahnige Abschnitte als Landstraßen gelten, längere werden nach den RAA geplant. Somit können die RAL für Bundes-, Landes-, Staats-, Kreis- oder Gemeindestraßen gelten. Ziel der RAL ist die Standardisierung von Straßen zum Zwecke einer sicheren und funktionsgerechten Verkehrsführung.

2.6 Beispiele für RQ 43,5 und RQ 25

Sie bieten trotzdem keine geschlossenen Lösungen und lassen dem Planer Ermessensspielraum. Zu den fünf Kategorien nach RIN (Tab. 2.3) werden vier Entwurfsklassen angeboten, die aus der Funktion im Netz heraus bestimmt sind. Sie sollen eine Einheitlichkeit der Straßen einer Kategorie fördern, Straßen unterschiedlicher Kategorie dabei deutlich unterscheidbar machen. Die Kategorie LS V wird nach den Richtlinien für den Ländlichen Wegebau (RWL) geplant. Die RAL sind in den Entwurfsstufen Vorplanung, Entwurfsplanung, Genehmigungsplanung und Ausführungsplanung anwendbar (Tabelle 2.2).

Tabelle 2.7 Entwurfsklassen für Landstraßen mit zugeordneter Verbindungsfunktion Straßenkategorie

Entwurfsklasse

Verbindungsfunktionen

LS I

EKL 1

Verbindung von Oberzentren (OZ) zu Metropolregionen (MR) und zwischen OZ

LS II

EKL 2

Verbindung von Mittelzentren (MZ) zu OZ und zwischen MZ

LS III

EKL 3

Verbindung von Grundzentren (GZ) zu MZ und zwischen GZ

LS IV

EKL 4

Verbindung von Gemeinden ohne zentralörtliche Funktion zu GZ und Verbindung zwischen Gemeinden ohne zentralörtliche Funktion

2

44

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.8 Grundsätzliche Gestaltungsmerkmale der Entwurfsklassen nach RAL Entwurfs- und Betriebsmerkmale

2

EntwurfsPlanerisch klasse QuerangemesseEKL Betriebs- schnitt ne Geschwinform digkeit RQ (m) (km/h)

EKL 1

EKL 2

EKL 3

EKL 4

110

100

90

70

Kraftfahrstraße

Allg. Verkehr

Allg. Verkehr

Allg. Verkehr

15,5

11,5+

11

9

Führung im Teilknotenpunkt

Führung auf der Strecke

Gesicherte Überholabschnitte

Führung des Radverkehrs

Linienführung

~ 40%

Straßenunabhängig

Sehr gestreckt

≥ 20%

Straßenunabhängig oder Gestreckt fahrbahnbegleitend

keine

keine

HöchEmpstfohlener längsRadien- neibereich gung R (m) max s (%)

Empfohlener Kuppenhalbmesser HK (m) WannenBevorzugte halbmesser Lösung HW (m) und Mindesttangentenlänge min T (m)

4,5

HK ≥ 8000 HW ≥ 4000 T ≥ 100

Ein- und Ausfädeln

350 bis 900

5,5

HK ≥ 6000 HW ≥ 3500 T ≥ 85

Ein- und Abbiegen mit Lichtsignalanlage

Fahrbahnbegleitend Angeoder auf passt der Fahrbahn

250 bis 600

6,5

HK ≥ 5000 HW ≥ 3000 T ≥ 70

Kreisverkehr

Auf der Sehr Fahrbahn angepasst

150 bis 300

8,0

HK ≥ 3000 HW ≥ 2000 T ≥ 55

Ein- und Abbiegen sowie Kreuzen ohne Lichtsignalanlage

≥ 500

Straßen der EKL 1 bis EKL 3 mit sehr hohen Verkehrsbelastungen (> 15000 Kfz/24 h) sollten als Kraftfahrstraße zweibahnig mit RQ 21 und Mindeststandard nach EKL 2 entworfen werden.

RQ 15,5

RQ 11,5+ ohne Überholfahrstreifen/mit Überholverbot

2.9 Beispiele für Regelquerschnitte nach RAL

RQ 11

RQ 11,5+ mit Überholfahrstreifen

45

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

RQ 9

RQ 21

2

2.9 Fortsetzung Tabelle 2.10 Querschnittsabmessungen für Landstraßen Regelquerschnitt RQ in m Entwurfsklasse

Verkehrsbelastung

Fahrbahn Fahrstreifen

RQ 21

RQ 15,5

RQ 11,5+

RQ 11

RQ 9

EKL 1 bis 3 (Ausbau nach mind. EKL 2)

EKL 1

EKL 2

EKL 3

EKL 4

≤ 17000 Kfz/24 h

≤ 15000 Kfz/24 h

≤ 3000 Kfz/24 h und ≤ 150 Lkw/24 h

≥ 15000 Kfz/24 h (>30000 Planung ≤ 20000 Kfz/24 h nach RAA) zweibahnig (bis ca. 15 km Länge, sonst RAA) 2 × 3,50

Überholfahrstreifen

2 × 3,25 m

Randstreifen

4 × 0,50 m

Mittelstreifen

2,50 m bauliche Trennung

Seiten-/Standstreifen Breite Bankette Besondere Regelungen

Kraftfahrstraße, 2,50 m breite und 50 m lange Nothaltebuchten im Abstand von 500 bis 1000 m

einbahnig einbahnig zweistreifig/ einbahnig zweistreifig dreistreifig 2 × 3,50 2 × 3,50 2 × 3,50 1 × 4,50 Überholdurchgängig 1 × 3,25 verbot, 1 × 3,25 m wechohne, m auf ca. nicht selseitig Nutzung des ohne 20 % der länger 1000 bis 2000 m Gegenfahrstreifens Strecke als lang 3500 m 2 × 0,50 m für 0,50 m neben zwei zweistreifige AbFahrstreifen, schnitte, 2 × 0,50 2 × 0,75 0,75 m am dritten 0,75 m außen am Fahrstreifen dritten Fahrstreifen ohne, Trennung der 0,50 m breite 1 m breite SperrStreifen mit ununterbrochene ohne fläche durchbrochener Doppellinie Leitlinie Nicht vorgesehen 1,50 m Bei weniger als Kraftfahrstraße, 5000 Kfz/24 h und in den einstreifi- Möglichst als < 300 Lkw/24 h gen Bereichen Kraftfahrtstraße Fahrstreifenbreiten Nothaltebuchten planen bis zu ≥ 3,00 m anlegen möglich einbahnig dreistreifig

Bestandteile der Fahrbahn sind die Fahrstreifen mit den Überholfahrstreifen, die Randstreifen und die verkehrstechnischen Mittelstreifen. Vom Schwerverkehr regelmäßig befahrene Fahrstreifen werden 3,50 m breit. Vom Schwerverkehr nicht regelmäßig genutzte Überholfahrstreifen werden nur 3,25 m breit.

Randstreifen stabilisieren die Straßenkonstruktion am Fahrbahnrand und nehmen die Fahrbahnbegrenzungslinien als Breitstrich auf. Randstreifen sind 50 cm breit, in einstreifigen Bereichen von dreistreifigen Straßen 75 cm, um etwas Breite zu gewinnen.

46

2

2 Grundzüge der Straßenplanung

Bauliche Mittelstreifen sind 2,50 m breit, regelmäßig ohne Bepflanzung und nehmen Fahrzeug-Rückhaltesysteme, Verkehrszeichen und Blendschutzeinrichtungen auf. Verkehrstechnische Mittelstreifen trennen bei einbahnigen Straßen die Fahrtrichtungen durch Sperrflächenmarkierungen oder eine auffällige farbliche Oberflächengestaltung. Sie sind 1,00 m breit und können durch weitere Einrichtungen wie überfahrbare Schwellen bis 6 cm Höhe unterstützt werden. Bankette sind regelmäßig 1,50 m breit und können in Einschnitten auf 1,00 m verringert werden. Sie nehmen Verkehrszeichen, Leiteinrichtungen und Fahrzeug-Rückhaltesysteme auf. Zudem dienen sie als Arbeitsraum für den Straßenbetriebsdienst. Daher sind sie standfest auszubilden, was auch Unfallschäden durch von Fahrbahnen abkommende Fahrzeuge vermindert (Bild 1.26). Dazu werden nach ZTV E-StB 09 Böden GU oder GT mit Größtkorn 32 mm oder Schotterrasen mit 15 % Oberbodenanteil eingebaut. Rasenmulden dienen neben den Böschungen der flächenhaften Versickerung von Oberflächenwasser gemäß RAS-Ew. Sollte dies ausnahmsweise unmöglich sein, sind an Landstraßen auch offene Rinnen als Bord-, Pendel-

oder Spitzrinnen geeignet. Diese liegen dann grundsätzlich außerhalb der Fahrbahn und sind in der Breite zu Lasten der Bankette oder des Mittelstreifens anzurechnen. Bordrinnen der EKL 4 können auch innerhalb der Fahrbahn liegen. Rad-/Gehwege werden aus Kostengründen regelmäßig einseitig angelegt. Sie sind 2,50 m breit. Sie sollen unter Nutzung der natürlichen Geländeform – notfalls mit wechselndem Abstand zur Fahrbahn – so angelegt sein, dass Radfahrer durch den Kfz-Verkehr nicht unzumutbar geblendet werden. Der seitliche Trennstreifen muss dabei mindestens 1,75 m breit sein, Bankette neben Rad-/ Gehwegen sind 0,50 m breit. Auf Brücken ist eine Breite von 2,50 m für Rad-/Gehwege zwischen Geländer und Schutzeinrichtung zur Fahrbahn erforderlich. Böschungshöhe h

2,50

>0,50

a) außerhalb des Entwässerungsbereichs Rad-/Gehweg >1,75

2,50

>0,50

b) mit einem Trennstreifen

2.11

Lage und Maße fahrbahnnaher Rad-/ Gehwege nach RAL

T = 3,00 m

T = 1,5 · h

Einschnitt

2.12 >0,50

h < 1,5 m

Damm

Tangentenlänge der Ausrundung

Rad-/Gehweg

h ≥ 2,0 m

Ausbildung von Regelböschungen nach RAL

Die Böschungsneigung soll bei Dämmen in der Regel 1:2 (senkrechte Höhe zu waagerechter Breite) und bei Einschnitten 1:1,5 betragen. Es können zur besseren Einpassung in das Gelände oder aus anderen Gründen auch flachere Neigungen gewählt werden. Bei Böschungen mit einer Höhe von mehr als 6,00 m kann eine Berme als befahrbarer Unterhaltungsweg erforderlich sein. Der Übergang Böschung/Gelände ist auszurunden, wobei sich die Ausrundung aus den Tangentenlängen nach Bild 2.12 ergibt. Am Böschungsfuß sind Entwässerungsmulden nach RAS-Ew zur Versickerung von Oberflächenwasser unterzubringen.

47

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

2.2.3 Die RAST 06 (Richtlinien für die Anlage von Stadtstraßen – Ausgabe 2006) Die RAST gelten für die Kategoriengruppen VS bis ES nach RIN (siehe Tabellen 2.3 und 2.13). Bei der Planung von Stadtstraßen bildet das Bauen im Bestand eigene Problembereiche aus. Dem zur Folge bieten die RAST empfohlene Lösungen für typische Straßenraument-

würfe (Tabelle 2.13), lassen aber gleichzeitig individuelle Entwürfe zu, da neue Stadtstraßen häufig in alte Verkehrsräume (= alter Bestand) einzupassen und an alte Bebauung (= alter Bestand) anzupassen sind. Die städtebauliche Bemessung des Straßenraumes hat dann vorhandene Breiten mit erwünschten Proportionen (Rad-/Gehweg – Fahrbahn – Rad-/Gehweg mit 30 % – 40 % – 30 %) und geforderten Fahrbahnbreiten abzugleichen.

Tabelle 2.13 Gestaltungsmerkmale und Kategoriengruppen für Stadtstraßen Verknüpfung von Straßen gleicher oder mit Straßen übergeordneter Kategorien in Knotenpunkten

Kategoriengruppe VS

anbaufrei

HS angebaut

ES

angebaut

einbahnig und zweibahnig

50 km/h und 70 km/h

Entwurfssituation und Straßenkategorie Anbaufreie Straße VS II, VS III

Plangleiche Knotenpunkte mit Lichtsignalanlage oder Kreisverkehr

Verbindungsstraße HS III, HS IV Örtliche Einfahrtsstraße HS III, HS IV einbahnig Hauptgeschäftsstraße HS IV, ES IV und 50 km/h Örtliche Geschäftsstraße HS IV, ES IV zweibahnig Dörfliche Hauptstraße HS IV, ES IV Industriestraße ES IV, ES V, (HS IV) Gewerbestraße ES IV, ES V, (HS IV) Plangleiche Knoten- Quartierstraße ES IV, HS IV einbahnig häufig 30 punkte ohne Lichtsi- Sammelstraße ES IV km/h gnalanlage Wohnstraße ES V Wohnweg ES V

Die Ermittlung eines empfohlenen Querschnittes nach RASt 06 erfolgt unter Abwägung von Nutzungsansprüchen des – Fußgängerverkehrs und Aufenthalts, – Radverkehrs, – ruhenden Verkehrs. Es erfolgen Prüfungen der Fragen – Wie und in welchem Umfang findet ÖPNV statt? (ÖPNV = Öffentlicher-PersonenNah-Verkehr) – Welche Stärke hat der Kraftfahrzeugverkehr je Stunde (Kfz/h)? – Welche Breite zwischen Gebäuden ergibt die verfügbare Straßenraumbreite? Breiten- bzw. Flächenreserven sind dem Füßgängerverkehr und Aufenthalt zuzuschlagen. Steht weniger Raum zur Verfügung, so kann eher ein kleinerer Querschnitt oder der Verzicht auf z. B. einen Parkstreifen geprüft als die

Reduzierung von Abmessungen in den empfohlenen Querschnitten vorgenommen werden. Radverkehr wird bei < 400 Kfz/h auf der Fahrbahn geführt, bei 400 bis 1000 Kfz/h auf Schutzstreifen von 1,50 m Breite (Ausnahme 1,25 m), bei > 1000 Kfz/h sind Radfahrstreifen oder Radwege zu bevorzugen. Tabelle 2.14 Straßenbegleitende Radwege Regelbreite Sicherheitstrennstreifen 0,75 m zu angrenzender Fahrbahn oder Längsparkstreifen 2,00 m (0,50 m ohne Einbauten Einrichtungs- (1,60 m bei bei geringer Belastung) Radweg geringer 1,10 m bei SenkrechtBelastung) oder Schrägparkständen (Überhangstreifen anrechenbar) 2,50 m Zweirichtungs- (2,00 m bei Radweg geringer 0,75 m Belastung)

2

48

2

2 Grundzüge der Straßenplanung

Symmetrische Querschnitte überwiegen in der Praxis, asymmetrische Lösungen können analog entwickelt werden. Die wichtigsten Entwurfsgrundsätze betreffen – die Bemessung der Fahrbahnen mit/ohne ÖPNV – die Führung des Radverkehrs – die Funktionen der Seitenräume einschließlich Parken – die sichere Überquerbarkeit – die Straßenraumgestaltung durch die Straßenraumproportionen Daraus resultieren folgende Entwurfsgrundsätze: Im Mischungsprinzip für Verkehrsstreifen < 400 Kfz/h und maximal 30 km/h wird versucht, mehrere Nutzungen durch unterschiedliche Verkehrsteilnehmer möglichst verträglich zu machen. Hierbei erfolgt eine höhengleiche Ausbildung des gesamten Verkehrsraumes. Beim Trennungsprinzip wird baulich eine abgetrennte Fahrbahn geschaffen, in der Regel durch Borde, Bordrinnen oder Rinnen. Bei Verzicht auf Hochborde sollten die Verkehrsflächen ausreichend groß und eine Geschwindigkeitsdämpfung vorgenommen sein. Die Fahrbahn muss deutlich von den Seitenräumen abgesetzt sein. Das kann durch Borde, Bordrinnen und Muldenrinnen erreicht wer-

den. Diese Rinnen sind befahrbar und werden der Fahrbahn zugerechnet = der Fahrbahnrand liegt an der Bordansicht. Muldenrinnen sind in Erschließungsstraßen und an schwach belasteten Hauptverkehrsstraßen zur Trennung der Fahrbahn von Seitenräumen geeignet. Pendel- und Spitzrinnen sind nicht Bestandteil der Fahrbahn, sie gelten als nicht befahrbar. Gehwege erhalten 2,50 m als Mindestbreite, die nur bei engen dörflichen Hauptstraßen auf 1,50 m abgemindert und in Hauptgeschäftsstraßen bis auf 5,00 m vergrößert wird. Radfahrstreifen von 1,60 m Breite sind durch einen ununterbrochenen Breitstrich (0,25 m) von der in gleicher Höhe verlaufenden KfzFahrbahn getrennt. 1,00 m Breite muss hiervon ohne Einbauten wie Rinnen und Abläufe nutzbar sein.

0,75 Fahrbahn

Sicherheitstrennstreifen

Begrenzungsstreifen Radweg

0,30 Gehweg

2.15 Höhengleiche Ausführung Rad-/Gehweg

Tabelle 2.16 Empfohlene Fahrbahnbreiten (m) für zweistreifige Fahrbahnen (1400 bis 2200 Kfz/h) Anwendung

Hauptverkehrsstraßen

Regelfall mit Linienbusverkehr geringer Linienbusverkehr, geringer Nutzungsanspruch geringe Anzahl Lkw-Begegnungen große Anzahl von Begegnungen Bus/Bus, Lkw/Lkw oder Bus/Lkw

6,50 6,50

Erschließungsstraßen 4,50–5,50 6,50

Schutzstreifen für Radfahrer Begegnung Lkw/Lkw neben haltendem Lkw starker Lkw- bzw. Linienbusverkehr neben haltendem Pkw Regelfall an Hauptverkehrsstraßen bei Linienbusverkehr landwirtschaftlicher Verkehr, Schwer- und Großraumtransporte im Militärgrundnetz Fahrzeuge des Winterdienstes

6,00

6,00

5,50 (bei verminderter Geschwindigkeit)

–

7,00

–

7,50 bei beidseitig 1,50 Schutzstreifen 7,00 bei engen Verhältnissen mit beidseitig 1,25 Schutzstreifen

–

Überbreiten

Neben Fahrbahnteilern

9,00–10,00 8,50 3,00–3,50 mind. 3,25 3,75 4,00–4,75 (eventuell auch nur einseitig) Einzelfallprüfung

49

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

Radfahrwege sind von der Fahrbahn oder von Parkstreifen durch Sicherheitstrennstreifen abgesetzt und verlaufen in gleicher Höhe (ohne höhenmäßige Abgrenzung) wie die Gehwege, sind dabei aber taktil und optisch (> 30 cm) vom Gehweg zu trennen. Vierstreifige Fahrbahnen mit Mittelstreifen bestehen aus zwei zweistreifigen Richtungsfahrbahnen, die in ihren Breiten jeweils der obigen Tabelle entsprechend von 5,50 m bis 7,00 m geplant werden können. Analog ergeben sich bei vierstreifigen Fahrbahnen ohne Mittelstreifen (ohne bauliche Richtungstrennung) Fahrbahnbreiten von 13,00 m und 12,00 m. Sie sind nur anwendbar bei erheblich eingeschränkter verfügbarer

2.17

Fläche und geringen Bus- sowie Schwerverkehrsstärken. Einstreifige Fahrbahnen (Einbahnstraßen) erhalten im Regelfall als Hauptverkehrsstraße eine Breite von 4,25 m (mind. 3,00), als Erschließungsstraße 3,50 m (mind. 3,00 m). In beiden Fällen nutzen Radfahrer die Fahrbahn. Hauptverkehrsstraßen mit Schutzstreifen für Radfahrer werden 2,25 m + 1,50 m = 3,75 m breit. Achtung: Auf den Schutzstreifen gilt Halteverbot! Anliegerfahrbahnen im Trennungsprinzip erhalten mit Lieferverkehr 4,75 m und Anliegerfahrgassen im Mischungsprinzip bei Nutzung der Nebenflächen für Liefern und Parken 3,00 m.

Je zwei Beispiele für Querschnitte nach RASt 06 a) Wohnweg – Erschließungsstraße ESV b) Dörfliche Hauptstraße – Erschließungsstraße/Hauptverkehrsstraße ES IV/HS IV c) Industriestraße – ES IV, ES V, HS IV d) anbaufreie Straße – Hauptverkehrsstraße VS II, VS III

2

50

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.18 Anlagen des ruhenden Verkehrs nach RASt 06

2

Parkstände für Rollstuhl benutzende PkwFahrer sind 3,50 m auszuführen. Es ist auf barrierefreie Anschlüsse Parkstand/Gehweg zu achten (Vorstand der Borde max. 3 cm, Flächengefälle max. 3 %). Lieferfahrzeuge benötigen bei Längsaufstellung in Parkbuchten Breiten von 2,30 m bis 2,50 m, Lkw 3,00 m, Omnibusse können bis 3,50 m beanspruchen bei bis zu 21 m Länge für den Gelenkbus.

Bei Senkrecht- bzw. Schrägaufstellung in Parkbuchten ist ein Zwischenstreifen von 75 cm Breite zwischen Fahrbahnrand und Parkbucht zweckmäßig zur – Verbesserung der Sicht auf die Parkstände, – Erhöhung der Erkennbarkeit ein- und ausparkender Fahrzeuge, – sicheren Überquerung der Fahrbahn.

Alle Richtlinien und Empfehlungen geben Maße für die Gestaltung eines Querschnittes vor, welche aus der Beachtung von Verkehrssicherheit, Verkehrsablauf, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz entstanden sind.

Auch die meisten im Leistungsverzeichnis beschriebenen Arbeiten (Positionen) sind darin zu erkennen und daraus zu verstehen, die Abrechnung erbrachter Leistungen wird erleichtert. So enthält der Ausbauquerschnitt (2.20) – die Unterteilung der Straßen in ihre Verkehrsflächen mit Breiten, Querneigungen, Randausbildungen (unter 4.5.2)

Der Ausbauquerschnitt führt den Vorentwurf weiter. Während dort z. B. für Erschließungspläne (2.19) der Maßstab 1 : 100 ausreichend ist, werden jetzt genauere Darstellungen erforderlich. Im Maßstab 1 : 50 (Details auch 1 : 10 oder 1 : 20) wird nun neben der Breite auch der Fahrbahnoberbau mit allen Materialien, Dicken und Neigungen dargestellt (2.20).

51

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

Für die Vorbereitung und Ausführung der Arbeiten, die Beurteilung der Bauweise und Bauklasse sowie das Verständnis des Ausbaues ist der Ausbauquerschnitt unerlässlich: – Die Darstellung des Oberbaues mit Materialangabe, Einbaumasse oder -dicke, – oft Höhenangaben zum Ausbau, entweder als Höhenvergleich mit ± 0,00 m Ausgangshöhe in der Achse oder mit einer Achshöhe in m über oder unter NN (mNN), – Entwässerungseinrichtungen (Gräben, Mulden, Rohrleitungen usw.), Ausrüstungs-

gegenstände und Markierungen (z. B. Schutzplanken, Leitpfosten), – die Ausbildung der Böschungen (2.12). Die Bemessung des Straßenoberbaues erfolgt nach den Vorgaben der RStO (Abschnitt 1.3, Tabellen in Abschnitt 7). Ausgehend von der zu erwartenden Verkehrsbelastung wird ein tragfähiger und frostsicherer Oberbau mit Materialien und Schichtdicken als Standard angeboten.

2.19 Erschließungsplan (Ausschnitt) mit Regelquerschnitt der auszubauenden Straße

Für das Erzielen der Tragfähigkeit sind die gebundenen Schichten (z. B. aus Asphalt, Beton, HGT) von besonderer Bedeutung. Ebenso sind die Korngröße und die Schichtdicke für die Lastverteilung von der Fahrbahnoberfläche bis auf das Planum wichtig. Alle Schichten sollen in jeder Bauklasse so aufgebaut sein, dass sich auf dem Planum ein Ev2Wert von 45 MN/m2 erzielen lässt. Die Frostsicherheit des Oberbaues wird wesentlich durch die Lage der Trasse bestimmt: – In welcher Frosteinwirkungszone wird gebaut?

– Welche Frostempfindlichkeitsklasse haben die Böden auf denen gebaut werden soll? – Welche Wasserverhältnisse liegen vor? Die RStO sehen für die Ermittlung der Gesamtdicke des frostsicheren Aufbaues die Addition von Grundwerten und Mehr- oder Minderdicken (Bild 2.23) vor. Die so ermittelte Gesamtdicke ist maßgebend! Die Tabellen der RStO (Abschnitt 7) enthalten nur ganze 10 cm Schritte! Eventuelle Differenzen sind in der untersten Tragschicht auszugleichen.

2

52

2 Grundzüge der Straßenplanung

2

0Z: 0.3.006

2.20 Ausbauquerschnitte

2.21 Bestandteile des Ausbauquerschnittes (allgemein)

Beispiel: In der Frosteinwirkungszone II wird eine Straße mit B 0,5 geplant. Die zu bebauenden Böden sind gemischtkörnig. Die Trasse verläuft großenteils außerorts durch Einschnit-

te mit ungünstigen Wasserverhältnissen. Ermitteln Sie die Gesamtdicke des frostsicheren Oberbaues und geben Sie nach RStO drei verschiedene Bauweisen an!

2.2 Querschnittsgestaltung nach RIN – RAA – RAL – RASt

53

2

2.22 Mehr- oder Minderdicken infolge örtlicher Verhältnisse

Anmerkungen: Die Asphalt- und Betonbauweise gelten nach RStO als technisch gleichwertig. Die Pflasterdecke wird als Bauklasse IV für Sammelstraßen mit Großpflaster (Steinhöhe mind. 14 cm) und Fugenfüllung empfohlen (Merkblatt Pflasterdecken und Plattenbeläge aus Naturstein für Verkehrsflächen 10.02). Die geänderte Dicke im Pflaster gegenüber der RStO wird in der untersten Tragschicht ausgeglichen (RStO Absatz 3.3.5).

2.23 Beispiele nach RStO

54

2

2 Grundzüge der Straßenplanung

Bauklasse = IV und Böden = F2 ergibt einen Grundwert von 50 cm Frosteinwirkungszone = II ergibt Mehrdicke 5 cm. Einschnitte ergeben eine Mehrdicke von 5 cm. Ungünstige Wasserverhältnisse = 5 cm

Mehrdicke Außerorts = ohne Mehr- oder Minderdicken ±0 cm. Frostsichere Oberbaudicke = 65 cm Nach RStO sind Bauweisen aus Asphalt, Beton oder Pflaster möglich. (Tabellen Abschnitt 7, Lösung siehe Beispiele 2.23).

2.3 Lagepläne Lagepläne sind Draufsichten oder Grundrisse aus der Vogelperspektive. Sie sollen eine möglichst umfassende Vorstellung vom Verlauf, den Örtlichkeiten, der Lage im Gelände und den erforderlichen Bauwerken vermitteln. Gegenüber alten sind neuere Lagepläne inhaltsreicher, die Vorgaben genauer, die Entscheidungsfreiheiten geringer. Die Lagepläne im Straßenbau haben meistens die Maßstäbe 1 : 250 bis zu 1 : 5000 als Übersichtslageplan. Die Darstellungen unterliegen stark einem Zeitwandel (z. B. welche CADSoftware wird benutzt?), wie die Bilder 2.24 und 2.25 im Vergleich zeigen.

Jeder Straßenbauer muss diese Pläne lesen und sich erklären können, denn viele Aussagen des Planes sind in Zahlen und Schraffuren verborgen (2.26). Die Linie einer Straße als Grundlage für den Bauentwurf ergibt sich aus den unterschiedlichen Anforderungen: Ungünstige geologische oder hydraulische Verhältnisse, politisch nicht erwünschte oder gerade erwünschte Nähe zu Orten führt zur Entwicklung einer fast immer nicht geradlinigen Trasse. Die abgestimmte Linie muss nun zu einer Achse vom Ausgangspunkt A zum Zielort B geformt werden. Dazu werden die Entwurfs- (oder Trassierungs-) elemente benutzt (Bild 2.27): Für eine Gerade wird der Radius R ∞ (unendlich) eingeführt,

2.24 Bau einer Chaussee ca. 1877 (heutige Bundesstraße 202) Lageplan M 1:2000

55

2.3 Lagepläne

2

2.25 Die gleiche Chaussee als B 202 1990 beim Ausbau einer Ortsdurchfahrt (OD) M 1:500

eine Kurve mit gleichbleibendem Radius wird mit R und Radiusangabe in m benannt, ein Übergangsbogen (eine Klothoide) zwischen einer Geraden und einem Kreisbogen erhält den Parameter A mit Größe in m. So können Richtungsänderungen durch gut fahrbare Kurven vorgenommen werden (Bild 2.28). Die Achse der Straße kann nun stationiert werden, für eine Bauzeit wird die Länge der Straße mit einer eigenen Schreibweise in 20 m-Schritte (Stationen) unterteilt. Baubeginn ist häufig die Station 0 + 000,000 = 0 km + 000 m, 00 cm, 0 mm. Ein Straßenbauer betrachtet nun die Straße stets – unabhängig von der tatsächlichen Fahrtrichtung!!! – in

aufsteigender Stationierung mit der Folge, dass aus dieser Sicht auch festgelegt wird – links ist der linke Fahrbahnrand – rechts ist der rechte Fahrbahnrand – eine Kurve nach links ist eine Linkskurve – eine Kurve nach rechts ist eine Rechtskurve – wo beim Ausbauquerschnitt links/rechts ist Die zeichnerische Darstellung des Lageplanes beginnt unabhängig von der Himmelsrichtung bis auf wenige Ausnahmen immer links mit der niedrigen Station und endet rechts mit der hohen Station, der Nordpfeil sollte nie vergessen werden. Die fertig stationierte Achse bildet die Grundlage für den Höhenplan.

56

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.26 Bestandteile von Lageplänen (Beispiele)

2

57

2.3 Lagepläne

2 2.27 Entwurfselemente

Alle im Lageplan abgebildeten Maße sind waagerechte Maße, da in einer Draufsicht = Lageplan nur das waagerechte Abbild der Längen darzustellen ist. Das gilt auch für z. B. schräg liegende Böschungsflächen. Das Bildungsgesetz der Klothoiden lautet: A2 = R * L. Bei obigem Beispiel lässt sich unter Vorgabe von R = 65 und A = 50 die Länge der Klothoide errechnen. Diese Länge wird benötigt, um von einer Geraden gleichmäßig auf einen Kurvenradius von R = 65 einzulenken. Bei der Trassierung mit Klothoiden sollte beachtet werden: Die Größe von A muss zwischen R/3 und R liegen. Die Achse des Lageplanes ist die Grundlage für alle folgenden Bauplanungen und legt die Straße in Länge, Verlauf und Kurvigkeit fest.

2.28 Konstruktion einer Klothoide

2.29 Klothoidenlineale im M 1:1000

58

2 Grundzüge der Straßenplanung

2

2.30 Konstruktionswerte der Klothoide

2.31

Anwendungsmöglichkeiten der Klothoiden als Übergangsbogen

Zu Bild 2.32: Theorie und Praxis einer Bogenkonstruktion Soll eine Straßenachse (oder in einem anderen Fall auch ein Fahrbahnrand) den geradlinigen Verlauf verlassen und um einen bestimmten Winkel (Tangentenschnittwinkel) abknicken, so muss dieser Knick ausgerundet werden. Nach Bild 2.32 erfolgt dieses mittels eines Kreisbogens. Die folgende Übung wird mit dem realen Ablauf (kursiv) auf der Baustelle parallel dargestellt: Zeichnen Sie die Tangenten in einem Maßstab 1:200 und einem Tangentenschnittwinkel von 66,67 gon (60°). Auf der Baustelle werden die geraden Fluchten bis zum Tangentenschnittpunkt (TS) abgesteckt. Berechnen Sie die Tangentenlänge und messen Sie diese von TS aus entlang beider Tangenten ab, Sie erhalten BA (Bogenanfang) und BE (Bogenende). Für die Baustelle verfahren Sie mit den Originalmaßen genau gleich, und Sie haben die Punkte, wo der Radius beginnt und endet. Berechnen Sie die Bogenlänge zwischen BA und BE und ergänzen Sie die Zeichnungen mit R∞ bei 0 + 000, legen Sie dabei 0 + 010 an BA an. In der Praxis erhalten Sie die genaue Länge für die Stationierung (oder z. B. für die Länge des Bogens mit Kurvensteinen). Messen Sie nun von BA und BE aus jeweils die je nach Bogengröße frei gewählten x-Werte entlang der Tangenten ein. Ebenso verfahren Sie in der Praxis. Zu jedem x-Wert gehört ein passender zu berechnender y-Wert, der rechtwinklig am zugehörenden x-Wert Richtung Bogen einzumessen ist. In der Praxis verfahren Sie ebenso. Die Enden der /-Werte ergeben die Bogenpunkte für die Achse (oder den Fahrbahnrand am Bordstein). Verbinden Sie die Punkte zum Bogen. Gleiches gilt für die Praxis bei der Arbeit mit Schnurnagel und Schnur (z. B. beim Abstecken von Bordsteinfluchten). Die Tangentenlänge T wird errechnet nach T = R * tan (γ/2) = 25 m * tan (66,67 gon/2) = 14,43 m Die Bogenlänge L wird nach L = (2 * R * π * α)/400 gon = (2 * 25,00 * 3,14 * 66,67 gon)/400 gon = 26,18 m Die y-Werte ergeben sich aus y = R-

R 2 − x 2 = 25,00 –

625, 00 − 100, 00 = 2,087 m

Die y-Werte können auch Kreisbogentafeln entnommen werden (vgl. zu diesem Thema auch Abschnitt 3.4.3 und Abschnitt 7).

59

2.3 Lagepläne

2

2.32 Bogenkonstruktion ohne Klothoide, Trassierungselemente Gerade – Radius – Gerade

2.3.1 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAA Die Geraden haben nicht zu unterschätzende Auswirkungen auf die Geschwindigkeit und das weitere Fahrverhalten der Verkehrsteilnehmer (Berechnungsgeschwindigkeit bei Nässe siehe Tabelle 2.4). Sie bieten als Entwurfselement Vorteile bei – der Anpassung an Ebenen oder weite Täler, – der Gestaltung einsehbarer Ein- und Ausfahrten, Knotenpunkten oder Nebenanlagen. Lange Geraden wirken nachteilig durch – das Verleiten zu hohen Geschwindigkeiten – die Vermittlung von Eintönigkeit und folgend der Ermüdung, – das Erschweren der Einschätzung von Entfernungen und gefahrenen Geschwindigkeiten anderer Verkehrsteilnehmer.

Daher empfehlen die RAA die Länge von Geraden zu begrenzen auf max. LG = 2000 m. Der Übergang auf andere an die Gerade anschließende Entwurfselemente wird harmonischer, je größer diese gewählt werden. Zwischengeraden zwischen gleichsinnig gekrümmten Kurven sollen als eigenständiges Element erkannt werden und daher min. LG = 400 m betragen, falls sie nicht besser völlig vermieden werden können. Die Kreisbögen sollen auf die umfeldprägenden Elemente (z. B. Topografie, Straßenräume, Flächennutzung, Landschaftsschutz, Linienführung) abgestimmt sein. Eine kontinuierliche und sichere Geschwindigkeit wird durch eine harmonische Linienführung ermöglicht, bei der aufeinanderfolgende Kreisbogenradien

60

2 Grundzüge der Straßenplanung

(Kurven) in der Größe abgestimmt sind. Daher soll die Bedingung R1 / R2 ” 1,5

2

immer dann eingehalten werden, wenn R1 ” 1500 m ist. Auf Autobahnen ohne Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit soll wegen der zu erwartenden hohen Geschwindigkeit nach einer Geraden mit LG > 500 m der Kurvenradius min. R • 1300 m betragen. Bei Flachbögen mit einer Winkeländerung der Kurve von < 10 gon muss bei der Elementfolge Gerade – Kreisbogen – Gerade die Kreisbogenlänge Lmin = 300m betragen. Hier darf auf Klothoiden verzichtet werden. Übergangsbögen (Klothoiden) werden zwischen Geraden und Kreisbögen sowie zwischen Kreisbögen angeordnet (Bild 2.31). Korbbögen sind unzulässig. Klothoiden sind für Autobahnen erforderlich und sie ermöglichen – ein allmähliches Ein- und Auslenken bei Kurvenfahrten mit Anpassung an die Fliehkräfte (Zentrifugalkräfte), – eine optimale gleichmäßige und nicht geknickte Linienführung vor und nach Kurven. Zudem sollen sie den Verwindungsbereich zwischen unterschiedlichen Querneigungen aufnehmen. Es gilt für den Klothoidenparameter R/3 ” A ” R. Die einfache Klothoide bildet den Übergang zwischen einer Geraden und einem Kreisbogen. Die Wendeklothoide besteht aus zwei gegensinnig gekrümmten Klothoidenästen, die in ihrem Nullpunkt aneinander stoßen. Für beide Äste gelten Gesetze der einfachen Klothoide, doch sollten beide Parameter annähernd die gleiche Größe besitzen. Bei ungleichen Größen sollte bei A2 ” 300 m das Verhältnis A1 ” 1,5 × A2

eingehalten werden. Die Eiklothoide verbindet zwei gleichsinnig gekrümmte Radien unterschiedlicher Größe. Die vollen Kreise dürfen sich nicht berühren, müssen ineinander liegen und keinen gemeinsamen Mittelpunkt haben. Die Richtungsänderung muss dabei • 3,5 gon betragen. min R (m) bei Entwurfsklasmin L (m) max q = 6 % zur min A (m) se für min R Kurveninnenseite EKA 1 A 900 300 75 EKA 1 B 720 240 EKA 2 470 160 55 EKA 3 280 90 Entwurfsklas- min R (m) bei q = 2,5 % se zur Kurvenaußenseite EKA 1 A 4000 EKA 1 B 3200 EKA 2 1900 EKA 3 1050

2.33

zul. Vnass (km/h) 120 100 80

Kreisbögen- und Klothoidengröße nach RAA

2.3.2 Entwurfselemente des Lageplanes nach RAL Die RAL teilt die negative Einschätzung der RAA bei der Beurteilung von Geraden und betont zusätzlich die erhöhte Blendgefahr sowie die Verleitung zum Überholen. Dies gilt auch für die Wahl zu großer Radien, wobei sehr gestreckte Linien entstehen. Geraden sollen daher auf max LG = 1500 m begrenzt werden. Die an Geraden anschließenden Radien sollen Grafik 2.34 entsprechen. Für Kreisbögen gelten die in 2.35 empfohlenen Werte. Eine Wahl größerer Radien ist sehr gut mit der Gesamtwirkung des Straßenraumes und der Verkehrssicherheit abzustimmen. Damit die Radien als eigenständiges Element wahrgenommen werden, sollten sie eine bestimmte Kreisbogenlänge erhalten (Tabelle 2.35). Die Radien dürfen bei begründeten Ausnahmen um maximal 25 % unterschritten werden.

61

2.3 Lagepläne Entwurfsklasse

Radienbereiche R [m] t 500 350–900 250–600 150–300

EKL 1 EKL 2 EKL 3 EKL 4

2.35

Mindestlängen von Kreisbögen min L [m} 70 60 50 40

Empfohlene Radien und Kreisbogenlängen nach RAL

Folgen mehrere Radien aufeinander, so ist deren Größe ausgewogen zu wählen, damit die Verkehrssicherheit gewährleistet bleibt (Tabelle 2.36).

1000

1000

800

800

min A

a (qe qa ) R max ǻs

a (m) = Abstand Fahrbahnrand zur Drehachse der Fahrbahn qe (%) = Querneigung am Klothoidenende qa (%) = Querneigung am Klothoidenanfang max ¨s (%) = maximale Anrampungsneigung min A soll auf volle Zehnerwerte aufgerundet werden

h eic

ch

rB

gu

ch

te

ba

rB

er

rie

ve au

400

br

400

600

er

eid rm

600

zu 300

ar

ie

ich

300

n

hb

re

de

br

c au

e rB

ei

Kurvenradius RZ [m]

200

ve

rm

200

zu

Sind Geraden zwischen gleichsinnig gekrümmten Kurven nicht zu vermeiden, so sollte die Zwischengerade mindestens 1,5 mal so groß sein wie der kleinere anschließende Kreisbogenradius. Übergangsbögen sind grundsätzlich erforderlich zwischen Geraden und Kreisbögen. Ein Verzicht darf nur erfolgen bei – Radien > 1000 m, – Flachbögen < 10 gon Richtungsänderungswinkel. Es gilt A2 = R × L ebenso wie R/3 ” A ” R. Um die Anrampung der Fahrbahnränder ohne Überschreitung der maximalen Anrampungsneigung max ¨s (%) vollständig innerhalb des Übergangsbogens herstellen zu können, gilt

ei

Zulässige Radiengröße im Anschluss an Geraden nach RAL

1500

en

2.34

1500

100

100

80

80 80 100

200

300

400

600

800 1000

1500

Für EKL 1 und 2 ist der gute Bereich zu planen Für EKL 3 ist gut anzustreben, brauchbar aber genügend Für EKL 4 ist generell brauchbar ausreichend

2.36 Verhältnis von Radienfolgen nach RAL

2.3.3 Lageplanelemente nach RASt 06 Bei Stadtstraßen tritt die Bedeutung der Entwurfselemente für Lage- und Höhenpläne gegenüber dem straßenräumlichen Eindruck und dessen Einfluss auf die Fahrgeschwindigkeit zurück. In angebauten Straßen soll ein Kurvenmindestradius min R 10 m nicht unterschritten werden.

2

62

2 Grundzüge der Straßenplanung

Bei anbaufreien Straßen mit Vzul 50 km/h und straßenabgewandter Bebauung sowie Straßen mit straßenferner Bebauung und Vzul

2

70 km/h sind für die Entwurfselemente Grenzwerte vorhanden (Tab. 2.37).

Tabelle 2.37 Entwurfselemente des Lageplanes für anbaufreie Straßen nach RASt 06 Entwurfselemente des Lageplanes Kurvenmindestradius min R (m) Klothoidenmindestparameter min A (m) Kurvenmindestradius min R bei Querneigung zur Kurvenaußenseite

Grenzwerte Vzul = 50 km/h 80 50

Vzul = 70 km/h 190 90

250

700

2.4 Höhenpläne Höhenpläne werden oft auch als Längsschnitte oder Längsprofile bezeichnet. Es sind lotrechte Schnitte entlang der (abgewickelten) Fahrbahnachse. Höhenpläne entstehen somit auf der Grundlage der Stationierung des Lageplanes und erhalten auch den gleichen Maßstab der Länge des Lageplanes. Die Höhen des Höhenplanes werden demgegenüber 10-fach größer gezeichnet, damit alle noch so kleinen Höhen- oder Neigungsdifferenzen deutlicher hervortreten.

Die Maßstäbe der Höhenpläne in Länge/Höhe sind dann 1 : 250/25 (selten), 1 : 500/50 oder 1 : 1000/100. Für die Höhenpläne muss das zu bebauende Gelände in 20 m-Stationen entlang der Fahrbahnachse (und auch rechtwinklig dazu nach links und rechts) höhenmäßig in mNN erfasst sein. Diese Höhen werden von einer Bezugshöhe aus im Höhenplan eingezeichnet und erzeugen ein Abbild des Geländes (Tab. 2.38).

Der Höhenplan zeigt als Längsschnitt in der Fahrbahnachse die Höhenlage der Straße mit allen Steigungen, Neigungen, Kuppen oder Wannen im Vergleich zum Gelände. Tabelle 2.38 Bestandteile des Höhenplanes mit Beispielen Gradiente (Höhenlinie der Trasse in der Fahrbahnachse) mit Anfang und Ende der Ausrundungen Höhenlinie des Geländes in der Fahrbahnachse als Bezugslinie

Neigungsband (Steigungsband) mit Längen und Neigung in % der anschließenden Gradienten (bis zum nächsten Gradientenbrechpunkt) sowie den Werten der Kuppen- oder Wannenausrundungen

Kuppen- oder Wannenausrundung mit den Werten H (= Halbmesser für Kuppen bzw. Wannenausrundungen, HK und Hw), T (= Tangente der Ausrundung) und f (= Höhenunterschied der Ausrundung, Stichmaß)

63

2.4 Höhenpläne

Tabelle 2.38 Fortsetzung Hochpunkt einer Kuppenausrundung

2 Tiefpunkt einer Wannenausrundung

Stationierung der Trasse (km + m)

NN-Höhen für die Gradiente, das Gelände, ggf. auch für Rohrleitungen, Gräben usw.

Bezugshöhe für die zeichnerische Darstellung, Hinweise auf Bauwerke wie Brücken, Durchlässe usw.

In dieses Gelände hinein wird der höhenmäßige Verlauf der Straße (= die Gradiente) konstruiert und mit mNN-Höhen im Plan eingezeichnet. Es können auch weitere Bauwerke im Höhenplan erscheinen, z. B. Rohrleitungen oder Straßenmulden am Dammfuß. Die Gradiente im Höhenplan entsteht durch das Aneinanderfügen von Geraden und Kreisbögen ähnlich wie im Lageplan, hier nur in der Höhe. Im Regelfall ist die neu zu planende Straße mit ihrer Anfangs- und Endhöhe festgelegt. Der Planer versucht die Gradiente so zu legen, dass möglichst wenig Erdmassen für Damm- oder Einschnittsbereiche zu bewegen sind. Dies fördert die Wirtschaftlichkeit des Bauwerkes ebenso wie die Umweltverträglichkeit. Kreuzende Verkehrswege oder andere Bedingungen (z. B. Wasserläufe) können aber auch eine bestimmte Höhenlage der Gradiente erforderlich machen. Weiterhin hat die Nutzungsart der Straße (z. B. durch Schwerlast-

verkehr) Einfluss auf die Steigungen/ Neigungen, Haltesichtweiten bestimmen Kuppenausrundungen, zur Entwässerung sind bestimmte Neigungen vorteilhaft. Lange geradlinige Steigungen (+s) oder Neigungen (–s) schneiden sich in Brechpunkten. Diese Geraden werden auch als Tangenten bezeichnet. Sie erzeugen im Brechpunkt einen Knick, der nun ausgerundet werden muss (Bild 2.39), und es entsteht je nach Neigung eine Kuppe oder eine Wanne. Durch Auswahl unterschiedlicher Gefällegrößen in den Tangenten, mit verschiedenen Ausrundungshalbmessern, mit Verlagerung des Brechpunktes in Station oder Höhe kann die Höhenlage der Gradiente verändert oder bestimmten Forderungen angepasst werden. Die endgültige Gradiente verläuft dann – als Einschnitt tiefer als das Gelände, – auf einem Damm höher als das Gelände.

Nach dem Prinzip des Massenausgleichs soll die Gradiente eine ökonomische und ökologische Lösung anbieten, die auch bautechnisch möglichst viele Vorteile bietet.

64

2 Grundzüge der Straßenplanung

2

2.39 Vorzeichenregelungen für Kuppen- und Wannenausrundungen

Als Anschnitt wird ein Erdbauwerk bezeichnet, bei dem die Straße einseitig eingeschnitten

in das Gelände und mit der anderen Seite als Damm über dem Gelände liegt.

Tabelle 2.40 Formelsammlung zur Berechnung von Höhenplänen bekannte Werte mNN und Station der Brechpunkte

Längsneigung der Tangenten h − h1 Δh ⋅ 100% = ⋅ 100% S = 2 Δl l 2 − l1

Halbmesser und Tangentenneigungen

Tangentenlänge T H S2 − S1 H m T = ⋅ = ⋅ 2 100 2 100 Stichmaß f

f =

T2 2⋅H

=

T S2 − S1 H § S2 − S1 · ⋅ = ¨ 4 100 8 © 100 ¸¹

T und H oder T und s oder H und s 2

Ordinate y an beliebiger Stelle

s, Abstand x und H

S x2 y (x ) = 1 ⋅ x + 100 2H Längsneigung s(x) in einem bestimmten Punkt x S(x) S1 + H Tiefpunkt einer Wanne −S ⋅ H x(w) = 1 100 Hochpunkt einer Kuppe +S ⋅ H x(k) = 1 100 Einhaltung vorgegebener Höhen 4⋅f 2 ⋅T T = H = § S2 − S1 · § S2 − S1 · ¨ 100 ¸ ¨ 100 ¸ © ¹ © ¹

s, Abstand x und H

s und H

s und H

f aus Differenz der Tangentenhöhe und geforderten Höhe und dazu s

Anmerkung: Unbedingt die Vorzeichenregelungen nach Bild 2.39 einhalten!

2.41

4.

3.

2.

1.

Kontrollieren Sie rechnerisch einige Gradientenhöhen oder Neigungsangaben. An welcher Station liegt der Kuppenhochpunkt? Zwischen welchen Stationen ist die Längsneigung ≤ 0,5 %? Zwischen welchen Stationen liegt die Gradiente im Einschnitt?

2.4 Höhenpläne 65

2

66

2 Grundzüge der Straßenplanung

2

2.42

Berechnung einer Wannenausrundung mit Hw = 1000 m

2.43

Berechnung einer Kuppenausrundung mit Hk = 1000 m

s2 – sl = + 0,8 % – (– 2,7 %) = + 3,5 % T=

1000 3,5% ⋅ = 17,50 m 2 100 %

f= 17,502 12, 02 = 0,153m y = = 0, 072 m 2 ⋅ 1000 2 ⋅ 1000 Gradientenhöhe bei 3 + 127 von TS aus: Δh =

5,50 m ⋅ 2, 700 % = 0,149 m 100

T=

+ 95,130 mNN

+ 92,279 mNN

+ 0,149 m

+ 0,072 m

+ 92,279 mNN

+ 92,351 mNN

A

1000 1,100 % ⋅ = 5,50 m 2 100

f =

(5,50 m) 2 = 0, 015 m 2000

Gradientenhöhe Wannentiefpunkt vom Ausrundungsanfang aus: x(w) =

− 2, 7 % ⋅ 1000 m = 27, 00 m 100

Bereich ≤ 0,5%: L=

1000 m H = = 10 m 100 100

Kuppenhochpunkt: x(k) =

0,500 % ⋅ 1000 m = 5m 100

Bereich ≤ 0,5 %: L = 1000 m 100

= 10 m

Der Hoch- bzw. Tiefpunkt einer Kuppe bzw. Wanne liegt nur bei beidseitig gleich großen Neigungen an der gleichen Station wie TS. Bei ungleich großen Neigungen wandert dieser Punkt Richtung kleinere Neigung!

67

2.4 Höhenpläne

Tabelle 2.44 Entwurfselemente des Höhenplanes nach RAA Entwurfsklasse EKA 1A EKA 1B EKA 2 EKA 3

max s (%) 4,0 4,5 4,5 6,0

min Hk min Hw (m) min T (m) (m) 13 000 8 800 150 10 000 5 700 120 5 000 4 000 100 3 000 2 600 100

Tabelle 2.45 Entwurfselemente des Höhenplanes nach RAL Entwurfsklasse EKL 1 EKL 2 EKL 3 EKL 4

max s (%) 4,5 5,5 6,5 8,0

Hk (m) ≥ 8 000 ≥ 6 000 ≥ 5 000 ≥ 3 000

Hw min T (m) (m) ≥ 4 000 100 ≥ 3 500 85 ≥ 3 000 70 ≥ 2 000 55

Tabelle 2.46 Entwurfselemente des Höhenplanes nach RASt min Hk (m) min Hw (m) Höchstlängsneigung max s(%) min s (%) in Verwindungsstrecken

vzul 50 vzul 70 900 2200 500 1200 8,0 6,0 Ausnahme Ausnahme 12,0 8,0 0,7 %; s – Δs ≥ 0,0 – 0,2 % ohne Hochbord 0,5 %; s – Δs ≥ 0,5 % mit Hochbord

Zur Einhaltung einer harmonischen Linienführung und Gewährleistung der Haltesichtweite auch unter Bauwerken soll der Wannenhalbmesser gleich oder größer des halben Kuppenhalbmessers sein (Hw • 0,5 HK). Zur Gewährleistung der Entwässerung sollte die Mindestlängsneigung min s • 0,7 % betragen. In Verwindungsstrecken zwischen gegensinnigen Querneigungen sollten • 1,0 % erreicht werden. Die maximale Schrägneigung nach RAA liegt bei 9 % und wird mit

p=

s 2 − q 2 berechnet.

Die RAS – Ew bestimmen die Größe der Mindestschrägneigung mit 0,5 %. Nach RAL kann max p bis auf 10 % vergrößert werden. Dazu sind Längsneigungen > 6 % zu vermeiden, in plangleichen Knotenpunkten 4 % als Längsneigung anzustreben.

In Verwindungsstrecken zwischen gegensinnigen Querneigungen soll min s mindestens 1 %, besser aber 1,5 %, betragen. Zudem gilt

s – ¨s • 0,4 %. Diese Differenz zwischen der Längs- und der Anrampungsneigung soll eine bessere Entwässerung gewährleisten. Das Krümmungsband entsteht aus dem Lageplan. Die hier aufeinanderfolgenden Trassierungselemente mit ihren Stationen werden in eine schematische Darstellung umgesetzt, die unterhalb des Höhenplanes gezeichnet wird. Im Höhenplan ist dann die Abfolge der Kurven und ihre Gestaltung mit Radien oder Klothoiden nachzuvollziehen (siehe Projektaufgabe P2 Aufgabe 2 am Ende dieses Abschnittes). Es gelten einige grundsätzliche Abmachungen: – die Krümmung wird mit einem frei gewählten Faktor (meist zum kleinsten Radius passend) berechnet, – Rechtskurven werden nach oben, Linkskurven nach unten von einer Bezugslinie dargestellt. Bei der Darstellung von Kurven im Krümmungsband wird deutlich, dass nach einer Geraden beim Einlenken in einen konstanten Radius eine heftige Lenkbewegung erforderlich wird, die umso größer ausfällt, je kleiner (enger) der Radius ist. Da diese Lenkbewegung die Fahrsicherheit insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten beeinträchtigt, werden hier Klothoiden eingesetzt, die aus der Geraden heraus eine langsam zunehmende Einlenkbewegung bis in den Kurvenradius ermöglichen. Die Klothoiden stellen sich daher im Krümmungsband als an- oder absteigende Linie dar (Bild 2.47). Berechnung zur Darstellung eines Krümmungsbandes mit unterschiedlichen Radien:

K(mm) = K=

1 R (m)

bei R = 62,5 m

1 = 0, 016 mm 62,5 m

2

68

2 Grundzüge der Straßenplanung

gewählt Faktor 2000 : K =

2

1 ⋅ 2000 = 32 mm 62,5 m

2000 § · in mm ¸ ¨K = R © ¹

2.47 Teil eines Krümmungsbandes (aus Projekt P2) Das Krümmungsband gibt im Höhenplan die Trassierungselemente des Lageplanes in Größe, Verlauf und Station an.

Das Querneigungsband ist ebenso wie das Krümmungsband unterhalb des Höhenplanes eingezeichnet. Die Höhe der Fahrbahnränder wird entsprechend der Querneigung und der Fahrstreifenbreiten gegenüber der Bezugslinie (meist der Fahrbahnachse) grafisch aufgetragen. Die Stationierung wird aus dem Lageplan bzw. dem Höhenplan abgeleitet. Aus dem Querneigungsband sind für die Entwässerung notwendige Angaben ersichtlich. So hat eine Straße in einer Geraden möglicherweise ein Dachprofil (Bild 2.48), welches in einer folgenden Kurve zur Aufnahme von Fliehkräften in ein einseitiges Gefälle zur Kurveninnenseite wechselt. Schließt sich eine gegenläufige Kurve an, wechselt auch das Quergefälle zur anderen Fahrbahnseite. Als Verwindung bezeichnet der Straßenbauer dieses Wechseln der Querneigung um eine Drehachse, meist um die Fahrbahnmitte, in Ausnahmen um den Fahrbahnrand (Bild 2.49). Dazu wird auf einer bestimmten Strecke der Fahrbahnrand angerampt und die Fahrbahnfläche verwunden (Bild 2.50). Ist ein Übergangsbogen vorhanden, so erfolgt die Anrampung

innerhalb dieser Klothoide. Während das Längsgefälle der Straße am Fahrbahnrand und in der Achse im Allgemeinen gleich ist, verändert sich durch die Anrampung des Fahrbahnrandes dessen Längsgefälle. Die Anrampungsneigung wird mit Δs bezeichnet.

2.48 Querneigung in der Geraden 1)

bei Straßen der Kategoriengruppen A und B nur in Ausnahmefällen

69

2.4 Höhenpläne

qe − qa ⋅a Lv qe = Querneigung am Ende der Verwindung qa = Querneigung am Anfang der Verwindung a = Abstand Fahrbahnrand zur Drehachse (m) L = Länge der Verwindungsstrecke in m Als Mindestlänge für die Anrampung gilt.

Δs = −

min Lv = −

2

qe − qa ⋅a max Δs

2.49

Drehachsen zur Verwindung a) und b) Regelfall, c) Ausnahmefall

2.50 Anrampung und Verwindung im Bereich der Klothoide Tabelle 2.51 Grenzwerte der Anrampungsneigung ¨s nach RAA Entwurfsklasse

min Δs (%) bei q = 2,5 %

max Δs (%) bei a < 4,00 m

EKA 1 und EKA 2 EKA 3

0,10 × a

0,225 × a 0,25 × a

max Δs (%) bei a ≥ 4,00 m 0,9 1,0

Bedingung: max Δs (%) ≥ min Δs (%)

Bei der Verwindung darf in den Bereichen von + min q (2,5 %) bis – min q (%) der Wert von min ¨s (%) nicht unterschritten werden! In dem Fall müsste eine geteilte Verwindung mit restlicher Anrampung ¨s (%) < min ¨s (%) erfolgen. Alle Maßnahmen sollen die Wasserfilmdicke auf der Fahrbahnoberfläche unter 2 mm Dicke halten.

70

2 Grundzüge der Straßenplanung

Tabelle 2.52 Grenzwerte der Anrampungsneigung Δ nach RAL Entwurfsklasse

2

EKL 1, EKL 2 EKL 3 EKL 4

min Δs (%) bei q = 2,5 %

max Δs (%)

0,10 × a

0,8 1,0 1,5

Diese max ¨s-Werte sollen einen zu raschen Anstieg der Querneigung vermeiden. Sie passen zu den nach RAL empfohlenen Radienbereichen und Klothoidenparametern (Tabelle 2.35).

Tabelle 2.53 Grenzwerte der Anrampungsneigung Δs nach RASt vzul 50 km/h Mindestquerneigung min q % Kurven – Höchstquerneigung max qK %

vzul 70 km/h

2,5 6,0 (7,0)

Anrampungshöchstneigung max Δs (%)

0,50 × a 0,40 × a 2,0 bei 1,6 bei a ≥ 4,0 a ≥ 4,0 m m

Anrampungsmindestneigung min Δs (%)

0,10 × a

2.54 Beispiel für ein Krümmungs- und Querneigungsband Das Querneigungsband zeigt den Verlauf der Fahrbahnränder im Vergleich zur Drehachse – meist die Fahrbahnachse – an.

2.55 Beispiele für eine gute räumliche Linienführung

71

2.4 Höhenpläne

2

2.55 Fortsetzung

2.56 Beispiele für unbefriedigende räumliche Linienführung Alle Pläne in ihrer Gesamtheit (Lageplan, Höhenplan mit Krümmungs- und Querneigungsband, Regelquerschnitt) können die Straße als Raumelement dreidimensional vorstellbar machen.

Aufgaben zu Abschnitt 2 T 1.

2. 3.

4. 5. 6. 7. 8.

9. a) Welchem Straßennetz gehören die Straßen Ihrer nächsten Umgebung an? b) Wer ist Ihr Straßenbaulastträger? Welche Aufgaben haben Straßenbaulastträger? Welche Daten und Verhältnisse müssen untersucht werden bzw. bekannt sein, um einen Vorentwurf zu erstellen? Mit welchem letzten Schritt endet das Planfeststellungsverfahren? Welche Pläne machen üblicherweise den Bauentwurf aus? Nach welchen Merkmalen werden Straßenquerschnitte unterschieden? Aus welchen Bestandteilen kann ein Straßenquerschnitt bestehen? Wonach richten sich die Breiten der Straßen?

10. 11. 12.

13. 14. 15.

16. 17.

Welche für den Bau wichtigen Angaben macht der Regelquerschnitt? Welche wichtigen Einzelheiten enthält der Lageplan einer Straße? Was versteht man unter einer Trasse? Wie werden die Baustoffe für den Aufbau einer bituminösen Fahrbahnbefestigung schraffiert und dargestellt? Aus welchen (Trassierungs-)Elementen besteht die Trasse? Welche Bedeutung hat die Entwurfsgeschwindigkeit für die Planung einer Straße? a) Welche Merkmale hat eine (jede) Klothoide? b) Welche Aufgaben erfüllt sie als Trassierungselement? Wie heißt das Bildungsgesetz der Klothoide? Welche für die Bauausführung wichtigen Daten enthält der Höhenplan?

72

2

2 Grundzüge der Straßenplanung

18. Welche Maßstäbe sind für Höhenpläne üblich? 19. Was ist eine Gradiente? 20. a) Was versteht man unter Kuppen- und Wannenausrundungen? b) Wonach richten sich ihre Halbmesser? 21. Was wird im Krümmungsband des Höhenplans dargestellt? 22. Wozu dient ein Querneigungsband? M 1. Berechnen Sie die Tangentenlängen T für a) γ 50º und R = 50,00 m; b) γ 70° und R = 25,00 m; c) γ 80 gon und R = 100,00 m. 2. Für einen Radius R = 12,00 m fehlen die Ordinaten y für x= 2,0 m und x= 4,0 m. 3. Welchen Parameter A haben die Klothoiden mit a) L = 50,0 m und R = 18,0 m; b) L = 161,33 m und R = 300,0 m; c) L = 22,50 m und R = 40,0 m? 4. Berechnen Sie die Kuppenausrundungen (T, f) für a) H= 6000 m; + s1 = 1,5 %, – s2 = 4,5 %; b) H = 2000 m; + s1 = 7 %, + s2 = 2 %. 5. Berechnen Sie die Wannenausrundungen (T, f) für

6. 7.

Z 1.

a) H = 500 m; – s1 = 4 %, + s2 = 4 %; b) H = 1000 m; – s1 = 2 %, s2 = 0 %. Berechnen Sie die Gradientenhöhe für Station 0 + 267,851 in Bild 2.40. Mit welchem Maß wird ein Radius R = 75 m und einem Faktor 2500 im Krümmungsband gezeichnet?

Zeichnen Sie einen Höhenplan mit der Gradiente zwischen den Stationen 3 + 085 und 3 + 180 (Bild 2.42) in den Maßstäben 1:500/ 1:50 (DIN A 4 quer). 2. Zeichnen Sie die Trasse einer Wohnstraße im Lageplan (M 1:500) auf DIN A 4 quer für folgenden Verlauf: – rechtwinkliger Abschluss (0 + 000) an eine Hauptstraße; – 25 m gerader Verlauf; – Rechtskurve mit R = 35 m und γ = 16°; – Gerade 45 m; – Rechtskurve mit R = 50 m und γ = 42°; – Gerade 22 m. Stationieren Sie die Trasse an Baubeginn, an den Trassierungselementen und am Bauende.

73

2.4 Höhenpläne

P Nr. 2 Bauen einer Verbindungsstraße Bauklasse IV Lernfeld 7: Bauen einer Erschließungsstraße Die Situation: Zwei Ortsteile werden durch den Neubau einer Ortsumgehung getrennt und sollen mit einer Verbindungsstraße über ein Brückenbauwerk verbunden werden. Dieser neue „Moorweg“ (Achse 62) soll in der Bauklasse IV einen Asphaltoberbau erhalten. Ihr Straßenbaubetrieb erhält den Auftrag und Sie möchten sich vor Baubeginn als verantwortungsbewusster Straßenbauer genaue Kenntnisse über die Baumaßnahme verschaffen und arbeiten den Lageplan fachlich durch. – Der Lageplan ist auf der folgenden Seite abgebildet –

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Welche Gesamtlänge erhält die Neubaustrecke der Achse 62? 2. Listen Sie die Folge der Entwurfselemente für die gesamte Achse auf. 3. Klären Sie die Reihenfolge von Rechtskurven, Linkskurven und Geraden und zeichnen Sie das Krümmungsband. 4. Welche Angaben des Höhenplanes können Sie dem Lageplan entnehmen? 5. Beschreiben Sie die Entwässerungsmaßnahmen für Achse 62. 6. In welchen Bereichen der Achse 62 ist ein Lärmschutzwall vorgesehen? 7. Was bedeutet etwa bei 0 + 060 rechts die Angabe DL 400? 8. Was ist im Bauwerksverzeichnis unter NR 55 beschrieben? 9. Erklären Sie die Station 0 – 010 am Baubeginn. 10. Ab Station 0 + 014,202 führt ein A = 100 die Achse weiter. Kontrollieren Sie bitte mit dem Bildungsgesetz der Klothoiden die Länge bis zum Radius R = 300. 11. Beschreiben Sie die Zusammensetzung des Regelquerschnittes für die Achse 62/Moorweg. 12. Ermitteln Sie die Gesamtdicke des Oberbaues bei Böden F2 in Frosteinwirkungszone I und Dammhöhe < 2 m, ungünstige Wasserverhältnisse. 13. Welchen Aufbau erhält der Oberbau bei Bauklasse IV? 14. Berechnen Sie die Höhe der Fahrbahnränder in cm, wenn die Fahrbahnachse auf ±0 cm liegt. 15. Zeichnen Sie in M 1:20 den Ausbauquerschnitt F – F mit korrektem Quergefälle und Oberbau. Deuten Sie die Böschungen mit Neigung 1:2 an.

2

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

74

2

2 Grundzüge der Straßenplanung

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten 3.1 Vorbereiten und Einrichten der Baustelle Hiermit sind alle Arbeiten gemeint, die gründlich und möglichst frühzeitig (z. T. sofort nach Auftragsverteilung) eingeleitet oder ausgeführt werden müssen. Je nach Größe der Baustelle

und Sorgfalt bei der Kalkulation werden einige der folgenden Fragen schon durch die Leistungsbeschreibung, eine Ortsbesichtigung oder vorherige Gespräche beantwortet sein (3.1).

3.1 Die komplexen Zusammenhänge einer Baustelleneinrichtung

Wie ist die Baustelle verkehrsmäßig zu erreichen? Welche Hindernisse stellen sich z. B. für Schwertransporte mit Maschinen? Gibt es Höhen-, Breiten- oder Geschwindigkeitsbeschränkungen auf den Straßen und Wegen zur Baustelle? Wie ist die Verkehrslage der Baustelle? Welche Maßnahmen zur Absperrung und Sicherung, Verkehrsführung und -regelung sind nötig? Welche Behörde ist zuständig? Wem müssen sie angezeigt, mit wem müssen sie besprochen werden?

Welche Hindernisse sind auf der Baustelle zu erwarten? Wo liegen Leitungen, Kanäle und andere Ver- und Entsorgungsleitungen? Wer kann darüber Auskunft geben, wer ist zu benachrichtigen? Wie kann die Baustelle versorgt werden? Sind Elektrizitäts- und Wasseranschlüsse vorhanden bzw. können sie benutzt werden? Wo könnte man sonst sauberes Wasser entnehmen? Wie kann die Baustelle eingerichtet werden? Wo sind günstige Aufstellplätze für Bauwagen, Container und Maschinen, wo Lagerplätze für Baustoffe, Oberboden usw.?

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_3, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

76

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Welche technischen Angaben brauche ich für die Baustelle? Wo sind Höhenfestpunkte, welche NN-Höhen haben sie? Wer legt die Trasse fest? Sind Grenzsteine vorhanden? Sollten vorläufige Vermessungspunkte auf der Baustelle festgelegt werden? Sind die Bodenverhältnisse ausreichend bekannt? Wie ist der Grundwasserstand? Welche und wie viele Arbeitskräfte werden gebraucht? Wie muss die Kolonne zusammengesetzt sein, wer leitet sie? Welche Termine sind einzuhalten? Können oder müssen Arbeitskräfte insgesamt oder örtlich angeworben werden? Welche Nachunternehmen sind erforderlich? Lfd. Prüfungen zur Arbeitssicherheit Nr.

Prüfung am ja nein

1

Werden die Arbeiten von weisungsbefugten Personen (Aufsichtführende) überwacht? 2 Sind die Unfallverhütungsvorschriften an geeigneter Stelle ausgelegt? 3 Sind Maßnahmen zur Durchführung der Ersten Hilfe (Verbandzeug, ErsteHilfe-Aushang mit Telefonnummern) getroffen? 4 Sind die für die jeweiligen Arbeiten erforderlichen persönlichen Schutzausrüstungen zur Verfügung gestellt? 5 Werden die persönlichen Schutzausrüstungen benutzt? 6 Ist die Baustelle ordnungsgemäß gegen den öffentlichen Verkehr bzw. Werksverkehr abgesichert? 7 Sind die Verkehrswege so beschaffen, dass sie sicher zu benutzen sind? 8 Werden Materialien übersichtlich und fachgerecht gelagert bzw. gestapelt (3.2 und 3.3)? 9 Wird durch Überprüfungen sichergestellt, dass die elektrische Einrichtung der Baustelle ohne Mängel ist? 10 Sind geeignete und sichere Zugänge zum Bauwerk bzw. zu den Arbeitsplätzen an den erforderlichen Stellen vorhanden? 11 Sind ordnungsgemäße Einrichtungen vorhanden, die ein Abstürzen von Personen verhindern?

3.2 Prüffragen der Berufsgenossenschaft zur Arbeitssicherheit

Welche Maschinen, Geräte und Baustoffe werden gebraucht? Zu welchen Terminen müssen Maschinen frei sein? Welche Ersatz-

beschaffungen sind erforderlich? Welche Geräte müssen speziell angefertigt werden (z. B. Umleitungstafeln)? Wer liefert die Baustoffe? Sind sie am Lager? Welche Mengen werden gebraucht? Woher können Füllboden, Sand, Kies usw. beschafft werden? Welche Baustoffe müssen sofort bestellt werden? Wer muss von der Baustelle wissen, wem muss sie angezeigt werden? Welche Genehmigungen sind einzuholen? Wer ist beim Bauherrn, Auftraggeber, Planer usw. zuständig? Dieser Fragenkatalog ist weder vollständig noch für jede Baustelle passend oder gleich. Je nach Art und Größe der Baustelle sind vorher weitere Einzelheiten zu bedenken. Alle Fragen berühren aber auch Unfallverhütungsvorschriften, die von Anfang an bedacht und berücksichtigt werden müssen. Mithilfe der als Beispiel abgebildeten Prüfliste 3.2 kommt die Berufsgenossenschaft „gelegentlich“ darauf zurück. Es empfiehlt sich, die künftigen örtlichen Bauleiter frühzeitig in die Vorbereitungen einzubeziehen. Dazu gehört auch, dass Ausschreibungsunterlagen, Zeichnungen und andere technische Unterlagen allen Beteiligten und Verantwortlichen vorher zur Verfügung stehen. Baustellenverordnung. Auf größeren Baustellen (mehr als 20 Beschäftigte und mehr als 30 Arbeitstage bzw. mehr als 500 Personentage) gilt seit 1998 die „Baustellenverordnung“ (BaustellV), die der Verbesserung von Sicherheit und Gesundheitsschutz der Beschäftigten dienen soll. Neben der Beschreibung der Pflichten aller Beteiligten ist dort vor allem die Bestellung von Koordinatoren für Planung und Ausführung vorgeschrieben. Bauzeitenplan. Für den Ablauf der Arbeiten des Bauvorhabens verlangt der Auftraggeber vom Auftragnehmer häufig einen Bauzeitenplan, der die vorgegebenen Ausführungszeiten und Termine festlegt. Üblich ist ein sog. Balkenplan (3.3a), der die wesentlichen Arbeiten oder die einzelnen Positionen aufführt. Für übliche längenbetonte Straßen- und Kanalisationsbaustellen eignet sich besonders ein WegZeit-Diagramm (3.3b) als Bauzeitenplan. Das Weg-Zeit-Diagramm zeigt besser als der Balkenplan Dauer und Verlauf der Arbeiten und ist mit einem Gerätebedarfsplan leicht zu kombinieren.

77

3.1 Vorbereiten und Einrichten der Baustelle

Die Planungs- und Vorbereitungsarbeiten gehen unmittelbar über in die Einrichtung der Baustelle. Bei der Einrichtung der Baustelle muss versucht werden, die folgenden Ziele zu erreichen: – störungsfreier Ablauf des Auftrags, möglichst keine Behinderungen; – unfallfreies Arbeiten; – günstige An- und Abfahrt sowie Anlieferung; – übersichtliche und diebstahlsichere Lagerung; – kurze Pausenwege und günstige soziale Verhältnisse auf der Baustelle; – umweltschonendes Arbeiten und Verhalten. (Vergl. dazu Bilder 3.4 und 3.5) Vor der Einrichtung der Baustelle sollten in einem Ortstermin alle noch offenen Fragen geklärt und alle für den Arbeitsbeginn nötigen technischen Einzelheiten (Höhen, Fluchten usw.) vereinbart werden. An diesem Termin nehmen alle Beteiligten teil. Lagerplatz. Der Auftragnehmer wird danach zuerst Unterkünfte, Mannschaftswagen, Container, Toiletten usw. aufstellen und installieren. Bei jeder längerfristigen Baustelle wird er einen Lagerplatz für Baustoffe, Fertigteile, Maschinen und Geräte einrichten und möglichst einbruchsicher umzäunen (3.5). Zwei große Tore müssen eine bequeme Durchfahrt für anliefernde Lkw gestatten. Meist sind Strom- und Wasseranschluss wünschenswert. Um Leerlauf und unnötige Wege zu vermeiden, geht die Anlieferung von Baustoffen, Werkzeugen und Geräten nach einer Checkliste vor sich. Absperrung und Beschilderung der Baustelle nach den in Abschn. 3.2 dargestellten Grundsätzen und Beispielen sollten erst unmittelbar vor Beginn der Bauarbeiten vorgenommen werden. Ist die Baustelle für Anlieferer und Besucher schwer zu finden, beschildert man den Weg. Zumindest auf die richtige Abfahrt von Hauptverkehrsstraßen weist man hin.

3 3.3

a) Bauzeitenplan als Balkenplan: Die wesentlichsten Arbeiten sind als Balken in ihrer Dauer (in Wochen) dargestellt.

3.3

b) Bauzeitenplan als Zeit-WegDiagramm: Die Arbeiten der einzelnen (oder wesentlichsten) Positionen sind, bezogen auf die Baustelle (Anfang und Ende bzw. Station), nach ihrer Dauer in Arbeitstagen (AT) dargestellt. Ein Gerätebedarfsplan mit Einsatzzeit ist zugeordnet.

78

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Der Beginn der Baustelle muss unter Nennung der verantwortlichen Bauleiter der zuständigen Berufsgenossenschaft angezeigt werden. Viele Baustelleneinrichtungsarbeiten sind nach der VOB Nebenleistungen, die auch ohne Erwähnung in der Leistungsbeschreibung zur vertraglichen Leistung gehören (DIN 18 299 VOB/C). Sie sollten aber trotzdem durch besondere Ansätze (Positionen) im Leistungsverzeichnis erfasst werden (3.6). Bei der Kalkulation wird der finanzielle Aufwand für diese Positionen oft nur grob geschätzt, weil die Erfassung im Einzelnen schwierig ist. Dadurch besteht die Gefahr, dass der Aufwand für Einrichten und Räumen un-

durchsichtig und im Ansatz falsch ist. (Für die Leistungsposition „Baustelle einrichten“ einer Baumaßnahme ergab die Ausschreibung folgende Angebote: billigster Bieter 2207,22 €, teuerster Bieter 5000,- €). Zum Einrichten der Baustelle gehört auch das Beseitigen von Sträuchern und Bäumen bis 0,1 m Durchmesser (1 m über Erdboden gemessen) sowie von Steinen und Mauerresten bis 0,1 m3 Rauminhalt (VOB/C – DIN 18 300). Räumen. Wenn die Baustelle beendet ist und geräumt wird, muss der Auftragnehmer alle Verunreinigungen (Abfälle, Bauschutt usw.) beseitigen.

3.4 Hier sind die Materialien nicht übersichtlich und fachgerecht gelagert

3.5 Umzäunter Lagerplatz der bauausführenden Firma für eine längerfristige Baustelle

79

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

TITEL 0.1.01 – BAUSTELLENEINRICHTUNG UND RÄUMUNG 01.01.0001 Für Einrichten der Baustelle, für den Antransport und das Aufstellen sämtl. Geräte, Gerüste, Baubuden, Lagerschuppen sowie aller behördlich vorgeschriebenen sanitären und sonstigen Anlagen, für die Beladungskosten auf dem Lagerplatz und die Abladekosten auf der Baustelle und Instandhaltung der durch den Bauverkehr benutzten öffentlichen Wege und Straßen während der gesamten Bauzeit. Die Vergütung der Baustelleneinrichtung erfolgt prozentual zur geleisteten Arbeit. 1 psch XXXX

Bei Lager- und Standplätzen, Bauwegen und Einfahrten ist der alte Zustand wiederherzustellen. Die Firma wird restliche Baustoffe, die ihr gehören, zum eigenen Lagerplatz fahren, fremde gegen Empfangsbestätigung an den Auftraggeber zurückgeben. Werkzeuge, Geräte und Maschinen, die ausgebessert oder überholt werden müssen, transportiert man beim Räumen der Baustelle zweckmäßig gleich zur Werkstatt.

01.01.0002 Für das Räumen der Baustelle, für die Abfuhr der Baustelleneinrichtung einschl. Beladungskosten auf dem Lagerplatz sowie Aufräumen und Instandsetzen der Bau- und Lagerplätze, Zufahrtswege und Einfriedigung in einen ordnungsgemäßen Zustand. Die Vergütung der Räumung erfolgt erst nach Abnahme der Leistungen und bei Vorlage der Schlussrechnung. 1 psch XXXX 01.01.0003 Einrichtungen zur Verkehrssicherung und Verkehrsregelung nach STVO bei Bauarbeiten auf einbahnigen Straßen und Aufrechterhaltung des Verkehrs aufbauen, ständig unterhalten und betreiben, ggfs. umsetzen und abbauen. Eine evtl. Umleitungsbeschilderung ist einzurechnen. Die Einmündungen sowie Grundstückszufahrten sind zu berücksichtigen und für den Anliegerverkehr freizuhalten. Sicherung mit elektr. Warnleuchten, Ausführung nach Angabe der Verkehrsaufsichtsbehörde. Die Vergütung erfolgt prozentual zur geleisteten Arbeit. 1 psch XXXX

3.6 Beispiele für eigene Positionen der Baustelleneinrichtung, -räumung und Verkehrssicherung im Leistungsverzeichnis

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen Grundsätze. Arbeitsstellen („Baustellen“) des Straßen- und Tiefbaus befinden sich fast immer im Bereich öffentlicher oder – seltener – privater Verkehrsflächen. Die dort arbeitenden Menschen sind durch den Verkehr häufig extrem gefährdet. Erforderlich sind Teil- oder Vollsperrungen zur Sicherung der Arbeitsstelle, aber auch Maßnahmen zur Verkehrsregelung. Eine umfassende Absperrung und zweifelsfreie Kennzeichnung ist nötig (3.7), – um die auf der Baustelle arbeitenden Menschen, aber auch Baustelleneinrichtung,

Maschinen und empfindliche Baustoffe zu schützen; – um ein ungestörtes Arbeiten auf der Baustelle zu gewährleisten; – um die Verkehrsteilnehmer rechtzeitig auf die Baustelle und ihre Gefahren aufmerksam zu machen; – um den Verkehr trotz der Arbeiten zügig an der Baustelle vorbei oder um sie herum zu leiten. Zuständigkeiten 3.7. Die Bauunternehmer (Auftragnehmer) sind verpflichtet, die Sicherung von Arbeitsstellen gemäß der Anordnung

3

80

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

der Straßenverkehrsbehörde vorzunehmen. Der Anordnung liegen zugrunde: – das Bürgerliche Gesetzbuch (BGB), – die Straßenverkehrsordnung (StVO), – die Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen (RSA), – die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Sicherungsarbeiten auf Arbeitsstellen an Straßen (ZTV-SA97),

– Technische Lieferbedingungen (TL), – die Baustellenverordnung. Die „Anordnung“ (3.8) gilt als vorherige Zustimmung für alle Maßnahmen zur Führung und Regelung des Verkehrs, der Sperrung und Umleitung durch die Straßenverkehrsbehörde bzw. Straßenbaubehörde. Verstöße gegen diese Verpflichtungen können nach der StVO als Ordnungswidrigkeiten mit Bußgeldern geahndet werden.

a)

b) 3.7 Arbeitsstellensicherung (a) und Zuständigkeiten bei der Sicherung von Arbeitsstellen (b)

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

81

3

3.8 Anordnung einer Verkehrssicherung nach StVO

82

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Einer Zustimmung der Straßenverkehrsbehörden bedarf es nicht, wenn die Straßenbaubehörden selbst Anordnungen treffen. In den Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen heißt es dann z. B.: „Die Baustellenbeschilderung wird vom Auftraggeber angeordnet und ist nach den bauamtlichen Beschilderungsplänen in Verbindung mit der StVO durchzuführen.“ Oder: „Die Baustellenbeschilderung ist nach den beiliegenden Verkehrszeichenplänen durchzuführen.“ In vielen Fällen wird dem Auftragnehmer als Anordnung nur grundsätzlich gesagt, wie der Verkehr während der Bauzeit abgewickelt werden soll, z. B.: „Die Aufrechterhaltung des Durchgangs- und Anliegerverkehrs muss während der Baumaßnahme unter allen Umständen gewährleistet sein.“ Üblich ist es heute jedoch, dass die ausführende Baufirma einen Verkehrszeichenplan für die Absperrung und Kennzeichnung der Baustelle erhält bzw. zur Genehmigung vorlegt. Haftung. Für Schäden, die als Folge von Unfällen aufgrund mangelhafter oder fehlender Absperrung oder Beschilderung entstehen, haftet der Bauunternehmer. In den Vertragsbedingungen heißt es deshalb häufig: „Der Auftragnehmer haftet allein für die Sicherheit des Verkehrs während der Bauzeit.“ Leistungsbeschreibung und Vergütung. Nach VOB Teil C sind das Absperren und Beschildern der Baustellen keine Nebenleistungen. So heißt es auch in DIN 18 299 für Bauarbeiten: „Besondere Leistungen sind z. B. Aufstellen, Vorhalten, Betreiben und Beseitigen von Einrichtungen – zur Sicherung und Aufrechterhaltung des Öffentlichen und Anliegerverkehrs auf der Baustelle (z. B. Bauzäune, Schutzgerüste, Hilfsbauwerke, Beleuchtungen, Leiteinrichtungen); – außerhalb der Baustelle zur Umleitung und Regelung des Öffentlichen und Anliegerverkehrs.“

Die mit der baustellentypischen Verkehrssicherung und -regelung verbundenen Leistungen sind in ihrem ganzen Umfang schwer zu beschreiben. Deshalb heißt es vom Auftraggeber oft: „Die für die Baustellenabsperrung, Sicherung und Beschilderung entstehenden Kosten sind in die Einheitspreise einzurechnen.“ Bei größeren und großen Aufträgen werden die Aufwendungen meist mit der Baustelleneinrichtung in einer Position des LV zusammengefasst (3.6), z. B.: „Baustelleneinrichtung und -räumung … Aufwendungen für die Aufrechterhaltung des Verkehrs einschl. Beantragung der Straßensperrungen bei der Straßenverkehrsbehörde und Unterhalt der Umleitungsstrecke (Schotterung 3 m breit, etwa 650 m lang) sind mit einzurechnen. Pauschal … EURO“. Maßnahmen zur Verkehrssicherung und -regelung, die über die übliche Vorhaltung der Geräte und Schilder und die normale Durchführung hinausgehen, werden vom Auftraggeber allerdings meist in einzelnen Positionen des LV ausgewiesen. Durchführung und Beispiele. Der Absperrung und Kennzeichnung der Baustelle hat der Auftragnehmer größte Aufmerksamkeit zu widmen. Er ist nicht nur verantwortlich für die Sicherheit fremder Verkehrsteilnehmer, sondern hat auch Leben und Gesundheit seiner Mitarbeiter zu schützen sowie den Wert seiner Werkzeuge, Maschinen und Baustoffe zu erhalten. Die von ihm mit der Bauleitung und Durchführung von Arbeiten beauftragten Mitarbeiter müssen die Vorschriften und Gefahren kennen. Sie sind nach § 6 der Unfallverhütungsvorschriften „auf die mit ihrer Beschäftigung verbundenen Gefahren und die infrage kommenden Unfallverhütungsvorschriften aufmerksam zu machen ...“ – besonders Auszubildende und Jugendliche!

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

Tabelle 3.9

83

Verkehrszeichen für die Kennzeichnung an Baustellen mit der Nummerierung nach der StVO

3

84

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Tabelle 3.10 Verkehrseinrichtungen für die Sicherung von Baustellen

3 Absperrschranke aus Kunststoff als mobile Absturzsi- Absperrschranke aus Stahl als mobile Absturzsichecherung (nach TL-Absperrschranken) Z 600 rung (nach TL-Absperrschranken) Z 600

Leitbake entspr. TL-Baken Z 605

Leitkegel (in Höhen von 50, 75 oder 100 cm) Z 610

Leitschwelle (Höhe ca. 10 cm) mit Einsteckvorrichtung für Baken

Leitbord für eine Verkehrsführung

Hemmschwelle zur Temporeduzierung vor und in Baustellen

Fahrbare Absperrtafeln (nach TL-Absperrtafeln) Z 615 bzw. 616

85

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

3

3.11

Ein für eine bestimmte Baustellensituation von der bauausführenden Firma vorgeschlagener und vom zuständigen Ordnungsamt genehmigter Verkehrszeichenplan

Tabelle 3.12 Lage und Art der Arbeitsstellen, für die Regelpläne nach RSA vorliegen Innerörtliche Straßen B I Arbeitsstellen von längerer Dauer im Fahrbahnbereich

Landstraßen C I Arbeitsstellen von längerer Dauer

B II ... längerer Dauer im Geh- und Radwegbereich B III ... längerer Dauer im Bereich von Schienenbahnen B IV Arbeitsstellen von kürzerer Dauer

C II ... von kürzerer Dauer

Autobahnen D I Arbeitsstellen von längerer Dauer ohne Überleitung auf die Gegenfahrbahn D II ... längerer Dauer mit Überleitung auf die Gegenfahrbahn D III Arbeitsstellen von kürzerer Dauer

86

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

Bei Arbeitsstellen von Längsabsperrung zum kürzerer Dauer in der Gehweg durch AbsperrRegel ohne Warnleuchten. schranken [H = 100 mm] Quersperrung durch ein- und ggf. Tastleisten. seitige Leitbaken (alternativ Warnleuchten doppelseitig auch Absperrschranke [H = oder mit Rundumlicht, 250 mm]) Abstand längs Abstand max. 10 m. 1) andere Breiten s. Teil B, 1–2 m quer 0,6–1 m. Einseitige Warnleuchten Abschn. 2.4.1 auf jeder Leitbake. Längs- 2) – bei geringer Verabsperrung durch doppelkehrsstärke 30–50 m seitige Leitbaken. Abstand – auf Richtungsmax. 10 m. Doppelseitige fahrbahnen 70–100 Warnleuchten auf der 1., m jeder 2. und der letzten Leitbake. Ggf. Absperrschranke [H = 100 mm] zusätzlich.

Ggf. Einrichtung einer Umleitung. Längsabsperrung durch einseitige Leitbaken. Abstand max. 10 m. Einseitige Warnleuchten auf jeder 2. und der letzten Leitbake. Quersperrung im Bereich der Arbeitsstelle durch Absperrschranken [H = 250 mm]. Mindestens 5 rote Warnleuchten (Vollsperrungen).

3.13

3.14 Regelplan B 1/17 Sperrung einer Straße

Regelplan B I/3. 2-streifige Fahrbahn mit geringer Einengung. Analog bei Richtungsfahrbahn

Längsabsperrung zum Gehweg durch Absperrschranken [H = 100 mm] und ggf. Tastleisten. Warnleuchten doppelseitig oder mit Rundumlicht, Abstand max. 10 m. 1) Ziffer VA VwV-StVO zu den Zeichen 209 bis 214 ist zu beachten 2) Ggf. Vorankündigung und/oder Umleitung an geeigneter Stelle

87

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

3

Bei Arbeitsstellen von Querabsperrung durch kürzerer Dauer in der einseitige Leitbaken. Regel ohne Warnleuch- Abstand längs 1 bis 2 m, quer 0,6 bis 1 m. Einseiten. Querabsperrung tige Warnleuchten auf durch Absperrschranke jeder Leitbake. Längsab(H = 250 mm) oder einsperrung zum Gehweg seitige Leitbaken. Mindurch Absperrschranken destens 3 einseitige Warnleuchten. Längsab- (H = 100 mm) und ggf. Tastleisten. Warnleuchten sperrung durch doppeldoppelseitig oder mit seitige Leitbaken AbRundumlicht, Abstand stand max. 10 m. Doppelseitige Warnleuchten max. 10 m. auf jeder 2. Leitbake. 1) Kann in Ausnahmefällen unterschritten werden (s. Teil B, Abschn. 2.2.1) 2) Bei geringer Verkehrsstärke bei 30 bis 50 m ) * Doppelseitige Leitbaken und Warnleuchten

Bei Arbeitsstellen von Längsabsperrung durch kürzerer Dauer in der einseitige Leitbaken. Regel ohne Warnleuch- Abstand max. 10 m. Einseitige Warnleuchten auf ten. Querabsperrung jeder 2. Leitbake. Ggf. durch einseitige Leitbaken. Abstand längs 1 bis Absperrschranke (H = 100 mm) zusätzlich. 2 m, quer 0,6 bis 1 m. Einseitige Warnleuchten auf jeder Leitbake. 1) Kann in Ausnahmefällen unterschritten werden (s. Teil B, Abschn. 2.2.1) 2) andere Breiten s. Teil B, Abschn. 2.4.1

3.15

3.16

Regelplan B I/5 nach RSA. 2-streifige Fahrbahn mit halbseitiger Sperrung und geringer Verkehrsstärke. Verkehrsregelung durch Verkehrszeichen

Regelplan B I/7 nach RSA. 2-streifige Fahrbahn mit Arbeitsstelle in Fahrbahnmitte. Verkehrsregelung durch Verkehrszeichen

88

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

Querabsperrung durch Abstand max. 20 m. Ggf. einseitige Leitbaken. doppelte Warnleuchte auf Verziehungsmaß ca. 1:3. jeder 2. Leitbake (s. Teil Abstand max. 6 m. A, Abs. 3.1.2). QuerabEinseitige Warnleuchten sperrung durch einseitige auf jeder Leitbake (alter- Leitbaken. Verziehungsnativ Absperrschranken maß ca. 1:10. Abstand (Höhe 250 mm)). Längs- max. 6 m. Einseitige absperrung durch einWarnleuchten auf jeder seitige Leitbaken. Leitbake. 1) Wiederholen bei Arbeitsstellen über 1000 m Länge im Abstand von 500 m 2) Alternative 80/60

Querabsperrung durch einseitige Leitbaken. Verziehungsmaß ca. 1:3. Abstand max. 6 m. Einseitige Warnleuchten auf jeder Leitbake (alternativ Absperrschranken (Höhe 250 mm)). Längsabsperrung durch doppelseitige Leitbaken. *) beidseitig aufstellen 1) Alternative 80/60

3.17

3.18

Regelplan C I/3 nach RSA. Verkehrsführung über Behelfsfahrstreifen

Abstand max. 20 m. Ggf. doppelte Warnleuchte auf jeder 2. Leitbake (s. Teil A, Abs. 3.1.2). Querabsperrung durch einseitige Leitbaken. Verziehungsmaß ca. 1:10. Abstand max. 6 m. Einseitige Warnleuchten auf jeder Leitbake.

Regelplan C I/4 nach RSA. Fahrbahn halbseitig gesperrt. Verkehrsregelung durch Verkehrszeichen

89

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

Tabelle 3.19 Warnleuchten und Lichtanlagen für die Sicherung von Arbeitsstellen

3 Warnleuchte nach TL-Warnleuchten mit Blink-/ Dauerlicht und Dämmerungsautomatik

Leitbake mit eingebauter LED-Signalleuchte

Sperrstrahler-Garnitur mit 5 roten, einseitigen Sperrstrahlen als Dauerlicht

Sperrstrahler-Garnitur mit 3 gelben, einseitigen Sperrstrahlen als Blink- oder Dauerlicht

Aufbaulicht-Anlage (auch andere Lichtprogramme sind schaltbar)

Vorwarnleuchte als Elektronenblitzleuchte

Transportable Lichtsignalanlage (für Quarz-, Kabeloder Funkbetrieb)

Leuchtpfeil mit Blinklicht oder Elektronenblitzlicht

90

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Die Vorbereitungen beginnen mit der Bereitstellung bzw. Beschaffung aller nötigen Verkehrseinrichtungen (3.10) und Verkehrszeichen (3.9). Umleitungstafeln müssen hergestellt oder in Auftrag gegeben werden. Zweckmäßig ist die Verwendung einer (selbst gefertigten) Checkliste für die Zusammenstellung aller Geräte und Verkehrszeichen auf dem Platz der Baufirma. Welche Verkehrseinrichtungen und Kennzeichen erforderlich sind, ergibt sich aus dem Verkehrszeichenplan, den die Straßenverkehrsbehörde (als Teil der Ordnungsämter einer Gemeinde) oder die Straßenbaubehörde anordnet. Angeordnet wird oft ein auf die Baustellen- und Verkehrssituation speziell abgestimmter Verkehrszeichenplan, der – auf Vorschlag der Baufirma – Wünsche der Bauausführung berücksichtigt (3.11). In den meisten Fällen liegt aber eine der im Bild 3.12 nach den RSA zusammengestellten Situationen vor, für die ein Regelplan besteht (3.13 bis 3.18). Dann wird mit B I/2, C I/8 usw. darauf verwiesen. Die in den Regelplänen dargestellte Absperrung muss bei Dunkelheit und schlechten Sichtverhältnissen mit Warnleuchten, Sperrstrahlern, Vorwarnleuchten (3.19) beleuchtet und gekennzeichnet werden. Zahl und Farbe der Warnleuchten stellen nicht nur Baustellenabsperrung und Verkehrsbeschränkung systematisch dar, sondern leiten auch den Verkehr. Da sich die Warnleuchten nicht gut in den Regelplänen darstellen lassen und ihre Zahl auch von der Länge der Arbeitsstelle abhängt, sind die Vorschriften der RSA in Tabelle 3.20 teilweise zusammengestellt. Wichtig ist, dass Absperrung und Kennzeichnung rechtzeitig, aber auch nicht zu früh vorgenommen werden. Die Mitarbeiter sollen geschützt, die Verkehrsteilnehmer dürfen nicht durch zu frühes Absperren verunsichert werden. Zuerst baut man zweckmäßigerweise die Vorwarnschilder auf. Kein Bauleiter sollte an den ersten Tagen der Bauzeit versäumen, sich die Baustelle als Ortsfremder vorzustellen und sie während der Dunkelheit zu befahren, um Mängel an der Absperrung und Ausschilderung (3.21) zu erkennen.

Tabelle 3.20: Warnleuchten an Absperrgeräten (nach Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen-RSA 95) Situation

Warnleuchten Farbe Art

Vollsperrung

5 Abstand untereinander ԛ1m Teilsperrung, Ԝ3 auch Z 250 + Z pro gesperr803, 849, 850 tem Fahrstreifen Längsabsperrung auf jeder 2. zur Fahrbahn Bake (ԛ 20 m Abstand) Absperrung von quer: im Gehwegen Abstand von ԛ 1 m. Längs: im Abstand von ԛ 10 m Vorwarnung paarweise neben der Fahrbahn 1)

rot

Dauerlicht

gelb

Dauerlicht 1)

gelb

Dauerlicht 1)

gelb

Dauerlicht 1)

gelb

Blinklicht

Blinklicht nur in Ausnahmefällen und besonderen Situationen. Blitzlicht nur auf Absperrtafeln und hohen Lichtkegeln. Aufbaulicht nur zusammen mit gelbem Dauerlicht.

Fehler. Obgleich heute in den meisten Fällen nach Verkehrszeichenplänen abgesperrt und gekennzeichnet wird, gibt es – jeder aufmerksame Verkehrsteilnehmer kann es bestätigen – viele Gelegenheiten, schwere Fehler zu machen: Falsch: Zu viele Schilder werden an einem Pfahl befestigt. Falsch: Falsche Geschwindigkeitsbeschränkungen werden aufgestellt. Falsch: Es wird zu häufig „Flatterband“ verwendet.

Richtig: Nur 2 Schilder dürfen an einem Pfahl befestigt werden. Richtig: Geschwindigkeitsbeschränkungen müssen der zulässigen Straßengeschwindigkeit angepasst sein. Richtig: Warnbänder dürfen nur an innerörtlichen Arbeitsstellen, dort an Geh- und Radwegen (ohne Aufgrabungen!) als zusätzliches Element der optischen Führung angebracht werden. Zur Kenntlichmachung von Arbeitsgeräten und Materialien ist es innerorts erlaubt.

3.2 Sicherung von Arbeitsstellen

91

3

3.21 Aktuelle Baustellen: unübersichtlich, falsch, leichtsinnig, gefährlich, verantwortungslos, unvorschriftsmäßig …

92

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Richtig: Nur bei vollFalsch: Bei „Anlieger frei“ werden rote Lampen ständigen Sperrungen verwendet. (ohne Ausnahme) sind 5 rote Dauerwarnleuchten zu verwenden. Falsch: Bei Längsabsper- Richtig: Alle 20 m (auf rungen werden zu wenig jeder 2. Bake) eine gelbe Warnleuchte mit Dauergelbe Warnleuchten licht anbringen. verwendet. Falsch: Die Verkehrszei- Richtig: Die Abstände chen sind zu dicht an der der Verkehrszeichenpläne Baustelle angebracht, die unbedingt einhalten, Vorwarnung („Baudamit sich die Verstelle“) fehlt. kehrsteilnehmer auf die Baustellensituation einstellen können.

Falsch: Die Schilder der Richtig: Die VerkehrsSchranken werden vom zeichen standsicher aufWind umgeweht. stellen, notfalls zusätzlich belasten. Falsch: Absperrbaken Richtig: Sie sollen den werden rechtwinklig und Verkehr kanalisieren, nicht schräg hintereinan- z. B. zur Mitte hinführen. der aufgestellt.

Das Sichern (Absperren und Kennzeichnen) von Baustellen ist rechtzeitig und sorgfältig vorzunehmen, aber auch laufend zu überwachen und anzupassen. Nur so schützt man sich und alle Verkehrsteilnehmer vor Unfällen.

3.3 Bauberichtswesen Auf der Baustelle sind viele zusätzliche, begleitende Arbeiten auszuführen, deren Erledigung besonders die Aufgaben der Gesellen und Vorarbeiter, Poliere und Schachtmeister sind: Besucher wollen sich informieren, Gespräche mit Anliegern, Lieferanten, Bauleitern müssen geführt werden, Auszubildende müssen angeleitet werden, es ist zu kontrollieren, zu telefonieren und vor allem zu schreiben. Zum Bauberichtswesen gehören eine Reihe von „Schreibarbeiten“ (die heute allerdings meist im Computer festgehalten werden): Bautagebuch. In ihm (oder in „Tages-“ bzw. „Wochenberichten“) wird für die Geschäftsund Bauleitung der eigenen Baufirma, aber auch für den Auftraggeber vor allem der Baufortschritt sowie alle ihn begleitenden Umstände festgehalten (3.22). So dient dann das gut geführte Bautagebuch als Leistungs- und Ablaufprotokoll, das zusätzlich alle wichtigen Ereignisse auf der Baustelle festhält. Pläne und Zeichnungen, die ergänzt, verändert oder berichtigt wurden, sollen möglichst vom Beauftragen des Auftraggebers gegengezeichnet werden. Gesprächsprotokolle halten Anordnungen und Absprachen sowie Inhalte von Baubesprechungen zwischen Auftraggeber und -nehmer, Versorgungsträgern usw. fest. Sie sollten die Unterschriften der Vertragspartner tragen.

Aktennotizen sollte man sich auf der Baustelle als Gedächtnisstütze über Zeugenaussagen, Personalgespräche usw. machen. Lohnlisten und Akkordaufmaße halten die geleisteten Stunden bzw. Mengen für die Lohnberechnung, aber auch für die Kalkulation und die Erfolgskontrolle fest. Feldbuch. Wichtige Messungen, besonders Nivellements, sollten in einem Feldbuch oder auf entsprechenden Nivellierformularen festgehalten werden. Ordner, in denen Liefer- und Bestellscheine, Wiegekarten, Durchschriften, Schriftwechsel usw. gesammelt werden, gehören auf jede Baustelle. Fotos dienen zur Beweissicherung von Schäden und angetroffenen Zuständen (Risse, Setzungen usw.) Aufmaße müssen im Straßen- und Tiefbau ständig als Zwischenaufmaß (z. B. von Leistungen, die später nicht mehr festzuhalten sind) oder als Schlussaufmaß (nach Beendigung der Arbeiten) aufgenommen werden. Sie dienen der Erstellung von Abrechnungszeichnungen und/oder der Rechnungslegung, aber auch der Erstellung von Bestandsaufnahmen. Aufmaße sind häufig unmaßstäbliche Handskizzen, die aber deutlich, unmissverständlich und leserlich sein müssen.

93

3.3 Bauberichtswesen

Gute und schlechte Beispiele (und was daraus wird) zeigen die Bilder 3.23 und 3.24. In den Aufmaßen sollen evtl. Abzüge (nach VOB) deutlich werden und soll die Berechnung nach Näherungsformeln vorbereitet werden. Sie müssen von Auftraggeber und Auftragnehmer unterschrieben sein.

Sorgfältige Protokolle, Aufmaße und Berichte – ermöglichen jederzeitige Kontrolle der Baustelle, – sind Voraussetzung für Abrechnung und Nachkalkulation, – verhindern Missverständnisse zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer.

3 Firma Baustelle:_______________________________ Ort:____________________________________

Bautagebuch Blatt Nr.__________________________________ Tag: ____________________________________

Wetter Beschreibung Temperatur Uhrzeit Max. Temperatur Min. Temperatur

Arbeitskräfte Aufsicht Facharbeiter Werker Maschinisten Sonstige Insgesamt

Vormittag

Nachmittag

°C

°C

1. Schicht

Baugeräteeinsatz Behinderungen

Außervertragliche Leistungen:

Ausgeführte vertragliche Leistungen: Eingang von Zeichnungen Nr. Bezeichnung

Besuche und Anordnungen:

Besondere Vorkommnisse: Aufgestellt:______________________

3.22 Bautagebuch

Gesehen:_________________________

2. Schicht

94

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.23 Beispiel für ein übersichtliches und gut leserliches Aufmaß

3.3 Bauberichtswesen

95

3

3.24

Ausschnitt aus einem unübersichtlichen, unleserlichen Aufmaß mit daraus – sicherlich nur mit großer Mühe – entstandener Abrechnungszeichnung. Vergleichen Sie dazu das übersichtliche Aufmaß 3.23.

96

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3.4 Vermessungsarbeiten

3

Vermessungsarbeiten spielen in jeder Bauphase sowie vor und nach dem Bauen eine wichtige Rolle. Sie sind vielseitig und umfangreich, z. T. schwierig und zeitraubend, manchmal nicht ungefährlich. Andererseits beeinflussen sie die Arbeitsabläufe und sind entscheidend für die Qualität der Arbeit. Der Praktiker der Baustelle muss deshalb die wichtigsten Vermessungsarbeiten beherrschen. Dazu gehören das Fluchten, Tafeln (Visieren), Einmessen rechter oder beliebiger Winkel, Einwägen von Höhenpunkten, Loten, Längenmessen, Abstecken von Kreisbögen, Nivellieren und Vermessen mit dem Baulaser.

Viele dieser Arbeiten sind mit verschiedenen Geräten oder nach mehreren Verfahren durchführbar (3.25). Wir unterscheiden Lagemessungen (Horizontalmessungen), wobei Punkte im Gelände nach ihrer Lage zueinander festgelegt werden durch Längenmessen, Abstecken von Fluchten, Winkeln und Bögen sowie durch Loten; Höhenmessungen (Vertikalmessungen), wobei die Höhe verschiedener Punkte im Gelände ermittelt wird durch Nivellieren, Einwägen oder Visieren.

Tabelle 3.25 Einfache und übliche Vermessungsarbeiten, -techniken und -geräte

97

3.4 Vermessungsarbeiten

3

3.26 Lageplan mit Trasse (oben) und Höhenplan einer Straße mit wichtigen Fachausdrücken

Unter Messen (Aufmessen) versteht man das Aufnehmen örtlich vorhandener Punkte und Höhen und das Übertragen in einen Plan, eine Zeichnung. Durch Abstecken legt man Punkte und Höhen nach einem Plan fest, überträgt sie also in die Örtlichkeit (Wirklichkeit). Vermessungsarbeiten sind unbezahlte Nebenleistungen nach VOB Teil C. Sie gehören also auch ohne Erwähnung in der Leistungsbeschreibung zur vertraglichen Leistung. DIN 18 299 beschreibt sie: „Messungen für das Ausführen und Abrechnen der Arbeiten einschließlich des Vorhaltens der Messgeräte, Lehren, Absteckzeichen während der Bauausführung und des Stehens der Arbeitskräfte.“ Nach VOB Teil B muss jedoch der Auftraggeber Hauptachsen und Grenzen des Geländes abstecken und nötige Höhenfestpunkte in der Nähe schaffen (3.26).

Auch wenn die Vermessungsarbeiten für den Auftragnehmer also meist (unbezahlte) Nebenleistungen sind, darf er sie nicht oberflächlich oder ungenau ausführen, denn Messfehler fordern umständliche, teure Korrekturen, ziehen Abzüge in der Schlussrechnung nach sich oder führen sogar zu Schadensersatzansprüchen. Daran ist auch dann zu denken, wenn die Vermessungsarbeiten unter widrigen Umständen (bei Regen und Wind, mit kalten Händen, bei schlechter Sicht, in aufgeweichtem Boden, in der Nähe lauter Maschinen) durchzuführen sind. Regeln für die Vermessungsarbeit – Ausgangs-, Zwischen- und Endpunkte für eine Prüfung markieren, – Messungen mindestens zu zweit durchführen, – jede Messung wiederholen.

98

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.27 Schnurnägel müssen lotrecht eingeschlagen werden

3.28 Fluchtstäbe lassen sich z. B. an einer Hausecke prüfen

3.29 Fluchten a) zwischen 2 Festpunkten b) über 2 Festpunkte hinaus

3.30 Der Einzuweisende hält den Fluchtstab pendelnd mit zwei Fingern

3.31 Der Einweisende steht 2 bis 3 m hinter dem Fluchtstab und gibt klare Zeichen

3.32 Der eingewiesene Fluchtstab wird vorsichtig gegen einen Schnurnagel ausgetauscht

3.4.1 Fluchten, Längenmessen, Loten Für das Fluchten mit der Schnur gelten etwa die gleichen Regeln wie für das Fluchten mit Fluchtstäben: Man darf nur gerade Schnurnägel (Fluchtstäbe) verwenden und muss sie lotrecht einschlagen (einstecken, 3.27). Wichtig ist, dass die Schnur stets an der gleichen

Seite befestigt wird, weil sonst ein Fehler von der Größe des Nageldurchmessers entsteht. Beim Fluchten unterscheidet man wie beim Tafeln das Fluchten zwischen 2 Festpunkten und das Fluchten über 2 Festpunkte hinaus (3.29). Ist einer der beiden Markierungspunkte ungenau, wird der Fehler im Fall a) kleiner, im Fall b) entsprechend dem Strahlensatz größer.

99

3.4 Vermessungsarbeiten

Das Fluchten mit Fluchtstäben durch einen Beobachter (Einweiser) und einen Helfer (Einzuweisender) verwendet man bei einer Entfernung von höchstens 100 m zwischen zwei gegebenen Punkten (3.28). Der Endfluchtstab wird lotrecht in den Boden gesteckt oder mit einem dreibeinigen Stabhalter gehalten. Folgende Regeln sind einzuhalten:

3.33

Beim Fluchten kommen neben den beiden üblichen Fällen (Fluchten zwischen 2 Punkten und über 2 Punkte hinaus) auch das Fluchten aus der Mitte heraus (3.33) und das Bestimmen des Schnittpunkts zweier Geraden vor (3.34).

3

Das Fluchten aus der Mitte heraus bei unzugänglichen Festpunkten (A und B)

3.35

3.34

Bestimmen des Schnittpunkts zweier bestehender Fluchten (TS)

Regeln – Die Fluchtstäbe müssen gerade sein. Man prüft sie rasch z. B. an einer Hausecke (3.28). – Der Einzuweisende hält den Stab zunächst pendelnd zwischen zwei Fingern oberhalb des Schwerpunkts (3.30). – Der Einzuweisende steht beim Fluchten 2 bis 3 m hinter dem Fluchtstab und gibt klare Zeichen (3.31). – Der eingewiesene Fluchtstab wird lotrecht festgesetzt und – wenn nötig – vorsichtig gegen einen Schnurnagel ausgetauscht (3.32).

Ein wichtiger, eingemessener Lagepunkt muss während der Bauarbeiten markiert und gesichert werden

Längenmessungen nimmt man auf der Baustelle hauptsächlich mit dem Gliedermaßstab („Zollstock“) und Stahlbandmaß vor (meist 25 m lang), seltener mit Messketten und Messlatten. Auf ebenen Unterlagen (z. B. beim Aufmessen) arbeitet man mit dem Messrad (Rolltacho, 3.36). Beim Längenmessen gelten diese Regeln: Regeln – Nullpunkt beim Bandmaß beachten bzw. Zählwerk beim Rolltacho auf null stellen. – In der Flucht messen. (Die Gerade ist die kürzeste Entfernung zwischen 2 Punkten.) – Ausgangspunkt, Zwischenpunkte und Endpunkte der Messung markieren. Dafür eignen sich z. B. Zählnadeln mit fortlaufender Nummerierung, auf Befestigungen dagegen Ölkreide.

100

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

In stark geneigtem Gelände ermittelt man die Entfernung zwischen 2 Punkten in der Waagerechten (Horizontalprojektion) mit einer Staffelmessung (3.37).

3

Beispiel Nach dem Lehrsatz des Pythagoras (c2 = a2 + b2) beträgt die Entfernung x zwischen den Punkten A und B im Bild 3.36.

x = 0,852 + 2,00 = 0,7225 + 4,00 = 4,7225

Loten muss der Straßenbauer beim Einbau von Fertigteilen für Straßenabläufe und Kontrollschächte, Mauern von Schachtunterteilen, Verlegen von Rohren (ohne Laser), Aufstellen von Fluchtstäben, Nivellierlatten und -instrumenten über einem Punkt und bei vielen anderen Gelegenheiten. Er benutzt dazu die Wasserwaage (3.38) oder das Schnurlot. Auch mit einer Dosenlibelle – kombiniert mit Nivellierlatte, -instrument oder Kreuzvisier – kann man loten.

= 2,17 m

3.4.2 Abstecken von rechten Winkeln Der Straßenbauer muss häufig rechte Winkel abstecken, z. B. wenn zwei Straßen rechtwinklig zusammenlaufen, wenn die Straßenbreite eingemessen wird oder Pflasterreihen für einen Gehweg „angesetzt“ werden.

3.36 Geräte zum Längenmessen: Bandmaß, Gliedermaßstab und Messrad (Rolltacho)

3.38 Fluchtstäbe müssen lotrecht stehen

3.37 Staffelmessung als Längenmessung im geneigten Gelände

Mit den Werten der Staffelmessung lässt sich auch die Neigung im Verhältnis errechnen. Beispiel 0,85 m : 2,00 m = 1 : x x=

2,00 = 2,35; das Verhältnis beträgt 0,85

1 : 2,35.

3.39 Abstecken eines rechten Winkels mit Schnur oder Bandmaß

Das Absteckverfahren hängt von der geforderten Genauigkeit, aber auch vom Können des Straßenbauers ab. Winkel, die keine 90° bzw.

101

3.4 Vermessungsarbeiten

100 gon haben, lassen sich mit dem Nivelliergerät abstecken. Abstecken mit Schnur oder Bandmaß (3.39). Der Ausgangspunkt A in der vorhandenen Flucht, an dem der rechte Winkel zu errichten ist, wird markiert. Von ihm aus trägt man eine unbestimmte Länge (mit der Schnur) oder eine bestimmte Länge (mit dem Bandmaß) zu beiden Seiten auf der Flucht ab (B, C). Von den Schnittpunkten aus schlägt man einen Kreisbogen, dessen Schnittpunkt – mit dem Ausgangspunkt A verbunden – einen rechten Winkel ergibt. Einen Sonderfall zeigt Bild 3.41. Bild 3.40 zeigt das Fällen eines Lots von einem bestimmten Punkt (D) auf eine gegebene Gerade (vorhandene Flucht).

3.40 Fällen eines Lots auf eine Gerade

3.41 Abstecken eines rechten Winkels am Ende einer Geraden

Abstecken mit optischen Geräten. Mit Winkelspiegel, Winkelprisma, Kreuzvisier und Doppelpentagon lassen sich rechte Winkel schnell und genau abstecken. Man muss allerdings den Strahlengang in den Prismen und Spiegeln kennen und einige Übung haben. Der Strahlengang ist bei den Geräten unterschiedlich; er ergibt sich aus der Strahlenbrechung und der Reflexion (3.43).

3 3.42 Das optische Gerät wird mit einem Lotstab über den Punkt gehalten, an dem ein rechter Winkel errichtet werden soll Gemeinsam ist allen Geräten Folgendes: – Sie müssen mithilfe eines Schnurlots oder eines Lotstabs in der Flucht und über dem Punkt gehalten werden, an dem der rechte Winkel zu errichten ist (3.42). – Die beiden Fluchtstäbe, mit denen man die Flucht festgelegt hat, müssen im Gerät als ein Stab zu sehen sein (3.43). – Der einzuweisende Fluchtstab, der den rechten Winkel markiert, muss über und unter den Spiegeln oder Prismen sichtbar sein und sich mit dem Bild der Flucht decken. – Der Einweisende am optischen Gerät weist einen Helfer mit dem Fluchtstab, der den rechten Winkel bilden soll, durch Zeichensprache ein.

Abstecken nach dem Verhältnis 3 : 4 : 5 (3.44). Nach dem Lehrsatz des Pythagoras gilt bei einem rechtwinkligen Dreieck die Gleichung a2 + b2 = c2. Setzt man a = 3, b = 4 und c = 5, erhält man 32 + 42 = 52, also 9 + 16 = 25. Bild 3.45 zeigt, wie man mit 3 Zollstöcken und den Maßen 1,20 m (= 3 Teile), 1,60 m (= 4 Teile) und 2,00 m (= 5 Teile) den rechten Winkel an der markierten Stelle der Flucht absetzt. Abstecken mit der mechanischen Kreuzscheibe. Mit der auf einen Stahlrohrstab geschraubten Kreuzscheibe (3.46) und einer lotrecht aufgestellten Dosenlibelle lassen sich durch die 4 rechtwinklig zueinander angeordneten Schlitze Punkte in einer Geraden aufsuchen bzw. festlegen (fluchten). Rechtwinklig zu dieser Geraden (Flucht) lassen sich durch die anderen Schlitze ein oder mehrere Fluchtstäbe absetzen. Winkelkreuz und Winkeltrommel arbeiten ähnlich.

102

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Tabelle 3.43 Abstecken rechter Winkel mit optischen Instrumenten

3

103

3.4 Vermessungsarbeiten

Einige beim Bogenabstecken übliche Begriffe erklärt Bild 3.47.

3 3.44

Abstecken eines rechten Winkels nach Pythagoras 3.46

3.45

Abstecken eines rechten Winkels mit Zollstöcken nach 3 : 4 : 5

3.4.3 Abstecken von Kreisbögen Der Straßenbauer muss Kreisbögen abstecken (absetzen) können, weil Straßen häufig in Kurven mit bestimmtem Radius verlaufen oder Straßen unterschiedlicher Richtung mit Bögen zusammengeführt werden. Es gibt also viele Gelegenheiten, bei denen Kreisbögen, zusammengesetzte Kreisbögen (z. B. Schleppkurven) und Klothoiden abzustecken sind. Wir wollen das Abstecken von Kreisbögen ausführlich behandeln und die zusammengesetzten Kreisbögen nur kurz besprechen. Das Abstecken der Klothoiden ist die Arbeit des Ingenieurs. Für die Wahl des Verfahrens zum Abstecken von Bogenpunkten eines Kreisbogens sind grundsätzlich zwei Fälle und zwei Vorgehensweisen zu unterscheiden (3.47).

Die Kreuzscheibe wird mithilfe eines Lotstabs und einer Dosenlibelle lotrecht aufgestellt

Bestimmen des Leierpunkts. Wenn der Kreisbogen vom Leierpunkt aus abgesetzt werden soll, kann man so verfahren: – Beträgt der Tangentenschnittwinkel β 90 °, sind BA und BE vom TS aus leicht mit dem Maß r abzusetzen. Die in BA und BE errichteten Senkrechten mit dem Maß r schneiden sich in M (3.49). – Parallelen zu den Tangenten im Abstand r schneiden sich im Leierpunkt M (3.50). Absetzen der Bogenpunkte vom Leierpunkt aus. Der Leierpunkt wird mit einem Schnurnagel markiert. Von hier aus kann man beliebig viele Bogenpunkte mit dem Bandmaß absetzen, wenn der Radius nicht größer ist als eine Bandmaßlänge. Zu beachten ist, dass die Strecken BA-M und BE-M stets einer Senkrechten auf den Tangenten (Fluchten) von der Länge r entsprechen. Die Zahl der Bogenpunkte (P) richtet sich nach den jeweiligen Bedürfnissen. Auf jeden Fall sollten die Abstände zwischen den Bogenpunkten der besseren Kontrolle wegen etwa gleich sein. Um z. B. Bordsteine nach den abgesetzten Bogenpunkten zu versetzen, muss man Höhen festlegen. Liegen BA und BE nicht auf der gleichen Höhe muss man einen allmählichen Übergang zwischen den Punkten vornehmen. Schneller und genauer als durch Tafeln oder Nivellieren lassen sich die Höhen bis zu 25 m nach dem in Bild 3.51 gezeigten Verfahren festlegen.

104

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Tabelle 3.47 Grundsätzliche Fälle beim Abstecken von Kreisbögen

3

3.48

Grundbegriffe zum Abstecken von Kreisbögen

3.50

Bestimmen des Leierpunkts mit Parallelen

3.49

Bestimmen von BA und BE von TS aus sowie von M von BA und BE aus

3.51

Festlegen der Höhen an Bogenpunkten mithilfe der Schnur vom Tangentenschnittpunkt aus

Bestimmen von BA und BE. Sollen die Bogenpunkte nicht vom Leierpunkt aus abgesetzt werden, weil dieser vielleicht nicht zugänglich oder weil der Radius zu groß ist, muss man zunächst BA und BE ermitteln. Das ist sowohl zeichnerisch/praktisch als auch rechnerisch/ theoretisch möglich. Zeichnerisch (praktisch auf der Baustelle) werden BA und BE mit einer Hilfskonstruktion ermittelt, bei der man in TS eine Senkrechte errichtet und auf dieser r ab-

setzt. Das Lot vom Endpunkt auf die Tangente muss bei Winkeln > 90° (100 gon) zum TS hin, bei Winkeln < 90° vom TS weg abgesetzt werden (3.53). Die Tangentenlänge t (also die Strecken TS-BA und TS-BE) kann man rechnerisch nach der Formel t = r · tan α/2 ermitteln. Aus Bild 3.51 ist ersichtlich, dass t die Gegenkathete und r die Ankathete zum halben Zentriwinkel α/2 darstellt.

105

3.4 Vermessungsarbeiten

Übliche y-Werte für ganze m und häufige Radien entnimmt man Tabellen (Ausschnitt in Tabelle 3.55, umfangreiche Tabelle s. Abschn. 7).

3.52

Die Tangentenlänge t lässt sich aus der Winkelfunktion tan α/2 berechnen. BA und BE kann man mit t festlegen

Beispiel Der Mittelpunktswinkel beträgt 140 °, der Radius 5,00 m. Wie groß ist t? t = r · tan α/2 = 5,00 m · 2,7475 = 13,74 m

Beim konstruktiven Bestimmen von BA und BE nach Bild 3.52 ist zu beachten: – Ist der Winkel β bei TS < 90°, wandern BA und BE von TS weg; – ist der Winkel β bei TS > 90°, wandern BA und BE nach TS hin. Abstecken von der Tangente aus (3.54). Wenn BA und BE ermittelt und festgelegt sind, kann man die Bogenpunkte nach verschiedenen Verfahren absetzen. Häufig geschieht dies mit Hilfe der x- und y-Werte. Dabei bedeuten: x = Entfernung (Abszisse) des Fußpunkts D der Ordinate von BA bzw. BE aus; y = rechtwinkliger Abstand (Ordinate) des Bogenpunkts P von der Tangente aus.

3.53

Fehlende Werte berechnet man nach der Formel y = R – R 2 − x 2 oder (nicht genau) nach der Näherungsformel y≈

x2 2R

Beispiel Wie groß ist y für x = 3,0 m bei einem Radius R = 8,00 m.

y=

R 2 − x 2 = 8,00 − 8,02 − 3,02

= 8,00 − 64,0 − 9,0 y =

3,02 2⋅8 m

y = 8,00 − 55,0 = 8,00 − 7, 42 = 0,58 m (s. 3.53). y ≈ 0,56 m

Abstecken von der Sehne aus. Hierbei setzt man Bogenpunkte von der Sehne aus bei s/2 rechtwinklig mit dem Wert h ab (3.56).

h ist für die jeweilige Sehne s und den vorliegenden Radius r nach der Formel h = r – r 2 − ( s/2)2 zu errechnen.

Bestimmen von Bogenanfang (BA) und -ende (BE) bei rechtem (a), spitzem (b) und stumpfem Winkel (c)

3

106

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.54

Abstecken von Bogenpunkten eines Kreisbogens mit x- und y-Werten (am Beispiel eines Bogens mit dem Radius r = 8,00 m)

Tabelle 3.55 y-Werte zum Abstecken von Bogenpunkten von der Tangente (Bordsteinflucht) aus (weitere Werte s. Abschn. 7.4)

Beispiel Wie groß ist h für s = 17,40 m und R = 9,30 m (3.55)? h

= R – R 2 − ( s/2) 2 = 9,30 − 9,32 − 8,72 = 9,30 – 1/86,49 – 75,69

h

= 9,30 – 10,8 = 9,30 – 3,28 = 6,02 m

Weitere Bogenpunkte können nach der gleichen Formel abgesteckt werden, wenn z. B. Punkt s in Bild 3.55 aus R = 9,30 m und s/2 = 5,28 m mit h = 1,65 m berechnet wird. Die Viertelmethode vereinfacht das Verfahren. Man berechnet nur den ersten Wert h und setzt h/4 als h1, h1/4 als h2 usw. rechtwinklig bei s/2 ab (3.57). Dieses Verfahren ist ungenau, aber

107

3.4 Vermessungsarbeiten

bei flachen Kreisbögen, also kleinen Mittelpunktswinkeln α, zu verwenden.

h lässt sich auch nach dieser Näherungsformel berechnen: h≈

s2 8R

3.56

3.57

Abstecken von Bogenpunkten eines Kreisbogens von der Sehne aus

Viertelmethode zum Abstecken von Kreisbögen

Beispiel Wie groß ist h für s = 13,50 m und R = 9,00 m! h≈

(13,5 m) 2 182, 25 m ≈ ≈ 2,53 m 8 ⋅ 9,0 m 72,0 m

(genau: h = 3,05 m) Die Abweichung ist also relativ groß. Ist s = 8,0 m bei gleichem Radius R = 9,0 m, ergeben sich h ≈ 0,89 m und h = 0,94 m. Bei 1/2 muss dann h/4 = 2,53/4 = 0,63 abgesetzt werden, um weitere Bogenpunkte p zu erreichen.

Das Gitterverfahren (Schachtmeisterbogen) ergibt nur annährend einen Kreisbogen. Vorteilhaft ist, dass man weder Rechnung noch Tabelle braucht. Nach dem vorliegenden Winkel und dem Radius sind BA und BE festzulegen. Die Tangentenlängen unterteilt man in gleiche Teile und verbindet sie kreuzweise (3.58). Die innenliegenden Schnittpunkte bilden die Bogenpunkte. Näherungsverfahren zum Abstecken von Kreisbögen sind nur vertretbar, wenn die danach gesetzten Bordsteine keine klaffenden Fugen oder auffallenden Knicke ergeben.

3.58

Gitterverfahren (Schachtmeisterbogen) zum Abstecken von Bögen

3.59

Kurvenbordsteine aus Naturstein unterschiedlicher Längen und Radien

Für das Versetzen von Bogenbordsteinen (mit festgelegten Radien) sollte man nur genaue Verfahren für das Abstecken von Kreisbögen anwenden. Viertelmethode und Gitterverfahren sind Näherungsverfahren.

s2 h + lässt sich der 8h 2 Radius für Bogenbordsteine ermitteln, wenn dieser nicht bekannt ist (z. B. 3.59). Mithilfe der Formel R =

3

108

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.60

Die Trassen von Autobahnen, Land- und großen Stadtstraßen setzen sich heute aus den 3 Konstruktionselementen Gerade, Klothoide und Kreis zusammen

3.61

Dreiteiliger Korbbogen nach Schneider/Krenz/ Osterloh

3.62

Konstruktionsbeispiele für zusammengesetzte Korbbögen

109

3.4 Vermessungsarbeiten

Übergangsbögen. Um den Übergang von der Geraden in den Kreisbogen (besonders für lange Fahrzeuge) fahrtechnisch günstiger zu gestalten, werden in der Stadt häufig dreiteilige Korbbögen („Schleppkurven“) eingebaut (3.61). Beim schnellen Verkehr auf Landstraßen und Autobahnen z. T. aber auch in Stadtstraßen verwendet man für den Übergang von der Geraden zum Kreisbogen die Klothoide, deren Halbmesser sich ständig ändert (3.60). Beim dreiteiligen Korbbogen, der oft in Stadtstraßen verwendet wird (3.61 und 3.62), besteht die gesamte Bogenlänge aus B1, B2 und B3 mit den Radien R1, R2 und R3 sowie den Winkeln α, β und δ. Für das in Bild 3.61 dargestellte Beispiel liegen nach Schneider/Krenz/Osterloh „Die Bordsteinführung“ folgende Voraussetzungen vor: – y = α + β + δ ; d. h., die Summe der 3 Winkel entspricht dem Tangentenschnittwinkel y. – α : β : δ = 1:5, 5:1; d. h., die Winkel stehen im Verhältnis von 1:5, 5:1 zueinander, β ist 5,5-mal größer als ↑υνδ. – R1:R2:R3 = 2,5:1:5,5; d. h., R1 ist 2,5-mal größer als R2, R3 ist 5,5-mal größer als R2. Die für das Abstecken nötigen Werte werden für den Winkel der Tabelle entnommen und müssen mit dem Radius R2 multipliziert werden. Reichen die abgesteckten 5 Bogenpunkte nicht aus, können nach der Viertelmethode weitere berechnet und eingemessen werden.

3.4.4 Höhenmessungen mit Tafeln (Visieren) und Wasserwaage Tafeln oder Visieren. Mit Richttafeln oder Visierscheiben legt der Straßenbauer Höhenpunkte zwischen zwei in der Höhe festgelegten Punkten fest (3.63). Zu einem Satz gehören 3 Tafeln, entsprechend ein Beobachter und zwei Helfer (3.64). Beim Tafeln über zwei Punkte

hinaus ist besondere Sorgfalt anzuwenden (3.63). Das Tafeln ist bei den Straßenbauern etwas „aus der Mode“ gekommen, obgleich damit bei kurzen Entfernungen (bis etwa 30 m) Zwischenhöhen schnell und ausreichend genau festgelegt werden können. Regeln – Die Tafeln müssen der Höhe nach zusammenpassen und in Ordnung sein (rechtwinklige Befestigung, eiserner Schuh). – Die Tafeln müssen (in jeder Richtung!) lotrecht gehalten werden, und zwar so, dass an der Endtafel ein dünner weißer oder schwarzer Strich den Tafelschnitt (also die Gerade) anzeigt (3.63, 3.65). – Der Beobachter (Einweiser) sollte in etwa 1 m Abstand visieren und muss klare Zeichen geben (3.66). – Die einvisierte Höhe ist genau auf den Schnurnagel zu übertragen (3.67). Höhenmessung mit der Wasserwaage (Einwägen). Hierbei wird die Höhe eines Punkts waagerecht übertragen, indem man die Wasserwaage mit einem Richtscheit (Wiegelatte, Setzlatte) verlängert (3.68). Prüfen der Wasserwaage. Voraussetzung für das Einwägen ist das einwandfreie Funktionieren der Wasserwaage. Man prüft sie, indem man sie auf eine ebene Fläche legt und die Lage anzeichnet, dabei die Blasenstellung beobachtet. Dann wird die Wasserwaage „umgeschlagen“ (um 180° gedreht) und muss nun an derselben Stelle die gleiche Blasenstellung haben. Das Richtscheit kann auf die gleiche Weise geprüft werden.

Ein Richtscheit muss gerade und parallele Kanten haben.

3

110

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.63

Tafeln zwischen 2 Festpunkten (links) und über 2 Festpunkte hinaus

3.65

Beim Tafeln soll zum Schluss nur ein dünner weißer bzw. schwarzer Strich sichtbar sein

3.66

Der Einweisende hält die Tafel in etwa 1 m Abstand lotrecht und gibt klare Zeichen

Zum sicheren Einwägen sind 2 Mann erforderlich. Einer hält das Richtscheit mit der Wasserwaage und beobachtet die Blasenstellung, der andere überträgt die Höhe. Das Einwägen gehört zu den häufigsten Messarbeiten und ist typisch für das Anlegen von Quergefälle. Das aus Breite und Quergefälle in % ermittelte Maß wird „von der Waage aus“ nach oben zugefügt (3.69).

3.64

Ein Tafelsatz besteht aus 3 Stück. Form und Maße sind unterschiedlich

3.67

Die einvisierte Höhe muss sorgfältig auf den Schnurnagel übertragen werden

Regeln für das Einwägen – Ausgangshöhe markieren. – Soll die Höhe über mehr als eine Richtscheitlänge übertragen werden, Richtscheit mit Wasserwaage nach jeder Messung umschlagen. – Zwischenpunkte markieren und Messungen wiederholen.

3.4 Vermessungsarbeiten

111

3

3.68

Höhenmessung mit der Wasserwaage

3.69

Beim Einwägen entstehen schwerwiegende Fehler, wenn a) Richtscheit und Wasserwaage nicht umgeschlagen werden oder b) eine ungenaue Höhe verlängert wird

3.70

Bauspion zum Anlegen und Messen von Neigungen in Prozent, in Grad oder im Verhältnis

112

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Bauspion. Einfacher und schneller als mit Wasserwaage und Richtscheit lassen sich Neigungen mit dem Bauspion anlegen oder messen. Ohne rechnen zu müssen, kann man alle im Tiefbau üblichen Neigungen in Prozent, in Grad oder im Verhältnis 1:n am Gerät einstellen und ablesen (3.70).

3

Die Instrumente unterscheiden sich in den technischen Daten (z. B. Fernrohrvergrößerung, Objektivdurchmesser, 3.74) und in der Bauart (evtl. noch selbst horizontierend, evtl. noch mit Kippschraube 3.75). Es gibt außerdem Nivelliere mit aufrechtem und – kaum noch – mit umgekehrtem Bild. Die wichtigsten Bedienungselemente zeigen Bild 3.72 und 3.73.

3.4.5 Nivellieren Unter Nivellieren versteht man nicht nur die Höhenmessung mit dem Nivellierinstrument, sondern auch den Umgang mit dem Nivellierinstrument selbst, also auch Entfernungen messen, Winkel einmessen und abstecken (durch Instrument mit Horizontalkreis) und Fluchten abstecken. Um diese Arbeiten auszuführen, muss der Straßenbauer Aufbau und Funktion der Nivelliere kennen. Nivelliere bestehen aus einem Fernrohr und einer Libelle. Sie sind fest mit einem Träger verbunden, um eine vertikale Achse drehbar und können mit drei Fußschrauben waagerecht auf einem Stativ eingestellt werden (3.71 bis 3.73).

3.71 Altes Nivellierinstrument mit gut sichtbaren Bedienungselementen (3.72)

3.72 Bedienungselemente an unterschiedlichen Nivellierinstrumenten 1 Grundplatte (mit Gewinde), wird mit Stativ verbunden 2 Fußschrauben, dienen mit der Dosenlibelle zum groben Horizontieren 3 Rändelring zum Einstellen des Horizontalkreises 4 Ableselupe zum Ablesen des Horizontalkreises 5 Schraubkappe zum Schutz der Ziellinien-Justierschraube 6 Fernrohrokular zum Ablesen der Nivellierlatte, drehbar zur Scharfeinstellung des Fadenkreuzes 7 Lupe zum Ablesen der Röhren- oder Koinzidenzlibelle (s. a. 3.74)

8 Fokussierknopf zum Scharfeinstellen des Lattenbilds (fokussieren = im Brennpunkt vereinigen, Linsen ausrichten) 9 Dosenlibelle zur groben Horizontierung 10 Seitentrieb zur genauen Ausrichtung des Fadenkreuzes auf Mitte Nivellierlatte 11 Kippschraube zum Einspielen der Röhrenlibelle (Koinzidenzlibelle) 12 Objektivlinse 13 Röhrenlibelle 14 Zielachse (Sehlinie) 15 Schraube zum Festsetzen des Fernrohrs

113

3.4 Vermessungsarbeiten

Tabelle 3.73 Technische Daten der Nivellierinstrumente (Durchschnittswerte) Fernrohrvergrößerung Objektivdurchmesser kürzeste Zielweite mittlerer km-Fehler Fernrohrbild 1)

Ingenieur-Nivelliere 1) etwa 32 x etwa 40 mm 1,0 bis 3,0 m ±0,7 bis 1,5 mm aufrecht

Bau-Nivelliere 18 bis 25 x 25 bis 30 mm 0,75 bis 1,5 m ±2 bis 7 mm meist aufrecht

Präzisions-/Feinnivelliere 40 bis 45 x etwa 50 mm 2,0 bis 3,0 m ±0,2 mm aufrecht

häufige, übliche Nivelliere der Tiefbau-Baustellen

3 Aufstellen des Nivelliers –

– –

– 3.74 Aufbau eines Nivellierinstruments

1 Grundplatte (mit Gewinde), wird mit Stativ verbunden 2 Fußschrauben, dienen mit der Dosenlibelle zum groben Horizontieren 3 Rändelring zum Einstellen des Horizontalkreises 6 Fernrohrokular zum Ablesen der Nivellierlatte, drehbar zur Scharfeinstellung des Fadenkreuzes 9 Dosenlibelle zur groben Horizontierung 12 Objektivlinse 13 Röhrenlibelle 14 Zielachse (Sehlinie)

–

–

Die Füße des Stativs nicht ganz ausziehen und die Flügelschrauben fest anziehen. Zwei Füße in den Boden drücken, mit dem dritten das Stativ schon etwa waagerecht in gewünschter Höhe ausrichten. Alle drei Füße fest in den Boden drücken. Das Instrument auf die Stativplatte setzen und die Zentralanzugschraube anziehen. Das Horizontieren beginnt mit dem Einspielen der Dosenlibelle mittels Fußschrauben (3.76). Automatische Nivelliere sind danach einsatzbereit. Ein Blatt weißes Papier vor das Objektiv halten und das Fernrohrokular so lange drehen, bis das Fadenkreuz scharf und schwarz erscheint. Fernrohr durch Drehen mit der Hand auf die im Messpunkt senkrecht aufgestellte Nivellierlatte richten, mit Seitentrieb auf Mitte Latte ausrichten und Fokussierknopf drehen, bis das Bild der Latte scharf erscheint. Röhrenlibelle einspielen bzw. Kippschraube zum Einspielen der Koinzidenzlibelle benutzen (3.77; Koinzidenz = Zusammentreffen, z. B. zweier Blasenhälften).

3.75 Nivelliere a) Automatisches Ingenieur- und Präzisionsnivellier b) Automatisches Ingenieurnivellier mit Horizontalkreis c) Elektronisch messendes, automatisch rechnendes und registrierendes Nivellier mit einer Strichcode-Nivellierlatte

114

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Bei nichtautomatischem Nivellieren muss man vor jeder Ablesung die Röhren- bzw. Koinzidenzlibelle prüfen und ggf. korrigieren.

3

3.76 Einspielen der Libelle am Fernrohr mittels Fußschrauben

Ist das Nivellierinstrument aufgestellt, darf man es außer zum Bedienen nicht mehr berühren. Zum Ablesen passt man zunächst das Fadenkreuz (Strichkreuz) mithilfe des Fokussierknopfs der Gegenstandsweite an und stellt es scharf ein. Eine Drehung am Okular berücksichtigt die jeweilige Sehschärfe. Je nach aufrechtem oder umgekehrtem Bild (heute nicht mehr üblich) liest man von unten nach oben bzw. von oben nach unten ab. Die mm sind in beiden Fällen zu schätzen (3.78).

3.77 Nivelliere mit einer Kippschraube zum Einspielen der Koinzidenzlibelle (Röhrenlibelle) sind auf den Baustellen kaum noch anzutreffen

Beim Aufstellen eines Nivelliers ist größte Sorgfalt angebracht. Beim Ablesen sollte möglichst eine Kontrollablesung vorgenommen werden.

Tabelle 3.79 Bauarten und Bedienungshinweise für Nivelliere

115

3.4 Vermessungsarbeiten

Einfacher Höhenvergleich. Oft geht es im Straßenbau nur darum, zwei oder mehr Punkte höhenmäßig zu vergleichen. Bei nur einer Aufstellung des Instruments (also nur einer Ziellinie) genügt ein Vergleich der Ablesungen, um festzustellen, welcher Punkt höher oder tiefer liegt (3.79).

Beispiel Eine 200 m lange Muldenrinne muss reguliert werden. Die Rinne wird in Abständen von 25 m stationiert (3.80). Von einer Instrumentenaufstellung aus werden die Höhen bei den einzelnen Stationen aufgenommen (abgelesen) und mit der Höhe bei Punkt 1/Station 0,0 verglichen. Die Ablesung bei Punkt 2 liegt z. B. um – 1,535 m – 1,516 m = 0,019 m = 1,9 cm höher als Punkt 1.

3.79 Einfacher Höhenvergleich zwischen 3 Punkten bei einer Instrumentenaufstellung Tabelle 3.80 Einfacher Höhenvergleich mit einer Instrumentenaufstellung Punkt Station Ablesung in m höher/tiefer als 1 in cm

1 0,0 1,535 ±0

2 25,0 1,516 +1,9

3 50,0 1,571 –3,6

4 75,0 1,538 –0,3

Höhenangaben, bezogen auf NN. Meist wird die Höhe eines Bauwerks, einer Rohrsohle, eines Straßenablaufs usw. auf NN bezogen vorgeschrieben. Sie muss dann von einem Höhenfestpunkt aus festgelegt werden. Die Höhe muss „geholt“ werden, wie es die Straßenbauer auf der Baustelle nennen. NN (oder N.N.) heißt Normalnull und bezeichnet die Höhe des mittleren Wasserstands der Nordsee am Amsterdamer Pegel. Eine NNHöhe von z. B. +65,679 m NN besagt, dass der Punkt 65,679 m über dieser Bezugswasserfläche liegt. Die Bundesrepublik Deutschland ist mit einem Netz von Höhenfestpunkten (HFP) in Form von Höhenbolzen an besonders standfesten und markanten Gebäuden überzogen (3.81). Ihre NN-Höhe, berechnet für die

5 100,0 1,520 +1,5

6 125,0 1,559 –2,4

7 150,0 1,587 –5,2

8 175,0 1,540 –0,5

9 200,0 1,522 +1,3

höchste Stelle des Bolzenkopfs, ist beim Katasteramt zu erfragen.

3.81 Höhenbolzen mit NN-Höhe

3

116

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Bei allen auf NN bezogenen Nivellements wiederholen sich ständig diese einfachen Additionen und Subtraktionen (3.82): Horizont (Ziellinie) – Ablesung = Punkthöhe

3

Punkthöhe + Ablesung = Ziellinie (Horizont)

± mNN m ± mNN

3.82 Begriffe beim Nivellieren

Festpunktnivellement (Liniennivellement). In der Regel liegt die Baustelle vom nächsten

Höhenfestpunkt (Höhen„bolzen“) so weit entfernt, dass man für die Bauzeit einen neuen, vorläufigen Höhenpunkt bestimmen muss. Das kann ein gut geschützter Holzpfahl mit einem Nagel sein oder eine bestimmte Treppenstufe. Zur Bestimmung dieser Höhe nimmt man vom nächsten HFP ein Festpunktnivellement vor. Dazu braucht man aus mehreren Aufstellungen des Instruments jeweils eine Rückwärtsablesung (Rückblick) in Richtung Ausgangspunkt (HFP) und eine Vorwärtsablesung (Vorblick) in Richtung vorläufiger Festpunkt (z. B. auf der Baustelle, 3.83). Während das Instrument also von einer Aufstellung zur nächsten „wandert“, muss die Nivellierlatte auf dem Wechselpunkt stehen bleiben oder darf nur vorsichtig zum neuen Standpunkt gedreht werden. Als Unterlage an den Wechselpunkten dient eine ebene Befestigung (Bordstein, Straßenablauf usw.), in unbefestigtem Gelände ein Lattenuntersatz. Das Festpunktnivellement beginnt immer mit einem Rückblick zum HFP. Wichtig ist, dass die Zielweiten (Entfernung Instrument-Latte) möglichst gleichmäßig sind und 50 m nicht überschreiten.

3.83 Vorgehen, Ablesen und Eintragen der Werte bei einem Festpunktnivellement

117

3.4 Vermessungsarbeiten

Die Ablesungen hält man sorgfältig und übersichtlich im Feldbuch fest, um die Höhe fehlerfrei errechnen und Nachprüfungen vornehmen zu können (3.84). Der Rückblick ist immer +, der Vorblick (zum Neupunkt) immer –. Bild 3.85 zeigt ein Festpunktnivellement, die Tabellen 3.86 und 3.87 geben dazu zwei mögliche Berechnungen. Häufig wählt man die Aufrechnung im Feldbuch mit „Steigen“ und „Fallen“. Sie bietet eine schnelle Kontrollmöglichkeit, durch die Summen von Vor- und Rückblick, Steigen und Fallen (3.84, 3.86, 3.87). Zur Kontrolle sollte das Nivellement zum HFP hin wiederholt oder an einen anderen HFP „angebunden“ werden. Fehler von wenigen mm werden auf die Rückblick-Ablesungen verteilt.

3.84 Feldbuch mit Nivellementeintragungen

Bei einem Festpunktnivellement wird eine bis dahin unbekannte Höhe auf NN bezogen, d. h. vom nächstgelegenen Höhenbolzen übertragen. Wie das Querprofil einer Straße von einem Festpunkt aus als Zwischen- bzw. Mitteablesungen aufgenommen wird und das Nivellement in einer „Schleife“ zum Festpunkt zurückkehrt, zeigt Bild 3.88. Längs- und Querprofile. Oft muss im Straßenbau das Gelände in der Trasse als Längsprofil aufgenommen werden. Dazu muss man vom Ausgangspunkt her stationieren und verpflocken. Die Stationierung (3.89) kann lauten: 1 + 25 = 125 m vom Nullpunkt, oder: 2 + 324,60 = 2 km. 324 m und 60 cm vom Nullpunkt. Ähnlich, jedoch rechtwinklig zur Trasse, nimmt man Querprofile auf. Stationiert wird von der Achse oder vom Straßenrand her.

3

118

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.85

Skizze zum Festpunktnivellement im Aufriss WP = Wechselpunkt, I = Instrumentenaufstellung, IH = Instrumentenhöhe, vFP = vorläufiger Festpunkt

Tabelle 3.86 Auswertung des Festpunktnivellements 3.85 über Ziellinien und Punkthöhen (rot eingeblendet: vereinfachte Schreibweise und Ausrechnung)

Tabelle 3.87 Auswertung des Festpunktnivellements 3.85 über Steigen und Fallen

119

3.4 Vermessungsarbeiten

3

3.88 Aufnahme des Querprofils von einem Festpunkt aus

Beim Entfernungsmessen mit dem Nivellier liest man den oberen und den unteren Teilstrich am Fadenkreuz ab. Die Differenz ergibt – mit 100 multipliziert – die Entfernung in m (3.90). Weil ein Schätzfehler von 1 mm einen Fehler von 100 mm = 1 dm ergibt, ist das Längenmessen mit dem Nivellier in den meisten Fällen zu ungenau. Sollen Höhen- und Längenmessungen kombiniert werden, stehen dafür elektronisch arbeitende Nivelliere und Distanzmesser zur Verfügung.

3.90 Entfernungsmessen mit dem Nivellier

Messen und Abstecken von Winkeln. Nivelliere mit Horizontalkreis (Teilkreis) erlauben das Messen und Abstecken von horizontalen Winkeln. Da die Winkel in den Zeichnungen meist in „Altgrad“ (°) angegeben sind, die neueren Nivelliere aber einen Horizontalkreis mit „Neugrad“ (gon) haben, muss man immer wieder umrechnen:

3.89 Station eines Längsprofils und gesicherter vFP (im Hintergrund)

360° = 400 gon 400 gon = 360° 1° = 1,11... gon 1 gon = 0,9° = 0° 54“ (Null Grad 54 min) Beispiel Es soll ein Winkel von 75° abgesteckt werden. Das Nivellier hat Neugradteilung.

Umrechnung: 75° =

400 gon ⋅ 75° 2

= 83,33 · gon oder 83 gon und 33 ... cgon (Zentigon)

Das Ablesen des Teilkreises nach Alt- und Neugrad zeigt Bild 3.91. Zu beachten ist, dass 1 Teilstrich bei Altgrad = 10' (10 min) bedeutet, bei Neugrad dagegen = 0,1 gon (10 cgon). Beim Winkelmessen verfährt man so: – Das Instrument wird mit seiner Stehachse mittels Lot genau über dem Schnitt der Winkelschenkel aufgestellt. – Einer der beiden mit einem Fluchtstab markierten Schenkel wird mit dem Fadenkreuz „in die Flucht“ genommen. Mithilfe der Rändelscheibe wird der Horizontalkreis auf null gestellt. (Achtung, die Teilung zählt im Uhrzeigersinn!) – Der zweite Schenkel wird rechtsdrehend eingefluchtet, der Winkel abgelesen.

120

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

3

3.91 Aufstellen und Ablesen von Horizontalwinkeln mit dem Nivellier

3.4.6 Vermessungsarbeiten mit dem Baulaser Laserstrahlen setzt man erst seit etwa 30 Jahren für Vermessungen im Straßen- und Tiefbau ein. Dank ihrer Vorteile – eine Hilfskraft wird nicht mehr benötigt, da es „Ein-MannMessungen“ sind – und ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeiten haben sich Laser auf der Baustelle rasch durchgesetzt. Laser (engl. „Light amplification by stimulated emission of radiation“, also „Lichtverstärkung durch Emissionsanregung von Strahlung“) kann man als „Gebündelte Lichtverstärker“ bezeichnen, die im Gegensatz zum Nivellier einen aktiven, sichtbaren oder unsichtbaren Strahl aussenden. Unterschieden werden bei Baulasern sog. Festkörperlaser (Diodenlaser) von Gaslasern (Helium-Neon-Laser). Kanalbau-Laser für das Verlegen von Rohren sind

meist Gaslaser, deren kirschroter Strahl in einer Röhre entsteht, in der ein Helium-NeonGemisch zu Entladungen angeregt, verstärkt und reflektiert wird. Die technischen Daten von Kanalbau-Lasern zeigt Bild 3.92. Neu auf dem Markt sind kabellose Kanalbau-Laser mit geringerer Reichweite (ca. 150 m). KanalbauLaser und Zubehör zeigt Bild 3.93. Laserstrahlen sind gefährlich! Verbrennungen sind nicht auszuschließen, wenn man von der Nähe in den Strahl hineinsieht. Nach der Unfallverhütungsvorschrift „Laserstrahlen“ muss die Laserstrahlenquelle oder ihre Umschließung mit einem Warnschild versehen werden. Alle im Laserbereich Beschäftigten müssen die Vorschrift kennen und beachten.

121

3.4 Vermessungsarbeiten Abmessungen: Stromversorgung:

Gerät Koffer Gerätegewicht NiCd-Zellen Laden hilfsweise Verpolungsschutz Betriebszeit

Einstellberei- Richtung Selbstche: nivellierung Steigung Einstellgenauigkeit Betriebstemperatur Libellengebesser nauigkeit: Diode Klasse LaserquelPrüfdruck Füllung le/Klasse: Geräteschutz:

L/B/H 315 × 120 × 130 mm L/B/H 510 × 385 × 170 mm 4,2 kg eingebaut max. 4 h über Ladekabel aus 12 VBatterie möglich gegeben min. 20 h ± 4° (±7 %) -15 %/+35 % -10 %/+30 % 0,002 % (2 mm auf 100 m) 107 +45° ±10“ Wellenlänge 635 nm 3A (nach IEC 825; EN 60825) 0,2 bar Stickstoff/Silicagel

Laserleistung Max. Abweichung Neigungseinstellbereich Selbstnivellierbereich Temperaturbereich Richtungseinstellbereich Stromversorgung Stromverbrauch Verpolungsschutz Wasserdichtigkeit Gewicht Abmessungen Laserklasse

He-Ne, 2,0 mW nominal ±5 mm auf 100 m -10 % bis +40 % ±5° längs u. ±3° quer -20 ºC bis +50 ºC ±2° (7 m auf 100 m) 10,5 bis 15 VDC 0,8 A bei 12 VDC ja 0,3 bar 4,0 kg 13,2 x 14,6 x 32 cm 3A

a) Quante QL150 D b) Spectra-Physics 1160 und 1165 3.92 Beispiele für technische Daten von Kanalbaulasern

3.93

Kanal-Baulaser a) Automatischer Baulaser mit Zielscheibe und Stromversorgung, b) Bedienungs- und Anzeigeteil eines modernen Kanalbaulasers, c) Automatischer Baulaser, der nach grober Horizontierung selbst die vorgegebene Neigung einstellt. Hier ist er für die Verlegung der nächsten Haltung im Schacht aufgebaut, d) Die Fernbedienung mittels Kabel ermöglicht z. B. das Ein- oder Nachstellen vom oberen Grabenrand, e) Die Zielscheibe wird meist ins Rohr gestellt

3

122

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Aufbau und Einstellung von KanalbauLasern. Kanalbau-Laser kann man auf jeder ebenen Unterlage, aber auch auf ein Stativ aufsetzen und einstellen. Mit Dosen- und/oder Röhrenlibelle wird der Laser zunächst waagerecht aufgebaut, dann in der Flucht eingestellt. Das Gefälle kann man in einem weiten Bereich zwischen etwa -15 % und +40 % auf bis zu 0,002 % genau mit einer Neigungsschraube einstellen. Automatische Laser stellen sich nach der Gefällevorgabe und einer Grobeinstellung selber ein. Der Selbstnivellierbereich ist aber meist beschränkt. Die Einstellung des Lasers sollte – um Fehler zu vermeiden – auf jeden Fall (mit einem Nivellier) überprüft werden. Einsatzmöglichkeiten zeigt Bild 3.94.

3.94

Rotationslaser. Für großflächige Arbeiten, bei denen viele einzelne Höhen benötigt werden, setzt man heute Diodenlaser als Rotationslaser ein. Da sie wie ein Nivellier von einer Waagerechten aus arbeiten, werden sie auch häufig als Nivellier-Laser bezeichnet (3.94). Der rotierende Strahl (bis zu etwa 60 Umdrehungen/Minute, verstellbar) beschreibt eine waagerechte Ebene (von bis zu ca. 300 m), von der aus mithilfe eines Empfängers (mit optischer und akustischer Anzeige) Höhen eingemessen oder festgelegt werden können (3.95). Rotationslaser lassen sich jetzt aber auch so einstellen, dass sie einseitig oder zweiseitig geneigte Ebenen beschreiben. So können die Höhen von geneigten Sportplätzen oder Böschungen z. B. leicht nachgeprüft werden (3.95).

a) Prinzip der Rohrverlegung mit dem Kanalbaulaser, b) Aufbau des Kanalbaulasers im Schacht, c) Geländeaufnahme mit dem Kanalbaulaser im Prinzip, d) Arbeitsweise des Rotationslasers im Vergleich zum Kanalbaulaser, e) Bodenaushub mit Maschinensteuerung vom Rotationslaser

123

3.4 Vermessungsarbeiten

3

3.95

a) Rotationslaser (als Diodenlaser mit unsichtbarem Laserstrahl) senden einen rotierenden Laserstrahl aus, b) Der Strahl wird von einem Empfänger an der Messlatte oder an der Maschine optisch und/oder akustisch empfangen, c) Der rotierende Strahl beschreibt eine waagerechte oder geneigte Fläche, d) Die Erdbaumaschinen stellen entsprechend waagerechte oder geneigte Flächen her, e) Eine mit dem Rotationslaser maschinell hergestellte Frostschutzschicht, f) Darstellung der Laser-Baumaschinen-Steuerung

Laser-Baumaschinen-Steuerung. Für die Steuerung von Baumaschinen stehen spezielle Rotationslaser zur Verfügung, deren ausgesendete Lichtebene von Empfängern erfasst wird, die an den Baumaschinen installiert sind. Mithilfe der Leuchtanzeige kann der Maschinenführer seine Höhe bei Aushub- oder Planierarbeiten korrigieren. Aber auch eine automatische Regulierung der Maschine (z. B. des Planierschilds) ist möglich.

Aufbau und Einstellung. Rotationslaser werden wie Nivelliere auf kräftigen Stativen aufgebaut. Das Gerät (die Sendeebene) ist – im Gegensatz zu den Nivellieren – meist über ein Gewinde höhenverstellbar. Bei vielen Geräten ist nur eine Grobeinstellung erforderlich, die Feineinstellung erfolgt dann automatisch (3.95).

124

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

Baulaser senden einen kirschroten, „aktiven“ oder einen unsichtbaren Strahl aus. Weil er nicht ungefährlich ist, muss die Unfallverhütungsvorschrift „Laserstrahlen“ beachtet werden.

3

Der Laserstrahl kann – waagerecht oder mit Gefälle eingestellt – ideal für das Verlegen von Rohren, für Vermessungsarbeiten usw. verwendet werden.

3.5 Bodenuntersuchungen Boden ist ein komplizierter Baustoff. Es gibt unendlich viele Möglichkeiten der Zusammensetzung und entsprechend viele und sehr unterschiedliche Eigenschaften. Je nachdem, ob der Boden als Baugrund oder als Baustoff im Straßenbau dient, müssen seine Eigenschaften und sein Verhalten möglichst genau bekannt sein. „Bodenerkundungen“ und genaue Bodenuntersuchungen sind für die Planung notwendig, um die Boden- und Grundwasserverhältnisse und das spätere Verhalten des Bodens unter Verkehrsbelastung einzuschätzen. Mit den Untersuchungen des Bodens als künftiger Baugrund soll – stark vereinfacht gesagt – festgestellt werden: – –

–

fachsten und schnellsten Verfahren, die der Bodenerkundung als Baugrund dienen, sind in 3.96 vereinfacht dargestellt. Besonders beliebt ist die Bodenuntersuchung mit der leichten Rammsonde („Künzelstab“) nach DIN 4094. Bei der leichten Rammsonde gibt die Zahl der Schläge pro 10 cm, aufgetragen in einem Diagramm (3.98), groben Aufschluss über Bodenschichtung und Belastbarkeit. Mit der leichten Rammsonde wird im Straßenbau oft nachträglich die Verdichtung eingebrachter Bodenschichten überprüft. Genauer geschieht das allerdings mit dem Proctorversuch bzw. den Plattendruckversuchen, die im Abschnitt „Erdarbeiten“ beschrieben sind.

welche Böden in welcher Schichtdicke und Folge vorliegen (Schichtenverlauf, Schichtenprofil); (3.97), welche Eigenschaften die Böden aufgrund ihrer Zusammensetzung als Baugrund und – bei evtl. Weiterverwendung – als Baustoff haben (Tragfähigkeit, Lösbarkeit, Frostverhalten, Dichte), ob Grundwasser vorhanden ist.

Um dieses festzustellen, gibt es eine Vielzahl von Prüf- und Untersuchungsverfahren, die in den „Technischen Prüfvorschriften für Boden und Fels im Straßenbau“ (TP BF-StB, DIN 18 121 bis 18 137) beschrieben sind. In den DIN 4020 bis 4023 sind Bodenuntersuchungen, Bodenentnahme und zeichnerische Darstellung für bautechnische Zwecke beschrieben. Die Untersuchungsverfahren sind meist recht kompliziert und aufwendig und können hier nicht genauer beschrieben werden. Die ein-

3.97

Ergebnis einer Baugrundaufschluss-Bohrung zur Herstellung einer Schmutzwasserleitung (nach DIN 4023 genormt, vgl. Abschn. 7) 1) Rohrsohle der Regenwasser- bzw. Schmutzwasserleitung

125

3.5 Bodenuntersuchungen

Tabelle 3.96 Einige Verfahren der Baugrunduntersuchung Untersuchung

allgemein

als Schürfung (Schürfgrube) als Entnahme mit Schlitzsonde als Bohrung mit leichter Rammsonde

einfach, begrenzte Tiefe schnell, einfach

3.98

aufwendig, teuer schnell, einfach

Aufschluss über Zusammensetzung ersichtlich ersichtlich, aber gestörte Bodenprobe ersichtlich kann nur vermutet werden

Tragfähigkeit kann aus Zusammensetzung abgeleitet werden wie oben

Schichtdicke ersichtlich

wie oben aus Schlagzahl ableitbar

ersichtlich kann nur vermutet werden

gestört ersichtlich

a) Die leichte Rammsonde („Künzelstab“) gibt Aufschluss über Bodenschichtung, Belastbarkeit bzw. Verdichtung, b) In einem Diagramm wird das Ergebnis der Bodenuntersuchung mit der leichten Rammsonde festgehalten

Aufgaben zu Abschnitt 3 T 1. Was haben Sie an dem in Bild 3.4 gezeigten Lagerplatz auszusetzen? 2. Stellen Sie für eine etwa 75 m lange Baustelle mit halbseitiger Sperrung des Verkehrs entsprechend 3.15 die Absperrgeräte und Schilder zusammen. 3. Beschreiben Sie Fehler an den Baustellen 3.21. 4. Konstruieren Sie das Abstecken rechter Winkel mit der Schnur entsprechend Bild 3.39 bis 3.41. 5. Bestimmen Sie den Mittelpunkt entsprechend 3.49 und 3.50 mit R = 5,0 m und Maßstab 1:100. 6. Bestimmen Sie Bogenanfang und -ende nach 3.51 mit den Maßen der Bilder im Maßstab 1:100. 7. Mit welcher Formel lässt sich der Radius der Bogensteine in 3.59 berechnen? 8. Wie übertragen Sie im Vergleich zu Bild 3.67 die einvisierte Höhe auf den Schnurnagel?

9. Vergleichen Sie Daten und Bedienungseinrichtungen der Ihnen bekannten Nivelliere mit Bild 3.73 und Tabelle 3.74. 10. Welche NN-Höhe hat WP 1 in Bild 3.83? 11. Vergleichen Sie die beiden Möglichkeiten, ein Festpunktnivellement aufzurechnen (3.86 und 3.87) und stellen Sie Vor- und Nachteile fest. 12. Welche drei Ablesungen nehmen Sie nach Bild 3.99 vor? 13. Welchen Winkel lesen Sie in Bild 3.100 ab?

3.99

3.100

3

126

3

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

M 1. Ermitteln Sie die Entfernung der Punkte B und C in der Neigung nach Pythagoras (3.37). 2. Welches Neigungsverhältnis liegt im oberen Teil der Staffelmessung in 3.37 vor? 3. Berechnen Sie die Radien für die in 3.59 abgebildeten Kurvenbordsteine. 4. Welche NN-Höhen haben die Punkte 1 bis 9 in Tabelle 3.80, wenn die Ablesungen bei einer Instrumentenhöhe von +55,35 m NN vorgenommen wurden? 5. Berechnen Sie das „Schleifennivellement“ 3.88 mit der Ausgangshöhe HFP = + 115,865 m NN. 6. Rechnen Sie die Feldbuchaufnahme 3.101 auf und bestimmen Sie die NN-Höhe des FR 7. Berechnen Sie mit den Werten von Bild 3.101 a) die Instrumentenhöhe (Ziellinie) für WP2 – Rückblick und WP3- Vorblick b) die NN-Höhen für WP3, WP4 und WP5. 8. Wie groß ist nach Bild 3.52 Ӛ β bei α = 120°, α = 75°, α/2 = 35° und α/2 = 60° ? 9. Der Bauspion in Bild 3.70 hat die Einstellungen 1 : 2,60° und 3 %. Rechnen Sie diese Neigungsangaben in alle anderen möglichen Angaben um.

Z 1. Bestimmen Sie zeichnerisch (3.102) den Leierpunkt nach den in 3.49 und 3.50 gezeigten Verfahren und diesen Werten: a) r = 5,0 m, β = 90°, Maßstab 1:100; b) r = 7,0 m, β = 55°, Maßstab 1:100; c) r = 12,0 m, β = 120°, Maßstab 1:200. 2. Bestimmen Sie zeichnerisch BA und BE für einen Winkel von a) 75° und b) 120°, r jeweils 8,00 m M 1:100 (s.a. 3.53) entspr. 3.103. 3. Konstruieren und zeichnen Sie 3.61 im Maßstab 1:100 (DIN A4 hochkant, TS 2 cm vom linken und 1 cm vom unteren Rand).

3.102

3.103

3.104

3.101

4. Zeichnen Sie das in Bild 3.85 dargestellte und in 3.86 aufgerechnete Festpunktnivellement im MdH (Maßstab der Höhe) 1:100 und MdL (Maßstab der Länge) etwa 1:2000 (DIN A4 quer). 5. Werten Sie das in Aufgabe M 6 aufgenommene Festpunktnivellement aus und zeichnen Sie es in den Maßstäben MdH 1:100 und MdL 1:2000 (DIN A3, 3.104).

127

3.5 Bodenuntersuchungen

Baubüro (Baracke oder Container) für den AG, doppelwandig, mit einem Fenster je Arbeitsplatz, antransportieren und nach Angaben des AG innerhalb der Baustelle aufbauen. Jeden Arbeitsplatz mit Schreibtisch, Stuhl, Aktenblock und Schreibtischlampe, jeden Raum zusätzlich mit Ablagetisch, Schreibmaschinentisch, zwei weiteren Stühlen (bzw. Sitzbank) und verschließbarem Aktenschrank, jeden Raum des Büros mit zwei oder mehr Arbeitsplätzen zusätzlich mit Akten-Kleiderschrank sowie Zeichentisch ausstatten. Elektrische Beleuchtung, Wasch- und Heizgelegenheit sowie Toilette einrichten, für Abwasserbeseitigung sorgen. Bei Bedarf vorhandenen Oberboden für die benötigten Flächen abheben und seitlich lagern, Aufwuchs beseitigen, Zufahrtswege sowie Platzbefestigungen anlegen. Aufstellflächen beschaffen, sofern die vom AG zur Verlegung gestellten nicht ausreichen. Baubüro abbauen und abtransportieren. Benutzte Flächen entsprechend dem ursprünglichen Zustand ordnungsgemäß herrichten, Verunreinigungen beseitigen. 70 v. H. der Pauschale werden nach Übernahme des Baubüros durch den AG, der Rest nach Erfüllung der Leistung vergütet. In der nachfolgend angegebenen Bürofläche sind Flure, Toiletten und dgl. nicht enthalten. Bürofläche ca. 15 m2 mit 1 Arbeitsplatz, Einstellplatz für 1 PKW. a) 1,000 Psch .......................... 5 St........ . d) Grenzsteine, Polygonpunkte, Pegelbrunnen und andere wichtige Festpunkte, die vom AG übergeben werden, sind fachgerecht und standsicher, optisch gut erkennbar, gegen Veränderungen in Lage und Höhe zu sichern. Die Sicherung ist während der Bauzeit- bis zur Abnahme zu kontrollieren und zu unterhalten. Aufgrabung für Wurzelvorhang in Handschlachtung mittels Grabesgabel. Die Wurzeln auf der Baumseite sind so zu durchtrennen, dass außer den Schnittstellen keine weiteren Verletzungen entstehen. Die Schnittstellen sind mit einem scharfen Messer nachzuschneiden und alle Wunden ab 2 cm Durchmesser mit Wundbehandlungsstoffen zu behandeln. Die Wurzeln sind gegen Austrocknung und Frosteinwirkung zu schützen. 60 m............... f)

Einrichtungen zur Verkehrssicherung und Verkehrsregelung nach StVO und in Verbindung mittlere ZTV SA 97 bei Bauarbeiten auf Straßen unter Aufrechterhaltung des Verkehrs aufbauen, ständig unterhalten, betreiben, ggf. umsetzen und abbauen. Sicherung mit elektrischen Warnleuchten. Es muss sichergestellt sein, dass bei Ausfall der Anlage eine Ersatzstromquelle oder/und eine Ersatzanlage zur Verfügung steht. Straße einbahnig. Ausführung nach Anordnung der Verkehrsaufsicht und Polizei. Der für die Verkehrssicherheit der Arbeitsstelle Verantwortliche ist dem AG schriftlich zu benennen. Für die Ausführung der Leistungen im „Trimelkel“. b) 5 St................ LB 101/06.86 730 11 Probegefäße zur Aufnahme von Baustoffproben, für Kontrollprüfungen und für Rückstellproben des AG liefern. Probegefäße = saubere 10-l-Blecheimer mit dicht schließenden Deckeln. Mithilfe bei der Probenahme nach Angabe des AG. c) Baumschutzeinrichtungen gegen mechanische Beschädigungen während der Bauzeit wie folgt liefern und montieren. a) 8–12 St. Schalbretter: b = 20 cm, d = 3 cm, I = 3,00 m b) 3 St. Dränschläuche DN 80: ca. 2,50 bis 3,00 m Länge Die Schalbretter sind mit Spanndraht, d = 2 mm, untereinander zu befestigen und zusammen mit Dränschläuchen als Baumschutz einzubauen. Stammdurchmesser der zu schützenden Bäume in ca. 1,00 m über GOK = 0,41–0,60 m. Erste Maßnahme auf der Baustelle! Das Vorhalten der Baumschutzeinrichtungen während der gesamten Bauzeit und der Abbau als letzte Maßnahme nach Beendigung der Bauarbeiten ist in die Einheitspreise einzurechnen. 2 St................. e) 1 psch XXXXXXXXXXXXX Müllbehälter der Anlieger über die Bauzeit wie folgt behandeln: 1. An den Tagen der Müllabfuhr ist im Baustellenbereich bzw. dort, wo das Müllfahrzeug des AG nicht hinkommt, durch geeignete Maßnahme, in Abstimmung mit den Anliegern und dem AG sowie mit dem Abfallentsorgungsunternehmen, die sichere Müllentsorgung zu gewährleisten. 2. Einschl. Zwischentransport der Müllbehälter. 3. Für den Baustellenbereich „Trimelkel“. g)

3.105 Beispiele für LV-Positionen von vorbereitenden Arbeiten

3

128

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

P Nr. 3 Bau eines Entwässerungsgrabens Lernfelder 7 und 8

3

Die Situation: Ein Entwässerungsgraben ist als sog. Vorfluter mit einer Sohlbreite von 0,80 m, Böschungsneigungen 1:1,5 (Bodenklasse 4) und einem Sohlgefälle von 0,5 % (ab Stat. 0+000 steigend) auf 220 m auszuheben. Die Sohl-Höhe soll bei Stat. 0+000 +41,540 mNN betragen.

Das Geländenivellement hat die folgenden Ablesungen ergeben: Der Festpunkt liegt bei Stat. 0+000 auf Geländehöhe und beträgt +43, 147 mNN.

Stat.

Rb

0+000 0+025 0+050 0+075 0+100 0+125 0+150 0+175 0+200 0+220

2,671 2,905 1,743 2,530 3,092 2,327 2,103 2,093 2,061 –

Vb – FP 2,842 2,676 2,301 2,282 2,279 1,845 1,874 1,978 1,998

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Erstellen Sie eine Tabelle und errechnen Sie die Geländehöhen mithilfe der jeweiligen Instrumentenhöhe. 2. Erstellen Sie eine Tabelle und errechnen Sie die Geländehöhen mit den Werten Steigen und Fallen. 3. Errechnen Sie die Sohlhöhen und fügen Sie diese in Ihre Tabelle ein. 4. Errechnen Sie die Grabentiefen für die einzelnen Stationen. 5. Zeichnen Sie den Längsschnitt des Entwässerungsgrabens in den Maßstäben MdL 1:1000 und MdH 1:100. +40,000 mNN ↓ Geländehöhen Sohlhöhen Stationen

6. Zeichnen Sie die Querprofile der Stationen 0+000, 0+100 und 0+220 im Maßstab 1:50. Bemaßen Sie einschl. der NN-Höhen. 7. Berechnen Sie den Bodenaushub des Grabens. Entwickeln Sie dafür eine Tabelle, in die Sie alle für die Berechnung erforderlichen Werte eintragen.

129

3.5 Bodenuntersuchungen

P Nr. 4 Vorbereiten und Einrichten einer Siel- und Straßenbau-Baustelle Lernfeld 1: Einrichten einer Baustelle Die Situation: In der Dorfstraße (Bild) einer kreisangehörigen Gemeinde sollen auf einer Länge von etwa 600 m Kanalisationsarbeiten (Verlegung von Schmutz- und Regenwasserleitungen) und anschließende Straßenbauarbeiten (Regulierung der Bordsteine und der Wasserläufe, neue Fahrbahndecke, neue Gehwege) durchgeführt werden. Die Baustelle liegt mit jeweils etwa 300 m zu beiden Seiten des Dorfplatzes. Ein von der Gemeinde beauftragtes Ingenieurbüro hat das Bauvorhaben geplant und wird es betreuen. Die Arbeiten auf der Baustelle müssen nach der Auftragsvergabe geplant und vorbereitet werden. Die Baustelle ist einzurichten und abzusperren. Die zu lösenden Aufgaben:

1. Begründen Sie die Notwendigkeit einer ausführlichen und gründlichen Arbeitsvorbereitung. 2. Wie könnten die beiden ausführenden Kolonnen (getrennt nach Kanal- und Straßenbauarbeiten) zusammengesetzt sein? 3. Welche Großmaschinen werden vermutlich für die Ausführung der Arbeiten benötigt? 4. Welche Baustoffe und Fertigteile müssen erfahrungsgemäß sehr frühzeitig (evtl. schon vor Beginn der Arbeiten) bestellt werden? 5. Welche Art von Bauzeitenplan bietet sich für dieses Bauvorhaben an? 6. Erstellen Sie einen Bauzeitenplan. 7. Welche Informationen und Genehmigungen müssen vorher eingeholt werden? 8. Wem ist die Baustelle generell, wem der Baubeginn anzuzeigen? 9. Welche Vermessungsarbeiten sind zweckmäßig schon vor Baubeginn auszuführen? 10. Wessen Hilfe benötigen Sie dafür? 11. Schlagen Sie die Einrichtung des Lagerplatzes auf den vom Auftraggeber bereitgestellten Flächen (gegenüber dem Dorfplatz, links und rechts der Zufahrt zum landwirtschaftlichen Betrieb) mit einer Zeichnung (oder Skizze) im Maßstab 1 : 250 vor. 12. Was muss zur Verhütung von Unfällen auf der Baustelle vorbereitet und eingerichtet werden? 13. Wer ist berechtigt, Ihnen während der Bauausführung Anordnungen zu geben? 14. Wie könnte die Sicherung der Baustelle (Absperrung und Beschilderung) aussehen, wenn der Verkehr grundsätzlich umgeleitet wird, die Zufahrt der Anlieger aber möglichst erhalten bleibt? 15. Stellen Sie eine Bedarfsliste für die erforderlichen Absperrgeräte, Warnleuchten und Verkehrszeichen zusammen. 16. Was muss unternommen werden, wenn wegen der Bauarbeiten Zufahrt und Versorgung der Anlieger kurzfristig und stundenweise nicht möglich ist? 17. Wer darf die Baustelle überprüfen und kontrollieren? 18. Welche umweltfreundlichen Maßnahmen können bei diesem Bauvorhaben angeordnet werden? 19. Mit welchen ungewöhnlichen Arbeiten müssen Sie rechnen? 20. Mit wie vielen Arbeitsstunden veranschlagen Sie das Einrichten der Baustelle? 21. Mit wie vielen Arbeitsstunden veranschlagen Sie das erstmalige Sichern der Baustelle (ohne spätere Veränderungen)?

3

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

130

3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten

P Nr. 5 Praktische Übung zur Bogenabsteckung am Beispiel einer Kreuzung Lernfelder 7 und 10: Inhalte Lagemessung und Bogenkonstruktionen

3

Aufgabenstellung: Die Achsen (siehe rechts) zweier gleichberechtigter Straßen schneiden sich unter einem Winkel von 85°. Die Achsen liegen jeweils mittig in den Fahrbahnen. Die Fahrbahnbreite zwischen den zukünftigen Borden soll 5,50 m betragen. Die spitzen Winkel sollen am Fahrbahnrand mit R = 8,00 m und die stumpfen Winkel mit R = 6,00 m ausgerundet werden.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Es sollen vier Arbeitsgruppen – „Teams“ – jeweils einen Bogen abstecken. 2. Alle Teams zusammen stecken die Achsen mit Nivelliergerät und Horizontalkreis ab. 3. Dann hat jedes Team die Tangentenlänge für den eigenen zugelosten Bogen zu berechnen. 4. Anschließend sind die Absteckwerte x und y für die Bogenpunkte zu errechnen. 5. Mit diesen Werten ist jeweils der eigene Bogen abzustecken. 6. Nach dem Abstecken tauschen die Gruppen im Uhrzeigersinn die Bögen und kontrollieren die Absteckung der jeweils anderen Gruppe. 7. Die endgültigen Bögen bleiben abgesteckt! Hinweis: Im EDV-Unterricht kann für das x-y-Verfahren eine Excel-Tabelle programmiert oder die Tabelle von beiliegender CD genutzt werden. 8. Danach erfolgt demonstrativ zum Genauigkeitsvergleich an zwei Bögen das Abstecken von Bögen mit dem Gitterverfahren (Schachtmeisterbogen). 9. Die Auszubildenden sollen abschließend beurteilen: Welches Verfahren benötigt den geringeren Personal- und Materialaufwand? Welches Verfahren ist genauer? Welches Verfahren spart Kosten? 10. Eine Zeichnung M 1:100 auf DIN-A-3 mit den Fahrbahnbreiten, den Tangentenlängen, den Winkelangaben und dem Verlauf der Bordsteine soll erstellt werden. 11. Dann ist die Massenermittlung für die benötigte Anzahl der HochbordKurvensteine jeden Bogens sowie für die dafür benötigten m3 Beton nach DIN 18 318 vorzunehmen.

Hinweise auf hilfreiche Seiten im Buch

4 Auszuführende Arbeiten 4.1 Erdarbeiten Die Begriffe Erde und Boden werden nebeneinander verwendet: Während man in der Gesamtheit von „Erdarbeiten“ und „Erdbau“ spricht, sagt man im einzelnen „der Boden“ oder bildet Wortverbindungen wie „Bodenklassen“, „Oberboden“ usw. Der Boden ist für den Straßenbauer Baugrund und Baustoff zugleich. Der Boden als Baugrund bildet das eigentliche Fundament der Straßen und Gebäude, also aller Bauwerke. Unter der Eigenlast des Bauwerks und seiner Verkehrslast darf sich der Baugrund nicht setzen und verformen. Verformungen würden sich auf das Bauwerk übertragen und z. B. Schäden an der Straße hervorrufen (Risse, Setzungen). Die Tragfähigkeit des Bodens muss gewährleistet sein, also vor dem Bau bekannt sein. Sie hängt nicht nur von der Bodenart (seiner Zusammensetzung, seinem Wassergehalt) ab, sondern auch von Breite, Einbindetiefe und Art des Bauwerks. In DIN 1054 sind die Werte der zulässigen mittleren Bodenpressung festgelegt. Wo ohne genaue Baugrunduntersuchung rasch Auskunft über die Beschaffenheit des Untergrundes gewünscht wird, kann sie z. B. über

eine Begehung des Geländes, durch Anwohnerbefragung, mit einer einfachen Schürfe oder mittels einer Sondierung (Abschnitt 3.5) eingeholt werden. Der Boden als Baustoff ist noch wichtiger für den Straßenbauer. Er arbeitet mit ihm und errichtet Bauwerke aus ihm. In Anlehnung an die ZTVE-StB lassen sich die in Bild 4.1.1 dargestellten Erdbauwerke unterscheiden. Beim Herstellen dieser Erdbauwerke wiederholen sich typische Erdarbeiten immer wieder: Der Boden muss gelöst oder gelockert werden, bevor er ausgehoben, geladen, transportiert oder seitlich gelagert werden kann. Er wird wieder eingebaut, planiert und verdichtet, geglättet und nachprofiliert. Für diese Arbeiten haben sich im Lauf der Zeit spezielle Werkzeuge entwickelt bzw. sind Maschinen konstruiert worden (4.1.2 und 4.1.3).

4.1.1 Oberbodenarbeiten Zu den Oberbodenarbeiten zählt nicht nur das Abtragen, Lagern und Andecken von Oberboden

4.1.1 Typische Erdbauwerke, bei denen Boden abgetragen und/oder aufgetragen wird

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_4, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

132

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.1.2 Werkzeuge für Erdarbeiten a) Schaufeln, b) Böschungshacke, c) Kreuzhacke (Pickel), d) Forke oder Steingabel, e) Spaten

4.1.4 Hinweise der Berufsgenossenschaft zur Unfallverhütung beim Einsatz von Erdbaumaschinen 4.1.3 Erdbaumaschinen zum Lösen, Laden, Transportieren und Planieren a) Raupenbagger als Hydraulikbagger mit Tieflöffel, b) Hydraulikbagger als Mobilbagger, c) Seilbagger als Mobilbagger, d) Baggerlader, e) Motorschürfwagen (Scraper), f) Laderaupe), g) Radlader, h) Planierraupe, i) Grader (Straßenhobel)

133

4.1 Erdarbeiten

4

4.1.5 Allgemeine Handsignale (Auswahl) der TBG

(„Mutterboden“), sondern auch: Rasensoden abheben und verlegen, Oberbodenlager ansäen, Branntkalk streuen, Vegetationsdecke aufreißen usw. Baustoff. Oberboden („Mutterboden“) nimmt bei den Boden- und Felsklassen nach DIN 18 300 eine Sonderstellung ein. Es ist ein belebter, für jedes Wachstum benötigter Boden. Er besteht aus grob- bis gemischtkörnigen Böden mit Beimengungen humoser Art (DIN 19 196). Humose Beimengungen sind Stoffe pflanzlicher Art und Kleinlebewesen. Oberboden ist darum immer wertvoll, in manchen Gegenden knapp und deshalb teuer. Aus diesen Gründen sind Oberbodenarbeiten stets getrennt von allen anderen Erdarbeiten durchzuführen, damit der organische Oberboden („Mutterboden“) nicht mit anorganischen Böden vermischt wird. Bei Straßenbauarbeiten muss der Oberboden von allen Auftragsflächen abgetragen werden, wenn in der Leistungsbeschreibung nichts anderes vorgeschrieben ist (VOB DIN 18 300). Bei der Lagerung vor einer Wiederverwendung dürfen die Kleinlebewesen nicht absterben.

Oberbodenmiete

4.1.6 Form einer zweckmäßigen Oberbodenmiete und Oberbodenbehandlung während der Lagerung

Oberbodenarbeiten sind stets getrennt von allen anderen Erdarbeiten durchzuführen. Der wertvolle lebende Oberboden muss sorgfältig behandelt und vorschriftsmäßig gelagert werden. Er darf nicht mit anderen Böden vermischt oder stark verdichtet werden oder sonst wie durch Beimengungen verschlechtert werden.

134

4

4 Auszuführende Arbeiten

4.1.7 Oberbodenmiete mit Aussaat

Der Oberboden ist von allen Auftragsflächen sowie von Lager- und Verkehrsflächen nach Leistungsverzeichnis abzutragen. Dies gilt ganzflächig und an Bäumen bis 1,50 m an den Kronenumfang heran. Bei Lagerung in Mieten ist ein Verdichten, Befahren, Vermischen und Verunreinigen untersagt. Bei Lagerung > 3 Monate ist Schutz durch Gründüngung erforderlich (Lupine, Senf, Phazelia). Die Miete kann bei Bauzeiten < 1 Jahr bis 4,50 m, < 5 Jahren bis 3,00 m hoch werden. Maschinen. Für das Abheben (Räumen) eignen sich alle Maschinen, die verhältnismäßig genau arbeiten, vorzugsweise Grader und Planierraupen. Da die Maschinen den abgehobenen Oberboden gleichzeitig über mehr als 60 m transportieren oder ihn laden sollen, kommen auch Schürfkübelraupen oder Laderaupen zum Einsatz. Für die Einweisung der Maschinen gelten besondere Hinweise (4.1.4) und Handsignale (4.1.5) der Berufsgenossenschaften. Da zwischen dem Abheben und Wiederandecken des Oberbodens häufig Wochen oder Monate vergehen, muss allerdings oft im Bagger-Lkw-Betrieb gearbeitet werden. Ausführung. Beim Abtragen, Laden und Transportieren des Oberbodens ist darauf zu achten, dass er nicht vermischt, verschmiert, zu stark komprimiert (zusammengedrückt) und verunreinigt wird. Besonders wichtig ist die richtige Lagerung: Der Oberboden darf nicht absterben, nicht verunkrauten oder zu stark austrocknen (4.16 und 4.1.7). Oberboden wird für Rasenansaat

(ZTV La-StB, Landschaftsbauarbeiten) auf Seiten- und Trennstreifen 3 bis 5 cm, auf Böschungen und ebenen Flächen 10 bis 15 cm dick aufgebracht. Für Gehölzanpflanzungen gelten in Böschungen 15 bis 20 cm, auf ebenen Flächen 20 cm und auf Trennstreifen 40 cm. Beim Andecken von Oberboden auf Böschungen sollte die Böschungsneigung auf keinen Fall steiler als 1:1,5 sein, – weil der Oberboden sonst leicht rutscht und nur durch Faschinen (Reisigbündel) oder Flechtzäune gehalten werden kann, – Planierraupen in der Regel bei steilen Böschungen den Boden nicht verteilen können.

4.1.2 Ausheben, Einbauen und Verdichten von Boden Begriffe. Der Bodenaushub zur Aufnahme der Befestigung entspricht (im Querschnitt gesehen) gewöhnlich der Seitenansicht eines Koffers (4.1.8). Deshalb spricht man häufig von Auskofferung oder auskoffern. Weitere Bezeichnungen sind in Bild 4.1.9 erklärt. Baustoff. Boden ist ein vielseitiger Baustoff. Er kommt in einer großen Zahl von Kornzusammensetzungen und Zustandsformen vor. Zahlreiche Normen untersuchen, beschreiben, unterscheiden und teilen den Boden ein. Eine Übersicht gibt Tabelle 4.1.10. Die für Baupraktiker wichtigsten Einteilungen geben DIN 18 300 (4.1.11) und DIN 18 196 (4.1.13) wieder.

4.1.8 Auskofferung und Grobplanum für eine Anliegerstraße

135

4.1 Erdarbeiten

Tabelle 4.1.10: Übersicht über einige Bodennormen DIN 18 196: 2006-06 DIN 18 300 DIN 18 915 DIN 1054 DIN 4022 DIN 4023 DIN 18 123 DIN 4094 DIN 18 127 EDIN 18 134

Erdbau; Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke und Methoden zum Erkennen von Bodengruppen Erdarbeiten (Einteilung in Bodenklassen nach dem Zustand beim Lösen) (VOB/C, ATV) Bodengruppen für vegetationstechnische Zwecke (Landschaftsbau) Baugrund; zulässige Belastung des Baugrundes (also der einzelnen Böden) Baugrund und Grundwasser; Benennen und Beschreiben von Bodenarten und Fels Baugrund und Wasserbohrungen; zeichnerische Darstellung der Ergebnisse (Abschnitt 8) Baugrund; Untersuchung von Bodenproben; Korngrößenverteilung (legt u. a. das Siebverfahren fest) Baugrund; Erkunden durch Sondierungen Proctor-Versuch Plattendruckversuch

Tabelle 4.1.11: Bodenklassen nach DIN 18 300 und ZTVE Klasse nach 1 2

3

4

5

6

7

1) 2)

Bezeichnung

Körnung, Plastizität und Konsistenz

Oberboden Mutterboden

Oberste Schicht des Bodens, die neben anorganischen Stoffen, z. B. Kies-, Sand-, Schluff- und Tongemische, auch Humus und Bodenlebewesen enthält. Fließende Bindige und gemischtkörnige stark bindige Bodenarten von Bodenarten flüssiger bis breiiger Beschaffenheit, die das Wasser schwer abgeben (lc < 0,5), ferner wasserhaltige organische Böden. Leicht Nicht- bis schwachbindige Sande, Kiese und Sand-Kieslösbare Gemische mit < 15 Gew.-% Beimengungen an Schluff und Bodenarten Ton (Korngröße < 0,06 mm) und mit < 30 Gew.-% Steinen von > 63 mm Korngröße bis zu 0,01 m3 Rauminhalt1). Organische Bodenarten mit geringem Wassergehalt (z. B. feste Torfe). Mittelschwer Gemische von Sand, Kies, Schluff und Ton mit >15 Gew.-% lösbare Korngröße < 0,06 mm. Bodenarten Bindige Bodenarten von leichter bis mittlerer Plastizität, die je nach Wassergehalt weich bis fest sind und höchstens 30 Gew.-% Steine von über 63 mm Korngroße bis zu 0,01 m3 Rauminhalt1) enthalten. Schwer lösba- Bodenarten nach 3 und 4, jedoch mit > 30 Gew.-% Steinen re Bodenarten von > 63 mm Korngröße bis zu 0,01 m3 Rauminhalt 1). Nichtbindige und bindige Bodenarten mit <30 Gew.-% Steinen von über 0,01 m3 bis 0,1 m3 Rauminhalt 2). Ausgeprägte plastische Tone, die je nach Wassergehalt weich bis fest sind. Leicht lösbarer Felsarten, die einen inneren, mineralisch gebundenen Fels und verZusammenhalt haben, jedoch stark klüftig, brüchig, bröckegleichbare lig, schiefrig, weich oder verwittert sind, sowie vergleichbaBodenarten re verfestigte nichtbindige und bindige Bodenarten. Nichtbindige und bindige Bodenarten mit > 30 3 Gew.-% Steinen von über 0,01 m3 bis 0,1 m Rauminhalt 2), entfestigt, zersetzt. Schwer lösba- Felsarten, die einen inneren, mineralisch gebundenen rer Fels Zusammenhalt und hohe Gefügefestigkeit haben und die nur wenig klüftig oder verwittert sind. Festgelagerter, unverwitterter Tonschiefer, Nagelfluhschichten, Schlackenhalden der Hüttenwerke und dergleichen. Steine von über 0,1 m3 Räuminhalt, unverwittert angewittert.

entspricht einer Kugel mit Ø bis 0,30 m entspricht einer Kugel mit Ø von rund 0,30 m bis 0,6 m

Gruppe DIN 18 196 – (1) HN, HZ, F (2) OU, OT, OH, OK, SU , ST , GU , GT bei lc  0,5 GE, GW, Gl, SE, SW, Sl, GU, SU, GT, ST sowie HN im Trockenen GU, SU, GT, ST GD, SU, GT, ST, UL, UM, TL, TM, OU

wie 3 und 4, sowie TA

< 1,0 m säulig, plattig schiefrig

> 1,0 m blockig, würfelig, quaderig bankig

4

136

4

4 Auszuführende Arbeiten

Bodenklassen. Bei Erdarbeiten hängen der erforderliche Kraftaufwand bei Werkzeugen und Maschinen und die dabei erreichte Leistung ganz entscheidend von den Eigenschaften des Bodens ab. Die Zusammensetzung der Böden (z. B. bindig oder nichtbindig), der Lagerungszustand (locker oder fest) und der Wassergehalt (breiig, weich, fest) bestimmen Lösbarkeit, Bearbeitung und Verwendbarkeit der Böden. DIN 18 300 „Erdarbeiten“ (VOB Teil C) teilt alle Böden nach Lösbarkeit und Verwendbarkeit in 7 Bodenklassen ein. Die Bodenklasse genau zu bestimmen, ist oft – und besonders bei den Bodenklassen 3 bis 5 – sehr schwierig und bedarf der genauen Analyse (Bild 4.1.12). Andererseits wechseln die Bodenklassen in der Natur sehr schnell und geben bei der üblichen Ausschreibung der Erdarbeiten nach der Bo-

denklasse evtl. Anlass zu Änderungen der Einheitspreise. In Bild 4.1.14 sind einige Werkzeuge und Maschinen für den Erdbau nach ihren Einsatzmöglichkeiten den Bodenklassen und Einzel-Erdarbeiten zugeordnet. Die Kurzzeichen nach DIN 18 196 werden auch bei Lieferungen, Ausschreibungen, in Bohrprofilen und Zeichnungen verwendet. Der Straßenbauer muss sie deshalb kennen (Bild 4.1.15). Beim Ausheben von Boden in Einschnitten und Anschnitten, aus Gräben und Baugruben spielt die Bodeneigenschaft „Lösbarkeit“ eine wichtige Rolle. Sie hängt von der Kornzusammensetzung, dem Wassergehalt und der Lagerungsdichte des Bodens ab. Für den Einbau gelöster, gelockerter Böden ist die Verdichtungswilligkeit entscheidend.

4.1.9 Bezeichnungen im Erdbau

Die Werte für Auflockerung und Verdichtung gibt man in Raum- oder Volumenprozent (V %) an, bezogen auf die verdichtete („gewachsene“) Masse. Tabellenwerte können hierbei stets nur einen Anhalt bieten. Der Praktiker wird sich mehr auf Erfahrungen und/oder exakte Bestimmungen verlassen.

Siebprobe. Um die Zusammensetzung eines Bodens kennenzulernen, muss man eine Bodenprobe durch Zerkleinern, Sieben, Aufschlämmen usw. zerlegen. Nach DIN 18 123 gibt die Korngrößenverteilung die Massenanteile der in einer Bodenart vorhandenen Körnungsgruppen an. Die Massenanteile der Korngrößen über 0,063 mm ermittelt man durch Sieben:

137

4.1 Erdarbeiten

Tabelle 4.1.12 Zusammensetzung der Bodenklassen 3 bis 5 nach DIN 18 300 Anteile von/in Schluff und Ton ( 0,06 mm)

Bodenkl. 3  15 Gew.-%

Bodenkl. 4 ! 15 Gew.-%

Bodenkl. 5  oder ! 15 Gew.-%

Steine von > 63 mm Korngröße bis zu 0,01 m3 Steine von 0,01 bis 0,1 m3

ԛ 30 Gew.-%

ԛ 30 Gew.-%

Ԝ 30 Gew.-%

–

–

ԛ 30 Gew.-%

Die getrocknete Probe ist frei von Feinbestandteilen (Schlämmkorn)  0,063 (meist 0,06) mm. Die Feinbestandteile sind nass abgetrennt worden. Den Siebsatz stellt man nach Bedarf zusammen aus den nach DIN 4188 genormten Sieben mit den Maschenweiten 0,063 mm, 0,125 mm, 0,25 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 1,0 mm, 2,0 mm sowie den Quadratlochsieben (nach DIN 4187) 4 mm, 8 mm, 16 mm, 31,5 mm und 63 mm einschl. Auffanggefäß und Deckel. Gesiebt wird entweder von Hand mittels eines aufgehängten oder rollenden Siebsatzes oder aber maschinell mittels Vibration. Die Massen der Rückstände werden jeweils gewogen, in Masse-% (bezogen auf die Gesamttrockenmasse) errechnet und in Siebdurchgänge umgerechnet (4.1.16). Aus den berechneten Siebdurchgängen lässt sich eine Körnungslinie (Sieblinie) zeichnen (in Bild 4.1.17 rot). Für die Bestimmung der Feinanteile  0,06 mm sind mehrere Schlämmanalysen (Sedimentationen) möglich. Korngruppen. Nach DIN 4022 haben die einzelnen Korngrößenbereiche (Korngruppen) die in Tabelle 4.1.18 angegebenen Bezeichnungen. In der Praxis werden häufig in Anlehnung an verschiedene Normen u. a. noch folgende Bezeichnungen verwendet: – anorganische Böden = Böden mit weniger als 5 % organischen Bestandteilen; – organische Böden = Torf, Faulschlamm und Böden mit mehr als 5 % organischen Beimengungen; – reine Böden = nur aus einer Korngröße bestehend, gleichkörnig oder gleichförmig; – zusammengesetzte (gemischte) Böden = aus mehreren Korngrößen zusammengesetzt, 5 bis 40 % ԛ 0,06 mm

– feinkörnige Böden = mit mehr als 40 % ԛ 0,06 mm; – grobkörnige Böden = mit weniger als 5 % ԛ 0,06); – anstehende Böden = ungestörte nichtbindige, bindige oder organische Böden („gewachsene“ Böden); – geschüttete Böden = geschüttete verdichtete oder unverdichtete Böden, auch Bauschutt, Schlacke u. a.). Nach bestimmten einzelnen Eigenschaften spricht man auch von standfesten, frostsicheren, wasserdurchlässigen, verdichtungswilligen oder setzungsempfindlichen Böden. Der Boden, mit dem der Praktiker der Baustelle zu tun hat, ist immer ein Gemisch aus kleinen bis großen Gesteinskörnern, Wasser und Luft (4.1.19). Die Dichte (Masse) des Bodens bzw. die Wichte (als Gewichtskraft) hängt vom Porenvolumen und vom Wassergehalt ab. Bindiger Boden verändert seine Zustandsform durch den Wassergehalt von fest über halbfest und steif bis auf weich oder breiig. Gleichzeitig tritt eine Volumenveränderung ein: Trockene bindige Böden reißen und nasse quellen auf. Je feiner (bindiger) Boden ist, desto mehr Wasser bleibt über die kapillaren Kräfte in kleinen Hohlräumen und an den Gesteinsoberflächen haften. Dabei erzeugt die scheinbare Kohäsion eine elastische Bindung zwischen den feinen Körnungen, und der Boden wird mit steigendem Wassergehalt formbarer. Genaue Grenzen (z. B. Fließgrenzen) werden in Versuchen ermittelt und in Diagrammen festgelegt. Ein bindiger Boden bildet in der Hand unter Druck einen festen Klumpen, die Hand ist mit Feinteilchen beklebt.

4

Tabelle 4.1.13 Gruppeneinteilung der Böden für bautechnische Zwecke nach DIN 18 196

138 4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.1.13 Fortsetzung

4.1 Erdarbeiten

139

4

) )

2

Die genannten Werkzeuge und Maschinen können nur einige Einsatzbeispiele aufzeigen. Böden der Bodenklassen 2 und 3 werden bei großen Erdbaulosen ( = große Mengen) und genügend hohem Grundwasserstand heute häufig gespült. Dabei wird der Boden gelöst und angesaugt, als Boden-Wasser-Gemisch in Rohrleitungen gedrückt und zum Ziel der Ablage bzw. Verfüllung transportiert.

4

1

140 4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.1.14 Werkzeuge und Maschinen für verschiedene Erdarbeiten und Bodenklassen

141

4.1 Erdarbeiten

Tabelle 4.1.15 Kurzzeichen der Bodengruppen nach DIN 18 196 (wL = Wassergehalt) Haupt- und Nebenbestandteile G Kies (Grand) S Sand U Schluff

bodenphysikalische Eigenschaften

T Ton 0 Organische Beimengungen H Torf (Humus)

L M A N Z

F Mudde (Faulschlamm) K Kalk

(Cu Ԝ 6) (Cu ԛ 6) (Cu Ԝ 6)

W weitgestufte Korngrößenverteilung E enggestufte Korngrößenverteilung I intermittierend gestufte K.

leicht plastisch (wL ԛ 35 Gew.-%) mittelplastisch (35<wL ԛ 50 Gew.-%) ausgeprägt plastisch (wL > 50 Gew.-%) nicht bis kaum zersetzter Torf zersetzter Torf

Der erste Kennbuchstabe gibt den Hauptbestandteil an, der zweite Kennbuchstabe den Nebenbestandteil oder eine bodenphysikalische Eigenschaft (z. B.: SE = Sand, enggestuft).

Anmerkung: Cu = Ungleichförmigkeitszahl grobkörniger Böden u = d60/d10

Tabelle 4.1.16 Auswertung eines Siebversuchs und üblicher Siebsatz (Beispiel) Siebe in mm 63

Rückstand auf dem Sieb in g

Rückstand auf dem Sieb in %

Durchgang in %

Anteil der Korngruppen in %

0 0

100

31,5/63 = 3,1

31,5

293 3,1

96,9

16/31,5 = 3,2

16

307 3,2

93,7

8/16 = 5,1

8

484 5,1

88,6

4/8 = 8,1 2/4 = 13,8

4

766 8,1

80,5

2,0

1311 13,8

66,7

1/2 = 16,5

1,0

1569 16,5

50,2

0,5/1 = 20,1

0,5

1912 20,1

30,1

0,4/0,5 = 6,2

0,4

588 6,2

23,9

0,25/0,4 = 12,2

0,25

1163 12,2

11,7

0,125/0,25 = 9,5

0,125

897 9,5

2,2

0,063/0,125 = 1,9

0,063

180 1,9

0,3

0/0,063 = 0,3

Boden

30 0,3

0

–

Tabelle 4.1.17 Körnungslinien verschiedener Böden nach DIN 4022 (rote Körnungslinie = Auswertung des Siebversuchs Tabelle 4.1.16)

4

142

4

4 Auszuführende Arbeiten

Nichtbindiger Boden verändert seine Zustandsform unter Wassereinfluss nicht. Nach der Handprobe zerfällt der Klumpen sofort wieder. Kiese und Sande bezeichnet man als – trocken bei 0 bis 3 % Wassergehalt, – erdfeucht bei 3 bis 10 % Wassergehalt, – nass bei mehr als 10 % Wassergehalt. Der Wassergehalt des Bodens lässt sich sehr einfach durch Trocknen, Wiegen und Berechnen einer Bodenprobe ermitteln:

Beispiel 1000 g Gewicht der feuchten Probe – 920 g Gewicht der getrockneten Probe = 80 g Gewicht des Wassers Wassergehalt in %

Gewicht des Wassers ˜ 100 Gewicht der trockenen Probe 80 ˜ 100 8,7 % 920

Tabelle 4.1.18 Benennung der Bodenarten nach DIN 4022 und ihre Darstellung nach DIN 4023 Feinkornbereich = Schlämmkorn ԛ 0,06 mm Grobkornbereich = Siebkorn Feinstkorn oder Ton Schluff Sand Kies < 0,002 mm 0,002 bis 0,06 mm > 0,06 bis 2 mm > 2 bis 63 mm T U S G

Einzelkorn nicht mehr mit dem bloßen Auge erkennbar; mehlfein

Steine und Blöcke Steine Blöcke 63 bis 400 mm > 400 mm X Y

Zucker-, Grieß-, Streichholzkopf-, Größer als Hühnerei bis Salzgröße Fußballgröße Erbsen-, Nussgröße

Der Wassergehalt wird also auf die trockene Probe bezogen. Eine schnellere Bestimmung ist durch das CM-Gerät auf chemischem Weg möglich. Als Massenausgleich strebt der Planer einer Straße den Ausgleich zwischen Bodenauftrag (Dammschüttung) und Bodenabtrag (Einschnitt) an.

4.1.19 Böden in schematischer Darstellung

Dabei sollen zur Kostenminderung und zum Umweltschutz Erdbewegungen möglichst innerhalb der Baustrecke erfolgen. Nur selten werden größere Transportwege außerhalb der Baustrecke notwendig, z. B. bei Bodenaustausch ungeeigneter Böden und sehr großen Erdbaustrecken wie Tunnelanlagen oder Dämmen für Hochbrücken.

143

4.1 Erdarbeiten

Die Organisation des Erdbaubetriebes auf der Baustelle hängt von der Bodenklasse und den Transportlängen ab. Es werden die Maschinen eingesetzt, die in der vorliegenden Situation am wirtschaftlichsten arbeiten. Zur Auswahl steht dann der Flachbaggerbetrieb, BaggerLkw-Betrieb oder das Spülen als hydraulische Förderung (4.1.20). Dies schließt die Einzelarbeiten Lösen – Laden – Transportieren – Einbauen, nicht jedoch das Verdichten ein. Tabelle 4.1.21 stellt die typischen Organisationsformen im Erdbau vereinfacht dar. Verdichten. Die Bodenverdichtung hat die Aufgabe, den mit Luft und Wasser gefüllten Porenraum des Bodens (4.1.19) zu verringern. Dadurch erhöhen sich Dichte und Tragfähigkeit und verringern sich Zusammendrückbarkeit und Durchlässigkeit des Bodens. Der Verdichtungserfolg hängt von dem zu verdichtenden Material, dem Verdichtungsgerät und von den Einbaubedingungen ab.

über Teilflächen (Gummiradwalze, Stampffußbandage) ausgeübt wird, und – die dynamische Verdichtung durch Stampfen oder Rütteln, wobei der Boden in Schwingung versetzt wird. Bei der Stampfverdichtung wirken besonders Masse und Auftreffgeschwindigkeit des Stampfers, bei der Vibrationsdichtung spielen die schwingende Masse und Frequenz eine große Rolle. Weitere Zusammenhänge und Einsatzmöglichkeiten erläutert Tabelle 4.1.24.

4.1.20 Im Bagger-Lkw-Betrieb belädt hier ein Hydraulikbagger mit Tieflöffel einen schweren Muldenkipper

Beispiel: Ein gefordertes Neigungsverhältnis 1:2 bedeutet, dass die Länge 2 mal so groß ist wie die Höhe. Ein Böschungswinkel kann dann als lotrechte Höhe z. B. 50 cm erhalten und als waagerechte Dreiecksseite 1,00 m. Daraus ergibt sich h:1 = 0,50:1,00 = 1:2 Oder mathe-matisch: 1:n = h:1 nach Formelumstellung ergibt sich dann n = 1:h bei 1 = 1,00 m und h = 0,50 m wird n = 1,00:0,50 = 2 und es resultiert ein Neigungsverhältnis 1:n = 1:2

Korngrößenverteilung, Kornform und Kornrauigkeit, Wassergehalt und Konsistenz bestimmen die Verdichtungseigenschaften der Böden. Man unterscheidet – die statische Verdichtung durch Druck, der über die gesamte Fläche (Glattwalze) oder

Die Verdichtungswirkung der Maschinen hängt ab von Arbeitsbreite, Schichtdicke und Schütthöhe, Arbeitsgeschwindigkeit, genereller Eignung sowie Anzahl der Übergänge. Böschungsneigungen können durch das Herstellen von Böschungslehren erzeugt werden (Bilder 4.1.22). (Sie bestehen aus zwei Pflöcken und einem in der geforderten Neigung angenageltem Brett. Die Neigung wird mit Hilfe eines Böschungswinkels in passenden Maßen plus Wasserwaage oder mit einem Bauspion kontrolliert.) Dammböschungen oder Einschnittsböschungen können so in Arbeitsschritten durch Verlängerung der anfänglichen Böschungslehre aufgeschüttet bzw. ausgekoffert werden. Die Böschungsneigungen werden als Verhältnis 1:n = Höhe zu Länge der Böschung angegeben. Wichtig: Höhe lotrecht und Länge waagerecht messen!

4

144

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.1.22 Festlegen der vorgeschriebenen Böschungsneigungen mit Böschungslehren

Moderne Bagger-Tiefenkontrollsysteme mit Neigungssensoren und/oder GPS-Steuerung können die Ausleger-, Stiel und Löffelstellung in jeder gewünschten Neigung (%, Grad oder gon, 1:n) erzeugen sowie Abweichungen in der

Tiefe und Böschungsneigung akustisch bzw. optisch anzeigen. Der Baggerführer gibt die gewünschten Werte in die Zentraleinheit ein und kontrolliert die Einhaltung an dieser im LCDbzw. LED-Display

Tabelle 4.1.23 Erdarbeiten im Flachbagger- und Bagger-Lkw-Betrieb Flachbaggerbetrieb lösen laden transportieren entladen einbauen Einsatzbedingungen, Vor- und Nachteile Planierraupe ԛ ~ 60 m hoher Erdwiderstand, Transportverluste; Schürfkübelraupe kein Wenden erforderlich Motorschürfwagen besonders schnell; Wendemöglichkeiten (Scraper) erforderlich! Straßenhobel (Grader) ԛ ~ 30 m weniger für schwere Böden geeignet; Laderaupe ԛ ~ 50 m ungenaueres Planieren Für den gesamten Flachbaggerbetrieb gilt: Die eingesetzten Maschinen arbeiten verhältnismäßig unabhängig voneinander; der Ausfall einer Maschine ist also nicht so schwerwiegend wie beim Bagger-Lkw-Betrieb. Durch die Maschinen erfolgt eine nicht zu unterschätzende Vorverdichtung. Der Betrieb ist insgesamt unabhängig von Boden und Witterung. Öffentliche Straßen können von den Maschinen nicht nur mit Einschränkung benutzt werden. Bagger-Lkw-Betrieb lösen laden transportieren entladen einbauen Einsatzbedingungen, Vor- und Nachteile durch SprenBagger Lkw Planierraupe, bei Felsarbeiten sind sehr starke und gen Grader robuste Maschinen erforderlich Bagger Lkw Planierraupe, Der Einsatz des Baggers hängt ab von Grader Bodenklasse, Grabtiefe oder Schnitthöhe, Standmöglichkeit Kettenlader Lkw Planierraupe, bei leichteren Böden Radlader Grader Für den Bagger-Lkw-Betrieb gilt: Es arbeiten mehrere Maschinen im Takt. Zahl und Leistung müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Art und Ausrüstung des Baggers sind entscheidend. Lkws sind auf eine feste Unterlage (Spur) angewiesen und damit abhängig von Boden und Witterung. Zusatzarbeiten bei Benutzung öffentlicher Straßen (Sauberhalten, Verkehrsleitung) lassen sich nicht vermindern. Hydraulische Förderung (Spülen) lösen pumpen transportieren entladen einbauen Einsatzbedingungen, Vor- und Nachteile durch in die Transportin einer Rohrlei- Auf einer nach dem „Spülfähiger“ Boden (Feinsand mit 0,2 bis Schneidkopf rohrleitung mit Hilfe tung bis etwa Spülkippe Abtrocknen 1 mm Korndurchmesser) kann in einem am Saugder Saugpumpe 3 km trennt sich des Sandes Sand-Wasser-Gemisch transportiert Rüssel des das Sand- durch Planier- werden, wenn genügend Wasser vorhanSaugbaggers Wasserraupe oder den ist. Gemisch Grader

4.1 Erdarbeiten

145

Tabelle 4.1.24 Verdichtungsmöglichkeiten

4

Verdichtungsregeln – Boden lagenweise über die gesamte Schütt- – Der Boden muss einen günstigen (optimalen) Wassergehalt haben. Günstig ist erdbreite verdichten, Lagendicke richtet sich feuchter Boden. Trockener oder nasser nach dem Verdichtungsgerät. – Stets von außen nach innen verdichten, bei Boden lässt sich nicht oder nur ungenüDämmen also vom Rand zur Mitte. gend verdichten. Notfalls Arbeiten deshalb – Die Zahl der Übergänge muss an allen Stelbei ungünstiger Witterung unterbrechen. len gleich sein.

146

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.1.25 Querprofile in Einschnitt (oben) und Auftrag (unten)

Für die Berechnung der Erdmassen nach Raummaß ist es erforderlich, den vorhandenen Zustand (also das Gelände), z. B. in Form von Querprofilen, aufzumessen. Wenn man in diese Geländeprofile die Profile der Erdkörper der Straße (Kunstprofile) einzeichnet, entstehen Auf- und Abtragflächen aus einzelnen Rechtecken, Quadraten, Trapezen oder Dreiecken (4.1.25).

4.1.3 Herstellen des Erdplanums Planum ist nach den ZTVE die bearbeitete Oberfläche des Untergrundes bei Einschnitten

oder des Unterbaues bei Dämmen. Auf das Planum folgt der Oberbau. Das Planum ist somit die Grenzfläche zwischen dem darunterliegenden Erdbau und dem darauf folgenden Straßenbau (Bild 4.1.26). Dieses Planum kann mit Ausnahme der Bodenklassen 1 und 2 DIN 18 300 auf allen Böden hergestellt werden. Ausführung. Das Planum stellt man heute fast immer mit Grader oder Planierraupe her (4.1.27); Ausnahme in schwerem Fels, 4.1.28. Das profilgerechte, ebene und tragfähige Planum kann bis zur Aufnahme der Tragschichten nur in einwandfreiem Zustand erhalten werden,

147

4.1 Erdarbeiten

4

4.1.26 Planum in Abtrag und Auftrag im Anschnitt

wenn man es entwässert und frei von Baustellenverkehr hält. Im Einzelnen gelten für die Bauausführung nach ZTVE folgende Vorschriften: – Abweichung von der Sollhöhe ԛ ±3 cm; wenn eine gebundene Tragschicht vorgesehen wird ԛ ±2 cm; – bei zwangsläufig größeren Abweichungen (Felsgestein) ist eine Ausgleichsschicht erforderlich; – Querneigung des Planums 2,5 %, bei nicht verfestigten oder mit Bindemitteln verbesserten wasserempfindlichen Böden mind. 4 %; – bei Einschnitten das Oberflächenwasser der Böschung in Mulden oder Rinnen auffangen, damit es nicht auf das Planum gelangt; – Planum möglichst nicht befahren. Auf keinen Fall dürfen durch Verdrückungen

und Spuren Behinderungen im Wasserabfluss entstehen; – das fertige Planum witterungsempfindlicher Boden- und Felsarten ist in Regenperioden und im Winter durch Bodenverfestigung oder Bodenverbesserung mit Bindemitteln, Aufbringen einer Schutzschicht (z. B. aus Bitumenemulsion) oder Tragschicht zu schützen. Beim Herstellen des Planums darf der gewachsene Boden nicht gestört und aufgelockert werden. Da sich dies oft nicht verhindern lässt, sieht die Leistungsbeschreibung meist ein „Verdichten bis zur Standfestigkeit“ vor. Die dabei zu erzielenden Werte verzeichnet Bild 4.1.29. Zwei Verfahren sind es, mit deren Hilfe die in der Leistungsbeschreibung geforderte Verdichtung des Untergrunds, des Unterbaus oder einer Tragschicht geprüft werden kann: der Proctorversuch und der Plattendruckversuch (statisch und dynamisch).

148

4

4 Auszuführende Arbeiten

a)

b)

c)

d)

4.1.27 a) Der Grader stellt das Erdplanum zur Aufnahme einer Fahrbahndecke aus Beton her. Dabei tastet er die Höhe von einem Spanndraht ab oder erhält sie mit einem Empfänger von einem Rotationslaser b) oder er gleicht seine Position mit den GPS-Daten ab und überprüft die an der Stelle geforderten Werte der Querneigung und mNN-Höhe c). Das Display zeigt den Graderstandort auf dem Planum, die Querneigung 0,3 %, das Frontschild ist um 0,310 m zur Sollhöhe angehoben und das Planum gegenüber der Sollhöhe 0,002 m zu hoch d).

a)

b)

4.1.28 a) Fertiges (aber nicht vorschriftsmäßiges) Erdplanum zur Aufnahme der Tragschichten, b) In schwer lösbarem Fels muss im Bereich des Abtrags das von Oberboden und Bewuchs befreite Gestein gesprengt werden. Es wird im Auftragbereich lagenweise und grob nach Größe getrennt verwendet.

149

4.1 Erdarbeiten

Tabelle 4.1.29

Anforderungen an den Verdichtungsgrad DPr nach ZTV E-StB 09 für den Unterbau von Dämmen und Untergrund von Einschnitten

für die Bodengruppen nach DIN 18 196 GW, GI, GE 100 SW, SI, SE GU, GT, SU, ST GW, GI, GE 98 SW, SI, SE GU, GT, SU, ST 97 GU*, GT*, SU*, ST* U, T zusätzlich max.12 % Luftporenan- OU und OT nur mit Sondergeteil (10 % Höchstquantil) nehmigung Dichte nach Proctor in %

Proctorversuch. Aus der Erfahrung weiß der Straßenbauer, dass sich ein Boden (bei gleicher Verdichtungsarbeit) weder „ganz trocken“ noch „sehr nass“ verdichten lässt. Die Verdichtung ist am besten (optimal) zwischen trocken und nass, etwa bei „erdfeucht“. Wenn man einen Boden erdfeucht, also beim günstigsten, optimalen Wassergehalt verdichtet, erzielt man die dichteste Lagerung der Körner, die größte „Trockendichte“ des Bodens (bei der natürlich das Wasser nicht mitgewogen ist!). Wasser ist bei der Verdichtung also ein notwendiges „Schmiermittel“. Den Zusammenhang zwischen Trockendichte, Wassergehalt bei der Verdichtung und Verdichtungsarbeit hat der amerikanische Wissenschaftler Proctor zu einem genormten Versuch entwickelt (DIN 18 127).

in den Einbaubereichen Damm: Vom Planum bis 1,00 m Tiefe Einschnitt: Vom Planum bis 0,50 m Tiefe Damm: Ab 1,00 m unter Planum bis zur Dammsohle Damm: Vom Planum bis zur Dammsohle Einschnitt: Vom Planum bis 0,50 m Tiefe

Beispiel 1 Ein Kiessand (bis 10 mm Korngröße) wird nacheinander mit 6, 7, 8, 9, 10 und 11 % Wassergehalt untersucht. Dabei werden im vorgeschriebenen Zylinder von 10 cm Durchmesser etwa jeweils 4 kg Boden in 3 Schichten eingefüllt. Jede Schicht wird mit 25 Schlägen eines 2,5 kg schweren Stampfers von 5 cm ‡ aus 30 cm Fallhöhe verdichtet. Für jede Probe wird anschließend die Trockendichte (Trockengewicht: Volumen) ermittelt und in einer Kurve aufgezeichnet (4.1.30). Daraus ergibt sich: Der zum Verdichten optimale Wassergehalt, die höchste Trockendichte liegt bei dem untersuchten Kiessand bei 2,02 t/m3 (g/cm3) und 9 %.

4.1.30 Beispiel für die Ermittlung einer Proctorkurve

4

150

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.1.31

Anhaltswerte für Proctordichten (größte Trockendichten UPr) bei optimalem Wassergehalt WPr)

Bodenart Kiessand kiesiger Sand Mittelsand Schluff, sandig

wPr in % 7 10 11 14

pPr in t/m3 2,12 1,98 1,85 1,75

Bodenart Ton, sandig Ton, leichtplastisch Ton, hochplastisch Lavaschlacke

wP, in % 17 22 30 8

UPr, in t/m3 1,70 1,62 1,44 1,49

4

4.1.32

Um die Proctordichte der Baustellenverdichtung festzustellen, wird aus der verdichteten Schicht (a) mit Hilfe eines eingetriebenen Zylinders eine ungestörte Bodenprobe entnommen (b), deren Trockendichte anschließend im Labor festgestellt wird

Beispiel 1 Von demselben, als Unterbau eingebauten Kiessand wird auf der Baustelle nach vorgeschriebenem Verfahren eine gestörte oder eine ungestörte Probe entnommen Bild 4.1.32 und ebenfalls deren Trockendichte ermittelt. Ist sie kleiner, wurde auf der Baustelle schlechter (weniger) verdichtet als im Laborversuch, der allerdings = 100 % gesetzt wird. Beträgt z. B. die Trockendichte der Baustellenprobe 1,959 t/m3, sind das: 2,02 t/m3 = 100 % 1,959 t/m3 =

100 % ˜ 1,959t / m3 2,02t / m3

= 97 % Baustellenverdichtung

Beispiel 2 Wird für einen Mittelsand (Tabelle 4.1.31) eine Proctordichte von 95 % verlangt, muss die Trockendichte der Baustellenprobe ergeben: 0,95 · 1,85 t/m3 Ԝ 1,758 t/m3

Plattendruckversuch. „Der Plattendruckversuch ist ein Prüfverfahren, bei dem der Boden durch eine kreisförmige Lastplatte mit Hilfe einer Druckvorrichtung wiederholt stufenweise be- und entlastet wird. Die mittleren Normalspannungen o unter der Platte und die zugehörigen Setzungen s der einzelnen Laststufen werden in einem Diagramm als Drucksetzungslinie dargestellt.“ (DIN 18 134) Im Vergleich zum Proctorversuch kann der Plattendruckversuch eine größere Schichtdicke (als die 12 cm des Entnahmegeräts beim Proctorversuch) überprüfen. Der Plattendruckversuch kann natürlich auch bei steinigen Böden und grobkörnigen Materialien (von Tragschichten) angewendet werden. Er gibt allerdings keine Auskunft über den Wassergehalt und damit über den möglichen Grund einer zu geringen Verdichtung. Vorteil des Plattendruckversuchs ist die unmittelbare Verfügbarkeit der Messwerte gegenüber einer längeren Rechnung beim Proctorversuch. Das Lastplattendruckgerät besteht aus einer Lastplatte (4.1.33), die den von einem Hydraulikzylinder ausgeübten Druck in den Boden

151

4.1 Erdarbeiten

einleitet. Gegenlast für die Druckvorrichtung können schwere Baufahrzeuge sein. An einer Messbrücke mit beweglichen Tastern wird an Messuhren die jeweilige Setzung erfasst. In modernen Geräten erfolgt die Messung mit nur einer Messuhr und einer Tastvorrichtung an einem dreipunktgelagerten Traggestell. Durch eine schrittweise Belastung (mit mindestens 6 bis 8 Druckwerten) erhält man entsprechend viele Setzungswerte (bei 3 Messuhren werden die Werte gemittelt), die zu einer Setzungslinie aufgetragen werden (4.1.34). Der Verformungsmodul Ev ist eine Kenngröße für die Verformbarkeit des Bodens. Er errechnet sich grundsätzlich aus der Formel 1,5 ˜ r ˜ p s (r = Radius der Lastplatte in mm, p = mittlere Bodenpressung in MN/m2 oder N/mm2, s = Setzung der Platte in mm) Nach einer Erstbelastung (Kurve 1. Belastung, Ev1) entsteht nach Wegnahme des Drucks eine Entlastungskurve. Da die Setzung ttw zurückgeht, ist das elastische Verhalten des Bodens gut erkennbar. Danach erfolgt eine nochmalige Ev =

Belastung (2. Belastungskurve, EV2). Für die Berechnung der Verformungsmoduln EV1 und EV2 werden 'V und 's aus den Begrenzungspunkten 70 % und 30 % der Höchstwerte für Bodenpressung (V) und Setzung (s), also die Neigung der Sekante der beiden Kurven, zugrundegelegt. Beispiel 'V = 0,7 × 0,4 N/mm2 – 0,3 × 0,4 N/mm2 = 0,16 N/mm2 'V = 0,79 mm – 0,28 mm = 0,51 mm Der Verformungsmodul EV1 berechnet sich dann:

Ev1 = 0,75 ˜ D ˜

'V ; 's

Ev1 = 0,75 ˜ 300mm˜

0,16 N/ mm 2 0,51mm

Ev1 = 70,59 N/mm2 Ev2 = 0,75 ˜ 300mm˜

0,16 N/ mm 2 0, 23mm

Ev2 = 156,52 N/mm2

4.1.33 Lastplattendruckgerät a) Die Lastplatte wird unter einem beladenen LKW angesetzt b) Das Traggestell für die Setzungsmessung wird montiert c) Mit der hydraulischen Pumpe wird der Messdruck erzeugt

Entscheidend für die Beurteilung der Verdichtung ist sowohl das Verhältnis der beiden Werte Ev2 : Ev1 als auch der Wert Ev2:

Ev 2 Ev1

156,52 N/mm 2 70,59 N/mm 2

2, 2173

Für die Verdichtung in den unterschiedlichen Bausituationen und mit den verschiedenen Materialien werden entweder Werte für Ev2/ Ev1 oder für EV2 vorgegeben.

4

152

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.1.34 Beispiel für einen Plattendruckversuch und seine Auswertung

153

4.1 Erdarbeiten

Beispiele Nach ZTVE-StB 94/97 wird für eine Frostschutzschicht ein Verdichtungsgrad von DPr = 100 % verlangt. Wird die Verdichtung mit dem Plattendruckversuch festgestellt, so darf der Verhältniswert EV2/EV1, nicht größer als 2,2 sein. Für das Planum wird dann EV2 = 45 MN/m2 und für die Frostschutzschicht EV2 = 120 MN/m2 verlangt. Für andere Materialien und Schichten werden ebenfalls Mindestwerte vorgeschrieben. Eine näherungsweise Zuordnung von DPr und EV2 ist möglich (4.1.35).

Dynamischer Plattendruckversuch. Im Gegensatz zum statischen Plattendruckversuch nach DIN 18 134 ist in den letzten Jahren der dynamische Plattendruckversuch mit Hilfe des Leichten Fallgewichtsgeräts (beschrieben in den „Technischen Prüfvorschriften für Boden und Fels im Straßenbau“ unter TP BF-StB, Teil B 8.3) immer häufiger als schnelle Prüfung eingebauter Erdschichten unter verkehrsähnlichen Beanspruchungen angewendet worden. Das Verfahren ist nach den ZTVE-StB ersatzweise für den statischen Plattendruckversuch als indirektes Prüfverfahren zugelassen Es eignet sich als einfaches, unkompliziertes Prüfverfahren besonders als schnelle Prüfung und in (für den statischen Plattendruckver-

Tabelle 4.1.35

Näherungsweise Zuordnung von Proctordichte (DPr), Verformungsmodul EV2 und Evd bei einigen Böden

Bodengruppe DIN 18196 GW, Gl (Steinerde oder Mineralgemisch 0/32 mm) GE, SE,

gemischt- und feinkörnige Böden

such) schwerzugänglichen Bereichen (z. B. Leitungsgräben). Die gemessenen Werte des dynamischen Verformungsmoduls Evd in MN/m2 sind nur bei regelmäßiger, genauer Kalibrierung (= Eichen des Geräts) und bei Auswertung von anerkannten Erfahrungswerten mit den Werten EV2 in Bezug zu setzen. Tabelle 4.1.35 gibt einen Anhalt, dessen Werte allerdings nur durch eine Vereinbarung zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer Gültigkeit bekommen würde. Das leichte Fallgewichtsgerät besteht aus einer Lastplatte (Ø 300 mm), die auf dem zu prüfenden ebenen Planum „satt“ aufgesetzt wird und durch das an einer Stange geführte Fallgewicht (10 kg) aus festgelegter Fallhöhe stoßartig belastet wird. Nach drei Stößen zur Vorbelastung werden drei Messstöße durchgeführt, die von der eingeschalteten Setzungsmesseinrichtung gemessen werden Der angeschlossene Computer wertet die drei Messstöße des Messvorgangs aus, errechnet den Evd und erstellt ein Protokoll (4.1.37). FDVK = Flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle bieten die Walzenhersteller mit eigenen Systemen an, z. B. Hamm HCN, Dynapac DCA oder Bomag BCM (C von Compaction = Verdichtung).

Verdichtungsgrad DPr % t 103 t 100 t 98 t 97 t 100 t 98 t 97 t 100 t 97 t 95

Verformungsmodul EV2 MN/m2 t 120 t 100 t 80 t 70 t 80 t 70 t 60 t 45 t 30 t 20

Verformungsmodul Evd MN/m2 t 75 t 55 t 45 t 40 t 40 t 35 t 32 t 25 t 15 t10

4

154

4

4 Auszuführende Arbeiten

Alle Systeme arbeiten mit der Anbindung örtlicher GPS/ATS Systeme an die eigenen Hard- und Softwarekomponenten. Dadurch ist die kontinuierliche Ermittlung der exakten momentanen Walzenposition möglich. Über Sensoren (Beschleunigungsnehmer) an der Bandage wird die Rückbeschleunigung während der Vibrationsverdichtung gemessen. Je steifer ein Boden desto grösser die Rückbeschleunigung. Aus diesen Beschleunigungswerten kann ein Kennwert für die Verdichtung errechnet werden und wiederum der exakten Walzenposition zugewiesen werden. In der Walzenkabine ist der Verdichtungsprozess auf einem Monitor permanent zu verfolgen, z. B. mit den Daten des Zielverdichtungswertes, der erreichten Verdichtung, der Verdichtungsfläche, der Zahl der Überfahrten, der Verdichtungsfrequenz, der Position und der Walzge-

schwindigkeit. Die gefahrenen Walzenbahnen können je nach Verdichtungsgrad farbig dargestellt werden, so dass der Walzenfahrer direkt den Verdichtungserfolg optisch verfolgen kann. Hierfür muss die FDVK-Methode kalibriert sein. Kalibrieren meint hier das Abgleichen und Kontrollieren von Messwerten mit verschiedenen Methoden. Es können z. B. drei nebeneinander liegende Walzbahnen mit einem Verdichtungsübergang, mit zwei Übergängen und fünf Übergängen hergestellt werden. Zu vergleichen sind dann z. B. an sechs repräsentativen Stellen die FDVK-Werte mit Ergebnissen des statischen Plattendruckversuches für die Tragfähigkeit und möglicher Weise auch mit dem Verdichtungsgrad nach Proctor.

Bodenklassifizierung nach DIN 18 196, grobkörniger Boden, enggestufte Sande (SE), Fein- und Mittelsand, schwach grobsandig. Forderungen nach dem Leistungsverzeichnis: Tragfähigkeit von EV2 t120 MN/m2 und Verdichtungsgrad DPr > 103 %

Zur Qualitätssicherung sind folgende Vorgaben zu beachten: – ausreichende Bewässerung der Frostschutzschicht vor der Verdichtung (optimaler Wassergehalt 14,4 %), – es sind mindestens zwei Verdichtungsübergänge zu fahren, – die Abnahme über die Tragfähigkeitswerte kann bei HMV t 54 erfolgen, – die Abnahme über die Verdichtung muss über Zylinderentnahme DIN 18 125 stattfinden. Problem: Die Kalibrierungsergebnisse ergaben bei diesem Boden keine Korrelation zwischen HMV und Verdichtungsgrad, da schon nach zwei Walzübergängen keine Zunahme der HMV-Werte mehr auftrat. 4.1.36 Verdichtungsbeispiel einer Frostschutzschicht

4.1 Erdarbeiten

155

4

4.1.37

Prinzipskizze des Leichten Fallgewichtsgeräts, Versuchaufbau und Protokoll des Messvorgangs

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4 Auszuführende Arbeiten

4

4.1.38 Empfohlene Regelquerschnitte für Erdwälle als Lärmschutzwälle

4.1.4 Bau eines Lärmschutzwalls

4.1.5 Einbau von Geokunststoffen

Mit Lärmschutzwänden und Lärmschutzwällen wird heute zunehmend versucht, die Lärmbelästigung in der unmittelbaren Nähe verkehrsreicher Stadt- und Landstraßen zu mindern. Neben konstruktiven Senkrechtwänden aus vorgefertigten Elementen (vorzugsweise Betonfertigteile), die oftmals auch begrünt werden können, werden sehr häufig Erdwälle als Lärmschutzwälle gebaut. Sie haben zwar den Nachteil des größeren Platzbedarfs, bieten aber angesät und angepflanzt eine „grüne Trennung“ von Straße und Wohngebiet. Die ZTVE-StB regelt Querschnittsgestaltung (4.1.38), Einbau und Verdichtung geeigneter Baustoffe bei Lärmschutzwällen. Ausführung. Beim Bau ist besonders zu beachten: – Der Einbau muss lagenweise über die ganze Breite der Erdwälle erfolgen. – Bei Wällen über 4 m Höhe muss in der Randzone eine Verdichtung von DPr = 95 % (also Proctordichte von mindestens 95 %) erreicht werden. – Oberflächenwasser muss stets ungehindert abfließen können.

Begriffe. Geokunststoffe ist ein Sammelbegriff für Geotextilien (Vliesstoffe, Gewebe, Gewirke), Geogitter (in unterschiedlichen Gitterformen), Verbundstoffe (aus Vliesen, Geweben u. a.) und Kunststoff-Dichtungsbahnen („Folien“). Eine genaue Beschreibung der Materialien, ihrer Eigenschaften und Anforderungen ist in „Technische Lieferbedingungen für Geotextilien und Geogitter für den Erdbau im Straßenbau“ (TL Geotex E-StB 95) und im „Merkblatt für die Anwendung von Geotextilien und Geogitter“ festgelegt. Eigenschaften und Anwendung. An Geokunststoffe werden je nach Art und Anwendung hohe Anforderungen gestellt. Sie sollen u. a. eine ausreichende Zugfestigkeit und Dehnung, genügende Robustheit (Robustheitsklassen bei Vliesstoffen) sowie Verrottungs-, Chemikalien- und Wetterbeständigkeit aufweisen. Bei wasserdurchlässigen Geokunststoffen ist die Filterwirksamkeit (Bodenrückhaltevermögen, Wasserdurchlässigkeit und Dränleistung) sehr wichtig. Die Anforderungen und ihre Prüfungen sind in den TL Geotex E-StB genau beschrieben.

4.1 Erdarbeiten

157

4

4.1.39 Beispiele für die Verwendung von Geokunststoffen im Erd- und Straßenbau

158

4

4 Auszuführende Arbeiten

Vielfältig sind auch die möglichen Anwendungen (4.1.39): – Trennen verschiedener Materialien und Schichten. Dadurch wird Material eingespart und die Wirkung (z. B. einer Frostschutzschicht über bindigem Boden) erhalten. – Sichern der Standfestigkeit von Dämmen, besonders im Bereich der Böschungen. – Schützen von Oberflächen (z. B. von Begrünungsflächen an Böschungen) gegen Erosion (= Erdabtragung) und Beschädigung. – Filtern und Entwässern bei den unterschiedlichsten Entwässerungsaufgaben (Sickerstränge, Sickerschichten usw.) – Bewehren durch Aufnahme von Zugkräften. Die Tragfähigkeit von Bodenschichten und die Befahrbarkeit der darüber liegenden Tragschichten wird erhöht. Verarbeitung und Verlegen. Die einzelnen Bahnen sollten sich um mind. 50 cm überlappen und am Böschungsfuß einen Überstand von mind. 50 cm haben. Bei feinkörnigen Böden müssen die Bahnen um eine Schüttlage herumgeschlagen werden (vergl. 4.1.39). Die

Lagen aus Geokunststoffen sollten niemals direkt befahren werden, um sie nicht zu zerstören. Aus diesem Grunde ist die nächste Lage vor Kopf zu schütten und vorsichtig zu verteilen. Sickerstränge u. dgl. sind vollständig mit den Filterbahnen zu umhüllen. Bahnen zur Bewehrung müssen in Richtung der Zugbeanspruchung verlegt werden. Aufmaß und Abrechnung: Erdarbeiten o VOBC-DIN 18 300

Abtrag, Aushub, Einbau nach m3 oder m2, Planum nach m2 Verdichten nach m2 oder m3. Beseitigen von Hindernissen nach m3 oder Stück Abzüge: Beim Hinterfüllen, Überschütten und Einbau von Massen werden beim Ermitteln des Raummaßes (m3) Baukörper, Leitungen, Sickerkörper mit mehr als 0,1 m2 abgezogen. Beachte: Böschungswinkel (40°, 60° und 80°) bei abgeböschten Baugruben; Planumsflächen = Flächen von Tragschicht oder Decke (kein bes. Aufmaß erforderlich)

4.1.40 Einbau eines Vliesstoffes zum Trennen der Materialien

159

4.1 Erdarbeiten

4 4.1.41

Auswahl von Geotextilien zur Asphaltbewehrung, zum Trennen, Filtern, Dränen, als Erosionsschutz und zur Bodenbewehrung. Zur Verwendung kommen die Kunststoffe Aramid (AR), Polyamid (PA), Polyester (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylalkohol (PVA).

Oberboden abtragen und lagern Oberboden einschl. Vegetationsdecke in vorh. Dicke abtragen: Dicke: bis 0,30 Unrat vorher und während der Arbeiten aussondern. Unrat geht in Eigentum des AN über und wird beseitigt. Ansaat und Mähen einer geeigneten Decksaat werden nicht gesondert berechnet. Abtrag von Weide- und Bankettflächen. Oberboden fördern und in der Nähe der Baustelle auf Flächen des AN, die nach Fertigstellung der Baukörper zum Abfahren zugänglich sind, lagern. Oberboden in Haufen locker aufsetzen. Lagerflächen stellt AN während der Bauzeit zur Verfügung. Abgerechnet wird nach Abtragsprofilen. a) 850 m3 .... Boden liefern und einbauen Geeigneten Boden liefern, in Auftragsstrecken (Dammprofil bis 0,50 unter Planum) profilgerecht einbauen und verdichten. Material = grobkörnige Böden gemäß DIN 18196, GE / SE DPr - 95% Vertiefungen, die durch Aushub ungeeigneten Bodens entstanden sind, verfüllen. Abgerechnet wird nach Auftragsprofilen abzüglich innerhalb der Baustelle gewonnener, eingebauter und nach Abtragsprofilen abgerechneter Mengen ohne Berücksichtigung eines Verdichtungsfaktors. b) 560 m3 .... Oberboden, gelagert, andecken

Dieses sind Originaltexte aus Leistungsverzeichnissen ausgeschriebener Bauvorhaben. Sie enthalten u.U. nicht mehr aktuelle oder nicht normgerechte Bezeichnungen.

Gelagerten Oberboden profilgerecht andecken. Andeckung auf Böschungen, Seitenstreifen, Trennstreifen u.a. Einbau bündig mit Fahrbahnrand. Dicke der Andeckung 20 cm. Gelagerten Oberboden innerhalb der Baustelle aufnehmen und fördern. Abgerechnet wird nach Auftragsprofilen. c)

4.1.42 Leistungsbescheibungen aus der Praxis (Fortsetzung s. nächste Seite)

350 m3 ....

160

4 Auszuführende Arbeiten

2400 gm Erdplanum der Straßen-, Geh- und Parkflächen mit mind. 2,5% Quergefälle fachgerecht nach Zeichnung und Angabe profilieren und mit einem geeigneten Verdichtungsgerät, z. B. AT 2000, bis zur Standfestigkeit verdichten. d) für den qm

4

2200 m2 Feinplanum für den Unterbau der Fahrbahn, Wohnwege, Parkplätze und der Rad- und Gehwege einschl. der Überfahrtsauskofferungen (Mehrtiefe) entsprechend den Querprofilen gem. ZTVE und einer Genauigkeit von +/- 1 cm in fix und fertiger Arbeit herstellen. Mit inbegriffen ist der Längs- und Quertransport des Bodens, der über das Grobplanum nach den Bodenpositionen hinaus erforderlich ist. Das Feinplanum ist mit geeignetem Gerät solange zu verdichten, bis eine einfache Proctordichte von 97 % erreicht ist. Die weitere Bearbeitung der Flächen darf erst nach erfolgter Abnahme des Planums erfolgen e) für 1 m2 3.000 cbm Boden de^: Bk1. 3 + 4 aus der seitlichen Lagerung laden, bis 500 m weit transportieren und profilgerecht als Füllboden wieder DIN-gerecht einbauen. Abrechnung nach Nivellement in fester Masse, f) für 1 cbm 1000 gm Bankettfläche mit vorh. Boden andecken, Steine sind abzuharken und unternehmerseitig abzufahren. g) für den qm GRABEN HERSTELLEN 106 625 4045 3134 --------------------------------------------------------------------------80 M BODEN FUER GRÄBEN PROFILGERECHT LOESEN UND LADEN. KLASSEN 1 BIS 5, SOHLENBREITE 0,60 M, GRABENTIEFE UEBER 1,00 BIS 1,25 M, BOESCHUNGSNEIGUNG 1 ZU 1,5. WASSERHALTUNG BIS ZU EINER PUMPENLEISTUNG VON 10 M3 FOERDERMENGE MAL 5,0 M FOERDER-HOEHE h) JE STUNDE UND HALTUNG WIRD NICHT GESONDERT BERECHNET. MULDE HERSTELLEN 106 620 1553 080--------------------------------------------------------------------------800 M BODEN FUER MULDE PROFILGERECHT LOESEN UND LADEN. ART = STRASSENMULDE, KLASSEN 3 BIS 5, i) BREITE 2,00 M, TIEFE UEBER 0,20 BIS 0,30 M.

4.1.42 Fortsetzung

161

4.1 Erdarbeiten

Aufgaben zu Abschnitt 4.1 T

M

1. Welche Erdarbeiten sind so typisch, dass sie sich bei der Herstellung aller Erdbauwerke wiederholen?

1. Ermitteln und berechnen Sie die Korngrößenbereiche (entsprechend Bild 4.1.16) in % für „Kies“ und „gleichförmigen Mittelsand" nach den Körnungslinien in Bild 4.1.17.

2. Was bedeuten die Kurzzeichen GE, GW, SW, UL, TL und U nach DIN 18 196? 3. Für welche Arbeiten, in welchen Böden sind folgende Maschinen entsprechend Tab. 4.1.14 einsetzbar: Explosionsstampfer, Laderaupe, Motorstampfer, Motorkipper (Dumper)? Ergänzen Sie die Tabelle. 4. Stellen Sie in einer Tabelle die einzelnen Erdarbeiten (lösen, profilieren usw.) zusammen, die in den 9 Beispielen 4.1.42 ausgeschrieben sind. 5. Vergleichen Sie das in Bild 4.1.42 b) genannte Material mit Tabelle 4.1.13. 6. Wodurch unterscheiden sich die Anforderungen an das Feinplanum in Bild 4.1.42 e) vom normalen Erdplanum? 7. Welche Maschinen sind für das Bild 4.1.42 f) erforderlich? 8. Warum ist die in Bild 4.1.42 h) ausgeschriebene Arbeit schwer zu kalkulieren?

Z Zeichnen Sie die in Bild 4.1.24 dargestellten Querprofile in Querschnitt und Draufsicht im Maßstab 1:100.

2. Berechnen Sie die Durchgänge und den Anteil der einzelnen Korngruppen für das folgende Siebergebnis eines kiesigen Sandes: Maschenweite 63 mm = 0 g Rückstand 31,5 mm = 0 g Rückstand 16 mm = 842 g Rückstand 8 mm = 1095 g Rückstand 4 mm = 1222 g Rückstand 2 mm = 788 g Rückstand 1 mm = 706 g Rückstand 0,5 mm = 407 g Rückstand 0,25 mm = 210 g Rückstand 0,125 mm = 195 g Rückstand Erstellen Sie eine Sieblinie. 3. Welcher Böschungswinkel soll in Bild 4.1.22 angelegt werden? (abgreifen!) 4. Berechnen Sie die Querprofilflächen des Auftrags und des Einschnitts in Bild 4.1.25. 5. Ein Tonboden hat bei 100 % Proctordichte eine Trockendichte von 1,504 t/m3. Welche Trockendichte muss bei 97, 95 und 93 % vorliegen? 6. Wie viel m2 Oberboden werden bei a) 30 cm bzw. b) bei 20 cm des Beispiels in Bild 4.1.40 c) angedeckt) 7. Wie viel m3 müssen bei 15 % Auflockerung transportiert werden? (Beispiel f, Bild 4.1.40) 8. Berechnen Sie den Bodenaushub für Beispiel h, Bild 4.1.40 bei einer durchschnittlichen Grabentiefe von 1,125 m. 9. Berechnen Sie den Bodenaushub für die Mulde in Beispiel 4.1.42 i) bei einer durchschnittlichen Tiefe von 0,25 m.

4

162

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 6 Herstellung eines Grabenprofiles Lernfeld 8 : Herstellen eines Erddammes Zum Auftrag: Ein Grabenprofil soll auf 125,000 m Länge neu hergestellt werden. Es gelten in den Aufgaben genannte Vorgaben.

4 Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

1. Welche Ähnlichkeit weist ein Grabenprofil mit einem Dammprofil auf ? 2. Diese Baumaßnahme beginnt bei Station 0+087,000. An welcher Station endet sie ? 3. Die Böschungsneigungen des Grabens betragen beidseitig 1:n = 1:0,8. Erklären Sie die Böschungsneigung und skizzieren Sie das Erstellen einer Böschungslehre für die Grabenböschungen. 4. Die Arbeiten beginnen bei einer Geländehöhe von +65,070 mNN an Station 0+087,000. Die Sohlhöhe des Grabens beträgt hier +63,87 mNN. Wie tief ist der Graben? 5. Skizzieren Sie den Grabenquerschnitt im Maßstab 1:50 an Station 0+087,000 mit einer Sohlbreite von 60 cm und allen bekannten Angaben. 6. Auf der gesamten Baustrecke steigt das Gelände ganz gleichmäßig um insgesamt 1,75m an. Wie viel % beträgt die Geländesteigung? 7. Berechnen Sie die Geländehöhen in mNN für die gesamte Baustrecke an allen 25m-Stationen. 8. Die Grabensohle soll von Station 0+087,000 beginnend auf der gesamten Baustrecke um 1 % ansteigen. Berechnen Sie die mNN-Höhen der Grabensohle an jeder 25 m-Station. 9. Berechnen Sie an jeder 25 m-Station die neue Grabentiefe. 10. Zeichnen Sie alle 6 Grabenquerschnitte M. 1:50 an den 25 m-Stationen auf DIN-A-4 hochkant. 11. Zeichnen Sie auf DIN-A-4 quer einen Längsschnitt M 1:500/50 durch das Gelände und den Graben. Tragen Sie die Stationen, die Sohl- und Geländehöhen ein. Zum Auftragen der Höhen wählen Sie die Höhe der Bezugslinie mit +60,000 mNN. 12. Berechnen Sie den gesamten Bodenabtrag für den Graben.

163

4.1 Erdarbeiten

P Nr. 7 Bau einer Brückenrampe Lernfeld 8: Herstellen eines Erddammes Die Situation:

Im Zuge des Neubaus einer Brücke, mit der der landwirtschaftliche Verkehr über eine kreuzungsfreie Schnellstraße geführt werden soll, ist ein Erddamm als Rampe zur Brücke mit diesen Werten zu bauen:

4 Die zu lösenden Aufgaben:

1. Berechnen Sie die maximale Rampenhöhe (am Brückenanschluss) und die waagerechte Länge der Rampe. 2. Berechnen Sie die Länge der Rampe in der Neigung (also die Fahrbahnlänge). 3. Zeichnen Sie die Brückenrampe in 3 Ansichten im Maßstab 1:500. 4. Wie groß ist die Grundfläche der Rampe (also die Dammsohle), von der der Oberboden abgetragen werden muss? 5. Wie viele m3 Oberboden bei i. M. 25 cm Dicke müssen abgetragen und während der Bauzeit gelagert werden? 6. Wie muss der Oberboden über einen längeren Zeitraum der Bauausführung richtig gelagert werden? 7. Wie viele m3 Oberboden (aufgelockert) werden für das spätere Andecken der Böschungen bei 20 cm Dicke benötigt? 8. Wie viele m3 restlicher Oberboden stehen dem Auftragnehmer zur freien Verfügung? 9. Wie groß ist das Volumen der Rampe bei einer Kronenbreite von 7,25 m? 10. Bestimmen Sie den Oberbau der Fahrbahn für die Bauklasse V nach RStO über einem Boden F2 in der Frosteinwirkungszone II in Asphaltbauweise. 11. Konstruieren und zeichnen Sie einen Querschnitt durch die Rampe in 10,0 m Entfernung vom Rampenfuß mit einer Fahrbahnbreite von 5,25 m und Dachprofil. Geben Sie alle NN-Höhen an. Maßstab 1:50 12. Errechnen Sie den Bodenbedarf für die Rampe unter Abzug des Fahrbahnoberbaus und einer 15 cm dicken Grandauffüllung in den Banketten und unter Berücksichtigung einer 20 cm dicken Oberbodenandeckung auf den Böschungen. 13. Beschreiben Sie den richtigen Einbau und die richtige Verdichtung des Bodens für die Rampe. 14. Stellen Sie eine Liste der für die Erdarbeiten erforderlichen Maschinen zusammen. 15. Skizzieren Sie eine Böschungslehre für den Boden- und Oberbodeneinbau. 16. Nach welchen Verfahren kann die Verdichtung des Bodens in der Rampe zweckmäßig überprüft werden? Welche Werte müssen erreicht werden? 17. Legen Sie die Höhen für das Erdplanum in der Fahrbahnachse und an den Fahrbahnrändern in 10,00-m-Abständen fest. Rampenfuß = Stat. 0 + 000 18. Wie könnte – falls erforderlich – eine vorläufige Sicherung der Böschungen vor Erosion konstruiert sein? 19. Das Oberflächenwasser der Brückenoberfläche soll über die Böschungen abgeleitet werden. Schlagen Sie eine geeignete Rinnenkonstruktion vor und zeichnen Sie diese im Maßstab 1 : 10. 20. Der Böschungsfuß soll ausgerundet und mit einer Erdmulde versehen werden. Skizzieren Sie einen Querschnitt im Maßstab 1:20

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

164

4 Auszuführende Arbeiten

4.2 Bau von Rohrleitungen 4.2.1 Grundsätzliches

4

Abwasserentsorgung. Es geht um die Entsorgung von Abwasser, das sind häusliche, gewerbliche und industrielle Schmutzwasser, Niederschlagswasser (meist Regenwasser genannt), Mischwasser (aus häuslichem Schmutzwasser und Regenwasser) und Fremdwasser (z. B. Zufluss aus dem Grundwasser). Das manchmal zitierte Brauchwasser ist im Haushalt verunreinigtes Trinkwasser, also Schmutzwasser. Die Entsorgung umfasst den Weg von der Entstehung, der „Quelle“ bis zur Einleitung in natürliche Gewässer („Senke“ in 4.2.1). Zu den Abwasserbeseitigungsanlagen gehören alle Einrichtungen zum Sammeln, Fortleiten, Behandeln, Einleiten, Versickern, Verregnen und Verrieseln des Wassers.

Das öffentliche Entwässerungsnetz besteht aus den Komponenten: – Fallrohre und Gebäudeleitungen; – Grundleitungen (DN 100 bis DN 200) ab Hauswand bis Kontrollschacht an der Grundstücksgrenze; – Hausanschlussleitungen bis zum öffentlichen Hauptkanal; – öffentliche Sammelkanalisation; – Transportsammler bis zur Kläranlage. Zum Bau von Rohrleitungen gehört eine Reihe zusammenhängender Arbeiten, die in vielen Normen sowie in VOB Teil C beschrieben sind und in den folgenden Abschnitten besprochen werden:

4.2.1 Systemkomponenten des Systems Abwasserentsorgung Tabelle 4.2.2 Bau von Rohrleitungen Arbeit Die Rohrleitung wird geplant und genehmigt Der Rohrgraben wird ausgehoben und verbaut Das Grundwasser der Baugrube wird abgeleitet oder abgesenkt Das Planum bzw. die Sohle wird hergestellt Die Rohre werden ausgewählt Die Rohre werden verlegt Die Rohre werden im Rohrvortrieb eingebracht Die zugehörigen Schächte werden gebaut Die Rohrleitung wird geprüft Der Rohrgraben wird verfüllt Der Verbau wird beseitigt Der Straßenoberbau wird wieder hergestellt

Die Arbeiten laufen überwiegend nacheinander ab, so wie es der Bauzeitenplan zeigt (4.2.3).

DIN / EN 1986 18 300, 4124, 18 303,1610 18 305 18 300, 1610 div. 18 306, 1610 18 306 1230, 4032 18 300, 1610 18 303 div.

Abschnitt 4.2.1 4.2.2 4.2.4 4.2.6 4.2.5 4.2.6 4.2.3 4.2.8 4.2.7 4.2.7 4.2.7

Begriffe. Rohrleitungen für Schmutz- oder Abwässer, Regen- oder Oberflächenwasser bzw. Mischwasser werden landschaftlich-traditionell

165

4.2 Bau von Rohrleitungen

auch als Siele oder Kanäle bezeichnet. Entsprechend sind manchmal auch die (uneinheitlich) verwendeten Abkürzungen (z. B. in DIN 1998 aber: KS für Schmutzwasserkanal). Im Sinne der DWA-Normen (DWA = Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft Abwasser und Abfall e.V.) sollte zwischen Leitungen im privaten Bereich und Kanälen im öffentlichen Bereich unterschieden werden, was im Sprachgebrauch, in Zeichnungen und in Ausschreibungen wenig geschieht. Zu den Entwässerungskanalarbeiten, die üblicherweise von Straßen- und Tiefbaufirmen ausgeführt werden, zählen der Bau von Schmutzwasserleitungen (SW oder S), Regen-

4.2.3 Zeitliche Reihenfolge beim Bau von Rohrleitungen (Bauzeitenplan)

wasserleitungen (RW oder R) und Dränrohrleitungen. Dagegen werden Trinkwasser-, Gasund Fernheizungsleitungen (also Druckrohrleitungen) meist von Rohrleitungsfirmen gebaut. Statt in getrennten Schmutz- und Regenwasserleitungen (Trennsystem, -verfahren) werden häusliche und gewerbliche Abwasser sehr oft auch zusammen mit Regenwasser als Mischwasser (Mischsystem, MW) abgeleitet (4.2.4). Gefälleleitungen, die das Wasser durch ein angemessenes Gefälle leiten, mit dem die Rohrleitung verlegt worden ist, sind die für Abwasser, Oberflächenwasser und Mischwasser üblichen Leitungen. Druckleitungen transportieren (üblicherweise) Schmutzwasser durch einen von Pumpen erzeugten Druck über größere Entfernungen, z. B. von einem Pumpwerk zu einem Druckrohrauslauf in einem Schacht.

Statistische Größe MS: Mischsystem TS; Trennsystem Einwohner Anschlussgrad an die öffentliche Kanalisation Mischwasserkanäle, MS Schmutzwasserkanäle, TS Regenwasserkanäle, TS Kanäle insgesamt Kanallänge pro Kopf der Bevölkerung, MS + TS Anteil Mischwasserkanalisation

82.501.000 95,5 % 238.201 km 170.651 km 106.032 km 514.884 km 6,24 m/E 58,3 %

4.2.4 Ausschnitt aus der Statistik des deutschen Kanalisationsnetzes (Stand 2004)

Druckleitungen werden gebaut, wenn – größere Entfernungen zu überwinden sind; – Gefälleleitungen wegen eines fehlenden Geländegefälles nicht möglich sind; – ein ungünstiger Baugrund vorliegt (Druckrohrleitungen liegen flach aber frostfrei); – ein hoher Grundwasserstand hohe Kosten verursachen würde; – an ein höher gelegenes Gebiet angeschlossen werden soll. Die Darstellung von Druckrohrleitungen in Lageplänen und Längsschnitten zeigt Bild 4.2.9. Bei der Planung von Rohrleitungen und Entwässerungsnetzen müssen bekannt sein oder angenommen (geschätzt) werden: für Schmutzwasserleitungen – der Wasserverbrauch je Einwohner und Tag (w = 150 l/Einw./Tag) – die Besiedlungsdichte (E/ha) – der höchste Stundenabfluss – die Einwohnergleichwerte für Gewerbe, Industrie und öffentliche Einrichtungen für Regenwasserleitungen – die Regenspende (in l/(s. ha) aus Regenhöhe und Regendauer) – der Zeitbeiwert (für die Regenverhältnisse) – der Abflussbeiwert (weil ein Teil des Regens je nach örtlichen Verhältnissen verdunstet und versickert = psi) – das Einzugsgebiet (in ha) (4.2.5) für beide Systeme – die Höhen der Straßen bzw. des Geländes mit den Neigungsverhältnissen

4

166

4 Auszuführende Arbeiten

4

A,B,C usw. = Regenwasser-Einzugsgebiet ha = Größe der Einzugsgebiets, psi = Abflussbeiwert

4.2.5 Kanalnetz für Schmutzwasser und Regenwasser mit Einzugsgebieten

– der anstehende Boden und die Grundwasserhöhen – Lage und Kapazität der Klärwerke, Vorfluter usw. – technische Vorschriften, Verordnungen und Gesetze – die zur Verfügung stehenden Finanzmittel und Wünsche der Gemeinde, der Anlieger und Auftraggeber. Unfallgefahren. Mehr als jede andere Baustelle im Tiefbau bergen Kanalisationsbaustellen viele Gefahren, die oft unterschätzt und verdrängt werden. Die entsprechenden Unfallverhütungsvorschriften und Normen werden missachtet und nachlässig gehandhabt, so dass schwere Unfälle passieren und diese Zeitungsmeldungen veranlassen:

le, vollständige Sicherung der Baugruben (4.2.6), sichere Lagerung der schweren Bauteile und das ungefährliche Abstellen der Maschinen sind daher unerlässlich. Anforderungen an die Rohre und Dichtungen – je nachdem, ob das Wasser nur abgeleitet und/oder auch gesammelt (gefiltert) oder versickert werden soll: druckfest, dicht, glatt, durchlässig, leicht, chemisch beständig. Dem Planer stehen Rohre verschiedenen Materials zur Verfügung: Steinzeug (Ton), unbewehrter oder bewehrter Beton, Spannbeton, Grobeton (Filterbeton), Polymerbeton, Faserzement und Kunststoffe.

Von abrutschendem Verbaugerät verletzt Im ungesicherten Kanalgraben verschüttet Zwölfjähriger von Betonring begraben In besonderer Weise besteht bei diesen Baustellen auch eine Unfallgefahr für Verkehrsteilnehmer und Anlieger. Bei Kindern sind die „abenteuerlichen“ Baustellen besonders beliebt. Eine sorgfältige Absperrung der Baustel-

4.2.6 Durch „Einzäunung“ verhindert man, dass die Baustelle in Wohngegenden zum Abenteuerspielplatz wird

167

4.2 Bau von Rohrleitungen

Für die Erschließung eines Baugebietes wurden Abwasserrohre DN 300 verlegt. An einem Kontrollschacht beginnend, wurden in einer Tiefe von ca. 5 m zunächst 3 Rohre verlegt. Danach sollte der nächste aus Fertigteilen bestehende Revisionsschacht gesetzt werden. Nachdem der erste etwa 1 m hohe Betonring in den Graben abgesenkt worden war, begab sich der Vorarbeiter in den ungesicherten Graben. Er wollte kontrollieren, ob sich der Schachtring in der richtigen Lage befand. Der Vorarbeiter stand gerade auf dem Schachtteil, als eine Grabenwand großflächig mit ca. 4 bis 5 m3 Erdreich einbrach. Er wurde von den Erdmassen mit großer Wucht rückwärts gegen die hinter ihm stehende Grabenwand geschleudert und etwa bis zur Hüfte verschüttet. Der Aufprall war so groß, dass sich Kopf und Schulterbereich deutlich an der Erdwand abzeichneten. Der Vorarbeiter war auf der Stelle tot. Als Todesursache wurde ein Genickbruch festgestellt.

4.2.7 Unfallbericht der Berufsgenossenschaft

4

4.2.8 Kritische Punkte beim Herstellen einer Rohrleitung

4.2.9 Ausschnitt aus einem Lageplan für den Bau von Schmutz und Regenwasserleitungen mit Zeichenerklärungen (vgl. auch Abschn. 6)

168

4 Auszuführende Arbeiten

Der Ausführende auf der Baustelle hat auf die Planung des Rohrnetzes und die Auswahl der Rohre wenig Einfluss. Mit seinen Kenntnissen und Erfahrungen kann er aber Planungsfehler abstellen und an den kritischen Punkten einer Rohrleitung (4.2.8) besonders sorgfältig arbeiten Auf jeden Fall muss er die Ausführungszeichnungen lesen können. Dazu muss die übliche,

aber leider nicht immer einheitliche Darstellung von Rohrleitungen, Schächten, Anschlüssen usw. bekannt sein (4.2.5 und 4.2.9). Zweifel sollte die Zeichenerklärung (Legende) auf Plänen klären (4.2.9 und Abschn. 6). Neigung. Die Begriffe Neigung, Gefälle und Steigung werden im Tiefbau nicht einheitlich verwendet. Von der Fließrichtung des Wassers

4

4.2.10 Darstellungen von Druckleitungen für Schmutzwasser in Lageplan und Längsschnitt

169

4.2 Bau von Rohrleitungen

4 4.2.11 a) Querschnitt in der Mitte der Haltungen 249 bis 251 und 236 bis 238 des Bildes 4.2.9 b) Längsschnitt durch die Haltungen 249 bis 251 der SW-Leitung in Bild 4.2.9 (rot: Baugrubentiefen bis zur Rohrsohle) Tabelle 4.2.12 Mindestgefälle von Leitungen nach DIN 1986-100 DN 100 125 150 ab 200 Füllungsgrad h/d

innerhalb von Gebäuden Schmutzwasser- Regenwasserleileitungen tungen 1 : 50 (2 %) 1 : 100 (1 %) 1 : 66,7 (1,5 %) 1 : 100 (1 %) 1 : 66,7 (1,5 %) 1 : 100 (1 %) 1 : DN/2 1 : DN/2 0,5 0,7

Mischwasserleitungen 1 : 50 (1 %) 1 : 66,7 (1,5 %) 1 : 66,7 (1,5 %) 1 : DN/2 0,7

ausgehend, wird häufig von Gefälle (Rohrleitungen) gesprochen. Berücksichtigt man vor allem die Verlegerichtung von unten nach oben, wäre Steigung richtig. Den Oberbegriff Neigung verwendet man besonders für Flächen. Das vorgeschriebene Gefälle der Rohrleitung ist oft (z. B. in völlig ebener Gegend) und je nach Rohrdurchmesser sehr gering und beträgt im äußersten Fall etwa 1:2000. Bei Endleitungen muss es größer sein und mindestens 3 ‰ betragen. Diese geringen Werte erfordern ein sehr genaues Verlegen (4.2.12). Ein Visierfehler von 1 cm „verschenkt“ z. B. bei 1 ‰ (oder 1:1000) das Gefälle von 10 m Rohrleitung! Das Gefälle gibt man an in Prozent (von Hundert) = %, in Promille (von Tausend) = ‰, als Verhältniszahl = 1:n (z. B. 1:500) oder einfach in mm Gefälle je m Grundstrecke = mm/m. Der Tiefbauer muss das Gefälle z. B. einer Haltung (Rohrleitung zwischen zwei Schächten) nach den Angaben ausrechnen bzw. umrechnen können.

außerhalb von Gebäuden Schmutzwasser- Regen- und Mischleitungen wasserleitungen 1 : DN 1 : DN 1 : DN 1 : DN 1 : DN 1 : DN 1 : DN 1 : DN 0,5 0,7 0,7 ab DN 150

Beispiel In der Haltung einer SW-Leitung von 50 m Länge beträgt das gesamte Längsgefälle 10 cm. Wie groß ist das Gefälle in Promille, Prozent, im Verhältnis und in mm/m? in ‰: 50 m = 1000 ‰ =

1000 ⋅ 0,1 50

0,1 m = x ‰ =2‰ in %: 50 m = 100 % =

100 ⋅ 0,1 50

0,1 m = x % = 0,2 % in Verh.: 0,1 : 50 = 1 : x =

50 ⋅ 1 = 500 0,1

= 1 : 500 in mm/m: auf 50 m = 0,1 m =

0,1 50

auf 1 m = x m

= 0,002 m = 2 mm/m

170

4 Auszuführende Arbeiten

4 Prinzip: Der Baulaser wird im Kontrollschacht oder im ersten Rohr fluchtgerecht aufgebaut oder angebracht. Er wird waagerecht ausgerichtet oder richtet sich selber waagerecht aus (automatischer Laser), bevor das Gefälle eingestellt werden kann. Nachdem der Laser an die Stromquelle angeschlossen worden ist, erscheint der Strahl. Seine Höhe und das eingestellte Gefälle müssen zusätzlich mit einem Nivellier überprüft werden. Mit Hilfe einer Zielscheibe werden die Rohre verlegt. Siehe Abschn. 3.4.6. 4.2.13 Verlegen von Rohren mit dem Baulaser

4.2.14 Rohrgraben a) unter Graben-, b) unter Dammbedingung Die Gefälleangaben 1 : n oder ‰ in der Ausführungszeichnung müssen beim Verlegen mit dem Laser in % umgerechnet werden, damit der Laser eingestellt werden kann.

Die Gefälleprüfung von Rohrleitungen mit der Wasserwaage (jedes Rohr wird geprüft, gleicher Blasenstand ergibt gleiches Gefälle) oder

Schnur ist ungenau und nur auf kurzen Strecken bzw. in der Grundstücksentwässerung zu empfehlen. Ausführung. Für die Ausführung von Kanalbauarbeiten sollten nur Betriebe herangezogen werden, die hinsichtlich ihres Personals und ihrer Geräte, ihrer Weiterbildung und Eigenüberwachung die Anforderungen der Gütesicherung Kanalbau erfüllen und dafür die entsprechende Kennzeichnung mit den anerkannten Leistungsbereichen führen dürfen (4.2.15). Diese Anforderungen an die Qualifikation von Unternehmen und deren Personal der freiwilligen Gütegemeinschaft „Güteschutz Kanalbau“ garantiert weitgehend die sichere Ausführung der komplizierten und gefährlichen Arbeiten. Man verlegt Rohrleitungen frostsicher, also mind. 70 bis 90 cm tief. Die Belastung einer Rohrleitung hängt nicht nur von der Grabentiefe (der eigentlichen Erdlast) und der Verkehrslast ab, sondern auch von der Form und der Verbauart des Rohrgrabens. Grundsätzlich unterscheidet man die Grabenbedingung und

171

4.2 Bau von Rohrleitungen

die Dammbedingung (4.2.14). Zwar ist es nicht die Aufgabe des Praktikers, den Erddruck auf die Rohrleitung zu berechnen, doch sollte er wissen: – Senkrechte und steile Grabenwände entlasten die Rohrleitung durch Lastübertragung

auf den gewachsenen Boden (Grabenbedingung); – Rohrleitungen in einem Damm oder in einem breiten Graben mit flachen Böschungen werden oft durch Setzen des Verfüllbodens beiderseits der Leitung zusätzlich belastet (Dammbedingung).

– offenen Kanalbau (AK3, AK2 und AK1) – Vortrieb (VO, VOD, VM, VD und VP) – Sanierung (S..) – Inspektion (I) – Reinigung (R) – Dichtheit (D) – Reinigung, Inspektion und Dichtheit von Leitungen ≤ DN 250 auf Grundstücken (G) – Ausschreibung und Bauüberwachung von Sanierungsmaßnahmen (ABS)

4.2.16 Leitungen im öffentlichen Straßenraum

4

4.2.15 Kennzeichen der Gütegemeinschaft „Güteschutz Kanalbau“ mit den möglichen Leistungsbereichen

172

4

4 Auszuführende Arbeiten

4.2.17 Trassen-Warnband und Abdeckhauben sollen vor Beschädigungen und Unfällen schützen

Rohrmaterial, Rohre und Dichtungen werden mit einer Reihe von Normprüfungen auf ihre Eignung und Beschaffenheit geprüft. Wichtig ist die Scheiteldruckfestigkeit, die für die Aufnahme mechanischer Belastung aus Bodenlast, Verkehrslast und Oberflächenlast entscheidend ist. Die Rohrleitung überträgt die Belastung auf den Untergrund. Nur wenn dieser ausreichend tragfähig ist, wird sie ohne Setzungen die vorgeschriebene Lage behalten. Lage der Leitungen in öffentlichen Straßen. Die vielen Versorgungsleitungen (Elektrizität, Gas, Wasser, Post, Fernwärme), Entsorgungsleitungen (Schmutz- und Regenwasser), anderen Anlagen und Einbauten (Straßenbahn, Bäume usw.) sind nicht wahllos in den öffentlichen Verkehrsanlagen verteilt. Um gegenseitige Behinderungen, Unfälle, Schäden und Beeinträchtigungen des Verkehrs gering zu halten, teilt DIN 1998 die außerhalb der Fahrbahn liegenden Verkehrsflächen in Zonen ein (4.2.16). Regen-, Schmutz- und Mischwasserkanäle liegen danach stets im Fahrbahnbereich. Allerdings wird die Lage älterer Leitungen besonders nach Fahrbahnverlegungen, Umbauten usw. davon abweichen. Bei Erdarbeiten in der Nähe gefährlicher Versorgungsleitungen (Starkstrom, Gas, Wasser) ist größte Vorsicht geboten. In jedem Fall muss man bei den zuständigen Stellen und Versorgungsträgern (Bauamt, Post, Stadtwerke usw.) Auskunft einholen. Sicher sind auch Suchgräben, die quer zur Längsachse der Baugrube oder des Leitungsgrabens angelegt werden und die Lage genau aufzeigen. Notfalls setzt man spezielle Suchgeräte ein. Ein Trassenband (farbiger Folienstreifen aus Kunststoff mit entsprechendem Aufdruck) über den Kabeln soll beim Aufgraben warnen und hinweisen (4.2.17). Die

Versorger geben meist Merkblätter heraus, auf denen sie Maßnahmen für Schutz und Sicherheit im Zusammenhang mit Bauarbeiten empfehlen oder vorschreiben. Einen Ausschnitt finden Sie ebenfalls in Abschnitt 7.7 Eine ausführliche Übersicht über Lage, Material, Durchmesser usw. von Erdleitungen finden Sie in Abschnitt 7, Tabellen. Vor Beginn der Erd- und Verbauarbeiten muss sich die ausführende Firma über die Lage der Versorgungsleitungen im Bereich der Gräben und Baugruben informieren.

4.2.2 Herstellen geböschter und verbauter Rohrgräben Dem Auftragnehmer bleibt meist freigestellt, ob er einen Leitungsgraben in offener Bauweise mit Böschungen oder mit Grabenverbau bei senkrechten Wänden ausführt. Baustoff. Bei unverbauten Leitungsgräben und Baugruben ist der Böschungswinkel so zu wählen, dass der Boden nicht abrutschen kann. Jeder Boden hat einen natürlichen Böschungswinkel, der sich einstellt, wenn loser Boden frei fallen kann (siehe die Böschungswinkel, wenn auf der Baustelle Boden, Frostschutzkies, Pflastersand usw. gekippt werden). Der natürliche Böschungswinkel hängt stark vom jeweiligen Wassergehalt des Bodens ab. Zu bedenken ist auch, dass lose und „gewachsene“ Böden unterschiedliche Böschungswinkel haben. Auch Belastungen in der Nähe und Erschütterungen beeinflussen den Böschungswinkel. Der gerade noch mögliche Böschungswinkel ist also schwer feststellbar; er wäre am

173

4.2 Bau von Rohrleitungen

4.2.18

Grabenquerschnitte bei verschiedenen Böschungswinkeln und angenäherter Böschungsbreite b (genau: b = h : tan α)

wirtschaftlichsten. Da die Unfallgefahren und die Schäden durch Rutschungen und Einstürze groß sind, legen die DIN 4124 und die Unfallverhütungsvorschriften Böschungswinkel fest (4.2.20). § 28. (1) Bei Erd-, Fels- und Aushubarbeiten sind Erd- und Felswände so abzuböschen oder zu verbauen, dass Beschäftigte nicht durch Abrutschen der Massen gefährdet werden können. Dabei sind zusätzliche Einflüsse, die die Standsicherheit des Erdbodens beeinträchtigen können, zu berücksichtigen.

Ausführung. Leitungsgräben können unverbaut und mit Böschungen nur hergestellt werden, – wenn es die Ausschreibung nicht ausdrücklich verbietet: – wenn keine Bauwerke in der Nähe gefährdet werden; – wenn die Verkehrsverhältnisse die größere Grabenbreite erlauben; – wenn man eine erheblich größere Menge Aushubboden lagern kann. Ob ein unverbauter Leitungsgraben wirtschaftlicher ist als ein verbauter, lässt sich nur von Fall zu Fall durch Vergleichskalkulation feststellen. In Bild 4.2.18 werden die Querschnitte eines 2,5 m tiefen und in der Sohle 1,0 m breiten Leitungsgrabens bei verschiedenen Böschungswinkeln miteinander verglichen. Bei geringen Tiefen und unter bestimmten Bedingungen dürfen Gräben mit senkrechten Wänden gebaut werden.

4.2.19 Baustellensituation – ohne Kommentar Tabelle 4.2.20 Vorgeschriebene Böschungswinkel für die Ermittlung des Böschungsraums nach DIN 4124

nichtbindiger oder weicher bindiger Boden

steifer oder halbfester bindiger Boden

Fels

nach DIN 18300 (Abrechnung)

Bodenklassen 3 und 4 40°

Bodenklasse 5 60°

Bodenklassen 6 und 7 80°

4

174

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.2.21 Wandmaterial zum Verkleiden von Rohrgräben und Baugruben

4

Fehler und Unfallquellen. Auf Baustellen werden beim Bau von Leitungsgräben und Baugruben häufig die Böschungen steiler angelegt, die Standfestigkeit der Böden überschätzt, Witterungseinflüsse und Arbeitsunterbrechungen nicht bedacht oder die Grabenränder belastet (4.2.19). Diese Fehler können zu schweren Unfällen mit lebenslangen Verletzungsfolgen oder zu sofortigem Tod führen. Sie müssen deshalb unbedingt vermieden werden. Unverbaute, offene Leitungsgräben haben Vor- und Nachteile: Sie sind oft schwieriger zu besteigen, Rohre und andere Materialien sind umständlicher herabzulassen. Andererseits sind sie sicherer. Auch ist zusätzlich Arbeitsraum (in der Böschung) vorhanden. Wie bei anderen Erdarbeiten darf auch beim Aushub des Bodens aus Baugruben und Leitungsgräben die Sohle unter keinen Umständen aufgelockert werden. Ein lastfreier Streifen von 0,60 m ist am oberen Böschungsrand einzuhalten. Die Aushubtiefe der Baugruben wird von OF Gelände bis zur Graben- bzw. Baugrubensohle gerechnet. Die Breite der Baugrubensohle ergibt sich aus den Maßen des Baukörpers oder Rohrs, dem Arbeitsraum und der evtl. erforderlichen Schalung. Für die Ermittlung

der oberen Baugruben- oder Grabentiefe muss man der Sohlbreite die Böschungsbreite unter Berücksichtigung der in Tabelle 4.2.20 genannten Böschungswinkel zuschlagen. Bei Baugruben bis zu 0,80 m Tiefe wird in jedem Fall mit senkrechten Wänden abgerechnet (VOB/C). Maschinen und Geräte. Neben den üblichen Erdmaschinen zum Lösen, Ausheben, Transportieren, Einbauen und Verdichten von Boden setzt man für den Verbau von Rohrgräben und Baugruben mit Spundbohlen, Kanaldielen (4.2.21) und Trägern auch Rammen ein, und zwar: – Rammbären, die als Freifall-, Dampf- oder Explosions-Dieselbären (Gesamtgewicht bis zu 30 000 kg) an einem Rammgerüst geführt werden und mit relativ geringer Schlagzahl arbeiten (40 bis 60 Schläge/min), oder – Rammhämmer bzw. Schnellschlaghämmer, die mit geringem Gesamtgewicht (2000 bis 8000 kg) und erheblich höherer Schlagzahl (100 bis 220 Schläge/min) auf Spundbohlen „reiten“ und arbeiten. Für die einzelnen Verbauarbeiten sind Geräte und Hilfsmittel erforderlich, deren Mindestabmessungen und technische Werte in DIN 4124 (Baugruben und Gräben) festgelegt sind.

175

4.2 Bau von Rohrleitungen

4.2.22 Gefahren im Rohrgraben in Abhängigkeit von der Grabentiefe

Die Erprobung und erste Anwendung neuartiger Verbauverfahren und -geräte sind der Berufsgenossenschaft anzuzeigen (§ 34 der Unfallverhütungsvorschrift Bauarbeiten). Ausführung. Der Bau von Rohrgräben und das Verlegen von Rohren in diesen Gräben gehören zu den gefährlichsten Arbeiten im gesamten Tiefbau. Mit zunehmender Tiefe der Rohrgräben wächst die Gefahr, bei einem Einsturz der Grabenwände verschüttet zu werden (4.2.22). Deshalb sind alle Vorschriften der genannten Normen und alle Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften auf der Baustelle sorgfältig einzuhalten. Auch Vorschriften, die z. B. Mindest-Grabenbreiten oder Einzelheiten des Verbaus festlegen, dienen ausschließlich der Sicherheit.

Arbeiten in und an Rohrgräben und Baugruben sind sehr gefährlich. Die entsprechenden Unfallverhütungsvorschriften sind genauestens einzuhalten. Vor Beginn der Aushubarbeiten werden die Achse der Rohrleitung und die Mittelpunkte der Schächte markiert. Die ermittelten Grabenbreiten (Aushubbreiten) lassen sich nun von der Achse aus einmessen und festlegen. Grabenbreiten. Beim Bau eines Rohrgrabens sind die in Tabelle 4.2.23 genannten Grabenbreiten nach EN 1610 einzuhalten. Als lichte Grabenbreite gilt bei verkleideten Gräben für Leitungen und Kanäle meist der lichte Abstand der Holzbohlen oder Kanaldielen bei waagerechtem und senkrechtem Verbau. Die Mindestbreiten betragen 0,80 m bei bis zu 1,75 m Grabentiefe, darüber hinaus 0,90 m bis 1,0 m.

Tabelle 4.2.23 Lichte Grabenbreiten nach DIN EN 1610 DN

Mindestgrabenbreite in Abhängigkeit von der Nennweite DN (OD + x) m verbauter Graben unverbauter Graben β > 60° β ≤ 60° ≤ 225 OD + 0,40 OD + 0,40 > 225 bis ≤ 350 OD + 0,50 OD + 0,50 OD + 0,40 > 350 bis ≤ 700 OD + 0,70 OD + 0,70 OD + 0,40 > 700 bis ≤1200 OD + 0,85 OD + 0,85 OD + 0,40 > 1200 OD+ 1,00 OD+ 1,00 OD + 0,40 Bei den Angaben OD + x entspricht x/2 dem Mindestarbeitsraum zwischen Rohr und Grabenwand bzw. Grabenverbau Mindestgrabenbreite in AbhänGrabentiefe gigkeit von der Grabentiefe m < 1,00 OD der Außendurchmesser in m

Winkel β der unverbauten Grabenwand

Die Mindestgrabenbreite ist der jeweils größere Wert aus den Tabellen a und b.

keine Mindestgrabenbreite vorgegeben

≥ 1,00 ≤ 1,75

0,80

>1,75 ≤ 4,00

0,90

> 4,00

1,00

4

176

4

4 Auszuführende Arbeiten

Im Gegensatz zu geböschten Rohrgräben, die weder ganz noch teilweise verbaut sind, stehen verbaute Gräben. Diese dürfen allerdings unter bestimmten Bedingungen unverbaut, teilweise verbaut oder teilweise geböscht ausgeführt werden. Bild 4.2.24 stellt die Bedingungen und Varianten vor. Neu ist nach der Überarbeitung der DIN 4124 (Oktober 2002), dass eine Saumbohle zur Abstützung des Straßenoberbaus in Gräben bis 1,75 m Tiefe nicht mehr verwendet werden darf. Die Wahl der Grabenverbauart hängt von vielen Überlegungen und Gegebenheiten ab: Erfahrung und Tradition spielen dabei ebenso

eine Rolle wie die Verfügbarkeit der Verbaugeräte und erforderlichen Maschinen. Bodenart, Grundwasserverhältnisse und Baugrubentiefen sind mitentscheidend. Die örtlichen Verhältnisse wie Breite der Straße, vorhandene besonders kreuzende Versorgungsleitungen, Bebauung und notwendige Rücksichtnahme bei Lärmentwicklung und Verkehrsbehinderung spielen bei der Entscheidung für eine Verbauart eine wichtige Rolle. Für die in den Bildern 4.2.25 a bis d gezeigten Verbauverhältnisse haben diese Überlegungen sicherlich eine Rolle gespielt.

Tabelle 4.2.24 Bedingungen für nicht verbaute Rohrgräben nach DIN 4124

177

4.2 Bau von Rohrleitungen

4

4.2.25

a)

b)

c)

d)

Grabenverbau a) mit waagerechten Holzbohlen, b) mit Stahlspundwänden, c) im Trägerbohlwandverbau und d) mit Grabenverbaugerät

178

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.2.26 Grabenverbauarten nach DIN 4124

4

1)

In Abänderung der DIN 4124 haben einzelne Bundesländer und Städte eigene ZTV erlassen. So verlangt Hamburg z. B. in seinen ZTV-AA Hmb grundsätzlich Bohlen von 4,30 m Länge, 23 cm Breite und 7 cm Dicke.

179

4.2 Bau von Rohrleitungen

4 4.2.27 Bauprinzip von Grabenverbaugeräten

Versorgungsleitungen, die den Rohrgraben kreuzen oder längs im Rohrgraben liegen, sind durch Abfangen und/oder Abdecken vor Beschädigungen „im Benehmen mit dem Eigentümer oder Betreiber“ zu sichern (Unfallverhütungsvorschrift). Der Fortgang der Arbeiten ist weitgehend durch die Art des Verbaus bestimmt. Tabelle 4.2.26 stellt einige der in DIN 4124 genannten Verbauarten zusammen. Daneben gibt es die in DIN 4124 verzeichneten weiteren Möglichkeiten für Baugrubenverbau (Spundwandverbau und gepfändeter Verbau mit Kanaldielen). Man wählt heute bevorzugt Verbauarten, die weitgehend maschinell ausgeführt werden können, bei denen das Ausheben und Verfüllen der Baugrube gefahrlos geschehen kann und bei denen wenige Spindeln u. a. „Hindernisse“ die Arbeit im Graben behindern. Im Zuge der Rationalisierung sind in den letzten Jahrzehnten viele Grabenverbausysteme entwickelt worden. Sie bestehen meist – aus größeren Platteneinheiten für die gegenüberliegenden Grabenwände (4.2.26 und 4.2.27), – aus Brustholz- oder gurtähnlichen Verstärkungen, – aus Streben („Spindeln“), die stufenweise zu verstellen sind (sich also der Grabenbreite anpassen können) und die Platten verbinden und stützen, – aus Schneiden an den Platten, mit denen sie senkrecht oder waagerecht (bei der Schleppbox) in den Boden eindringen können, – aus Transport-Aufhängevorrichtungen.

Diese verhältnismäßig schweren „Verbaukästen“ lassen sich nur mit einem Bagger entweder – nachträglich in den ausgehobenen Graben einstellen und anpressen (Einstellverfahren bei standfesten, vorübergehenden sicheren Böden, 4.2.29) oder werden – mit dem Bodenaushub des Grabens laufend abgesenkt (Absenkverfahren bei nicht standfestem, gefährlichem Boden). Diese Grabenverbaugeräte sparen nicht nur Lohnstunden ein, sondern sind auch weniger unfallträchtig. Andererseits können sie nicht in jeder Situation eingesetzt werden. Neu sind auch sog. Gleitschienenverbausysteme sowie der gestufte Linearverbau (4.2.28). DIN 4124 schreibt für die Länge eines mit Verbaugeräten zu sichernden Grabenabschnitts eine Mindestlänge vor, bei der die in Bild 4.2.30 gezeigten Mindestabstände einzuhalten sind. Unfälle an und in Baugruben entstehen nicht nur durch fehlenden und mangelhaften Verbau: Häufig fallen Gegenstände in den Rohrgraben, Mitarbeiter verunglücken beim Betreten und Verlassen, schwere Baugeräte bringen den Rohrgraben zum Einsturz. Um diese Gefahren gering zu halten, gelten weitere Unfallverhütungsvorschriften (4.2.31).

180

4

4 Auszuführende Arbeiten

Regeln, unabhängig von der Verbauart des Grabens: – Auch wenn nicht zwingend vorgeschrieben (bei Fels, geringer Tiefe usw.), sollte man im Zweifelsfall verbauen. – Ausheben und Verbauen müssen Zug um Zug vor sich gehen. – In sandigen Böden ist bei Trockenheit, in bindigen Böden ist bei besonderem Wasserdrang größte Vorsicht geboten. – Alle abstützenden Teile müssen nachgespannt werden können. – Der Druck auf die Grabenwände durch Boden, Maschinen, Baustoffe und Verkehr ist möglichst gering zu halten. – Nach Arbeitsunterbrechungen muss der Verbau geprüft werden. – Der Verbau darf erst entfernt werden, wenn er durch Verfüllen entbehrlich geworden ist.

a)

c)

Die Berufsgenossenschaftliche Vorschrift (BGV, vormals Unfall Verhütungsvorschrift) „Bauarbeiten“ muss allen Ausführenden bekannt und einsichtig sein. Wer nicht danach handelt, unterschätzt die Gefahren und leugnet trotz eindringlicher Mahnungen die vielen schweren, oft tödlichen Unfälle im Leitungsgrabenbau.

b)

4.2.28 Verbausysteme: a) Stahlboxen (KVL), b) Linearverbau mit Laufwagen, c) Boxenverbau für große Tiefen und Breiten (Magnum)

4.2 Bau von Rohrleitungen

181

4

4.2.29 Arbeitsfolge beim Verbau von Rohrgräben mit Grabenverbaugeräten

4.2.30 Mindestlänge und Mindestabstände eines mit Grabenverbaugeräten zu sichernden Grabenabschnitts

182

4

4 Auszuführende Arbeiten

Unfallverhütung bei Rohrgrabenarbeiten Bei Erd-, Fels- und Aushubarbeiten sind Erd- und Felswände so abzuböschen oder zu verbauen, dass Beschäftigte nicht durch Abrutschen von Massen gefährdet werden können. Dabei sind alle Einflüsse zu berücksichtigen, die die Standsicherheit des Bodens beeinträchtigen können. Erd- und Felswände dürfen beim Aushub nicht unterhöhlt werden. Trotzdem entstandene Überhänge sowie beim Aushub freigelegte Findlinge. Bauwerksreste, Bordsteine, Pflastersteine und dergleichen, die abstürzen oder abrutschen können, sind unverzüglich zu beseitigen. An den Rändern von Baugruben und Gräben, die betreten werden müssen, sind mindestens 0,60 m breite, möglichst waagerechte Schutz-

streifen anzuordnen und von Aushubmaterial, Hindernissen und nicht gebrauchten Gegenständen frei zuhalten. Bei Gräben bis zu einer Tiefe von 0,80 m kann auf einer Seite auf den Schutzstreifen verzichtet werden. Baugruben und Gräben von mehr als 1,25 m Tiefe dürfen nur über geeignete Einrichtungen (z. B. Leitern oder Treppen) betreten und verlassen werden. Gräben von mehr als 0,80 m Breite sind in ausreichendem Maß mit Übergängen (z. B. Laufbrücken oder Laufstegen) zu versehen. Die Abstände schwerer Baufahrzeuge wie Bagger müssen – um schwere Unfälle zu vermeiden – die abgebildeten Abstände zur Grabenkante einhalten.

4.2.31 Unfallverhütungsvorschriften für Arbeiten an und in Rohrgräben

183

4.2 Bau von Rohrleitungen

4.2.3 Rohrvortrieb Statt in offenen Rohrgräben werden Rohrleitungen immer häufiger in grabenloser Bauweise, „geschlossener" Bauweise, verlegt. Während unsere Nachbarländer die grabenlose Bauweise mittels Horizontalbohrtechnik schon sehr stark anwenden, sind es in Deutschland z. Z. nur etwa 10 % der Bau-Maßnahmen. Der grabenlose Rohrleitungsbau hat gegenüber der üblichen, offenen Bauweise erhebliche Vorteile: – geringerer Geräteeinsatz; – geringer Bodenaushub (für wenige kleine Baugruben); – keine Bodentransporte, z. B. für die Zwischenlagerung oder den Ersatz von Boden; – geringere Bauzeit; – wenig Lärm und Staub; – kein (oder kaum) Straßenaufbruch; – geringe Beanspruchung von Verkehrsflächen; – geringe Beeinträchtigung des Verkehrs; – weniger Unfallgefahren; – weniger witterungsabhängig. Auch die indirekten Kosten, z. B. Folgekosten durch nachträgliche Setzungen bei offenen Gräben oder Kosten durch Verkehrsbehinderungen, sind überzeugend geringer. Doch trotz vieler überzeugender Vorteile kann der grabenlose Rohrvortrieb nicht immer angewendet werden, weil er technisch nicht durchführbar oder nicht wirtschaftlich ist.

4.2.32 Schema des Rohrvortriebs

Der Rohrvortrieb erfordert – eine genaue, zuverlässige Steuerungstechnik (für Flucht und Gefälle); – spezielle, hoch beanspruchte Vortriebsrohre mit geeigneten Verbindungs-/Kupplungselementen; – Hydraulikstationen für hohe Druck-, Schub- oder Zugkräfte. In vielen Fällen ist der Rohrvortrieb nicht anwendbar, weil – Hindernisse und Gefahren erwartet werden, die man bei geschlossener Bauweise beseitigen kann; – ungünstige Wasserverhältnisse vorliegen; – bei einigen Verfahren lange Startgruben notwendig sind; – keine Anschlüsse an die Rohrleitung hergestellt werden können. Unter diesen Bedingungen hat eine überschaubare Zahl von Tiefbauunternehmen eigene Vortriebsverfahren entwickelt, die hier nicht besprochen werden können. Ihnen ist aber gemeinsam, dass eine kreisrunde Rohrleitung von einer Startgrube, einem Pressschacht, aus vorgetrieben wird (4.2.32). Unterschiedlich ist auch die Aufgabe der vorgepressten Rohre als verlorene oder wieder verwendbare Schutzrohre oder als endgültige, direkt verpresste Produktrohre. In die Schutzrohre wird das endgültige Abflussrohr eingeführt. Das Bodenmaterial wird entweder über Schnecken, die in den Förderanlagen laufen, rückwärts in die Startgrube gefördert, oder der Boden wird mittels hydraulischer Pumpen als

184

4 Auszuführende Arbeiten

Boden-Wasser-Gemisch über ein Leitungssystem nach oben in einen Absatzcontainer gefördert. Die Steuerung der Bohrpressanlagen, dem Ortungssystem, dem Steuerkopf des Bohrgestänges kommen besondere Bedeutung zu. Hierbei werden von den bauausführenden Firmen spezielle Verfahrenslösungen angeboten und angewendet. Für das Durchbohren (Unterbohren) von Straßen, Bahnen, Gräben oder anderen Hindernissen auf kurzen Entfernungen stehen Erdbohrgeräte und Bohrpressanlagen zur Verfügung, die schon lange üblich und bekannt sind.

4.2.4 Wasserhaltungsarbeiten Die geplanten und zu verlegenden Rohrleitungen liegen häufig im Grundwasserbereich. Das Verlegen der Rohre, aber auch das Herstellen der Rohrsohle, das Einbringen der Bettung sowie der Bau der Kontrollschächte sind jedoch nur in einer trockenen Baugrube möglich. Deshalb muss das Grundwasser abgesenkt, der Grundwasserspiegel unter der Rohrsohle „gehalten“ werden. Je nach Wasserandrang (Wasserhöhe) und Bodenbeschaffenheit kommt eine der folgenden Wasserhaltungsarten in Frage.

4.2.33 Offene Wasserhaltung mit Sickerrohr und Sickerpackung auf der Grabensohle

Offene Wasserhaltung. Hierbei wird das durch Seitenwände und Grabensohle eindringende Wasser in einem seitlich verlegten Sickerrohr (Dränrohr) gesammelt, einem Pumpensumpf zugeführt und von dort aus abgepumpt. Der Sickerrohrschlitz und die Grabensohle werden oft mit durchlässigem Kies, Splitt o. a. zu einer Sickerpackung aufgefüllt (4.2.33). Die Grundwasserabsenkung mit Brunnen wendet man vor allem in stark durchlässigen (grobsandigen, kiesigen) Böden an. Dabei bringt man Rohre von mindestens 15 cm ein, in die das Grundwasser einfließt und von wo aus es mit eingehängten Tauchpumpen abgepumpt wird. Das Vakuumverfahren (oder richtiger Unterdurchverfahren) ist bei feinsandigen, schluffigen und bindigen Böden erforderlich. In diesen Böden haftet das Wasser so stark an den Bodenkörnern (kapillargebundenes Wasser), dass es nicht von allein in Brunnen läuft, sondern mit Vakuum (Unterdruck) dem Boden teilweise entzogen werden muss. Der wirksame Unterdruck stabilisiert den Boden, d. h. er kann nicht mehr „fließen“, wird standfest. Für das Vakuumverfahren spült man Filterbrunnen mit Spüllanze und Spülschlauch mittels Druckwasser ein (4.2.34). Der Abstand der Filter beträgt meist 1,0 bis 1,25 m. In der Regel sind 2 Reihen – links und rechts des Rohrgrabens – erforderlich. Die Filter sind über eine Saugleitung luftdicht mit der Pumpe verbunden, die den Unterdruck erzeugt. Die Grundwasserabsenkung wird bei geringen Höhen als offene Wasserhaltung, sonst meist im Vakuumverfahren vorgenommen. Um die Sogwirkung z. B. bei Ausfall der Pumpe nicht zu unterbrechen und die Arbeiten in der Baugrube nicht zu gefährden, muss bei diesem Verfahren ständig eine Ersatzpumpe auf der Baustelle vorhanden sein.

185

4.2 Bau von Rohrleitungen

4

4.2.34 Wasserhaltung im Vakuumverfahren mit eingespülten Filterrohren

4.2.5 Auswählen der Rohre Rohrmaterial. Schon die Römer hatten vor mehr als 2000 Jahren ausgeklügelte Entwässerungssysteme für Abwasser in den Städten, aber auch für die Oberflächenentwässerung der Stadtstraßen. Auch in römischen Siedlungen auf dem Gebiet der Bundesrepublik finden sich Beispiele für Rohrsysteme mit Rohren aus Ton, Mauerwerk zusammen mit römischem Beton („opus caementitium“, 4.2.35 und 4.2.36). Rohrauswahl. Der Planer muss für die jeweilige Baumaßnahme eine Rohrauswahl treffen. Dabei spielen wirtschaftliche und technische Gründe eine Rolle. Wirtschaftliche Gründe können der Preis, die Bedeutung der Baumaßnahme, die Dauer der Bauausführung und die erwartete Lebensdauer sein. Für die Auswahl der Rohre nach technischen Gründen sind die abzuführende Wasserart und ihre chemische Zusammensetzung, die Durchflussmenge, die Verlegetiefe, die Bodenart usw. entscheidend. Nicht zuletzt entscheidet der Träger und Bauherr der Baumaßnahme über die Art der Rohre. Das wird auf dem Privatgrundstück der Eigentümer, bei den Hauptkanälen im öffentlichen Bereich i. d. R. die Kommune sein (4.2.37).

Neben den klassischen Rohren aus Beton, Steinzeug und Faser (früher Asbestbeton) stehen heute eine Reihe von Kunststoffen sowie Gussrohr für Rohre zur Verfügung. Ihre Verwendung nimmt ständig zu. Einen Überblick bietet 4.2.38. Betonrohre. Rohre aus Beton nach DIN 4032, aus Stahlbeton nach DIN 4035 bzw. nach DIN EN 1916 werden nach Querschnitt (kreisrund = k, eiförmig = e, maulförmig), nach Auflager (ohne bzw. mit Fuß = KF/EF), Verbindung (Falz = F, Muffe = M) und Wanddicke (normal bzw. wandverstärkt = w) unterschieden (4.2.38). Es werden außerdem für besondere Baumaßnahmen – Schwerlastrohre für geringere Überdeckung und/oder große Lasten, – Doppelfussrohre, die als Huckepackrohre verlegt werden, – Filter- und Teilfilterrohre aus haufwerksporigem Beton angeboten. Asbestfreie Faserzementrohre (Fz) nach DIN EN 588 werden aus einer homogenen Mischung aus genormtem Zement, Armierungsfasern aus Kunststoff (sog. HochmodulFasern) und Wasser hergestellt. Die Rohre sind absolut wasserdicht.

186

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.2.35 Etwa 2000 Jahre alte Tonrohrleitung in Ephesos (heute Türkei)

4.2.36 Gemauertes Abflussrohr aus dem römischen Legionslager „Vetera Castra“ im heutigen Xanten am Niederrhein (vermutlich aus dem 1. Jhdt. n. Chr.)

4.2.37 Leitungen im privaten und Kanäle im öffentlichen Bereich

187

4.2 Bau von Rohrleitungen

Tabelle 4.2.38 Überblick über Rohre und Rohmaterialien Material

DIN EN

DN [mm]

Vorteile

Nachteile

Steinzeug

1230 bis 700 DIN EN 295 (1200)

Härte, UnGewicht, empfindlich- Schlagkeit empfindlichkeit

Beton

4032, 1045

Preis, Anpassung an statische Belastung Anpassungsfähigkeit

bis 1600

spröVerbinde dungen s zäh z s Steckmuffen mit eingeformter Dichtung s Steckmuffen mit Rollringdichtung

Gewicht, Empfindlichkeit gegen aggressive Wässer Wie Betonrohre s

Ungeeignet für: FlussSäure

Bemerkungen Rohr der Wahl für SW – Kanäle bis DN 700

Rohr der Wahl für RW-Kanäle Korrosionsschutz beachten. Spannbeton 4035,1045 4000 Steckmuffen Fertigung vor Ort, und als Vorpressrohr mehr geeignet; bei SW Korrosionsschutz erforderlich! BetonverBetonrohre mit Innenauskleidung durch Keramikplatten, PVC- oder PE-Innenrohr, GFK-Rohr, Kunstharzbundrohr Ausschleuderung; DN wie Stahlbetonrohre, Beständigkeit je nach Auskleidung Faserze1980019850 1000 Wie Beton, Empfindlichkeit 8,(2) lose Muffen ähnlich Ersetzt den bishementrohr (2000) aber weniger Beton rigen AsbestzeGewicht ment; keine Druckrohre PVC 8061 8062 400 Geringes verformbar, z Steckmuffen, Bestimmte Häufig für kleiner Kanal- u. 19535 (Druck) Gewicht, geringe Härte, Klebemuffen Kohlenwas- Kanäle und Drückrohre 16961 500 leichte Ver- wenig belastbar serstoffe Grundstückskanä(Kanal) legung CKW le PE 8074 8075 bis 1200 Flexibilität, Rohre ohne z Schweißmuf- Bestimmte Endlosverlegung Kanal- u. 16934 (1800) Geringes Bewehrung sind fen, VerCKW kleiner QuerDrückrohre (bewehr- Gewicht wenig statisch schraubung schnitte, Einsatz te Profile) belastbar, im Dükerbau Verformung GFK 16869 200 bis Geringes Verformungen; z Steckmuffen Ester, Sonderformen (Glasfaser- 19565 2000 Gewicht, teurer als andeKetone, herstellbar kunststoff) statisch re KunststoffCKW UP Kanal- u. belastbar rohre Drückrohre PP 8078 150 Geringes Verformungen z DoppelBestimmte meist außen Polyäthylen bis Gewicht; steckmuffen Kohlenwas- gewellt, innen Kanalrohre 600 belastbar mit Profilrin- serstoffe; glatt gen einige Säuren

Faserzementrohre werden in den Nennweiten DN 100 bis DN 1500 in den Klassen A (Standardklasse mit normaler Wanddicke und Scheiteldruckkräften) und B (schwere Klasse mit größerer Wanddicke und höheren Mindestwerten für die Scheiteldruckkräfte) verwendet (4.2.40). Rohrverbindungen. Für die Rohre der Regenwasserleitung kommen je nach Material und Form verschiedene Verbindungen und Dichtungen in Frage: – Betonfalzrohre werden mit einem Dichtungsband gedichtet (4.2.40). – Muffenrohre werden meist mit einer integrierten Dichtung geliefert. Diese Steckmuffendichtung wird bei der Herstellung des Rohres in die Muffe einbetoniert (4.2.40).

Aggressive Wässer, angefaultes Abwasser Wie Betonrohre

– Faserzementrohre erhalten eine selbstdichtende, werkstoffgleiche Verbindung als REKA-Kupplung). Sie enthält auf zwei Seiten (daher doppelgelenkig) mehrlippige Gummidichtringe, die bei der Montage verpresst werden. Die Verbindung wird durch einfaches Zusammenstecken hergestellt. Steinzeugrohre, zugehörige Formstücke sowie Sohlschalen und Platten stellt man aus Ton, Schamotte und Wasser her. Steinzeugrohre mit Muffen sind in der DIN EN 295 genormt (4.2.41). Muffenlose Steinzeugrohre mit Überschiebkupplung haben sich nicht durchgesetzt und spielen nur eine untergeordnete Rolle.

4

188

4 Auszuführende Arbeiten

K – M bzw. KW – M

K – F bzw. KW – F

KF – M bzw. KFW – M

KF - F bzw. KFW – F

EF – M

EF – F

Vollständige Bezeichnung eines kreisförmigen Muffenrohrs ohne Fuß von Nennweite 250 und Baulänge 1000 mm: Rohr K – M 250 × 1000 DIN 4032.

4.2.39 Betonrohre nach DIN EN 1916

Herstellung von Steinzeugrohren. Um den hohen Qualitätsanforderungen an Steinzeugrohre zu genügen, werden verschiedene Tonsorten gemischt und mit Schamotte (gebrannte Tone, die auf eine Korngröße von maximal 1,8 mm gemahlen sind) versetzt. Unter Zugabe von Wasser wird die so entstandene plastische Masse in Schneckenpressen verdichtet und in einer Unterdruckkammer von Lufteinschlüssen befreit. In hydraulischen Pressen formt man das Tongemisch zu Rohlingen. Durch anschließendes Trocknen wird ihnen das für die Formgebung erforderliche Wasser wieder entzogen. Im Tauchbad erhalten die getrockneten Rohre eine Tauchglasur und werden dann

bei etwa 1250 °C bis zur Sinterung (Schmelzen der Bestandteile) dicht gebrannt. Auf diese Weise entstehen korrosionssichere Rohre und Formstücke, die sich besonders für die Schmutzwasserkanalisation eignen. Lieferformen – in verschiedenen Baulängen (je nach Nennweite zwischen 500 und 2500 mm), – in verschiedenen Nennweiten (zwischen DN 100 und DN 1400), – mit unterschiedlichen Dichtungssystemen (je nach Wanddicke A bis G), dabei üblich: System C = Steckmuffe K und S; System F = Steckmuffe L (4.2.42).

189

4.2 Bau von Rohrleitungen

4 4.2.41 Produktionsablauf bei der Herstellung von Steinzeugrohren

4.2.40 Dichten a) von Muffenrohren mit Rollring, (veraltet) b) von Falzrohren mit Dichtungsband c) von Muffenrohren mit integrierter Dichtung d) für Faserzementrohre mit REKAKupplung bis DN 350

Die in DIN EN 295 beschriebenen Verbindungssysteme werden entweder bestimmt durch – die Maße der Muffe oder durch – die Maße des Rohrspitzendes . Einen Überblick über Rohre und häufige Formstücke gibt Tabelle 4.2.42. Daten der Rohre sind in Abschnitt 7 (Tabellen) zu finden. Klarheit darüber, ob ein Rohr angeschlagen oder gerissen ist, ergibt die optische Prüfung mit Talkum. Dabei werden die Spitzenden und Muffen innen mit Talkum ausgerieben, um feinste Risse kenntlich zu machen. Kunststoffrohre. Während die „schweren“ Rohre aus Beton und Steinzeug zunehmend weniger verwendet werden, kommen „leichte“

Kunststoffrohre (auf der Baustelle meist als „KG-Rohre“ bezeichnet) immer mehr zum Einsatz. Sie sind für die vielseitigen Verwendungen als Schmutz-, Regenwasser- und Mischwasserleitungen weiterentwickelt worden. Sie haben den Vorteil, auch in größeren Baulängen von geringem Gewicht zu sein, und lassen sich so gut handhaben. Vom Material her unterscheidet man: – Rohre aus PVC-U, aus weichmacherfreiem (un-plasticised) Polyvinylchlorid; – Rohre aus PE-HD, also aus Polyäthylen hoher Dichte; – Rohre aus PP, aus Polypropylen, einem thermoplastischem Kunststoff und – Rohre aus GFK (UP-GF), einem glasfaserverstärktem (duroplastischem) Kunststoff (4.2.44). Die Rohre werden nach Konstruktion und Wandungssystem unterschieden nach – Vollwandsystem = Rohre aus einer Wand oder zwei festen Wänden, z. B. aus GFK; – Mehrschichtsystem = Rohre mit harter Außen- und weicher Mittelschicht, z. B. PVC und PP; – Profilsystem = Rohre mit glattem Innen- und profiliertem Außenrohr aus PP oder PE.

190

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.2.42 Steinzeugrohre mit Muffen nach DIN EN 295

4

191

4.2 Bau von Rohrleitungen Verbindungssystem Steckmuffe DN Tragfähigkeitsklasse Baulängen Spitzende Dichtungselemente Muffe

F L 100, 125, 150,200 N 1,0 bis 2,0 m – Lippendichtung = Profilring aus Kautschuk-Elastomer

C K 200 bis 1400 N und H 2,0 bis 2,5 m Dicht- und Ausgleichselement aus Polyurethan weich Ausgleichselement aus Polyester oder Polyurethan hart

S 300, 400, 500, 600 N und H 2,5 m Nach Schleifen: KautschukElastomer-Dichtung mit Stahlring Erhöhte Wanddicke wird abgeschliffen. Kein Dichtungselement.

4

4.2.43 Verbindungssysteme für Steinzeugrohre

Weitere, für die Verwendung wichtige Merkmale sind – die Ringsteifigkeit (SN), eine Kenngröße für die Widerstandsfähigkeit gegen Belastungen. Werte: SN 2 bis SN 16; – das Durchmesser-Wanddickenverhältnis SDR (Standard Dimension Ratio), z. B. DN 160 : 4,7 mm Wanddicke = SDR 34. Je kleiner der SDR-Wert, desto dicker und günstiger die Rohrwände. Üblich: SDR 51, 41, 34; – die Wandrauheit; – die Abriebfestigkeit. Die Hersteller der Kunststoffrohre verwenden unterschiedliche Rohrverbindungssysteme, z. B. – Steckmuffenverbindungen, – Rasterverbindungen,

– Überschiebkupplungen, – schwenkbare Gelenkmuffen, – Dichtringe. In Tabelle 4.2.44 werden Beispiele für Kunststoffrohre gezeigt. Da etwa 5 bis 10 Hersteller am Markt Rohre für die Wasserentsorgung anbieten, die sich in ihren Einsatzmöglichkeiten, technischen Daten, Systemen, Farben usw. unterscheiden, ist ein weiterer Überblick hier nicht möglich (siehe auch Tabelle 7.7.9). In den Programmen der Hersteller werden – wie für Steinzeugrohrleitungen – alle üblichen und notwendigen Formteile wie Bögen (verschiedener Gradzahl), Übergangsrohre, Abzweige (45° und 87°), Muffenstopfen usw. angeboten (4.2.42).

192

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.2.44

GFK (UP-GF) DIN DIN EN 14 364

4

PVC-U

DIN 19 534 19 531

PE-HD

DIN EN 13 244

1

)

Kunststoffrohre für Abwasser und Regenwasser mit Beispielen aus Herstellerangaben

Duroplastischer Verbundwerkstoff DN 150 bis 2400 Baulängen 3,0 bis 12,0 m Einschichtsystem Farbe: hellgrau/braun aufmontierte Dichtung Dichte 1,5 bis 1,8 kg/dm3

Polyvinylchlorid bis DN 600 S- und M-Rohre: orange/braun 1 R-Rohre: blau ) Baulängen 0,5 bis 5,0 m SDR 34 und 41 SN 4 und 8

Polyäthylen bis DN 450 verschiedene Verbindungs-Elemente Farbe: schwarz mit braunen Streifen Baulängen bis 12,0 m SDR 7,4 bis 33

PP-HM

Polypropylen

DIN 19 560

DN 150 bis 500 Baulängen bis 5,0 m Farbe: rotbraun/weiß, grün Profilrohr/Vollwandrohr SN 8 und 12 Gummidichtring

S = Schmutz-, M = Misch-, R = Regenwasserrohre

193

4.2 Bau von Rohrleitungen

4.2.6 Verlegen der Rohre Lagerung auf der Baustelle. Die Rohre aus allen Materialien werden heute meist paketiert oder palettiert auf die Baustelle geliefert und auf Unterlagshölzern schmutzfrei auf der Baustelle zwischengelagert (4.2.45 und 4.2.46) . Das Abladen direkt am Rohrgraben wird nur in

seltenen Fällen möglich und sinnvoll sein. Dabei ist dann allerdings der lastfreie Streifen am Rohrgraben einzuhalten. Kunststoff-Rohre lassen sich leicht zum Einbau transportieren, schwere Rohre werden mit Rohrzangen oder Rohrlegehaken (4.2.47) transportiert und in den Graben herabgelassen.

4

4.2.45 Übliches, aber keineswegs sicheres Lagern von GFK-Rohren auf der Baustelle

4.2.46 Eine Vielzahl von Formstücken für PVC-Leitungen nicht diebstahlsicher gelagert

4.2.47 Rohrlegehaken (a) und Rohrzange (b) zum Abladen und Verlegen von Rohren

Wenn Rohre in den Rohrgraben hinabgelassen werden, ist meist eine weitere Arbeitskraft notwendig, die durch klare Handsignale dem Baggerführer Anweisungen gibt. Diese – auch für andere Arbeiten – von der TBG empfohlenen Handsignale zeigt Tabelle 4.2.48. Die für das Verlegen notwendige Flucht und Höhe werden mit dem Laserstrahl unmittelbar gegeben (s. a. Abschn. 3). Die erforderlichen NN-Höhen, Längen usw. liefern der Lageplan und/oder der Längsschnitt (siehe Abschnitt 6 und 4.2.52).

Tabelle 4.2.48 Handsignale für Arbeitsbewegungen der Bau BG Oberwagen nach rechts schwenken

Oberwagen nach links schwenken

Ausrüstung (Last) heben

Ausladung verringern

Greifer öffnen

Greifer schließen

Ausrüstung (Last) senken

Ausladung vergrößern

194

4 Auszuführende Arbeiten

4.2.49 Falsche Rohrauflager

4

Nach dem Ausheben und evtl. Verbauen des Rohrgrabens, dem Absenken oder Ableiten des Grundwassers muss man vor dem Verlegen das Rohrauflager herstellen. Keinesfalls darf die Grabensohle aufgelockert werden. Sie muss deshalb gegen Befahren, Aufwühlen, Ausspülen und Auffrieren gesichert werden. Versehentlich (z. B. durch zu tiefes Ausheben) aufgelockerter Boden kann nur in der Baugru-

DIN EN 1610: Bettung Typ 1 Sofern nichts anderes vorgegeben ist, darf die Dicke der unteren Bettungsschicht a, gemessen unter dem Rohrschaft, folgende Werte nicht unterschreiten: • 100 mm bei normalen Bodenverhältnissen; • 150 mm bei Fels oder festgelagerten Böden.

be bleiben, wenn er nicht bindig, also gut zu verdichten ist. Rohrauflager. Durch ein gutes Rohrauflager verteilt man die Auflagerspannungen breit und gleichmäßig. Jede Linien- oder Punktauflagerung (z. B. auf den Muffen, 4.2.49) ist daher zu vermeiden. Nach DIN EN 1610 sind folgende Rohrauflager möglich: 1. Auflager im anstehenden Boden. Das Rohr liegt linienförmig auf dem anstehenden Boden. Für die Muffen ist das Auflager ausgeformt. Der Auflagerwinkel beträgt 90°, nur in Ausnahmen 60°. Die Rohre werden in den Zwickeln so unterstopft, dass sich eine satte Auflagerung ergibt. Dieses Auflager ist nur für Nennweiten bis 600 mm erlaubt (Typ 3 in 4.2.50).

DIN EN 1610: Bettung Typ 2

DIN EN 1610: Bettung Typ 3

Rohre dürfen direkt auf die vorgeformte und vorbereitete Grabensohle verlegt werden. Die Dicke b der oberen Bettungsschicht muss der statistischen Berechnung entsprechen.

4.2.50 Bettungstypen als Rohrauflager nach DIN EN 1610

auf einer Mörtelschicht eingebaut

Betonbettung für Rohre mit Fuß

a = 50 mm + 1/10 DN in mm, min a = 100 mm

4.2.51 Weitere Möglichkeiten der Rohrbettung nach DIN EN 1610

Beispiel für die Bauausführung mit Geotextil

4.2 Bau von Rohrleitungen

195

4

4.2.52 Längsschnitt und Lageplan der Rohrleitung sind für das Verlegen unerlässlich

4.2.53 Verlegen von Steinzeugrohren

196

4

4 Auszuführende Arbeiten

Das Auflager wird, wenn es die Bodenart zulässt, für den unteren Teil des Rohrs im Boden ausgeformt. Das Auflager wird um so besser, je tiefer die Mulde, also je größer der Auflagerwinkel ist. Bei kleineren Nennweiten formt man die Mulde in Längsrichtung mit einem Brett aus, bei größeren Nennweiten mit einer Lehre (Typ 2 in 4.2.50). Das Auflager von Rohren mit Fuß ist unproblematisch. Das Rohr muss mit dem Fuß satt aufliegen, der Auflagewinkel hängt von der Fußausbildung ab (4.2.51). 2. Auflager auf eingebrachtem Sand, Kies oder Beton. Es wird ein Sand- oder Kiesbett eingebracht und gut verdichtet. Die Dicke soll 10 cm + 1/10 DN (verdichtet) betragen. Rohre ohne Fuß liegen in ausgeformter Mulde (Typ 1 in 4.2.50). Bei wenig standfestem oder sehr feuchtem Boden bzw. stark geneigter Grabensohle wird ein Betonauflager nötig. Man bringt es zweckmäßig zwischen seitlicher Schalung ein, und zwar mindestens so breit wie der äußere Rohrdurchmesser. Die Rohre bettet man entweder in den frischen Beton ein (Mulde) oder verlegt sie nach dem Erhärten des Betons in einer Zementmörtelschicht. Die Tragfähigkeit der Rohrleitung kann man auch durch eine teilweise oder volle Betonummantelung verbessern. Da dies jedoch recht arbeitsaufwendig ist, nimmt man meist wandverstärkte Rohre. Verlegeregeln für Steinzeugrohre: – Muffe und Spitzende müssen sauber sein. – Auf Muffe und Spitzende trägt man mit einem Pinsel das mitgelieferte Gleitmittel auf (4.2.53). – Die Rohre werden zusammengesteckt (zusammengeführt). Bei Steckmuffe „K“ (System C) ist die Scheitelmarkierung zu beachten. Zum Zusammenpressen verwendet man bei kleineren DN eine Brechstange (zusammen mit einem Brett oder Kantholz!), bei größeren DN einen Greifzug. – Das Rohr muss auf Höhe und Flucht geprüft werden.

Lagern und Verlegen von Kunststoffrohren. Für Kunststoffrohre gilt das für Steinzeug- und Betonrohre Gesagte (4.2.56 und 4.2.57). Zu ergänzen wäre: – Die Stapelhöhe loser Rohre sollte 1 m nicht überschreiten. – Kunststoffrohre sollten bei extremer Hitze im Sommer vor zu starkem Aufheizen geschützt werden. Ein Abdecken mit lichtundurchlässigen Planen ist sinnvoll. – Für die unterschiedlichen, teilweise sehr speziellen Rohrverbindungen sind die Anweisungen der Hersteller zu beachten (4.2.57). Nach dem Zusammenpressen ergeben alle Steckmuffen und Kuppelungen dauerhafte und bei geringen Abwinklungen auch dichte Verbindungen. Abzweige. Beim Verlegen der Rohrleitung müssen wir auf den planmäßigen Einbau von Abzweigen achten. Über die Sinnbilder und die Bezeichnungen links und rechts darf kein Zweifel bestehen (4.2.54). Möglich ist es aber auch, später einen Abzweig durch ein Sattelstück (unter 45°) oder einen senkrechten Anschlussstutzen herzustellen (4.2.55). Das gilt für Rohre aller Materialien. Sattelstücke werden nach einer Bohrung unter 45° mit einem 2-Komponenten-Kleber auf dem angebohrten Rohr befestigt. Anschlussstutzen werden durch einen Bohrring mit dem Bohrloch des Rohres verbunden und gedichtet. Es ist aber auch der nachträgliche Einbau eines muffenlosen Abzweiges möglich. Dabei wird eine entsprechende Rohrlänge herausgeschnitten und der Abzweig mit Manschettendichtungen an die Rohrleitung angeschlossen. Das Zuschneiden (Ablängen) von Steinzeugrohren geschieht mit Hilfe von Schneidkette, Schneidring oder Trennscheibe. Es bereitet keine Schwierigkeiten und geht sehr schnell. Kunststoffrohre können mit einer Säge abgelängt werden.

197

4.2 Bau von Rohrleitungen

4 4.2.54 Sinnbilder und Bezeichnungen für „links“ und „rechts“ bei Rohrleitungen

4.2.55 Nachträglicher Einbau eines Abzweigers durch

4.2.56 Verlegen von Betonrohren großer Durchmesser mit dem Kran.

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4 Auszuführende Arbeiten

4

4.2.57 Transportierten und Verlegen von Kunststoffrohren

4.2.7 Verfüllen und Verdichten der Rohrgräben, Prüfen der Rohrleitungen Sichtprüfung. Schon vor dem Verfüllen, z. T. noch während des Verlegens, ist es zweckmäßig, einige Sichtprüfungen vorzunehmen, um Fehler und Mängel auszuschließen. Im Bautagebuch ist möglichst festzuhalten: – laufende Kontrolle der Lasereinstellung; – Prüfen von Rohren und Formteilen auf Beschädigung; – Kontrolle der Rohrverbindungen und Anschlüsse. Verfüllen. Um die Anweisungen der Bauleitung für das Verfüllen zu verstehen, müssen die Begriffe der DIN EN 1610 bekannt sein (4.2.58). Das Verfüllen und anschließende Verdichten von „schweren“ Rohren kann entsprechend 4.2.59 vorgenommen werden. Problematisch ist das Verfüllen und Verdichten von Gräben mit darin verlegten Kunststoffrohren. Hier empfehlen die Hersteller ein vorsichtiges Vorgehen wie in 4.2.60 gezeigt. Das Beseitigen des Verbaus oder das Ziehen der Verbaukästen muss mit dem Verfüllen und Verdichten einhergehen (4.2.61).

– Überprüfung von Richtung, Höhenlage und Gefälle; – Kontrolle der Rohrverbindungen, Anschlüsse usw. Nur wenn das Verfüllen, lagenweise Verdichten und Wiederherstellen des Oberbaus sorgfältig ausgeführt werden, kann man erwarten, dass sich der Rohrgraben nicht nachträglich setzt. Häufig sind Nachbesserungen wegen solcher Absackungen notwendig, vom geflickten Aussehen der Fahrbahn ganz abgesehen (4.2.62). Häufig wird die Verdichtung mit der leichten Raumsonde (LRS = Künzelstab) geprüft (s. Abschn. 3.4.7). Dabei werden meist Ԝ 10 Schläge/10 cm Tiefe verlangt, manchmal bis zu 13 Schläge/10 cm. Diese Prüfung ist nur eine schnelle und ungefähre Feststellung der Verdichtung. Bei Neubauten und wichtigen Straßen über der Rohrleitung erfolgt die Verdichtungsprüfung als Plattendruckversuch oder nach Proctor (4.2.63).

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4.2 Bau von Rohrleitungen 1 2

Oberfläche Unterkante der Straßen- oder Gleiskonstruktion, soweit vorhanden 3 Grabenwände 4 Hauptverfüllung 5 Abdeckung 6 Seitenverfüllung 7 Obere Bettungsschicht 8 Untere Bettungsschicht 9 Grabensohle 10 Überdeckungshöhe 11 Dicke der Bettung 12 Dicke der Leitungszone 13 Grabentiefe 14 Verbau a Dicke der unteren Bettungsschicht b Dicke der oberen Bettungsschicht c Dicke der Abdeckung b = k × OD Dabei ist: k ein dimensionsloser Faktor; Verhältnis der Dicke der oberen Bettungsschicht bzu OD OD Außendurchmesser des Rohrs in mm

4.2.58 Rohr, Hauptverfüllung und Leitungszone (Abbildung in Anlehnung an DIN EN 1610) Tabelle 4.2.59 Verfüllen eines Rohrgrabens Einschlämmen nur bei nichtbindigen Böden oberhalb der Einbettung Lagenweises Zufüllen bzw. Überschütten bei ausreichender Verdichtung. Wahl der Verdichtungsgeräte je nach Boden, Schichtdicke und Verbau. Möglichst sandigen, steinfreien Boden U Ԝ 3 im Bereich 1,0 m unter OK Fahrbahn verwenden. Nur Boden verwenden, der später nicht unregelmäßig nachgibt. Keinen gefrorenen Boden einbringen. Einsatz von schweren Stampf- und Rüttelgeräten nicht zulässig, aber maschinelle Verdichtung notwendig. Steinfreier Boden ist beiderseits in Lagen bis zu 30 cm von Hand einzufüllen und möglichst mit Handstampfern zu verdichten. Unterstopfen und Verdichten mit größter Sorgfalt nur von Hand und gleichzeitig von beiden Seiten. Nur verdichtungsfähigen, nichtbindigen Boden verwenden!

4.2.60 Verdichten von Rohrgräben mit verlegten Kunststoffrohren

4

200

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.2.61 a) Erst oberhalb der Leitungszone darf der verfüllte Rohr- 4.2.62 graben mit zunehmend schweren Maschinen verdichtet werden b) Von einem systematischen lagenweisen Verfüllen und Verdichten kann hier keine Rede sein!

Anhaltswerte für Verdichtungsmöglichkeiten (Geräteart, Schütthöhe und Zahl der Übergänge) in Abhängigkeit von den Verdichtbarkeitsklassen stellt die ZTV A-StB zusammen mit ZTV E-StB zusammen (siehe Tabellen 7.7). Dabei sind – um spätere Setzungen zu vermeiden – die in 4.2.63 gezeigten Werte für DPr zu erreichen. Die Einteilung der Böden in Verdichtbarkeitsklassen erfolgt so: V 1 – nichtbindige bis schwachbindige, grobkörnige und gemischtkörnige Böden (GW, Gl, GE, SW, Sl usw.), die also relativ leicht zu verdichten sind. V 2 – bindige, gemischtkörnige Böden (GU, GT, SU, ST), die schwerer verdichtbar sind. V 3 – bindige, feinkörnige Böden (UL, UM, TL, TM), die am schwersten zu verdichten sind. Abschlussuntersuchungen und -prüfungen erfolgen nach der Hauptverfüllung und dem Rückbau der Baugrubensicherung entsprechend DIN EN 1610:

Der Rohrgraben hat sich nachträglich gesetzt; dadurch ist der Oberbau an den Nahtstellen abgerissen

4.2.63 Beispiele für den zu erreichenden Verdichtungsgrad DPr nach ZTV E und ZTV A-StB

201

4.2 Bau von Rohrleitungen

Sichtprüfungen wollen Richtung und Höhenlage, Beschädigungen und Deformationen, Abschlüsse und Verbindungen sowie Auskleidungen und Beschichtungen überprüfen. Bei begehbaren Kanälen ist eine Sichtprüfung leicht durchzuführen. Bei nicht begehbaren Kanälen ließe sich einiges mit dem heute nicht mehr üblichen „Spiegeln“ erkennen. Üblich ist, die Leitung mit dem Kanalfernauge (einer elektronischen Kamera auf einem Schlittenwagen) abzufahren. Mit der entsprechenden TVTechnik lässt sich die Übertragung an einem Monitor verfolgen. Der angeschlossene Computer druckt ein Protokoll aus. Wichtige Vorkommnisse werden mit einem Foto (z. B. für das Abnahme-Protokoll) festgehalten (4.2.64). Dichtheitsprüfungen stellen die Dichtheit von Rohrleitungen evtl. einschließlich der An-

schlüsse, Schächte und Inspektionsöffnungen mit Wasser (Verfahren „W“) oder mit Luft (Verfahren „L“) fest. Üblich war bisher die Prüfung mit Wasser, immer häufiger wird allerdings das Verfahren „L“ angewendet. Beim Prüfen auf Wasserdichtheit verschließt man alle Öffnungen einer Haltung wasserdicht und drucksicher. Dann füllt man die Leitung vom tiefsten Punkt her langsam mit Wasser, so dass die Luft am Hochpunkt entweichen kann (4.2.65). Die Prüfung von Abwasserkanälen kann nach 1 h beginnen. Während einer Prüfzeit von 30 min und einem Prüfdruck zwischen 10 und 50 kPa dürfen die in Tabelle 4.2.66 nach DIN EN 1610 genannten Zugabe-Wassermengen nicht überschritten werden. Die Wassermengen

4.2.64 a) Kanalfernsehinspektion mit selbstfahrender Kamera und Inspektionsfahrzeug, b) Prüfungsprotokoll einer neu verlegten Regenwasserleitung mit dem Kanalfernauge, c) Foto einer Verwurzelung im Rohr 1 Kontroll- und Steuerstand 2 Trennwand 3 Kabeltrommel bzw. Winde

4 Umlenkrolle 5 Kamerakabel 6 Kanalfernsehkamera

4

202

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.2.65 Prüfen einer Rohrleitung auf Wasserdichtheit

beziehen sich auf die benetzte innere Oberfläche der Rohrleitung. Der Auftraggeber darf entscheiden, ob alternativ eine Dichtheitsprüfung mit Luft durchgeführt werden soll. Dichtheitsprüfungen mit Luft gelten nach § 36 der UVV/BGV „Allgemeine Vorschriften“ der Berufsgenossenschaft als gefährliche Arbeit. Entsprechend werden eine Reihe von Forderungen an die durchführenden Personen, die eingesetzten Geräte und die Baustellenbedingungen gestellt. Die Dichtheitsprüfung mit Luft ist als Überdruck bzw. Unterdruckprüfung deutlich schneller, allerdings auch komplizierter durchzuführen. Die Prüfzeit schwankt in Abhängigkeit von Werkstoff, DN und Prüfdruck zwischen 1,5 und 24 min (siehe Abschnitt 7, Tabellen). Bringt die Prüfung mit Luft keine eindeutigen Werte oder misslingt sie, wird die Prüfung mit Wasser durchgeführt und entscheidet über die Dichtheit (Tabelle 7.7). Beispiel Wie viel Wasser darf während der Prüfzeit einer Steinzeugrohrleitung DN 200 von 45 m Länge maximal zugegeben werden? Benetzte Innenfläche = 0,2 m · π · 45 m = 28,26 m2. Wasserzugabe nach Tabelle 4.2.66 = 0,15 l/m2 bei Steinzeugrohren maximale Wasserzugabe = 28,26 m2 · 0,15 l/m2 = 4,23 l oder 45,00 m × 0,095 l/m = 4,27 l

DN 150 200 250 300 350 400 500 600

Füllmenge (l/m) 18,00 31,00 44,00 70,00 93,00 126,00 196,00 273,00

zul. Wasserzugabewert (l /m) 0,071 0,095 0,118 0,140 0,162 0,188 0,236 0,278

Zulässiger Wasserzugabewert W30 für die Rohrleitung Prüfdauer: 30 min Vorprüfzeit: 1 Std. Wasserzugabewerte W30: 0,15 l/m2 Rohrleitung 0,20 l /m2 Rohrleitung und Schächte 0,40 l /m2 Schächte und Inspektionsöffnungen

4.2.66 Daten für die Dichtheitsprüfung mit Wasser nach DIN EN 1610

4.2.8 Bau von Kontrollschächten Begriffe. Die übliche Bezeichnung für die Schachtbauwerke, die die Rohrleitungen für Schmutz-, Misch- und Regenwasser unterbrechen, verdeutlichen die Aufgabe: Sie dienen der Kontrolle der Rohrleitung, ihrer Überprüfung und Reinigung. In den Schächten und mit den Schächten lassen sich mehrere Leitungen zusammenführen (4.2.67), können „Höhensprünge“ vorgenommen werden, lassen sich Rohrdurchmesser (DN), Gefälle und Richtung verändern.

203

4.2 Bau von Rohrleitungen

4 4.2.67 Schachtunterteile aus PVC mit durchlaufenden bzw. zusammenführendem Gerinne

4.2.68 Zusammensetzung von Kontrollschächten aus Betonfertigteilen

Die Lage der Schächte ergibt sich meist aus vielen örtlichen Verhältnissen: mögliche Länge der Haltungen, Einmündung von Straßen und Zuflüssen, Gefällewechsel, Höhenverhältnisse, Breite der Fahrbahnen usw. Die in den Ausführungsplänen festgelegten Standpunkte für Schächte lassen sich auf der Baustelle oft

geringfügig verändern. Dabei sollte auch bedacht werden, dass Schächte nicht an Tiefpunkten liegen (damit kein Niederschlagswasser durch Deckelöffnungen einfließen kann) und in der Fahrbahn auch nicht ständig einseitig von Fahrzeugen überfahren werden.

204

4 Auszuführende Arbeiten

Baustoffe. Die meisten Schächte baut man in kombinierter Bauweise, setzt sie also aus Betonfertigteilen nach DIN 4034 zusammen (4.2.68). Die Wände des Unterteils werden entweder gemauert oder (selten) in Ortbeton hergestellt. Heute werden die Schachtunterteile meist nach den Bauausführungszeichnungen im Werk hergestellt und fertig auf die Baustelle geliefert (4.2.69).

4

4.2.69

Im Werk gefertigtes Schachtunterteil mit allen Daten

Immer häufiger kommen Schächte aus Kunststoff zum Einsatz. Sie werden in Ergänzung zu Kunststoffrohren von denselben Herstellern aus GFK, PVC, PP und PE meist in einem

Stück gefertigt, so dass auf der Baustelle nur noch eine Betonsohle und die Abdeckung ergänzt werden müssen (4.2.70). Die Schächte haben ein werkgefertigtes Gerinne aus dem gleichen Material und Rohranschlussstutzen. Je nach Funktion – Kontrolle, Reinigung, Prüfen der Rohrleitung – haben sie einen lichten Durchmesser von DN 1000 mm, oft von DN 800. Da sich die Technik von Spülungen und Kamerainspektionen in den letzten Jahren weiterentwickelt und verbessert hat, müssen die Schächte nicht in allen Fällen besteigbar sein. Entsprechend kann der Innendurchmesser DN verringert werden. Schächte, die nur der Druckentlastung, der Reinigung, der Drosselung oder als Hauskontrollschacht dienen, haben einen DN von max. 800 mm. Sohle. Zunächst stellt man eine Betonsohle von etwa 15 bis 20 cm Dicke, mindestens aus C12/15, her. Sie wird einwandfrei verdichtet und so eben und waagerecht abgeglichen, dass man darauf z. B. die Wände des Unterteils mauern kann. In bindigen Böden empfiehlt sich der Einbau einer Sauberkeitsschicht aus Kies unter der Betonsohle. In wenig tragfähigem Boden ist eine Bewehrung der Sohle vorzusehen. Das meist 24 cm dicke Mauerwerk von gemauerten Schächten und Gerinnen wird aus Kanalklinkern in Zementmörtel mit vollen Fugen gemauert (4.2.71 und 4.2.72). Gerinne. Erst wenn das Schachtunterteil bei „traditionellen Schächten“ bis zur vorgesehenen Höhe fertig ist, formt man das Gerinne. Es wird bei Regenwasserleitungen in Zementmörtel ausgeformt, geglättet und gerieben und muss mindestens dem halben lichten Rohrquerschnitt entsprechen. Die anschließenden Bankette (Bermen) bekommen mindestens 1 % Neigung. Oft nimmt man auch Halbschalen, Sohlschalen oder Bogenschalen für das Gerinne (4.2.67). Bei jeder Ausführung kommt es darauf an, – dass das Gerinne absolut glatte Flächen hat, damit sich nichts festsetzen kann; – dass Richtungsänderungen der Rohrleitungen gleichmäßig und „elegant“ vorgenommen werden.

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4.2 Bau von Rohrleitungen

4

4.2.70 Kontrollschächte aus Betonfertigteilen, GFK und PP warten auf ihren Einbau

4.2.71 Kanalklinker nach DIN 4051 für Schachtmauerwerk a) Kanalklinker Normalformat (Bundesformat) c) Kanalkeilklinker Form B DIN 4051 für Sohlgewölbe 240 x 115 x 67/46 DIN 4051 240 x 115 x 71 (NF) d) Kanalschachtklinker Form C („Radialstein“) b) Kanalkeilklinker Form A DIN 4051 240 x 115/77 x 71 DIN 4051 für Kopfgewölbe 240 x 115 x 67/56 e) Kanalwulstklinker

Rohrleitungen, die erheblich höher als das Gerinne an den Schacht angeschlossen werden, bekommen einen Rohrabsturz nach Bild 4.2.74. Der weitere Bau des Prüfschachts über dem Unterteil ist einfach: – Auf das waagerechte (!) Unterteil mit gleichmäßig kreisrundem Querschnitt setzt man die einzelnen Fertigteile (Schachtringe, Konus usw.).

– Die Fugen dichtet man mit Zementmörtel, besser mit einem dauerplastischen Dichtungsband oder Fugenkitt. – Jedes aufgesetzte Teil prüft man auf waagerechten Sitz.

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4 Auszuführende Arbeiten

mit Keilen auf die Höhe. Die Fuge zwischen den Keilen füllt man mit Mörtel, nimmt die Keile erst nach ausreichender Verfestigung heraus und verfüllt die Löcher. Bei Kunststoffschächten (wie in 4.2.78) werden (meist noch) mehrere Schachtteile aufeinander gesetzt und z. B. mit einer Teleskopmanschette beweglich verbunden. Steigeisen werden in der Regel schon im Werk in den frischen Beton der Schachtringe und -hälse eingesetzt. Möglich ist aber auch eine Aussparung in den Betonwänden zum späteren Einsetzen der Eisen mit Zementmörtel. Das Steigmaß beträgt 250 mm bzw. 333 mm.

4

4.2.72 Mit Kanalklinkern gemauertes Schachtunterteil. Das Mauerwerk muss vollfugig in Mörtelgruppe III (Zementmörtel) gemauert sein.

4.2.73 Die Steinzeugindustrie bietet Halb- und Sohlschalen für die Gerinneausformung in vielen Höhen (h), Breiten (b) und Baulängen an.

– Zwischen Schachthals (Konus) und Auflagerung bzw. zwischen Auflagerung und Rahmen ordnet man eine Fuge aus Zementmörtel an. – Die genaue Rahmenhöhe (NN-Höhe) erreicht man unter Berücksichtigung des Quergefälles mit Hilfe der obersten Mörtelfuge. Dabei treibt man die Schachtabdeckung zunächst

4.2.74 Kontrollschacht mit außen liegendem Rohrabsturz oben: aus Betonfertigteilen unten: aus PVC (max Höhe 2.10 m)

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4.2 Bau von Rohrleitungen

4.2.75 Schachtköpfe – noch nicht fertig (rechts) und katastrophal falsch (links) Tabelle 4.2.76 Schachtabdeckungen nach DIN 1229/DIN EN 124 Klassifizierung

Bauformen

Klasse A Für Flächen, die ausschließlich von Fußgängern und Radfahrern benutzt werden können. Klasse B Für Gehwege, Fußgängerbereiche und vergleichbare Flächen, für Parkdecks. Klasse C (Entfällt, gilt nur für Abläufe für Verkehrsflächen.) Klasse D Für Fahrbahnen von Straßen. Klasse E Für nicht öffentliche Verkehrsflächen, die mit besonders hohen Radlasten befahren werden. Klasse F Für Flugbetriebsflächen von Verkehrsflughäfen.

runde Form, mit Lüftungsöffnungen

runde Form, ohne Lüftungsöffnung rechteckige/quadratische Form, mit Lüftungsöffnungen rechteckige/quadratische Form, ohne Lüftungsöffnungen

Weitere Merkmale: ohne/mit dämpfender Einlage – ohne/mit Verriegelung – Rahmen aus Gusseisen oder BEGU – wasserdicht – geruchsdicht – rückstausicher – lichte Weite 61 bzw. 80 cm Schachtabdeckung Klasse D 400 entsprechend DIN EN 124/DIN 1229 Lichte Weite: 800 mm Rahmen rund, aus Gusseisen, hochziehbar mit Sandverschluss Durchmesser: 920 mm Bauhöhe 105 mm Deckel rund, aus Gusseisen Gewicht: ca. 83,0 kg ohne Lüftungsöffnungen Deckel 4-fach verschraubt Schrauben aus Edelstahl Werkstoff 1.4301 Gewicht: ca. 133,0 kg BEGU®-Schachtabdeckung PEWEPREN® Klasse D 400 entsprechend DIN EN 124/DIN 1229 lichte Weite: 610 mm, Bauhöhe: 160 mm BEGU®-Rahmen DIN 19584-5, rund BEGU®-Deckel mit dämpfender Einlage ohne Lüftungsöffnungen Auflageflächen mechanisch bearbeitet Gewicht etwa 192 kg

4

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4 Auszuführende Arbeiten

Kontrollschächte von Schmutzwasser- und Regenwasserleitungen liegen fast immer im Bereich der Fahrbahn. Deshalb sind sie ständig den veränderten Fahrbahnhöhen anzupassen. Bei Arbeiten an den Schächten und bei Kontrollen der Rohrleitungen müssen die Deckel abgehoben werden. Offene Schächte sollten deshalb während der Arbeiten unbedingt gesichert werden. Schachtabdeckungen wurden bisher in unterschiedlichen Bauhöhen, mit sehr schweren Deckeln und einer lichten Einstiegsweite von 61 cm angeboten (4.2.76). Die Tendenz geht zu Einstiegsöffnungen mit 80 cm lichter Weite, geringerer Bauhöhe der Schachtabdeckung und leichteren Deckeln. Das hat große Vorteile für Belüftung, Kontrolle und Wartung der Schächte. Auch bei sorgfältiger Ausführung ist es schwer (und gelingt häufig nicht), die Schachtabdeckung auf Dauer der Fahrbahndeckenhöhe so anzupassen, dass lästige Überrollgeräusche und unangenehme Fahrzeugstöße nicht auftreten. Eine neu entwickelte Schachtabdeckung (System „Bituplan“) könnte dem abhelfen. Diese Schachtabdeckung wird mit einem breiten auskragenden Rand an der Rahmenoberseite oberflächenbündig in den Straßenbelag eingewalzt oder eingerüttelt (also nicht mehr mit einer Mörtelfuge auf den Schachtkopf bzw. den Ausgleichsring aufgesetzt). Dadurch werden die Verkehrslasten in den Straßenbelag und nicht unmittelbar auf das Schachtbauwerk übertragen. Die Oberflächen können sich ständig angleichen (4.2.77). Auch Schächte aus Kunststoff werden jetzt angeboten (4.2.78). Auch bei ihnen lagert die Schachtabdeckung beweglich auf/in der Tragschicht oder – bei Schwerverkehr – auf einem Betonauflager. Rohrdurchlässe. Kurze gerade Rohrleitungen ohne Kontrollschächte werden an Landstraßen häufig als Rohrdurchlässe für Gräben (Verrohrungen) gebaut. Sie gestatten das Abbiegen von der Straße und das Überfahren der Gräben (Überfahrten). Beim Bau sind einige Konstruktionsmerkmale zu beachten, die in Bild 4.2.79 zusammengestellt sind.

x x x

Der Schachtkopf muss auf eine Höhe von 170 bis 230 mm unter das Niveau der fertigen Straßenoberfläche gebracht werden. Der Adaptierring aus Beton wird in einem Mörtelbett auf dem Schachtkopf versetzt. Der Rahmen der Abdeckung wird in den noch heißen Belag bzw. Unterbau bündig mit der Straßenoberfläche eingewalzt oder gerüttelt und liegt dadurch zwangsläufig flächenbündig mit der Straßenoberfläche.

4.2.77 Schachtabdeckung, die in den Asphaltbelag eingewalzt wird und die Kräfte statt auf den Schacht (wie rechts gezeigt) in den Oberbau leitet (links)

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4.2 Bau von Rohrleitungen

Diese kurzen Rohrleitungen müssen so konstruiert sein, dass sie möglichst lange ohne große Unterhaltungsarbeiten funktionsfähig bleiben. Die Leitungen dürfen nicht versanden, nicht zuwachsen und sollen sich nicht setzen. Die Stirnwände dürfen nicht einfallen und einstürzen, die Böschungen müssen evtl. gemäht werden können, der Böschungsfuß darf durch das Wasser nicht weggespült werden. Deshalb sollte die Grabensohle vor Einlauf und Auslauf mit Pflaster o. ä. gesichert werden, der Böschungsfuß durch eine Pfahlreihe mit Holzgeflecht oder Reisigfaschinen eingefasst werden.

4.2.78 Kunststoffschacht mit Teleskopwirkung

4.2.79 Rohrdurchlass eines Seitengrabens („Überfahrt“)

Froschtunnel und renaturierte Gräben werden immer häufiger gebaut und spiegeln das wachsende Verständnis der Straßenbauer für die Natur und ihre Lebewesen wider. Wo neu gebaute Landstraßen die angestammten Wege der Frösche, Kröten und Lurche zu ihren Laichgewässern zerschneiden, sollen große helle Tunnel aus Betonrohren („neutraler“ Beton ohne Zusätze!) sie vor dem Verkehrstod

bewahren (4.2.80). Ebenso werden früher begradigte Gräben, Vorfluter und Bäche wieder in den alten, natürlichen Zustand zurückgebaut (renaturiert). Dabei erhalten sie befestigte „pflegeleichte“ Sohlen und Böschungsfüße sowie Überfahrten mit Rohrdurchlässen. Abrechnung. Entwässerungskanäle werden in der Regel nach Haltungen (also von Schacht zu Schacht) abgerechnet. Alle einzeln ausge-

4

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4

4 Auszuführende Arbeiten

schriebenen Arbeiten wie Bodenaushub, Rohrleitungen, Schächte, Wasserhaltung usw. werden in einem Abrechnungsblatt (4.2.81) erfasst. Der Schachtmeister der Baustelle hält zusammen mit der Bauleitung die Daten der Haltung fest, mit denen die Massen der einzelnen Positionen errechnet werden können. Die Massen der einzelnen Haltungen ergeben endlich die abzurechnende Gesamtmenge der Schlussrechnung. Mit entsprechenden EDV-Programmen sind nach Eingabe der „Eckdaten“ (Schacht-Nr., NN-Höhen, DN usw.) sehr viel schneller Ergebnisse zu erreichen. Die Daten der Abrechnung sind außerdem in einer Abrechnungszeichnung festgehalten (4.2.82).

Aufmaß und Abrechnung: Bodenaushub nach → VOB C 18300 nach m3 Abzug: Leitungen mit einem äußeren Querschnitt > 0,1 m2 Beachte: Tiefe der Leitungsgräben bis zur Grabensohle (von OF Graben in der Achse) ... Entwässerungskanalarbeiten nach → VOB C18306 Kanäle und Leitungen nach m (ohne lichte Weite von Schächten und dgl.) Verlegetiefe von Rohrleitungen wird bis zur Fließsohle gemessen Fertigteile, Formstücke u. ä. nach Stück Schächte nach Raummaß der Wandungen (m3), Höhe (m) oder Stück Schutzanstriche u. ä. nach m2 Sohlschalen u. ä. nach m oder m2 Wasserhaltung nach lfdm, Stück oder Tagen

4.2.80 a) Lageplan für den Bau eines Froschtunnels, b) Leiteinrichtung, c) renaturierter Graben mit befestigter Sohle

4.2 Bau von Rohrleitungen

211

4

4.2.81 Beispiel für eine firmeneigene Abrechnung Haltung RW- und/oder SW-Leitung

212

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.2.82 Ausschnitt aus einer originalen Abrechnungszeichnung für eine SW- und RW-Leitung

4.2.9 Sanieren von Rohrleitungen und Schächten Kanalisationsnetz. Das Kanalisationsnetz in Deutschland hat eine Länge von etwa 514 000 km (Stand 2004). Es besteht zu etwa 46 % aus Mischwasserkanälen, zu etwa 33 % aus Schmutzwasserkanälen und zu etwa 21 % aus Regenwasserkanälen. Da allein 70 % der Gesamtlänge dieser Kanäle älter als 25 Jahre ist (4.2.83), liegt eine große Zahl von Schäden an Rohrleitungen und Schächten vor (4.2.84). Durch intensive Inspektion weiß man, das etwa 17 % des Kanalnetzes kurz- und mittelfristig, 14 % wegen geringfügiger Schäden langfristig saniert werden müssen. Die Schäden haben sehr unterschiedliche Ursachen. Die Leitungen können falsch geplant und/oder fehlerhaft ausgeführt worden

sein. Die Schäden können aber auch durch mangelhafte Wartung, Dauer der Nutzung oder äußere Einflüsse (z. B. erhöhte Verkehrsbelastung) entstanden sein. Das erklärt die Art der Schäden wie Risse, Lageabweichungen, Korrosion, Wurzeleinwuchs usw. (4.2.84). Durch die schadhaften Kanäle können Schadstoffe in Boden und Grundwasser oder – umgekehrt – Fremdwasser in die Rohrleitung gelangen. Die Leitungen können auch funktionsuntüchtig werden. Für die Sanierung ist es erforderlich, durch TV-Inspektion oder Begehung den Ist-Zustand genau kennenzulernen (4.2.85). Art und Umfang der Schäden, die verbliebende Tragfähigkeit des Kanals, Belastung, Grundwasser u. a. bestimmen dann die Art der Sanierung. Das Merkblatt M 143 der DWA unterscheidet nach der verbliebenden Standrohrsicherheit

213

4.2 Bau von Rohrleitungen

4

4.2.83 Altersverteilung der Kanäle im Jahr 2001

4.2.84 Prozentuale Verteilung der Kanalschäden

und Funktionstüchtigkeit des Altrohres die Zustände I, II und III. Sanierungsmöglichkeiten. Je nach Zustand der Rohrleitung muss entschieden werden, ob – Reparaturen von begrenzten Schäden, – eine Renovierung zur Erhaltung der Substanz durch Maßnahmen in der gesamten Leitung – oder eine totale Erneuerung durch Herstellung neuer Kanäle nach Abriss oder Stilllegung der alten Kanäle vorgenommen werden. Die Erneuerung, also ein Neubau, erfolgt meist in der klassischen offenen Bauweise. Allerdings kann beim Berstverfahren, die alte Rohrleitung teilweise genutzt werden. Sie wird durch einen Berstkörper (Verdrängungskörper) zerstört, bevor die Bruchstücke mit dem Boden

verpresst werden, in den Boden verdrängt werden. In den so entstandenen Hohlraum können Vorpressrohre oder kann ein Rohrstrang eingebracht werden. Reparaturverfahren sind nur bei örtlich begrenzten Schäden möglich und auch dann nur sinnvoll, wenn nicht weitere Schäden folgen und die Stabilität der Rohrleitung erhalten bleibt oder verbessert wird. Eine Riss- und Scherbensanierung (auf etwa 1 m) kann durch einen sog. Packer (engl. packer = Einpacker, Verpacker, Packmaschine) erfolgen, von dem aus in Risse, Löcher, Bruchstücke und Hohlräume hinter der Leitung ein 2-Komponenten-Polyurethan-harz eingepresst wird. Dadurch entsteht nach etwa 30 min Aushärtung eine dichte, statisch verbesserte Rohrleitung.

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4

4 Auszuführende Arbeiten

Bei der Kurzliner-Sanierung wird ein mit Kunstharz getränktes Glasfaserlaminat mit einem Packer eingebracht, an die Rohrwandung gepresst und durch normale Temperatur ausgehärtet. Für die Reparatur von schadhaften Abzweigen haben Spezialfirmen „Hutprofile“ entwickelt, die mit einem Packer eingebracht und eingepresst („eingestülpt“) werden (4.2.85). Renovierungsverfahren sind die häufigsten und typischen Sanierungsverfahren, besonders als sog. Liningverfahren (engl. lining = Auskleidung). Beim Rohrstrang-Lining (auch Langrohrlining) wird ein durchgehendes PE-Rohr mit kreisrundem Querschnitt über eine längere Einziehbaugrube in die zu sanierende Haltung eingebracht und vor Ort verschweißt. Ein evtl. verbleibender Ringraum wird verfüllt. Möglich ist auch, dass ein PE-Rohr auf Rohrtrommeln geliefert und dann erwärmt und gefaltet in das Rohr eingezogen wird. Durch Innendruck wird das PE-Rohr („Inliner“) an die Wandung gedrückt, fixiert und abgekühlt. Das Einziehen kann von einem normalen Kontrollschacht aus geschehen. Beim Kurzrohr-Lining werden Einzelrohre in die zu sanierende Haltung eingebracht, wonach der verbleibende Ringraum ebenfalls verfüllt (verdämmt) wird. Die Bilder 4.2.87 zeigen die Sanierung eines großen Schmutzwassersammlers mit GFK-Eiprofilen. Sehr häufig wird das Schlauch-Lining von Spezialfirmen ausgeführt. Dabei wird ein mit Kunstharz getränkter Filz- oder Glasfaserschlauch in die Haltung eingezogen oder eingedrückt (4.2.88) und durch hydraulischen Innendruck an die Rohrwand gepresst. Je nach verwendetem Kunstharz (Polyester-, Vinylester- oder Epoxidharz) erfolgt eine Aushärtung mit Dampf (bei 65–110 ºC), Warmwasser (bei 60–90 ºC) oder UV-Licht. Schachtsanierung. Schadhafte Schächte haben oft Korrosionsschäden, undichte Wandun-

gen, fehlende Steigeisen oder Scherbenbildung im Mauerwerk. In allen Fällen müssen die Schächte zunächst gereinigt und von losen Bestandteilen befreit werden. Ein Abdichten gegen eindringendes Grund-, Schichten- oder Sickerwasser ist durch Harzinjektionen möglich. Eine Abwasserüberleitung ist erforderlich, wenn Ausbesserungen am Gerinne oder am Schachtunterteil mit Kanalklinkern oder Steinzeug-Halbschalen in Zementmörtel vorgenommen werden. Mit korrosionsbeständigen Wandbeschichtungen aus zementgebundenem Spezialmörtel oder mit der Auskleidung durch GFK-Elemente können Schächte auf ganzer Höhe saniert werden.

4.2.85 Schema einer Abzweig-Sanierung mit Hutprofil

215

4.2 Bau von Rohrleitungen

SIREG Kanaluntersuchung Adolf Schwarzmann GmbH & Co KG Nöldekestraße 6a 21079 Hamburg Tel.: 040 - 763 20 51 – 6 / Fax.: 040 - 763 15 04

Haltungsgrafik Haltung 36501034 Insp.-Richtung in Fließrichtung

oberer Schacht unterer Schacht

Videoband Profilform Höhe(DN) Breite Rohrlänge Halt-Länge Insp.-Länge

Ort Strafte Firma / Operator Entw.-System Material Innenschutz Bemerkung

Maßstab 1/ Foto Video

484 Kreisprofil 350 mm 1,00 m 48,90 m 48,90 m 500

36501034 36501032

4 14.01.04

Elmshorn Hamburger Straße SIREG Ohlde FA12 K325185-1 Mischwasserkanal Steinzeug Kontrolluntersuchung (ISYBAU 96)

Darstellung in Untersuchungsrichtung Entf./m Zustand

Insp.-Nr. Insp.-Datum

4

Grafikseite

Beschreibung

00:25:55 00:26:02

Haltungsanfang Rohranfang

00:26:49

Undichtigkeit, Rohrverbindung, Feuchtigkeit sichtbar, linker Kämpfer; zur Zeit trocken Undichtigkeit, Rohrverbindung, eindringendes Wasser sichtbar, Scheitel; Ausbruch an der Muffe Undichtigkeit, Rohrverbindung, eindringendes Wasser sichtbar, Scheitel Undichtigkeit, Rohrverbindung, eindringendes Wasser sichtbar, rechter Kämpfer Undichtigkeit, Rohrverbindung, eindringendes Wasser sichtbar, Scheitel

00:27:19 00:28:09 00:28:25 00:29:00

1

Abkürzungen für den Zustand, z. B. U = Undichtigkeit C = Steinzeugrohr System C E = eindringendes Wasser O = oben/Scheitel

00:31:47 00:31:51 00:31:55 00:32:40 00:32:51 00:32:57

Undichtigkeit, Rohr- u. Bauwerkswandung, eindringendes Wasser sichtbar, rechter Kämpfer Rohrende Information; Teilweise Undichtigkeiten an den Muffen sichtbar, einragende Vergussmasse ca. 2 % Wassertropf Information; Durchgehend mehrere Wasserstaus bis ca 3 cm Höhe Haltungsende Haltungslänge = 48,9 m

4.2.86 Ergebnis der TV-Inspektion (Haltungsgrafik) einer zu sanierenden Haltung eines MWKanals

216

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.2.87 Sanierung eines begehbaren SWSammlers im KurzrohrliningVerfahren mit GFK-Rohren

4.2.88 Beim Schlauchlining wird ein mit Harz getränkter Filzschlauch eingezogen (Einzugsverfahren, rechts) oder eingedrückt (Inversionsverfahren, links)

217

4.2 Bau von Rohrleitungen

Baugrubenverbau herstellen, Leitungsgraben mit Schächten, Tiefe 3-4 m, Stahlspundwand, Einrütteln, Verbau entfernen Verbau für Baugrube entsprechend statischen und konstruktiven Erfordernissen herstellen. Bodenverhältnisse sind in Baugrundunterlagen angegeben. Abgerechnet wird nach Länge in der Achse des Verbaues, horizontal. Baugrube „Leitungsgraben mit Schächten“ Baugrubentiefe über 3 bis 4 m. Art des Verbaues = Stahlspundwand. Einbringen durch Einrütteln. Verbau vorhalten, ausbauen und von der Baustelle entfernen.

Dieses sind Originaltexte aus Leistungsverzeichnissen ausgeschriebener Bauvorhaben. Sie enthalten u. U. nicht mehr aktuelle oder nicht normgerechte Bezeichnungen

Anteil SW Hauptkanal. a) 260,000 m

...............

Rohrgraben in den Bodenklassen 3-5 für die Verlegung von Rohren der RW-Leitung DN 300 ausheben, seitl. lagern und nach der Verlegung der Rohre den Aushubboden bzw. die Sandummantelung (sh. Pos.3.1.50) lagenweise einbauen und verdichten. Die Baugrube ist unfallsicher auszusteifen. Abrechnungsfähige Baugrubenbreite nach DIN 4124, abrechnungsfähige Tiefe von OK Gelände bis Rohrsohle. Im Preis enthalten sind die Wasserhaltung des Oberflächenwassers und die Abfuhr des durch die Rohre und Sandummantelung verdrängten Bodens. Bautiefe bis 1,50m. b) 80,000 m

.................

Kreuzende Kabel und Leitungen bis Durchmesser 500 mm sichern und den Boden unter erschwerten Bedingungen ausheben. Kabel- und Leitungspakete bis zu einer Größe von 0,50 x 0,50 m gelten als 1 Stück, einschl. aller Nebenleistungen. Zulage zu Pos. 3.1.10-3.1.15. c)

5,000 m

Steinzeugrohrleitung herstellen, Rohr-DN 200, Aufl.Kiess.aufn., Tiefe 1,25-5 m, Ueberdeckg. 2-4 m Entwässerungsleitung aus Steinzeugrohren nach DIN EN 295 mit Steckmuffenverbindung nach statischen und konstruktiven Erfordernissen entsprechend DIN EN 1610 herstellen. Anschluss an Schacht sowie Formstücke werden gesondert vergütet. Rohr-DN 200. Tragfähigkeitsklasse 240. Verbindungssystem C. Auflager nach DIN EN 1610 aus Sand oder Kiessand herstellen. Körnung 0 – 22 mm, Materiallieferung wird gesondert vergütet. Verlegetiefe (bis Fliessohle) über 1,25 bis 5 m, Überdeckungshöhe über 2 bis 4 m. d)

560,000 m

4.2.89 Beispiele für die Ausschreibung von Kanalisationsarbeiten aus aktuellen Leistungsverzeichnissen

4

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4 Auszuführende Arbeiten

GFK Kanalrohre, Kurzrohre BL 3,00 m (m. Kuppl.), DN 800, SN 10, Überdeckung 2,20 – 2,50 m GFK Kanalrohre als Kurzrohre BL 3,00 m (m. Kuppl.) Kanalrohre als Kurzrohre aus geschleudertem, glasfaserverstärktem Polyesterharz (UP-GF) gemäß/analo DIN 16869 / DIN 19565, mit dem Gütezeichen RAL der Gütegemeinschaft Kunststoffrohre e.V., in Baulängen von ca. 3,00 m einschl. elfenbeinfarbiger Innenbeschichtung ohne Glas- und Sandanteile, min 1 mm dick, sowie einer einseitig aufgezogenen Kupplung pro Rohr, liefern und verlegen.

4

Nennweite:

DN

Nennsteifigkeit:

SN 10

800

Überdeckung von 2,20 – 2,50 m. e)

150,000 m

...........

Rohrleitung aus Kunststoffrohren KG DN 150 wandverstärkt aus PVC-U nach DIN V 19534 und DIN 8061/62 sowie RAL-Prüfzeichen, vollwandig, keit >= 8 kN/m2 (SN 8) nach DIN EN ISO 9969 einschl. der erfordert. terialien, einschl. der Rohrgrabenarbeiten herstellen. Verlegetiefe: f)

120 m

für Abwasser RingsteifigDichtungsmabis 1,50 m

...............

Hauptkanal Abwasserkanalrohr aus PVC-U AWADUKT PVC SN8 oder glw. Hochlast-Kanalrohrsystem, wandverstärkt, aus PVC-U, Farbe rotbraun RAL-8023, nach DIN 8062, Reihe3, mit angeformter Steckmuffe und ML-Sicherheitsdichtsystem vollwandig, nicht kerngeschäumt, ohne Füllstoffe, mit glattem Außenmantel und einer Ringfestigkeit von mind. 8 kN/m2, gemäß DIN EN ISO 9969 bzw. SR24 = 63 kN/m2 nach DIN 16961 (Rohrreihe 6) geprüft und zugelassen nach DIN V 19534, nachgewiesen durch Übereinstimmungszertifikat, güteüberwacht, mit Überwachungszeichen, kurzzeitig bis zu 15 bar Innendruck dicht, liefern und verlegen. Rohre und Formstücke auf Rissfreiheit prüfen, höhen- und fluchtgerecht nach Angabe der Bauleitung im vorgefertigten Rohrgraben auf den statisch erforderlichen Auflagern gemäß DIN EN 1610 wasserdicht verlegen. DN 150, Baulänge: 5m g)

495 m

.................

Kunststoffrohrbögen DN 150 aus PVC-U, KGB, 15-87°, mit Steckmuffe und eingelegtem Lippendichtring liefern und verlegen, als Zulage. h)

10 St

.................

1 Stck Überleitung des aus dem RW-Siel oberhalb der Baustelle anfallenden Wassers (Regen, Drainagewasser etc.) in das vorhandenene RW-Siel unterhalb der Baustelle während der gesamten Bauzeit. Einzurechnen sind das Absperren des vorh. RW-Sieles sowie Einbau, Unterhaltung, Betrieb und Abbau der gesamten Anlage nach Beendigung der Bauarbeiten. i)

für 1 Stck

4.2.89 Fortsetzung

............

219

4.2 Bau von Rohrleitungen

Leitungszone verfüllen, Boden liefern Geeigneten Boden in Leitungszone nach DIN EN 1610 einbauen und verdichten. Körnung 0 - 22 mm. Boden liefern. j)

770,000 m3

..............

RW-Schacht DN 1000, Tiefe bis 1,50m( OK Gelände bis Rohrsohle) als Zulaufschacht an vorh. RW-Leitung DN 250 herstellen .Unterteil aus Kanalklinkern mit MG III bis 3 Schichten über Rohrscheitel gemauert, außen verputzt und isoliert, mit Betonberme und -gerinne .Weiterer Aufbau mit Betonfertigteilen nach DIN 4034 Teil 1 und Gleitringdichtungen. Einbauhöhe anpassen. Einschl. aller Materiallieferungen, Erdarbeiten, Verbau und Wasserhaltung. ein Zulauf DN 250 180° ein Zulauf DN 300 270º ein Ablauf DN 300 k)

1,000 Stck

0° ...............

Gerinneausbildung für Sielschächte aus Steinzeughalbschalen bzw. Kanalklinkern fachgerecht herstellen. Die Podestausbildung erfolgt in Kanalklinkern (als Rollschicht) auf Beton B 15 mit Quergefälle von 2 – 5 %. Hinweis: Das Gerinne ist bei Rohren bis DN 300 bis zum Rohrscheitel, ab DN 350 auf mindestens 2 / 3 Rohrhöhe hochzuziehen. 1 Stck Gerinneausbildung l)

für 1 Stck

für Siel DN 350-500

....................

Schachtabdeckung rund, Model DYNATOP o.glw., Klasse D 400, DIN EN 124, lichte Weite 600 mm, glattschaftiger Rahmen mit vollflächiger, geriffelter Rahmenunterseite, Rahmen und Deckel aus Kugelgraphitguss (GJS-ISO 1083), mit frei gelagertem Scharniergelenk, von Hand austauschbar, im Rahmen eingeklippte Kompositeinlage, Rahmendeckel belüftet, Spezialöffnungsnase zu, ergonomischen Einsatz baustellenüblicher Öffnungswerkzeuge, rutschsichere Oberfläche, Rahmen und Deckel mit Bitumenbeschichtung, Gewicht ca. 64 kg liefern und einbauen. m)

1,000 Stck

...................

Wasserdichtheit prüfen, DN 200 mm, Haltung 60-90 m, Dicht DIN 4033 Entwässerungsrohrleitung auf Wasserdichtheit prüfen. Erforderliche Verankerungen und Rohrverschlüsse herstellen und beseitigen. Notwendigen Füllstoff liefern und ableiten. Prüfung mit Wasser oder Luft. Rohr DN bis 200 mm. Prüfung von Haltungslängen über 60 bis 90 m. Wasserdichtheit nach DIN EN 1610. n)

560,000 m

4.2.89 Fortsetzung

....................

4

220

4 Auszuführende Arbeiten

Entwässerungskanäle untersuchen, DN 200 Entwässerungskanäle untersuchen, Untersuchung der Entwässerungskanäle mit Kanalfernsehkamera, gem. ATV Merkblatt M 143 Teil 1 u. 2. Gedrucktes Protokoll, mit Angaben des Rohrmaterials, Durchmesser, Haltungslänge, Einmessung der Zuläufe und Abzweiger, Gefälle, sowie der festgestellten Mängel an den AG übergeben. Bei Bilddokumentation mit Fotografien sind Datum, Bildnummer, Rohrdurchmesser und Stationierung in das Bild einzublenden. Zu untersuchen sind neu hergestellte Entwässerungsanlagen.

4

Evtl. erforderliche Reinigung wird nicht gesondert vergütet. Untersuchung mit Color-Kamera. Bilddokumentation mit farbigen Fotografien von Schadstellen herstellen. Fotografien werden nicht gesondert vergütet. Für die Bilddokumentation ist von der Kanalrohruntersuchung eine Videoaufzeichnung (System VHS) zu fertigen. Kunststoffrohre. Rohr DN 200 – 300. Vollständiges Protokoll in 3-facher Ausfertigung dem AG übergeben. o) Korrosionssicheren Schlauch-Liner aus Trägermaterial, ggf. mit Folien beschichtet und mit Reaktionsharz getränkt, von der HSE zugelassen, in das vorhandene Regen-, Misch- oder Schmutzwassersiel fachgerecht einbringen. Anschließend über konstanten Innendruck (mind. 0,5 bar zuzüglich Differenz zwischen Grundwasserstand und der Rohrsohle) an die vorhandene Rohrwandung formschlüssig anpassen und zur Aushärtung bringen. Der Inliner ist auf mind. 3 m Wasserdruck über Rohrscheitel zu bemessen, oder bei tieferen Einbaulagen bis OKGelände. In den Einheitspreis sind zusätzlich folgende Leistungen einzurechnen: – Liefern des Schlauches sowie Abschneiden am Anfangs- und Endschacht, - das Offnen des Schlauches in den Zwischenschächten, - einschl. durchlaufendes Gerinne in den Zwischenschächten mit wasserdichter Anbindung an die Podestflächen herstellen - Entnahme und Abgabe von 30 cm langen Probestücken aus dem Bereich oberhalb des Kämpfers, - erforderliche Geräte und Materialien, - auslaufende Übergänge vom Liner zum vorhandenen Siel - verfahrensbedingte Umbauarbeiten an den vorhandenen Sielanlagen sowie hierfür evtl. erforderl. Baugruben - die fachgerechte Anbindung an die Schächte muss gewährleistet sein. - Sanierungsarbeiten in den Schächten werden gesondert vergütet. für „DN350“ (B i e t e r a n g a b e n): =============================

4.2.89 Fortsetzung (Fortsetzung zu p nächste Seite).

221

4.2 Bau von Rohrleitungen

(Ergänzende Angaben sind evtl. gesondert beigefügt Bauverfahren (Detaillierte Beschreibung); Materialkennwert, Mischungsverhältnisse, Materialdicken, Hersteller '..............' einschlägige DIN- Normen: Verwendete Materialien der Abdichtungen zwischen Schlauch und den Schachtwänden, Gerinnen und Podesten: '..............' p)

101 m

4

....................

4.2.89 Fortsetzung

Aufgaben zu Abschnitt 4.2 1. Wie werden Schmutz- und Regenwasserleitungen in Ausschreibungen und Plänen abgekürzt und dargestellt? 2. An welchen kritischen Punkten einer Rohrleitung müssen die Arbeiten besonders sorgfältig ausgeführt werden? 3. Was versteht man unter Gefälleleitungen, was unter Druckleitungen? 4. Welches sind die gängigsten Rohrmaterialien? 5. Wie können Beschädigungen an Versorgungsleitungen beim Aushub von Rohrgräben vermieden werden? 6. Unter welchen Bedingungen dürfen unverbaute Rohrgräben senkrechte Wände haben? 7. Welche Verbausysteme sind Ihnen bekannt und vertraut? 8. Welcher Unterschied besteht zwischen Kanaldielen und Spundbohlen? 9. Nennen Sie einige wichtige Unfallverhütungsvorschriften, die für alle Rohrgräben unabhängig von der Verbauart gelten? 10. Wovon hängt die lichte Breite (auf der Sohle) eines Rohrgrabens ab? 11. Erklären Sie die Begriffe Baugrubentiefe, Geländehöhe und Rohrsohle an einer Skizze. 12. Was spricht für, was spricht gegen den traditionellen Grabenverbau mit Holzbohlen? 13. In welcher Situation ist eine grabenlose Bauweise für die Rohrverlegung angebracht? 14. Unter welchen Bedingungen wird man sich für eine offene Wasserhaltung im Rohrgraben entscheiden können? 15. Was bedeuten die Abkürzungen EF-M und KFM bei Betonrohren? 16. Wonach werden die Bezeichnungen „Leitung“ und „Kanal“ unterschieden?

17. Was verbirgt sich hinter den Abkürzungen PE, GFK, PP und PVC? 18. Welche Steckmuffen gehören zu den Verbindungssystemen F und C bei Steinzeugrohren? 19. Skizzieren Sie ein ideales Rohrauflager für kreisrunde Rohre. 20. Welche Vorteile haben Kunststoffrohre beim Verlegen? 21. In einer 46 m langen Haltung sind die folgenden Abzweige eingebaut worden: In Fließrichtung nach 5 m ein Abzweig links, nach weiteren 5 m rechts, nach 12 m ein lotrechter Abzweig, nach 10 m und 6 m je 1 linker Abzweig. Erstellen Sie eine Aufmassskizze. 22. Was ist beim Verfüllen und Verdichten von Rohrgräben unbedingt zu beachten? 23. Wie werden die verlegten Kanäle üblicherweise überprüft? 24. Welche Aufgaben haben Prüfschächte (Kontrollschächte) in Kanälen zu erfüllen? 25. Wozu dient ein Rohrabsturz in einem Kontrollschacht? 26. Welche Vorteile haben Schächte der Bilder 4.2.77 und 4.2.78? 27. Welche Sanierungsverfahren sind bei Rohrleitungen häufig und üblich? 28. Was versteht man unter Schlauchlining? 29. Was zeigt eine Haltungsgrafik der TV-Untersuchnung? 30. Bei einem Visier- oder Nivellierfehler von 5 cm wird das Gefälle vieler m Rohrleitung „verschenkt“. Wie viel m Rohrleitung entspricht der Fehler bei 1 : 250, 0,5 %, 2 ‰, 1 : 350, 0,75 % und 3 ‰? 31. Ermitteln Sie das Rohrgefälle in allen 4 möglichen Angaben für a) 45 m Haltung, 9 cm Gefälle,

222

4

4 Auszuführende Arbeiten

b) 60 m Haltung, 15 cm Gefälle, c) 52 m Haltung, 2,6 cm Gefälle. 32. Berechnen Sie die maximale Wasserzugabe für die Druckprüfung folgender Rohrleitungen: a) für Steinzeugrohrleitung DN 250, Länge = 51,5 m, b) für Betonrohrleitung DN 250, Länge = 48,6 cm. 33. Berechnen Sie für die Haltungen 236 bis 238 und 249 bis 251 in 4.2.9 a) die Grabentiefen bei den Schächten, b) die Grabenbreiten, c) die Fläche der Grabenquerschnitte in Haltungsmitte, d) die Höhenunterschiede in der Rohrsohle von Schacht zu Schacht,

e) die Längsneigung der Rohrleitung in %. 34. a) Berechnen Sie entsprechend 4.2.52 die durchschnittliche Tiefe für die Haltung/ Schacht 190g–190f. b) Ermitteln Sie den Bodenaushub für die gesamte Haltung von 190g bis 190f. 35. Wie groß ist das Gefälle in ‰ und mm/m der Schmutzwasserleitung in 4.2.52? 36. Berechnen Sie den Bodenaushub für die S- und R-Leitungen in 4.2.82 für die Haltungen zwischen Schacht 8 und 9. Beide Leitungen haben 15 cm Kies als Sauberkeitsschicht erhalten. Ermitteln Sie die Baugrubenbreite. 37. Prüfen Sie die in 4.2.82 angegebenen Gefälle 1 : 224 und 1 : 229 anhand der Sohlhöhen und Haltungslängen.

Z 38. Zeichnen Sie die in Bild 4.2.18 dargestellten Grabenquerschnitte im Maßstab 1 : 50 mit der Grabentiefe h = 2,75 m (4.2.90). Überprüfen Sie die obere Grabenbreite anhand der Näherungsformeln bzw. mit der Winkelfunktion tan. Bemaßung entsprechend Bild 4.2.18 und 4.2.90.

39. Zeichnen Sie die S- und R-Leitung aus 4.2.82 (Schacht 8–9) im Längsschnitt in den Maßstäben MdL 1 : 200 und MdH 1 : 50 (4.2.91)

4.2.90

4.2.91

40. Zeichnen Sie die gemeinsame Baugrube einer R-Leitung (Betonrohr KFW-M 250 × 2000 DIN 4032) und einer S-Leitung (Steinzeug DN 200) im waagerechen Holzbohlenverbau. Das Gelände hat eine Höhe von NN + 25,12 m, das Steinzeugrohr eine Sohlhöhe von NN + 21,95 m (4.2.92). Das Betonrohr der R-Leitung liegt 50 cm höher. Die Sohlbreiten betragen zwischen den Bohlen je 0,95 m. Beide Rohrleitungen erhalten eine 20 cm dicke Sauberkeitsschicht aus Kies 0/8 mm. M 1 : 20. 4.2.92

223

4.2 Bau von Rohrleitungen

P Nr. 8 Fertiggestellter S- und R-Kanal Lernfeld 9: Einbauen einer Rohrleitung Die Situation:

In der engen Innenstadtstraße „Neue Str.“ ist die Kanalisation gerade fertiggestellt worden. Der Ausschnitt des Bestandsplans gibt die Daten der verlegten Kanäle an.

4

Die zu lösenden Aufgaben:

1. In welcher Gegend Deutschlands befindet sich vermutlich die Örtlichkeit auf Grund der angegebenen NN-Höhen? 2. Was für Rohre sind für die S- und R-Kanäle verwendet worden? 3. In welchen Baugrubentiefen sind die Kanäle verlegt worden? 4. Warum sind bei den Schächten 4560.2002 und 1406 jeweils 3 Sohlhöhen angegeben? 5. Überprüfen Sie die Gefälleangaben 5,23 ‰ und 6,1 ‰ anhand der Sohlhöhen. 6. Wie groß ist die Längsneigung in der Fahrbahn? 7. Wie viele m³ Boden konnten für die beiden sichtbaren Haltungen bei offener Baugrube und senkrechtem Verbau abgerechnet werden? 8. Zeichnen Sie einen Höhenplan für die Haltungen 4560.2002/2407 und 4560.1002/1406 in den Maßstäben MdL/MdH 1:400/40. 9. Schauen Sie sich die LV-Texte in 4.2.89 an. Wie haben die Ausschreibungstexte für den Bodenaushub und die Rohrverlegung in der „Neuen Str.“ evtl. gelautet? 10. Welche alternativen Rohre hätte man verlegen können?

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

224

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 9 Bau einer Schmutzwasserleitung Lernfeld 9: Einbauen einer Rohrleitung Die Situation:

Eine Tiefbaufirma hat den Auftrag erhalten, die vorhandene Schmutzwasserleitung in der Overndorfer Straße im letzten Bauabschnitt um die 3 Haltungen von S 4 bis S 1 zu verlängern. Die Overndorfer Straße endet kurz hinter S 1 mit einem Wendekreis.

4

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Wie viele m Rohrleitung sind insgesamt zu verlegen? Was für Rohre sind vorgesehen und müssen bestellt werden? 2. Überprüfen Sie anhand der Haltungslängen und angegebenen Gefälle die Sohlhöhen an den Schächten. 3. Welche Baugrubentiefen (bis zur Rohrsohle) liegen an den Schächten und in der jeweiligen Haltungsmitte bei Bettung Typ 2 vor? 4. Der in Haltung S1 - S2 plötzlich auftretende Boden der Bodenklasse 5 veranlasst die Bauleitung für diese Haltung eine Bettung Typ 1 mit einer 10 cm dicken Kiessandbettung anzuordnen. a) Wie viel Boden ist zusätzlich auszuheben? b) Wie viel Kiessand wird benötigt? 5. Wie muss der Rohrgraben auf Grund der errechneten Baugrubentiefe nach DIN 4124 verbaut werden bzw. wie müsste der Rohrgrabenquerschnitt ohne Verbau bei Bodenklasse 4 und 5 aussehen? Erstellen Sie maßstäbliche Skizzen. 6. Welche Baugrubenbreiten müssen nach DIN 4124 eingehalten werden? 7. Berechnen Sie den Bodenaushub für die 3 Haltungen. An den Schächten werden vom Bauherrn Baugruben von 2,0 × 2,0 m bezahlt. 8. Welche Verbauart würden Sie für den Rohrgraben vorschlagen. Begründen Sie Ihren Vorschlag. 9. Wo würden Sie mit den Arbeiten beginnen? 10. Welches Gefälle ist am Rohrlaser (in %) für die einzelnen Haltungen einzustellen? 11. Bei S 4 sind 2 Sohlhöhen angegeben. Was für eine Situation liegt hier vor? Erklären Sie an einer senkrechten Schnittskizze. 12. Wo müssten Ihrer Meinung nach Abzweige aufgrund der Grundstücksgrenzen und einem Anschlusszwang der Kommune vorgesehen und eingebaut werden? Erstellen Sie eine Skizze. 13. Berechnen Sie den Bedarf an Steinzeugrohren, Abzweigen, Gelenkstücken und Verschlusstellern für die 3 Haltungen. 14. Zeichnen Sie einen Längsschnitt der 3 Haltungen in den Maßstäben MdL 1 : 500 und MdH 1 : 50 auf DIN A 3. 15. Der Anliegerverkehr soll während der Bauzeit erhalten bleiben. Wie muss die Overndorfer Straße an ihrer Einmündung abgesperrt werden? 16. Welche Kunststoffrohre hätten alternativ (statt der Steinzeugrohre) verwendet werden können? 17. Wie hätte dann die Bezeichnung für die Haltungen im Lageplan lauten müssen?

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

225

4.3 Bau von Einfassungen

4.3 Bau von Einfassungen Aufgaben der Einfassungen sind je nach Baustoff, Form, Farbe und Einsatzzweck (Tabelle 4.3.1) – die Randbefestigung von Verkehrsflächen, um Schäden durch Verkehrsbelastungen und Wärmespannungen zu verhindern – der Schutz von Verkehrsteilnehmern auf ihren Verkehrsflächen, z. B. Fußgänger auf Gehwegen durch Hochborde – das Leiten des Verkehrs, z. B. durch weiße Flachborde („Inselsteine“) – das Abgrenzen von Verkehrsflächen, z. B. Busbuchten von Fahrstreifen durch Tiefoder Rundborde

– das Führen von Oberflächenwasser, z. B. durch Bordrinnensteine Alle Einfassungen mit Borden, Kanten- oder Leistensteinen, Rinnensteinen oder -platten oder Muldensteinen unterliegen den Anforderungen der DIN 18 318, DIN EN 1340 und DIN 483 (Beton) bzw. DIN EN 1343 und DIN 482 (Naturstein). Insbesondere der Randbefestigung kommen weitere zentrale Aufgabenstellungen auf der Baustelle und für das Bauwerk Straße zu.

Tabelle 4.3.1 Randbefestigungen und ihre Aufgaben (u = ungenormt, nach DIN 483, aber entspr. DIN EN 1340 Arten

DIN 483/482 H Hochbordstein A (Fahrbahn-) ja, besonders Rand befestigen wenn in Beton und mit Rinne Verkehrsteilwenn Auftritt nehmer schützen höher 8 cm Aufgaben

Wasser ableiten Verkehrsflächen abgrenzen Verkehr leiten Arten

DIN 483/482 T Tiefbordstein B bei leichtem Verkehr und in Beton nein

ja

(Fahrbahn-) Rand befestigen Verkehrsteilnehmer schützen Wasser ableiten Verkehrsflächen abgrenzen Verkehr leiten

u DIN 483 F Flachbordstein U Einfassungsstein ja, sehr gut, wenn nur bei Rad-und in Beton Fußwegen

nur wenig, da leicht zu überfahren ja, zusammen mit Rinne ja

nur bedingt, da leicht zu überfahren ja

nur bei vorstehender Kante ja ja, besonders bei hellem Material ja (besonders wenn Beton hell oder weiß eingefärbt) u

Aufgaben

DIN 483 R Rundbordstein ja, besonders wenn in Beton

u

ja

nur bei vorstehender Kante ja

u

Muldenstein ja, sehr gut, wenn in Beton nein

Rand(streifen)stein ja, besonders wenn in Beton nein

DIN 18 501, 18 502 Läufer, Bordrinnenstein Reihe oder Rinne ja ja, bes. mehrreihig u. in Beton ja nein

ja

nein

ja

ja

nur bei vorstehender Kante

nein, mit vorstehender Kante ja ja

ja, besonders ja wenn hellgefärbt ja, bes. wenn der Beton hell eingefärbt und andere Markierung fehlt

u Asphaltrandstreifen ja nein, bedingt als „Hochbord" nein, evtl. als „Hochbord" nein nein

4

226

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.3.2 Bordsteine und ihre Aufgaben während der Bauzeit

Als kompaktes Widerlager von befestigten Flächen kann sie horizontale Belastungen durch Schubkräfte aufnehmen und ist unempfindlich gegen seitliches Anfahren sowie gegen vertikale Belastung durch Überfahren. Während der Bauzeit bildet die Randbefestigung die Orientierung für viele Arbeiten und kann als „Gerüst“ der Straße gelten. Nach den ersten Erdarbeiten bis etwa auf Planumshöhe werden fast immer zunächst die Randbefestigungen gesetzt. Damit sind die Verkehrsflächen aufgeteilt, in Verlauf, Breite und Höhe festgelegt (Bilder 4.3.2, 4.3.3).

4.3.3 Flächeneinteilung und Höhenvorgabe durch Flachborde

4.3.4 Schäden u. a. durch fehlende Randbefestigung

227

4.3 Bau von Einfassungen

FB = Flachbord Der Tiefbord als Form T nach DIN 483 (Tabelle 4.3.6) kann höhengleich oder mit nur gering vorstehender Kante von 0 bis 3 cm (Auftrittshöhe, Vorstand) eingesetzt werden. TB = Tiefbord Baustoff. Die DIN EN 1340 regelt die Produkteigenschaften über die Festlegung von Qualitäten. Die DIN 483 regelt national die Profile mit allen Maßen. 4.3.5 Seitliches Befahren beschädigte den Bord, die Randbefestigung aber hat bisher gehalten

4.3.1 Versetzen von Bordsteinen aus Beton Begriffe. Die RASt 06 unterscheidet – hohe Borde mit 8 bis 14 cm Auftrittshöhe (bis maximal 20 cm bei Haltestellen für ÖPNV) – halbhohe Borde mit 4 bis 6 cm Auftrittshöhe – und niedrige Borde mit 0 bis < 4 cm Auftrittshöhe. Als Hochbord wird ein deutlich hervorstehender Bordstein (4.3.7) mit einer Auftrittshöhe von 12 oder 15 cm bezeichnet. Dies ließe sich mit verschiedenen Borden erreichen, vorwiegend jedoch wird die Form H nach DIN 483 verwendet. HB = Hochbord Als halbhoher Bord eignet sich wegen der größeren Ausrundung der Anlauffläche die Form R nach DIN 483. Sie gewährleistet eine gute Überfahrbarkeit bei Parkbuchten oder Auffahrten. RB = Rundbord Ebenso kann die Form F nach DIN 483 als halbhoher Bord besonders bei Verkehrsinseln Anwendung finden, da dieser Bord nicht so leicht überfahrbar ist wie Form R und gleichzeitig Reifen sowie Felgen bei seitlichem Anfahren schont.

Die normgerechte Bordsteinbeschreibung lautet dann: Bordstein aus Beton – DIN EN 1340 Qualität DUI – DIN 483 HB 150 × 250 D = Höchste Klasse 3 für den Widerstand gegen Witterungseinflüsse. Er ist widerstandsfähig gegen Frost-Tausalz-Beanspruchung. Es gibt die Klassen A – B – D. U = Klasse 3 für die mechanische Festigkeit mit charakteristisch 6 MPa Biegezugfestigkeit. Es gibt die Klassen S – T – U. I = Höchste Klasse 4 für Abriebwiderstand (Verschleißwiderstand) mit ” 18 cm3/50 cm2 nach Böhme-Test. Es gibt die Klassen F – H – I. Die Reihenfolge der Buchstaben ist frei! Zudem darf keine glatte Oberfläche durch z. B. Schleifen oder Polieren entstehen, so dass ein ausreichender Gleit-/Rutschwiderstand erhalten bleibt. Abweichungen von Nennmaßen in der Länge bis ±1 %, in Sichtflächen ±3 % und in der Geradheit von Kanten bis zu ±4 mm je nach Messlänge sind erlaubt. Damit entsprechen alle Qualitäten den TL Pflaster-StB. Obiger beispielhafter Hochbord hat dann nach nationaler Norm eine untere Breite von 150 mm und eine Höhe am Bordrücken von 250 mm.

4

228

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.3.6 Bordsteine aus Beton nach DIN 483 2004-04 Form

Breite (mm) b ±3

Höhe (mm) Kurzh bezeichnung ±5 (cm)

180 180 150 150

300 250 300 250

H 18 × 30 H 18 × 25 H 15 × 30 H 15 × 25

240/200

300

H 24 × 302)

T

100 100 80 80

300 250 250 200

R

180 150

220 220

T 10 × 30 T 10 × 25 T 8 × 25 T 8 × 20 T 12 × 30 R 18 × 22 R 15 × 22

F

200

200

F 20 × 20

H

4

1) 2)

Als Passstücke und zur Verwendung in Kurven 250 und 500 mm. Nicht als Vorzugsmaß in DIN 483 genannt.

4.3.8 Rundborde sind leicht überfahrbar, Beispiel Dorfstraße

4.3.7 Begriffe und Konstruktionsmerkmale nach DIN 18 318 mit Beispiel Hochbord

229

4.3 Bau von Einfassungen

4.3.9 Flachborde fassen Verkehrsinseln ein

Absenkungsbereiche für Auffahrten müssen häufig einen Übergang von Hochborden des Fahrbahnrandes zu Rundborden im abgesenkten Bereich herstellen. Zudem ist der Ausgleich der Auftrittshöhen von z. B. 12 cm auf 3

cm vorzunehmen. Dazu bieten die Betonwerke rechte und linke Übergangssteine (Hänger) an, die beide Anforderungen auf 1 m oder 2 m Länge erfüllen können (4.3.10). Die größere Länge ist wegen der geringeren Längsneigung empfehlenswerter, allerdings werden die abgesenkten Bereiche breiter. Sind die Auftrittshöhen im Hochbord geringer, reichen die 1 m abgesenkten Bereiche (4.3.11). Einige Werke haben 50 cm lange „Sonderübergangssteine“ im Angebot. Alternativ bleibt das nasse Zuschneiden der Hänger. Zudem bieten viele Werke Sonderformen als Außen- und Innenecke, als Baumscheibenstein, Parkbuchtstein oder als Schwelle an (4.3.12).

4.3.10 Absenkungsbereich mit 2 bzw. 1 Übergangsstein

4.3.12 Beispiele

4

230

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.3.11 Neigungen in Auffahrten bei unterschiedlicher Ausführung der Absenkung

Kurvensteine werden für die Bögen in Einmündungen, Auffahrten, Verkehrsinseln, Baumscheiben und für viele andere Fälle benötigt. Sie werden von den Betonwerken für Radien von 0,50 m bis 15,00 m gefertigt. Da Bögen in zwei Richtungen gekrümmt sein können, ist es wichtig, sie nach DIN EN 1340 in konkav (Kurveninnenstein KI) und konvex (Kurvenaußenstein KA) zu unterscheiden. Wichtig: Nach alter nationaler Normung wurden Kurvensteine genau gegenteilig benannt! Daher sollen die Bezeichnungen konkav und konvex zur Vermeidung von Verwechselungen bei Bestellungen bevorzugt angegeben werden.

4.3.13 Kennzeichnung von Kurvensteinen aus Beton

231

4.3 Bau von Einfassungen

4.3.14 Bezeichnungen, Formen und Lage von Kurvensteinen nach DIN EN 1340

4.3.15

Beispiele für Kurvensteine nach DIN EN 1340

4.3.17 Omnibusbahnhof mit unterschiedlichen Bögen

4.3.16 Parkbucht mit Bögen

4.3.18 Zur Berechnung der Bogenlänge ist der Winkel α erforderlich

4

232

4

4 Auszuführende Arbeiten

Für die Berechnung der Kurvensteine nach m oder Stückzahl müssen die Winkel Į zu ermitteln oder bekannt sein (4.3.17 und 4.3.18). Der Radius ist immer bekannt, sonst kann ein Straßenbauer den Bogen weder abstecken (Kapitel 3.4.3), noch den Materialbedarf ermitteln. Für die Bestellung einer größeren Menge von Kurvensteinen mit unterschiedlichen Radien, Bogenlängen und Krümmungen (konvex – konkav) empfiehlt sich das Anlegen einer Liste für die Bestellung, Abnahme und Verwendung, sonst drohen falsches Abladen und mühselige Suche. Kurvensteine haben an der Fahrbahnseite gemessen meist eine Länge von 78 cm, zusammen mit 0,5 cm Fuge also eine Länge von 0,785 m (π/4). Daraus folgt eine vereinfachte Bedarfsermittlung für alle durch 45° teilbaren Winkel:

Radien für Bögen werden immer am Fahrbahnrand = Ansichtsseite der Borde angegeben.

4.3.19 Zwei Arten von Bordsteinzangen

Je 45° für Winkel α werden so viele Stück Kurvensteine mit 0,785 m Länge benötigt wie der Radius in m groß ist. Dabei ist Į der Mittelpunktswinkel des Bogens (der Winkel im „Leierpunkt“) Beispiel für Radius 2 m:

α = 45° ĺ bei Radius 2 m ĺ 2 Stück α =90° ĺ bei Radius 2 m ĺ 4 Stück α = 135° ĺ bei Radius 2 m ĺ 6 Stück usw. Beispiel für Radius 6 m. α = 45° ĺ bei Radius 6 m ĺ 6 Stück α =90° ĺ bei Radius 6 m ĺ 12 Stück α = 135° ĺ bei Radius 6 m ĺ 18 Stück usw. Alle Bögen müssen sehr sorgfältig vom Anfang bei BA bis zum Bogenende BE mit passendem Radius gesetzt werden, sonst ergeben sich geknickte Linien (4.3.29). Vorzugsradien sind 0,5 – 1,0 – 2,0 – 3,0 – 4,0 – 5,0 – 6,0 und 8,0 m, R 10 – 12 – 15 m sind aber auch möglich, Zwischenradien wie 0,75 – 1,5 – 7,5 m ebenso. Ist ein fehlender Radius erwünscht, sollte ein Kurvenstein mit dem nächst größerem Radius gesetzt werden. Nach DIN 18 318 sind Bögen bis Radius 12 m mit Kurvensteinen zu fertigen, ab R 12 m können 500 mm lange gerade und ab R 20 m gerade Borde mit 1000 mm Länge verwendet werden.

4.3.20 Handwerkliches Versetzen mit Ramme und Klopfholz in einer Abschlussprüfung

4.3.21 Kontrolle bei einer Prüfung, ob die Trittfläche des Bordes leicht nach vorne geneigt ist.

233

4.3 Bau von Einfassungen

seite gekippt zu setzen. Damit werden Kantenabplatzungen vermieden. Von der zur Straßenseite gekippten Auftrittsfläche kann Oberflächenwasser besser ablaufen, und es entstehen am Fahrbahnrand keine rutschigen oder glatten Flächen auf dem Bord.

4

4.3.22 Einschalung für eine Rückenstütze

Die Ausführung beginnt mit dem Aushub des Bordsteingrabens. Die Tiefe ergibt sich aus der Bordsteinhöhe und der 20 cm Fundamentbeton, die nach ATV DIN 18 318 VOB/C gefordert werden. Die darunter befindliche Unterlage muss gut verdichtet sein. Es erfolgt dann das Abstecken nach Flucht und Höhe (4.3.23) sowie das Verteilen der Borde auf der Schnur abgewandten Seite. Das Fundament (die Bettung) ist mit 20 cm Beton einer Zusammensetzung nach C 12/15 (DIN 18 318) zu schütten. 8 N/mm2 Druckfestigkeit sind als Mittelwert nachzuweisen. Daher empfiehlt sich das Bestellen von Transportbeton der Konsistenz C1/F1 (steif) mit Verzögerer. „Frisch auf frisch“ sollte entsprechend DIN 18 318 mit gleichem Beton die Rinne auf 20 cm Beton gepflastert und die nach DIN 18 318 • 15 cm dicke Rückenstütze in Schalung geschüttet und verdichtet werden (4.3.22). Stets sollten beim Setzen der Borde und Pflastern der Rinne alle Betonsteine vor Beschädigungen geschützt werden. Dazu Bordzangen und Klopfhölzer z. B. aus Kunststoff (4.3.19 und 4.3.22) benutzen. Die Bordzangen schonen den Rücken, maschinelles Versetzen entlastet beim Setzen der bis zu 125 kg schweren Borde (HB 180 × 300 × 1000) noch mehr (4.3.24)! Alle Borde sind mit 5 mm breiten unverfugten aber gedichteten Fugen und leicht zu Ansichts-

4.3.23 Vorderkante oder Hinterkante? Günstig ist es, beim Versetzen von Betonbordsteinen die Hinterkante als Schnurkante zu nehmen. Sie ist eindeutig, weil sie keine Rundung hat. Außerdem lassen sich die Bordsteine an den lotrecht eingeschlagenen Schnurnägeln vorbeisetzen. Die im Fahrbahnbereich abgeladenen Bordsteine müssen auch nicht über die Schnur hinweggehoben werden

Regeln für das Setzen von Bordsteinen – Steine rammfest setzen – sie werden sonst durch den Verkehr leicht verdrückt. Die Bettung wird nicht ausreichend verdichtet. – Steine höhen- und fluchtgerecht setzen – im weiteren Bauablauf orientieren sich die Straßenbauer im Wesentlichen nach dem Bordstein (4.3.2). – Steine lotrecht versetzen oder leicht nach vorne neigen. Ein Quergefälle, das sich im Gehweg anpasst, ist nur bei früheren Formaten bereits in den Stein eingearbeitet (4.3.21). – Steine mit 5 mm breiten Fugen versetzen – bei der Wärmeausdehnung des Betons platzen die Kanten an den Stößen sonst ab.

234

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.3.24 Maschinelles Versetzen von Betonbordsteinen

Häufig wird das Dichten der Bordsteinfugen verlangt, um ein Absacken des Gehwegbelages durch Wegfließen der Bettung zu verhindern (4.3.25), wodurch Folgeschäden entstehen (Stolperkanten, gebrochene Platten). Dichtungsbänder sind selbstklebend und können auch Wärmedehnungen aufnehmen. Starrer Zementmörtel würde reißen und ausbrechen. Zudem sind nach DIN 18 318 unverfugte Fugen vorgesehen. Bitumenpappe hinter den Fugen wäre eng am Bord anliegend auch denkbar.

Das Zusammenführen von mehreren Bordsteinen muss mit Überlegung (vergleiche Bild 4.3.26!) oder Formsteinen/Ecksteinen erfolgen (4.3.27). Schmiegen/schräge Anschlussflächen können handwerklich geschlagen (4.3.28) oder nass mit Trennscheibe geschnitten werden.

4.3.26 Nicht passende Bordecken

4.3.25 Schäden am Fahrbahnrand, möglicherweise auch durch starkes Schlagen auf die Platten vorprogrammiert

235

4.3 Bau von Einfassungen

4 4.3.27 Sauberer Anschluss mit (geschnittenen) Ecksteinen

4.3.28 Handwerkliches Schlagen der Schmiegen mit Fäustel, Meißel und Setzeisen

4.3.29 Der Bogen mit falschen Kurvensteinen ergibt einen geknickten Verlauf

Entwässerungsrinnen oder Wasserläufe aus Pflastersteinen, Rinnensteinen oder Muldensteinen sind nach DIN 18 318 wie die Bordsteine auf 20 cm Beton der Zusammensetzung C12/15 zu setzen und mit Bewegungsfugen zu versehen. Dabei müssen die Fugen • 8 bis ” 12 mm breit sein und mit Fugenfüllstoff verfugt werden. Dennoch könnte in der Ausschreibung eine

5 mm breite Fuge und Verfüllung mit fließfähigem Fugenmörtel gefordert werden. Dann passt die Rinnenbreite zu den bekannten Rinnensteinen (2-reihig) und zum Rechteckaufsatz der Straßenabläufe.

4.3.30 Selbstklebendes Dichtungsband für Bordsteinfugen

236

4 Auszuführende Arbeiten

Die Bewegungsfugen sind im Abstand von höchstens 12 m vorzusehen und müssen mindestens 8 mm sowie höchstens 15 mm breit hergestellt werden. Sie sind mit Pflasterfugenmasse zu vergießen. Ist die Rinne Teil der Randeinfassung, z. B. als Bordrinne, ist die Bewegungsfuge durchge-

hend durch die Bettung und Rückenstütze anzuordnen. Stellt die Entwässerungsrinne selbst eine Randeinfassung dar, z. B. von Stellplatzflächen, so muss sie eine Rückenstütze nach DIN 18 318 erhalten.

Tabelle 4.3.32 Formen und Maße von Bordrinnensteinen aus Beton

4

Größe

1 2 3

Länge in cm 33 und 50

Breite b b2 h in cm in cm in cm 40 26 45 31 20 50 36

Höhe h1 in cm 11,0 11,2 11,4

Gewicht: 43 bis 53 kg bei l = 33 cm, 65 bis 80 kg bei l = 50 cm Übergangssteine und Einfahrtssteine haben die Höhe h = 12,5 cm

4.3.31 Eingebaute Bordrinnensteine

Bordrinnensteine. Eine Kombination von Hochbord mit Rinne als Fertigteil bilden Bordrinnensteine. Sie rationalisieren den Bauablauf, sind jedoch schwierig rammenfest zu versetzen. Da die Auftrittshöhe gleichbleibend etwa 9 cm beträgt (4.3.31), kann in ebenem Gelände nicht allein die Rinne pendeln – auch der Hochbordteil des Bordrinnensteins pendelt und beeinflusst das optische Bild der Straßenführung. Formen, Maße und Bezeichnungen zeigt Tabelle 4.3.32.

Neben den klassischen Formaten der DIN 482 lässt die DIN EN alle Maße zu, wie breite Bordschwellen (z. B. Hamburger Kante), Brückensteine mit geringer Höhe, schmale Tiefbordsteine und Rasenbordsteine aus Naturstein. Da die Längen der Natursteinborde sehr unterschiedlich sein können (Bild 4.3.35) enthält eine normgerechte Bestellung nach DIN 482 für 20 m Naturbordstein ohne Anlauf der Größe 7 mm und 140 bis 150 mm Breite keine Stückzahl und lautet dann: 20 m Bordstein B7 – 140–150 nach DIN 482

4.3.2 Versetzen von Naturbordsteinen Baustoffe. Naturbordsteine sind entsprechend Tabelle 4.3.33 als Hochbordsteine der Form A oder Tiefbordsteine der Form B in 7 Größen nach DIN 482 genormt. Die DIN EN 1343 legt Qualitäten, zulässige Abweichungen (Tabelle 4.3.34) und Kennzeichnungen fest. Beide Normen verhalten sich zueinander wie die entsprechenden Normen 483 und 1340 für Betonbordsteine.

Unter Einbeziehung der DIN EN 1343 wird daraus Bordstein aus Naturstein nach DIN EN 1343 Gesteinsart Granit, Farbe dunkelgrau, Struktur feinkörnig, Sichtflächen grob bearbeitet Form B7 140-150 nach DIN 482, H2, F1, Druckfestigkeit nach Frostbeständigkeitsprüfung mind. 80 MPa, Biegefestigkeit mind. 8 MPa, Abrieb max. 15 cm3/50 cm2

237

4.3 Bau von Einfassungen

Tabelle 4.3.33 Formen und Maße von Bordsteinen aus Naturstein nach DIN 482 : 2003-08 und DIN EN 1343 : 2004-04 Größe A

B

b in mm

1 2 3

– – –

300 180 180

4 5 –

– – 6

150 150 140

–

7

120 140 bis 150 120 bis 140

Breite zul. Abw. in mm

h in mm

Höhe Länge zul. Abw. in l in mm mm

250 250 300 ±3

–

± 10

800 bis 1500

250 300 250 bis 280

–

500 bis 1500

250 bis 300

–

500 bis 1500

Quergefälle n in mm 7 – – – – –

–

100 bis 120

Tabelle 4.3.34 Zulässige Abweichungen für die Gesamtbreite und von Naturbordsteinen nach DIN EN 1343

Der Abrieb sollte max. 15 cm3/50 cm2 betragen (Böhme-Test)

Breite

Klasse Kennzeichnung zwischen 2 gespaltenen Flächen

Höhe Klasse 1 Klasse 2 H1 H2 ±10 mm ±30 mm ±20 mm

zwischen einer bearbeiteten und einer gespaltenen Fläche

±5 mm

±30 mm

±20 mm

zwischen 2 bearbeiteten Flächen

± 3 mm

±10 mm

±10 mm

(H2 entspricht TL Pflaster) Weitere Forderungen nach DIN EN 1343: Abweichungen von den Nennmaßen des Anlaufs in mm: Klasse 1/D1: gesägt ±5, gespalten ±15, bearbeitet ±5 Klasse 2/D2: gesägt ±2, gespalten ±15, bearbeitet ±5 (D2 entspricht TL Pflaster) Die Biegefestigkeit ist von Hersteller anzugeben, z. B. mind. 8 MPa. Widerstandsfähigkeit gegen Frost-Tauwechsel: Klasse 0 = F0: keine Anforderung Klasse 1 = F1: Abnahme der Biegefestigkeit nach 48 Prüfzyklen ” 20 %.

4.3.35 Lieferung Form A mit Längenangaben in cm

Form A mit Anlauf

Form B ohne Anlauf

4.3.36 Form A mit und Form B ohne Anlauf

4

238

4 Auszuführende Arbeiten

Die Borde werden paketiert oder palettiert geliefert. Die unterschiedlichen Steinlängen sowie Radien müssen an jedem Stein angegeben sein (Bilder 4.3.35 und 4.3.37). Eine Bestellung für 31,40 m Kurvenstein bei einer 90° Einmündung mit R = 10 m, ohne Anlauf Größe 6 und b = 140 mm könnte dann lauten: Bordstein aus Naturstein – DIN EN 1343 – Granit dunkelgrau, feinkörnig, grob bearbeitet – 31,40 m Kurvenstein KB 6 140 – 10 DIN 482 Außenbogen (konvex)

4

4.3.37 Lieferbezeichnung Form A – Größe 5 – Radius 12 m

Bei Abnahme aller Lieferungen empfiehlt sich eine sorgfältige Prüfung aller Qualitäten. Die Naturbordsteine bestehen vorwiegend aus Erstarrungsgesteinen, die im Ausland (Indien, China, Vietnam, Portugal), aber auch wieder in Deutschland nach deutscher/europäischer Norm hergestellt werden. Dabei kennen die Normen und Lieferbedingungen Bezeichnungen wie fein bearbeitet (poliert, geschliffen, mit Diamantscheibe gesägt) oder grob bearbeitet (gestockt, gespitzt, gesandstrahlt, geflammt) oder nur gespalten (bruchrau). Kurvensteine nach DIN 482 und DIN EN 1343 haben die gleiche Umkehrung in den Bezeichnungen erfahren wie die Betonkurvensteine. Es empfiehlt sich die Benennung nach DIN EN 1343 (siehe Bild 4.3.14 DIN EN 1340):

4.3.38 Künftige „Grüninsel“ mit KA (Kurvenstein Form A) Außenbogen (konvex) Radius 1,50 m

konvex = Ansicht nach außen gekrümmt = Kurvenaußenstein konkav = Ansicht nach innen gekrümmt = Kurveninnenstein 4.3.39 Vorbereitung für das Versetzen von Tiefbordsteinen

239

4.3 Bau von Einfassungen

Die Ausführung von Einfassungen mit Naturstein unterscheidet sich nicht von den Regeln für die Einfassungen aus Beton, es gilt die Ausführung nach DIN 18 318. Dabei werden die Hochborde „rammenfest“ und die Tiefborde mit schwerem Pflasterhammer gesetzt. Das Versetzen mit Plattenverlegehammer („Gummihammer“) gilt als handwerklich nicht fachgerecht (durch den starken Rückprall haben sich schon einige Straßenbauer Verletzungen zugezogen). Die regionalen Unterschiede bei den Versetztechniken und Ausführungswünschen sind aber sehr groß. Bettungen und Rückenstützen werden z. B. häufig bei Tiefborden geringer dimensioniert, da der Bord in gebundenen Decken oder Tragschichten eingespannt ist.

Planmäßige Vorbereitung erleichtert immer das Arbeiten, hier das Versetzen der Bordsteine. Dazu – Verfüllboden hinter dem Bordsteingraben lagern – Graben ausreichend tief ausheben – Unterlage der Bettung verdichten – Bordsteine dicht an dicht richtig gedreht am – Graben verteilen (Bild 4.3.39) – Flucht und Höhe genau einmessen und abstecken

4.3.3 Versetzen von Einfassungssteinen und Läuferreihen Baustoffe. Einfassungssteine aus Beton sind nicht in DIN 483 genormt, aber in DIN EN 1340 in ihren Eigenschaften festgelegt. Deshalb sind viele Formate üblich (4.3.41) und regional unterschiedliche Bezeichnungen im Gebrauch: Kantensteine, Leistensteine, Rasenkanten, Schlängel, Rabattensteine, Rasenborde. Die Druck- und Biegezugfestigkeit des Betons muss DIN EN 1340 entsprechen. Es sind auch Einfassungssteine aus Naturstein erhältlich. Läuferreihen werden aus Großpflastersteinen aus Beton oder Naturstein gesetzt. Ausführung. Einfassungssteine und Läuferreihen dienen als leichte Randbefestigung für Rad-, Fuß- und Wanderwege (4.3.42 und 4.3.43). Tabelle 4.3.41 Einfassungssteine aus Beton (Vorzugsmaße in mm)

4.3.40 Bordsteinbogen aus 25 cm langen Naturstein-Hochborden

Bei starker Überfahrung oder weicher Hinterfüllung der Rund- oder Tiefborde (Bankette, Grünflächen) können aber ebenso eine dickere Rückenstütze bzw. ein dickeres Fundament gefordert werden. Der Bauausführende sollte sich auf jeden Fall die von der Norm abweichenden Maße bestätigen lassen (Bedenken anmelden).

Größe

Breite b Höhe h

Länge l

1 2 3 4

50 50 60 60

500/1000 500/1000 500/1000 ± 4 500/1000

200 250 200 250

Abweichung von der Geraden je m

Bezeichnung eines geraden Einfassungssteins der Größe 4: Einfassungsstein 60 × 250 × 1000.

4

240

4 Auszuführende Arbeiten

versetzt die Läuferreihe mit einem Großpflasterhammer, die Einfassungsteine mit Gummifäustel (oder mit Fäustel und Klopfholz) hammerfest. Die Steine sollten bald nach dem Setzen eingebettet und hinterfüllt werden, weil sie leicht kippen oder verdrückt werden.

4.3.4 Bau einer Verkehrsinsel aus Flachbordsteinen

4

4.3.42 Läuferreihen aus Großpflastersteinen als Randeinfassung und Randbefestigung eines Parkweges

b) Einfassungsstein auf Betonfundament mit Rückenstütze 4.3.43 a) Einfassungssteine dienen als Einfassung für Rad- und Fußwege

Sie werden in einer Betonbettung, evtl. auch in einer Kiesbettung versetzt. Der Straßenbauer

Baustoffe. Flachbordsteine aus Beton sind in DIN 483 genormt (Tabelle 4.3.6). Neben den dort genannten F 20 × 20 werden häufiger ungenormte Formate verwendet. Sie sind in der Form „gefälliger“ und beim ungewollten Überfahren weniger unfallträchtig. Verkehrsinseln mit Fußgängerüberwegen (Überquerungshilfen) werden aus mehreren Formsteinen zusammengesetzt (Bild 4.3.44). Das Angebot an Kurvensteinen unterschiedlicher Bogenlängen geht zurück, weil die Kurvensteine heute relativ leicht auf die gewünschte Bogenlänge „geflext“ werden können. Die Lieferung komplizierter Verkehrsinseln wird vom Werk gewöhnlich mit einer Zeichnung als Drauf- und Seitenansicht versehen. Ausführung. Da Inseln oft aus mehreren Radien und vielen unterschiedlichen Formsteinen bestehen, hängt das Arbeitsergebnis von der sorgfältigen Vorbereitung ab, also vom Einmessen und Abstecken. Klaffende Fugen, wechselnde Gefälle oder vorstehende Kanten fallen bei den meist weiß eingefärbten Steinen besonders auf. Flachbordsteine lassen sich nur umständlich rammenfest versetzen, da die Trittfläche (Rammfläche) seitlich liegt. Die Steine sind mit waagerechter Auftrittsfläche zu versetzen. Weil in die Trittfläche kein Quergefälle eingearbeitet ist, lässt sich leicht prüfen, ob die Steine „in Waage“ liegen.

Aufmaß und Abrechnung nach DIN 18 318 VOB C – Einfassungen nach m (getrennt nach Art und Abmessungen), an der Vorderkante gemessen.

241

4.3 Bau von Einfassungen

– Fundamente mit oder ohne Rückenstütze nach Längenmaß. – Nacharbeiten der Schnurkante, der Trittflächen usw. nach Länge der bearbeiteten Bordsteine. Für den Einbau von Einfassungen mit Bordsteinen und Pflasterrinnen aus Beton und Naturstein sind folgende Regelwerke mindestens zu beachten: DIN EN 1340 Bordsteine aus Beton DIN 483 Bordsteine aus Beton DIN EN 1338 Pflastersteine aus Beton DIN EN 1343 Bordsteine aus Naturstein DIN 482 Bordsteine aus Naturstein DIN EN 1342 Pflastersteine aus Naturstein

TL Pflaster-StB Technische Lieferbedingungen für Bauprodukte zur Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen DIN 18 318 Verkehrswegebauarbeiten – Pflasterdecken und Plattenbeläge in ungebundener Ausführung, Einfassungen ZTV Pflaster-StB Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Herstellung von Pflasterdecken, Plattenbelägen und Einfassungen Besondere Randbefestigungen. In 4.3.46 werden Randsteine als Randbefestigung gezeigt.

4.3.46 Betonrandsteine als Randbefestigung einer schmalen Pkw-Zufahrt

4.3.44 Verkehrsinseln, die aus verschiedenen Formsteinen des Formats F DIN 483 zusammengesetzt sind.

In Konkurrenz zu allen handwerklich versetzten Randbefestigungen wurde und wird manchmal ein an Ort und Stelle maschinell hergestellter „endloser“ Asphaltbord eingebaut. Er wird aus einem hohlraumarmen Asphaltmischgut mit hartem Bindemittel als Tief- oder Hochbord (4.3.47) gebaut. Zuweilen werden flache Bordsteine aus Beton oder Kunststoff nachträglich z. B. als Verkehrsinsel (4.3.48) auf eine Asphaltdecke geklebt (Klebebordstein). Die Bordsteine erfüllen dann weniger die Funktion einer Randbefestigung, als vielmehr die einer Leit- und Schutzfunktion. Dieses Verfahren, das im Ausland häufiger angewendet wird, ist auf jeden Fall kostengünstiger als unser aufwendiges Versetzen.

4

242

4 Auszuführende Arbeiten

Regellänge 0,50 m (mit bzw. ohne Oberflächenquergefälle, z. T. mit Verbund), außerdem mit Oberflächenprofilierung

4

4.3.45 Randsteine aus Beton werden vor allem als Randbefestigung von Landstraßen verwendet (tlw. auch mit Oberflächenprofilierung)

4.3.48 Beispiel für Klebebordsteine auf Asphaltdeckschichten

4.3.47 Beispiel für einen Asphalthochbord mit weißer Beschichtung Bordsteine aus Beton – DIN EN 1340 Qualität DUI – DIN 483, Tiefbordstein TB 100 X 250, frei Verwendungsstelle abgeladen liefern, höhen- und fluchtgerecht auf 20 cm verdichtetem Betonfundament aus C 12/15 fachgerecht setzen. Mit eingeschalter Rückenstütze aus C 12/15 in 15 cm Dicke, angestampft, oben leicht abgeschrägt bis 12 cm unter Oberkante Bord „frisch auf frisch“ herstellen. Die Bordsteinfugen sind mit Dichtungsband abzudichten. Inklusive aller zusätzlichen Erdarbeiten, der Schneide- und Anpassarbeiten für Bögen mit R > 12 m sowie der Lieferung aller oben aufgeführten Materialien. a)

1100 m ....

Tiefbordsteine aus Beton gem. DIN 483 wie vorher liefern und einbauen, jedoch als Radiensteine mit R=3,00-12,00 m, als Zulage. b)

150 m ....

Bordsteine quer trennen Bordsteine auf Passmaß trennen. Schutt in Eigentum des AN übernehmen und von der Baustelle entfernen. Bordsteine aus Beton, ca 12/30 bis 8/20 cm. c)

10 St ....

4.3.49 Beispiele aus Leistungsverzeichnissen

Dieses sind Originaltexte aus Leistungsverzeichnissen ausgeschriebener Bauvorhaben. Sie enthalten u. U. nicht mehr aktuelle oder nicht normgerechte Bezeichnungen.

243

4.3 Bau von Einfassungen

Bordsteinköpfe bearbeiten Bordsteinköpfe winkelgerecht bearbeiten. Schutt in Eigentum es AN übernehmen und von der Baustelle entfernen. Bordsteine aus Beton, ca. 12/30 bis 8/20 cm. d)

10 St

.....

....

455 lfdm Betonrückenstütze für Bordsteine aus Beton C12/15 nach DIN 1045 einschl. des Betonfußes unter dem Bordstein (Verbrauch 0,06 m3/lfm) und einer evtl. erforderlichen Mehrdicke, um auf dem Planum oder der Tragschicht direkt aufzuliegen, nach anzufordernder Regelskizze herstellen als ZULAGE zur Bordsteinposition (Kiessandbettung entfällt) e) für 1 lfdm

....

....

520 lfdm gerade Granitbordsteine A 3 in handelsüblichen Längen nach DIN 482 frei Verwendungsstelle liefern und in Beton B 15 1-0 cm für die Sohle und 25/15 cm für die Rückenstütze p 0,055 cbm/lfdm - nach Schnur versetzen mit Verstricken der Stoßfugen, Lieferung des Betons und Nacharbeiten der Auflageflächen. f) für 1 lfdm

....

....

40 lfdm Granitbordsteine wie vor, jedoch als Bogenborde R 15-30 m, Zulage zu den geraden Steinen. g) für 1 lfdm

....

....

170 lfm Rasenkantenstein (Betonschlängel) 5/20/50 cm aus Beton, grau, mit Fase, als Begrenzung des Fuß- und Radweges liefern und in mitzulieferndem Grand einschl. aller erforderlichen Erdarbeiten fachgerecht versetzen. h) für 1 lfdm

....

....

Rasenbordsteine aus Beton, h = 0,25 m, 1 = 0,50 m, D = 0,06 m, einschichtig, mit abgefaster Kante, liefern und in einem Betonbett B 15, Dicke = 0,10 m in verdichtetem Zustand, mit Rückenstütze, Breite = 0,10 m, Höhe bis 5 cm unter OK Rasenbord, fluchtgerecht versetzen. Einschl. Lieferung sämtlicher Materialien sowie aller Erd- und Nebenarbeiten. i)

4.3.49 Fortsetzung

1350 m ....

4

244

4 Auszuführende Arbeiten

Aufgaben zu Abschnitt 4.3

4

T 1. Nennen Sie je eine typische Verwendung der in Tabelle 4.3.1 zusammengestellten Randbefestigungen. 2. Wo wird bei Bordsteinen der Formen HB, RB und FB die Breite einer Fahrbahn gemessen? (Skizze) 3. Welche Maße hat der in Bild 4.3.49f) genannte Granitbordstein? 4. Vergleichen Sie die in Bild 4.3.49f) geforderte Ausführungen mit der bei Ihnen üblichen. 5. Wie könnte die in Bild 4.3.49e) genannte Regelskizze mit Maßen aussehen?

6. Welche Bezeichnungen für die in Bild 4.3.49h) aufgeführten Rasenkantsteine sind bei Ihnen üblich? 7. Skizzieren Sie eine bessere Lösung für 4.3.26. 8. Was ist in Bild 4.3.29 falsch gemacht worden? 9. Wie viel lfdm Naturbordsteine enthält ein „Paket“ bei Anlieferung auf der Baustelle? 10. Wie führen Sie im Vergleich zu Bild 4.3.22 die Rückenstützen aus? 11. Wie nennt man in Ihrer Gegend üblicherweise Einfassungssteine, und welche Maße haben sie im Vergleich zu Tabelle 4.3.41?

M 1. Berechnen Sie die Querschnittsfläche der Betonbettung einschl. Rückenstütze sowie den Betonbedarf für die Beispiele in Bild 4.3.50 und legen Sie die Werte in einer Tabelle wie folgt fest:

5. Berechnen Sie den Bedarf an Bordsteinen H 180 × 300 für den in Bild 4.3.17 dargestellten Omnibusbahnhof und legen Sie ihn in einer Tabelle getrennt nach geraden Steinen und Kurvensteinen verschiedener Radien fest.

m2

m3 fest/lfdm

m3 lose/lfdm

m3 lose/10 lfdm

B312 B310 B311 B313

2. Berechnen Sie die Querschnittsfläche der Kiesfilter in den Beispielen B 311 und B 313 (4.3.50) und den Bedarf an Kies 16/32 in m3/lfdm, der mit 20 % Auflockerung angeliefert wird. 3. Berechnen Sie das Stückgewicht in kg der Bordsteine nach Tabelle 4.3.6 unter Vernachlässigung der Fase bei einer Dichte von 2,3 kg/dm3. 4. Zwei Bordfluchten, die mit einem Bordsteinbogen ausgerundet werden sollen, treffen sich mit folgenden Winkeln bei TS (vgl. Bild 4.3.18): 30º, 60º, 110º und 125º. a) Mit welchen Winkeln muss die Länge des Bordsteinbogens berechnet werden? b) Bogenlängen bei R = 5,0 m?

6. Berechnen Sie die Querschnittsflächen der Randsteine in Bild 4.3.45 7. Wie viel % beträgt das in den Rinnenteil des Bordrinnensteins (4.3.32) eingearbeitete Quergefälle? 8. Skizzieren Sie die Querschnitte der Randbefestigungen mit Betonbettung und -rückenstütze für die Beispiele a und f in Bild 4.3.49 und berechnen bzw. überprüfen Sie den Betonbedarf. 9. Errechnen Sie die Neigungsverhältnisse von 4.3.11 bei einer Längsneigung der Straße von 2 %.

245

4.3 Bau von Einfassungen

4 4.3.50 Beispiele für die Randbefestigung von Großstadtstraßen (ohne gepflasterten Wasserlauf) Z 1. Zeichnen Sie die in 4.3.51 dargestellte Verkehrsinsel aus Flachbordsteinen F 30 × 25 in der Draufsicht im Maßstab 1 : 50 (4.3.52).

4.3.52 2. Zeichnen Sie die dargestellten Querschnitte 4.3.50 im Maßstab 1 : 10. Die Auftrittshöhen sollen betragen: bei B 310 = 6 cm; bei B 311, 312 und 313 = 12 cm (4.3.53).

4.3.53 3. Skizzieren Sie im Maßstab 1 : 10 die in Bild 4.3.49 a), f) und h) ausgeschriebenen Randbefestigungen.

4.3.51 a) Werkzeichnung für eine Verkehrsinsel aus Flachbordsteinen b) Beispiel für den Lieferumfang eines Betonwerks an Außenbogensteinen für Verkehrsinseln mit R = 0,75 c) Zusammenhang zwischen Radius R, Bogenlänge und „Steinwinkel“ α

246

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 10 Bau einer Verkehrsinsel als Überquerungshilfe Lernfelder 10 und 12

4

Die Situation: Im Zuge des Ausbaus einer innerstädtischen Hauptverkehrsstraße soll eine Verkehrsinsel mit Fußgängerüberweg mit den Maßen der nebenstehenden Skizze aus Beton-Hochbordsteinen HB 180 × 300 gebaut werden. Am Bordstein ist ein einreihiger Wasserlauf aus Betonsteinen 16 × 16 × 14 cm vorgesehen. Der Fußgängerüberweg wird mit Gehwegplatten aus Beton, die anderen Inselflächen mit Mosaikpflaster aus Naturstein befestigt. Die zu lösenden Aufgaben: 1. Zeichnen Sie eine Ausführungszeichnung der Verkehrsinsel als Draufsicht im Maßstab 1 : 50. 2. Erstellen Sie eine normgerechte Bestellung der erforderlichen Bordsteine nach dem Angebot eines Betonwerks (siehe untenstehende Tabelle). 3. Zeichnen Sie den Querschnitt A-A durch die Insel und konstruieren Sie dabei Bettung und Rückenstütze für Bordstein und Wasserlauf. Konstruieren Sie ebenfalls die Mosaikpflasterbefestigung. Die benachbarte Fahrbahnbefestigung mit Asphaltoberbau entspricht der Bauklasse III. 4. Schlagen Sie mit einer Skizze einen geeigneten Verband für das Mosaikpflaster vor. 5. Ermitteln Sie den Baustoffbedarf für: – Beton (von Bettung und Rückenstütze für Bordstein und Wasserlauf); – Betonsteine (des Wasserlaufs); – Mosaikpflaster (qm und t); – Bettungs- und ggf. Tragschichtmaterial des Mosaikpflasters. 6. Skizzieren Sie den Befestigungsaufbau des Fußgängerüberwegs. 7. Zeichnen Sie die Fläche des Fußgängerüberwegs im Maßstab 1 : 20 mit einem geeigneten Plattenverband. 8. Errechnen Sie die für das Versetzen der Bordsteine erforderlichen NN-Höhen, (an den Schnurnägeln) ausgehend von der in der Zeichnung angegebenen Fahrbahnhöhe. Die Auftrittshöhe am Bordstein beträgt 15 cm. 9. Für das Einnivellieren der Bordsteinhöhen wurde das Nivellier aufgestellt und ein Rückblick von 1,763 m zum vFP von + 76,334 m NN abgelesen. Welche Ablesungen müssen an den Schnurnägeln vorgenommen werden? 10. Beschreiben Sie das Vorgehen und die Reihenfolge der Arbeiten beim Bau der Verkehrsinsel. 11. Schätzen Sie den Zeitaufwand in Arbeitsstunden. 12. Die Bauleitung entscheidet sich „in letzter Minute“, statt der Ecksteine am Fußgängerüberweg Übergangssteine („Schrägsteine“) zu verwenden. Welche Konsequenzen hat das für Konstruktion, Bestellung und Ausführung?

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

247

4.3 Bau von Einfassungen

P Nr. 11 Absteckung einer Grünfläche Lernfeld 10: Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Die Situation: Für einen Autobahnrastplatz muss eine Grünfläche mit Betonhochborden 15 × 30 eingefasst und mit Betonverbundpflaster 10 × 20 cm befestigt werden. Die Fläche ist abzustecken, das Material zu bestellen und die Fläche zu pflastern. Die Skizze zeigt die durch vier Tangenten umrahmte Grünfläche. Die Eckpunkte werden durch die Tangentenschnittpunkte TS 1 bis TS 4 gebildet. Die Winkel β = beta betragen in TS 1 und TS 2 jeweils 50 gon. Die Ausrundung in TS 1 wird mit R = 3,00 m, in TS 2 mit R = 1,00 m, in TS 3 mit R = 45,00 m und in TS 4 mit R = 6,00 m vorgenommen.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Berechnen Sie die Tangentenlängen für die vier Ausrundungen (Bögen). 2. Wie groß wird die Gesamtlänge von TS 3 bis TS 4, wenn die Tangentenlängen der beiden Ausrundungen ohne Zwischengerade zusammenstoßen? 3. Wie lang werden die Zwischengeraden zwischen TS 1 und TS 2, zwischen TS 1 und TS 3 sowie zwischen TS 2 und TS 4? 4. Fertigen Sie eine Zeichnung mit allen Maßen im Maßstab 1 : 500. Tragen Sie alle Bogenanfänge (BA) und Bogenenden (BE) ein. 5. Schlagen Sie für die Konstruktion aller Bögen jeweils ein in der Praxis schnelles und praktikables Verfahren vor. 6. Beschreiben Sie den Ablauf der Absteckung der gesamten Fläche mit allen Ausrundungen im Detail mit benötigten Geräten. 7. Bestellen Sie die benötigte Anzahl von Borden – für gerade Längen Borde mit 1,00 m Länge, – für den Bogen mit R 45 gerade Borde mit 50 cm Länge – für die Radien 1,00 m, 3,00 m und 6,00 m werden Kurvensteine von 0,785 m Länge (inklusive Fuge) gefordert. 8. Welche Fläche (ohne die Borde) ist zu pflastern? 9. Bestellen Sie das Rechteckpflaster in Stückzahl bei Verschnitt/Bruch von 6 %. 10. Bestellen Sie normgerecht nach DIN 18 318 den Beton für Fundament/Bettung und Rückenstütze der Hochborde. 11. Zeichnen Sie einen Schnitt durch die Randeinfassung und die Pflasterdecke auf DIN-A-4 quer im M. 1:5 12. Als praktische Übung sollte nach Vorgaben aus Aufgabe 6 die Absteckung im Freigelände erfolgen.

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

4

248

4 Auszuführende Arbeiten

4.4 Oberflächenentwässerung

4

Oberflächen- und Bodenwasser. Alle zu befestigenden Verkehrsflächen müssen entwässert werden. Zugleich ist dafür zu sorgen, dass kein Wasser von angrenzenden, teilweise unbefestigten Flächen (Böschungen, Bankette) auf die Verkehrsfläche gelangt. Das auf der Oberfläche durch Regen, Schnee usw. anfallende Wasser heißt Oberflächenwasser. Es wird je nach Befestigung ganz oder teilweise zu Sickerwasser, später zu Grundwasser. Das in irgendeiner Form im Boden vorkommende Wasser heißt Bodenwasser (4.4.1). Geschlossene und sickerfähige Decken. Die Befestigungen der Verkehrsflächen, besonders die Decken, bezeichnet man als geschlossene

(d. h. wasserundurchlässige) bzw. als mehr oder minder sickerfähige (d. h. wasserdurchlässige) Decken (4.4.2). Sickerfähige Decken lassen je nach Material, Verdichtung, Querneigung und anfallender Wassermenge viel oder wenig Wasser durch. Sie sind durch Erosion (= Erdabtragung), Frost und Tragfähigkeitsverluste stärker gefährdet als geschlossene Decken. Der tatsächliche Wasserabfluss der gesamten Niederschlagsmenge (= Abflussbeiwert) beträgt 10 bis 90 % (0,1 bis 0,9). (4.4.3 und 4.4.4)

4.4.1 Wasserarten im Boden

4.4.2 Geschlossene und sickerfähige Decken

Oberflächenwasser muss möglichst rasch und vollständig abgeleitet werden (4.4.5).

Tabelle 4.4.5 Gründe für die rasche und vollständige Ableitung des Oberflächenwassers

249

4.4 Oberflächenentwässerung

Tabelle 4.4.3 Abflussbeiwerte als Beispiel aus einer kommunalen Berechnung des abzuführenden Niederschlagwassers Abflussbeiwert AsphaltBetondecken Pflaster Betonverbundsteine Rasengittersteine Ungebundene Decken

abgeleitete NiederSchlagsmenge

0,70

70 %

0,60

60 %

0,20

20 %

Wie schnell das Oberflächenwasser abläuft, hängt ab – von der Beschaffenheit der Oberfläche (eben, rau usw.), wie sie Bild 4.4.6 zeigt, – von Ausbildung und Funktion der seitlichen Rinnen, Mulden und Gräben (4.4.7), – von der Querneigung der zu entwässernden Fläche (4.4.9).

Tabelle 4.4.4 Abflussbeiwerte nach den Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung (RAS-Ew)

Fahrbahnen Befestigte horizontale Flächen Unbewachsene Felsböschungen aus gering geklüftetem Gestein

Spitzenabflussbeiwert 0,9

Abgeleitete Niederschlagsmenge in % 90

0,6 bis 0,9

60 bis 90

0,8

80

4

4.4.6 Die Begriffe „eben“, „geneigt“ und „rau“ spielen bei der Oberflächenentwässerung eine wichtige Rolle

Tabelle 4.4.7 Möglichkeiten der Oberflächenwasserableitung und Wege des Wassers bei oberirdischer und unterirdischer Entwässerung

250

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.4.8 Regenwasserrückhaltebecken mit Absetzteil und Tauchwand

„Gefälle“ und „Neigung“ werden nebeneinander verwendet. Von Neigung sollte man bei Flächen, von Gefälle bei linienförmigen Entwässerungseinrichtungen wie Rohrleitungen reden (s. a. Abschn. 4.2). Ein einheitlicher

Sprachgebrauch ist trotzdem nur schwer zu erzielen. Oberflächenwasser ist im Prinzip sauber und kann der nächsten Vorflut (Graben, Bach, Au usw.) zugeführt werden. In vielen Fällen wird trotzdem vor der Einleitung in die Gewässer ein Regenwasserklärbecken angelegt, in dem das Wasser zur Ruhe kommt. Mitgeführte „schwere“ Bestandteile (Sand, Blätter usw.) setzen sich dabei ab (Absetzbecken), Öl- und Kraftstoffreste können durch Tauchwände zurückgehalten werden. Die Regenwasserbecken können je nach Situation nach den „Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung“ (RAS-Ew) als Versickerbecken mit vorgeschaltetem Absetzbecken, Regenrückhaltebecken mit Dauerstau oder als Absetzbecken mit Rückhaltung ausgebildet werden (4.4.8).

Tabelle 4.4.9 Übliche bzw. vorgeschriebene Längs- und Querneigung 1) nach RAS-Ew 3)

Zur raschen Ableitung des Wassers in Rinnen, Mulden und Gräben wäre ein großes Längsgefälle erforderlich. Dieses wiederum könnte zu Erosionen und Zerstörungen führen. Aus diesem Grunde sind die in Tabelle 4.4.9 genann-

ten Längsgefälle als Mindest-Gefälle zu verstehen. Tabelle 4.4.7 zeigt mögliche Wege des Wassers bei offenen und geschlossenen Entwässerungssystemen.

251

4.4 Oberflächenentwässerung

4

4.4.10 Regelprofil einer Straße mit Breitenmaßen und Querneigungen sowie Höhen, bezogen auf eine Ausgangshöhe in Fahrbahnachse

Aus Regelquerschnitten müssen die für die Ausführung notwendigen Breitenmaße und Querneigungen zu ersehen sein (4.4.10). Bezogen auf OF Fahrbahn in der Achse, liegen alle anderen Punkte im Querschnitt höher oder tiefer. Ist OF Fahrbahn in der Achse auf NN bezogen, lassen sich alle anderen Punkte berechnen.

setzt und werden deshalb in folgenden Bettungen versetzt: – Bettung aus Kiessand, 5 bis 20 cm dick; – Bettung aus Kiessand + 3 cm Mörtel MG III (Zementmörtel); – Bettung aus Beton C 12/15 + Mörtel III, zusammen 11 bis 29 cm dick; – Bettung aus Beton C 12/15, 5 bis 30 cm dick.

4.4.1 Verlegen von Muldensteinen aus Beton und Pflastern von Mulden

Tabelle 4.4.11 Muldensteine nach BDB-Richtlinien und Herstellerangaben

Begriffe. Die nicht genormten Muldensteine werden verschieden bezeichnet: Muldensteine, -randsteine, -randstreifen, Entwässerungsrinnen, Rinnenfertigteile, Entwässerungsmulde u. a. Baustoffe. Von den Betonwerken werden viele unterschiedliche Muldensteine angeboten. Üblich und häufig sind jedoch die in Tabelle 4.4.11 gezeigten Muldensteine. Ihre Maße passen sich den Breiten der Straßenabläufe an. Sie erfüllen so ideal die beiden Hauptaufgaben der Wasserführung und der Randbefestigung. Ausführung. Muldensteine schließen höhengleich an die Nachbarflächen an (z. B. Fahrbahn und Gehweg). Sie werden häufiger überfahren, sind also oft starken Drücken ausge-

Größe 1) 1 2 3 1)

Länge l in cm 50

Breite b in cm 30 40 50

Höhe h in cm 15

Gewicht in kg/m 96 128 157

aber auch Steine mit l = 33 cm, b = 38 bzw. 70 cm, h = 10 und 12 cm

Die Steine sind in jedem Fall mit Klopfholz und Ramme rammenfest in der Bettung zu versetzen oder zu verlegen, in Querrichtung waagerecht nach zwei Schnüren (4.4.12). Die

252

4

4 Auszuführende Arbeiten

4.4.12 Muldensteine werden am sichersten nach zwei Schnüren waagerecht verlegt

Längsneigung entspricht der der Fahrbahn. In Kurven und Einmündungen muss man eine Rinne aus Muldensteinen mit geraden Steinen

a)

führen, weil Kurvensteine nur selten hergestellt werden, oder nach einer anderen Lösung suchen (4.4.13). Trotz der kleinen Längen (30, 33 oder 50 cm) sind klaffende Fugen nicht vermeidbar. Sie sollten eng und gleichmäßig gehalten und notfalls mit Zementmörtel geschlossen werden. Pflasterrinnen. Seltener werden heute Muldenrinnen aus Pflaster gebaut. Um auch bei geringem Längsgefälle gute Fließeigenschaften zu erhalten, eignen sich am besten Betonsteine für die Ausführung (4.4.13). Werden Pflastersteine aus Naturstein verwendet, sollten sie in Längsrichtung gesetzt werden (4.4.14 und 4.4.15). Als Alternative kann eine Gussasphaltrinne gelten (z. B. in der Mitte der Wohnstraße.

b)

4.4.13 a) Muldenrinne aus Betonrechtecksteinen 16 × 24 cm. In der Kurve gibt es keine Probleme. b) Muldensteine werden oft in Wohn- und Dorfstraßen verwendet. Da keine Kurvensteine angeboten werden, muss man entweder klaffende Fugen in Kauf nehmen oder in der Kurve Pflaster verwenden.

4.4.14 „Mittelalterliche" Rinne aus großen Natursteinen (Regensburg)

4.4.15 Rinne aus Naturstein-Großpflaster in Straßenmitte (Ostseebad Ahlbeck)

253

4.4 Oberflächenentwässerung

Tabelle 4.4.16 Straßenrinnen am Hochbord nach Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung (RAS-Ew) Bordrinne

Pendelrinne

Spitzrinne

Breite der Rinne

= 0,15 m bis 0,5 m (2reihig = 33 cm)

= 0,30 m bis 0,5 m (2reihig = 33 cm)

0,30 bis 0,90 m

Auftrittshöhe

gleichbleibend

wechselnd (8 bis 18 cm)

gleichbleibend

Längsneigung (s)  Längsneigung Fahrbahn (sF)  0,5 % sRinne

 0,5 %, mit Richtungswechseln und Hoch- und Tiefpunkten

 0,5 %

Querneigung (q) qRinne

gleichbleibend

 qFahrbahn wechselnd 5 bis 15 %

je nach Längsneigung gleichbleibend 10 % oder wechselnd 7 bis 15 %

Längsneigung sFahrbahn

 0,5 %

< 0,5 %

 bzw.  0,5 %

Querneigung qFahrbahn

 qR, gleichbleibend

gleichbleibend  2,5 %

gleichbleibend  2,5 %

Systemskizze

4

Tabelle 4.4.17 Rinnenplatten (Beispiele nach Herstellerangaben)

a)

Nr.

Länge l in cm

Breite b in cm

Höhe h1/h2 Gewicht G in cm kg/Stück

kg/m

1 2 3

30 35 35

30 17,5 17,5

5,5/7,5 5 6,5

50 21 27

b)

15 7,3 9,5

c)

4.4.18 Gepflasterte Bordrinne a) in einer Stadtstraße aus Betonsteinen, b) in einer Stadtstraße aus Klinkern und c) am Mittelstreifen einer Autobahn aus Betonstein

254

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.4.19 a) Bordrinne aus Beton-Rinnenplatten b) Rinne aus Kleinpflaster mit einer Tiefe von 3 cm c) Der Wasserlauf wird in Asphalt ausgebildet

4.4.2 Bau einer Rinne am Bordstein Begriffe. Unter Bordrinnen versteht man üblicherweise Straßenrinnen am Hochbordstein. Das ist jedoch ungenau, denn nach den Entwässerungs-Richtlinien (RAS-Ew) ist je nach Längsneigung, Ausbildung, Breite usw. zwischen Bord-, Pendel- und Spitzrinne zu unterscheiden (4.4.16). Baustoffe. Die hier beschriebenen Rinnen am Hochbord werden als Pflasterrinnen aus Naturstein-Großpflaster oder Betonsteinen in Betonbettung hergestellt, obgleich laut RASEw zumindest die Bordrinnen eine möglichst gleichartige Befestigung wie die Anschlussfläche haben sollte (um die optische Einengung des Fahrbahnquerschnitts zu vermeiden). Statt Großpflaster verlegt man manchmal auch

Rinnenplatten aus Beton als Rinne (4.4.17 und 4.4.19a). Gute Fließeigenschaften hat auch eine Rinne aus Gussasphalt als Bordrinne oder als Muldenrinne, z. B. in der Mitte einer Fahrbahn. Ausführung. Bordrinnen aus Pflaster (4.4.18) stellt man oft sofort nach dem Versetzen des Hochbords her, um die Steine in die gleichzeitig eingebrachte Betonbettung zu setzen. Das schließt allerdings Korrekturen weitgehend aus. Beim Versetzen der Pflasterrinne oder Plattenrinne nach dem Erhärten der Bordsteinbettung darf der erhärtete Beton in der Höhe nicht stören (4.4.20). Die Längsneigung der Rinnen sR soll mind. 0,5 % betragen; das entspricht 5 mm/m oder 1:200.

Tabelle 4.4.20 Bordrinnen in verschiedenen Ausführungen

mit Großpflaster aus Naturstein

mit Quadrat- oder Rechtecksteinen mit Rinnenplataus Beton ten

aus Gussasphalt

1-reihig b = ca. 12, 14 oder 16 cm + 1 Fuge

1-reihig

1 Streifen

2-reihig b = ca. 24, 28 oder 32 cm + 2 Fugen

b = 16 cm + 1 Fuge

2-reihig b = 32cm + 2 Fugen

nur 1-reihig b = 15, 25 oder 30 cm + 1 Fuge

b = 30 bis 50 cm

255

4.4 Oberflächenentwässerung

4 4.4.21 Pendelrinne mit wechselnder Querneigung der Rinne, aber gleichbleibender Querneigung der Fahrbahn

1 % =1 cm/100 cm = 1 cm/m = 10 mm/m 0,5 % = 0,5 cm/100 cm = 0,5 cm/m = 5 mm/m 0,4 % = 0,4 cm/100 cm = 0,4 cm/m = 4 mm/m Die Längsneigung in Rinnen sollte mindestens 0,4 % betragen. Manchmal wird auch noch 1:250 (0,4 % oder 4 mm/m) erlaubt. Bei dieser geringen Neigung kommt es entscheidend auf eine genaue und saubere Herstellung der Rinne an. Schon Ungenauigkeiten von wenigen mm können Anlass zu späterer Pfützenbildung sein. Die Pflasterrinne verlangt ebenfalls sehr genaues Arbeiten (zul. Abweichung von der Ebenheit der Pflasterrinne aus Kunststein  l cm/4 m, bei Naturstein  2 cm). Dabei spannt sich der Straßenbauer z. B. für das Versetzen einer zweireihigen Rinne 2 Schnüre oder bringt am Bordstein einen Schnurschlag (mit eingekreideter Schnur) an. Die hammerfest im Beton versetzte Rinne wird vor dem Erhärten des Betons mit dem Richtscheit geprüft, beim Versetzen in einem Kiesbett nach dem Rammen kontrolliert. Immer häufiger werden die Pflastersteine für eine Rinne am Bordstein allerdings in ein abgezogenes Betonbett versetz/verlegt. Die Steine einer einreihigen Rinne versetzt man bei Bordrinnen ohne Querneigung (4.4.23), bei einer zweireihigen Rinne erhält die äußere Reihe die Fahrbahnquerneigung. Bei Bora- und Spitzrinnen erhält

allerdings die Rinne in ganzer Breite eine gleiche Neigung (4.4.16, 4.4.21). Die Höhe der Rinne und der Straßenabläufe muss sich der Straßenbauer meist aus den gegebenen NN-Höhen der Fahrbahnmitte errechnen. Unter der Annahme, dass sich die Straße dem Gelände möglichst anpasst, lassen sich die in Tabelle 4.4.22 dargestellten drei Fälle unterscheiden. Jeder Planer wird versuchen, der Straße eine Längsneigung von mindestens 0,5 % zu geben, um den Fall a) zu vermeiden. In untergeordneten Straßen wird die Pendelbordrinne manchmal so ausgeführt, dass nicht nur die Querneigung der Rinne pendelt, sondern auch die der Fahrbahn, was sich allerdings ungünstig auf das Fahren auswirken kann. Neu ist ein Hochbordstein mit integrierter Entwässerungs-Rinne aus Polymerbeton (4.4.24). Über Einlauföffnungen im Anlauf des Hochbords (147 cm2/m) kann das Oberflächenwasser in die innenliegende Entwässerungsrinne gelangen. Über ein entsprechendes Bordsteinelement mit Revisionsöffnung ist die Rinne zugänglich. Absenksteine (Übergangssteine) und „Mittelsteine“ stehen für Auffahrten zur Verfügung.

4.4.3 Herstellen von Straßengräben und -mulden mit Befestigung Begriffe. Nach dem „RAS-Teil: Entwässerung“ bezeichnet man offene Gräben bzw. offene Mulden neben der Straße oder am Fuß von

256

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.4.22 Rinnenneigung in Abhängigkeit von der Straßenneigung a) Die Straße hat keine Längsneigung (1 = ∞) Fall a) „ohne“

4

Die Straße hat keine oder nur eine geringe Längsneigung < 0,5 %. Die Rinne erhält eine künstliche Neigung > 0,5%. Der Auftritt am Bordstein ist unterschiedlich hoch. Damit die Fahrbahn nicht „mitpendelt“, wechselt die Querneigung in der Rinne (4.4.20) b) Die Straße hat geringe natürliche Längsneigung (1:20 bis 1:200) Fall b) „gering“

Die Längsneigung der Straße ist mit > 0,5 % ausreichend. Die Längsneigung von Rinne und Bordstein entspricht dem der Fahrbahn. Der Auftritt am Bordstein ist gleichbleibend. Das Schluckvermögen der Straßenabläufe kann voll ausgenutzt werden. c) Die Straße hat starke Längsneigung

Fall c) „stark“

Die Längsneigung der Rinne entspricht der der Fahrbahn. Der Auftritt am Bordstein bleibt gleich. Es besteht die Gefahr, dass das Wasser über die Straßenabläufe hinwegströmt. Aus diesem Grunde werden Bergstraßenaufsätze oder Entwässerungsrinnen quer zur Fahrbahn, selten Kontergefälle in der Rinne eingebaut (s. a. Bild 4.203, Einlaufbuchten).

4.4.23 Versetzen von Hochbord mit integrierter Entwässerungsrinne („Kerbdrain“) aus Polymerbeton

4.4.24 Eingebaute Kerbdrain-Bordsteine für eine Parkplatzentwässerung

257

4.4 Oberflächenentwässerung

4

4.4.25 Straßenmulde (a) und -graben (b) ohne Sohlbefestigung mit üblichen Maßen nach „Merkblatt für die Entwässerung von Straßen“

4.4.26 Straßenablauf in Muldenform zur Ableitung des Oberflächenwassers, das in einer Rasenmulde gesammelt wird

4.4.27 Straßenmulden mit unterschiedlicher Shbefestigung nach RAS-Ew

258

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.4.27 Fortsetzung

Die „Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung-RAS-EW“ unterscheiden deshalb wie folgt: – Rasenmulden mit einer Befestigung aus Rasen (angesät bzw. aus Rollrasen oder Rasensoden), – Mulden mit glatter Sohlbefestigung aus Betonsohlschalen, Naturstein- oder Kunststeinpflaster (4.4.28),

Einschnitt- und Dammböschungen als Straßengräben bzw. -mulden (4.4.25 und 4.4.26). Ein Graben an anderer Stelle heißt Entwässerungsgraben. Baustoffe. Mulden und Gräben müssen in dem jeweils anstehenden Boden ausgehoben werden. Bei Gräben sind die Böschungswinkel nach DIN 4124 einzuhalten (s. Abschn. 4.1). Für die Befestigung von Sohlen und Böschungen kommen mehrere Baustoffe und Ausführungen infrage (4.4.27):

Tabelle 4.4.28 Muldensteine und Sohlschalen für Gräben und Mulden (Maße nach Herstellerangaben) Typ

Lichte Breite b1 in cm

Lichte Tiefe h1 in cm

Sohlen- Gesamtbreite h höhe h in cm in cm

Baulänge Gewicht l G in m in kg/St. in kg/m

1 2 3 4 5 6

14 27 21 32 48 50

3 3 6 15 3 10

20 35 30 40 50 30

0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5

10 10 15 20 15 15,5

41 74 81 110 163 88

82 148 81 110 163 176

259

4.4 Oberflächenentwässerung

– Mulden mit rauer Sohlbefestigung aus Grobschotter oder Natursteinbruch, – Raubettmulden aus Steinen von 18 bis 36 cm Höhe, mit Splitt und Schotter verkeilt. Der Bodenaushub von Straßenmulde und -graben berechnet sich aus der Querschnittsfläche und der Länge (s. Abschn. 5): Straßenmulde:

2 ⋅ s ⋅ h (m2 ) 3 V ≈ A⋅ L (m3 ) A≈

Straßengraben:

l1 + l2 ⋅h 2 V = A⋅ L A=

(m 2 ) (m3 )

(Breite b = Sehne s) Ausführung. Straßengräben und -mulden stellt man maschinell her. Bei Gräben muss die Sohle ein Längsgefälle haben, um das gesam-

a)

4.4.30 Straßengraben mit wechselnder Grabentiefe. Vor Beginn der Arbeiten muss die Grabenachse abgesteckt werden und das Gelände in der Achse einnivelliert werden. Grabenbreite und -tiefe ergeben sich aus Geländehöhe und Höhe der Grabensohle

melte Wasser abzuleiten. Die Sohle wird manchmal von Hand nachgearbeitet, ihre Höhe laufend geprüft. Sohle und Böschungen müssen ebene Flächen ergeben, um die Fließgeschwindigkeit nicht zu beeinträchtigen und um Erosionen zu vermeiden (4.4.29). Die Grabentiefe ermittelt man vorher aus den vorgesehenen, errechneten Höhen der Grabensohle und den in der Grabenachse ermittelten Geländehöhen. Die obere Breite des Grabens errechnet sich aus Grabentiefe, Böschungsneigung und Sohlbreite (4.4.30). Sie lässt sich von der Achse aus durch Holzpflöcke festlegen. Die Böschung prüft man mit Böschungslehre und Wasserwaage, noch schneller mit einem Bauspion (s. Abschn. 3.4). Kleinere Grabenprofile können von Hydraulikbaggern mit der Grabenschaufel ausgehoben werden. Straßengräben in geneigtem Gelände haben einen Querschnitt,

b) 4.4.29 a) Neuer Vorfluter, b) Neuer Straßengraben mit Rohrdurchlass

4.4.31 Neuer Straßengraben in geneigtem Gelände

260

4

4 Auszuführende Arbeiten

der sich nur mit Trapez- und Dreieckformel berechnen lässt (4.4.31). Für den Bau von Mulden und besonders Gräben ist der Baulaser eine große Hilfe. Er kann – einmal am tiefsten Punkt aufgestellt – die Längsneigung des Grabens für eine große Grabenlänge vorgeben. Da auch bei maschineller Herstellung des Grabens ein Mann zum Nacharbeiten erforderlich ist, kann dieser laufend die richtige Höhe der Grabensohle am Laserstrahl kontrollieren. Wenn die Gefahr der Verschlammung, Verstopfung oder Erosion besteht, muss man die Grabensohle befestigen – also in Strecken mit größerem Gefälle, vor Durchlässen, an Einmündungen weiterer Gräben. Die Befestigung kann aus Pflaster oder aus Sohlschalen bestehen. Sohlschalen sind wenigstens auf einer Grobkiesschicht (als Filterschicht), besser auf einer Betonunterlage zu verlegen. Sie haben in der Längsrichtung Nut und Feder, um Setzungen oder Öffnungen zu Fugen zu vermeiden.

4.4.32 Die Öko-Rinne sammelt das Wasser und führt es an geeigneten Stellen seitlich ab.

Sehr schnell fließende Gräben, Vorfluter und Bäche erhalten außer einer Sohlbefestigung auch eingebaute Stautreppen. Zur Versickerung des Oberflächenwassers ist auch die neue sog. Öko-Rinne geeignet. Sie sammelt und führt das Wasser seitlich und gibt es an das Bankett oder einen unbefestigten Seitenstreifen ab. Zusätzlich dient die ÖkoRinne auch als Randbefestigung (4.4.32).

4.4.4 Einbau von Straßenabläufen Begriffe. Neben der in DIN 4051 festgelegten Bezeichnung Straßenablauf spricht man auch von Straßeneinlauf, Regeneinlauf (RE), Gully oder Trumme. Kleine Abläufe mit einem Innendurchmesser von 300 mm heißen Hofabläufe. Baustoffe. Straßenabläufe werden jeweils aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt, (4.4.33), hauptsächlich aus Betonfertigteilen. Der Aufsatz besteht aus Gusseisen oder aus einer Kombination von Beton/Stahlbeton mit Gusseisen („Begu“). Der in den Aufsatzrahmen einzulegende Rost ist aus Gusseisen, Einlauftrichter (nur noch selten notwendig) und Eimer bestehen aus verzinktem Blech oder Kunststoff. Eine Übersicht über alle Bezeichnungen, Formen und Maße der Betonteile gibt Tabelle 4.4.34.

4.4.33 Welche Teile werden für die einzubauenden Straßenabläufe benötigt? (Vergl. mit 4.4.34)

4.4 Oberflächenentwässerung

261

Tabelle 4.4.34 Betonteile nach DIN 4052, Ø 450 mm für Straßenabläufe

4

262

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.4.35 Klassifizierung und Einsatzbereiche der Aufsätze für Straßenabläufe nach DIN EN 124 und DIN 1229 Belastungsklasse 1) Prüfkraft in kN A15

B126

4

Einsatzbereich

Geeignet für

Fußgänger Radfahrer Rollstühle

Verkehrsflächen, die ausschließlich von Fußgängern und Radfahrern benutzt werden können und vergleichbare Flächen, z. B. Grünflächen (Gruppe 1)

PKW Lieferwagen

Gehwege, Fußgängerbereiche und vergleichbare Flächen, PKW-Parkflächen und PKW-Parkdecks (Gruppe 2)

LKW

nur für Aufsätze im Bordrinnenbereich, der (gemessen ab Bordsteinkante) maximal 0,5 m in die Fahrbahn und 0,2 m in den Gehweg hineinreicht, sowie für Seitenstreifen von Straßen (Gruppe 3) Fahrbahnen von Straßen (auch Fußgängerstraßen), Parkflächen und vergleichbare befestigte Verkehrsflächen (z. B. BAB-Parkplätze Gruppe 4)

C250 Schnellverkehr D400

E600

F900 1)

schwere Industrieund MilitärSchwerfahrzeuge

nicht öffentliche Verkehrsflächen, die mit besonders hohen Radlasten befahren werden, z. B. Verkehrswege im Industriebau (Gruppe 5)

zivile und militärische Flugzeuge

besondere Flächen, z. B. gewisse Flugbetriebsflächen von Verkehrsflughäfen (Gruppe 6)

nach DIN EN 1433

Aus den genormten Betonfertigteilen und der großen Zahl angebotener Aufsätze lassen sich viele Straßenabläufe kombinieren. Konstruktions- und Kombinationsmerkmale sind z. B.: – der Innendurchmesser der Betonfertigteile: Hofabläufe (∅ 300 mm) und Straßenabläufe (∅ 450 mm); – die Art der Schlammgewinnung: Trockenschlammgewinnung (mit Eimer) und Nassschlammgewinnung (mit Muffenteil); – die Konstruktionshöhe: je nach Höhenlage der Anschlussleitung. Eine große Zahl von Aufsätzen steht nach DIN 1229 und DIN EN 124 zur Verfügung. Die wesentlichen Merkmale seien hier genannt (4.4.35 bis 4.4.37): – die Klasse (und Bruchkraft in kN): A bis F; – die Flächenform (in der Draufsicht): quadratisch, rechteckig, kreisrund; – die Flächenmaße: Besonders häufig sind 500 × 500, 300 × 500, 305 × 520 (alt), ∅ 785 mm; – die Querschnittsform: Pult-, Rinnen-, Muldenform;

– der Einlaufquerschnitt (die Fläche zwischen den Roststäben): 250 bis 1200 cm2; – das Material: Gusseisen, seltener Gusseisen mit Beton (Begu); – die Form der Roste und die Schlitzweite; – die Sicherung der Aufsätze: Scharniere (aufklappbar), Verschraubung, Verriegelung. Ausführung. Der Straßenablauf ist höhenund fluchtgerecht einzubauen. Wenn die Flucht noch nicht durch Rinne oder Bordstein gegeben ist, muss man sie von einer entsprechend gespannten Schnur mit Schnurlot oder Wasserwaage auf die Sohle übertragen. Die Höhe des Straßenablaufs ist die vorgegebene NN-Höhe an der tiefsten Stelle der Aufsatzoberfläche. Gegenüber den Nachbarflächen (z. B. der Rinne) soll der Straßenablauf bis zu 1 cm tiefer stehen. Auf die Ablaufkonstruktion hat der Straßenbauer meist keinen Einfluss, dagegen muss er die Gesamthöhe (Konstruktionshöhe) aus den in der Leistungsbeschreibung oder Zeichnung genannten Einzelteilen selbst bestimmen. Erst wenn er diese kennt, kann er die Sohlenhöhe festlegen. Ein geringer Höhenausgleich ist

263

4.4 Oberflächenentwässerung

durch Verändern der Fugendicke unter dem Rahmen, ein größerer Ausgleich durch Aufsetzen weiterer Ausgleichsringe (sofern erlaubt) oder Zwischenteile möglich. Der Einbau beginnt mit der Betonsohle oder der Sauberkeitsschicht aus Kies. Sie müssen beide einwandfrei verdichtet sein. Nur in „gewachsenem“ nichtbindigen Boden können Betonsohle oder Sauberkeitsschicht entfallen. Dagegen ist eine waagerecht verlegte Gehwegplatte ( 50 × 50 cm) immer praktisch.

Auf Betonsohle, Kies- oder Erdplanum werden dann die Teile des Straßenablaufs mit Fugenfüllung aus Zementmörtel MG III, besser mit dauerplastischem Dichtungsband versetzt. Bei Zementmörteldichtung muss man die Fugenflächen vorher säubern und anfeuchten, um einen guten Verbund zu erreichen. Der Aufsatz wird (außer bei starkem Längsgefälle) in der Längsrichtung waagerecht, quer zur Achse ebenfalls waagerecht oder leicht zum Bordstein geneigt versetzt. Um den Straßenablauf herum wird mit Kies oder magerem Beton verfüllt und gut verdichtet.

4.4.36 Beispiele für Aufsätze nach DIN 1229 und DIN EN 124

4.4.37 Aufsatzformen für Straßenabläufe a) Pultaufsatz, b) Rinnenaufsatz, c) Kombiaufsatz, d) Seitenablauf

4

264

4 Auszuführende Arbeiten

4

Einbauanleitung 1. Ablaufkörper auf Sauberkeitsschicht versetzen, Oberkante Ablauf = 13 cm UK GOK, Fundament C 12/15 gem. DIN EN 206-1 d/b = 20 cm bis zur ersten Querrippe, Ablaufstutzen ausreichend überdecken 2. Verfüllen nach DIN EN 1610 mit seitlichem Verfüllmaterial nach DIN 18 196 (Sand-Kiesgemisch, Rundkornmaterial 0–32 mm oder gebrochenes Material) Material Korngröße 0–16 mm oder Split, letzte Querrippe muss 5–10 cm überdeckt sein 3. Anarbeiten der angrenzenden Tragschichten, sowie Betonauflager für Aufsatz umlaufend herstellen bis Oberkante Ablauf, b = 15 cm C12/15 gem. DIN EN 206-1 4. Aufsatzrahmen (H = 15 cm) ca. 2 cm in Betonbettung eindrücken bei gleichzeitiger Beachtung der Endhöhe 5. Anarbeiten der seitlichen Oberflächenbeläge gem. ZTV

4.4.38 Einbau eines lastentkoppelten Straßenablaufs in monolithischer Bauweise

4.4.39 Straßenablauf, bei dem Aufsatz und monolithischer Ablauf entkoppelt sind

265

4.4 Oberflächenentwässerung

4

4.4.40 Übliche Ablaufkombinationen für Trockenschlamm (a bis c) bzw. Nassschlamm (d) und deren ungefähre Bauhöhe

Neu ist ein Straßenablaufsystem, bei dem Aufsatz und Ablauf entkoppelt sind. Der Aufsatzrahmen der Klasse C oder D (mit den Maßen 300 × 500 oder 500 × 500) liegt auf einer Betonbettung und überträgt den Druck der Fahrzeuge auf diese Bettung und nicht auf den Ablauf (4.4.39). Setzungen im Oberbau werden also aufgefangen, ohne dass der Ablauf „herauswächst“. Der Ablauf – vom Boden bis zum Auflagering – wird in monolithischer Bauweise aus PE mit horizontalen und vertikalen Versteifungsrippen und Ablaufstutzen für PVC-, PE- oder PP-Rohre in den Bauhöhen 50 und 75 cm gefertigt und geliefert. Mit 6-10 kg (je nach Bauhöhe und Querschnitt) ist der Ablauf leicht zu handhaben und schnell einzubauen (4.4.38).

4.4.41 An dieser Stelle erfüllt der eingebaute Straßenablauf nicht seinen Zweck

Wie die Bilder 4.4.41 bis 4.4.44 zeigen, werden beim Einbau viele schwerwiegende Fehler gemacht. Die Lage der Straßenabläufe (4.4.46) in den zu entwässernden Flächen wird bei der Planung festgelegt. Dabei ist u. a. zu bedenken, dass das Wasser vor Fußgängerüberwegen abgefangen wird oder von Nebenstraßen nicht auf Hauptstraßen strömt. Die Straßenabläufe sollten auch nicht an Stellen eingebaut sein, wo sie besonderen Belastungen ausgesetzt sind oder wo Gefahr besteht, dass das Wasser darüber hinwegfließt. Besonders günstig – wenn auch nicht überall zu verwirklichen – sind Ablaufbuchten (4.4.45 und 4.4.46).

4.4.42 Kompliziert und gefährlich eingebauter Straßenablauf

266

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.4.44 Der unglückliche Einbau verursacht Verschmutzungen

4.4.43 Rinnenbreite und -form müssen mit dem Straßenablauf abgestimmt sein. Auch die Höhe der angrenzenden Flächen muss stimmen!

a)

b)

4.4.45 Ablaufbucht a) an einer Bücke (mit zu breiter Fuge), b) auf der Autobahn (am Mittelstreifen)

Möglichkeiten, eine rechteckige Fläche mit Straßenablauf, Mulden- oder Kastenrinne zu entwässern, zeigt Bild 4.4.48. Die Anordnung von Rinnen und Straßenabläufen in Plätzen und Straßen ist meist nur ein Vielfaches dieser Elemente.

Beispiele für Einzugsgebiete von Straßenabläufen zeigt Tabelle 4.4.46. Die Größe der Einzugsgebiete soll 400 m2, in ungünstigen Fällen 200 m2 nicht überschreiten. Sie hängt aber sehr stark vom Einlaufquerschnitt ab (vgl. 4.4.36).

267

4.4 Oberflächenentwässerung

Tabelle 4.4.46 Einzugsgebiete von Straßenabläufen

4

a) Kreuzung von Sammelstraßen ohne natürliches Längsgefälle

b) Platzfläche in ebenem Gelände ohne natürliches Gefälle

c) Zweispurige Straße ohne natürliches Längsgefälle

d) Parkplatz in der Ebene (s. Beispiel)

268

4 Auszuführende Arbeiten

und h um 16,0 × 2 cm/m = 16,0 cm höher als c und d. Die Punkte i und j liegen um 16 cm höher als der Straßenablauf. Meist sind die Höhen auf NN bezogen. Bei NN +15,120 m für den Straßenablauf ergeben sich für die anderen Punkte folgende NN-Höhen: c und d 15,120 + 0,083 = NN + 15,203 m i und j 15,120 + 0,16 = NN + 15,280 m e bis h 15,203 + 0,16 = NN + 15,363 m

Beispiel Das Einzugsgebiet des im „Parkplatz in der Ebene“ (4.4.46d) abgebildeten Straßen-Ablaufs hat die Maße 16,0 m × 16,5 m. Die zu entwässernde Fläche beträgt damit A = 16,0 m × 16,5 m = 264,00 m2 Bei einem Längsgefälle von 1 % liegen die Punkte c und d um 16,5/2 m × 1cm/m = 8,25 cm höher als der Straßenablauf. Bei einem Quergefälle von 2 % liegen die Punkte e, f, g

4

4.4.47 Ablaufbuchten mit möglicher Wasserführung

4.4.48 Entwässerungsmöglichkeiten am Beispiel einer rechteckigen Fläche

Aus Quer- (q) und Längsneigung (s) ergibt sich mit der Formel p = q 2 + s 2 die Schrägneigung p. Sie soll in der Fahrbahn  2 % betragen.

4.4.5 Einbau von Kasten- und Schlitzrinnen Begriffe. Unter Kastenrinne versteht man eine „Straßenrinne mit U-förmigem Querschnitt,

die mit Rosten oder Lochplatten abgedeckt ist“ (4.4.49). Schlitzrinnen haben zwar auch einen U-förmigen, runden oder ovalen wasserführenden Querschnitt, sind aber Straßenrinnen, in die das Wasser durch einen obenliegenden durchgehenden oder unterbrochenen Schlitz gelangt (4.4.50). In vielen – vor allem süddeutschen – Städten und Dörfern findet man heute aber noch offene Rinnen (4.4.51), die nicht abgedeckten Kastenrinnen vergleichbar sind. Diese „Bächle“ aus Hoch-Bordsteinen und Pflaster sind zwar manchmal ein Hindernis, aber auch ein hübsches Relikt oft mittelalterlicher Stadtbilder. Baustoffe. Einteilige Schlitzrinnen werden aus Beton bzw. Stahlbeton  C 35/45 in Baulängen bis zu 4 m hergestellt. Das Stückgewicht beträgt bis zu 1,5 t. Schlitzrinnen haben Reinigungsöffnungen mit geschlitzten Abdeckungen. Kleine, leichte Schlitzrinnen gibt es aus Polymerbeton. Kastenrinnen haben zwei Teile: die eigentliche Rinne und den Abdeckrost. Die Rinnen bestehen aus Beton C 35/45, Stahlbeton mit Luftporenzusatz, Faserbeton oder Polymerbeton (100 N/mm2 Druckfestigkeit, 20 N/mm2 Biegezugfestigkeit). Beim Polymerbeton sind Zement und Wasser durch Polymere ersetzt. Dadurch bekommt der Beton ein dichtes Gefüge mit einer geringen Wasseraufnahme (< 1 %), eine absolute Frostbeständigkeit und Beständigkeit gegen Lösungen von Tausalz, schwachen Säuren und Laugen. Die abdeckenden Roste der

269

4.4 Oberflächenentwässerung

Kastenrinnen fertigt man aus verzinktem Stahl, Gusseisen oder Polymerbeton mit Einlaufquerschnitten zwischen 165 und 700 cm2/m und für Belastungsklassen A 15 bis E 600. Zu Kastenrinnen werden je nach Fabrikat Sinkkästen, Rohrstutzen, Stirnwände usw. geliefert (4.4.54).

4 4.4.50 Schlitzrinne aus Beton, z. B. auf einem Autobahnparkplatz für Lkw

a)

4.4.51 Wasserführende „Bächle“ findet man in vielen süddeutschen Gemeinden

b) 4.4.49 a) Kastenrinnen gibt es für alle Belastungsklassen, mehrteilig mit Rosten aus unterschiedlichen Materialien oder einteilig als „Monoblock“, in verschiedenen Bauhöhen und mit bzw. ohne Rinnengefälle b) Beispiel für eine eingebaute Kastenrinne als Querentwässerung

Ausführung. Schlitzrinnen mit gleichbleibendem Querschnitt erhalten ein Längsgefälle. Bei waagerechter Verlegung würde das Wasser des Einzugsgebiets zwar sofort aufgenommen, aber nur zögernd an die Einlaufschächte abgegeben werden.

4.4.52 Eingebaute Kastenrinne mit eigenem Sohlengefälle

270

4 Auszuführende Arbeiten

Kastenrinnen mit gleichbleibendem Querschnitt (also gleich bleibender lichter Tiefe) müssen ebenfalls mit Längsgefälle verlegt werden. Das wird seltener gemacht, weil die Kastenrinne vor allem für die Oberflächenentwässerung von Flächen entwickelt wurde, die kein Gefälle haben oder haben sollen. Viel-

mehr werden Rinnen mit einem Eigengefälle in der Sohle von z. B. 0,5 % hergestellt und (bezogen auf die Oberfläche) waagerecht verlegt (4.4.52 und 4.4.53). Schlitz- und Kastenrinnen erhalten meist eine Betonbettung von mind. 10 cm Dicke. Während Schlitzrinnen wegen ihres Gewichts mit

4

4.4.53 Rinnenstränge aus Kastenrinnen mit unterschiedlichen Gefälleverhältnissen (die Nummerierung ist bei den einzelnen Herstellern unterschiedlich!)

4.4.54 Systemübersicht einer Kastenrinne mit Eigengefälle

4.4 Oberflächenentwässerung

271

4

4.4.55 Einbaukonstruktionen von Kastenrinnen für verschiedene Decken (von oben nach unten: Asphalt, Pflaster, Beton) und Belastungsklassen (links: A 15 bis C 250, rechts: D 400 bis F 900)

272

4

4 Auszuführende Arbeiten

Kran oder Bagger (möglichst direkt vom Lkw) verlegt werden, sind Kastenrinnen von einem Mann von Hand zu verlegen. Die Bettung muss in jedem Fall vorher verdichtet sein, da die Rinnen kaum durch Rammen oder Stampfen auf Höhe zu bringen sind. Kastenrinnen mit Eigengefälle müssen nummeriert, die Fließrichtung muss markiert sein (4.4.53 und 4.4.54). Es empfiehlt sich, die Rinnenteile zunächst auszulegen und mit dem Verlegen am tiefsten Punkt (Sinkkasten, Einlaufkasten usw.) zu beginnen. U-förmige, verhältnismäßig dünnwandige Kastenrinnen sind durch horizontale Kräfte von den Nachbarflächen gefährdet. Diese Kräfte können beim Verdichten der Befestigung, durch den Fahrzeugverkehr, aber auch durch Wärmedehnung entstehen. Grundsätzlich sollte man zur Aufnahme solcher Kräfte Abdeckungen (Roste) einlegen. Bei Fahrzeugverkehr auf den Nachbarflächen können eine Rückenstütze aus Beton oder andere Maßnah-

men Schäden verhindern (4.4.55). Eine Betonbefestigung ist stets durch eine Raumfuge von der Rinne zu trennen. Die in Großstädten häufig allzu perfekte Oberflächenentwässerung hat dazu geführt, dass den Bäumen nicht mehr ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Abhilfe kann man dadurch schaffen, dass Kastenrinnen nicht an die Regenwasserleitung angeschlossen werden, sondern das Wasser an den Wurzelbereich großer Bäume führen. Da es bei stärkeren Regenfällen nicht schnell genug versickert, kommt es zu „Überschwemmungen“. Üblich ist allerdings, bei Bäumen in der Innenstadt um den Stamm herum eine möglichst große Sickerfläche zu belassen (4.4.56). Sie sollte so groß sein wie die Draufsicht des Baumes (oder der Durchmesser des Laubwerks), was in den Städten entweder nicht gewünscht oder nicht ausführbar ist. So muss den Bäumen auf andere Weise ausreichend Wasser zum Überleben zugeführt werden.

4.4.56 a) Wasserdurchlässige, begehbare Baum- b) Nicht begehbare, mit Humus abgedeckte scheibe als Sickerfläche Sickerfläche für einen Stadtbaum

4.4.6 Einbau von Sickereinrichtungen Begriffe. Zu unterscheiden ist zwischen sickern und versickern. Sickerstränge, -rohrleitungen und -schichten sammeln Sicker-,

Grund- und Schichtwasser und leiten es weiter. Versickerschächte, -stränge und -rohrleitungen versickern zugeführtes Wasser, geben es also an den Boden ab (4.4.57).

273

4.4 Oberflächenentwässerung

4

4.4.57 Die Begriffe „Sickern“ und „Versickern“

4.4.59 Sickerrohre (Dränrohre) aus Ton, Kunststoff und Filterbeton

4.4.58 Beispiel für einen Versickerschacht kombiniert mit einem Absetzschacht

Beispiele für die Ausführung von Sickereinrichtungen an Straßen sind in Tabelle 4.4.60 zusammengestellt. Einen Versickerschacht zeigt Bild 4.4.58.

Aufmaß und Abrechnung nach VOB C DIN 18 300 – Straßenmulden und -graben nach m3 oder m (bei gleichbleibendem Querschnitt);

nach VOB C DIN 18 318 – Pflasterrinnen, Rinnen aus Betonfertigteilen oder Gussasphalt nach m oder m2, – Straßenabläufe nach Stück, – Sickerstränge und Leitungen nach m.

274

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.4.60 Beispiele für Sickereinrichtungen Sickerstränge

einfacher Sickerstrang ohne Sickerrohrleitung

4

Sickerstrang mit Sickerrohrleitung

Sohlgefälle  0,3 %; Filter einstufig d.h. nur eine Sorte Filtermaterial

Sickerstrang mit Sickerrohrleitung über einer Dichtungsbahn aus Kunststoff

Huckepack- und Sammelleitungen

Sammelleitung mit darüberliegender Sickerrohrleitung als sog. Huckepackleitung Füllmaterial: nichtbindig Füllmaterial: bindiger Boden

Teilsickerrohr als kombiniertes Sammel- (unten) und Sickerrohr (oben) in bindigem Füllmaterial

Planumssickerschicht

Sie liegt unter der Frostschutzschicht und sollte mind. 0,5 m dick sein. Das Filtermaterial darf sich nicht mit den angrenzenden Boden- und Materialschichten vermischen. Es muss filterstabil, daher evtl. mehrstufig sein. Böschungssickerschicht

Die Böschungssickerschicht soll das Schichtwasser der Böschung aufnehmen und ableiten. Tiefensickerschicht bindiger Oberboden Sickerschicht Die Tiefensickerschicht sichert den Untergrund der Straße gegen seitliches Sicker- und Schichtwasser

275

4.4 Oberflächenentwässerung

Aufgaben zu Abschnitt 4.4 1. Mit wie viel Prozent Querneigung legt man Befestigungen aus Verbundpflaster, Gehwegplatten und Asphaltbeton an? 2. Welche Mindestlängsgefälle müssen für Bordrinnen, Straßengräben und Rasenmulden eingehalten werden? 3. Wie heißen Muldensteine in Ihrer Gegend, welche Maße haben sie? 4. Welches Werkzeug benutzen Sie für das Versetzen von Muldensteinen? 5. Aus welchen Pflastersteinen, in welchem Verband sollten Pflasterrinnen als Mulden hergestellt werden? Skizzieren Sie Beispiele. 6. Welche Breiten haben die in 4.4.20 dargestellten Bordrinnen einschließlich Fugen? 7. Vergleichen Sie das bei Ihnen übliche Versetzen einer Bordrinne mit Bild 4.4.23 und beschreiben Sie es kurz. Welche Werkzeuge brauchen Sie? 8. Wie und womit lassen sich Grabenböschungen und -sohlen sichern? 9. Welche Art von Straßenabläufen sind in Ihrer Gegend üblich? 10. Woraus ergibt sich das in 4.4.31 rot eingezeichnete „schiefe“ Trapez für den Grabenquerschnitt? 11. Beschreiben Sie das Setzen eines Straßenablaufs. 12. Welche Werkzeuge und Geräte sind dafür notwendig? 13. Wodurch ist eine Höhenanpassung beim Versetzen von Straßenabläufen möglich? 14. Welche Fertigteile sind für den Straßenablauf für Trockenschlamm in 4.4.40b mit Längsaufsatz erforderlich? 15. Welche Vorteile haben die in 4.4.45 dargestellten Einlaufbuchten? 16. Beschreiben Sie das Versetzen von Kastenrinnen. Worauf ist besonders zu achten? 17. Wie groß ist das in Kastenrinnen eingearbeitete Gefälle in % und mm/m? 18. Nennen und beschreiben Sie einige Sickereinrichtungen. 19. Vergleichen Sie das in Bild 4.4.65h und j ausgeschriebene Versetzen von Straßenabläufen mit dem bei Ihnen üblichen. 20. Vergleichen Sie die in Bild 4.4.65h und j genannten Bauteile mit den Tabellen 4.4.34 und 4.4.36.

21. Skizzieren Sie den Regelquerschnitt 4.4.61 im Maßstab 1:100 entsprechend Bild 4.4.10 und ermitteln Sie die Höhen bezogen auf ± 0 bzw. + 110,30 m NN in der Achse (Deckenhöhe).

4.4.61 22. Wie groß sind die Einzugsgebiete der Straßenabläufe links und rechts nach den Regelquerschnitten in Bild 4.4.10, wenn die Entfernung 45 m beträgt? 23. Wie groß könnten die Abstände bei 400 m2/ Straßenablauf sein? (Bezogen auf M = 2) 24. Berechnen Sie die fehlenden NN-Höhen der Pendelrinne in 4.4.21. 25. Skizzieren Sie die Tabelle 4.4.62 und ermitteln Sie die fehlenden Werte. 26. Berechnen Sie die Querschnittsflächen sowie den Bodenaushub für 1 lfdm und 50 lfdm der folgenden Straßenmulden: a) B = 1,20 m; T = 20 cm b) B =2,0m; T = B/5; c) B = 2,30 m; T = B/5; d) B = 2,5 m; T = 40 cm 27. Berechnen Sie den Bodenaushub für 100 m Straßengraben folgender Maße: a) Sohlbreite = 50 cm; Tiefe = 1,20 m; Böschungsneigung 1:1 b) Sohlbreite = 60 cm; Tiefe = 1,50 m; Böschungsneigung 1:1,5 c) Sohlbreite = 75 cm; Tiefe = 1,50 m; Böschungsneigung 1:1,5 28. Wie viel cm bzw. m Gefälle hat ein Straßengraben auf 1 m und auf 100 m Länge bei 0,5 %, 1 %, 2 %, 2,5 % Gefälle? 29. Berechnen Sie die in 4.4.63 dargestellte Querschnittsfläche. 30. Ermitteln Sie rechnerisch und/oder zeichnerisch die fehlenden Werte in Tabelle 4.4.64. 31. Berechnen Sie den Bodenaushub für den in 4.4.30 dargestellten Graben (50 m) bei einer Sohlbreite von 0,50 m und einer Böschungsneigung von 1:1.

4

276

4 Auszuführende Arbeiten

32. Welche Maße (Länge × Breite) können Einzugsgebiete von Straßenabläufen bei 400 m2 haben? Berechnen Sie 5 realistische Beispiele. 33. Wie groß sind die Einzugsgebiete der Beispiele b und c in 4.4.46? 34. Wie viel m3 Boden sind auf 100 lfdm der Pos. a) in Bild 4.4.65 auszuheben?

35. Wie viel m3 Beton B 15 sind für 60 m in Pos. b) des Bildes 4.4.65 erforderlich? 36. Wie viel m3 Boden müssen für die Herstellung des Sickerstrangs in Pos. d) von 4.4.65 bei durchschnittlicher Tiefe ausgehoben werden? 37. Wie viel m3 Boden müssen für Pos. e) in 4.4.65 ausgehoben werden?

Tabelle 4.4.62 Längsneigungen

4

in % ฬ 1:n = mm/m bei 0,5 m 1,0 2,0 5,0 10,0 50,0 100,0

0,4

0,5

0,6

1,0 1:100 10 5 mm 1 cm 2 cm 5 cm 10 cm 50 cm 1,0 m

1,5

4.4.63 Tabelle 4.4.64 % (Prozent)

° (Grad) 45°

1:n (Verhältnis) 1:1

10 % 30° 1:2 1:1,5 5% 10°

Querneigungen 2,0 2,5 3,0

3,5

7,5

b) Legen Sie die Maße fest und berechnen Sie (vereinfacht) die Betonquerschnittsfläche. c) Wie viel m3 Beton werden für 1 lfdm Kastenrinnen im Mittel gebraucht? 41. Auf Gefahrzeichen an Straßen in bergiger Landschaft sind folgende Angaben zu finden: – 13 % Gefälle auf 3,5 km – 9 % Gefälle auf 1,5 km – 15 % Gefälle auf 2,6 km Welche Höhenunterschiede liegen auf diesen Gefällstrecken vor? 42. Zeichnen Sie den in Bild 4.4.10 dargestellten Querschnitt im Maßstab 1:100 mit den Höhenwerten bezogen auf ±0 und +90,25 m NN (4.4.66). 43. Zeichnen Sie einen Muldenstein der Größe 3 nach 4.4.10 in 3 Ansichten und Schrägbild (Kavalierperspektive 45°) im Maßstab 1:10 (4.4.67).

0,4 %

38. Wie viel m2 Pflaster sind in Pos. f) in Bild 4.4.65 zu versetzen? Wie viele Steine und wie viel Beton werden gebraucht? 39. Erstellen Sie für die Pos. g) des Bildes 4.4.65 eine unmaßstäbliche Skizze und berechnen Sie den Materialbedarf: a) Holz-Flechtwerk in m2; b) Zahl der Flechtmatten; c) Zahl der Pfähle. 40. a) Skizzieren Sie eine Kastenrinne in Betonbettung und mit Rückenstütze nach 4.4.55 c) für Elemente mit der Bauhöhe 135 mm.

5,0

4.4.66

4.4.67

277

4.4 Oberflächenentwässerung

lfdm Rasenmulde nach Regelprofil in ca. 2,0 m Breite, 0,30 m tief und mind. 0,3 % Längsgefälle ausheben und zur Aufnahme von Mutterboden profilieren. Die Aushubmassen sind innerhalb der Baustelle zu verfahren und einzubauen, a) für 1 lfdm

Entwässerungsschlitz herstellen. 120 m Entwässerungsschlitze in 50 cm Breite und 1,20 m Tiefe und ca. 10 m Länge herstellen, verfüllen mit Kies der OZ 03002. Aushubboden ist abzufahren wie OZ 01005. e)

m Entwässerungsmulde in den Abmessungen 50 × 33 × 12 1200 lfdm Wasserlauf aus zwei Reihen Betonsteinen 16/16/14 cm DIN 18 501 mit Fase am Betonhochaus Betonfertigteilen B 55 höhen- und fluchtgerecht auf 10 bord auf 10 cm dicker Betonsohle B 10 liefern und cm Unterbeton B 15 fachgerecht setzen, die Fugen sind mit versetzen. Die Fugen mit Zementmörtel einschlämZementmörtel einzuschlummern men, einschl. aller Erd- und Nebenarbeiten. b) f) für 1 lfdm Vorzulegende Floßrinne aus Gussasphalt 30 cm breit und i. M. 2,5 cm dick mit 4 % Quergefälle herstellen und mit scharfem Sand abreiben. Einschließlich der am Bordstein herzustellenden 10 mm breiten Fugen, die nach entsprechendem Voranstrich mit zugel. Vergussmasse oder Fugenband zu dichten sind. c)

Böschungsfußsicherung 901 411 1000 m Böschungsfußsicherung aus Holz-Flechtwerk, 30 cm hoch, und Holz-Pfählen herstellen. Das Flechtwerk 10 cm tief in die Sohle einbinden. Erdarbeiten sind eingeschlossen. Matten: Mindestlänge 4 m. Dicke 6 mm. Pfahle: Querschnitt 4/4 cm. Länge 1,50 m. g) Rammtiefe 1,20 m. Abstand 0,50 m.

89.110/615 14 02 2107 40,0 St Straßenabl. o. Aufs. m. Erdarb. einb. Sickerstrang herstellen 110 320 1241 022 Straßenablauf aus Betonfertigteilen nach DIN 4052 ohne 120 m Aufsatz einbauen. Fugen mit Mörtel MG III nach DIN 1053 Sickerstrang durch Einfüllen und Verdichten von Filterma- dicht füllen. Füllung glatt streichen. terial in Bodenschlitz herstellen. Im Bereich des Straßen- Aufsatz wird gesondert vergütet. körpers. Erdarbeiten im Boden der Klassen 3 bis 5 sowie gegebeSchlitzbreite 0,40 m, nenfalls erforderlichen Verbau ausfuhren. Schlitztiefe über 0,75 bis 1,00 m, Boden Form la mit Abfluss, Schlitzwand senkrecht. Schaftkonus Form 11 (295 mm hoch), Filter aus Kiessand 0,25/32 mm. Auflagering Form 10b (für rechteckige Aufsätze), Filterhöhe = Auflager aus Beton B 15, 20 cm dick, herstellen. Schlitztiefe bis UF Abdeckung. Aushubtiefe bis UK Auflager bis 1 m, Abdeckung, 20 cm dick, aus bindigem Boden Aushub in Eigentum des AN übernehmen und von der aufbringen. Baustelle entfernen. Füllmaterial liefern. d) h) 00.02.0034 89.110/635 06 00 62 02 40,0 St Aufsatz f. Straßenablauf aufsetzen Aufsatz für Straßenablauf nach DIN 1229 aufsetzen, (1.06) Klasse C 250, Ausführung nach DIN 19 594 oder gleichwertiger Art, 300 × 500, mit Schlitzweite 34,5 mm. (5.6) Verzinkter Eimer nach DIN 4052, Form D 1. (6.2) Aufsatz zunächst provisorisch auflegen und entsprechend Bauablauf Zug um Zug bis auf planmäßige Höhe setzen. (7.02) Fuge zwischen Fertigteilen mit Mörtel MG III nach DIN 1053 unter Verwendung von Distanzstücken entsprechender Festigkeit füllen. Füllung glatt streichen. j)

Dieses sind Originaltexte Kastenrinne herstellen, aus LeistungsverzeichnisKlasse C 250, sen ausgeschriebener BauL.W. 10 bis 15 cm, Lichte Höhe vorhaben. Sie enthalten 15 cm, Gefälle 0,5 v.H., Fertigteile, u. U. nicht mehr aktuelle Aufl. Beton, 10 cm, Abdeckung oder nicht normgerechte G-Eisen, Schlitzw. 18 mm Bezeichnungen. Kastenrinne entsprechend DIN 19 580 mit Abdeckung herstellen einschließlich erforderlicher Formstücke für Anschlussleitungen. Anschlussleitungen werden gesondert vergütet. Klasse C 250 nach DIN 1229. Lichte Weite 10 bis 15 cm, lichte Höhe min. 15 cm, Gefälle im Formstein 0,5 v.H. Material =Fertigteile aus Polymerbeton Auflager aus Beton, Betongüte, Auflagerstärke und Rückenstützen nach Herstellervorschrift. Abdeckung = Rahmen und Rost aus Gusseisen. Schlitzweite bis 18 mm. k) 15,000 m

4.4.65 Beispiele für LV-Texte zur Oberflächenentwässerung

4

278

4 Auszuführende Arbeiten

44. Zeichnen Sie die in Bild 4.4.21 dargestellte Pendelrinne als Schrägbild (30º, 1:2 verkürzt) im Maßstab 1:50 mit allen NN-Höhen (4.4.68).

4

4.4.68 45. Zeichnen Sie die in 4.4.30 abgebildeten Querprofile des Grabens (Sohlbreite 0,50 m, Böschungsneigung 1:1) im Maßstab 1:20 (Längsgefälle 1 %!). (4.4.69).

4.4.70 47. Zeichnen Sie das folgende Detail im Maßstab 1:20 (4.4.71)

4.4.69 46. Zeichnen Sie einen Straßenablauf am Hochbord H 18 × 30 entsprechend 4.4.40 im Maßstab 1:10 (4.4.70).

4.4.71

279

4.4 Oberflächenentwässerung

P Nr. 12 Oberflächenentwässerung eines Wendekreises Lernfelder 7, 11 und 12 Die Situation: Eine Wohnstraße endet mit einem Wendekreis. Die Oberflächenentwässerung ab Stat. 0 + 125 (letzter festgelegter Straßenablauf) soll gelöst werden. Der Wendekreis ist mit einem Hochbord DIN 483 H 15 × 30 eingefasst. Ein 1,50 m breiter Betonpflasterstreifen als Gehweg ist allseitig vorhanden und entwässert zur Fahrbahn. Die zu lösenden Aufgaben: 1. Wie groß ist die Fahrbahnfläche ab Stat. 0 + 125, die entwässert werden soll? 2. Wie viel Gehwegfläche kommt als Entwässerungsfläche hinzu? 3. Schlagen Sie eine Konstruktion für die Rinne am Hochbord vor und erstellen Sie eine maßstäbliche Querschnittsskizze. 4. Wie viel m Bordrinne sind zu bauen? 5. Wo wäre eine Rinne als Wasserlauf entbehrlich? 6. Erstellen Sie einen Deckenhöhenplan für den Wendekreis im Maßstab 1:200. 7. Überprüfen Sie die Neigungsverhältnisse und zeichnen Sie die Neigungen in den Deckenhöhenplan ein. 8. Legen Sie die Lage des notwendigen Straßenablaufs bzw. der notwendigen Straßenabläufe fest. 9. Erstellen Sie einen Vorschlag für den bzw. die Straßenabläufe (Art, Größe, Bauhöhe, Material usw.). 10. Welche alternative Oberflächenentwässerung wäre möglich? 11. Erstellen Sie den Materialbedarf für den Hochbord mit Rinne (entsprechend 3.), die Betonbettung und die Betonrückenstütze. 12. Wo könnte die geplante RW-Leitung in der Straße mit Schacht Nr. 10 enden, damit die Oberflächenentwässerung des Wendekreises angeschlossen werden kann? 13. Legen Sie die Deckelhöhe und die höchstmögliche Sohlhöhe für Schacht 10 fest.

4

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

280

4 Auszuführende Arbeiten

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4

Geschichtliches. Bei „Schichten ohne Bindemittel“ denken Straßenbauer sofort an die gute alte Schotterstraße, wie der Volksmund jede Straße nennt, die weder als Asphalt-, Betonoder Pflasterstraße zu erkennen ist. Schotterstraßen, wie sie besonders von den beiden schottischen Straßenbauern Thomas Telford und John L. MacAdam (beide etwa 1755 bis 1835) konstruiert, propagiert und gebaut wurden, haben heute noch in vielen Ländern ihre Verbreitung und Berechtigung. Während Telford noch die Packlage, abgedeckt mit Schichten von zunehmend feinerem Schotter und Splitt, vorzog, konstruierte MacAdam Schotterstraßen aus mehreren Schotter- und Splittschichten. (4.5.1). Begriffe. Die „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen für den Bau von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau“ (ZTV SoBStB, Aug. 2004) definieren Schichten ohne Bindemittel als Deckschichten (DoB) oder Tragschichten (ToB) (4.5.2).

4.5.1 Aufbau einer Schotterstraße nach MacAdam (aus: Zirkler – Straßengeschichte)

Während die Deckschicht als oberste Schicht für ländliche Wege, Wander-, Park- und Radwege infrage kommt, sind Tragschichten ohne Bindemittel als Frostschutzschichten, Kiesoder Schotterschichten für jede Art von Oberbau geeignet. Tragschichten mit Bindemittel werden in der ZTV T-StB beschrieben und behandelt.

Tabelle 4.5.2 Schichten ohne Bindemittel Schichten ohne Bindemittel nach ZTV SoB-StB Deckschicht (DoB)

Tragschichten (ToB) Frostschutzschicht (FSS)

Schottertragschicht (STS)

Nach den ZTV E-StB 94/97 gehören die Tragschichten zum Oberbau (4.5.3). Bodenverfestigungen von Untergrund, Unterbau oder Frostschutzschicht erfüllen ebenfalls alle Funktionen einer Tragschicht und werden in diesem Abschnitt behandelt. Neben den in den „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau“ (ZTV T-StB) und den „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Schichten ohne Bindemittel im Straßenbau“

Kiestragschicht (KTS)

Schicht aus frostunempfindlichem Material (SfM)

(ZTV SoB-StB) genannten „üblichen“ und in Tabelle 4.5.4 zusammengestellten Tragschichten werden die folgenden Materialien immer häufiger als Tragschichten eingebaut: – Tragschichten aus Recyclingschotter (gebrochene Splitt-Schotter-Gemische aus Beton und Mauerwerk, evtl. auch Asphalt), – Tragschichten mit Walzbeton (ein erdfeuchter Beton, der nach dem Einbau durch Walzen verdichtet wird), – hydraulisch gebundene Tragschichten aus Alt- oder Ausbauasphalt.

281

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

Aufgaben der Tragschichten – Übertragen von Verkehrslasten und Eigenlast auf den Untergrund. Dabei kommt es darauf an, diese Lasten möglichst breit zu verteilen, also den Druck je Flächeneinheit gering zu halten. Die zulässigen Belastungen (Tragfähigkeiten) des Untergrunds (Baugrunds) dürfen nicht überschritten werden. – Schutz gegen Frost- und Tauschäden. Frostschutzschichten als Tragschichten ersetzen frostempfindlichen Untergrundboden, der zusammen mit freiem oder kapillarem Wasser in der Gefrierzone zur Eisbildung führen würde. – Erhöhen der Widerstandsfähigkeit eines Bodens gegen klimatische und mechanische Beanspruchung durch Einmischen von Bindemitteln (Kalk, Zement, bituminöse Mittel).

Der Boden wird frostsicher und tragfähiger. Die Kapillarität wird herabgesetzt. Lastübertragung. Am Beispiel Mauerwerk lässt sich eine Lastübertragung stark vereinfacht darstellen. Die Last wird im Mauerwerk systematisch verteilt, d. h. der Flächendruck in N/mm2 nimmt von Schicht zu Schicht ab. Ähnlich, wenn auch komplizierter ist es im Straßenbau (4.5.5). Auch hier wird der Flächendruck von Schicht zu Schicht oder von Deckschicht zu Binderschicht zu Tragschicht geringer. Das ist auch nötig, weil die Belastbarkeit des Untergrunds in Höhe des Planums im Vergleich zu den anderen Schichten gering ist. Hinzu kommt, dass bei Straßenbefestigungen der in der Bodenschicht ankommende Bodendruck nur selten überall gleich groß ist. Die Breite der Lastübertragung (abhängig von der Winkelgröße) und die Gleichmäßigkeit des Flächendrucks auf den Untergrund hängen ab.

4.5.3 Bezeichnungen für den Straßenaufbau nach ZTVE-StB mit einem Beispiel der Bauklasse SV

von der Gesteinsart und -form: – Gebrochenes Gestein ist günstiger als ungebrochenes; – große Körnungen sind günstiger als nur kleine Körnungen; – gemischtkörnige besser als gleichkörnige; – kubisch gebrochenes Gestein besser als plattiges; – raue Oberflächen am Gestein sind besser als glatte; – die Druckfestigkeit des Gesteins sollte möglichst groß sein.

vom Bindemittel: – Eine Tragschicht mit Bindemittel überträgt besser als eine ohne Bindemittel; – ein starres Bindemittel meist besser als ein flexibles; – eine größere Bindemittelmenge mit satter Umhüllung aller Steine überträgt besser. von Verdichtung und Hohlraumgehalt: – Eine gute Verdichtung schafft mehr Berührungs- und Übertragungspunkte; – je geringer der Hohlraumgehalt, desto günstiger die Lastübertragung.

4

282

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.5.4 Tragschichten und deren Materialien

Weitere Tragschichtmaterialien ohne Bindemittel: • Lavaschlacke (natürliche) • Hausmüllverbrennungsasche (HMVA) • Recycling-Baustoffe (RC) • Industriell hergestellte Gesteinskörnungen (HOS, HS usw.) • Asphaltgranulat (AG)

FSS SfM die Wirkung nimmt zu, die notwendige Dicke ab

4

Tragschichtmaterialien nach ZTV SoB-StB und TL SoB-StB: ohne Bindemittel – mit ungebrochenem • Frostschutzschicht Gesteinsmaterial • Schicht aus frostunempfindlichem Material • Kiestragschicht – mit gebrochenem • Schottertragschicht Gesteinsmaterial Tragschichtmaterialien nach ZTV T-StB: mit Bindemittel – hydraulisch gebunden • Verfestigung (mit natürlichen oder • Hydraulisch künstlichen Mineralgebundene stoffen oder mit Tragschicht Recyclingbaustoffen) • Betontragschicht – mit Bitumen • Asphalttragschicht gebunden (wie vor)

Lieferbedingungen nach: TL Gestein-StB „ „ „ TL AG-StB

KTS STS Verfestigung

HGT C (B) ATS

Verwendung nach: M Ls RuA-StB 1) „ „ „

mit Bindemittel: • Dränbetontragschichten (DBT) • Tragschichten mit Walzbeton • Hydraulisch gebundene Tragschichten aus Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen (siehe RuVA-StB) 2) 1) Richtlinien für die umweltverträgliche Anwendung von industriellen Nebenprodukten und RecyclingBaustoffen im Straßenbau (RuA-StB) 2) Richtlinien für die umweltverträgliche Verwertung von Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen sowie für die Verwertung von Ausbauasphalt im Straßenbau (RuVA-StB)

283

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4.5.5 Stark vereinfachte Darstellung der Lastübertragung in Mauerwerk und Tragschicht einer Straße

4.5.6 Stark vereinfachte Darstellung der Lastverteilung in Tragschichten

4.5.7 Beispiel für Lastverteilung und Druckverhältnisse in einer Befestigung (stark vereinfacht)

Eine grobe, stark vereinfachte Unterteilung in flexible und starre Tragschichten mit Zuordnung einiger Bauweisen lässt sich mit Vorbehalt

entsprechend Bild 4.5.6 vornehmen. Sehr vereinfacht sind Lastverteilung und Druckverhältnisse in Bild 4.5.7 dargestellt und berechnet.

4

284

4 Auszuführende Arbeiten

Danach könnten z. B. folgende Drücke entstehen:

4.5.1 Entstehung von Frostschäden

Beispiel: auf OF Befestigung (Deckschicht) F 20000 N = = = 0,8 N/mm2 A 25000 mm 2

4

auf OF Frostschutzschicht F 20000 N = = = 0.145 N/mm2 A 137500 mm 2 auf OF Untergrund (Erdplanum) F 20000 N = = = 0,088 N/mm2 A 227500 mm 2

Daraus lassen sich diese wichtigen Erkenntnisse und Arbeitsregeln für die Praxis ableiten: Je besser die Verdichtung, desto besser die Lastübertragung. Je geringer die Tragfähigkeit des Bodens ist, desto dicker muss die Befestigung sein. Je höher die Verkehrslasten sind, desto dicker muss die Befestigung insgesamt sein. Bei gering tragfähigem Untergrund sind starre Befestigungen besonders günstig.

4.5.8 In einer längeren Frostperiode zeigen sich Frostschäden in der Straßendecke (Risse, „Frostbeulen“) durch Gefrieren und Ausdehnen frostempfindlichen Untergrunds

4.5.9 In einer Tauperiode können schwere Fahrzeuge die Fahrbahn völlig zerstören Tabelle 4.5.10 Entstehen von Frost- und Tauschäden Temperaturen über 0 °C

Temperaturen unter 0 °C, beginnende Frostperiode

Temperaturen unter 0 °C, länger anhaltende Frostperiode

Temperaturen über 0 °C Tauwetter

Das Grundwasser steigt in frostempfindlichen Böden aufgrund der Kapillarität nach oben. Steighöhen z. B. Sand 0,05 bis 1,00 m Schluff 1,00 bis 15,00 m Ton 15 bis > 50 m

Die Frostgrenze dringt allmählich in die Befestigung ein, die frostfreie Zone liegt immer tiefer

Die Frostgrenze dringt bis zu 80 cm tief (also auch in den Untergrund) ein. Die gefrorene Wasser-Bodenschicht, besonders die darin enthaltenen Eislinsen, dehnen sich aus und führen zu „Frostbeulen“. Wasser wird nachgesogen.

Befestigung und Untergrund tauen von oben her auf. Über dem noch gefrorenen Boden entsteht eine nicht tragfähige Schlammschicht mit großem Wassergehalt. Der Oberbau wird bei schwerem Verkehr zerstört.

285

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

Tabelle 4.5.10 Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodenarten nach ZTVE-StB 94/97 Frostempfindlichkeit F1 nicht frostempfindlich F2 gering bis mittel frostempfindlich

Bodenarten (DIN 18 196) s. Abschn. 4.1 GW, Gl, GE ½ grobkörnige Böden (Kiese und Sande) = Frostschutz¾ SW, Sl, SE ¿ mit ” 5 % ” 0,063 mm material TA – ausgeprägt plastische Tone z. B. Schlick, Klei, Mutterboden, OT, OH, Kalk- und Tuffsand 1 OK ST, GT ½ 1 – gemischtkörnige Böden mit 5 bis 15 % ” 0,063 mm bei un¾ SU, GU günstigem U-Faktor ¿ F3 sehr frostTL, TM – leicht plastische und mittelplastische Tone empfindlich UL, UM, UA – Schluffe und Fremdstoffe OU – Schluffe mit organischen Beimengungen ST, GT SU, ½ gemischtkörnige Böden mit > 15 % der Körnung ” 0,063 mm ¾ GU ¿ 1) Zu F 1 gehörig bei einem Anteil an Korn < 0,063 mm von 5 Gew.-% bei U ≥ 15 oder 15 Gew.-% bei U ” 6,0

Frost- und Tauschäden haben in der Vergangenheit an Straßen große Kosten verursacht (4.5.8 und 4.5.9). Inzwischen sind fast alle alten Straßen ohne Frostschutzschicht erneuert worden, während neue dank gesicherter Erkenntnisse über die Entstehung von Frost- und Tauschäden entsprechend konstruiert und gebaut werden. Frostschäden treten nur auf, wenn gleichzeitig drei Voraussetzungen gegeben sind: – Wenn frostempfindlicher Boden innerhalb der üblichen Frosteindringtiefe (Frostzone) vorhanden ist; – wenn Wasser als Sickerwasser vom frostempfindlichen Boden aufgenommen und festgehalten bzw. aufgrund der hohen Kapillarität aus dem Grundwasser angesogen wird; – wenn Frost in die Straßenbefestigung und den Untergrund eindringt (4.5.10). Frostschutz. Um Frost- und anschließend auftretende Tauschäden zu vermeiden, muss mindestens eine der genannten Bedingungen ausgeschaltet werden. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten: – Der frostempfindliche Boden wird gegen eine Frostschutzschicht (Böden der Klasse „F 1“) ausgetauscht. – Der frostempfindliche Boden wird verfestigt oder verbessert und damit wasserunabhängig gemacht, die Kapillarität herabgesetzt. – Der Grundwasserspiegel im Straßenbereich wird durch tiefe Seitengräben, Dränage u. a. gesenkt. – Das Eindringen von Oberflächenwasser (Sickerwasser) wird durch eine dichte Decke verhindert.

– Durch Einbau einer wärmedämmenden Tragschicht, z. B. aus SchaumpolystyrolBeton (EPS-Beton), wird das Gefrieren des frostempfindlichen Bodens verhindert. Frostschutzschicht. Die Einstufung des Bodens in die Frostempfindlichkeitsstufen 2 und 3 (4.5.11) hängt ab von der Kornzusammensetzung, dem Feinkornanteil ԛ 0,063 mm in % und von der Ungleichförmigkeit (Faktor U). Die immer noch häufigste Maßnahme gegen Frost- und Tauschäden ist der Austausch dieser Böden und der Einbau einer Frostschutzschicht aus geeignetem gebrochenen oder ungebrochenen Material. Die Ungleichförmigkeitszahl („Ungleichkörnigkeitszahl“) U eines Bodens lässt sich aus der Sieblinie ermitteln. Man stellt den Korndurchmesser d fest, der bei 10 % und bei 60 % vorhanden ist. Die Division nach der Formel d 60% ergibt den Wert. U= d10% Beispiel: Die Untersuchung eines Kiessands hat die in Bild 4.5.12 dargestellte Sieblinie ergeben. Bei 10 % Massenanteile liegt ein Korndurchmesser von 0,24 mm, bei 60 % von 1,6 mm vor. Die Ungleichförmigkeitszahl U errechnet sich: d 60 1,6 mm U = = = 6,7. d10 0,24 mm

Die ZTVE und die RStO sehen Richtwerte für den frostsicheren Straßenbau vor. Diese Richtwerte ergeben sich aus den Ausgangswerten, die durch die Bauklasse und die Frostempfindlichkeit des anstehenden Bodens bestimmt sind.

4

286

4 Auszuführende Arbeiten

Beispiel: In der Nähe von Braunschweig soll eine Straße der Bauklasse II gebaut werden. Es findet sich ein stark bindiger Untergrund der Bodenarten TL und TM (DIN 18 196) mit ungünstigen Wasserverhältnissen vor. Die Straße soll in Asphaltbauweise mit einer Asphalttragschicht über Frostschutzkies gebaut werden. Wie sieht der Straßenoberbau entsprechend RStO 01 aus?

4

4.5.12 Ermitteln der Ungleichförmigkeitszahl eines Kiessands

Mindestdicke des frostsicheren Straßenaufbaus bei F 3 und Bauklasse II Frosteinwirkungszone II ungünstige Wasserverhältnisse frostsicherer Oberbau

Sie werden durch die Lage in einer der Frosteinwirkungszonen der Bundesrepublik und durch die besonderen örtlichen Verhältnisse korrigiert. Vergleichen Sie dazu den Abschnitt 2 (Straßenplanung) und das nachfolgende Beispiel.

bestehend aus: Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschutzschicht frostsicherer Oberbau

Zeile

1

Bauklasse Äquivalente 10-t-Achsübergänge B in Mio. Dicke des frostsich. Oberbaues Asphalttragschicht auf Frostschutzschicht Asphaltdeckschicht Asphaltbinderschicht Asphalttragschicht Frostschutzschicht Dicke der Frostschutzschicht

= 65 cm = + 5 cm = + 5 cm = 75 cm

= 4 cm = 8 cm = 14 cm = 26 cm = 49 cm ¦ = 75 cm

SV

I

II

III

> 32

> 10–32

> 3–10

> 0,8–3

55 65 75 85 55 65 75 85 55 65 75 85 45 55 65 75

– 31 41 51 25 35 45 55 29 39 49 59 – 33 43 53

4.5.13 Ausschnitt aus der RStO 01 (Vergl. Abschnitt 2.2): Dicke der Frostschutzschicht (Rot: Abhängigkeit zwischen Oberbau und Dicke der Frostschutzschicht)

Frostsicherer Aufbau-Oberbau außer Frostschutz = Dicke der Frostschutzschicht (z. B. aus Kiessand). Wärmedämmende Tragschicht. Statt wie bisher üblich frostempfindliche Böden gegen Frostschutzkies auszutauschen, kann man das Eindringen des Frostes bis in den Bereich von Unterbau und Untergrund auch durch eine wärmedämmende Tragschicht verhindern (Prinzip waagerechte Wohnhaus-Außenwand).

Die wärmedämmende Tragschicht aus einem Leichtbeton (EPS-Beton, EPS = expandiertes Polystyrol) mit Schaumstoffperlen aus Polystyrol (C6H5–CH = CH2) hat einerseits eine geringe Wärmeleitfähigkeit (< 0,23 W/mK bzw. < 0,2 kcal/mh°C), andererseits doch eine Würfeldruckfestigkeit > 1,5 N/mm2, die als 1. (unterste) Tragschicht die senkrechten Lasten ausreichend verteilt (s. Merkblatt für die Ausführung von Fahrbahnbefestigungen mit wärmedämmenden Tragschichten).

287

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4.5.2 Einbau einer Frostschutzschicht Begriffe. Zum Schutz von Straßen gegen Frost- und Tauschäden können Frostschutzschichten aus Kies, Sand, Schlacke oder gebrochenem Felsgestein als 1. Tragschicht eingebaut werden. Sie erfüllen also zwei wichtige Aufgaben – Frostschutz und Lastverteilung – und müssen den Bedingungen der ZTVE, TL SoB-StB und der ZTV SoB entsprechen. Baustoffe. Für Frostschutzschichten ohne Bindemittel verwendet man:

– Baustoffgemische: 0/2, 0/4, 0/8, 0/11, 0/16, 0/22, 0/32, 0/45, 0/56, 0/63 – Böden nach DIN 18 196: GE, GW, Gl, SE, SW, SI Die Baustoffgemische aus gebrochenem oder ungebrochenem Gestein der Körnungen 0/8 und 0/11 enthalten 15 bis 75 % der Körnung 0–1 mm, die Körnungen 0/32 und 0/45 15 bis 75 % 0-4 mm (4.5.14). Der Anteil ” 0,063 mm darf 5 % nicht überschreiten, wenn Grundwasser bis in Höhe des Planums aufsteigt, darf der Anteil 3 % nicht überschreiten.

Tabelle 4.5.14 Anforderungen an die Korngrößenverteilung von Baustoffgemischen und Böden für Frostschutzsichten aus frostunempfindlichem Material. Baustoffgemisch 0/8 0/11 0/16 0/22 0/32 0/45 0/56 0/63

0,5 NR NR NR NR NR NR – –

1 2 15–75 NR 15–75 NR 15–75 NR 15–75 NR NR 15–75 NR 15–75 NR NR NR NR

Durchgang in M.–% durch das Sieb (mm) 4 5,6 8 11,2 16 47–87 NR 47–87 NR – 47–87 – NR – 47–87 NR – NR – 47–87 – NR – NR – 15–75 – NR – NR 15–75 – NR – NR

22,4

31,5

47–87 – –

47–87 47–87

4.5.15 Dem Auftragnehmer wird vorgeschrieben, dass der einzubauende Kiessand im Körnungsbereich zwischen diesen beiden Sieblinien liegen muss (hier Frostschutz 0/32 mm)

Andere Gemische müssen auf ihre Eignung untersucht werden. Alle genannten Baustoffe müssen folgende Bedingungen erfüllen: – Das Material muss frostsicher und witterungsbeständig sein, – es darf nicht frostempfindlich sein, muss also F 1 der Tab. 4.5.11 entsprechen,

– Kornanteil < 0,063 mm maximal 5 % bei Eignungsprüfung bzw. 7 % im eingebauten Zustand. Obwohl vom Frostschutzkiessand heute keine bestimmte Ungleichförmigkeitszahl mehr verlangt wird, gibt man zur Materialbeschreibung manchmal doch noch den U-Wert an, z. B. U Ԝ 7 (4.5.12).

4

288

4

4 Auszuführende Arbeiten

Ausführung. Das Korngemisch darf nur auf ein abgetrocknetes, nie auf ein aufgeweichtes Erdplanum aufgebracht werden. Andernfalls wird der untere Teil unwirksam, weil der Boden weit in die Frostschutzschicht eindringt. Um das zu verhindern, wird heute häufig ein Trennvlies zwischen Bodenschicht und Frostschutzschicht eingebaut. Vliese und Folien zum Trennen, Stabilisieren und Bewehren von Bodenschichten werden als Geotextilien in großer Zahl angeboten (vergl. Abschnitt 4.1.5). Der Einbau erfolgt üblicherweise in einer Schicht, wobei – wie bei allen Korngemischen – alles getan werden muss, um ein Entmischen zu verhindern. Die Mindesteinbaudicke jeder Schicht muss im verdichteten Zustand in Abhängigkeit vom Größtkorn, z. B. 12 cm bei Größtkorn von 32 mm und 18 cm bei Größtkorn von 56 mm, betragen (siehe ZTV SoB-StB). Für die Verdichtung muss das Material ausreichend feucht sein, den optimalen Wassergehalt haben. An warmen Sommertagen, nach längeren Arbeitsunterbrechungen oder in Trockenperioden kann das zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Verdichtung führen. Deshalb verdichtet man das erdfeuchte Material aus Grube oder Steinbruch sofort nach dem Einbau oder verteilt vorher Wasser. Das Verteilen und Abziehen des Frostschutzmaterials besorgen am besten Planierraupe oder Grader. Für die Verdichtung benutzt man vorzugsweise Flächenrüttler und Vibrationswalzen (4.5.16, 4.5.17). Leistung und Zahl der Übergänge müssen der Schichtdicke und dem Verdichtungsgrad angepasst sein. Die Dicke einer Frostschutzschicht als Tragschicht, die mit Nutzfahrzeugen befahren wird, beträgt nach DIN 18 315 Ԝ 25 cm, im Mittel 30 cm. Die Anforderungen an die fertige Frostschutzschicht nach ZTVT sind ebenfalls in Tab. 4.5.14 zusammengestellt. In Tab. 4.5.18 sind Anhaltswerte für erforderliche Schichtdicken für Schichten aus ungebundenen Schotter-SplittSand- und Kies-Sand-Gemischen, wie sie sich aus Tragfähigkeitsgründen aus den Ev2-Werten der jeweiligen Unterlage ergeben, angegeben.

4.5.16 Verdichten von Frostschutzkies mit Vibrations-Walzenzug

4.5.17 Einbau von Frostschutzkies mit dem Bagger (oben) und Einbauen von Frostschutzkies mit dem Grader (unten)

289

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4

4.5.18 Anhaltswerte für aus Tragfähigkeitsgründen erforderliche Schichtdicken von Tragschichten ohne Bindemittel in Abhängigkeit von den Ev2-Werten der Unterlage sowie von der Tragschichtart in cm (nach ZTV T-StB)

4.5.19 Vorschriftsmäßige Ausbildung der Ränder von Fahrbahnen bei fehlender Randbefestigung nach ZTV SoB-StB

4.5.3 Einbau einer Kies- oder Schottertragschicht Begriffe. Schottertragschichten wie Kiestragschichten gehören zu den Oberbauschichten ohne Bindemittel. Ihre Ausführung ist in DIN

18 315, besonders aber in den ZTV SoB-StB festgelegt. Baustoffe. Für Schottertragschichten verwendet man Schotter, Splitt und Brechsand bzw. Natursand aus Felsgestein (Naturstein), Hochofen- oder Metallhüttenschlacke. Den größten

290

4

4 Auszuführende Arbeiten

Anteil hat der etwas weniger druckfeste Kalkund Dolomitstein (Sedimentgestein). Während das Material nach ZTV-SoB heute als hohlraumarmes, korngestuftes Gemisch (in Süddeutschland häufig „Mineralbeton“) eingebaut wird, wurden früher gleichkörnige Schotter als Tragkorn verwendet, die mit kleineren Körnungen als Stütz- und Füllkorn verfüllt wurden. Schotter, Splitt und Brechsand gewinnt man aus Felsgestein (Bankgestein) durch Sprengen, Brechen und Sieben. Sie sind in ihren Eigenschaften verhältnismäßig beständig. Nur in Norddeutschland werden sie manchmal aus Geröll und Findlingen gebrochen. Schotter und Splitte werden nach den in Tabelle 4.5.20 dargestellten Körnungen gebrochen und gehandelt. Als Material für Tragschichten werden sie heute gemischtkörnig eingebaut, z. B. in den Kornbereichen 0/32, 0/45, 0/56 mm. Die Sieblinienbereiche sind in den ZTV SoB-StB festgelegt (4.5.21 und 4.5.22). Aus Hochofenschlacke entstehen Schotter, Splitt

und Brechsand durch Brechen und Sieben der bei der Roheisenerzeugung anfallenden Schlacke. Alle Schlacken bestehen in der Hauptsache aus Kieselsäure und verschiedenen Oxiden. Neben den Mineralstoffgemischen mit bestimmten Körnungen verwendet man für untergeordnete Befestigungen manchmal auch unsortiertes Gestein (Steinbruchabraum, gebrochener Fels u. a.). Tabelle 4.5.20 Lieferkörnungen, ihre Benennung und Korngrößen nach den „Technischen Lieferbedingungen“ (TL SoB-StB). Siehe auch Tabellenanhang Kiestragschichten Ungebrochene Mineralstoffe (Rundkorn) als Kies-Sand-Gemische 0/32, 0/45, 0/56

Schottertragschichten Gebrochene Mineralstoffe (Brechkorn) als Splitt-Sand- und Schotter-Splitt-SandGemische 0/32, 0/45, 0/56

Anteil < 0,063 mm ԛ 5 M.-%, unter Betondecken evtl. auch 3 M.-% (s. TL SoB)

4.5.21 Beispiel für den Aufbau und die Zusammensetzung einer Schottertragschicht 0/45 mm nach ZTV SoBStB Tabelle 4.5.22 Anforderungen an die Korngrößenverteilung von Kies und Schotter Zeile Baustoffgemisch 1

0/32

2

0/45

3

0/56

Allg.; SDV;

Allg. SDV Allg. SDV Allg. SDV

Durchgang in M.–% durch das Sieb (mm) 0,5 1 2 4 5,6 8 11,2 16 22,4 5–35 9–40 16–47 22–60 – 35–68 – 55–85 10–30 14–35 23–40 30–52 – 43–60 – 63–77 5–35 9–40 16–47 – 22–60 – 35–68 – 55–85 10–30 14–35 23–40 – 30–52 – 43–60 – 63–77 – 5–35 9–40 16–47 – 22–60 – 35–68 – – 10–30 14–35 23–40 – 30–52 – 43–60 –

31,5

55–85 63–77

maximal zulässige Bandbreite des Siebdurchganges (siehe auch Anhang E) Bandbreite des Siebdurchganges, in der der lieferantentypische Siebdurchgang liegen muss (siehe auch Anhang E)

291

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4 4.5.23 Verdichten einer korngestuften Schottertragschicht mit Vibrationswalze

4.5.24 Bau einer Schottertragschicht (nicht korngestuft) über Felsabraum

Anforderungen an Schotter stellen die DIN 4301, 52 100 bis 52 114 hinsichtlich ausreichender Druckfestigkeit, Frost- und Verwitterungsbeständigkeit, geringer Wasseraufnahme und günstiger (kubischer) Kornform. Daneben sind Hitzebeständigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung erwünscht. Für Schotter aus Naturstein nimmt man vor allem die hochdruckfesten Erstarrungsgesteine – auch solche, die früher als Pflastersteine benutzt wurden (z. B. Basalt), sowie weniger druckfeste oder doch ungleichmäßig druckfeste Ablagerungsund Umwandlungsgesteine. Ausführung. Straßen ohne gebundene Deckschicht sind als „Schotterstraßen“ in den allgemeinen Sprachgebrauch eingegangen. Anders als früher baut man heute Schotter systematisch als gemischtkörnige Tragschichten ein, fast immer mit Binder- und Deckschichten. Die Dicke der Tragschicht soll etwa dem Dreifachen des Größtkorns entsprechen. Schottertragschichten sollen mindestens 12 cm bei 0/32, Ԝ 15 cm bei 0/45 und Ԝ 18 cm bei Gemischen 0/56 mm dick eingebaut werden. Wie bei allen korngestuften und ungebundenen Gemischen besteht die Gefahr des Entmischens. Sie wird durch ausreichende Feuchte und geschicktes Verteilen vermieden. Eine Zwischenlagerung auf der Baustelle ist nicht zulässig.

Der Einbau erfolgt möglichst mit Grader oder Fertiger. Beim anschließenden Verdichten mit Flächenrüttlern oder Vibrationswalzen (4.5.23) ist die geforderte Verdichtung nur bei günstigem Wassergehalt in mehreren Arbeitsgängen zu erreichen. Das Verdichtungsmaß, also die Dicke der losen Schicht gegenüber der verdichteten, ist nicht genau festzulegen, sondern Erfahrungssache. Ganz grob und unverbindlich beträgt es 20 %. Schotter wird zumeist nach Masse („Gewicht“ in t) geliefert. Um Missverständnisse und Meinungsverschiedenheiten bei Bestellung und Abrechnung zu vermeiden, einigen sich Auftraggeber und -nehmer oft auf Werte für die Dichte, z. B. Schottertragschicht 0/56 mm lose = 1,80 t/m3, verdichtet = 2,15 t/m3 (s. Aufgaben in Abschn. 5.7). Beispiel 15 t ergeben lose = 15,0 t: 1,8t/m3 = 8,33 m3, verdichtet = 15,0 t: 2,15 t/m3 = 6,98 m3

Anforderungen an die fertige Schicht nach ZTVT siehe Tabelle 4.5.25. Die Ausbildung der Ränder zeigt Bild 4.5.19.

292

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.5.25 Anforderungen an fertige Tragschichten nach ZTV SoB-StB ragschichten Tragschichten ohne Bindemittel nach ZTV nach ZTV SoB-StB AnforFrostschutz- Kiestrag- Schottertragderungen schicht schicht schicht nach ZTV 6) Mindesteinbaudicke in mm

4 Verdichtungsgrad

Profilgerechte Lage (Sollhöhe)

Ebenheit auf 4 m Meßstreifen

0/32 mm : Ԝ 12 cm 0/45 mm : Ԝ 15 cm 0/56 mm : Ԝ 18 cm 0/63 mm: Ԝ 20 cm

–

B. Kl. SV I bis V Ԝ 103 % B. Kl. VI Ԝ 100 % DPr 1)

DPr Ԝ 103 % in geschlossener Ortslage evtl. Ԝ 100 %

zulässige Abweichungen: ԛ ±2 cm

ԛ ±2 cm

zulässige Unebenheiten: ԛ 3 cm (VOB, DIN 18 315)

ԛ 2 cm

Einbaudicke/ Ԝ zulässige Unterschreitung Einbauge- Mindestdicke i. M. ԛ 10 %, bei Einzelwicht je nach werten:

Größtkorn s. o. Ev2 Ԝ 2 Verformungs- 120 MN/m modul/

ԛ –3,5 cm Ev2 in MN/m2

SV, I–IV SV, I–IV bei Ԝ 20 cm bei Ԝ 15 cm bei V und VI 150 150 100 MN/m2 bei Ԝ 25 180 7)

1) 7) 8)

Mineralstoffe (Hochofen-, Metallhüttenschlacke), Recyclingbaustoffe (aus Aufbruch und Ausbau von Hoch- und Tiefbauten) sowie industrielle Nebenprodukte (z. B. Müllverbrennungsasche, Bergbaurückstände, Granulate) verwendet (4.5.26).

bei Ԝ 20 180 7)

in bestimmten Fällen auch 100 %, → ZTVT bei B. Kl. V und VI gelten um 30 MN/m2 geringere Werte übliche Dicken

4.5.4 Einbau von Schlacken und Recyclingbaustoffen Baustoffe. Neben den natürlichen Mineralstoffen werden für Tragschichten auch künstliche

4.5.26 Baureststoffe, die als sog. Wertstoffe aufbereitet in Unterbau- und Tragschichten (in Zukunft sicher auch in Binder- und Deckschichten) Wiederverwendung finden

Zunehmend gewinnen Recyclingbaustoffe (= RC-Baustoffe) als Gemische (= RC-Gemische) aus Asphaltgranulat, Mauerwerk- und Betonabbruch an Bedeutung. Die Zusammensetzung der Gemische ist in den Technischen Lieferbedingungen (TL RC-ToB 95, ToB = Tragschichten ohne Bindemittel) festgelegt. So darf der Anteil an Asphaltgranulat 30 Gew.-%, der von Klinkern u. Ä. 25 %, von Kalksandstein, Putz u. Ä. 5 % und der von Poren bzw. Bimsbeton 1 % nicht überschreiten. Es sind also Gemische aus hydraulisch und bituminös gebundenen Körnungen, die meist als 0/32 oder 0/56 mm ausgeschrieben und gehandelt werden. Die Verwertung der Bestandteile von RCGemischen zeigt 4.5.27. Einbau. Da es sich im Prinzip um ungebundene Baustoffe handelt (die „alte“ Bindung liegt meist im Korn, nicht in der Mischung), können sie wie Schotter oder Kies eingebaut werden. Die Anforderungen an Verdichtungsgrad und modus entsprechen ZTV (4.5.28).

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

293

4

4.5.27 Verwertungsbereiche und Stoffgruppen nach „Merkblatt über die Wiederverwertung von mineralischen Baustoffen als Recycling-Baustoffe im Straßenbau“ (M Rc)

294

4 Auszuführende Arbeiten

4.5.29 Landwirtschaftlicher „Schotterweg“ ohne Abschluss oder Bindung durch eine Deckschicht

4.5.28 Tragschicht aus Recyclingschotter

Aufmaß und Abrechnung nach VOB/C DIN 18 315 Abrechnung nach Flächenmaß (m2) Beachte: Aussparungen und Einbauten bis 1 m2 Einzelgröße sowie Schienen werden übermessen. Abrechnung nach Raummaß (m3) Beachte: Nicht abgezogen werden 1. Raum von Leitungen 2. Aussparungen oder Einbauten mit mittlerer Durchdringungsfläche bis zu 1 m2. Beachte: Bei Abrechnung nach Flächenoder Raummaß wird die Breite der Schicht bis Mitte der Böschungslinie gemessen.

4.5.5 Einbau von Deckschichten Deckschichten ohne Bindemittel schließen den Oberbau aus Kies- oder Schottertragschichten ab. Sie bestehen aus Baustoffgemischen 0/8, 0/11, 0/16, 0/22 oder 0/32 mm mit einem Fein-

anteil ” 0,063 mm von 8 bis 15 %. Dieser höhere Feinkornanteil sorgt für einen ebenen, festeren und dichteren oberen Abschluss (4.5.29). (Früher bezeichnete man dieses Material als Lehmkies oder Deckkies.) Die Mindesteinbaudicke der Deckschicht schwankt je nach Größtkorn zwischen 3 cm bei Korngröße bis 8 mm und 12 cm bei Größtkorn bis 32 mm. Einbau. Der Einbau erfolgt weitgehend wie bei anderen Schichten ohne Bindemittel. Dabei ist auch hier besonders auf einen günstigen Feuchtegehalt beim Verdichten mit Walzen zu achten. Beim Einbau von dünnen Deckschichten sollte durch „Gewicht“ (also ohne Vibration) gewalzt werden. Die fertige Deckschicht muss in profilgerechter Lage und Ebenheit den Werten der Tab. 4.5.25 entsprechen. Die Querneigung darf nicht mehr als ±0,5 % von der festgelegten Querneigung abweichen. Bei der Einbaudicke darf der festgestellte Mittelwert nicht mehr als 15 % den Sollwert unterschreiten. Oberbaukonstruktionen aus Schichten ohne Bindemittel (4.5.30) sind auch heute noch für manche Befestigungen zweckmäßig, unterhaltungsarm und – wie die Bilder 4.5.31 zeigen – schön, weil sie sich in ihrem natürlichen Aussehen der Umgebung gut anpassen. Auf Flächen dagegen mit regelmäßigem Fahrzeugverkehr stellt sich die Zweckmäßigkeit schnell infrage (4.5.32).

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

4.5.30 Bauweise mit Deckschichten ohne Bindmittel

4.5.31 Park-Gehwege aus Schichten ohne Bindemittel

4.5.32 Parkplatz aus Tragsichten und Deckschicht ohne Bindemittel

295

4

296

4

4 Auszuführende Arbeiten

Frostschutzschicht herstellen, Sollh. +0,5M/–1,5, EV2 = 120 MN/m2, Kies-SandGemisch, K = 0/45, Feinkorn 5 vH, 34 cm, Abrechng. Auftrag Frostschutzmaterial für Straßen der Bauklassen SV bis V einbauen und verdichten. Toleranz für Sollhöhe +0,5/-1,5 cm. Verformungsmodul EV2 auf der Oberfläche min. 120MN/m2. Material = Kies-Sand-Gemisch. Körnung 0/45. Kornanteil unter 0,063 mm in den unteren 20 cm im eingebauten Zustand max. 5,0 v.H. Dicke '34 cm' Abgerechnet wird nach Auftragsprofilen. ........ a) 1.050,000 m3 ........ Tragschicht Tragschicht tem Zustand (befahrbare Summe 2.5.

80,000 m2 ........ ........ 0-32, d = 20,0 für befahrbare Fl. aus Grand GW, 0/32 mm (Brechkorngemisch), Einbaustärke in verdichted = min. 20,0 cm, liefern und fachgerecht einbauen und verdichten Flächen). Vorbereitung befestigte Flächen

b) Schottertragschicht herstellen 112 310 0623 0120 ................................................ 2800 m2 WIE VOR, (1.06) Einbaudicke 25 cm. Dieses sind Originaltex(3.2) Verformungsmodul Ev2 auf der Oberfläche min. te aus Leistungsverzeich150 MN/m2. nissen ausgeschriebener (4.3) Körnung 0/56. Bauvorhaben. Sie enthal(6.1) Korn größer 2 mm = Gebrochene Mineralstoffe, ten u.U. nicht mehr aktuc) (7.2) Korn bis 2 mm = Natursand. elle oder nicht normgerechte Bezeichnungen Recyclingschotter Recyclingschotter aus Beton- und Asphaltmaterial liefern und einbauen. Körnung 0/32 bis 0/56 mm Verformungsmodul Ev2 auf der Oberfläche in 120 MN/m2. Einbaudicke nach Zeichnung. Abgerechnet wird nach Auftragsprofilen. ........ d) 370.000m3 ........ 320,000 m2

........

........

Kostengruppe: 541 Abwasseranlagen Korngestuftes Mineralgemisch Korngestuftes Mineralgemisch 20 cm stark = 440 kg/m2 aus Schotter-Splitt und Brechsand im verdichteten Zustand auf Sollhöhe einbauen und verdichten als provisorische Hofbefestigung, einschl. Lieferung des Materials und des notwendigen Unterbaus. Dabei saubere höhengleiche Anschlösse an vorhandene Pflasterfläche herstellen. e)

4.5.33 Beispieltexte für Positionen aus Leistungsverzeichnissen

297

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

Aufgaben zu Abschnitt 4.5 1. Welche der in Tab. 4.5.4 genannten Tragschichten sind in Ihrer Gegend besonders häufig und üblich? 2. In welcher Oberbaukombination werden Tragschichten in Ihrer Gegend häufig eingebaut? 3. Welche der „weiteren“ Tragschichten (Tab. 4.5.4) sind Ihnen aus der Praxis bekannt? 4. Vergleichen Sie die bei Ihnen am meisten vorkommenden Böden mit denen in 4.5.11. 5. Was bedeuten die Abkürzungen FSS, STS und RC? 6. Nennen Sie günstig lastverteilende Tragschichten. 7. Ordnen Sie Ihren Wohnort einer Frosteinwirkungszone zu. 8. Wodurch sind die Risse in Bild 4.5.8 entstanden? 9. Welches Material wird in Ihrer Gegend hauptsächlich als Frostschutzschicht eingebaut? 10. Zeichnen Sie in Bild 4.5.15 eine mögliche Sieblinie ein. 11. Was bedeutet U7 für ein Frostschutzmaterial? 12. Unter welchen Bedingungen muss nach Bild 4.5.13 eine 49 cm dicke FSS eingebaut werden? 13. Wie ist ein Baustoffgemisch 0/45 mm (Allg.) für eine STS zusammengesetzt? 14. Wie groß sind die zul. Unebenheiten bei Schichten ohne Bindemittel? 15. Aus welchen Stoffgruppen bestehen RCBaustoffe für Tragschichten? 16. In welcher Dicke muss ein Gemisch 0/8 mm als Deckschicht eingebaut werden? 17. Welche Tragschichtmaterialien werden in den Beispielen 4.5.33 a) bis e) ausgeschrieben? Wie dick sind die Schichten? 18. Berechnen Sie den Flächendruck in den einzelnen Schichten von 4.5.7 unter der Annahme, dass das Einzelrad eine Kraft von 26 kN ausübt. 19. Das Kies-Sand-Gemisch einer Kiesgrube wird untersucht, ob es als Frostschutzmaterial für

20.

21. 22.

23.

eine Straße geeignet ist. Mehrere Probesiebungen ergeben im Mittel diese Rückstände: 35,5 mm = 490 g, 25 mm = 590 g, 18 mm = 745 g, 12,5 mm = 940 g, 8 mm = 1150 g, 5 mm = 1400 g, 2 mm = 1840 g, 1 mm = 2285 g,0,63 mm = 2880 g, 0,4 mm = 3635 g, 0,2 mm = 4650 g, 0,09 mm = 4925 g, 0,063 mm = 4960 g, Boden = 4994 von 5000 g. Welches Umrechnungsverhältnis zwischen Volumen und Masse ist in 4.5.33 e) angenommen worden? Wie viel t Schotter entsprechen der in Bild 4.5.33 c) ausgeschriebenen Menge? Kombinieren Sie a) b), c) und e) von Bild 4.5.33 mit einer Deckund Binderschicht nach Ihrer Wahl (70 cm frostsicher). b) a) und e) in Bild 4.5.33 mit einer Decke aus Binder- und Deckschicht (60 cm frostsicher) nach Ihrer Wahl und zeichnen Sie die Befestigungen in 1 m Breite im Maßstab 1:20 (4.5.34). Zeichnen Sie zwei Randausbildungen des Bildes 4.5.19 im Maßstab 1:20 und zeichnen Sie die Aufmaßbreiten hinein (4.5.35).

4.5.34

4.5.35

4

298

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 13 Vergleich frostsicherer Oberbaukonstruktionen Lernfelder 7, 10, 11, 12, 13 Die Situation: Der frostsichere Straßenaufbau kann in der Bundesrepublik (bei gleicher Bauklasse) in Abhängigkeit von Klima, Boden, Wasserverhältnissen und vorhandenen Baustoffen sowie traditionellen Bauweisen sehr unterschiedlich konstruiert und teuer sein. Die zu lösenden Aufgaben:

4

1.

2.

3. 4. 5.

Vergleichen Sie den frostsicheren Oberbau eines Straßenneubaus der Bauklasse I außerhalb geschlossener Ortschaften A: im Gebiet des Niederrheins mit hohen Grundwasserständen und Böden F3; B: in der Nähe von Magdeburg bei günstigen Wasserverhältnissen in Dammlage (< 2,0 m Höhe), Boden F2; C: auf der Schwäbischen Alb überwiegend im Einschnitt- und Anschnittbereich, Boden F2. Schlagen Sie für A, B und C jeweils eine Bauweise mit Asphaltdecke vor, wobei zu bedenken ist: A: es wird viel mit hydraulisch gebundenen Tragschichten gearbeitet, da gute Frostschutzkiese knapp sind; B: es wird gerne mit Kiestragschichten geplant und gebaut; C: Natursteinschotter ist reichlich vorhanden. Zeichnen Sie den Oberbau (ausschnittsweise) mit genauer Bezeichnung der Baustoffe. Ermitteln Sie den Baustoffbedarf für jeweils 1 m2 Oberbau (in m3 und/oder kg). Beurteilen und schätzen Sie Aufwand und Kosten der 3 vorgeschlagenen Konstruktionen.

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch: Abschnitt 2

Abschnitt 7.5

299

4.6 Pflasterarbeiten

P Nr. 14 Bau eines Wanderweges Lernfelder: 7, 10, 11, 12 , 13 Die Situation: Eine Stadt plant einen kombinierten Rad-/Fußweg als Wanderweg von 3,0 m oberer Breite und 1,25 k m Länge entlang eines Flusslaufes aus Schichten ohne Bindemittel Der anstehende Boden entspricht weitgehend der Bodenklasse 4 DIN 18 300. Die zu lösenden Aufgaben: 1 Wie groß ist die Fläche von der Oberboden abgetragen und das Untergrundplanum vorbereitet werden muss? 2. Welchen Oberbau aus Schichten ohne Bindemittel mit welcher Schichtdicke empfehlen Sie? 3. Zeichnen Sie einen Querschnitt durch den Weg als Bauausführungszeichnung im Maßstab 1:20. 4. Bestimmen Sie die Materialmengen in Volumen und Masse, die angeliefert und eingebaut werden müssen. 5. Planen Sie den Personal- und Maschinenbedarf für eine zügige Bauausführung. 6. Welche Bedingungen muss der fertige Weg entspr. Tab. 4.5.25 erfüllen?

Hinweise auf Abschnitte im Buch:

4



4 Auszuführende Arbeiten

4.6 Pflasterarbeiten 4.6.1 Oberbau mit Pflasterdecken



Die Pflasterung der Straßen, die dem allgemeinen technischen Empfinden und dem technischen Verständnisse näherliegt, als die Oberflächenbefestigung durch Schotterbewurf, fand im 14. und 15. Jahrhundert mehr und mehr Eingang in den Städten. Ihre ersten Spuren reichen bis in das 13. Jahrhundert zurück; zu dieser Zeit erscheinen in den Abrechnungen einzelner deutscher Städte bereits Pflasterarbeiten. Den Ausgang hatte das Pflastern allerdings von Paris genommen, wo 1185 zum ersten Male die Straße vor dem Königsschlosse gepflastert wurde (aus: Alfred Birk, Die Straße). Pflaster als Straßenbefestigung ist so alt wie die Straße selbst. Allerdings sind weder zur Römerzeit noch im Mittelalter Landstraßen auf langen Strecken gepflastert worden. Das gab es nur zu Beginn unseres Jahrhunderts (vereinzelt auch schon im vorigen Jahrhundert), als der aufkommende Kraftfahrzeugverkehr ebene, gut befestigte Straßen verlangte und billige Bauweisen mit bituminösen Baustoffen und Beton noch nicht bekannt bzw. unwirtschaftlich waren. Von früh an wurde Pflaster dagegen für repräsentati-

D :U]EXUJ

E 0DLQ]

4. 3IODVWHULQGHQ=HQWUHQDOWHU6WlGWH

ve Zwecke verwendet, also für städtische Straßen und Plätze, Schlosshöfe und Alleen (4.6.1, 4.6.2). Dazu nahm man behauene Steinplatten oder -blöcke, Lesesteine (= aufgelesene Steine) oder gebrannte Ziegel (Klinker). Klinker spielten überall dort eine wichtige Rolle, wo Naturstein nicht zur Verfügung stand, z. B. im norddeutschen Flachland und in Holland.

4. $OWH+DQGHOVVWUD‰HYRQ+DPEXUJQDFK 0HFNOHQEXUJ1HEHQGHU3IODVWHUIDKU EDKQDXVJUREEHKDXHQHQ/HVHVWHLQHQ EHILQGHWVLFKGHU6RPPHUZHJ

F %HUOLQ



4.6 Pflasterarbeiten



4.7\SLVFKHV1DWXUVWHLQSIODVWHUGHUDOWHQ,QQHQVWlGWHKlXILJUHSDUDWXUEHGUIWLJ

4. %HWRQVWHLQSIODVWHU±EXQWXQGÄQDWUOLFK³LP'LDJRQDO5HLKHQXQGU|PLVFKHQ9HUEDQG

Gelbe und rote Klinkerstraßen, aber auch viele schöne städtische Pflasterstraßen wurden nach dem Krieg durch schwarze Teer- und Asphaltstraßen ersetzt. Als in den 50er-Jahren des vorigen Jahrhunderts das Verbundpflaster aufkam, wurden Straßen, Wege und Plätze nur allzu oft „grau in grau“. Heutzutage erlebt das Pflaster eine Renaissance ( = Wiedergeburt): Alte Stadtkerne erhalten wieder ihr altes, typisches Pflaster, Fußgängerzonen werden attraktiv neu gepflastert, im Zug der Dorferneuerungsprojekte kehrt traditionelles Pflaster zurück. Unendlich viel Pflaster ist in den neuen und alten Bundesländern über Jahrzehnte hinweg erhalten geblieben, wurde und wird nun instand gesetzt (4.6.3). Auch das Betonsteinpflaster ist bunter, formenreicher und „natürlicher“

4. (LQHJHOXQJHQH.RPELQDWLRQYRQ 1DWXUVWHLQ.OLQNHUQXQG%HWRQSODWWHQ 2VWVHHEDG'DKPH 

geworden (4.6.4). Oft wird es mit Natursteinpflaster, Klinkern und Platten kombiniert (4.6.5).

302

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.6.6 Typische Schäden an alten Pflasterstraßen durch frühere Eisenräder an landwirtschaftli2 chen Fahrzeugen (mit Drücken ≥ 350 kg/cm ) oder durch schwere luftbereifte Fahrzeuge 2 (mit Drücken ≥ 8 kg/cm ).

Kräfte und Verbände. Viele alte Pflaster – oft in „wildem“ Verband gesetzt und ohne Tragschicht gebaut – genügen den heutigen Verkehrsbelastungen nicht mehr. Allerdings ist auch zu beobachten (und das besonders in den neuen Bundesländern), dass gut ausgeführte und richtig aufgebaute Pflasterstraßen selbst nach 60, 70 Jahren noch erstaunlich gut erhalten sind. Die Kräfte, die auf die Pflasterdecke

und den gesamten Oberbau einwirken, haben sich ständig erhöht. Trotzdem stellt eine vergleichende Studie fest, dass von den früheren Eisenrädern der Pferdefuhrwerke eine eher größere vertikale und horizontale Belastung ausging (4.6.6) und auf einzelne Steine übertragen wurde. In jedem Fall wirken Kräfte in vertikaler und horizontaler bzw. resultierender Richtung auf das Pflaster ein.

4.6.7 Kräfte, die auf die Befestigung wirken. Besonders vor Haltestreifen an Ampeln, an Bushaltestellen usw. kann man die Verformungen auf Grund der Schubkräfte deutlich sehen

4.6.8 Kleinpflaster, unter ständigem Einfluss von Fliehkräften verkantet



4.6 Pflasterarbeiten

Die Verformungen, die sie bei ungenügendem Widerstand verursachen, sind an Lageveränderungen des einzelnen Steins und an Verschiebungen im Verband gut zu erkennen und zu erklären. Radlasten wirken lotrecht bei ruhendem Verkehr. Beim Fahren in der Geraden, beim Anfahren und Bremsen sowie in Kurven kommen tangential (waagerecht) wirkende Schubkräfte hinzu. Aus den Größen der einzelnen Kräfte ergibt sich eine zusammengesetzte Kraft mit unterschiedlicher Kraftrichtung (4.6.7). Ein guter Verband mit versetzten Fugen, geringer Fugenbreite und guter Verzahnung setzt den tangentialen Kräften großen Verformungswiderstand entgegen. Sind da-

gegen die Fugen nicht genügend versetzt (überbinden sie z. B. beim Reihenpflaster nur um wenige cm) oder sind sie zu breit, kommt es zu Verschiebungen und Verkantungen (4.6.8). Eine gute Verzahnung verbessert auch die Übertragung lotrechter Radlasten, verteilt sie auf eine größere Fläche. Die große Zahl der Pflaster lässt sich nach Größe, Format, Material, Verband und Verwendung ordnen (4.6.9). An Pflastersteine (Steine für den Straßenbau) werden andere Anforderungen gestellt als an Steine für den Hochbau.

7DEHOOH4.3IODVWHUVWHLQH9HUElQGHXQG$QIRUGHUXQJHQDQ3IODVWHU







4 Auszuführende Arbeiten

Versuch: Die Eigenschaften Rohdichte, Druckfestigkeit und Wasseraufnahme der folgenden Steine sollen miteinander verglichen werden: Kleinpflasterstein aus Basalt, Betonpflasterstein, Straßenklinker, Mauerziegel (NF) und Kalksandstein (NF). Die Steine werden trocken gewogen, bevor wir ihr Volumen durch Messen bzw. Volumenverdrängung im Wasserbad errechnen. Aus Masse:Volumen ergibt sich die Rohdichte. Die Druckfestigkeit kann in der Prüfpresse ermittelt bzw. aus Tabellen (z. B. Abschn. 7.6) entnommen werden. Für die Ermittlung der Wasseraufnahme werden die Steine mindestens 24 Stunden im Wasserbad 7DEHOOH4. (LJHQVFKDIWHQ  5RKGLFKWHLQ NJGP]% 'UXFNIHVWLJNHLW LQ1PP]% :DVVHUDXIQDKPH QDFKKLQ

gelagert. Anschließend ermittelt man aus der Differenz von Nass- und Trockenmasse die Wasseraufnahme in g und %. Das Ergebnis einer solchen Prüfung zeigt Tabelle 4.6.10. Es lässt sich so zusammenfassen: – Je höher die Rohdichte, desto höher die Druckfestigkeit. – Je höher Rohdichte und Druckfestigkeit, desto geringer die Wasseraufnahme. Steine für den Straßenbau haben eine hohe Rohdichte, eine große Druckfestigkeit und eine geringe Wasseraufnahme. Diese Eigenschaften bilden zusammen die wichtige Frostbeständigkeit.

Eigenschaften von Steinen für den Straßenbau im Vergleich zu Steinen für den Hochbau aufgrund eines Schulversuchs 6WHLQHIUGHQ6WUD‰HQEDX %DVDOW .OLQNHU  

%HWRQ 

6WHLQHIUGHQ+RFKEDX 0DXHU]LHJHO .DONVDQGVWHLQ  





















Die in Tab. 4.6.9 skizzierten Pflasterverbände sind in den einzelnen deutschen Landschaften z. T. unter verschiedenen Namen bekannt. Auch die Verbandsregeln varieren. Die wichtigsten sind in den folgenden Abschnitten beschrieben. Begriffe. In den ZTV Pflaster-StB 06 (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Pflasterdecken und Plattenbelägen) sind die Begriffe bei Bauweisen mit Pflaster- und Plattenbelägen festgelegt. Neu und ungewöhnlich ist der Begriff Unterlage, mit dem der „Bereich unter der Pflasterdecke oder dem Plattenbelag“ gemeint ist (4.6.11). Diese Unterlage muss für Pflasterdecken geeignet sein, also ausreichend standfest, tragfähig, wasserdurchlässig, profilgerecht und eben. Oberbau. Die RStO 01 sieht Standardbauweisen mit Pflasterdecke für die Bauklassen III bis VI über unterschiedlichen Tragschichtkombinationen vor (4.6.12 und 7.5). Bei nicht aus-

reichend wasserdurchlässiger Unterlage (z. B. Asphalt und Beton) muss durch entsprechendes Gefälle, Dränage, Dränbeton oder hohlraumreiche Asphaltmischungen die Ableitung des durch die Pflasterfugen einsickernden Wassers gewährleistet sein.

4. %HJULIIHIUGHQ$XIEDXHLQHU%HIHVWL JXQJPLW3IODVWHUE]Z3ODWWHQQDFK =793IODVWHU6W%

Tabelle 4.6.12 Bauweisen mit Pflasterdecke für Fahrbahnen auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau nach RStO 01 (Ausschnitt) 4.6 Pflasterarbeiten 305

4



4 Auszuführende Arbeiten

4.6.2 Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen



Von den sog. künstlichen Pflastersteinen, also von Menschen aus natürlichen Baustoffen hergestellten Pflastersteinen, ist der Klinker am längsten bekannt. Bereits etwa 700 v. Chr. haben die Babylonier in Mesopotamien beim Bau einer Prozessionsstraße die Straßenoberflächen mit „gebrannten Ziegeln“ befestigt und teilweise mit „Asphalt übergossen“. Betonpflastersteine haben sich erst in den letzten 60 Jahren (nach dem 2. Weltkrieg) zu ihrer heutigen Bedeutung durchgesetzt. Schlackensteine aus Kupfer- oder Hochofenschlacke (Eisenerzschlacke) wurden im vorigen Jahrhundert Jahrzehnte lang produziert und verarbeitet. Bekannt waren vor allem Kupferschlackensteine, die bei der Verhüttung des Kupferschiefers im Mansfelder Land (Sachsen-Anhalt) aus heißen, in Formen gegossenen Schlackenrückständen hergestellt wurden (4.6.13). Sie werden heute nicht mehr produziert, jedoch aus den vorhandenen Straßen und Beständen noch verarbeitet (4.6.14). Steinmaterial. Pflastersteine und Platten aus Beton werden heute in großer Formen-, Farben- und Verwendungsvielfalt produziert. Farb- und Gesteinszusätze sowie spezielle Behandlungen der Oberfläche ermöglichen viele spezielle Verwendungen, beeinflussen die Dauerhaftigkeit, das Abriebverhalten und andere Eigenschaften. Besonders häufig und intensiv wird versucht, ein dem Naturstein möglichst ähnliches Aussehen zu erzielen (4.6.4 und 4.6.5).

4. :HUEXQJIU.XSIHUVFKODFNHQVWHLQHDXV GHP-DKU4XHOOH(LVQHU7DVFKHQ -DKUEXFKIUGHQ6WUD‰HQ%DX 

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Stein

Platte

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4. 'LH%HJULIIHÄ6WHLQ³XQGÄ3ODWWH³QDFK =793IODVWHU6W%

Steine aus Beton lassen sich nach Quadratund Rechtecksteinen (4.6.28), Verbundpflastersteinen (4.6.29) und Platten (4.6.41) unterscheiden. Während die „alten“ (aber in Ausschreibungen noch üblichen) DIN Vorzugsmaße enthielten, werden Betonsteine nach den „neuen“ DIN EN 1338 für Pflastersteine aus Beton und DIN EN 1339 für Platten aus Beton nach ihren Nennmaßen bestimmt. Die Nennmaße (auch Sollmaße) ergeben in der Reihenfolge Gesamtlänge, Gesamtbreite und Dicke das Format. Wichtig ist die Unterscheidung „Nennmaß“ und „Rastermaß“:



4.6 Pflasterarbeiten

Rastermaß = Platten-Nennmaß plus Fugenbreite Platten-Nennmaß = Rastermaß minus Fugenbreite Da üblicherweise z. B. mit Pflastersteinen 16 × 16 × 14 cm oder mit Platten 40 × 40 cm befestigt wird, ist das Rastermaß durch die notwendigen und üblichen Fugenbreiten immer entsprechend größer. Deshalb: Zwischen Nennmaßen und Rastermaßen unterscheiden! Auch bei der normgerechten Bestellung muss entsprechend alter bzw. neuer Norm unterschieden werden (vergl. hierzu Tabellen 4.6.16 und 7.8). Klinker werden aus zerkleinertem, mit Wasser vermischtem Ton gepresst, getrocknet und bei über 1100 ºC bis zur Sinterung (= Schmelze) gebrannt. Die beständigen Farben kommen ohne Zusätze durch das Brennen zustande. Die Farbpalette reicht von gelb über braun und rot bis blau (4.6.25). Neben rechteckigen und

quadratischen Steinen und Platten werden viele Formsteine angeboten (4.6.23). Nach neuer europäischer Norm DIN EN 1344 werden Klinker jetzt europaweit Pflasterziegel genannt und nach ihren Eigenschaften in Qualitätsklassen unterteilt (4.6.17). Zusammen mit der DIN EN 1344 gilt als Ergänzungsnorm für Pflasterklinker die DIN 18 503: 2003-12. Die Werte sind im Vergleich beider Normen in 7.8 zu sehen. Bei einer normgerechten Bestellung von Pflasterklinkern für die Flachverlegung mit enger Fuge im Fahrbahnbereich müsste es dann heißen: Pflasterklinker nach DIN 18 503 – 240 × 118 × 71 – E mit DIN EN 1344 – R1, FP100, A3, T4 Bettungsmaterial. Als Bettungsmaterial kommen Baustoffgemische ohne Bindemittel gemäß den TL Pflaster-StB vorzugsweise der Körnungen 0/4, 0/5, 0/8 und 0/11 (4.6.18) zur Verwendung. Der Feinkornanteil ” 0,063 mm darf höchstens 5 M.-% betragen. Die genauen Korngrößenverteilungen legt die TL PflasterStB fest.

7DEHOOH4.3IODVWHUVWHLQHXQG3ODWWHQDXV%HWRQQDFK(XURSlLVFKHU1RUPYHUJODXFK7   0D‰H   ]XOlVVLJH$EZHLFKXQ JHQYRQGHQ1HQQ PD‰HQ      (EHQKHLWGHU 2EHUIOlFKH   PD['LIIHUHQ]GHU EHLGHQ'LDJRQDOHQ :LQNOLJNHLW 

3IODVWHUVWHLQHDXV%HWRQQDFK ',1(1 'DV9HUKlOWQLVYRQ/lQJH]X'LFNH PXVVVHLQ.HLQH*U|‰HQEHJUHQ ]XQJ IU6WHLQGLFNHPP /lQJH%UHLWH“'LFNH“PP IU6WHLQGLFNH!PP /lQJH%UHLWH“'LFNH“PP     $EZHLFKXQJNRQYH[ dRGdPPMHQDFK_0HVVODQJH $EZHLFKXQJNRQNDY dRGdPPMHQDFK0HVVOlQJH .ODVVH.HQQ]HLFKQXQJÄ.³ dPP 

3ODWWHQDXV%HWRQQDFK',1(1  'DV9HUKlOWQLV/lQJH'LFNHPXVV!VHLQ *U|‰WH/DQJHP  Klasse 2, Kennzeichnung „ P* EHL1HQQPD‰PP /DQJH“%UHLWH“'LFNH“PP EHL1HQQPD‰!PP /lQJH“(NHOWH“'LFNH“PP 'LH'LIIHUHQ]]ZLVFKHQ]ZHLEHOLHELJHQ 0HVVXQJHQGHU/lQJH%UHLWHXQG'LFNH HLQHUHLQ]HOQHQ3ODWWHPXVVPPVHLQ $EZHLFKXQJNRQYH[ dELVdPPMHQDFK0HVVODQJH  $EZHLFKXQJNRQNDY dELVdPPMHQDFK0HVVODQJH  Klasse 2, Kennzeichnung ,,K“ dPPEHL'LDJRQDOHQdPP dPPEHL'LDJRQDOHQ!PP





4 Auszuführende Arbeiten

7DEHOOH4. 3IODVWHU]LHJHOQDFK',1(1 



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7DEHOOH4. Pflasterbettung nach VOB/C DIN 18318 3IODVWHUEHWWXQJ*HPLVFKH

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Die Bettung sollte möglichst dünn bemessen sein, was allerdings voraussetzt, dass kein Bettungsmaterial in die Unterlage einrieseln oder einspülen kann. Mit der Bettung dürfen auch keine Unebenheiten der Unterlage ausgeglichen werden, weil das leicht zu Verformungen der Decke führen würde (4.6.19).

4. (LQHXQJOHLFKPl‰LJGLFNH3IODVWHUEHW WXQJYRUXQGQDFKGHP$EUWWHOQ

Nur in Ausnahmefällen, wie z. B. bei hohen (Spur-) Belastungen an Bushaltestellen, sollte das Bettungsmaterial durch Zement (nach VOB dann Mörtelgruppe IM) oder Kalk (MV 1:8) verfestigt werden. (Gebundene Bauweise vergl. Abschnitt 4.6.3). Fugenmaterial. Als Fugenmaterial werden hauptsächlich dieselben Baustoffgemische 0/4, 0/5, 0/8 und 0/11 sowie 0/2 mm als gebrochene (Brechsand/Splitt) oder ungebrochene (Sand/ Kies) Materialien verwendet. Nach TL PflasterStB muss der Feinkornanteil ” 0,063 mm zwischen 2 und 9 M.-% liegen. Nach DIN 18 318 kommen aber auch Korngemische aus Splitt 1/3 und 2/5 mm sowie Brechsand/Splitt 0/5 mm zur Anwendung. In jedem Fall muss das Fugenmaterial auf die Fugenbreite und das Bettungsmaterial abgestimmt sein. Bei starker Beanspruchung durch Sogwirkung des Verkehrs, maschinelle Reinigung oder Wasser kann Fugenverguss mit Bitumen oder eine (umstrittene) Verwendung von gießfähigem Zementmörtel vorteilhaft sein. Die Fugenbreiten sind in der DIN 18 318 (VOB/C) festgelegt, wenn nicht die Ausschreibung in begründeten Fällen andere Fugenbreiten vorsieht (4.6.27). Verbände und Muster. Die klassischen Pflasterverbände haben sich beim Natursteinpflaster aus der Aufgabe entwickelt, lotrechte, horizontale und daraus resultierende Kräfte aufzunehmen. Während zur Aufnahme der lotrechten Verkehrslasten vor allem der gesamte Oberbau, aber auch ein guter Verband mit engen Fugen und richtiger Fugenfüllung wichtig ist, werden horizontale Schubkräfte im Fahrbahnbereich hauptsächlich durch richtige und gut ausgeführ-

4.6 Pflasterarbeiten



te Verbände aufgenommen. Die besonders in Fahrtrichtung wirkenden horizontalen Schubkräfte müssen durch den Verband möglichst breit auf viele Steine verteilt werden. Reihenverbände und diagonale Verbände, bei denen durchgehende lange Fugen nur rechtwinklig oder unter 45° zum Rand verlaufen, sind mit künstlichen Steinen möglich. Ausreichend große Teilsteine (mind. ½ der normalen Größe), enge

Fugen (4.6.26) und vor allem eine „Verzahnung“ der Steine (wie beim Verbundpflaster) erhöhen die Wirkung und verhindern ein Kippen, Verkanten oder Herausdrehen der Steine. Alle Verbände, die diese Anforderungen nicht erfüllen, sollten zur Unterscheidung als Zierverbände oder als Muster bezeichnet werden. Sie finden in Fußwegen und im Gartenbereich ihre Anwendung (4.6.20).

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4 Auszuführende Arbeiten

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4.6 Pflasterarbeiten





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Herstellen einer Klinkerdecke. Klinkerpflaster hat besonders im nördlichen und westlichen Deutschland eine lange Tradition (4.6.21 und 4.6.22). Vielerorts werden alle Verkehrsflächen mit Klinkern – flach verlegt oder hochkant gesetzt – befestigt. Viele Gehwege, Plätze, Fußgängerzonen und nicht zu stark belastete Fahrbahnen sind mit Klinkern befestigt und gestaltet (4.6.24). Man verlegt Klinker mit > 2,5 % Schrägneigung meist über einer Tragschicht in einem Sandbett von 3 bis 5 cm (verdichtet) hochkant als Rollschicht oder flach als Flachschicht. Hochkant, mit einem Ramm- oder Rüttelvorsatz von 1 bis 2 cm versetzt, ergibt sich nach dem Einschlämmen und Abrütteln eine befahrbare Befestigung. Häufig geben die Hersteller Hinweise für die Verwendung (4.6.25) Die Verlegetechniken sind regional unterschiedlich. Handwerklich werden Klinker flach mit dem Holzstiel des Hammers „hammerfest“, also begehbar, verlegt (4.6.26). Ähnlich wie Verbundpflaster werden Klinker heute meist auf ein abgezogenes Sandbett verlegt und (manchmal noch) mit einem Gummihammer o. a. leichtem Hammer korrigiert (4.6.26b). Ein mit Gummirollen oder Neoprenmatte versehener Flächenrüttler verdichtet nach dem Einschlämmen etwa 1 cm vom festen Rand aus. Ältere Klinker können leicht mit dem Hammer halbiert und zugeschlagen werden, neuere haben eine hohe Druckfestigkeit und werden maschinell geschnitten.

    

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4 Auszuführende Arbeiten

















































4.6 Pflasterarbeiten

Betonpflasterflächen. Quadratische und rechteckige Betonpflastersteine (4.6.28) mit Höhen von 14 oder 12 cm werden meist handwerklich für Bordrinnen, Muldenrinnen und Läuferreihen („Zeilen“) versetzt. Rechtecksteine von 8 oder 10 cm werden – kombiniert mit halben (also



quadratischen) Steinen – in eine abgezogene Bettung „industriell“ verlegt. Die Bemessung des Oberbaus muss dann der geplanten Bauklasse entsprechen (Beispiele in 4.6.34). Der Steinbedarf für diese Flächen lässt sich aus den Angaben der Tab. 4.6.28 berechnen.

7DEHOOH4. Eine Vielzahl von Verbundpflastersteinen wurde und wird in der Bundesrepublik angeboten.

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4 Auszuführende Arbeiten

Beispiel Für 1 m2 Großpflaster aus Betonsteinen der Größe 1 („Würfel“) ergeben sich bei 100 cm: 16 cm = 6,25 Reihen zu je 6,25 Steinen. Daraus ergeben sich 6,25 × 6,25 = 39,06, also 39 Steine/m2. Für eine Pflasterfläche von 200 m2 wären das 200 m2 × 39 Steine/m2 = 7800 Steine, ohne Fugenanteil. Unter Berücksichtigung der Fugen nach Tab. 4.6.28 200 m2 × 36 Steine/m2 = 7200 Steine.

Für die meisten Quadrat- und Rechtecksteine kommt im Fahrbahnbereich nur Reihen-, Diagonal- oder Fischgrätverband in Frage. Um das Zuschneiden von Steinen zu vermeiden, werden für die normalen Situationen Formsteine angeboten. Zu bedenken ist auch, dass ohne Verschnitt bei allen künstlichen Pflastersteinen grundsätzlich nur bestimmte Wegbreiten möglich sind (4.6.37). Neben den quadratischen und rechteckigen Betonpflastersteinen wird eine Vielzahl von Verbundsteinen angeboten, deren Verbund und Verzahnung eine gute horizontale Verbundwirkung und Kräfteverteilung gewährleistet. Es werden aber auch Steine mit einer vertikalen Verbundwirkung angeboten, die die auftretenden Schub- und Scherkräfte noch besser übertragen und verteilen (4.6.36). Bei den vielen verfügbaren Verbundpflastersteinen, mit ihren sehr individuellen Formen (4.6.29), sind die angebotenen Ergänzungssteine unerlässlich. Verbundpflastersteine müssen deshalb nach Stückzahl (Normalsteine, Randsteine usw.) oder nach m2 zuzüglich einer be-

maßten Flächenskizze bestellt werden. Dazu sind die „Steckbriefe“ der einzelnen Verbundpflastersorten (4.6.35) notwendig. Die Reihenfolge der Arbeitsgänge „VerlegenRütteln-Einschlämmen“ oder „Verlegen-Einschlämmen-Rütteln“ ist unter Fachleuten umstritten. Für beide Reihenfolgen lassen sich Vor- und Nachteile benennen. Statt des Einschlämmens kann auch feiner Sand trocken eingefegt werden. Die zulässigen Abweichungen der Oberfläche von der Sollhöhe dürfen an keiner Stelle mehr als 2 cm betragen. Unebenheiten sind bei einer 4 m langen Messstrecke nur bis zu 1 cm zugelassen (vergl. Abschnitt 4.6.3). Für Kurven sind Kurvensätze erforderlich (4.6.39 und 4.6.38). Die Steine eines Kurvensatzes sind jeweils für einen bestimmten Winkel (meist zwischen 2 und 4°) eingerichtet. Die Steine müssen für die Verwendung auf der Baustelle zweckmäßigerweise nummeriert oder markiert sein. Beispiel Für die in Bild 4.6.39 dargestellte Richtungsänderung von D = 28° sind bei 4° je Kurvensatz erforderlich: 28° : 4° = 7 Kurvensätze.

Da die Produktion von Kurvensteinen aufwendig ist und bei unterschiedlichen Wegbreiten eine Vielzahl unterschiedlicher Kurvensteine benötigt wird, versucht man immer häufiger, Kurvensteine gänzlich zu vermeiden. Es bietet sich an, in Kurven stattdessen rechteckige Betonsteine im Reihen-Längsverband zu verlegen.

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4.6 Pflasterarbeiten





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4 Auszuführende Arbeiten

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4.6 Pflasterarbeiten





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Eine Reihe von Steinen ist in mehreren Verbänden zu verlegen. Außerdem sind farbige und gefaste Steine erhältlich, sodass sich reiche Gestaltungsmöglichkeiten ergeben. Verbundpflastersteine müssen nach Stückzahl (Normalsteine, Randsteine usw.) oder nach m2 zuzüglich einer bemaßten Flächenskizze bestellt werden. Betonsteinpflaster allgemein und Verbundpflaster aus Betonsteinen im Besonderen haben sich zu preiswerten Alternativen zu Natursteinpflaster entwickelt. Viele Formen, Farben und Größen ermöglichen einen großen Gestaltungsspielraum. Aber auch für die Kombination von Beton- und Natursteinpflaster gibt es viele gelungene Beispiele (4.6.40). Verlegen von Gehwegplatten. Plattenbeläge werden im Straßenbereich nur in Geh- und Radwegen verlegt. Üblich sind Gehwegplatten aus Beton nach DIN 485 und DIN EN 1339

(4.6.41), mehr und mehr werden aber auch schöne (teure) Natursteinplatten nach DIN EN 1341 verlegt. Betonplatten werden außerdem als Waschbetonplatten (also mit einem Vorsatz aus Kiesel oder Splitt), als farbige, gefaste oder oberflächenstrukturierte Platten angeboten (4.6.45). Üblich ist die Verlegung und Verfugung in Natursand. In einigen Gegenden wird traditionell in Kalkmörtel verlegt (z. B. in Berlin 4.6.43), in Einfahrten auch ausnahmsweise in Zementmörtel. Das handwerkliche Verlegen von Gehwegplatten mit Maurerkelle, Fäustel und Klopfholz (4.6.42) oder mit Schaufel, Eisenbaum und Klopfholz (wie in Hamburg) ist selten geworden. Von manchen Auftraggebern und in einigen Großstädten wird es trotzdem nach wie vor verlangt. Üblich ist das „industrielle“ Verlegen und anschließende Abfahren mit dem Rollenrüttler (4.6.44).



4 Auszuführende Arbeiten



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4.6 Pflasterarbeiten

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4 Auszuführende Arbeiten

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4.6 Pflasterarbeiten

Für öffentliche Gehwege bieten sich die in 4.6.47 gezeigten Verbände (mit Ausnahme des 1.) an. Zweckmäßig ist es, die in 4.6.48 und 4.6.49 gezeigten Verlegeregeln einzuhalten. Wenn aufwendige oder unschöne Zuschnitte vermieden werden sollen, bietet sich die „Berliner Art“ an, bei der der Plattenweg (im Diagonalverband) mit Mosaik umpflastert wird. Hinsichtlich der zulässigen Abweichungen von der Sollhöhe und der Ebenheit in der Oberfläche gelten die Ausführungen in



Abschn. 4.6.3 über Pflaster aus Naturstein. Die Schrägneigung aus Längs- und Querneigung sollte 2 %, bei bruchrauen Natursteinplatten 3 % nicht unterschreiten. Bei einer Pflasterfläche aus Betonplatten verschiedener Formen muss man die Bestellung sorgfältig überlegen, um Wartezeiten oder „Extratouren“ zu vermeiden. Zweckmäßig ermittelt man zunächst den Bedarf für 1 lfdm und multipliziert ihn dann mit der Weglänge (s. Aufgabe in Abschn. 5.7).

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4 Auszuführende Arbeiten

7DEHOOH4.9HUElQGHIUGDV9HUOHJHQYRQ*HKZHJSODWWHQ



Verlegeregeln Die Bilder 4.6.48 und 4.6.49 zeigen Verlegemöglichkeiten in besonderen Lagen. Dabei gilt stets: Wenn die zugeschnittenen Platten einen schönen und dauerhaften Anschluss ergeben sollen, sind die in Tabelle 4.6.47 genannten Verbandsregeln besonders streng einzuhalten.

Dazu gehört: – Keine Steine verwenden, die kleiner sind als 1/2 normalen Größe, – spitze Winkel unter 45° vermeiden, – möglichst keine (zu kleinen) Dreiecksteine verwenden.

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4.6 Pflasterarbeiten



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Großformatige Verbund- und Deckwerksteine. Einige Betonverbundsteine werden auch in größeren Formaten angeboten. Man verwendet sie im Wasserbau für die Befestigung von Böschungen (4.6.50) sowie von Sohlen in Bächen und Vorflutern. Daneben sind spezielle Deckwerksteine im Handel, die einen horizontalen und vertikalen Verbund aufweisen. Sie widerstehen der durch Wellenaufschlag auftretenden Sogwirkung besonders gut. Die Bettung besteht bei großformatigen Verbund- und Deckwerksteinen meist aus Grobkies oder Schotter, die durch Wasser nicht weggespült werden können.

Spurplatten. Eine spezielle Befestigung für nicht sehr stark befahrene Wege, in denen überdies stets die gleiche Spur befahren wird (z. B. in der Landwirtschaft) bieten die Spurplatten oder Spurwegverbundplatten (4.6.51). Sie sind in der Längsrichtung nach Art der Verbundsteine horizontal verzahnt und werden in einem vorbereiteten Kies oder Betonbett oft rationell über eine Rutsche direkt vom Lkw aus verlegt. Eine Tragschicht ist erforderlich. Die Spurplatten sind nicht genormt, jedoch gibt es die bevorzugten Maße l = 30 oder 33 cm, b = 60 oder 70 cm.





4 Auszuführende Arbeiten

7DEHOOH4.'DWHQGHVÄ6WHFNEULHIV³IU81,9HUEXQGSIODVWHU



4.6 Pflasterarbeiten



P Nr. 15 Bau eines Pkw-Einstellplatzes Lernfeld 10: Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen Die Situation: Im Zuge des Neubaus eines Mehrfamilienhauses in der Baulücke einer bestehenden innerstädtischen Anliegerstraße soll ein PkwEinstellplatz für 10 Pkw gebaut werden. Da eine Versickerung des Oberflächenwassers wegen der Bodenverhältnisse (F3) nicht möglich ist, muss der Platz mit Betonpflaster befestigt und das Oberflächenwasser in die vorhandene Regenwasserleitung abgeleitet werden. Der Platz erhält eine Randbefestigung aus Bordsteinen H 15 × 25 (in den Ecken ausgerundet oder mit Ecksteinen). Die Fahrbahnhöhen am Bordstein der Anliegerstraße sind unveränderlich und verbindlich.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Zeichnen Sie den Einstellplatz als Lageplan im Maßstab 1:100. 2. Legen Sie die Neigungsverhältnisse, die Konstruktion der Oberflächenentwässerung (Rinnen, Straßenabläufe usw.) und die NN-Höhen an den wichtigsten Stellen (etwa 20) im Lageplan fest. 3. Bestimmen Sie die Konstruktion des Oberbaus für Bauklasse VI nach RStO. 4. Zeichnen Sie einen Querschnitt durch die Randbefestigung und durch ca. 50 cm der anschließenden Parkplatzbefestigung als Detail im Maßstab 1:5. Legen Sie die Maße für Bettung und Rückenstütze fest. 5. Wählen Sie für die Pflasterdecke eine Ihnen bekannte und/oder in ihrer Gegend übliche Betonsteinsorte (Rechteck- oder Verbundpflaster) sowie die Art der Bettung aus und überprüfen Sie daraufhin die Maße des Lageplans. 6. Berechnen Sie den Materialbedarf und erstellen Sie dazu eine normgerechte Bestellung für das Tragschichtmaterial und die Bettung, die Bordsteine und den Frischbeton sowie die Pflastersteine (bis zur Grundstücksgrenze). Die Markierung der einzelnen Einstellplätze soll durch andersfarbige Betonsteine erfolgen. 7. Zeichnen Sie den Anschluss der Oberflächenentwässerung an die bestehende Regenwasserleitung in den Lageplan ein. 8. Beschreiben Sie Ihre Vorgehensweise für den Bau des Platzes. Setzen Sie dabei fertige Erdarbeiten voraus. 9. Legen Sie die Reihenfolge und die geschätzte Dauer der Arbeiten (entspr. 8) in einem vereinfachten Bauzeitenplan (als Balkenplan) fest. 10. Wo und wie müsste eine Absperrung vorgenommen werden, um ein unerwünschtes und vorzeitiges Parken während der Bauphase zu verhindern?



Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

z. B. Tab. 4.6.52

326

4 Auszuführende Arbeiten

Nach DIN EN 1342 erfolgt die Bezeichnung der Pflastersteine nur nach den Nennmaßen Länge/Breite/Dicke. Pflastersteine sind danach Quader mit den Nennmaßen zwischen 50 und 300 mm. Dabei dürfen die Flächenmaße das Zweifache der Dicke nicht überschreiten. Die Dicke der Steine legt die Bezeichnungen fest (4.6.55). Über die Tabellenwerte der 4.6.55 hinaus legen die TL Pflaster-StB fest, dass für die Verlegung im Segmentbogen und im Schuppenverband nicht nur würfelförmige Steine innerhalb der oberen und unteren zulässigen Abweichungen von den Nennmaßen der Oberseite, sondern auch 15–20 % Steine mit Zwischengrößen und trapezförmigen Oberflächen in der Lieferung enthalten sein müssen. Es dürfen 5 % Steine in der Lieferung sein, deren zulässige Abweichungen von den Nennmaßen der Oberseite bis zu 10 mm über- und unterschreiten. Bei Lieferung von Pflastersteinen mit einer Nenndicke • 120 mm müssen 10 % der Steine eine Gesamtlänge bis zu 300 mm haben. Nur mit diesen Ausnahmen lassen sich die jeweilig geplanten Verbände pflastern und die Verbandsregeln einhalten. Für Platten aus Naturstein gelten die in Tab. 4.6.56 aufgeführten Abweichungen von den Plattenmaßen, den Diagonalen und den Nenndicken.

4.6.3 Pflastern einer Fläche mit Naturstein

4

Für viele Straßenbauer ist Natursteinpflaster immer noch das schönste Pflaster (4.6.2). In einigen Fällen ist es trotzdem nicht das zweckmäßigste, wenn man an Fahrgeräusche von Pflasterdecken in Fahrbahnen oder an die Begehbarkeit von Natursteinpflaster in Gehwegen denkt. Auf jeden Fall ist es die handwerkliche Domäne des Straßenbauers, weil sich Natursteinpflaster jeder „industriellen“ Verlegung widersetzt. Hier ist der Straßenbauer noch wie in alten Zeiten „Steensetter“ (im Norden) und „Pflaschterer“ (im Süden). Begriffe. Traditionell ist die Unterscheidung von Großpflaster, Kleinpflaster, Mosaikpflaster und Platten aus Naturstein. Für die Pflastersteine hat die DIN 18 502 Formate, Größen, Maße und Güteklassen bestimmt (4.6.53), bei den Platten hat man sich bei den Maßen an der DIN 485 (Betonplatten) orientiert. Pflastersteine. Die neuen DIN EN 1342 und DIN EN 1341 legen Maße, Abweichungen und Eigenschaften für Pflastersteine und Platten aus Naturstein fest. Die TL Pflaster-StB 2006 korrigieren und aktualisieren jedoch die DIN EN besonders bei den zulässigen Abweichungen (4.6.54).

Tabelle 4.6.53 Traditionelle Maße und zulässige Abweichungen für Pflastersteine aus Naturstein nach DIN 18 502 Kopffläche Größe Breite in mm Großpflastersteine 1 160 2

Höhe in mm Gestein

Länge in mm 160 bis 220 (Bindersteine: 220 bis 290 mm) 140 bis 200 (Bindersteine: 200 bis 230 mm) 120 bis 180 (Bindersteine: 180 bis 210 mm)

160

Kleinpflastersteine 1 100 2 90

100 90

100 90

3

80

80

3 4 5

140

120

80

Mosaikpflaster 1 60 2 50 3 40 Großpflaster 12 bis 22 cm

Zul. Abweichungen der Abmessungen

60 50 40

Granit 140 150 130 130

Basalt, Basaltlava, Diorit, Grauwacke, Melaphyr

Basalt, Diorit, Gabbro, Granit Grauwacke, Melaphyr

Güteklasse I: ±10 mm Güteklasse II: ±15 mm

Güteklasse I: ±10 mm Güteklasse II: ±15 mm

60 nur Güteklasse 1: 50 wie Kleinpflastersteine ±10 mm 40 Kleinpflaster 8 bis 10 cm Mosaikpflaster 4 bis 6 cm

327

4.6 Pflasterarbeiten

Tabelle 4.5.66 Zulässige Abweichungen bei Platten aus Naturstein nach TL Pflaster-StB

4.6.54 Regelwerte für Pflaster- und Plattenbeläge Tabelle 4.6.55 Pflastersteine aus Naturstein nach TL Pflaster-StB Nennmaße zwischen 50 und 300 mm Nenndicke bis 60 Nenndicke 60 Nenndicke ab mm = Mosaikbis 120 mm = 120 mm = Großpflastersteine Kleinpflaster- pflastersteine steine Zulässige Abweichungen von den NennFlächenmaßen ≤ ±10 mm ±5 mm bis ±15 mm1) Zulässige Abweichungen von der Nenndicke ≤ ±10 mm ±5 bis 15 mm1) Bei Pflastersteinen, die in Reihe versetzt werden gilt: 1) Zul. Abweichungen von den Nennflächenmaßen ≤ ±5 mm 1) Zwischen zwei gespaltenen Flächen ≤ ±15 mm; zwischen einer bearbeiteten und einer gespaltenen Fläche ≤ ±10 mm; zwischen zwei bearbeiteten Flächen ≤ ±5 mm

Zulässige Abweichungen der Plattenmaße Klasse 2 Kennzeichnung P2 Gesägte Kanten < 700 mm +/– 2 mm Gesägte Kanten > 700 mm +/– 3 mm Gespaltene Kanten +/– 10 mm Zulässige Abweichungen der Diagonalen Klasse Diagonale Unterschied Kennzeichnung D1 D2 < 700 mm 3 mm 2 > 700 mm 6 mm Zulässige Abweichungen der Nenndicke Bearbeitete Platten Klasse 2 Kennzeichnung T2 ≤ 30 mm dick +/– 10 % > 30 mm :≤ 60 mm dick +/– 3 mm > 60 mm dick +/– 4 mm

Es ist im Augenblick davon auszugehen, dass teilweise noch Maße und Güteklassen der (alten) DIN 18 502 weiterhin angewendet werden, wenn auch ab Oktober 2003 die neuen DIN EN rechtsgültig sind. Im Leistungsverzeichnis müssten die Nennmaße dann „entsprechend“ DIN 18 502 ausgeschrieben sein.

4.6.57 Entstehung und Lage der Erstarrungsgesteine

4

328

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.6.58 Entstehung und Unterscheidung der Gesteine

4

Nach DIN EN 1341 „Platten aus Naturstein für Außenbereiche“ müssen Platten ein Verhältnis von größter Länge:Dicke ≥ 3:1 haben. Ist das Verhältnis < 3:1, ist von „Pflasterplatten“ die Rede. Für die Prüfung der Druckfestigkeit, des Abriebwiderstands, der Beständigkeit gegen Frost-Tau-Wechsel und andere technische

Werte gelten die TL Pflaster-StB sowie die DIN 52 100 und Folgende. Naturstein. Auf der erkalteten Oberfläche unserer Erde finden wir heute eine Vielzahl fester und lockerer Gesteine als Gesteinsbänke und Gebirge bzw. als lose Ablagerungen und Böden. Bei genauerer Untersuchung unterscheiden sie sich nach ihrem Alter und ihrer Zusammensetzung und in Folge in ihren

329

4.6 Pflasterarbeiten

Eigenschaften ganz erheblich. Alle Gesteine gehen letztlich auf die flüssige Gesteinsmasse (= Magma) zurück, aus der unsere Erde am Anfang bestand und im Inneren heute noch besteht. Bei heutigen Vulkanausbrüchen vollzieht sich an der Erdoberfläche punktuell das,

was am Anfang unserer Erdgeschichte an der gesamten Oberfläche vor sich gegangen ist: Die Gesteinsmasse brodelt, quillt heraus oder wird herausgeschleudert, erkaltet unterschiedlich schnell zu festem Gestein oder „regnet“ als Lava herab. ‫ ټ‬saure und intermediäre Tiefengesteine z. B. Granit

‫ ٻ‬basische Tiefengesteine z. B. Gabbro

‫ ړ‬saure und intermediäre Ergussgesteine z. B. Quarzporphyr

‫ ڗ‬basische Ergussgesteine z. B. Basalt

٪ Kalksteine, Dolomitsteine

Ӎ Sandsteine, Grauwacken, Quarzite

‫ چ‬Gneise und andere Metamorphite z. B. Marmor

4.6.59 Nutzbare Natursteinvorkommen als Festgestein in der Bundesrepublik Deutschland

Die ersten und ältesten Gesteine, die beim Erkalten und Erstarren der Oberfläche entstanden sind, werden Erstarrungsgesteine genannt. Je nachdem, ob sie direkt an der Oberfläche, in Gängen etwas darunter oder in tieferliegenden Schichten entstanden sind, unterscheidet man Erguss- und Oberflächengesteine, Gang- und Tiefengesteine (4.6.57). Alle Gesteine sind physikalische Gemische meist mehrerer Mineralien. Die etwa 2000

bekannten Mineralien wiederum sind chemische Verbindungen, häufig in Form von Salzen. So bilden die wichtigsten etwa 40 Mineralien, darunter Quarz (SiO2), Feldspat (z. B. KAlSi3O8), Hornblende (CaMgFeAl-Silikat) und Glimmer (eine Gruppe komplizierter Silikate), hauptsächlich die Erstarrungsgesteine und ganz besonders den häufigen Granit. So wie sich die Mineralien in Dichte, Farbe, Kristallstruktur und Härte unterscheiden, unter-

4

330

4 Auszuführende Arbeiten

scheiden sich auch die Gesteine auf Grund ihrer Mineralzusammensetzung. Durch physikalisch-mechanische Verwitterung, also durch den Einfluss von Frost, Hitze und Regen sowie den Transport durch Wasser, Gletscher und Wind, ist im Laufe der Erdgeschichte aus festem Gestein „Lockergestein“

geworden. Es hat darüber hinaus auch eine chemische Verwitterung unter Einfluss organischer Säuren stattgefunden. Lose Ablagerungen (Sedimente), die wir meist als Böden bezeichnen und hauptsächlich nach ihren Korngrößen klassifizieren, bedecken heute große Teile der Erdoberfläche.

4

4.6.60 a) Grob behauene Findlingssteine, hier für einen Wasserlauf gesetzt b) Pflastersteine ohne ausreichende Druckfestigkeit und Frostbeständigkeit

An vielen Stellen ist durch Druck und gelöste chemische Bestandteile im Wasser (wie man sie auf jeder Mineralwasserflasche findet) wieder ein mehr oder weniger festes, „verkittetes“ Gestein entstanden. Diese Sand-, Kalksand- und Kalksteine haben meist eine sehr viel geringere Druckfestigkeit als die „alten“, druckfesten Erstarrungsgesteine und sind deshalb im Straßenbau auch nur bedingt zu verwenden (4.6.60). Eine vierte Gruppe stellen die Umwandlungsoder Umprägungsgesteine (metamorphe Gesteine) dar, die durch Aufschmelzen, erneutes Mischen, Umwandeln und Umprägen bereits bestehender Erstarrungs- und Sedimentgesteine im Laufe der Zeit entstanden sind und heute noch entstehen können (4.6.58). In der wiedervereinigten Bundesrepublik finden sich fast alle bauwichtigen Fest- und Lockergesteine, die als Sande, Kiese, Splitte und Schotter aufbereitet werden (4.6.59). Dagegen ist die Herstellung von Bordsteinen und Pflastersteinen meist zu teuer. Wir importieren

diese aus Portugal, einigen osteuropäischen Ländern, besonders aber aus China, Indien und Vietnam. Planung. Bei der Planung von Pflasterflächen aus Naturstein muss bei der Bestimmung der Weg- und Fahrbahnbreiten sowie aller anderen Flächenmaße auf Steinformate und Steinmaße keine Rücksicht genommen werden. Die „natürlichen“ Pflastersteine mit ihren relativ großen zulässigen Abweichungen bei den Nennmaßen passen sich in jedem Verband den vorhandenen Flächenmaßen an (4.6.60). Für die Gestaltung der geplanten Pflasterflächen muss man neben dem Pflasterverband und den erforderlichen Steingrößen vor allem Farbe und Struktur der Steine sowie deren Oberflächenbeschaffenheit, evtl. aber auch die notwendige Druckfestigkeit festlegen (4.6.61 und 7.8). Bei großen, wichtigen oder exklusiven Pflasterflächen werden häufig Musterflächen angelegt, die Bestandteil des Bauvertrages werden können.

331

4.6 Pflasterarbeiten

Bei der Bedarfsberechnung der Pflastersteine kann man grob die Werte der Tab. 4.6.63 zugrunde legen. Genauere Werte geben die Händler für die einzelnen Steine vor (vergl. Abschnitt 7.8). Sie können aber auch in einer Pflasterprobe in kg/m2 selbst ermittelt oder – am besten – aus der Erfahrung ausgeführter Arbeiten festgestellt werden. Da Natursteinpflaster nach Gewicht (t) gehandelt wird, müssen Umrechnungen von Gewicht in m2 bzw. Stück und umgekehrt vorgenommen werden.

Beispiel Ein Lkw hat zur Baustelle 12,5 t Kleinpflaster (etwa 9 × 9 cm) aus Granit geliefert. Wie viele m2 sind das etwa? 12,5 t × i. M. 5,0 m2/t = 62,5 m2

Bei der Planung der Oberflächenentwässerung sind die Angaben für Quer- und Schrägneigung, wie sie in den Regelwerken festgelegt und in Tab. 4.6.64 zusammengestellt sind, einzuhalten. Die Werte liegen durchweg höher als die für Pflaster aus künstlichen Steinen. • Welche Farbe und Struktur soll der Stein haben • Welche Farbschwankungen sind zu erwarten • Welche technischen Werte

• Welche Oberflächenbeschaffenheit Gespalten Gestockt Gesandet Geflammt

• Welche Dimensionierung • Naturstein erlaubt Gestaltungsmöglichkeiten in Form und Größe wie kein anderes Material • Die Dicke richtet sich nach Biegezugfestigkeiten und Belastungsklassen

1) 2)

Ergussgestein, sog. Vulkanit Basalt mit hohem Olivingehalt

Verbände • Die Geometrie der Verlegeart – z. B. Reihen-, Bogen-, Kreis- oder Passeverlegung – ist bei den Abmessungen der Pflastersteine zu beachten. Für Anpassungen und Fugenversatz ist der erforderliche Anteil längerer Steine zu berücksichtigen. Für Pflasterdecken aus Natursteinen sollen auch bei Anwendung der DIN EN 1342 Herstellmaße und Toleranzen vereinbart werden, die der Güteklasse 1 der bisher geltenden DIN 18502 entsprechen.

• Steinbearbeitung • Pflastersteine sind vorrangig mit gebrochenen Seitenflächen herzustellen, hierdurch entsteht ein besserer Kraftschluss zur Fugenfüllung und damit eine bessere Übertragung der durch die Verkehrsbelastung entstehenden Kräfte. • Bei gesägten Pflastersteinen oder Platten, die in befahrenen Flächen verwendet werden, sollen die Seitenflächen grob bearbeiten werden. Zur Verbesserung des Kraftschlusses mit der Bettung kann es erforderlich werden, die Unterseite (Lagerfläche) von gesägten Platten und Pflastersteinen besonders zu bearbeiten, z. B. gesandete Unterseiten. • Bemusterung • Bezieht sich die Auftragserteilung auf die Natursteine der Musterflache, werden damit Art Qualität, Farbe und Maße dieser Natursteine Bestandteil des Bauvertrages.

4.5.61 Pflastersteine und Hinweise für die Auswahl (vergl. 7.8)

4

332

4 Auszuführende Arbeiten

4 a)

b)

4.6.62 Kleinpflaster im Segmentbogenverband: Konstruktion, Maße und Bogenansatz Tabelle 4.6.63 Ergiebigkeit von Pflastersteinen aus Naturstein und Beton (vergl. Abschnitt 7.8) Format und Material Großpflaster, Granit Kleinpflaster, Granit Mosaik, Grauwacke Betonsteine

Abmessungen l × b × h cm 19 × 16 × 16 9×9×9 4 bis 6 16 × 16 × 14

Stück/m2 (bei normalen Fugen) etwa 33 etwa 90 250 bis 270 etwa 36

Von großer Bedeutung ist bei der Planung von Natursteinpflasterflächen die Entscheidung, ob das Pflaster in gebundener oder ungebundener Bauweise hergestellt werden soll. Die Wahl der Baustoffe für die Tragschichten, die Bettung und die Fugenfüllung sowie die Ausführung der Arbeiten wird dadurch wesentlich bestimmt. Bei der Pflasterung großer Flächen aus künstlichen Steinen wird zumeist „weich“ gebettet und gefugt (4.6.66). Tabelle 4.6.64 Neigungen in Natursteinpflasterflächen Pflasterflächen aus Naturstein mit gespaltener oder grob bearbeiteter Oberfläche – auf Fahrbahnen – sonstige Flächen – in allen anderen Fällen

Neigung nach DIN nach 18 318 RAS-EW (VOB/C) p ≥ 3,5 % p ≥ 3,0 % p > 2,5 %

½ ° ¾ ° ¿

p ≥ 3,0 % in Verwindungsstrecken ≥ 0,5 %

Stück/101

m2/t

etwa 1100 etwa 4500 – etwa 1160

2,5 bis 3 4,5 bis 5,5 8 bis 9 3,2

Beim Natursteinpflaster ist seit Jahrhunderten die ungebundene Bauweise die bewährte Regelbauweise. Bei verkehrsgerechter Bemessung des gesamten Oberbaus, bei der Auswahl geeigneter Steine und vor allem bei fachgerechter Ausführung entsteht eine dauerhafte, wartungsarme, umweltfreundliche und leicht zu öffnende und zu reparierende Decke. Lediglich die Reinigung durch stark senkrecht saugende Maschinen und die Sogwirkung eines sehr starken und sehr schnellen Verkehrs beeinträchtigt evtl. die Haltbarkeit. Die ZTV Pflaster-StB empfiehlt darum auch gebrochenes Fugenmaterial, wenn die Flächen (im Freien) maschinell gereinigt werden. Trotzdem wird häufig eine gebundene Bauweise – also eine mit Bindemittel starr gebundene Bettungsschicht mit starr gebundener Fugenfüllung – ausgeführt. Bei der Entscheidung für eine gebundene Natursteinpflasterfläche liegt meist der Wunsch vor, die Tragfähigkeit der Konstruktion zu erhöhen, aber auch eine grö-

333

4.6 Pflasterarbeiten

ßere Beständigkeit der Oberfläche gegen die maschinelle Reinigung und die Sogwirkung des Verkehrs zu erzielen. Das erfordert allerdings, das Pflaster nicht nur mit starren Fugen in einer weichen Bettung zu versehen, was bald zu Rissen und einer Lockerung der Fugenfüllung führen würde. Wasser könnte eindringen und das Fugensystem bei Frost zerstören. Die gebundene Ausführung muss dann auch aus harten Baustoffen mit einer MindestDruckfestigkeit für die Bettung und die Trag-

schichten bestehen (4.6.66). Das erfordert wiederum den Einbau von Dehnfugen und „weichen“ Anschlüssen an Randbefestigungen, Schächten usw. Die Ausführung aller Arbeiten ist schwieriger und muss sehr sorgfältig durchgeführt werden. Die gebundene Pflasterdecke ist auch teurer. Dabei werden viele entscheidende Fehler gemacht, die auf mangelnde Erfahrung, zweifelhafte Vorschriften oder falsche Ausschreibungen zurückgehen.

4.6.65 Schadhaftes und mangelhaftes Kleinpflaster in gebundener Bauweise

4

334

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.6.66 Vergleich der ungebundenen und gebundenen Pflasterbauweise Ungebundene „flexible“ Bauweise = Regelbauweise ZTV Pflaster-StB 06 M FP 1 (Merkblatt für Flächenbefestigungen mit Pflasterdecken und Plattenbelägen,Teil1 Regelbauweise) DIN 18318 (Verkehrswegebauarbeiten; Pflasterdecken, Plattenbeläge) TL Pflaster-StB 06 Tragschichten ohne Bindemittel nach ZTV SoB-StB; wasserdurchlässige Asphalttragschichten; Dränbetontragschichten

4

Gebundene „starre“ Bauweise = Sonderbauweise Arbeitspapier Flächenbefestigungen mit PflasRegelwerke terdecken und Plattenbelägen in gebundener Ausführung ZTV Fug-StB 01 (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen…für Fugen in Verkehrsflächen) Tragschichten Tragschichten ohne Bindemittel nach ZTV SoB-StB; Dränbetontragschichten (nach DBT); Wasserdurchlässige Asphalttragschichten; Hydraulisch gebundener oder kunststoffmodifizierBettung Baustoffgemische 0/4, 0/5, 0/8 oder 0/11gebrochen ter, hydraulisch gebundener Mörtel, auch kunstoder ungebrochen, evtl. auch 2/5, 2/8 oder 2/11 harzgebundener Mörtel; Dicke 4 bis 6 cm; Druckfesentspr. TL Pflaster-StB; Dicke nach DIN 18318 tigkeit i.M. • 30,0 N/mm2 Fugenfüllung Wie Bettungsmaterial, jedoch mit möglichst großem Wie Bettungsmaterial, jedoch stets als Werkmörtel; Widerstand gegen Aussaugen; für Verbundpflaster Druckfestigkeit i.M. • 45,0 N/mm2; besonders 0/2 mm mit hohem Feinanteil zweckmäßig Haftzugfestigkeit i.M. • 1,5 N/mm2 Ausführung Gleichmäßig mit engen Fugen pflastern (Fugenbreite Nur saubere Steine versetzen (Haftung); in Kopfhöhe ” 10mm); dann rütteln oder rammen; Fugenbreiten je nach Fugenmaterial 6 bis 15 mm; nach der 1.Fugenfüllung warten bis das Schlämmnicht abrütteln; die freie Fugenhöhe sollte mind. 2/3 wasser versickert ist, dann 2.Fugenfüllung. der Steinhöhe betragen; Außentemperaturen beachten (austrocknen), Mörtelreste auf der Oberfläche sofort beseitigen. Verkehrsfreigabe Wenn Bettung und Unterlage nach dem EinschlämStörungsfreie Liegedauer bis Bettungs- und Fugenmen ausreichend abgetrocknet sind. mörtel eine ausreichende Festigkeit erreicht haben. Besonderheiten Bewegungsfugen im Abstand von 4 bis 6 m sind im Pflasterbelag, an festen Einbauten sowie evtl. in der Unterlage erforderlich.

Bewegungsfuge in nicht von Kraftfahrzeugen befahrenen gebundenen Pflasterdecken und Plattenbelägen bei vorhandener Bewegungsfuge oder Kerbe in der Unterlage

4.6.67 Versetzen von Großpflaster aus Naturstein im Reihenverband

4.6.68 Landstraße mit Kleinpflasterdecke im Polygonalverband (Passe, Netz)

4.6 Pflasterarbeiten

335

Tabelle 4.6.69 Die traditionellen Pflasterverbände für Naturstein und ihre Verbandsregeln

4

336

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.6.69 Fortsetzung

4

337

4.6 Pflasterarbeiten

Einige häufige Fehler bei der gebundenen Bauweise und ihre Folgen seien hier genannt: – Tragschichten und Bettung sind nicht genügend wasserdurchlässig: Es kommt zu Wasserstau, Setzungen, Frost- und Tausalzschäden; – Die Fugen sind zu eng und der Fugenmörtel nicht ausreichend druckfest: Es kommt zu Rissbildung, die Steine lösen sich, Fugenmörtel wird zermahlen, Frostschäden und „Herauswachsen“ der Steine; – Die Fugen sind nur in den oberen 3–4 cm hart verfugt: Die Fugen reißen schnell und das Fugenmaterial bröckelt heraus; – Die Pflasterdecke ist nicht von Dehnungsfugen eingefasst: Es kommt zu hohen Zugspannungen und entsprechender Rissbildung; – Der Fugenmörtel wird falsch eingebracht, die Fläche zu spät gereinigt: Bild 4.6.65. In Tabelle 4.6.66 wird die gebundene der ungebundenen Bauweise gegenübergestellt. Für die Bemessung des Oberbaus werden die Werte der RStO 01 (Tab. 4.6.12) zugrunde gelegt. Dabei ist es in vielen Fällen notwendig und zweckmäßig, die Tragschicht zu verstärken bzw. die Steinhöhen zu vergrößern. Für die Bemessung der Pflasterbettung gilt Tab. 4.6.18. Pflasterverbände. Natursteinpflaster wird in wenigen traditionellen Verbänden versetzt (4.6.67, 4.6.68 und 4.6.70), die sich in langer Entwicklung zur Aufnahme der Verkehrslasten bewährt haben. Sie sind in Tab. 4.6.69 mit den entsprechenden Verbandsregeln zusammengestellt. Die traditionellen Verbände kommen (fast) ohne zusätzliche zugeschlagene Steine aus, was allerdings voraussetzt, dass genügend Steine in der Lieferung sind, die im Rahmen der zulässigen Toleranzen von den Nennmaßen abweichen. Nur bei unregelmäßigen und „schiefwinkligen“ Anschlüssen ist ein Zuschlagen von Steinen („Schmiegen“) erforderlich (4.6.71).

4

4.6.70 Beispiel für Konstruktion und Gestaltung einer Fußgängerzone (Bad Reichenhall)

338

4 Auszuführende Arbeiten

4

Bei seitlichen oder unregelmäßigen, „schiefwinkligen“ Anschlüssen sollten die folgenden Regeln eingehalten werden: – Keine Steine verwenden, die kleiner sind als 1/2 der normalen Größe! – Spitze Winkel ” 45 º vermeiden! – Möglichst nicht mit Dreiecksteinen anschließen! 4.6.71 Beispiele für gute und schlechte Pflasteranschlüsse und Verbandsregeln

4.6.72 Neu gestaltete, repräsentative Plätze und Straßen in Magdeburg (o. l.), Tangermünde (o. r), Greifswald (u. l.) und Brandenburg (u. r.)

339

4.6 Pflasterarbeiten

Pflasterverbände sind nicht nur zweckmäßig, sie sind auch ein Element der Gestaltung. Größe und Farbe der Steine, Verbände mit ihrem Fugen„spiel“, die Kombination mit anderen Pflastern und nicht zuletzt eine gute, handwerksgerechte Ausführung machen schöne Pflasterflächen aus. In Deutschland gibt es viele Beispiele dafür, wie Straßen, Plätze, Fußgängerzonen sowie repräsentative und private Anlagen mit Naturstein ansprechend gestaltet sind (4.6.72). Natursteinpflaster verlangt enge Fugen (bis 15 mm bei Großpflaster, bis 10 mm bei Kleinpflaster, bis 6 mm bei Mosaikpflaster) (4.6.27), die mit dem richtigen Fugenmaterial satt gefüllt sind (vergl. ungebundene Bauweise und 4.6.73). Enge Fugen verlangen ein entsprechend feines Fugenmaterial, das sorgfältig eingeschlämmt wird, damit die Steine nicht kippen können. In der ungebundenen Bauweise ist die Fuge schließlich das schwächste Glied in der „Kette“.

das richtige Gewicht und die richtige Form hat (4.6.75), um die bewährten und überall gültigen Setzregeln zu erfüllen:

4

4.6.74 Werkzeuge für Pflasterarbeiten a) Pflasterhammer, b) Fäustel (für das Zuschlagen von Naturstein), c) Plattenhammer (mit Gummivorsatz), d) Straßenbesen zum Einschlämmen, e) Pflastersteinzange, f) Bügelramme (mit Hartholzkern) g) Stahlramme, h) Setzeisen

4.6.73 Brechsand-Feinsplitt-Gemisch als Fugenfüllung für Kleinpflaster

Versetzen. Beim Versetzen von Natursteinpflaster sind in Deutschland regionale und traditionelle Arbeitsweisen und Werkzeuge üblich. Während die Nord- und Ostdeutschen z. B. beim Versetzen von Kleinpflaster stehen (und ihren Rücken arg belasten), sitzen die Süddeutschen auf einem Pflasterschemel. Auch die Werkzeuge sind nicht überall gleich (4.6.74): Der Schaufelhammer für Großpflaster (4.6.75) ist im Norden unbekannt, das Zuschlagen (Spalten) von Steinen wird regional mit dem Steinspalthammer oder dem Richthammer („Fäustel“) vorgenommen. Wichtig ist aber, dass der Hammer für die jeweilige Arbeit

Die Steine – müssen im Verband mit engen Fugen gesetzt werden; – müssen gut im Futter, d. h. zu 2/3 ihrer Höhe im Bettungssand stehen; – müssen hammerfest versetzt werden, also 2 bis 3 Schläge bekommen; – müssen höhen- und fluchtgerecht stehen; – dürfen nicht „hängen“ und – keine Pressfugen pflastern. Beim Versetzen von Reihenpflaster und Diagonalpflaster aus Großpflastersteinen ist es notwendig, dass der Pflasterer die Kopfflächen der Steine sieht, um Steine gleicher Breiten für die jeweilige Reihe zu nehmen (4.6.67). Die Steine müssen also in der Bettung stehen. Zweckmäßig (aber teuer) ist es, die Steine nach ihrer Breite vorzusortieren und dann reihenweise in die Bettung zu stellen. Bei allen anderen Verbänden und Pflastergrößen (Kleinund Mosaikpflaster) werden die Steine in der richtigen Menge in die Bettung geschüttet.

340

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.6.75 Hämmer für das Setzen und Bearbeiten von Pflastersteinen aus Naturstein

4.6.76 Versetzen von Mosaikpflaster mit der Pinne des Hammers (oben) und Versetzen von Kleinpflaster, im Norden rechts stehend, im Süden auf einem Pflasterschemel

341

4.6 Pflasterarbeiten

4 4.6.77 Gewölbte Fahrbahn mit Reihenpflaster

4.6.78 Vor dem Rammen bzw. Rütteln wird Natursteinpflaster sorgfältig eingeschlämmt

In Fahrbahnen sollte Pflaster möglichst nicht mit einer einseitigen Neigung angelegt werden. Das Dachprofil, das zu zwei Seiten (Rinnen oder Mulden) entwässert, ist wegen der kürzeren Entfernungen bei rauer Oberfläche günstiger. Zwischen der Fahrbahnkrone, also dem Hochpunkt, und den Rändern, also den Tiefpunkten, sollte eine Überhöhung der geraden Verbindung vorgesehen werden. Dazu teilt sich der Straßenbauer traditionell die Fahrbahn mit Schnüren in Längsfelder ein. Die Schnurhöhen bekommen dann einen „Feldstich“, so dass das Dachprofil zu einem überhöhten Dachprofil, zu einer kreisbogenförmigen Wölbung wird (4.6.77). Diese bewährte Rundung des Profils verringert bei Verkehrsbelastung die Fugenbreiten, überträgt die Lasten besser und verhindert auch ein Abflachen der Neigung mit einer evtl. Pfützenbildung. Rammen und Rütteln. Vor dem Rammen oder Rütteln muss Natursteinpflaster „satt“,

also bis zur vollen Fugenfüllung eingeschlämmt werden (4.6.78). Nur dann ist gewährleistet, dass sich die Steine beim anschließenden Rammen oder Rütteln nicht verschieben oder verkanten können. Beim Rammen mit einer Hand- oder Maschinenramme (was heute seltener ausgeschrieben oder verlangt wird, 4.6.79) wird jeder Stein mit hohem Rammgewicht und hoher Fallhöhe einzeln in die Bettung gedrückt. Die Rammhöhe (der „Rammvorsatz“) beträgt dabei etwa 2 cm. Jeder nicht hammerfest gesetzte Stein wird dabei bemerkt und könnte korrigiert werden. Statt des lohnintensiven Rammens wird das Pflaster heute (fast) immer mit einem ausreichend schweren Flächenrüttler abgerüttelt. Hierbei besteht die Gefahr, dass die Bettung nicht bis zur Standfestigkeit verdichtet wird und einzelne, nicht hammerfest gesetzte Steine sich nachträglich setzen.

4.6.79 Setzen und Rammen von Kleinpflaster vor 50/60 Jahren

4.6.80 Das Pflaster wird eingerüttelt und nochmals eingefegt (besser: nochmals geschlämmt)

342

4 Auszuführende Arbeiten

Verkehr freigegeben werden, wenn Fugen und Bettung ausreichend abgetrocknet sind. Bei Verfugung (und Bettung) aus Zementmörtel oder Kunstharzmörtel (gebundene Bauweise) muss eine ausreichende Erhärtung erreicht sein. Wenn das Pflaster mit Bitumen vergossen werden soll (4.6.81), müssen die mehrere cm tief ausgekratzten oder ausgeblasenen Fugen absolut trocken sein.

4

4.6.81 Mit Bitumen vergossenes Großpflaster auf einem Busbahnhof (Lübeck)

Gerammt und gerüttelt wird grundsätzlich von den Rändern zur Mitte und von unten nach oben, also vom tieferen Rand aus gegen das Gefälle. Nachbehandlung. Eingeschlämmte Pflasterdecken aus Naturstein werden häufig nochmals leicht abgesandet. Sie sollten erst dann für den

Anforderungen an das fertige Pflaster werden nach VOB/C DIN 18 318 wie folgt gestellt: – zulässige Abweichungen von der Sollhöhe ≤ 2 cm; – zulässige Unebenheiten in der Oberfläche ≤ 2cm/4m Messstrecke bei Großund Kleinpflaster, ≤ 1 cm/4 m Messstrecke bei Mosaikpflaster und Platten; – zulässige Abweichungen von der vorgeschriebenen Querneigung ≤ 0,4 %. Wenn Pflaster an Randeinfassungen, Schächte, Rinnen usw. stößt, dürfen nur geringe Überstände, die ein späteres Setzen ermöglichen, vorhanden sein (4.6.82). Einen Maßstab für Anforderungen an die Phantasie und die Gestaltungsfähigkeit der Planer und die Kunstfertigkeit der Straßenbauer gibt es nicht. Die Bilder 4.6.83 sprechen aber für sich ...

4.6.82 Überstände und Anschlüsse nach VOB/C DIN 18 318

4.6 Pflasterarbeiten

343

4

4.6.83 Gestaltungsmöglichkeiten mit Pflaster...

344

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 16 Pflasterstreifen im Kreisverkehr Lernfeld 12: Pflastern einer Fläche mit Natursteinen

4

Die Situation: Im Zuge des Neubaus eines Kreisverkehrsplatzes überträgt der Auftragnehmer einem Subunternehmer die Pflasterung eines 2,0 m breiten inneren Pflasterstreifens aus Großpflaster sowie das Versetzen der Randbefestigungen aus Flachbordsteinen (Beton) und Tiefbordsteinen (Naturstein). Der Durchmesser des Kreisverkehrs beträgt 35,0 m, der innere bewachsene Kreis 25,0 m bis Vorderkante Flachbordstein.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Wie viele m Flachbordstein sind zu setzen? Wie viele Stück Flachbordstein sind anzuliefern? Wie viele m Tiefbordstein sind zu setzen? Formulieren Sie die normgerechte Bestellung aller Bordsteine. Wie viele qm Großpflaster sind zu setzen? Wie lautet die normgerechte Bezeichnung der Pflastersteine? Wie viele t Pflaster müssen geliefert werden? Wie müsste der Oberbau entsprechend RStO 01 für Bauklasse III (Kreisstraße) für den Pflasterstreifen und die Asphaltfahrbahn konstruiert sein? Zeichnen Sie einen Querschnitt von etwa 4,0 m Breite durch den Pflasterstreifen und die Nachbarflächen im Maßstab 1:20. Welches und wie viel Bettungs- und Fugenmaterial würden Sie anliefern lassen? Skizzieren Sie einen geeigneten Verband des Pflasters auf etwa 1,0 m Länge im Maßstab 1:10. Formulieren Sie den Ausschreibungs(LV-)Text für den Pflasterstreifen. Wie müsste das ausführende Team des Subunternehmers für diese Arbeiten zusammengesetzt sein? Wie viele Arbeitstage veranschlagen Sie für die Ausführung?

Hinweise:

1.7

4.6 Pflasterarbeiten

345

P Nr. 17 Gestaltung und Bau eines Bahnhofvorplatzes Lernfeld 12: Pflastern einer Fläche mit Natursteinen Die Situation: Der Bahnhofvorplatz eines kleinen, renommierten Kurortes soll „ansprechend“ ausgebaut werden. Der Eingangsbereich vor dem Bahnhofsgebäude sowie der Taxenstand sollen mit Natursteinpflaster gestaltet werden. Während der Taxenbereich Großpflaster erhalten soll, ist im Wartebereich Kleinpflaster im Segmentbogenverband vorgesehen. Im Gehbereich sind Natursteinplatten geplant, die mit Streifen aus auffallend andersfarbigem Mosaikpflaster zur Abgrenzung und Wegführung eingefasst werden sollen.

4

Die zu lösenden Aufgaben: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Hinweise auf entsprechende AbZeichnen Sie den Bahnhofvorplatz entsprechend der Skizze im Maßstab 1:200 schnitte im Buch: als Lageplan. Legen Sie Größen, Formate, Maße, Gesteinsart und Farben der Materialien fest. Bestimmen Sie die Breiten der Plattenbahnen und Mosaikstreifen im Gehbereich. Gehen Sie von Natursteinplatten im Diagonalverband und etwa 25 bis 40 cm breiten Mosaikstreifen aus. Berechnen Sie die Größe der einzelnen Pflasterflächen. Berechnen Sie den Bedarf an Groß-, Klein- und Mosaikpflaster sowie an Natursteinplatten. Erstellen Sie einen Deckenhöhenplan, indem Sie im Lageplan Neigungen und NN-Höhen festlegen. Beachten Sie die NN-Höhen in der Rinne am Hochbord und am Bahnhofseingang. Bestimmen Sie Art und Dicke des Bettungs- und Fugenmaterials und errechnen Sie die zu bestellenden Mengen. Zeichnen Sie die Kleinpflasterflächen (2 und 4) im Maßstab 1:100 und nehmen Sie eine Aufteilung der Pflasterfelder für den Segmentbogenverband vor. Bestimmen Sie die Maße und den Bogenverlauf. Bestimmen Sie Größe und Maße eines Tiefbords aus Naturstein als Begrenzung (siehe Zeichnung) und erstellen Sie eine normgerechte Bestellung. Zeichnen Sie die Plattenbahn im Diagonalverband ausschnittsweise als Ausführungsbeispiel im Maßstab 1:50. Zeichnen Sie im Maßstab 1:10 den Befestigungsaufbau (Oberbau) der Flächen 1, 2 und 3 mit entsprechenden Tragschichten über Untergrund F2. Beschreiben Sie, in welcher Reihenfolge Sie die Pflasterflächen herstellen würden. Beachten Sie dabei, dass der „Bahnhofsbetrieb“ aufrecht erhalten werden muss. Welche Anforderungen werden an die fertigen Pflasterflächen hinsichtlich Sollhöhe, Ebenheit und Querneigung gestellt? Wie lange veranschlagen Sie für die Ausführung der Pflasterarbeiten (bei fertigen Tragschichten und bereits versetztem Hochbord)? Skizzieren Sie die Sicherung der Arbeitsstelle und des Publikumsverkehrs zum Bahnhofseingang.

346

4 Auszuführende Arbeiten

4.6.4 Bau von sickerfähigen Pflasterflächen

4

Jedes Pflaster ist aufgrund seiner Fugen teilweise wasserdurchlässig. Bei den meisten Pflasterflächen ist diese Wasserdurchlässigkeit aber nicht erwünscht. Bei Pflasterflächen, die als zweckmäßige Befestigung und als Gestaltungselement gebaut werden, nimmt die Wasserdurchlässigkeit (Versickerungsfähigkeit) mit der Zeit ab, da sich die Fugen durch Verdichtung und Eintrag von Feinbestandteilen mehr und mehr verschließen. Damit versiegeln sie wie Asphalt- oder Betonbefestigungen die Oberfläche. Die gegenteilige Wirkung sollen wasserdurchlässige, sickerfähige Pflaster haben. Sie sollen mithelfen, die Versiegelung der Oberfläche zu verringern, den Abfluss des Oberflächenwassers zu mindern, die Kanalisation (besonders des Mischwassers) zu entlasten, den Grundwasserspiegel zu erhöhen. Mit der Versickerung können allerdings auch viele Verunreinigungen aus der Luft und von der Oberfläche in den Boden und das Grundwasser gelangen. Aus diesem Grunde muss bei der Planung sorgfältig überlegt werden, wo sickerfähiges Pflaster geeignet ist. Die Durchlässigkeit der Tragschichten und die Sickerfähigkeit des Bodens müssen gegeben sein. Die Verkehrsbelastung und der mögliche Eintrag

von Verunreinigungen aus der Benutzung müssen beurteilt werden. Aus diesen Überlegungen heraus kommen vor allem schwach belastete Parkflächen für den öffentlichen und privaten Pkw-Verkehr, Rad- und Gehwegflächen sowie selten benutzte Verkehrsflächen (z. B. Feuerwehrzufahrten) in Frage. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Pflaster wasserdurchlässig zu machen: – durch große, weite (durch lose oder feste Abstandshalter erzwungene) Fugen (4.6.84c); – durch Öffnungen, Aussparungen oder Kammern im Stein (4.6.84b); – durch ein großes Porenvolumen der Steine aus haufwerksporigem „Drän“-beton (4.6.84a) und breiten Fugen. Beliebt, weil schön aussehend, ist es, die Steine mit Rasen als Rasenpflaster zu kombinieren (4.6.84d). Bei der Konstruktion und Ausschreibung ist auf eine „grobe“ Fugenfüllung aus Splitt 1/3 oder 2/5 mm bzw. entsprechendem grobem Natursand sowie auf eine geringe Flächenneigung zwischen 1 und 2 % zu achten. Rasensteine (für Rasenpflaster) sind entweder größere Verbundsteine oder rechteckige Platten aus Beton bzw. Klinker mit einem Lochanteil von bis zu 70 %. Sie entsprechen in der Qualität den DIN 18 501 und 18 503 und sind etwa 8 bis 12 cm dick (4.6.85).

4.6.84 Ökologisches, wasserdurchlässiges Pflaster aus a) Dränsteinen (Filterbeton), b) Klinkern mit Sickeröffnungen, c) Betonsteinen mit Sickerfugen (durch Abstandshalter) und d) Rasengittersteinen

347

4.6 Pflasterarbeiten

4.6.85 Betonsteine (Auswahl) für Rasenpflaster (oben) und Beispiel für eine Steinsorte (unten)

4.6.86 Betonformstein mit AbstandhaOter für 25 mm breite Fugen

In den letzten Jahren sind eine Reihe von Betonsteinen entwickelt worden, die mit angearbeiteten Abstandhaltern Fugen mit einer Breite von etwa 20 bis 32 mm ergeben. Der Fugenanteil in der Pflasterfläche beträgt bis zu 25 %. Diese Steine können mit Hilfe von Ergänzungssteinen in mehreren Verbänden von Hand oder mit den üblichen Verlegezangen maschinell verlegt werden. Die breiten Fugen werden entweder – als Dränfuge – verfüllt mit Splitt – oder – als Rasenfuge – verfüllt mit Erde und mit Rasen angesät angelegt (4.6.86). Rasenpflaster wird über standfestem Untergrund oder Unterbau, bei schwerer Belastung auch über einer Tragschicht, auf einer dünnen, durchlässigen, verdichteten Sandbettung verlegt. Dann füllt man die Hohlräume in voller Höhe bis OF Stein (oder 1 bis 2 cm tiefer) mit Humus oder Gemischen aus Oberboden, Torf und Sand auf. Auch spezielle Rasengitter-Erde wird angeboten. Nach dem Ansäen mit einer Rasenmischung aus besonders trocken-resistenten und kurz wachsenden Gräsern streut man zweckmäßig nochmals mit feinerem Humus ab. Wichtig ist, dass die Einsaat feucht gehalten wird, sich etwas setzt und der Rasen sich ungestört entwickeln kann. Die weitere Behandlung des Rasenpflasters (Düngen, Mähen usw.) entspricht dem normalen Rasen (4.6.87 und 4.6.88). Aufmaß und Abrechnung: Steinpflaster VOB C DIN 18 318 nach m2. Abzug: In der Pflasterfläche liegende Aussparungen oder Einbauten > 1 m2 Einzelfläche. Kein Abzug: Fugen, Randfugen, Schienen, wenn beiderseitig Pflaster. Beachte: Einzelflächen von Pflaster < 0,5 m2 mit je 0,5 m2 abrechnen.

4

348

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.6.87 Eine gelungene Kombination von „grau“ und „grün“ (grauen Rasensteinen mit grünem Rasen) für die großflächige Befestigung von Garagenzufahrten

4.6.88 Rasenpflaster als Befestigung eines großen Parkplatzes

(10) Pflaster herstellen Pflaster nach DIN 18 318 Steinpflaster herstellen, Einbau in Straßen und Nebenflächen, auch Einzelflächen. Fläche mit geeignetem Gerät standfest abrütteln, wenn der Schutz der angrenzenden Bebauung es erforderlich macht, ist entsprechend kleineres Gerät zu verwenden oder von Hand zu rammen. Art und Farbe: Granitkleinpflaster Dieses sind OriginaltexGröße: 10/10/10 cm te aus LeistungsverzeichBettung: 3 cm Brechsand 0/6 mm nissen ausgeschriebener Verlegung in Bögen Bauvorhaben. Sie enthalEinschlämmen mit Brechsand, überschüssigen Sand entfernen. ten u. U. nicht mehr Mat.:........ Lohn:.......... aktuelle oder nicht norma) 30.000 qm gerechte Bezeichnungen 140 m2 Natursteinpflaster (Kleinpflasterstein gebraucht) des AG in Haufen gelagert aufnehmen ca. 400 m zur Baustelle transportieren und dort auf zu liefernder Sandbettung 3 cm und zu liefernden Kiestragschicht 19 cm. GW, gem. ZTVE-StB 94. DPr = 100 % auf Anweisung der Bauleitung fachgerecht einbauen. für 1 m2.........N.E.P. b) E.i.W:........ 90 m2 Großpflaster herstellen. Großpflaster herstellen, in Bushaltebucht und Nebenflächen. Einzelflächen in verschiedenen Größen. Großpflastersteine 1-I DIN 18 502 - Granit(160/160-220/160 mm). Nach Zeichnung setzen. Der überwiegende Anteil der Gesamtfläche ist in Reihen zu setzen. Die Pflastersteine sind vor dem Setzen zu sortieren, um einen gleichmäßigen Pflasterverband nach Angabe des AG herzustellen. Pflaster mit körnigem Pflasterkiessand einschlämmen, überschüssigen Kies entfernen. Pflasterbett aus feinkörniger Betonmischung C 12/15 herstellen, Dicke im verdichteten Zustand 4 cm. Das verlegte Großpflaster ist mit einer Handramme mindestens zweimal flächenüberdeckend bis zur Standfestigkeit abzurammen. Das wiederholte Einschlämmen ist einzurechnen. Einschl. aller Anpassungen an Einbauten und Randbefestigungen. c) für 1 m2

4.6.89 Ausgeschriebene Pflasterarbeiten

349

4.6 Pflasterarbeiten

(170) Gehwegklinkerpflaster herstellen (hochkant) Klinker wie zuvor, jedoch hochkant mit 4 mm Fuge verlegen, Verlegung in Fischgrätmuster, Fugen 45° zur Achse. Die Oberseite ist geschält, d. h. die sichtbare Oberfläche gleicht dem flach verlegten Stein. Bettung: 3 cm Brechsand 0/6 mm Fugen schließen mit Brechsand 0/2 mm Mat.:........ Lohn:........... d) 1100,000 qm Plattenbelag aus Beton herstellen, Blindenplatten, Gehfläch., Fl. 2-10 m2, N.Zeichng.verleg., Brechsand-Splitt, Splitt 1/3 Plattenbelag mit Blindenplatten aus Beton einschließlich handelsüblicher Passplatten herstellen. Platten gem. DIN 485, 25×25×8 oder 30×30×8 cm zweischichtig, Vorsatzbeton 20 mm dick, weiß, mit Quarzin Edelsplitt. Oberfläche griffelt. Ausführung auf Gehflächen, Einzelflächen über 2 bis 10 m2. Platten nach Zeichnung verlegen. Bettungsmaterial = Brechsand-Splitt-Gemisch im verdichteten Zustand 4 cm. Fugenmaterial = Splitt 1/3. Ein Nachweis der Frost/Tausalzbeständigkeit ist zu erbringen. Angebotenes Material:________________________________________ e) 80,00 m2

..................

..................

Betonpflaster nach dem „Merkblatt für die Flächenbefestigung mit Pflaster- und Plattenbelägen“, Ausgabe 1996, gemäß DIN 18 318 und den ZTV P-StB 2000, liefern und verlegen. Einbaubereich: Gehweg, Einzelflächen in verschiedenen Größen Pflaster: DIN 18 501, Betonpflaster 20 × 10 cm Dicke: 8 cm Farbe: rotbunt-geflammt Bettung: Kornabgestuftes Brechsand-Splitt-Gemisch 0/5 mm, Anteil Brechsand/Splitt 70/30 %, Dicke im verdichteten Zustand = 3 cm Pflaster fachgerecht im angegebenen Verband verlegen hier in Fischgrätverband. Beim Verlegen ist aus mehreren Paletten gleichzeitig zu arbeiten. Nach dem Verlegen ist in Abständen von 2,00 m die Fläche auszurichten und auf Winkligkeit zu überprüfen. Fugenbreite: 3 mm Fugen mit Fugenmaterial Brechsand 0/2 mm trocken einfegen, danach einschlämmen und 12 Stunden (über Nacht) ruhen lassen, damit das Einschlämmwasser versickern kann. Fläche abkehren und abrütteln. Die Oberfläche der Steine muss vor dem Rütteln trocken und frei von Sandresten sein, Der Pflasterbelag ist mit einer einwandfreien, für die Steinart geeigneten, sauberen Rüttelplatte mit Gummirollen oder Kunststoffschürze bis zur Standfestigkeit auf Sollhöhe einzurütteln. Nachfüllen mit Fugenmaterial, wässern, einschlämmen und ruhen lassen. Gegebenenfalls zweiter Rüttelgang mit erneutem Abkehren des Fugenmaterials bis zum vollständigen Fugenschluss. Falls erforderlich ist ein zweimaliges Nachsanden nach der Abnahme mit einzukalkulieren. Überschüssiges Fugenmaterial geht in Eigentum des AN über und wird beseitigt. Selbstaufnehmende Kehrfahrzeuge werden erst nach einem Jahr Liegezeit des Belages eingesetzt. Einschl. Lieferung aller Materialien sowie aller Neben-, Schneid- und Anpassarbeiten (kein „Knacken“), Pass - Steine dürfen das Maß eines halben Steines nicht unterschreiten. Sämtliche Pass-Steine sind nass zu schneiden. f) 520 m2 ......

4.6.89 Fortsetzung

4

350

4

4 Auszuführende Arbeiten

Grundposition Gruppe 1 Rasengittersteine nach dem “Merkblatt für die Flächenbefestigung mit Pflasterund Plattenbelägen“, Ausgabe 1996, gemäß DIN 18 318, liefern und verlegen. Einbaubereich: Stellplätze, Einzelflächen in verschiedenen Größen Pflaster: DIN 1850, Rasengitterstein aus Beton, 60×40 cm, glatt, mit Abstandshaltern Dicke: 10 cm Farbe: grau Angebotenes Fabrikat: ................................. Bettung: Kornabgestuftes Brechsand-Splitt-Gemisch 0/5 mm, Anteil Brechsand/Splitt 70/30 %, Dicke im verdichteten Zustand = 3 cm Fugenfüllung: Gittersteine mit sandigem Oberboden verfallen, Setzmaß 1-2 cm, Fläche mit 15 g/m2 Rasensaatgut einsäen. Einschl. Lieferung aller Materialien sowie aller Erd- und Nebenarbeiten. g) 190 m2 ...... Alternativposition Gruppe 1, Variante 1 Sickerpflaster nach dem „Merkblatt für die Flächenbefestigung mit Pflaster- und Plattenbeiägen“, Ausgabe 1996, gemäß DIN 18 318, liefern und verlegen Einbaubereich: Stellplätze, Einzelflächen in verschiedenen Größen Pflaster: DIN 18 501, Pflasterstein 12×24 cm aus Beton, mit Abstandshaltern von 1,00 cm Stärke. Öko-Sickerpflaster der Fa. Flora-Beton o.glw. Dicke: 8 cm Farbe: grau Bettung: Substrat aus 1/3 HESA-Porit Type G, 1/3 gewaschener Sand 0/3 und 1/3 Oberboden Gruppe 4 gem. DIN 18 915, Blatt 1,4 kg/m3 HESARasendünger intensiv mischen und gleichmäßig 5 cm stark aufbringen. Pflaster fachgerecht im angegebenen Vejband verlegen hier im Fischgrät-Verband. Beim Verlegen wird aus mehreren Paletten gearbeitet. Bis zur Standfestigkeit mit geeignetem Gerät verdichten, mit o. g. Substrat einschlämmen, mit 20 g/m2 HESARasenmischung einsäen und Flächen reinigen. Einschl. Lieferung aller Materialien sowie aller Neben-, Schneid- und Anpassarbeiten (kein „Knacken“), Pass -Steine sollen das Maß eines halben Steines nicht unterschreiten. h) 190 m2 ......

4.6.89 Fortsetzung

Aufgaben zu Abschnitt 4.6 1. Welche Pflastersteine gehören zu den natürlichen bzw. den künstlichen? 2. Welche Pflastersteine und welche Verbände sind a) in Fahrbahnen, b) in Gehwegen besonders häufig und typisch? 3. Welche traditionellen Maße (von – bis) gelten für Groß-, Klein- und Mosaikpflaster? 4. Wie werden die Pflastergrößen nach DIN 1342 angegeben? 5. In welche 4 großen Gruppen lassen sich alle Gesteine nach Alter und Herkunft einordnen? 6. Weiche Gesteine kommen nach Bild 4.6.59 in ihrer Gegend vor? 7. Ordnen Sie die folgenden Gesteine ein: Marmor, Kalkstein, Gabbro, Granit, Kreideschlamm, Basalt, Grauwacke und Gneis.

8. Welche Mindestwerte für Druckfestigkeit, Rohdichte und Wasseraufnahme sollten Pflastersteine besitzen? 9. Unterscheiden Sie Nennmaße und Rastermaße. 10. Welche Materialien kommen für die Fugenfüllung von Pflaster in Frage? 11. Was bedeuten die Buchstaben E und F bei der Klinkerverlegung? 12. Welche Verbundpflastersteine aus Bild 4.6.29 sind ihnen bekannt? 13. Welche Oberflächenbeschaffenheiten sind bei Pflastersteinen aus Naturstein möglich und üblich? 14. Mit welchen Maßen werden die Schuppen in Bild 4.6.70 angelegt sein? 15. Welche Anschlüsse in 4.6.71 entsprechen nicht den Regeln?

351

4.6 Pflasterarbeiten

16. Vergleichen Sie das in Bild 4.6.71 gezeigte und benannte Werkzeug für Pflasterarbeiten mit dem bei Ihnen üblichen. 17. Vergleichen Sie die in Tabelle 4.6.17 zusammengestellten Materialien und Dicken für Pflasterbettungen mit den bei Ihnen üblichen. 18. Nennen Sie einige entscheidende Unterschiede zwischen der gebundenen und der ungebundenen Pflasterbauweise. 19. Welche Arbeiten fallen nach dem Setzen des Pflasters noch an? 20. Welche Anforderungen werden hinsichtlich Sollhöhe und Ebenheit a) an Plattenbeläge, b) an Großpflaster aus Naturstein, c) an Klinkerstraßen gestellt? 21. Woraus bestehen Klinker, wie stellt man sie her? 22. Nach welchem Verfahren werden bei Ihnen Gehwegplatten verlegt? Schildern Sie das Vorgehen. 23. Nennen Sie im Vergleich der Bilder 4.6.48 die Vorteile, Gehwegplatten in einer Kurve im Reihenlängsverband zu verlegen. 24. Skizzieren Sie einen bei Ihnen üblichen Aufbau einer Befestigung mit a) Gehwegplatten, b) Verbundpflaster. 25. Welche der in Tabelle 4.6.29 gezeigten bzw. dort nicht gezeigten Verbundpflastersteine kommen bei Ihnen häufig vor? a) Wie heißen sie? b) Welche Ergänzungssteine sind erforderlich? c) Welche technischen Daten haben sie (Stückzahl/m2, Maße usw.)? 26. Wie müssen Verbundpflastersteine bestellt werden, um die richtige Menge zu erhalten? 27. Worin besteht der Unterschied zwischen einer Dränfuge und einer Rasenfuge bei sickerfähigem Pflaster? 28. Welche wichtigen Angaben fehlen im Beispiel e der in Bild 4.6.89 ausgeschriebenen Pflasterarbeiten? Erstellen Sie einen eindeutigen Text. 29. Welche Materialien sind für die Pflasterung in den Beispielen 4.6.89a bis g ausgeschrieben? 30. Wie groß ist die Wasseraufnahme in %, wenn sich das Gewicht der folgenden untersuchten Steine nach Wasserlagerung wie folgt erhöht? a) Betonpflasterstein von 3,565 kg auf 3,672 kg b) Granitpflasterstein von 5,320 kg auf 5,373 kg c) Klinker von 2,876 kg auf 3,005 kg 31. Ein Betonpflasterstein hat die Maße 20 cm × 10 cm × 8 cm und wiegt 3,76 kg. Welche Dichte hat er?

32. Berechnen Sie für den in Bild 4.6.90 ausgeschriebenen Wasserlauf a) die Pflasterfläche, b) den Bedarf an Pflastersteinen, c) den Betonbedarf. 165 lfdm Wasserlauf aus zwei Reihen Betonsteinen 16/16/14 cm DIN 18 501 mit Fase am Betonhochbord auf 10 cm dicker Betonsohle liefern und versetzen. Die Fugen mit Zement... 4.6.90 33. Wie viel m3 Bettungsmaterial müssen (lose, bei 15 % Auflockerung) für die in Tabelle 4.6.18 angegebenen Pflaster für jeweils 100 m2 angeliefert werden? 34. Wie viel Arbeitstage sind 3 Straßenbauer mit dem Pflastern von 420 m2 Parkstreifen in Kleinpflaster beschäftigt, wenn ihre durchschnittliche Akkordleistung 25 m2 je Tag beträgt? 35. Teilen Sie ein zwischen Muldenrinne und Hochbord 5,0 m breites Pflasterfeld für das Versetzen von Kleinpflaster ein. 36. Wie viel Stück quadratische Platten der Größen 300 bis 500 sind für 10 m2 erforderlich? 37. Im Verlegebeispiel 4.6.91 sind die Plattenformate 50/50 cm, 50/75 cm und 50/25 cm im römischen Verband verlegt worden a) Wie groß ist die Fläche des abgebildeten Verlegebeispiels? b) Wie viel Platten der einzelnen Formate sind verlegt worden? c) In welchem Verhältnis stehen die Stückzahlen zueinander? d) Lösen Sie die Aufgaben a bis c für die Formate 40/40 cm, 60/40 cm und 40/20 cm. 38. a) Wie groß ist die Pflasterfläche der in Bild 4.6.92 gezeigten Einfahrt? b) Wie viel m Rasenbordsteine sind erforderlich, wenn die gesamte Einfahrt (mit Ausnahme vor der Garage) eingefasst werden soll? 39. Wie viel Normal- bzw. Randsteine des Formats 4.6.93 und dieser Daten sind für eine 45 m lange und 3 m breite Notzufahrt für Feuerwehrfahrzeuge erforderlich? 40. Wieviel t Kleinpflastersteine sind für Bild 4.6.89a und b notwendig? 41. Wieviel t Großpflaster sind für Bild 4.6.89c erforderlich? 42. Berechnen Sie den Bedarf an Gehwegplatten für Beispiel e in 4.6.89.

4

352

4

4 Auszuführende Arbeiten

43. In einer belebten Stadtstraße von 7,25 m Breite sollen nachträglich 3,0 m breite Fußgängerüberwege aus grauen und weißen Betonpflastersteinen 16/16/14 cm geschaffen werden. a) Wie viel Steine werden für 1 m2 Pflasterfläche gebraucht? b) Wie viel m2 hat ein Fußgängerüberweg? c) Wie viel Steine sind für 5 solcher Überwege erforderlich? d) Die Steine werden in Paketen zu 216 Stück angeliefert. Wie viel Pakete müssen an jedem Überweg bereitgestellt werden?

4.6.91

4.6.92

4.6.94

4.6.93

Steindicke, d = 10 cm Fläche je Einzelstein Anzahl je 1 m2 Fläche je lfdm Anzahl je lfdm Gewicht je 1 Stck. Gewicht je 1 m2

NormalStein m2/Stck. 0,049 m2/Stck. 20,4 m2/m – Stck./m – kg/Stck. 7,2 kg/m2 145,0

RandStein 0,103 – 0,28 2,7 14,0 145,0

44. Zeichnen Sie die Draufsicht 4.6.94 im Maßstab 1:50. Zeichnen Sie teilweise die Pflasterverbände ein. 45. Zeichnen Sie den Querschnitt und die Draufsicht 4.6.95 im Maßstab 1:50. 46. a) Teilen Sie ein zwischen Muldenrinne und Hochbord 5,0 m breites Pflasterfeld für das Versetzen von Kleinpflaster ein. b) Teilen Sie einen 4,0 m breiten Gehweg aus Mosaik 4/6 cm ein. Zeichnen Sie im Maßstab 1:50 (4.6.96). 47. Zeichnen Sie die Befestigungen 4.6.98 in jeweils 0,75 m breiten Ausschnitten entsprechend Bild 4.6.33 im Maßstab 1:10. (OF Pflaster jeweils 2 cm von oben!) 48. Zeichnen Sie den skizzierten Teil eines Gehweges mit Gehwegplatten der folgenden Verbände und Formate (4.6.97) im Maßstab 1:50 a) Reihenverband, quer 50/50 und 75/50 b) Reihenverband, längs 40/40 c) Diagonalverband 35/35 (etwa 2,0 m) d) Römischer Verband 50/50, 75/50 und 25/50 Beachten Sie die Regeln für „schiefwinklige“ Anschlüsse!

353

4.6 Pflasterarbeiten

4

4.6.95

4.6.96

4.6.98

4.6.97

354

4 Auszuführende Arbeite

4.7 Bau von Betonstraßen Tabelle 4.7.1 Beispiele für Fahrbahndecken aus Beton nach RStO für Fahrbahnen auf F2- und F3Untergrund/Unterbau

4

a) auf Vlies und HGT

b) ohne Vlies auf Schottertragschicht

4.7.2 Randausbildung für Betondecken

4.7.1 Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln Bodenbehandlungen umfassen nach ZTV EStB 09 sowohl die Bodenverbesserungen als auch die Bodenverfestigungen, da jeweils Böden so verändert werden, dass geforderte oder erwünschte Eigenschaften erreichbar sind.

Bodenverbesserungen (alt: Bodenvermörtelung, Bodenstabilisierung) erzielen durch den Einsatz von Bindemitteln wie auch durch das Einarbeiten geeigneter Böden oder Baustoffe (mechanische Bodenverbesserung) eine Verbesserung der Einbaufähigkeit und Verdichtbarkeit von Böden ebenso wie die Verbesserung des Erosionswiderstandes und des Witterungsschutzes, meist durch Reduktion des Wassergehaltes und Strukturverbesserung des

355

4.7 Bau von Betonstraßen

Bodens. Sie erleichtern die Ausführung von Bauarbeiten. Qualifizierte Bodenverbesserungen ergeben Verbesserungen bei der Verdichtbarkeit der Böden. Sie erhöhen nach ZTVE die Tragfähigkeit, die Scherfestigkeit, den Erosionswiderstand und verringern gleichzeitig die Verformungen sowie die Frostempfindlichkeit. Daraus folgend können geeignete Böden nach qualifizierter Verbesserung statt in Frostempfindlichkeitsklasse F3 z. B. in Böden F2 eingestuft werden, was wiederum positive Folgen für die Bemessung des frostsicheren Oberbaues nach RStO (vgl. Abschnitt 2.2 Bild 2.23) hat. Gleiches gilt bei Einbau einer 25 cm dicken qualifizierten Bodenverbesserung, wenn auf dem Planum ein Verformungsmodul EV2 = 70 MN/m2 nachgewiesen wird.

4.7.3 Betonfertiger auf HGT

4.7.4 Fertige Betondecke auf HGT (mit rotem Markierungsstrich für den Scheinfugenschnitt in der Betondecke)

Als Bindemittel für Bodenverbesserungen finden Kalke nach DIN EN 459-1 Anwendung, z. B. ungelöschte Luftkalke DL 85-Q oder CL 90-Q und Kalkhydrate DL 85-S oder CL 90-S mit • 85 % bzw. 90 % Gehalt an CaO + MgO. Die Erhärtung tritt nur an der Luft mit Kohlenstoffdioxid ein. Hydraulische Kalke wie HL 5 oder natürliche hydraulische Kalke wie NHL 3,5 erhärten auch unter Wasser. Die Mindestdicke der verdichteten Schicht beträgt 20 cm. Die einzumischende Kalkmenge beträgt zwischen 2 bis 4 Masse %, bei qualifizierter Bodenverbesserung 3–5 Masse% (Nachweis über Eignungsprüfung) und wird in der Regel im Baumischverfahren (mixed-in-place, Bilder 4.7.5 und 4.7.7) eingebracht. Dabei wird das Bindemittel auf dem zu verarbeitendem Boden verteilt und mittels einer Fräse zugemischt. Im Zentralmischverfahren können in stationären Einheiten kleine Mengen z. B. von Baugrubenaushub zerkleinert und mit Bindemittel gemischt werden. Je nach Boden leisten Großflächenrüttler, Glattmantelwalzen, Walzen mit Schaffußbandagen oder Gummiradwalzen die Verdichtungsarbeit, Grader stellen die Ebenflächigkeit und das Gefälle her. Die Verarbeitungszeit des Boden-Bindemittelgemisches beträgt bis zu 48 Std., in denen eine Temperatur von +5 °C nicht unterschritten werden sollte. Durch Einsatz von Mischbindemitteln (Kalk und Zement mit der Verarbeitungszeit vom Zement) kann die Wasser entziehende Wirkung des Kalkes durch die Festigkeit steigernde Wirkung des Zementes ergänzt werden. Zemente nach DIN EN 197 und DIN 1164 erhöhen bei Bodenbehandlungen weiter die Komponente der Tragfähigkeit und sind von allem bei grob- und gemischtkörnigen Böden geeignet. Gleiches gilt für die hydraulischen Tragschichtbinder nach DIN 18 506, wobei mit höherem Kalkanteil die Erhärtung langsamer als beim Zement verläuft. Bodenverbesserungen finden unterhalb des Planums im Unterbau oder Untergrund bei Erdarbeiten statt. Sie gelten nicht als Tragschicht.

4

356

4

4 Auszuführende Arbeite

4.7.4 Der Maschinenpark für die Herstellung einer Bodenverfestigung mit Zement steht auf der fertigen Schicht: Bodenstabilisierungsgerät („Fräse“), Bindemittelverteiler, Gummiradwalze. Auf die Bodenverfestigung wird die Betondecke aufgebracht.

Als Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln gelten nach ZTV Beton-StB 07 – Verfestigungen – Hydraulisch gebundene Tragschichten (HGT) – Betontragschichten Gemäß TL Beton-StB 07 sind hydraulische Bindemittel mit Wasser sowohl an der Luft als auch unter Wasser erhärtend und nach dem Abbinden wasserbeständig. Diese Eigenschaften weisen Zemente nach DIN EN 197 und DIN 1164 auf, ebenso hydraulische Boden- und Tragschichtbinder nach DIN 18 506. Bodenverfestigungen erhöhen zusätzlich zu den Wirkungen einer Bodenverbesserung die Widerstandsfähigkeit von Böden gegen Beanspruchungen durch Verkehr und Klima. Sie dürfen bei Frost oder mit gefrorenen Gesteinen bzw. Böden nicht ausgeführt werden. Bindemittelzugaben erhöhen langfristig Tragfähigkeit, Frostbeständigkeit und Wasserunempfindlichkeit. Böden der Frostempfindlichkeitsklasse F3/F2 können dadurch in F1 klassifiziert werden. Der Bindemittelbedarf ist bei grobkörnigen Böden über die Druckfestigkeit und bei feinkörnigen/gemischkörnigen Böden anhand des Frostversuches zu bestimmen. Dann kann die Bodenverfestigung als Tragschicht im Oberbau eingesetzt werden (4.7 RStO-Beispiele Zeile 1.2). Diese Tragschichten können sowohl in direktem Verbund zur Betondecke als auch mit Vlieszwi-

schenlage zur Trennung gebaut werden. Der Einbau erfolgt wie bei den Bodenverbesserungen. Da meist Zemente oder Tragschichtbinder Anwendung finden, beträgt die Bearbeitungszeit ab Beginn des Aufstreuens etwa 1,5 bis 2 Stunden. Es sind Verdichtungswerte von mind. 98 % Proctordichte zu erreichen. Die Sollhöhe darf um nicht mehr als ±2 cm abweichen, Unebenheiten auf 4 m Messtrecke nicht größer als 2 cm sein. Die Mindestdicke beträgt im verdichteten Zustand 15 cm. Eine Nachbehandlung muss ein 3-tägiges Feuchthalten gewährleisten. Bodenverfestigungen werden als Regelbauweise bei Trennung mit Vlies ohne Kerben und Fugen ausgeführt. Diese müssen angeordnet werden, wenn die Druckfestigkeit bei der Eignungsprüfung mehr als 9 N/mm2 ergibt. Die Tiefe der eingerüttelten oder geschnittenen Kerben entspricht 35 % der Dicke. Ohne Vlies entsprechen diese in der Lage dem Fugenplan der Betondecke (ZTV Beton-StB 07). Unter Asphaltoberbau > 14 cm Dicke ist der Abstand der Querfugen 5,00 m, bei Asphaltdicken < 14 cm = 2,50 m. Längskerbenabstände dürfen nicht größer als das 1,5-fache der Querfugenabstände betragen. Tagesabschlüsse sind als geradlinige senkrechte Pressfugen herzustellen. Achtung: Bei erhöhten Sulfid- oder Sulfatgehalten (SO3 und SO4), auch durch Pyrit, Gips oder Anhydrit in Boden oder Wasser, kann es zu Volumenvergrößerungen bis zu 160 % in den behandelten Bodenschichten durch Ettringitbildung (auch Thaumasitbildung) kommen. Hebungen der Oberbauschichten wären kurz- oder langfristig die Folge. Ettringit: Voluminöses, leichtes und weiches Mineral mit etwa 46 % Wassergehalt, gebildet aus Sulfat und Kalziumhydroxid (Summenformel 3CaO × Al2 × 3CaSO4 × 32H2O) Thaumasit: Bei Anwesenheit von Gips sowie bei tiefen Temperaturen zerstört Thaumasit wie Gips oder Ettringit Beton und Mörtel. Pyrit: Ein sehr verbreitetes Mineral der Sulfide. An der Luft (z. B. durch Bodenbearbeitung) oxidiert der Sulfidschwefel zu Sulfat.

357

4.7 Bau von Betonstraßen

Anhydrit: Auch Calciumsulfat/Kalziumsulfat (CaSO4). Unter dauerhafter Wassereinwirkung tritt eine Volumenzunahme durch Einlagerung Tabelle 4.7.6

von Kristallwasser um 50 % und die Umwandlung zu Gips (CaSO4 × 2H2O) ein.

Böden und Bindemittel bei Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen (vereinfacht nach „Merkblatt für Bodenverfestigungen und Bodenverbesserungen mit Bindemitteln“

Böden → Verfahren ↓ Bindemittel Bodenverfestigung – mit Zement DIN EN 197

grobkörnig SW-SI-SE GW-GI-GE geeignet

geeignet

– mit Kalk DIN EN 459-1 mit Tragschichtbinder DIN 18 506 Bodenverbesserung – mit Zement DIN EN 197 – mit Kalk DIN EN 459-1

ungeeignet geeignet

bedingt geeignet geeignet

geeignet ungeeignet

geeignet bedingt geeignet

mit Tragschichtbinder DIN 18 506

geeignet

geeignet

F1 F1

gemischtkörnig SU-ST-GT SU*-ST*-GU*-GT*

a)

b)

c)

d)

F2 F3

feinkörnig TM-TA UL-UM-UA-TL

F2 F3

bedingt geeignet (UL, UM, TL) geeignet bedingt geeignet (UL, UM, TL) ungeeignet bedingt geeignet (UL, UM, TL) bedingt geeignet (UL, UM, TL)

4.7.7 Einfräsen des verteilten Bindemittels Zement beim Mixed-in-place-Verfahren a) Der maschinell verteilte Zement wird von einer Fräse in die obere Schicht des Untergrundes, des Unterbaus oder der Frostschutzschicht eingefräst, b) Die Bodenverfestigung wird mit einer Gummiradwalze verdichtet c) Die mit Zement gemischte Boden- oder Kiesschicht wird anschließend mit dem Grader profiliert, d) Bei dieser Bodenverfestigung mit Zement sind Kerben als Sollbruchstellen eingerüttelt worden. Als Schutz gegen Austrocknung ist die Zementverfestigung (im Hintergrund sichtbar) mit Bitumenemulsion angespritzt worden.

4

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4 Auszuführende Arbeite

Ausführung. Früher wurde das Bindemittel in Säcken angeliefert, von Hand verteilt und mit landwirtschaftlichen Fräsen in den Boden eingemischt. Heute sind diese Arbeiten voll mechanisiert (4.7.7). Üblich sind zwei Verfahren: das Baumischverfahren (mixed-in-place = gemischt am Ort) und das Zentralmischverfahren (mixed-in-plant = gemischt in der Anlage). Bild 4.7.8 vergleicht die Arbeiten der beiden Verfahren.

–

4 –

–

– –

– 4.7.8 Baumisch- und Zentralmischverfahren

Das Baumischverfahren überwiegt und läuft in dieser Weise ab: – Der Untergrund oder Unterbau wird in der geplanten Höhe mit Planierraupe oder Grader planiert. – Das Bindemittel wird mit einem vorweglaufenden Bindemittelverteilerwagen oder in Kombination mit dem Fräsen auf dem Erdplanum verteilt. Die Dosierung der Bindemittelmenge (z. B. 1 kg/m2/cm Mischtiefe) ist schwierig und muss laufend geprüft werden. Pulverige hydraulische Bindemittel

kann man bei starkem Wind oder nasser Witterung nicht verteilen. Die Kalk- oder Zementmenge liegt je nach Boden zwischen 2 und 15 Gew.- %, bezogen auf das Trockengewicht des Bodens. Man fräst das Bindemittel ein, d. h. man lockert den Boden auf und mischt gleichzeitig das Bindemittel ein. Bei manchen, besonders stark bindigen Böden sind ausreichendes Zerkleinern (80 % dürfen nicht größer als 8 mm sein) und gleichmäßiges Durchmischen in einem Durchgang nicht möglich. Dann muss man den Boden bis zur feinkrümeligen Zerteilung mehrmals fräsen. Beim Mischen (oder unmittelbar vorher) gibt man notfalls Wasser zu, um bei einem günstigen (optimalen) Wassergehalt zu verdichten. Unmittelbar nach dem Mischen wird verdichtet, evtl. durch die Fräse vorverdichtet. Bei bindigen (klebenden) Bindemitteln in sandigen Böden oder bei bindigen Böden greift man zu knetenden und drückenden Verdichtungsgeräten (Gummiradwalze, Schaffußwalze, statische Walze). Bei weniger bindigen Böden verwendet man dagegen besser rüttelnde und/oder drückende Maschinen. Die verfestigte Schicht muss vor auswaschendem Regen, Austrocknen und Frost geschützt werden. Bei Verfestigungen mit Zement wird häufig – sobald die Schicht befahrbar ist – mit Bitumenemulsion angespritzt, um die Verdunstung des für die chemische Erhärtung notwendigen Wassers zu verhindern. Bei Bodenverfestigungen werden u. U. Kerben eingeschnitten oder eingerüttelt, die ein kontrolliertes Reißen ermöglichen.

Unter dem Begriff Hydraulisch gebundene Tragschicht ist immer die besser unter HGT geläufige Tragschicht gemeint. Sie besteht aus ungebrochenen und/oder gebrochenen Baustoffgemischen und hydraulischen Bindemitteln. Für rezyklierte Gesteinskörnungen, Lavaschlacke, Asphaltgranulat und pechhaltige Straßenausbaustoffe sind die Regelungen der TL Beton zu beachten. Jedes Einbaugemisch muss nach TL Beton-StB 07 in Mischanlagen hergestellt, ohne Entmischung

359

4.7 Bau von Betonstraßen

transportiert und in der Regel mit Fertiger eingebaut werden (ZTV Beton-StB 07). Kleinere und schwierige Flächen sind auch ohne Fertigereinsatz herstellbar. Das Gemisch muss dabei in dem Sieblinienbereich der TL Beton liegen, d. h., kleiner 0,063 mm Korngröße sind zu höchstens 15 Masse-% vertreten. Über 2 mm Korngröße müssen zu 55 bis 84 M-% vorhanden sein, die größte Korngruppe soll mit • 10 M-% und Überkorn darf mit bis zu 10 M-% enthalten sein. Bei Korngrößen 0/32 sind 12 cm, bei 0/45 sind 15 cm Schichtdicke als Mindestdicke jeder Einbaulage einzubauen. Die verdichtete Schicht muss mindestens 98 % Proctordichte aufweisen. Die Mindestbindemittelmenge beträgt 3 %, wobei die genaue Menge nach TP Beton-StB zu bestimmen ist. Damit soll die Druckfestigkeit nach 28 Tagen unter Asphaltschichten 7 N/mm² nicht überschreiten und unter Betondecken • 15 N/mm² erreichen. Als Bindemittel finden Zemente nach DIN EN 197 oder DIN 1164 sowie hydraulische Boden- und Tragschichtbinder nach DIN 18 506 der Festigkeitsklasse HRB 12,5 E oder HRB 32,5 E Anwendung. Schnell erstarrende Bindemittel sind nicht zugelassen. Für das Herstellen von Fugen oder Kerben gelten die Angaben wie bei der Bodenverfestigung. Über einen Zeitraum von 3 Tagen muss eine Nachbehandlung durch Ansprühen mit Wasser oder Abdecken und feuchthalten erfolgen. Es kann auch eine Bitumenemulsion aufgebracht werden. Die Betontragschicht wird aus Beton nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 hergestellt. Gefordert wird in den TL Beton-StB 07 eine Druckfestigkeitsklasse von C 12/15 bis C 20/25. Der Einbau mit dem Betonfertiger gilt als Regelfall, da hiermit eine gleichmäßige und gut verdichtete Herstellung gewährleistet ist. Als Mindest-Einbaudicke jeder Lage im verdichteten Zustand sind 12 cm, bei Verdichtung mit Innenrüttlern 15 cm vorgesehen. In den ersten drei Tagen der Erhärtung darf die Betontemperatur nicht unter +5 °C absinken. Gefrorene Gesteinskörnungen sind nie zu

verwenden. Bei niedrigen Lufttemperaturen kann nach TL Beton wahlweise der Zementgehalt erhöht oder Zement mit höherer Anfangsfestigkeit eingesetzt werden. Eine Erhöhung der Frischbetontemperatur durch erwärmtes Zugabewasser ist auch denkbar. Frischbeton darf nie eine Temperatur von 30 °C überschreiten, zum Schutz dienen Beschattung und Nässen. Eine besondere Rolle im Ausland (USA, Kanada) und für Nebenangebote in Deutschland spielt der Walzbeton, der bei Wasserzementwerten bis herunter zu 0,37 in der Festigkeit und den Eigenschaften etwa dem Deckenbeton entspricht. Der geringe Wassergehalt ergibt wenig Schwindspannung und damit ein geringeres Rissrisiko. Walzbeton wird „erdfeucht“ mit Straßenfertigern eingebaut, mit Hochverdichtungsbohlen der Fertiger und Glattmantelwalzen > 8 Tonnen verdichtet. Die Einbaudicke soll mind. 12 cm betragen und 24 cm nicht überschreiten. Das Größtkorn liegt bei 32 mm, der Zementgehalt bei • 270 kg/m³. Die Endverdichtung soll bei 95 % Proctor liegen. Die Kerben sollten max. in 3 m Abständen liegen, bei ca. 8 cm Schnitttiefe. Die Nachbehandlung besteht auch hier aus 3tägigem Feuchthalten der Walzbetonfläche. Eine 4-cm-Asphaltdecke auf 22 cm Walzbetontragschicht kann deren Ebenheit und Griffigkeit verbessern sowie mögliche Probleme im FrostTausalzwiderstand durch die Überdeckung beseitigen. Dadurch entsteht eine dauerhafte Bauweise im klassifizierten Straßenbau.

4.7.2 Bau von Betondecken Starre Betondecken sind besonders dauerhaft und formstabil. Ihre Oberfläche ist zudem hell, griffig und kann leise sein. Betondecken sind seit 1888 (Breslau) in Deutschland als Verkehrsflächenbefestigung bekannt. Ihre Haltbarkeit ist z. B. in Österreich durch die Lebensdauer der schon über 50 Jahre alten Mölltalstraße (41 km Betondecke mit heutiger Belastung bis Lastklasse II, Österreich) nachgewiesen.

4

360

4

4 Auszuführende Arbeite

Die Betondecke vereinigt Deck-, Binder- und Tragschicht in einer Oberbauschicht, zu der noch mindestens eine weitere Tragschicht hinzukommt (vergleiche Tabelle 7.5.2 Bauweisen mit Betondecke nach RStO). Aufgrund ihrer Eigenschaften sind Betondecken für hochbelastete Flächen geeignet und werden im Regelfall für Autobahnen und wenige Bundesstrassen, für Busbahnhöfe und Bushaltestellen, Flugverkehrsflächen oder Panzerstraßen gefordert. Ebenso können Spurplattenwege, Tankstellenflächen, Güter- oder Containerumschlagsplätze aus Betondecken hergestellt sein. Die Herstellung der Betondecke erfolgt heute im Regelfall mit Gleitschalungsfertigern, in schwierigen Fällen auch im Handeinbau zwischen Schalung. Die starre Betonbauweise erfordert die Anordnung und Abdichtung von Fugen, die Einlage von Dübeln und Ankern. Manchmal ist auch eine Stahlbewehrung der Betonplatten notwendig.

Damit verlangt die Betonbauweise vom Praktiker Kenntnisse – über den Baustoff Beton – dessen Verarbeitung und Nachbehandlung – die Einteilung der Betonfelder und Fugen – die Verbindung der Felder und das Abdichten der Fugen Alle Arbeiten sind gemäß ATV DIN 18 316, ZTV Beton-StB 07, TL Beton-StB 07, TL Gestein-StB 04/2007, DIN EN 13 877 (Fahrbahnbefestigungen aus Beton), MOB (Merkblatt Oberflächentexturen Betondecken) TL NBM-StB (flüssige Nachbehandlungsmittel), ZTV Fug-StB und TL Fug-StB) auszuführen. Zur Vermeidung von Schäden an Fahrbahndecken durch Alkali-Kieselsäure-Reaktion ist das Allgemeine Rundschreiben Strb Nr. 12/2006 zu beachten.

Die starre Betonbauweise kann unabhängig von der Umgebungstemperatur hohe dynamische und statische Kräfte aufnehmen. Fotos vom Bau der A19 bei Rostock

4.7.9 Gleitschalungsfertiger mit erster Bohle für untere 20 cm dicke Lage Beton auf Vlies

4.7.10

Zweite Bohle für die obere Lage von 7 cm

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4.7 Bau von Betonstraßen

4 4.7.11 Handarbeit zum Glätten der Kanten

4.7.12 Nachläufer für Besenstrich und das Aufbringen des Nachbehandlungsfilmes

4.7.13 Fertige 27-cm-Betondecke (einschichtig zweilagig 20 + 7 cm) mit Besenstrich und Nachbehandlungsfilm

4.7.2.1 Der Beton Die Baustoffe Zement, Gesteinskörnung und Wasser sowie bei Bedarf Betonzusatzmittel ergeben den geforderten Beton mit den erwünschten Eigenschaften. Für den Beton von Fahrbahnflächen („Straßenbeton“) sind dies insbesondere – gute Konsistenz für Fertigereinbau – Verarbeitbarkeit auch bei Bauverzögerungen – hohe Druck- und Biegezugfestigkeit – hoher Frost-Tau-Widerstand – hohe Verschleißfestigkeit – Vermeidung einer Alkali-Kieselsäure-Reaktion – gute Oberflächentextur für Griffigkeit und Lärmminderung

Tabelle 4.7.14 Festigkeitsklassen und Kennfarben von Zement nach DIN EN 197-1 Festig- Druckfestigkeit in N/mm2 Kennkeitsfarbe 1) 2) klasse AnfangsNormfestigkeit festigkeit 2 7 28 Tage Tage Tage 32,5 – ≥ 16 hell≥ 32,5 ≤ 52,5 braun 32,5 R ≥ 10 – 42,5 ≥ 10 – ≥ 42,5 ≤ 62,5 grün 42,5 R ≥ 20 – 52,5 ≥ 20 – ≥ 52,5 – rot 52,5 R ≥ 30 – 1) 2)

Farbe des Aufdrucks2)

schwarz rot schwarz rot schwarz weiß

Farbe des Sacks bzw. bei losem Zement des Siloheftblatts. Für Normalzemente nach DIN EN 197-1 nicht verbinde

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4 Auszuführende Arbeite

Ca. 40 % des Wassers werden chemisch und physikalisch im entZement + Wasser = Zementleim ––– stehenden Zementstein gebunden. Überschüssiges Wasser aus der Mischphase verdunstet und hinterlässt Poren (Kapillare) im Beton. Zementleim + Gesteinskörnung + Zusatzmittel = Beton

4

Zementbezeichnungen leiten sich von ihrer Zusammensetzung und ihren Eigenschaften ab. Es sind teils deutsche und teils internationale Bezeichnungen, z. B.: – Cem für Cement oder Zement – R für rapid = schnell erhärtend – N für normal erhärtend – HS für hohen Sulfatwiderstand – LH (alt NW) für low heat, früher niedrige Hydratationswärme – NA für niedriges Alkaliäquivalent. Die Festigkeitsklassen werden durch die Mahlfeinheit des Zementes erzeugt: So ist ein Zement mit 32,5 N/mm2 nicht so fein gemahlen wie ein Zement mit 52,5 N/mm2. Ein Hochofenzement DIN EN 197 – Cem III/A 32,5 R – LH/HS ist also ein Zement mit mittlerem Hüttensandgehalt und Normfestigkeit nach 28 Tagen von 32,5 N/mm2, schnell erhärtend mit niedriger Wärmeentwicklung und hohem Sulfatwiderstand. Zemente gehören zu den hydraulischen Bindemitteln und benötigen zur Erhärtung Wasser. Der Zementleim erhärtet durch feste Anlagerung von Wassermolekülen zu Zementstein (Vorgang der Hydratation). 100 kg Zement binden dadurch chemisch fast 26 kg Wasser. Zusätzlich werden fast 15 kg physikalisch gebunden, zusammen etwa 40 kg bei Portlandzement. Der Wasserzementwert (W/Z-Wert) beträgt hier bei 40 kg Wasser/100 kg Zement = 0,4. Bei den Bauklassen SV bis III darf in Eignungsprüfungen der Wasserzementwert nicht höher als 0,45 liegen. Bei zu niedrigem oder zu hohem Wasserzementwert kann der Zement und damit der Beton nicht seine geforderten Festigkeiten erreichen. Der Zementgehalt darf einen Mindestwert von 340 kg/m3 für Bauklassen SU bis III und 420 kg/m3 für Waschbetonoberflächen (Oberbeton) im verdichteten Frischebeton nicht unterscheiten.

Tabelle 4.7.15 Arten und Zusammensetzung von Normalzementen nach DIN EN 197-1 Haupt- Bezeichnung zement- (Normalzementarten) arten Kurzzeichen CEM I PortlandCEM I zement CEM II PortlandhütCEM II/A-S tenzement CEM II/B-S PortlandsilikastaubCEM Il/A-D zement PortlandCEM Il/A-P puzzolanCEM Il/B-P zement CEM Il/A-Q CEM Il/B-Q PortlandfCEM Il/A-V lugascheCEM Il/B-V zement CEM Il/A-W CEM Il/B-W Portlandschie- CEM Il/A-T ferzement CEM Il/B-T Portlandkalk- CEM Il/A-L steinzement CEM Il/B-L CEM II/A-LL CEM II/B-LL Portlandkom- CEM Il/A-M positzement6) CEM Il/B-M CEM III HochofenCEM III/A zement CEM IIl/B CEM IIl/C CEM IV PuzzolanzCEM IV/A ement6) CEM IV/B CEMV KompositzeCEM V/A 6) ment CEM V/B

Portlandzementklinker K M.- % 95 ... 100

Weitere Bestandteile M.- % –

80 ... 94 S 6 ... 20 65 ... 79 S 21 ... 35 D 90 ... 94 6 ... 10 80 ... 94 65... 79 80... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 80 ... 94 65 ... 79 35 ... 64 20 ... 34 5 ... 19 65 ... 89 45 ... 64 40 ... 64 20 ... 38

P/Q

6 ... 35 V/W

6 ... 35 T 6... 35 L/LL 6 ... 35 6 ... 35 D ... LL S 36 ... 65 66 ... 80 81 ... 95 D ... W 11 ...55 D ... V 18 ... 50

S = Hüttensand, D = Silikastaub, P + Q = Puzzolane, V + W = Flugasche, T = gebrannter Schiefer, L + LL = Kalkstein 1) Angegebene Werte beziehen sich auf die Summe der Haupt- und Nebenbestandteile (ohne Calciumsulfat und Zementzusätze). 2) Zusätzlich Nebenbestandteile bis 5 M.-% möglich, z. B. ein (bzw. mehrere) Hauptbestandteil(e), soweit nicht Hauptbestandteile des Zements. 3) Der Anteil von Silikastaub ist auf 10 M.-% begrenzt. 4) Zum Beispiele Phonolith. 5) Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) ≤ 0,50 M.-% (L) bzw. ≤ 0,20 M.-% (LL). 6) In den Zementen CEM Il/A-M, CEM Il/B-M, CEM IV und CEM V sind entsprechende Bestandteile neben Portlandzementklinker angeben, z. B. CEM Il/A-M (S-V-L) 32,5 R.

363

4.7 Bau von Betonstraßen

Von den Normzementen nach DIN EN 197-1 sind alle im Straßen- und Tiefbau verwendbar, besonders die Arten mit hoher Anfangsfestigkeit und die mit höherem Anteil an Hüttensand oder Trass. Hüttensand trägt zur Reduzierung der Alkali-Kieselsäure-Reaktion bei, senkt die Hydratationswärme, ergibt ein dichteres Gefüge, weniger Ausblühungen und erhöht den Sulfatwiderstand (Cem III/B = HS) wie auch Trass bei aggressivem Wasser. Aber je mehr Hüttensandanteil, um so geringer wird der Frost-Tau-Widerstand. Es können für den Deckenbeton nach TL Beton-StB 07 folgende Zemente Anwendung finden: – Regelfall Portlandzemente Cem I 32,5 R oder 42,5 N

– Portlandhüttenzement Cem II/A-S oder B-S – Portlandschieferzement Cem II/A-T oder B-T – Portlandkalksteinzement Cem II/A-LL – Hochofenzement Cem III/A 42,5 N oder höher Betonexpositionsklassen werden nach ihrer Lage und Umwelteinwirkung eingeteilt:

XO = kein Korrosions- oder Angriffsrisiko XC = Bewehrungskorrosion durch Karbonatisierung XD = Korrosion durch Chloride – außer Meerwasser XS = Korrosion durch Chloride aus Meerwasser XF = Frostangriff mit oder ohne Taumittel XM= Betonangriff durch Verschleißbeanspruchung XA = Betonangriff durch aggressive chemische Umgebung

Tabelle 4.7.16 Anforderungen an den Beton Bauklasse SV, I bis III

IV bis VI

Expositionsklasse

Druckfestigkeits- Biegezugfestigklasse keitsklasse

Oberbeton Unterbeton

XF4, XM2 XF4

C 30/37 LP

Oberbeton Unterbeton

XF4, XM1 XF4

(C25/30 LP)

F4,5

F3,5

Die mindestens erforderlichen Korngruppen 0/2, 2/8, > 8 mm 0/4, 4/8, > 8 mm 0/2, ≤ 8 mm (für Größtkorn 8 mm) 0/4, > 4 mm

XF4 = Eine mit Taumitteln behandelte Verkehrsfläche bei hoher Wassersättigung in Verbindung mit XM2 = starker Verschleißbeanspruchung. Daher muss für den Beton die Mindestdruckfestigkeitsklasse C30/37 LP gewählt werden. Bei der Kombination XF4 mit XM1 = mäßiger Verschleißbeanspruchung kann auch ein C25/30 LP eingebaut werden. Gesteinskörnungen (Zuschlagsstoffe) unterliegen hohen Anforderungen, denn sie dürfen keine Eigenschaften aufweisen, die den Beton für den vorgesehenen Verwendungszweck ungünstig beeinflussen. Sie unterliegen einer sich momentan rasch erneuernden Normung und müssen z. B. der DIN EN 12 620, DIN EN 206-1, DIN 1045-2, DIN 4226-1 und den TL Gestein-StB 04/2007, den ZTV Beton-StB 07 und den TL Beton-StB 07 entsprechen. Die Anteile an gebrochener Oberfläche der Gesteinskörner werden in drei Bereiche unterteilt: (1) Vollständig gebrochene Körner (2) Vollständig und teilweise gebrochene Körner (3) Vollständig gerundete Körner

Aus den darin enthaltenen Masseanteilen werden die Kornoberflächen dann Kategorien zugeordnet. Tabelle 4.7.17 (1) (2) (3)

C100/0 90-100 M-% 100 M-% 0 M-%

C90/1 30-100 M-% 90-100 M-% 0-1 M-%

CNR Keine Anforderung (No requirement)

Forderungen für Oberbeton Bauklasse IV-VI = C90/3 Oberbeton 0/22 Bauklasse SV, I-III = C90/1 Oberbeton 0/8 Bauklasse SV, I-III = C100/0(90/1 regional)

Die Kornform gilt bei einem Verhältnis Kornlänge zu Korndicke von max. 3:1 als kubisch und damit als günstig.

4

364

4

4 Auszuführende Arbeite

Nach DIN EN 933-4 werden die Masse-% der ungünstig geformten Körner ermittelt. Der ermittelte Zahlenwert gibt die Kornformkennzahl (SI – Shape Index) und Plattigkeitskennzahl (FI – Flakiness Index) an. Für Betondecken der Bauklassen IV–VI und SV, I–III mit 22er Korn wird eine Kategorie SI20/FI20 für Bauklassen SV und I–III mit 8er Korn Kategorie SI15/FI15 gefordert. Zur Vermeidung einer Alkali-KieselsäureReaktion der Gesteinskörner ist die DafStB (Deutscher Ausschuss für Stahlbeton)-Richtlinie „Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton“ zu beachten. Hiernach sind Gesteine mit amorpher Kieselsäure (SiO2) wie vor allem Opalsandstein, Kieselkreide oder Flint von der Verwendung in Fahrbahndecken aus Beton ausgeschlossen. Nur bei Vorlage von Gutachten zum Eignungsnachweis dürfen Grauwacke, Quarzporphyr, gebrochene Kiese des Oberrheins und alle nach Deutschland eingeführten Gesteinskörnungen zur Betonherstellung verwendet werden. Für die dauerhafte Griffigkeit ist der Widerstand gegen Polieren (Polished Stone Value, PSVWert) nach DIN EN 1097-8 von Bedeutung. Die Höhe des Wertes hängt von der kristallinen Struktur und der Oberflächentextur des Gesteines ab. Gefordert werden für Oberbeton der Bauklassen IV–VI = PSV42 Oberbeton 0/22 der Bauklassen SV, I–III = PSV48 Oberbeton 0/8 der Bauklassen SV, I–III = PSV48 (Hierfür als Waschbetonoberfläche = PSV53) Je höher der Wert, desto polierresistenter ist das Gestein, da ein Prüfkörper auf der durch den Versuch polierten Oberfläche prozentual stärker abgebremst wurde. Die Schlagzertrümmerungswerte (SZ) nach DIN EN 1097-2 sollen Anhalte zur Festigkeit der Gesteine geben. Eine Körnung 8/12 mm wird mit einem Fallhammer belastet. Der Anteil durch das 8-mm-Sieb gefallener Masse-% nach dem Versuch gibt den maximalen SZWert für dieses Material an. Je niedriger der Wert, desto fester ist das Gestein. Nach TL Gestein sind für Unterbeton und Oberbeton der

Bauklassen IV bis VI Werte SZ22/LA25 und für die Baublassen SV und I bis III SZ18/LA20 gefordert. Der LA (Los Angeles) – Wert gilt als Referenzwert zur Schlagzertrümmerung. Hierbei werden Abrieb und Schlagzertrümmerung mittels Stahlbengeln in einer Trommel nach 500 Umdrehungen ermittelt. (SZ = 3,5 · LA0,564) Tabelle 4.7.18 Erfahrungswerte für SZ und PSV Gesteinsart Granit, Syenit Basalt Diabas Dolomite Grauwacke Kiese gebrochen Gneise

SZ-Wert 12 bis 27 9–20 9–20 17–28 12–27 14–25 12–27

PSV-Wert 44 bis 58 44–58 44–60 33–55 50–65 35–59 48–55

Die Korngrößenverteilung mit Über- und Unterkorn ergibt sich aus der Siebung nach DIN EN 933-1 und der dann erfolgenden Einteilung nach Kategorien. Tabelle 4.7.19 Korngruppe/ Lieferkörnung d/D in mm/mm 0/2 2/5 5/8 8/11 11/16 16/22

Kategorie für Betondecken GF85 Gc 90/10 Gc 90/15 GC 90/10 Gc 90/10 Gc 90/10

GC = Korngrößen für grobe (coarse) Körnung GF = Korngrößen für feine Körnung Der erste Kategorienwert gibt die Masse-% an, die durch das große Sieb (D) mindestens hindurchgehen, der zweite Kategorienwert gibt den maximalen Durchgang bei dem kleinen Sieb (d) an. Zulässiger Unterkornanteil = zweiter Kategorienwert Zulässiger Überkornanteil = Differenz des ersten Kategorienwertes zu 100. Lieferkörnung 2/5 Gc 90/10 enthält also 10 M-% kleiner 2 mm und 10 M-% größer 5 mm. Feinkörnige Anteile (Zement, Zusatzstoffe und Gesteinskörnung bis 0,25 mm) sind für ein

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4.7 Bau von Betonstraßen

geschlossenes Betongefüge, gute Verarbeitbarkeit und geringere Entmischung notwendig. Sie dürfen zusammen jedoch 450 kg/m3 nicht überschreiten, bei Beton mit Größtkorn 8 mm 500 kg/m3. Bei Waschbetonoberflächen dürfen 500 kg/m3 überschritten werden. Bei Unter- und Oberbeton dürfen an leichtgewichtigen organischen Verunreinigungen max. vorhanden sein: bei Körnung < 4 mm 0,25 % bei Körnung > 4 mm 0,05 % bei Unterbeton 0,1 % (Q0,1).

Betonzusatzmittel sollen die Betoneigenschaften verändern, z. B. die Verarbeitbarkeit, die Frost-Taueigenschaften. Verwendung finden mit CE-Zeichen: Luftporenbildner LP (Farbkennzeichnung blau) Fließmittel FM (grau) Verzögerer VZ (rot) Betonverflüssiger BV (gelb) Dichtungsmittel DM (braun) Beschleuniger BE (grün)

Tabelle 4.7.20 Sieblinien für die Gesteinskörnungen 0/16 und 0/22 nach DIN 1045-2

Tabelle 4.7.21 Gesteinskörnungen mit ihren Bezeichnungen Gesteinskörnung mit unterer oberer Siebgröße Siebgröße d (mm) D (mm) Feine Gesteinskörnung

0

≤4

Grobe Gesteinskörnung

≥2

≤ 32

> 32 0

≤ 45 ≥4

Korngemisch

Tabelle 4.7.22

Zusätzliche Bezeichnung der Korngruppen Nicht gebroGebrochene Gesteinskörnung chene Gesteinskörnung - natürlich - natürlich - rezykliert - industriell Sand Brechsand Betonbrechsand Gesinterter BauwerkbrechFlint sand (Aufheller) Kies Splitt Betonsplitt Edelsplitt Bauwerksplitt Grobkies Schotter Kiessand Splittbrechsand

Luftgehalt des Frischbetons

Größtkorn im Mittlerer Mindest- Unterschreitung Gestein luftgehalt für Beton bei Einzelwerten in Vol.-% 8 mm 5,5 < 0,5 Vol. % 16 mm 4,5 22 bzw. 4,0 32 mm

Wird bei der Erstprüfung der Mikro-Luftporengehalt A300 von 1,8 % nicht unterschritten, der Abstandsfaktor von L = 0,20 mm nicht überschritten, so gelten die Tabellenwerte. Im Festbeton betragen als Werte für die Eigenüberwachung • 1,5 Vol..-% und L ” 0,24 mm. Bei der Erstprüfung des Luftgehaltes am Frischbeton darf die Überschreitung der Werte max. 0,5 Vol.-% betragen. Bei Konsistenzklassen C2, • F2, C1 mit Fließmittel oder Verflüssiger werden die Tabellenwerte um 1 Vol.-% erhöht.

4

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4 Auszuführende Arbeite

Luftporenbildner erzeugen im Beton Luftporen bis zu 0,3 mm Durchmesser. Diese fangen den Druck des im Winter in den Kapillaren gefrierenden Wassers auf. Fließmittel ergeben für bis zu 45 Min. einen flüssigen und gut verarbeitbaren Beton, obwohl der Wasserzementwert des Straßenbetons zwischen 0,42 und 0,45 liegt (siehe Tabelle Konsistenzklassen Abschnitt 7) und durch FM nicht verändert wird. Verzögerer verhindern die Hydratation des Zementes und verlängern die Abbindezeiten um 2 bis 12 Stunden. Die Gesamtmenge zugegebener Zusatzmittel darf 60 g/kg Zement und anrechenbarer Zusatzstoffe (wie Flugasche, Silicastaub, Quarzmehl, Trass, Pigmente) nicht überschreiten.

Silicastaub (silica fume = SF) weist ein gutes Zusammenhaltevermögen auf und neigt zum „Kleben“. Trass ist ein vulkanisches Glas mit puzzolanischen Eigenschaften. Es erhärtet mit Wasser und dem aus dem Zementklinker gelösten Kalziumhydroxid zu einer beständigen Verbindung.

4.7.23 Beton für Fahrbahndecken muss Luftporen enthalten

Druckfestigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 Beton = Concrete = C. Die erste Zahl steht für die Festigkeit am Prüfzylinder (Durchmesser 15 cm, Länge 30 cm im Alter von 28 Tagen), die zweite Zahl für die Festigkeit am Würfel (Kantenlänge 15 cm, Alter 28 Tage): (In Klammern die Bezeichnungen nach alter DIN 1045) Normal- und Schwerbeton: C8/10 C12/15 (B15) C16/20 C20/25 (B25) C25/30

C30/37 (B35) C35/45 (B45) C40/50 C45/55 (B55) C50/60

4.7.3 Herstellung der Betondecke Die Herstellung der Betondecke erfolgt auf einer Unterlage, die nach RStO-Tabelle (siehe Anhang 7.5) aus einer hydraulisch gebundenen Tragschicht, aus einer Asphalttragschicht oder aus einer Schottertragschicht bestehen kann. Dabei ist besonders zu beachten, dass es zwischen der Betondecke und der Tragschicht nicht zu unerwünschten Spannungen infolge von Dehnungsbehinderungen, zum Anheben der Plattenränder („Aufschüsseln“) oder zum Ansammeln von eindringendem Wasser und nachfolgender Erosion der Tragschicht kommt. Eine Zwischenlage aus Vlies (Geotextil) bildet eine Trennschicht. Ähnliches können eine Asphalttragschicht oder das Anspritzen der HGT mit Bitumenemulsion bewirken. Es wird jeweils eine Trennung der Betondecke von der Tragschicht erzeugt, wobei Wasser im Vlies zusätzlich abgeleitet werden kann.

Hochfester Beton: C 55/67 C60/75 C70/85

C80/95 C90/105 C100/115

Die Verlegung des Vlieses sollte vom tiefen Rand aus erfolgen. Alle Bahnen längs zur Fahrtrichtung sind am Rand und in den Überlappungen im Abstand von < 2,00 m mit Nägeln und Unterlegscheiben zu befestigen. Der Vliesstoff ist möglichst wenig zu befahren, enge Radiusfahrten, Wenden, starkes Bremsen oder Beschleunigen sind nicht zulässig. Vor dem Betoneinbau ist der Vliesstoff zu befeuchten (kann bei Durchfeuchtung in Folge der Witterung entfallen). Nach den TL und ZTV Beton-StB 07 müssen Vliesstoffe der DIN EN 13 249 entsprechen und unter Betonfahrbahndecken folgende Bedingungen einhalten: – straffe, faltenfreie und feste Lage – Überstand am Fahrbahnrand zur Betondecke 10 cm (±5 cm) – Überlappung längs und quer 20 cm (±5 cm) – keine 4-fach Überlappung erzeugen – Alkalibeständigkeit, • 96 % PP/PE

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4.7 Bau von Betonstraßen

– Masse 450 bis 550 g/m² – Dicke bei 2/20/200 kN/m² Auflast d2,5 % • 3 mm, d20,5 % • 2,5 mm, d200,5 % • 1 mm – Witterungsbeständigkeit • 60 % Restfestigkeit

– Wasserdurchlässigkeit vertikal zur Vliesebene kV 20,5 % = 1 × 10–4 m/s – Wasserableitvermögen horizontal im Vlies kH 20,5 % = 5 × 10–4 m/s, kH 200,5 % = 2 × 10–4 m/s

4

4.7.24 Im Bild die A 19 bei Rostock: Einschichtig zweilagiger Einbau von 2 Fahrstreifen und dem Standstreifen 1: Oberbeton und Unterbeton 2: Aufnahmetrichter für Oberbeton 3: Gleitschalungsfertiger mit Rüttelflaschen 4: Vliesunterlage auf hydraulisch gebundener Tragschicht

4.7.25 Vlies/Geotextil aus Polypropylen mit Nagel auf HGT befestigt

4.7.26

Gleitschalungsfertiger auf HGT fahrend, Arbeitsrichtung zum Betrachter

368

4 Auszuführende Arbeite 1. Aufnahmetrichter für Oberbeton 2. Einbaubohle für Unterbeton 3. Dübel- oder Ankersetzgerät 4. Einbaubohle für Oberbeton 5. Längsglätter 6. fertige Betondecke

4.7.27 Funktionsschema eines Gleitschalungsfertigers für zweitlagigen Betoneinbau

4

4.7.29a Plattenhebung in Folge Wärmedehnung (A 23)

4.7.29b Kantenabplatzung durch Dehnung der Platten (A 1)

Ein Gleitschalungsfertiger moderner Bauart kann Betondecken einbauen – einschichtig zweilagig mit zwei Hochleistungsbohlen, – von 5,00 m bis zu 16,00 m Breite, – in bis zu 45 cm Dicke, – mit vollautomatischem Dübel- und Ankersetzen, – im Dachprofil bis 3 % Querneigung. Die maximale Anzahl der Rüttelflaschen bei einlagigem Einbau kann 48 betragen. Die max. Einbaugeschwindigkeit beträgt 5 m/min. Die Lenkung arbeitet hydraulisch und erfolgt manuell vom Fahrerstand oder mittels Lenksensoren über einen Leitdraht (Bild 4.7.13). Der Einbau einer Betondecke kann einschichtig einlagig (gleicher Beton in voller Dicke), einschichtig zweilagig (gleicher Beton als Unter- und Oberbeton frisch auf frisch) oder zweischichtig (Unter- und Oberbeton aus unterschiedlichem Beton) erfolgen. Als erforderliche Mindestdicke der Betondecke sind 10 cm einzuhalten, wobei jede Einbauschicht oder -lage die Dicke des 3-fachen Größtkornes (besser das 5-fache) haben muss. Jedoch darf die obere Betonlage niemals dünner als

4.7.29c Wilder Riss mit Kornausbrüchen

5 cm werden. Der in Mischanlagen (Mischzeit mind. 45 Sekunden) hergestellte Beton muss zügig innerhalb der Verarbeitungszeit eingebaut sein. Bis zum Einbau ist der Beton gegen Austrocknung oder Aufnahme von Niederschlagswasser zu schützen. Damit wird eine stetige Abstimmung zwischen Mischanlage und Einbausteile erforderlich, sodass der Oberbeton bei trockenem Wetter etwa 1/2 Stunde, bei feuchtem Wetter etwa 1 Std. nach Einbau des Unterbetons verarbeitet sein muss. Tabelle 4.7.28 Temperaturgrenzbereiche für den Betoneinbau (TL = Temperatur Luft, TB = Temperatur Beton) Betoneinbau Zulässig Nur mit besonderen Maßnahmen zulässig unzulässig

Grenzwerte für TL und TB TL ≥ 5 °C und ≤ 25 °C TB ≥ 5 °C und ≤ 30 °C TL < -3 °C bis < 5 °C TB > 25 °C Dauerfrost TL ≤ -3 °C TB < 5 °C TB > 30 °C

Der Beton darf sich während der gesamten Verarbeitungszeit nicht entmischen, der Unterbeton durch zu weites Vorlegen nicht an-

369

4.7 Bau von Betonstraßen

trocknen oder bereits erstarren (der Erstarrungsbeginn liegt bei 2 Stunden). Der Beton ist über den gesamten Querschnitt gleichmäßig und vollständig zu verdichten. Arbeitsunterbrechungen sind nach Möglichkeit (z. B. als Tagesabschluss) an eine Querfuge zu legen, die als Pressfuge auszubilden ist. Fugen sind zur Vermeidung wilder Risse und zum Längenausgleich in der starren Betondecke anzuordnen. Durch die Fugen wird die Straßenfläche in einzelne Platten unterteilt. Die Plattengrößen sollen in der Regel das 25fache, bei quadratischen Platten das 30-fache, in Tunnelstrecken das 20-fache der Plattendicke nicht überschreiten. Die Kantenlänge darf aber nie mehr als 7,50 m betragen. Bei einem Verhältnis Breite zu Länge kleiner 0,4 soll eine obere Stahlbewehrung angeordnet werden. Die Betondecke wird quer zur Fahrtrichtung durch Querfugen und in Fahrtrichtung durch Längsfugen unterteilt. Querfugen können als Schein-, Press- oder Raumfugen ausgebildet werden. Querfugen verlaufen im Regelfall rechtwinklig zur Straßenachse und sollten rechtwinklig auf die Ränder treffen. Scheinfugen als Querfugen sind Sollbruchstellen in der Betondecke. Durch nachträgliches Kerben von 25 % bis 30 % der Deckendicke entstehen geschwächte Betonquerschnitte, die das wilde Reißen (Bild 4.7.29c) verhindern. Zudem teilen die Scheinfugen die Betondecke in die Plattenlängen ein.

4.7.30 Fugenschneider

Pressfugen als Querfugen trennen die Betondecke dagegen in ganzer Dicke, weil sie als „Arbeitsfuge“ entstehen, z. B. als Tagesabschluss. Raumfugen sind im Regelfall bei Betondecken nicht mehr vorhanden. Der Beton soll die bei Ausdehnung entstehenden Druckkräfte aufnehmen und abbauen, Dübel sollen Plattenhebungen verhindern (was aber nicht immer gelingt – Bilder 4.7.29a und b). Feste Einbauten wie Entwässerungsrinnen, Straßenabläufe, Schächte sind aber durch Raumfugen von der Decke zu trennen. Ebenso sind vor und nach Brücken Raumfugen zur Aufnahme von Längenänderungen vorzusehen. Die Fugeneinlagen von 18 mm Dicke haben gerade und steif zu sein, sodass sie sich bei der Betonverdichtung nicht verformen. Neben den Querfugen entstehen Längsfugen als Schein- oder Pressfugen. Pressfugen sind auch hier Arbeitsfugen, die z. B. durch „Nachholen“ einer Richtungsfahrbahn gegenüber einem Haltestreifen (Standstreifen) entstehen. Längsscheinfugen teilen die Betonplatte in Längsrichtung in Plattenbreiten. Sie sind nachträglich durch Kerbschnitte von 40 % bis 45 % der Deckendicke herzustellen. Fugen müssen gedichtet werden. Alle Fugenkerben sind daher zur Aufnahme der Fugenfüllung auf einen Fugenspalt zu erweitern und dann mit heiß oder kalt verarbeitbaren Fugenmassen oder Fugenprofilen zu verschließen (ZTV Fug-StB 01). (Bilder 4.7.30 bis 4.7.41)

4.7.31 Scheinfuge nach unten gerissen, unten Kerbe in hydraulisch gebundener Tragschicht

4

370

4 Auszuführende Arbeite

4 4.7.32 Schlitzrinne mit rechtwinkligen Scheinfugen, Raumfuge an der Schlitzrinne

4.7.33 Bewehrtes Feld im Handeinbau, Schachteinbau mit Stahlschalung für Raumfuge mit Weichfasereinlage

Die Herstellung der Fugen beginnt mit dem rechtzeitigen Kerbschnitt, bei frühhochfestem Beton mit Cem 42,5 R je nach Witterung schon 2 bis 4 Std. nach dem Betonieren. Der Kerbschnitt kann bei einer 27 cm dicken Betondecke für Querscheinfugen bei 3 mm Breite eine Tiefe von 90 mm erhalten. Längsscheinfugen bekommen einen Kerbschnitt von 3 mm Breite und maximal 110 mm Tiefe. Damit enden beide Schnitte oberhalb der im Beton liegenden Dübel und Anker. Der Kerbschnitt ist für die Aufnahme der Fugenfüllung zu eng. Mit einem zweiten Schnitt werden die Kerben jetzt zu einem Fugenspalt aufgeweitet: Querscheinfugen erhalten z. B. einen Fugenspalt von 8 mm Breite und 25 mm Tiefe, die Längsscheinfugen einen Fugenspalt von 6 mm Breite bei 15 mm Tiefe. Raumfugen erhalten einen Fugenspalt bis zu 20 mm Breite und 50 mm Tiefe. Das Einbringen der Fugenfüllstoffe erfolgt zu einem Zeitpunkt, an dem der Beton 60 % (Bauklasse SV, I bis III) oder mindestens 70 % (Bauklassen IV bis VI) seiner geforderten Druckfestigkeit erreicht hat. Mindestens aber muss der Beton 7 Tage alt sein.

Die Fugenkerben erzeugen in der Betonplatte eine Sollbruchstelle zum kontrollierten Reißen der Platte infolge hoher Belastungen aus Verkehr oder Wärmespannungen (Bild 4.7.31). Wilde Risse (Bild 4.7.29c) sollen so vermieden werden. Die Aufweitung zu einem Fugenspalt soll das Einbringen eines Voranstriches und/oder eines Füllstoffes zur Abdichtung des Spaltes und der Kerbe ermöglichen. Alle Fugenspalten verändern ihre Breite durch Längenänderungen der Betonplatten. Die Füllstoffe müssen für diese Änderungen geeignet sein. Um einen Überstand an der Fahrbahnoberfläche stets zu vermeiden, müssen alle Fugenfüllstoffe beim Einbau 3 mm unterhalb der Betonoberfläche enden. Die Betonkanten sind abzufasen (unter 45° abzuschrägen). Als Fugenfüllstoffe finden Anwendung: – heiß verarbeitbare Fugenmassen – kalt verarbeitbare Fugenmassen der Belastungsklassen A (normale Verkehrsflächen), B (z. B. Flugverkehrsflächen) oder C (z. B. Tankstellen) – Fugenprofile.

371

4.7 Bau von Betonstraßen

4

4.7.34 Möglichkeiten der Fugenfüllung

4.7.35 Elastische Fugenprofile

4.7.36 Unterfüllstoffe

Die Bewehrung von Betonplatten verhindert wilde Risse oder ist statisch begründet. Der Beton ist druckfest genug, die Bewehrung nimmt Zug- und Biegezugkräfte auf. Im Normalfall wird heute auf eine Bewehrung verzichtet, nur bei großen Plattenabmessungen (mehr als das 25-fache bzw. das 30-fache der Plattendicke), bei Endfeldern, Platten mit ungünstigen Zuschnitten oder Anschlussfeldern bei Einbauten (siehe Bilder 4.7.33, 4.7.42 und 4.7.43) ist sie notwendig.

Dann gelten nach TL Beton-StB 07: – Verwendung von Betonstahl B St500 M (B) oder B St500 S (B) – Stahlmenge mittig in den Betonplatten mind. 3 kg/m2 – Überlappung von Betonstahlmatten längs 20 cm – quer 1 Masche Heute werden häufig auch als alternative Bewehrung Strahlfasern oder Makro-Kunststofffasern verwendet.

372

4 Auszuführende Arbeite

4 4.7.37 Ankersetzgerät für eine Längsscheinfuge hier beim Setzen in unterer Lage

4.7.39 Fugen in Betondecken

4.7.38 Dübelsetzgerät für Querscheinfugen

373

4.7 Bau von Betonstraßen

4 4.7.40 Raumfuge an einer Schlitzrinne

4.7.41 Fugenverguss heiß bei Beton-/ Asphaltdecke

4.7.42 Beispiel für einen Busbahnhof in Offenbach, 22 cm Betondecke aus Fließmittelbeton

4.7.43 Handeinbau eines bewehrten Feldes mit Schachteinbauten

4.7.44 Schacht mit Raumfuge (siehe auch Bild 4.7.33)

374

4 Auszuführende Arbeite

4 4.7.45 Dübelpaket bei Station 102+000

4.7.46 Ankerpaket

4.7.47 Dübelkörbe

4.7.48 Beispielhafte Dübelverteilung für unterschiedliche Fahrstreifenbreiten und -belastungen nach ZTV Beton-StB 07

4.7.50 Anker, oben Schraubanker mit zum Einbau verschlossenem Gewinde

4.7.49 Dübel mit unterschiedlicher Farbe der Kunststoffummantelung

4.7.51 oben Schraubanker mit geöffnetem Gewinde

375

4.7 Bau von Betonstraßen

Dübel und Anker sollen bei den Bauklassen SU und I bis III die einzelnen Betonplatten in ihrer Lage zueinander fixieren. An den Querfugen dienen Dübel zur Lastübertragung und Sicherung der Höhenlage der Platten. Die Dübel liegen in Fahrtrichtung rechtwinklig in den Querfugen. Bei Fertigereinbau mit Dübelsetzgerät muss das Einrütteln in den verdichteten Unterbeton erfolgen. Ihr Abstand beträgt untereinander 25 cm, sie liegen in der Mitte der Plattendicke. Dübel bestehen aus glattem Rundstahl St 37-2. Sie sind mind. 50 cm lang und auf ganzer Länge mit 0,3 mm dicker Kunststoffbeschichtung ummantelt. Ihr Durchmesser beträgt 25 mm. Der glatte Dübel soll horizontale Längenänderungen der Platten zulassen, vertikale (höhenmäßige) Versetzungen sollen aber verhindert werden. Die Anker liegen rechtwinklig zu den Längsfugen. 5 Anker je Platte sind einzubauen, auf gebundener Tragschicht 3 Anker je Platte. Bei Längsscheinfugen liegen sie im unteren Drittelpunkt der Platte, bei Längspressfugen in Plattenmitte. Anker bestehen aus geripptem Betonstahl BSt 500 S (B), haben bei Bauklasse SV, I bis III 20 mm Durchmesser und eine Länge von mind. 80 cm. Anker sind mittig auf 20 cm Länge mit 0,3 mm dicker Kunststoffummantelung versehen. Ähnlich der Dübel erfolgt ihr Einbau mit Längsfugen-Ankersetzgerät.

Die gerippten Anker gehen einen Verbund mit dem Beton ein und verhindern ein horizontales Auseinanderwandern der Platten in Richtung Querneigung oder Fliehkraftrichtung. Werden die Betonstreifen nicht gleichzeitig eingebaut, sondern einer „nachgeholt“, so können in der Längspressfuge auch Schraubanker (Bilder 4.7.50 und 4.7.51) oder Verbundanker (Klebeanker) eingesetzt werden. Sind Dübel oder Anker vor dem Betoneinbau zu verlegen, so sind sie in ihrer Lage durch Stützkörbe zu sichern (Bild 4.7.47). Alle Oberflächen weisen eine eigene Textur/Rauheit auf. Diese Oberflächen entstehen aus dem eingesetzten Beton (genauer: aus den Gesteinskörnungen und dem eingesetzten Mörtel), dem Herstellungsverfahren von Decke und Oberfläche (z. B. gibt es sowohl langals auch kurzwellige Unregelmäßigkeiten bei Gleitschalungsfertigern, deren Ursache noch nicht eindeutig geklärt ist) und der Verkehrsbeanspruchung. Daraus entsteht eine Mikro-, Makro- und Megatextur. Die Texturen erzeugen jeweils geforderte oder auch nicht erwünschte Oberflächeneigenschaften wie Griffigkeit, Geräuschemission, Rollwiderstand, Sprühfahnenbildung, Wasserabfluss und Lichtreflexion. Gleichzeitig soll die Decke dauerhaft und damit auch wirtschaftlich bleiben.

Tabelle 4.7.52 Wellenlängenspektrum im Texturbereich

4

376

4 Auszuführende Arbeite

4

4.7.53 Schnitt durch eine Frischbetondecke

Jede Oberfläche weist durch Erhebungen (vertikal) und deren Abstände zueinander (horizontal) Abweichungen von einer planen Fläche auf. Alle Abweichungen sind auf eine Strecke bezogen als sich überlagernde Wellen zu betrachten, die sowohl die Griffigkeit als auch die Geräuschentwicklung beeinflussen. Die Oberflächentextur kann sowohl im frischen als auch im erhärteten Zustand des Betons erzeugt werden. Dabei beeinflussen die Konsistenz und Dicke der vorhandenen Mörtelmenge die Auswirkungen der Maßnahmen zur Bearbeitung der Betonoberflächen. Nach dem Fertigereinbau ist die Mörtelschicht in der Regel 0,5 bis 1 mm dick. Hieraus folgt: Je härter und schwerer die eingesetzten Mittel für die Maßnahmen zur Oberflächenbearbeitung sind, desto rauere und schärfere Oberflächen entstehen. Zur Fertigstellung der Oberfläche sind über die gesamte Breite wirkende Glätteinrichtungen zu benutzen, wobei für die Bauklassen IV bis VI auch Rüttelbohlen Anwendung finden. Für die Bauklassen SV und I bis III sind abschließend Längsglätter einzusetzen. Die dann abschließende Oberflächenbearbeitung verleiht der Decke ihre Textur, wobei das „Merkblatt für die Herstellung von Oberflächentexturen auf

Fahrbahndecken aus Beton – MOB“ zu beachten ist. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung sind in der Leistungsbeschreibung anzugeben. Nach ZTV Beton-StB 07 sind Folgende vorgesehen: – Entfernen des Oberflächenmörtels durch Ausbürsten des ausreichend erhärteten und befahrbaren Betons. Dabei wird das Gerüst der groben Gesteinskörnung bis zu einer Texturtiefe von 0,6 bis 1,1 mm freigelegt. Oberflächenverzögerer (als Kombinationsmittel auch zur Nachbehandlung einsetzbar) verzögert das Erhärten in der oberen Randzone bis zu einer bestimmten Tiefe. – Abziehen mit einem Stahlbesen in Querrichtung, wobei ein 45 cm breiter Besen unter 30° Anstellwinkel quer zur Fahrtrichtung unter leichtem Druck über die frische Decke gezogen wird. – Abziehen mit einem Kunstrasen, Florhöhe 25 bis 30 mm, Masse 2000g/m2, Mindestaufliegelänge 2 m. Tägliches Wechseln bzw. regelmäßige Reinigung sollen die Texturbildung erhalten. Andere Verfahren können bei Eignungsnachweis angewendet werden.

377

4.7 Bau von Betonstraßen

4 4.7.54 Trockenes Entfernen des Oberflächenmörtels 4.7.58 Kunstrasen

4.7.55 Nasses Ausbürsten des Oberflächenmörtels 4.7.59 Waschbetonoberfläche

4.7.56 Besenstrich quer 4.7.57 Stahlbesenstrich

Für Strukturierungsmittel oder -maßnahmen im frischen Mörtel gilt: Angetrockneter oder angesammelter Mörtel ist sofort zu entfernen. Im Regelfall reicht das Eigengewicht des z. B. Besens als Anpressdruck. Im Anschluss an die Oberflächenbearbeitung ist auf den Frischbeton der Nachbehandlungsfilm aufzubringen. Nach Regeneinwirkung darf keine Bearbeitung der Frischbetonoberfläche mehr erfolgen. Waschbetondecken gelten seit 2006 als Standardoberfläche und haben sich zur Regelbauweise entwickelt. Ihre Eigenschaften sind hohe Griffigkeit, geringe Geräuschentwicklung und lange Lebensdauer. Hochwertige Gesteinsmaterialien und eine fachgerechte Verarbeitung ermöglichen eine Decke mit einer definierten

378

4

4 Auszuführende Arbeite

Profilspitzenzahl (Spitzen der freigelegten hervorstehenden Körnung). Dadurch berühren die Fahrzeugreifen vor allem diese Spitzen über der ausgebürsteten Oberfläche. Dadurch werden sowohl die Reifenvibrationen als auch die Kompressionen der Reifenprofile mit dem Entweichen der darin enthaltenen Luft als Lärmquellen minimiert. Der Schalldruckpegel kann mit der Waschbetondecke um bis zu 3 db gesenkt werden, was etwa einer Halbierung der verursachenden Verkehrsmenge entspricht. Für die Zusammenhänge Korngröße – Profilspitzenzahl – Strukturtiefe – Griffigkeit – Lärmminderung – Langlebigkeit besteht noch Forschungsbedarf. Bisher ergaben Erfahrungen (seit 1990) aus Österreich, dass Waschbetonoberflächen mit 8 mm Größtkorn nach 10 Jahren Liegedauer teils sogar eine abnehmende Lärmemission aufwiesen, während Decken mit 11 mm Größtkorn lauter wurden. Dadurch sind Vorteile der 11er Decke bei der Griffigkeit und im Entwässerungsverhalten aufgewogen. Alternativ können sowohl alte als auch neue Betondecken zur Verbesserung der Griffigkeit, zur Absenkung der Lärmemissionen oder zur Beseitigung von Aquaplaning mittels Schneidoder Schleiftechniken (Grooving oder Grinding) bearbeitet werden. Es können auch Oberflächenbeschichtungen mit Abstreuung Anwendung finden. Die ZTV und TL Beton-StB 07 enthalten nur Hinweise auf Waschbeton mit 8 mm Körnung.

Aufgrund seiner Kornoberfläche erreicht der WB 0/8 gute Griffigkeitswerte – da die grobe Körnung zum Teil freiliegt, – weil Vertiefungen eine dauerhafte Makrotextur ergeben (Bilder 4.7.59 und 4.7.60), – wenn die Mikrotextur durch feinraue und polierresistente grobe Körnung erzeugt wird. Ausführung: – zweischichtig mit 5 cm Oberbeton 0/8 mm – Zementgehalt mind. 420 kg/m3 – Gesteinskörnung nach TL Gestein-StB 04 mit Kategorie C100/0 für grobe Körnung – Feinkörnige Bestandteile < 0,25 mm auch über 500 kg/m3 – PSV53 – Verarbeitung des Oberbetons bei warmem, trockenem Wetter innerhalb ½ Stunde, bei feuchtem, kühlem Wetter innerhalb 1 Std. nach Einbau des Unterbetons – Aufsprühen von Verzögerungsmittel auf die frische Oberfläche (auch als Kombimittel mit Nachbehandlungsmittel) – Kerbschnitte durchführen – Ausbürsten/Auswaschen des Oberflächenmörtels nass oder trocken nach etwa 8 bis 24 Std., je nach Witterung – mittlere Auswaschtiefe 0,8 mm – Nachbehandlungsmittel nach TL NBM-StB 08 aufbringen

Beurteilung von Textur und Gebrauchseigenschaften nach M OB Ausgabe 2009:

Waschbeton Kunstrasen Besenstrich

quer längs Grinding/Schleifen längs quer Oberflächenbeschichtung Grooving/Rillenschneiden längs quer

Entwicklung des ReifenFahrbahngeräusches gut geeignet geeignet nicht geeignet geeignet gut geeignet nicht geeignet gut geeignet keine Veränderung nicht geeignet

Griffigkeitsentwicklung gut geeignet bedingt geeignet gut geeignet bedingt geeignet gut geeignet gut geeignet gut geeignet Verbesserung des Dränagevermögens

Anmerkung des Autors: Alle längsgerichteten Texturen können die Geradeauslaufeigenschaften von Reifen beeinflussen.

379

4.7 Bau von Betonstraßen

Beton bietet sich an zur Befestigung von Busbahnhof, Bushaltestelle und Busspur, da hier hohe Belastungen der Bauklassen II und III auftreten können. Es wird langsam und Spur gefahren. Es wird fast punktgenau gebremst und beschleunigt. Die Flächen sind durch ruhenden Verkehr zusätzlich beansprucht. Die Achslasten wachsen ständig an, die Reifenabmessungen werden kleiner, der Reifeninnendruck steigt. Fahrgassen von Busbahnhöfen sind demzufolge je nach Bauweise (Tabelle 7.5.2) mit mind. 22 cm bis 27 cm dicker Betondecke zu fertigen. Die Fahr- und Haltestreifen sind zwischen 3,00 m bis 3,50 m auszuführen. Eine Längsneigung von s mind. 0,5 % und eine Querneigung q mind. 2 % sind einzuhalten. Die Betonplatten sollen möglichst quadratisch geschnitten sein. Quer zur

Fahrtrichtung liegen verdübelte Scheinfugen. Längsfugen sind verankerte Press- oder Scheinfugen. Ist ein seitliches Ausweichen durch eine Randbefestigung (z. B. Borde) nicht möglich, kann auf Anker verzichtet werden. Raumfugen mit 18 mm Weichfasereinlage sind an festen Einbauten (z. B. vor Bordrinnen, an Bordsteinen) anzuordnen (Beispiele Bilder 4.7.33 und 4.7.40). Spitz zulaufende Platten sind wegen der Bruchgefahr zu vermeiden. Platten mit ungünstigem Zuschnitt (siehe Bilder 4.7.42, 4.7.43) sind zu bewehren. Beton mit Fließmittel und Luftporenbildner ist auch auf kleineren Flächen mit leichtem Gerät gut zu verarbeiten. Frühhochfester Beton beschleunigt die Inbetriebnahme der Flächen.

Tabelle 4.7.61 Festigkeitsentwicklung von Beton (Richtwerte)1) Zementfestigkeitsklasse

ständige Lage- Entwicklung der Druckfestigkeit in % nach rung bei 3 Tagen 7 Tagen 28 Tagen 32,5 N +20 °C 30 ... 40 50... 65 100 +5 °C 10 ... 20 20 ... 40 60 ... 75 32,5 R; 42,5 N +20 °C 50 ... 60 65 ... 80 100 +5 °C 20 ... 40 40 ... 60 75 ... 90 42,5 R; 52,5 N; +20 °C 70 ...80 80 ... 90 100 52,5 R +5 °C 40 ... 60 60 ... 80 90 ... 105 1) 2)

90 Tagen 110 ... 125

180 Tagen 115 ... 130

105 ... 115

110 ... 120

100 ... 105

105 ... 110

2) 2) 2)

2) 2) 2)

Die 28-Tage-Druckfestigkeit bei ständiger 20-°C-Lagerung entspricht 100 %. Für eine ständige Lagerung bei +5 °C liegen keine Untersuchungsergebnisse vor.

Tabelle 4.7.62 Nachbehandlung und Freigabe von Betondecken

Herstellen einer Betondecke für schwachen Verkehr Bei kleineren Flächen der unteren Bauklassen, in der Stadt, bei ungünstigen Maßen oder in Verbindung mit Kurven ist der Einsatz auch kleiner Schienen- oder Gleitfertiger oft nicht möglich oder unwirtschaftlich. Dann wählt man gegenüber dem vorangehend geschilderten Betondeckenbau „abgespeckte“ aber im Verfahren angelehnte Methoden.

Eine Seitenschalung aus 5 cm Holzbohlen oder aus Stahlelementen (z. B. auch Spundwandprofile) wird auf fester Unterlage aufgesetzt und als Widerlager am Boden verankert (Bild 4.7.63). Die Feldereinteilung sollte 5,00 m als Plattenmaß nicht überschreiten. Spitze Winkel unter 45° sind zu vermeiden (Bild 4.7.64). Alle Felder müssen zur Belieferung und Bearbeitung erreichbar sein.

4

380

4

4 Auszuführende Arbeite

Eine Verdübelung kann insbesondere bei standfester Unterlage entfallen. Sind Dübel erwünscht, reichen einfache runde Stabstähle, die auch Ankerfunktion übernehmen können. Schalung aus Spundwandprofilen erzeugt waagerechte trapezförmige Versätze, die ein höhenmäßiges Versetzen der Platten ebenso verhindern können. Raumfugen werden durch Weichfasereinlagen bis ca. 3 cm unterhalb der Betonoberfläche hergestellt. Fließbeton (weicher Straßenbeton mit FM, Konsistenzklasse F3 oder frühhochfester Beton mit FM, Konsistenz F2) mit Luftporenbildner ist für diese Fälle leicht verarbeitbar und kann mit leichtem Gerät eingebaut werden. Eventuell ist die Unterlage anzufeuchten. Zur Verdichtung eignen sich maschinell oder handgeführte Doppelbohlen, dazu den Beton mit 2 bis 3 cm Überhöhung einbauen. Der Fugenschnitt und Fugenverguss erfolgt mit Fugenschneidern und Vergussmassen. Dränbeton ist ein haufwerksporiger Baustoff, der für spezielle Anforderungen einsetzbar ist – zur Entwässerung als „Dränbeton“ – zur Lärmminderung als „Flüsterbeton“ Die eng begrenzte Korngruppe z. B. 5/8 mm ergibt 20 bis 25 Volumen-% Hohlraumgehalt. Eine Polymerdispersion soll daher auch den Haftverbund zwischen Zementstein und Gesteinskörnung sowie den Frost-Tausalzwiderstand erhöhen. Dränbeton kann mit einem üblichen Straßenfertiger als Deckenbeton mit polymermodifizierter Haftbrücke auf Unterbeton eingebaut werden. Bisher liegen für die Anwendung als Deckenbeton allerdings noch keine positiven Erfahrungen vor. Als wasserdurchlässige Tragschicht oder für wasserdurchlässige Randbefestigungen allerdings kann dieser Beton sinnvoll eingesetzt werden. Die Herstellung kann mit 340 kg Cem I 32,5 R und 1500 kg/m³ Edelsplitt 5/8 mm erfolgen. Der w/z-Wert liegt bei 0,25 (!), 65 kg Polymerdispersion kommen hinzu. Der „erdfeuchte“ (Verdichtungsmaß ~ 1,30) Dränbeton erreicht eine Druckfestigkeit von etwa 25 N/mm2 am Würfel und eine Biegezugfestigkeit von 3,5 N/mm2. Durchgehend bewehrte Betondecken (DBBD) stellen eine Besonderheit unter den Betonde-

cken dar und sind noch Gegenstand von Beobachtungen und Forschungsvorhaben. Dabei sollen diese Decken ohne Querfugen ein freies Rissbild entwickeln. Die Risse < 0,5 mm lassen kein Wasser eindringen, die Querkraftübertragung findet jedoch noch statt. Die Stahlbewehrung liegt mittig in der Deckendicke, da keine Momente aus Verkehrsbelastung oder ungleicher Temperaturverteilung in der Dicke aufzunehmen sind. Die Längsbewehrung darf nicht überlappen und ist zu verschweißen. Es können als Bewehrung auch Stahl- oder besser Kunststofffasern verwendet werden. Die Deckendicke ist nur von der Spaltzugfestigkeit der Betonrandfasern abhängig. Einer Trennung der Decke von der Unterlage ist ebenso erforderlich wie eine höhere Betondruckfestigkeit C 60 oder C 45. Gegenüber den RStO-Forderungen müsste die Deckendicke bis ca. 7 cm vergrößert werden. Die Oberfläche kann wie Waschbeton oder mit Grinding-Textur oder EP-Beschichtung oder mit Besenstrich quer ausgeführt werden. Diese fugenlose Bauweise wirft noch viele Probleme bezüglich der Rissbildung auf. So liegt der angenommene Querrissabstand bei 1,20 m bis 3,00 m. Er unterliegt z. B. Einflüssen aus Einbautemperatur, Stahlanteil, Haftung Stahl/Beton oder der Reibung zur Unterlage. Anforderungen an die Betondecke nach ZTV Beton-StB 07 und DIN 18 316 – Der Auftragnehmer hat sich zu vergewissern oder nachzuweisen, dass Baustoffe für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet sind. – Die Unterlage ist auf höhengerechte Lage, Tragfähigkeit, Rissbildung, Verschmutzung und fehlende Entwässerungseinrichtungen zu prüfen. – Bei mehrschichtiger Betondecke muss die obere Betonschicht mind. 5 cm dick sein. – Der Betoneinbau erfolgt in voller Breite oder in Streifen entlang der Längsfugen. – Arbeitsunterbrechungen sind nur an Querfugen erlaubt. – Betondecken sind mit senkrechten Rändern auszuführen.

381

4.7 Bau von Betonstraßen

– Der Luftporengehalt ist während des Einbaues zu prüfen. – Die Decke darf nie dünner als 10 cm sein. – Die Solldicke darf nicht um mehr als 5 mm unterschritten werden. – Die Abweichung von der Sollhöhe darf maximal 2 cm betragen. – Im Grundriss darf die Abweichung maximal 3 cm betragen, ohne sichtbaren Knick in der Flucht. – Die Scheinfugentiefe beträgt mindestens 25 % der Deckendicke und höchstens 30 % bei Querfugen, 40 % bis 45 % bei Längsscheinfugen. – Die Raumfugenbreite ist 12 bis 18 mm. – Dübel dürfen bei 50 cm Länge maximal 2 cm vom Längsgefälle abweichen. – Dübel dürfen in der Höhenlage maximal 2 cm vom Längsgefälle abweichen. – Die Ebenheit der Oberfläche muss bei 4 m Messstrecke auf 4 mm genau sein (ohne Fertiger und bei Bauklassen IV bis VI 6 mm). – Die Druckfestigkeit am Bohrkern (H = D + 15 cm) muss fi ≥ 35 N/mm2 fm ≥ 40 N/mm2 betragen.

– Der Beton ist zur Nachbehandlung mind. 3 Tage feucht zu halten oder ein Nachbehandlungsmittel ist gleichmäßig aufzubringen. – Die Verkehrsfreigabe erfolgt bei Erreichen von 26 N/mm2 Mindestdruckfestigkeit. Die erwartete lange Lebensdauer einer Betondecke zeigt sich auch darin, dass die Verjährungsfrist – 5 Jahre für SV und I – 4 Jahre für Bauklassen II bis VI beträgt. (Bei Arbeiten nach RStO und ZTV im Vollausbau) Für den Fall, dass einzelne Anforderungen nicht eingehalten werden, gibt es in den ZTV Beton Berechnungsverfahren für Abzüge. Für eine beispielhafte Unterschreitung der Betondruckfestigkeit im Mittel um 2,3 % kann bei einer Fläche von 4000 m2 der Abzug 7000 € betragen. Oder bei Ausführung einer Decke mit 1,5 cm Minderdicke können Abzüge bei 1000 m2 Fläche 4250 € ergeben.

4.7.63 Bau einer Parkfläche an der Autobahn mit Feldereinteilung, Verankerung und Raumfugenausbildung

4

382

4

4 Auszuführende Arbeite

4.7.64 a) Falsche und b) richtige Aufteilung der Felder und Anordnung von Fugen in Betondecken

Aufmaß und Abrechnung: Betondecken und Betontragschichten (Oberbau mit hydraulischen Bindemitteln) VOB C 18 316 Tragschichten und Betondecken nach m2 Fugen und Fugenverguss nach m Dübel und Anker nach m oder Stück Nachverdichten der Unterlage, Unterlagspapier und Bewehrung nach m2 Abzug: Einzelflächen > 1,0 m2 Beachte: Fugen/Schlitze und Schienen werden übermessen, nicht abgezogen

4.7.65 Einfache Rundstähle, die zunächst rechtwinklig einbetoniert werden, verbinden die Platten in der Längsrichtung

4.7 Bau von Betonstraßen

383

Angebotsaufforderung Erweiterung Mühlenberger Loch Los 3 L3G1: Betriebsflächen OZ

Leistungsbeschreibung

1.5.

Betonflächen

1.5.31.

Fugendübel, maschinell Fugendübel, maschinell Verdübeln der Quer- und Längsscheinfugen durch Einrütteln von Dübeln in den frischen Beton. Dübelabstand 30 cm, Dübeldurchmesser 30 mm, Dübellänge 60 cm. Abrechung erfolgt nach Fugenlänge.

1.5.33.

Fugendübeln, manuell Fugendübeln, manuell Verdübeln der Quer- und Längsscheinfugen durch Einsetzen und befestigen von bestückten Dübelkörben auf der Bodenvermörtelung, Dübelabstand 30 cm, Dübeldurchmesser 30 mm, Dübellänge 60 cm. Abrechung erfolgt nach Fugenlänge.

1.5.36.

Scheinfugen Scheinfugen Stufenschnitt (80 mm/4 mm) und (35 mm/8 mm) als Quer- und Längsscheinfugen in den Betondecken einschneiden. Der Schnitt 80/4 mm ist in Abhängigkeit vom Erhärtungszustand des Betons möglichst frühzeitig auszuführen. Bei besonderen Witterungsverhältnissen ist der Fugenschnitt während der Nachtstunden auszuführen.

1.5.38.

Raumfuge um Einbauten Raumfuge um Einbauten An/um Einbauten (Abdeckungen, Entwässerungsrinnen etc.) mit einer elastischen Einlage von ca. 50 cm Höhe gem. Zeichnung (in der Anlage) herstellen. Die Einlage ist so zu bemessen, dass zw. OK Vorfeld und Einlage ein ca. 5 cm tiefer Fugenspalt verbleibt.

1.5.60.

Prüfung der Dübellage Prüfung der Dübellage Mittels Georadarmessung die horizontale und vertikale Lage der neuen Dübel prüfen und Ergebnisse in einem Untersuchungsbericht dokumentieren und bewerten. Messergebnisse sind außerdem grafisch darzustellen (in Farbe). Der Bericht ist der Bauleitung in 3facher Ausfertigung zu übergeben. Prüfung nicht bei manuell verdübelten Arbeitsfugen.

1.5.61.

Fugenabschluss AF/SF, bituminös Fugenabschluss AF/SF, bituminös Schein- und Arbeitsfugen bituminös vergießen (Heißverguss). Vergussmasse gem. TL Fug (aktuelle Fassung) Vergussmasse: BIGUMA - TL 82 o. glw. Art, Voranstrich: Kunststoffbasis, COLZUMIX o. glw. Art. Einbau nach gründlicher Reinigung und Austrocknung der Fugen. In den EP sind das Abfasen der Kanten, das Reinigen der Fugen und alle erf. Materialien einzurechnen. Diese Position gilt auch für geräumte Fugen des Bestandes und für Fugen zw. Schlitzrinne bzw. Betondecke und Schulterflächen.

4.7.66 Beispiele aus Ausschreibungstexten

4

384

4 Auszuführende Arbeite

A1, Grundh. Erneuerung km 52 + 450 - 56 + 180 OZ

4

Langtext-Verzeichnis

Menge AE

01.05.0001

............... 18.700,0 m2 Betonfahrbahndecke herstellen Betonfahrbahndecke für Straßen der Bauklassen SV herstellen. Einbau in Fahrbahn, Randstreifen und Stand- oder Mehrzweckstreifen. Einbaubreite 6,65 m Deckendicke 27 cm. Einschichtig, zweilagig. Zuschlag 0/22, Körnung über 2 mm aus Edelsplitt. Edelsplitt = Felsgestein, SZ-Wert der Splitte max. 18 M.-v.H Oberfläche gemäß Baubeschreibung mit Jutetuch behandeln In jedes Feld des Standstreifens nach Angaben des AG eine Nummer eindrücken

01.05.0004

............... Raumfugen herstellen

120,0 m

Raumfugen in Betondecken mit einer bleibenden Fugeneinlage herstellen. Fuge verfüllen wird gesondert vergütet. Querraumfugen in Fahrbahn und Standoder Mehrzweckstreifen. Deckendicke 27 cm. Fugeneinlage = Fugenbrett aus weichem Holz oder Kunststoffprofil, zusammendrückbar. Fugeneinlage 18 mm dick, oberer Fugenspalt 20/30 mm. Oberen Fugenspalt nach dem Erhärten des Betons einschneiden. Fugenkanten 3/3 mm maschinell abfasen. Dübel 'Dübellöcher bohren, anfallenden Bohrstaub in Eigentum des AN übernehmen entsorgen. Entsorgungskosten werden nicht gesondert vergütet und sind in den Einheitspreis einzurechnen. Dübel (gem. ZTV-Beton) mit EP-Harz einsetzen. 01.05.0006

............... 4.600,0 m Querscheinfugen herstellen Querscheinfugen in Betondecken herstellen. Fugen in Fahrbahn und Standstreifen. Fugenkerbe 65 mm tief (Deckendicke = 27 cm) Fugenspalt „8/25 mm“ Fugenkerbe nach dem Erhärten des Betons einschneiden, Fugenspalt nachschneiden. Fugen verfüllen wird gesondert vergütet. Fugenkanten 3/3 mm maschinell abfasen. Dübel DU 25 mm (gem. ZTV-Beton 01) aus Betonstahl in den frischen Beton der Fahrbahn nach Ausführung B im Standstreifen nach Ausführung C gemäß ZTV-Beton maschinell einrütteln.

01.05,0007

............... 2.900,0 m Längsscheinfuge herstellen Längsscheinfugen in Betondecken herstellen Fuge zwischen 1. Fahrstreifen und Standstreifen Fugenkerbe nach dem Erhärten des Betons einschneidend Fugenspalt nachschneiden. Fugenkerbe 110 mm tief (Deckendicke 27 cm) Fugenspalt 6/25 mm Fugenkanten 2/2 maschinell abfasen Schutzeinlage in die Fugenkerbe einbringen Fugen verfüllen wird gesondert vergütet Je Feld 5 Anker in den frischen Beton einrütteln

01.05.0011

............... Unterlegsbahn verlegen

23.500,0 m2

Geotextil unter Betondecke als Vliesstoff gemäß TL Geotex E-StB liefern und einbauen Material = Geotextil, Einbaugewicht 450 - 500 g/m2 Anforderungen gemäß ZTV-Beton 01 Verlegevorschrift beachten Abgerechnet wird die überdeckte Fläche ohne Berücksichtigung der Überlappung

4.7.66 Fortsetzung

385

4.7 Bau von Betonstraßen

Aufgaben zu Abschnitt 4.5 1. Klären Sie für Ordnungsziffer 01.05.0006 die Ausführungen „B“ und „C“ mit Dübeln nach ZTV-Beton. T 1. Welche Vor- und Nachteile sind für Betondecken zu nennen? 2. Welchen Anforderungen muss ein Straßenbaubeton genügen, der für die Fahrbahndecke einer Bauklasse III verwendet werden soll? 3. Welche Zementgehalte, Wasser-Zement-Werte und Korngruppen muss ein Straßenbaubeton einhalten? 4. Was sind Betonexpositionsklassen? 5. Was ist ein Fließbeton? 6. Welche Wirkung hat das Betonzusatzmittel „LP“? 7. Ein älterer Facharbeiter kennt noch B15. Klären Sie ihn bitte über die neue Druckfestigkeitsklasse auf. 8. Begründen Sie die Forderung eines höheren PSV-Wertes bei Bauklasse SV gegenüber Bauklasse IV. 9. Was ist ein „Schlagzertrümmerungswert“ und warum kann er bei Granit von 12 bis 27 reichen? 10. Welche Anforderungen werden an die Kornform und die Oberfläche der Gesteinskörnungen gestellt? M 1. Berechnen Sie die Kreuzungsfläche von Bild 4.7.64 zwischen allen Ausrundungsenden. Es kreuzen hier zwei jeweils 7,00 m breite Fahrbahnen. Die Ausrundungen haben jeweils einen Radius von 7,50 m. 2. Diese Kreuzung von Aufgabe 1 erhält nach Bauklasse III Zeile 1 eine Betondecke auf Vlies und HGT. Der Beton erhält 350 kg/m3 Zement. Wie viel Tonnen Zement werden für den gesamten Beton der Kreuzung benötigt? 3. Für den Beton der Aufgabe 2 soll der Wasserzementwert 0,42 betragen. Wie viel Wasser wird für den gesamten Beton benötigt? 4. Der Luftporengehalt liegt bei 0,5 Masse-% des Zementgehaltes. Wie viel kg LP-Mittel werden zugegeben? 5. Nach Bild 4.7.66 Ordnungsziffer 01.05.0001 soll ein 6,65 m breiter Betondeckenstreifen in 27 cm

2. Zeichnen Sie M. 1:1 den Stufenschnitt (OZ 1.5.36) und den Fugenabschluss (OZ 1.5.61). Vergleichen Sie mit Bild 4.7.34 und begründen Sie den Sinn der Schutzeinlage und Unterfüllung.

11. Beschreiben Sie den Arbeitsablauf beim Herstellen einer Betondecke mit dem Gleitschalungsfertiger. 12. Erläutern Sie Sinn und Verarbeitung von Geotextilien unter Betondecken. 13. Warum ist ein kontrolliertes Reißen der Betondecke erwünscht und wie wird es erreicht? 14. Erläutern Sie den Unterschied zwischen Schein-, Press- und Raumfugen. 15. Wie können Dübel und Anker unterschieden werden? 16. Wo werden Dübel und Anker eingebaut und welchen Zweck erfüllen diese jeweils? 17. Mit welchen Fugenfüllstoffen können Fugen in Betondecken gedichtet werden? 18. Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Oberflächentextur und Griffigkeit sowie Lärmemission der Betonoberflächen? 19. Beschreiben Sie die Festigkeitsentwicklung von Beton mit verschiedenen Zementfestigkeitsklassen nach 7, nach 28 und nach 180 Tagen. 20. Wie müssen betonierte Fahrbahndecken nachbehandelt werden?

Dicke eingebaut werden. Insgesamt werden dabei 18.700 m2 Betonfläche hergestellt. Wie lang ist diese Baustrecke in km? 6. Nach OZ 01.05.0011 Bild 4.7.66 wird ein Geotextil unter der Betonfahrbahn eingebaut. Dieses Geotextil (Vlies) hat ein Einbaugewicht von 500 g/m2 und wird in Rollen von 100 m Länge bei 5,90 m Breite geliefert. Wie schwer in kg ist eine Rolle? 7. Nach OZ 01.05.0006 sollen Querscheinfügen geschnitten werden: Kerbschnitt 65 mm tief und 3 mm breit (3/65). Fugenspalt dann 8/25 mm. Die oberen Spaltkanten werden unter 45° (3/3 mm) abgefast. Insgesamt sind 4600 m Querscheinfügen so herzustellen. Wie viel m3 Beton werden dadurch als Schneidschlamm oder -staub herausgeschnitten?

4

386

4 Auszuführende Arbeite

Z

4 1. Zeichnen Sie die Fugen aus Bild 4.7.34 im M. 1:1 auf DIN-A-3 in der oberen Hälfte des Blattes. In der unteren Hälfte notieren Sie in Normschrift Texte zur Lage, zur Aufgabe und zur Ausführung der jeweiligen Fugen.

2. Zeichnen Sie die in Bild 4.7.64 dargestellte Kreuzung zweier 7,00 m breiten Straßen in der Draufsicht im M. 1:1 auf DIN-A-3. Die Bögen haben alle einen Radius von 7,50 m. Nehmen Sie die Einteilung der Felder bei einem Fugenabstand von 4,00 bis 5,00 m vor.

387

4.7 Bau von Betonstraßen

P Nr. 18 Bau einer Bushaltestelle mit Betondecke Lernfeld 13: Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

Die Situation: An einer städtischen Hauptverkehrsstraße soll nachträglich eine Bushaltestelle für mehrere Buslinien eingerichtet werden. Die Bushaltestelle mit einer Einstieg-Ausstieg-Insel erhält eine Betondecke, die für den schweren Busverkehr am besten geeignet ist.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Zeichnen Sie die Bushaltestelle als Lageplan im Maßstab 1 : 200. 2. Teilen Sie die Betonfläche in einzelne Felder ein und legen Sie den Verlauf der Fugen fest. 3. Bezeichnen Sie die Art der Fugen und markieren Sie diese im Lageplan. 4. Bestimmen Sie den Oberbau der Fahrbahnbefestigung für die Bauklasse III über Boden F 2 in ihrer Region. 5. Zeichnen Sie den Querschnitt A–A im Maßstab 1:50 (vgl. Aufgabe 13). 6. Legen Sie die Deckenhöhen als NN-Höhen im Lageplan fest. 7. Überprüfen Sie die Neigungsverhältnisse der Oberflächenentwässerung und legen Sie die Lage der Straßenabläufe fest. (Am Hochbord liegt ein 1,75 m breiter Gehweg, der zur Betonfläche entwässert.) 8. Legen Sie fest, wo eine Verdübelung bzw. Verankerung der Betonplatten vorgenommen werden muss. Bestimmen Sie Zahl und Lage der Dübel bzw. Anker. 9. Bestimmen Sie (für die Ausschreibung) die Längen der einzelnen Fugenarten. 10. Legen Sie in einer Skizze Konstruktion und Material der Raumfugen fest. 11. Erstellen Sie eine normgerechte Bestellung für den Beton der Betondecke. 12. Ermitteln Sie den Bedarf an Hochbordsteinen für die gesamte Haltestelle (die nachträglich eingebaut wird). 13. Schlagen Sie eine Befestigung des Fußwegs und der Halteinsel (zusammen mit Aufgabe 5) vor. 14. Beschreiben Sie den Ablauf der Arbeiten, besonders die Reihenfolge der zu betonierenden Betonfelder. 15. Wie könnte der Ausschreibungstext für die Betondecke lauten?

4

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

388

4 Auszuführende Arbeite

P Nr. 19 Bau einer Betonfahrbahndecke Lernfeld 13 : Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

4

Zum Auftrag: Ein Autobahnteilstück der Bauklasse I soll zwischen zwei Verwindungsstrecken von km 0 + 750,250 bis 1 + 425,250 mit einer Betondecke auf Vlies und HGT hergestellt werden. Die Gesamtfahrbahnbreite beträgt 11,50 m (RQ 29,50) mit einseitiger Querneigung nach außen.

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Welche Höhendifferenz (cm) gibt es zwischen dem hohen und niedrigen Fahrbahnrand? 2. Welches Betonvolumen hat die fertige Betondecke? 3. Welche Gesamtlänge haben jeweils die herzustellenden Quer- und Längsscheinfugen? 4. Berechnen Sie die Dübelanzahl nach Ausführung B (Fahrbahn) und Ausführung C (Standstreifen). 5. Berechnen Sie den Bedarf an Ankern, 6. Welche Fläche bedeckt das fertig ausgelegte Vlies? 7. Zeichnen Sie auf DIN-A-4 quer im Maßstab 1:10 einen Schnitt durch den hochliegenden Fahrbahnrand mit komplettem Oberbau ohne Auffüllung des Mittelstreifens. Die Zeichnung soll noch eine Breite der Betondecke von 1,50 m erfassen. Die Frostschutzschicht hat eine Mindestdicke von 35 cm, gemessen in 1 m Entfernung vom Fahrbahnrand zur Fahrbahn hin.

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

389

4.8 Bau von Asphaltstraßen

4.8 Bau von Asphaltstraßen In den vergangenen Jahrzehnten haben sich für diese Art von Straßen verschiedene Begriffe eingebürgert, die allesamt in die Vergangenheit gehören: Schwarzdecken sind eine unpräzise Benennung, Teerstraßen werden wegen der gesundheitlichen Folgen und der bautechnischen Unzulänglichkeiten nicht mehr gebaut und auch der Sammelbegriff „bituminös“ geht im Ursprung noch auf die Verwendung von Straßen- und Bitumenpechen („Teer“) zurück.

Asphaltdecken stellen vor den Fahrbahndecken aus Beton und Pflaster die meisten Flächenbefestigungen in Deutschland. Trotzdem sind Kenntnisse über Zusammensetzung, Zusammenwirkung der Komponenten und Verarbeitung des Asphaltes meist nur lückenhaft vorhanden. Die daraus resultierenden Fehler zum Beispiel beim Einbau (Bilder 4.8.1) sind daher vielfältig.

4.8.1 Einbaufehler a) Falsches Walzen führte zu diesen Quetschrissen, b) Die Deckschicht löst sich fladenartig von der Binderschicht, c) Das Aufreißen der Naht zwischen den beiden Fahrbahnhälften kann mehrere Gründe haben. Auf jeden Fall ist das Asphaltmischgut nicht richtig miteinander „verschweißt“ worden

Asphalt ist ein natürlich vorkommendes, meist aber künstlich hergestelltes Gemisch aus dem Bindemittel Bitumen mit Mineralstoffen und eventuellen Zusätzen (Tabelle 4.8.2). Durch die Auswahl unterschiedlicher Bitumensorten, die Zugabe von Gesteinsmehl und gebrochener oder ungebrochener Körnung können die Eigenschaften des Asphaltes dem jeweiligen Zweck angepasst werden. Der Asphaltoberbau ist der gebundene Teil im Oberbau und umfasst die Asphaltdecke

sowie die Asphalttragschicht (auch zwei sind möglich). Die Asphaltdecke ist der den Oberbau abschließende obere Teil der Befestigung einer Asphaltstraße. Sie kann je nach Bauklasse und Einbauart aus getrennter Deck- und Binderschicht (auch zwei Binderschichten) bestehen oder ohne Binderschicht nur aus einer Deckschicht.

4

390

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.8.2 Bitumen und Asphalt natürlich künstlich hergestellt

Bindemittel Bitumen Bitumen in Naturasphalt Destillierte, gefluxte, emulgierte oder polymermodifizierte Bitumen aus Erdöl

Gemisch Asphalt Naturasphalt (Trinidad-Epure') Asphaltbeton Asphaltbinder Gussasphalt Splittmastixasphalt usw.

Asphalt

Tabelle 4.8.3 Geforderte Eigenschaften der Schichten im Asphaltoberbau

4

4.8.1 Der Asphalt Mit den ZTV Asphalt-StB 07 (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen aus Asphalt) einher geht seit dem 1.1.2009 verbindlich eine Neuordnung der Vertragsbedingungen für Verkehrsflächen in Asphaltbauweise. Zudem hat die Europäisierung der Normen eine Veränderung in den Bezeichnungen der Mischgutarten und Mischgutsorten zur Folge (Tabelle 4.8.4). Die ZTV enthalten für den Einbauer des Asphaltes Richtlinien und Vertragsbedingungen für den Vollausbau und regeln neu die Herstellung sämtlicher Asphaltschichten inklusive – den Tragschichten (alt in den ZTV T-StB) – den Deckschichten aus offenporigem Asphalt – Vorgaben zum Kompakten Asphalt

– den Festlegungen zum Schichtenverbund, zu Nähten, Anschlüssen und Fugen sowie Randausbildung. Die dazu neu gefassten TL Asphalt-StB 07 enthalten die Anforderungen an das Asphaltmischgut und sind die nationale Umsetzung der DIN EN 13108. Parallel traten zum 1.1.2009 die TL BitumenStB 07 mit Technischen Lieferbedingungen für Straßenbaubitumen und gebrauchsfertige polymermodifizierte Bitumen in Kraft, welche zur Herstellung von Flächenbefestigungen aus Asphalt in Heißverarbeitung verwendet werden. Diese TL sind die nationale Umsetzung der DIN EN 12591 und DIN EN 14023. Die neuen TL BE-StB 07 enthalten Anforderungen an kationische Bitumenemulsionen im Straßenbau und ein gefluxtes Bindemittel für Oberflächenbehandlungen (die TL Flux ist in Vorbereitung). Es finden sich hier die Anfor-

391

4.8 Bau von Asphaltstraßen

derungen an Bitumenemulsionen entsprechend ihren Anwendungsbereichen (ausführlicher in Abschnitt 4.10 Sanierung von Fahrbahnen behandelt). Asphaltbauweisen sind nach mehreren Gesichtspunkten zu unterscheiden: nach der Herstellung: – Mischverfahren (Mineralstoffe und Bitumen werden im Werk gemischt) – Spritzverfahren (Mineralstoffe werden auf das vorher aufgespritzte Bindemittel gestreut) – Tränkverfahren (eingebaute Mineralstoffe werden durch Tränken verkittet) nach Zusammensetzung und Hohlraumgehalt: – hohlraumarme Asphalte nach dem Betonprinzip (Asphaltbeton und A.-binder, Splittmastixasphalt) – hohlraumfreie Deckschichten (Gussasphalt, Asphaltmastix) – hohlraumreiche Schichten (offenporige Asphaltdeckschicht) nach der Art des Einbaus und Verdichtung

– Walzasphalt, bei dem das Mischgut durch Walzen verdichtet wird – Gussasphalt, der nur gegossen wird und ohne Verdichtung mit hohem Mörtelanteil dicht wird – nach der Verarbeitungstemperatur: (Tab. 4.8.15) – Heißeinbau mit Temperaturen um 150 °C, bei Gussasphalt bis 210 °C. Bindemittel Destillationsbitumen, auch modifiziert – Warmeinbau bei 60 ° bis 130 °C, Bindemittel Fluxbitumen – Kalteinbau bei 20 °C. Bindemittel Kaltbitumen oder Bitumenemulsion nach der Einbaudicke: – schwere Bauweisen (z. B. Asphaltbeton oder Gussasphalt über Asphaltbinder und Asphalttrag-Schicht – mittelschwere Bauweise ohne Asphaltbinderschicht – leichte Bauweisen nach ZTV BEA mit z. B. Oberflächenbehandlung oder. – DSK und DSH (Dünne schichten Kalt- oder Heißeinbau)

Bevorzugt sind heute hohlraumarme oder hohlraumfreie Bauweisen mit Mischgut aus dem Mischverfahren im Heißeinbau als Walzasphalt im Einsatz. Hohlraumreiche Schichten können für besondere Zwecke eingesetzt werden. Tabelle 4.8.4 Asphaltmischgut für Vollausbau nach ZTV Asphalt StB 07 Asphaltmischgut Mischgutarten

Mischgutsorten Nationale Untergliederung

Nationale Beanspruchung

besteht aus Füller, feiner und grober Gesteinskörnung, Bitumen, eventuell Zusätzen AC SMA MA PA Asphalt Concrete Stone Mastic AsMastic Asphalt Porous Asphalt = Asphaltbeton phalt = = Gussasphalt = Splittmastixasphalt Offenporiger Asphalt jeweils Kennzeichnung durch die obere Siebnennöffnungsweite der Gesteinskörnung T (Asphalttragschichtmischgut) B (Asphaltbinder) D (Asphaltbeton für Asphaltdeckschichten) TD (Asphalttragdeckschichtmischgut) Jeweils

L für leichte

N normale

Die ZTV hat hiermit einige wesentliche Neuerungen vorgenommen: Asphaltbeton bezeichnet kein reines Deckschichtmischgut mehr, sondern wird sowohl

S besondere Belastung

für Deck-, Binder- als auch Tragschichten und Tragdeckschichtmischgut verwendet. Nach der europäischen Benennung erfolgt nun eine nationale Untergliederung, sodass neue

4

392

4

4 Auszuführende Arbeiten

Bezeichnungen für die Mischgutarten und -sorten entstanden. Die neuen Bezeichnungen folgen dem Schema: – Benennung der Mischgutart mit englischer Abkürzung – Angabe der oberen Siebnennöffnungsweite (D) oder alter Sprachgebrauch: dem Größtkorn – Nationale Untergliederung – Nationale Beanspruchung Entsprechend dieser Beanspruchung weisen die ZTV den Bauklassen das zweckmäßig einzusetzende Asphaltmischgut zu (Tabelle 4.8.5). Beispiel: Der Aufbau einer Flächenbefestigung besteht aus:

Einer Deckschicht aus Splittmastixasphalt auf einer Binderschicht und einer Asphalttragschicht. Die Mischgüter könnten dann wie folgt benannt sein: Deckschicht SMA 11 S auf Binderschicht AC 16 BS auf Tragschicht AC 32 TS. In diesem Falle entsprechen alle Mischgüter einer besonderen Beanspruchung, wie sie ab Bauklasse III aufwärts immer angenommen wird (vergleiche Tabelle 4.8.5). Dabei entsprechen diese Mischgüter folgenden alten Bezeichnungen: SMA 11 S = alt SMA 0/11 S AC 16 BS = alt Asphaltbinder 0/16 S AC 32 TS = alt Tragschichtmischgutart CS 0/32

Tabelle 4.8.5 Zuordnung der Bauklassen und zweckmäßiges Asphaltmischgut Beanspruchung durch Bauklasse oder Flächenart SV und I II III IV V VI

AsphaltAsphaltAsphaltAsphaltdeckschicht aus Tragschicht Binderschicht Tragdeckschicht Asphaltbeton Splittmastix- Gussasphalt asphalt AC 32 TS AC 22 TS AC 32 TN AC 22 TN

SMA 11 S SMA 8 S

AC 22 BS AC 16 BS AC 16 BS (AC 16 BN) AC 16 TD

AC 11 DS AC 11 DN AC 8 DN AC 8 DL AC 5 DL

(SMA 8 N) (SMA 8 N) (SMA 5 N)

PA 11 PA 8

(MA 5 N)

Rad- und Gehwege Klammerwerte = nur in Ausnahmefällen

MA 11 S MA 8 S MA 5 S (MA 11 S) (MA 8 S) (MA 5 S)

Offenporiger Asphalt

graue Felder = nicht vorgesehen

Neu nach ZTV Asphalt ist die Annahme, dass ab Bauklasse III immer besondere Beanspruchung angenommen wird. Dem zur Folge werden alle Asphaltmischgüter für die Bauklassen SV, I bis III als „S“Mischgüter empfohlen. Asphaltbefestigungen stehen beim Bau von Fernstraßen oder anderen Flächen in Konkurrenz zum Beton. Beide Aufbauten werden in Wirtschaftlichkeit, Haltbarkeit, Zweckmäßigkeit und Herstellungspreis miteinander verglichen. Mit Bitumen gebundene Decken sind im Gegensatz zu Betondecken dunkler, daher der alte Begriff „Schwarzdecke“. Sie sind warm oder heiß einzubauen und nach der Verdichtung und Abkühlung befahrbar.

Die starre Betonbauweise kann Lasten besser verteilen, zeigt keine Verformungen wie der Asphalt. Asphaltdecken können fugenlos ausgeführt werden und sind dann vom Prinzip her dicht, Beton benötigt wegen der Wärmedehnung und zur Verhinderung wilder Rissbildung Fugen. Asphaltbefestigungen bestehen im Regelfall aus zwei oder drei oder noch mehr eigenständigen Schichten, was mehrfachen Fertigereinsatz erfordert. Betondecken können mit einem

393

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Fertigereinsatz gebaut werden, benötigen dann aber noch Zeit zum Aushärten bis zur Verkehrsfreigabe. Die Gesteinskörnungen im Asphalt und Beton sind sich sehr ähnlich, die Bindemittel Bitumen und Zement unterscheiden sich aber wesentlich. Zement verbindet sich mit der Gesteinkörnung zu einem neuem, starrem künstlichem Gestein. Bitumen verklebt die Gesteinskörnungen und kann wieder herausgelöst werden. So reagiert Bitumen empfindlich auf Öle oder Dieselkraftstoffe. Bitumen ist thermoplastisch, d.h., seine Verformbarkeit = Bearbeitbarkeit (Herstellung, Einbau, Verdichtung, Verkehrsbelastung) hängt von der Temperatur ab. Die Viskosität

(Zähigkeit) nimmt bei steigender Temperatur ab, umgekehrt tritt eine Versteifung ein = Bitumen härtet physikalisch, die Erhärtung ist umkehrbar. Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, welches durch Wasseraufnahme chemisch erhärtet und damit durch Temperatureinfluss nicht verändert werden kann. Der Erhärtungsvorgang ist daher nicht umkehrbar. 4.8.1.1 Das Bitumen Tabelle 4.8.6 Gewinnung von Destillationsbitumen aus Erdöl

4.8.6 Gewinnung von Destillationsbitumen aus Erdöl

Bitumen wird aus Erdöl gewonnen. Erdöl ist ein Gemisch vieler KohlenwasserstoffVerbindungen, die z. B. als Leicht- und Schwerbenzine, Gas- und Spindelöl darin vorkommen. Weltweit ist Erdöl in erdgeschichtlichen Vorgängen entstanden und unterscheidet sich in seiner Zusammensetzung je nach Entstehungsort. Leichte oder schwere Erdöle enthalten daher weniger oder mehr Bitumenanteile (bis zu 60 %), die von den Mineralölgesellschaften in Raffinerien gewonnen werden können.

Destillationsbitumen (Bild 4.8.6) als das am häufigsten im Asphalt verwendete Bindemittel wird durch Erwärmung und Druckverminderung aus dem Rohstoff Erdöl gewonnen. Es wird in fünf Sorten verwendet und dient zugleich als Grundlage für weitere Bindemittel (Bild 4.8.7). Um die Eigenschaften und den Verwendungsbereich des Bitumens festlegen zu können, müssen einige Prüfverfahren durchgeführt werden (Tab. 4.8.8).

4

394

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.8.7 Wichtige Prüfverfahren für Bitumen

Prüfung nach DIN EN 12 607-3 und DIN 52 013 auf Duktilität nach Beanspruchung durch Wärme und Luft. Duktilität bezeichnet ein Maß für die innere Zusammenhangskraft (Kohäsion) von Bitumen. So zeigen alte versprödete Bitumen eine geringere Duktilität. Diese Prüfung findet insbesondere bei polymermodifizierten Bitumensorten (PmB) Anwendung. In Formen gegossenes Bitumen wird dabei so lange auseinandergezogen, bis es reißt. Je nach Bitumensorte findet dies bei Temperaturen von 7 °C (PmB 130 A), 13 °C (PmB 65 A und 65 C) sowie 25 °C (PmB 45 A und C, PmB 25 A und C und PmB 40/100-65H) statt. Mit der gleichen Versuchsanordnung lässt sich die elastische Rückformung von Bitumenproben bei 25 °C nach DIN EN 12 607-3 und DIN V 52 021-1 bestimmen. Dazu werden die

Proben genau um 20 cm gezogen und mittig durchschnitten. Nach 30 min. wird die Länge der Halbfäden gemessen und die Rückformung in Prozent als Maß für die Elastizität der Proben angegeben.

4.8.8 Duktilometer mit Bitumenproben zum Vergleich PmB 65 A oben und B 50/70 unten

395

4.8 Bau von Asphaltstraßen

4.8.9 Elastische Rückformung zum Vergleich mit PmB 65 A oben und B 50/70 unten

4.8.10 Elastische Rückformung kurze Zeit nach dem mittigen Schnitt, PmB 65 A oben und B 50/70 unten

Prüfverfahren zur Prüfung von Straßenbaubitumen sollen Klarheit über die zu erwartenden Eigenschaften geben. Die Versuchssituationen sollen etwa Bedingungen wiedergeben, denen das Bindemittel im Hochsommer, im Winter oder bei normaler Temperatur ausgesetzt ist:

– Die Penetration gibt Aufschluss über die Härte und den Verformungswiderstand des Bitumens bei normaler Temperatur. Nach dem Zahlenergebnis der Versuche wird die Bitumensorte benannt. – Der Erweichungspunkt zeigt die Verformbarkeit unter Belastung bei steigender sommerlicher Temperatur und gibt die obere Grenze des Anwendungsbereiches an. – Der Brechpunkt nach Fraaß soll winterliche Bedingungen nachbilden und die untere Temperaturgrenze des Anwendungsbereiches angeben. – Die Duktilität und die elastische Rückformung geben Anhalt zur Beurteilung der Elastizität. Das thermoplastische Bindemittel Bitumen besitzt bei Normaltemperatur eine bestimmte Härte, die sich in der Sortenbezeichnung wieder findet. Unter sommerlichen Temperaturen erweicht das Bitumen und neigt zu Verdrückungen oder Spurrinnenbildung bei Belastung. Bei winterlichen Temperaturen versprödet das Bitumen und bricht, damit neigt es zur Rissbildung bei Belastung oder Erschütterung. Ein im Asphaltmischgut verwendetes Bitumen muss unter allen klimatischen und verkehrlichen Bedingungen den gestellten Anforderungen genügen.

Tabelle 4.811 Straßenbaubitumen (Destillationsbitumen) nach DIN EN 12 591 (eingeengt) Einheit

Penetration bei 25 °C Erweichungspunkt Ring und Kugel Beständigkeit gegen Verhärtung: – Masseänderung – verbleibende Penetration – Anstieg des EP – Erweichungspunkt nach Verhärtung Flammpunkt Löslichkeit Gehalt an Parafinen Brechpunkt nach Fraaß

0,1 mm °C

Prüfverfahren

EN 1426 EN 1427

Bezeichnung der Sorte 160/220 70/100 50/70 (B 200) (B 80) (B 65)

30/45 (B 45)

20/30 (~B 25)

160–220 70–100 50–70 37–43 43–49 48–54

30–45 53–59

20–30 57–63

EN 12607-3 höchst. ± mind.

% %

1,0 37

0,8 46

0,5 50

0,5 53

0,5 55

höchst. mind.

°C °C

11 37

9 45

9 48

8 54

8 57

mind. mind. höchst. höchst.

°C M.- % M.- % °C

220 99 2,2 – 15

230 99 2,2 – 10

230 99 2,2 –8

240 99 2,2 –5

240 99 2,2

EN 22592 EN 12592 EN 12606-1 EN 12593

4

396

4

4 Auszuführende Arbeiten

Aus Tabelle 4.8.11 lässt sich entnehmen, dass ein Bitumen B 160/220 weicher ist als ein B 50/70, da der Wert der Nadelpenetration wesentlich höher liegt. Nach Fraaß ist das B 160/220 bei tieferen Temperaturen besser geeignet. Das B 50/70 würde dagegen bei sommerlichen Temperaturen Vorteile bieten. Für den im Straßenentwurf tätigen Straßenplaner und den Asphaltproduzenten entsteht nun das Problem, eine Rezeptur für Asphalt auszuschreiben bzw. anzubieten, die sowohl im Sommer als auch im Winter die Anforderungen der jeweiligen Bauklasse erfüllt. Dieses wird um so schwieriger, wie die genaue Verkehrsentwicklung unbekannt ist. Der Einsatz von Salz lässt im Winter die Temperatur auf Asphaltdecken bis –30 °C absinken während im Sommer +50 ºC erreicht werden, wobei schon tiefere und höhere Temperaturen durch Messungen belegt wurden. Polymermodifiziertes Bitumen (PmB) wurde neu in die TL Bitumen StB 07 aufgenommen (Tabelle 4.8.12). Hierfür wird ein Straßenbaubitumen durch das Einmischen von Polymeren (Kunststoffe mit kettenförmigen Molekülketten) in seinen Gerbrauchseigenschaften verändert: – Haftungsverbesserung des Bitumens am Gestein, – Verringerung der Versprödung, – bessere Beständigkeit gegen Verformung. Als Polymere können Elastomere oder Plastomere eingesetzt werden, wobei die Elastomere für die Modifikation des Bitumens die günstigeren erwünschten Eigenschaften besitzen. Daher werden diese bevorzugt beigemischt und ergeben die PmB A Sorten. In SchleswigHolstein soll z. B. in Binder- und Deckschichtmischgütern ab Bauklasse III ausschließlich das PmB 25/55-55 A angewendet werden. Die TL BE-StB 07 sehen für die Bitumenemulsionen bei Oberflächenbehandlungen nur die Verwendung von elastomermodifizierten Bindemitteln vor. Plastomermodifizierte Bitumensorten erhalten die Bezeichnung PmB C. In den TL Bitumen findet sich kein PmB B, die TL BE erwähnt im Anhang ein PmOB Art B als Fluxbitumen für Oberflächenbehandlungen.

Elastomere (Elaste) sind formfeste jedoch elastisch verformbare Kunststoffe. Sie verformen sich bei Zug- oder Druckbelastungen, um dann bei Entlastung wieder ihre ursprüngliche unverformte Gestalt anzunehmen. Diese Elastizität erzeugen die geknäuelten Polymerketten, die sich bei Zug strecken und entflechten, bei Entlastung dann in ihren statistisch bevorzugten knäuelartigen Zustand zurückkehren. Zusätze von viel Schwefel härten diese Kunststoffe z. B. zu Hartgummi, wenig Schwefel ergibt z. B. Weichgummi. Plastomere (Thermoplaste) von thermos = warm und plasso = bilden. Sie lassen sich beliebig oft erwärmen und thermoplastisch verformen, soweit sie durch Überhitzung nicht zersetzt werden. Mit dieser Eigenschaft sind sie schweißbar. Beispiele sind Polyamide PA, Polyethylen PE, Polypropylen PP, Polyvinylchlorid PVC oder Celluloid. Plastomere haben lineare Kohlenstoffketten mit schwachen physikalischen Bindungen. Sie werden häufig in Extrudern zu Kunststoffrohren verarbeitet. Es gibt auch Duroplaste als Pressmassen oder Plastomere als Spritzmassen. Tabelle 4.8.12 Neue Polymermodifizierte Bitumensorten PmB Bisherige Sorten nach TL PmB 01 PmB 25 A oder C PmB 45 A oder C PmB 65 A oder C PmB 130 A PmB 40/100-65 H

Neue Sortenbezeichnung TL Bitumen-StB 07 10/40-65 A oder C 25/55-55 A oder C 45/80-50 A oder C 120/200-40 A 40/100-65 A

Bild 4.8.13 Bitumenproben in Laboreimern

397

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Beispiel im Bild oben links: PmB 45/80-50 A 45/80 = Penetrationswerte zwischen 45 und 80 1/10 mm Unterer Ring und Kugel Mindestwert 50° C A = Mit Elastomeren modifiziert

Im thermoelastischen Bereich sind sie formbar, können in die Ursprungsform zurückkehren. Im thermoplastischen Bereich werden sie weich und sind nicht mehr formstabil (z. B. Kunststoffrohre bei 60 ° oder 90 °C.

Tabelle 4.8.14 Zweckmäßige Bindemittelart und -sorte Bauklasse oder Flächenart SV und I

Asphaltdeckschicht AC T

AC B

50/70 (30/45)

25/55-55 30/45 (10/40-65)

II III IV

70/100 (50/70) 70/100

50/70

AC TD

AC D

25/55-55 25/55-55 50/70 50/70 (70/100) 50/70 70/100

SMA

MA

PA 40/100-65

25/55-55

20/30 (10/40-65)

25/55-55 (50/70) 50/70

20/30 (25/55-55) 30/45

V 70/100 VI 70/100 Rad- und 70/100 Gehwege Grau unterlegte Felder: Verwendung nicht vorgesehen Klammerangaben: nur in Ausnahmefällen

Tabelle 4.8.15 Mischguttemperaturen für „Herstellung/Auslieferung – Anlieferung auf der Baustelle“ Bindemittel im Asphaltbeton für Mischgut D – B – T - TD 20/30 30/45 195 – 155 50/70 180 – 140 70/100 180 – 140 40/100-65 10/40-65 190 – 160 25/55-55 190 – 150 Leere Felder = nicht vorgesehen

SMA

MA 230 – 210 230 – 200

PA

190 – 150 180 – 140 170 – 140 230 – 210 190 – 150 230 – 200 PA Mischgüter = Zusätzlich Herstellerangaben beachten

4.8.13 Zusammensetzung und Eigenschaften von Bitumenemulsionen a) anionische Emulsion, b) kationische Emulsion

4

398

4

4 Auszuführende Arbeiten

Bitumenemulsionen führen beim Anspritzen und Ansprühen noch häufiger zu engem Kontakt mit diesem Bindemittel. Bitumenemulsionen werden für Oberflächenbehandlungen (Abschnitt 4.9) und Schlämmen aber ebenso für den Schichtenverbund der Asphaltschichten im Oberbau verwendet. Sie sind nur deshalb bei „normalen“ Temperaturen gießfähig oder spritzbar, weil das harte oder zähflüssige Bitumen mit Wasser und einer geringen Emulgatorenmenge zu einer Emulsion verarbeitet worden ist. Das Bitumen ist in feinsten Tröpfchen im Wasser vorhanden. Der Emulgator verhindert, dass diese Tröpfchen koagulieren (= zusammenfließen, klumpen). Daraus ergeben sich die typischen Emulsionseigenschaften: dünnflüssig, wasserfreundlich, benetzungsfähig, kalt oder warm verarbeitbar, unbrennbar und geruchlos. Wenn die Emulsion verspritzt wird Tabelle 4.8.17

und mit dem Gestein in Berührung kommt, „bricht“ sie je nach Zusammensetzung unterschiedlich schnell: Der Emulgator verliert seine Wirkung, die Bitumentröpfchen haften am Gestein und verbinden sich untereinander zu einem Bitumenfilm; das Wasser kann verdunsten oder versickern. Von größerer Bedeutung sind heute kationische Bitumenemulsionen: Während anionische Emulsionen (mit negativ geladenen Bitumenteilchen) beim Anspritzen zunächst eine wässrige Zwischenschicht ergeben, scheiden kationische Emulsionen Bitumen spontan aus. Diese kationischen Emulsionen (mit positiv geladenen Bitumenteilchen) reagieren besonders günstig mit sauren Gesteinsarten wie z. B. Granit und Quarzit. Mit kationischen Emulsionen kann auch feuchtes Gestein oder eine feuchte Unterlage angespritzt werden („Schlechtwetteremulsion“).

Bitumenemulsionen und deren Einsatzbereiche

Schichtenverbund DSH-V Anspritzen/Abstreuen OB DSK Emulsionsgebundenes Mischgut Nachbehandlung hydraulisch gebundener Schichten

C60BP1-S C40BF1-S U 60 K PmOB Art C2 Haftkleber C67BP5-DSH-V (U 70 K PmOB Art C2) C60B5-REP C67B4-REP U 60 K (U 70 K) C67B4-OB C69BP4-OB U 70 K U 70 K PmOB Art C1 C65BP1-DSK (U 70 K PmOB Art C2) C60B1-BEM Recyclingemulsion C60B1-N

(C60B1-S) U 60 K C60BP5-REP U 60 K PmOB Art C1 C70BP4-OB (U 70 K PmOB Art C) PmBE-DSK

C67BP4-REP (U 70 K PmOB Art C)

U 60 K

Rot = alte Bezeichnungen laut ZTV BEA-StB 09 (Klammerangaben von Bitumenindustrie)

Erklärung der Bezeichnungen am Beispiel C60BP1-S: C = Ladungsart = Kationische Emulsion 60 = Bindemittelgehalt = 60 % B = Bindemittelart = Straßenbaubitumen P = Bindemittelart = Polymere als Zugabe 1 = Brechwertklasse nach EN 13075-1“IA“ ist anzugeben S = Anwendungsbereich = Schichtenverbund Alle Bitumenemulsionen sind vor Frost zu schützen! Es gelten nach ZTV Asphalt folgende °C Temperaturen für Lagerung/Verarbeitung:

C60BP1-S = 5 bis 70 °C/20 bis 70 °C, polymermodifizierte Emulsion C40BF1-S = 5 bis 50 °C/20 bis 50 °C, Bitumenemulsion mit Fluxmittel 4.8.1.2 Die Gesteinskörnung Als Baustoffe im Asphalt können Asphaltgranulat, gebrochene und ungebrochene, feine und grobe Gesteinskörnungen verwendet werden, dazu kommt ein Fülleranteil ” 0,063 mm (siehe Tabellen 4.8.21 und 4.8.22 und Diagramm 4.8.23):

399

4.8 Bau von Asphaltstraßen

– grobe Körnung bildet das tragende Gerüst, – feine Körnung füllt Hohlräume und stützt grobe Körner ab, – Füller bildet mit Bitumen Mörtel, verhindert dessen zu schnelles Ablaufen vom Gestein und füllt Hohlräume, – gebrochenes Korn ist standfester als ungebrochenes. Die Gesteinskörnungen im Asphalt müssen ähnlichen Ansprüchen genügen wie die für Betonfahrbahnen (siehe Abschnitt 4.7). Nach den ZTV Asphalt ist der Auftragnehmer verpflichtet, die Eignung der Baustoffe und Baustoffgemische für den vorgesehenen Zweck nach zu weisen. Dazu muss ein Eignungsnachweis erfolgen, in dem auch die Gesteinskörnungen bestimmte Anforderungsprofile erfüllen müssen (siehe Beispiel Tabelle 4.8.18) – Art, Gewinnungsort und Hersteller der Gesteinskörnungen, – Kornanteil grober Gesteinskörnungen in Masse-% im Gesteinskörnungsgemisch, – Grobkornanteil der gröbsten Kornklasse mit Überkornanteil in Masse-%, – Anteil der feinen Gesteinskörnung 0,063 bis 2 mm in Masse-%, – bei Asphaltbeton Kornanteil kleiner 0,125 mm in Masse-%, – Fülleranteil kleiner 0,063 mm in Masse-%, – (Achtung: Bisher galt für Füller eine Korngröße von 0,09 mm!) Bei der als flexibel geltenden Asphaltbauweise kommt dem Zusammenspiel Gesteinskörnung – Kornoberfläche – Bindemittel besondere Bedeutung zu. Dieser Eignungsnachweis kann vom Auftragnehmer dadurch erbracht werden, dass er die Daten der Erstprüfung vom Asphaltmischwerk erhält. Diese Erstprüfung hat eine Gültigkeit von 5 Jahren, wenn das Mischgut mit den verwendeten Ausgangsstoffen und gleich bleibendem Mischverfahren hergestellt wird. In den TL Asphalt werden weitergehende Anforderungen gestellt (genaue Angaben bei den Mischgutsorten) – Füller muss außer bei Tragschichten eine natürliche Gesteinskörnung sein – je nach Mischgut sind PSV-, SZ/LA- und Fließwerte ECS anzugeben

– der Anteil gebrochener Kornoberflächen C wird regional bestimmt PSV = Widerstand gegen Polieren SZ/LA = Widerstand gegen Zertrümmerung ECS = Durchflusszeit feiner Körnung (gebrochene Körner liegen bei über 35 Sekunden, natürlich runde bei unter 35 Sekunden). Asphaltgranulat ist nach den TL AG-StB 09 ein Ausbauasphalt, der durch Fräsen, Aufnehmen oder Aufbrechen mit anschließender Zerkleinerung gewonnen wurde. Anschließend erfolgt eine Absiebung nach Stückgrößen von 5,6 mm bis 45 mm. Je nach Verwendungszweck müssen für das Granulat Nachweise zur Eignung erbracht werden, zum Beispiel – Stückgröße, – löslicher Bindemittelgehalt, Bindemittelart, – Erweichungspunkt Ring und Kugel, – Korngrößenverteilung und Kornform, – SI/FI-Werte, – S/Z- und PSV-Werte. Die mögliche Zugabemenge an Asphaltgranulat von bis zu 100 % bei Tragschichten und 50 % in Binder- und Deckschicht wird wegen mischtechnischer Grenzen kaum erreicht. Mischwerke mit einer Paralleltrommel können etwa 40 % einmischen, ohne dass der Temperaturabfall zu stark wird und die geforderten Ring-Kugelwerte für das fertige Mischgut noch erreicht werden können. Zudem werden die Zugabemengen auch in diesem Fall häufig regional vorgegeben oder begrenzt.

4.8.18 Kiessplitt aus Granit, Flint und Kalkstein bestehend

4

400

4

4 Auszuführende Arbeiten

4.8.19 Splitt (Granodiorit)

4.8.20 Ausbauasphalt

Tabelle 4.8.18 Gesteinskörnung in einer Erstprüfung eines Asphaltmischwerkes für AC 11 DN Masse-% 2,0 28,0 15,0 16,0 17,0 22,0

Gesteinskörnung / CE - Kennzeichnung Quarzsteinmehl Füller Granodiorit Jelsa 0/2 Feine GesteinsECS 38 körnung Natursand 0/2 ECS 27 Granodiorit Jelsa 2/5 Granodiorit Jelsa 5/8 Granodiorit Jelsa 8/11

Grobe Gesteinskörnung

d/D 0/0,063

Hersteller/Lieferant Herbert Lange KG

Gewinnungsstätte Wittenborn

0/2

Norsk/Stein a/s

Jelsa Norwegen

0/2 2/5,6 5,6/8

SAW Schleswig Norsk/Stein a/s Norsk/Stein a/s

Grube Kl. Rheide Jelsa Norwegen Jelsa Norwegen

8/11,2

Norsk/Stein a/s

Jelsa Norwegen

4.8.2 Die Asphalttragschichten Die Asphalttragschichten bilden die unterste Schicht einer Asphaltbefestigung. Sie liegen auf einer ungebundenen oder gebundenen Unterlage. Ihre Hauptaufgabe besteht im Abtragen der von oben wirkenden Verkehrslasten nach unten. Das können sie besonders gut durch ihre größere Einbaudicke und grobe Gesteinskörnung leisten. Körnung und Dicke ergeben einen günstigen Lastverteilungswinkel in der Tragschicht sowie eine größere Auflagerfläche unterhalb der Asphalttragschicht (Bild 4.8.19).

4.8.21 Lastverteilung in der Asphaltbefestigung

Tabelle 4.8.20 Beispiel einer Asphalttragschicht AC 32 TS Erstprüfung für Asphalttragschicht AC 32 T S, Kornzusammensetzung des Gesteinkörnungsgemisches Masse-% Gesteinskörnung/CE-Kennzeichnung d/D in mm Hersteller/Lieferant Gewinnungsstätte 1,0 Quarzsteinmehl Füller 0/0,063 Herbert Lange KG Wittenborn feine Gesteins13,0 Granodiorit Jelsa 0/2, ECS 38 0/2 Norsk/Stein a/s Jelsa Norwegen körnung feine Gesteins10,0 Natursand 0/2, ECS 27 0/2 SAW Schleswig Grube Kl. Rheide körnung Asphaltgranulat 0/16 Verwer25,0 0/16 SAW Jagel Mischanlage Jagel tungsklasse A grobe GesteinsBRDR. Freiberg 51,0 Kiessplitt 5/32 5,6/31,5 Uge, Dänemark körnung Grusgrave

401

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Das Asphalttragschichtmischgut wird als Asphaltbeton AC angeboten (Tabelle 4.8.21), wobei die TL Asphalt-StB 07 als zweckmäßig 9 Mischgüter ansehen. Die Mischwerke bieten darüber hinaus regional zusätzlich besonders bevorzugte Mischgutzusammensetzungen an. Die Tragschichtmischgüter sind nach Tabelle 4.8.5 neu den verschiedenen Bauklassen zugeordnet worden und enthalten für diesen Einsatzzweck dann auch ein bestimmtes Bindemittel (Tabelle 4.8.14). Regionale Wünsche weichen hiervon wiederum ab, was eine Erfahrungssammlung mit Standardbauweisen erschwert. Dennoch sollten „Baustellenbezeichnungen“ wie Bitukies, Heißsand oder HBK für das Tragschichtmischgut langsam im Aussterben begriffen sein. Tabelle 4.8.21 Tragschichtmischgutarten nach TL Asphalt-StB 07 (Klammer = alte Benennung) AC 32 TS (CS 0/32) AC 22 TS (CS 0/22) AC 16 TS (CS 0/16)

AC 32 TN (C 0/32) AC 22 TN (C 0/22) AC 16 TN (C 0/16)

AC 32 TL (B 0/32) AC 22 TL (B 0/22) AC 16 TL (B 0/16)

Tabelle 4.8.22 Tragschichtmischgut nach TL Asphalt-StB 07 als regionale Anforderung gilt z. B. in Schleswig-Holstein: Gebrochene Kornoberflächen bei „S“-Mischgut = C90/1 Marshall-Stabilität • 8 kN und Marshall-Fließwert 1,5 bis 5 mm Bezeichnung Einheit AC 32 TS Anteil gebrochener Kornoberflächen C50/30 Mindestanteil feiner Gesteinskörnung ECS 50 35 % Bitumenart und -sorte 50/70 (30/45 als Ausnahme) Siebdurchgang bei 45 mm M% 100 bei 31,5 (32) mm M % 90 bis 100 bei 22,4 mm M % 75 bis 90 bei 16 mm M% bei 11,2 mm M% bei 2 mm M % 25 bis 40 bei 0,125 mm M% 4 bis 14 bei 0,063 mm M% 2 bis 9 Mindest Bindemittelgehalt M% Bmin 3,8 minimaler Hohlraumgehalt MPK Vmin 5,0 maximaler Hohlraumgehalt MPK Vmax 10,0

Tabelle 4.8.23 Korn- und Mischgutzusammensetzung nach einer Erstprüfung (EP) für AC 32 TS (vgl. 4.8.20) Kornzusammensetzung der Gesteinskörnung mm IstIstSoll nach M% Rückstand Durchgang TL-Asphalt nach EP nach EP 45,0 100,0 100,031,5 0,9 99,1 100,0 >31,5mm 90,0-100,0 0,9 22,4 15,3 83,8 75,0-90,0 >22,4mm 16,2 16,0 13,1 70,7 11,2 10,2 60,5 8,0 6,4 54,1 5,6 7,9 46,2 grobe 2,0 10,1 36,1 25,0-40,0 Gesteinskörnung 63,9 1,0 6,8 29,3 <0,125mm 0,125 21,8 7,5 4,0-14,0 7,5 0,063 2,2 5,3 2,0-9,0 feine Gesteinskörnung 30,8 0,000 5,3 0,0 Füller 5,3 Mischgutzusammensetzung Bitumen 70/100 2,5 M % Bitumen aus Asphaltgranulat 0/16 1,3 M % Verwertungsklasse A Erweichungspunkt Ring und Kugel 55,9°C (am zurückgewonnenem Bitumen ermittelt) Raumdichte (Verfahren D Ausmessen) 2,319 g/cm³ Hohlraumgehalt 7,7 Vol. % Marshall-Stabilität (Mittelwert) 10,9 kN Marshall-Fließwert (Mittelwert) 2,6 mm

4.8.24 Siebliniendiagramm für AC 32 TS nach TL Asphalt

Besondere Anforderungen an Asphaltmischgut:

4

402

4

4 Auszuführende Arbeiten

Die Mindesteinbaudicke beträgt 8cm oder es gilt die Mindest-Einbaumenge von 185 kg/m2. Der Verdichtungsgrad muss 97 % erreichen, bei Rad-Gehwegen und Flächen im Handeinbau auf ungebundener Unterlage 95 %. Bei mehrlagigem oder mehrschichtigem Einbau sind sämtliche Nähte um mind. 15 cm zu versetzen. Für Schleswig-Holstein gilt: Um die 3-fache Schichtdicke, mindestens aber um 25 cm zu versetzen. Jede Oberfläche ist für den Schichtenverbund anzusprühen (Abschnitt 4.8.9). Der Asphaltrand des hoch liegenden Fahrbahnrandes ist abzudichten (Abschnitt 4.8.9). Der Nachweis der Einbaudicke kann durch elektromagnetische Dickenmessung auf eingelegte Bleche, Chips bzw. selbstklebende Folien oder über Bohrkerne erfolgen. Ein Einbau des Mischgutes kann bis zu einer Lufttemperatur von –3° C erfolgen. Der Asphalteinbauer ist verantwortlich für die richtige Wahl des Asphaltmischgutes (Erstprüfung als Eignungsnachweis) und dessen fachgerechten Einbau (Eigenüberwachung beim Einbau, siehe 4.8.5.1). Bei Vollausbau nach hierfür maßgebenden Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien gelten als Verjährungsfristen 5 Jahre für Fahrbahnbefestigungen der Bauklassen SV und I 4 Jahre für Fahrbahnbefestigungen der Bauklassen II bis VI Bei stufenweisem Ausbau, Zwischenausbau, Erneuerung beträgt die Verjährungsfrist für Asphalttragschichten zwischen 3 bis 4 Jahre.

4.8.25 Asphaltmischwerk mit Paralleltrommel

1: Wiege- und Kontrolleinrichtung (mit Wiegeanzeige für den Fahrer am Gebäude rechts) 2: Doseure mit Bandwaage für die einzelnen Gesteinskörnungen 3: Silo für Braunkohlenstaub (neben Erdgas oder Heizöl die dritte Energiequelle zur Auswahl je nach Marktlage) 4: Füllerturm (rechts) und Schornstein der Trockentrommel für Wasserdampfableitung (links) 5: Paralleltrommel für Zugabe von erwärmtem Asphaltgranulat (130°) 6: Beheizte Bitumentanks

4.8.3 Die Tragdeckschicht Das Tragdeckschichtmischgut soll Eigenschaften erhalten, die ansonsten auf die Tragschicht und eine Deckschicht verteilt sind: Tragen und abdecken. Daher hat das Mineralgerüst auch eine ungewöhnliche Zusammensetzung in einer Bandbreite von feiner Gesteinskörnung bis hin zu grober Gesteinskörnung 16 mm, wobei der Anteil der gebrochenen Kornoberflächen 0 % betragen darf (CNR). Es können also ungebrochene Sande und Kiese verwendet werden. Zudem findet Straßenbaubitumen 70/100 Verwendung (ZTV Asphalt), es können aber auch nach TL Asphalt 50/70 oder 160/220 eingesetzt werden, das härtere Bitumen vorzugsweise bei ungebrochenen Gesteinskörnungen. Tragdeckschichten sind geeignet für einschichtige Flächenbefestigungen aus Asphalt bei Straßen untergeordneter Bedeutung (Bauklasse VI), ländlichen Wegen sowie für den Rad- und Gehwegebau. Verwendet wird nach ZTV Asphalt ein – Asphaltbeton AC 16 TD, – Einbaudicke 5 bis 10 cm, – oder Einbaumenge 125 bis 250 kg/m², – Verdichtungsgrad 96 %, – Hohlraumgehalt ” 6,5 Vol.-% Um je nach erwünschter Flächenbefestigung eine angemessene Rauheit herzustellen, sind zur Erhöhung der Anfangsgriffigkeit Abstumpfungsmaßnahmen erforderlich. Auf die noch heiße Tragdeckschicht ist rohe oder mit Bindemittel umhüllte Gesteinskörnung aufzustreuen, einzuwalzen und überschüssiges Material zu entfernen.

403

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Verwendet wird gebrochene Gesteinskörnung – Lieferkörnung 1/3 mm mit 0,5 bis 1,0 kg/m² oder – Lieferkörnung 2/5 mm mit 1,0 bis 2,0 kg/m² Der Einbau von Tragdeckschichten kann bis 0° C erfolgen. In Schleswig-Holstein darf dieses Mischgut zwischen dem 16.11. und 15.3. nicht eingebaut werden.

4.8.4 Der Asphaltbinder Der Asphaltbinder ist nach RStO für die Bauklassen SV, I bis III als Regelfall und in Ausnahmefällen auch für Bauklasse IV vorgesehen. Die Binderschicht ist Bestandteil der Asphaltdecke und im Bauablauf die zweite Schicht aus Asphalt im Oberbau. Sie folgt auf der dickeren und gröber zusammengesetzten Asphalttragschicht (4.8.3). Ihr Name deutet auf die Hauptaufgabe hin: Sie soll die Tragschicht mit der oberhalb folgenden Deckschicht schubfest miteinander verbinden. Dafür muss ein besonders geeignetes Asphaltmischgut hergestellt werden, welches durch seine Standfestigkeit nicht zu Verdrückungen, Verschiebungen und Spurrillenbildung neigt. Ein Asphalt, der besonders hohe Anteile aus gebrochener Gesteinskörnung enthält oder sogar ganz auf ungebrochene natürliche Gesteinskörnung verzichtet, ist als Asphaltbinder für besondere Beanspruchung geeignet. Gleichzeitig kann die grobe Gesteinskörnung bis zu 22 mm und mit S/Z-Werten von 22 bis 18 hohe Anforderungen erfüllen. Für diesen Asphaltbinder AC 16 B S gelten weiter folgende Anforderungen nach TL Asphalt – Anteil gebrochener Kornoberflächen C100/0 oder C95/1 oder C90/1 – SZ 18/LA20 oder SZ 22/LA25 – Mindestanteil feiner Gesteinskörnung mit ECS 35 % = 100 % – Bindemittel 25/55-55 oder 30/45 oder 10/40-65 – Mindest-Bindemittelgehalt 4,4 % – Hohlraumgehalt am Marshall-Probekörper Vmin 3,5 % und Vmax 6,5 %

Nach ZTV Asphalt ist der Asphaltbinder eine nationale Untergliederung des Asphaltbetons. Es werden folgende Mischgutsorten als zweckmäßig aufgeführt: Mischgutsorten AC 22 B S AC 16 B S AC 16 B N Einbaudicke in cm 7 bis 10 5 bis 9 5 bis 6 Einbaumenge in 175 bis 125 bis 125 bis kg/m² 250 225 150 Verdichtungsgrad 97 %

4.8.26 Asphaltbinder

4.8.27 Siebliniendiagramm für AC 16 B S nach TL Asphalt

Das Mischgut wird bei etwa 190° C hergestellt und ausgeliefert, es sollte bei Anlieferung auf der Baustelle noch ca. 150° C heiß sein und umgehend eingebaut sowie direkt hinter dem Fertiger verdichtet werden. In Schleswig-Holstein wird für alle Asphaltbinder das Bitumen 25/55-55 A verwendet (Tabelle 4.8.14). Für den Einbau von Asphaltbinder gilt – möglichst in voller Breite oder heiß an heiß (Abstand der Einbaubohlen höchstens eine Fertigerlänge) einbauen, – kein Einbau bei geschlossenem Wasserfilm auf der Unterlage (Asphalttragschicht), – jede Unterlage muss sauber, schnee- und eisfrei sein, – die Unterlage ist für den Schichtenverbund anzusprühen (4.8.6), – der hoch liegende Rand abzudichten (4.8.6), – Längsnähte von einzelnen Schichten oder Lagen sind um mind. 15 cm gegeneinander zu versetzen,

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4 Auszuführende Arbeiten

– Quernähte durch Arbeitsunterbrechungen erfordern das Entfernen von bis zu 3 m der eingebauten Bahn, – die Quernaht ist anzustreichen oder anzusprühen, – Quernähte einzelner Schichten sind in Längsrichtung um mindestens 2 m zu versetzen, – der Einbau von Binder ist bis zu 0° C möglich. In Schleswig-Holstein erfolgt kein Einbau vom 16.11. bis 15.3. Die Asphaltbinderschicht hat im Asphaltpaket neben einer Last abtragenden Aufgabe die wichtige Aufgabe Schubkräfte aufzunehmen (Bild 4.8.28).

– aus den Doseuren wird die Masse der Körnungen auf Bandwaagen ausgewogen, – die Körnungen werden in der Trockentrommel bei bis 240 °C getrocknet und entstaubt, – Wasserdampf wird abgeführt, Staub als „Eigenfüller“ verwendet, – die trockenen und heißen Gesteine werden erneut abgewogen in den Mischer gegeben – aus dem Füllersilo kommt Füller hinzu, – aus dem ca. 160° heißem Bitumentank wird Bitumen in den Mischer eingespritzt, – aus der Paralleltrommel kommt bei Bedarf 130° heißes Asphaltgranulat hinzu, – der gesamte Mischvorgang einer Charge dauert ca. 20 Sekunden, – das fertige Mischgut wird in beheizten Silos bis Abholung gelagert, – der abholende Lkw wurde leer bei Ankunft gewogen, beladen wird er neu gewogen, Differenz = geladenes Mischgut in kg (Bild 4.8.25).

4.8.29 Möglicher Asphaltoberbau nach RStO 4.8.28 Schubspannungen im Asphalt

Die Mischgutherstellung folgt den Abläufen – in Boxen lagern getrennt die Gesteinskörnungen, – ein Radlader beschickt daraus die Doseure mit den Gesteinskörnungen, – der Mischmeister gibt im PC die zu mischende Mischgutsorte mit Mengenangabe ein,

405

4.8 Bau von Asphaltstraßen

4

Die Wiederverwendung von Asphaltgranulat kann nach dem Merkblatt für die Wiederverwendung von Asphalt (M WA 2009) in Chargenmischanlagen oder in Durchlaufmischanlagen erfolgen. Daraus ergeben sich mind. 6 verschiedene Möglichkeiten der Erwärmung und Zugabe des Asphaltgranulates (siehe Veröffentlichung „Wiederverwendung von Asphalt“ des Deutschen Asphaltverbandes, der auch Bild 4.8.30 entnommen wurde). 4.8.29 Doseur mit Bandwaage

4.8.30 Funktionsschema einer Chargenmischanlage mit Paralleltrommel

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4 Auszuführende Arbeiten

4

4.8.31 Nomogramm zur Ermittlung der möglichen Zugabemenge von Asphaltgranulat für Asphaltdeck- und -binderschichten (für Asphalttragschichten gibt es ein anderes Nomogramm) Beispiel für die Bestimmung der Zugabemenge von Asphaltgranulat für ein Binderschichtmischgut: Aus 5 Proben müssen 5-mal – der Erweichungspunkt – Ring und Kugel, – der Bindemittelgehalt, – der Fülleranteil <0,063 mm, – der Kornanteil 0,063 bis 2 mm – und der Kornanteil > 2 mm bestimmt werden. Die Differenz höchster/niedrigster Wert = Spannweite wird jeweils im Nomogramm an der Ordinate angetragen, der höchstliegende Wert führt dann zur möglichen Zugabemenge an Asphaltgranulat, hier 30 %.

gutarten und -sorten nach ZTV Asphalt hergestellt werden (Tabelle 4.8.5): – Asphaltbeton AC für Bauklassen II bis VI und für alle Wege (4.8.5.1) – Splittmastixasphalt vorwiegend für die Bauklassen SV und I bis III (4.8.5.2) – Gussasphalt vorwiegend für die Bauklassen SV und I bis III (4.8.5.3) – Offenporiger Asphalt für die Bauklassen SV und I bis III 4.8.5.4) Aus diesem Angebot an Mischgütern kann für die unterschiedlichen Ansprüche jeweils ein zweckmäßiges und sinnvolles Mischgut gewählt werden. 4.8.5.1 Der Asphaltbeton

4.8.5 Die Asphaltdeckschicht Die Asphaltdeckschicht kann mit unterschiedlicher Zielsetzung aus verschiedenen Misch-

(AC = Asphalt Concrete) für den Heißeinbau ist aus einer abgestuften Körnung (Diagramm 4.8.32) zusammengesetzt, die mit einem Straßenbaubitumen oder einem polymermodifizier-

407

4.8 Bau von Asphaltstraßen

tem Straßenbaubitumen als Bindemittel bei ca. 180 °C im Mischwerk hergestellt werden (Tabellen 4.8.5 und 4.8.14). Der Anteil gebrochener Kornoberflächen soll der Kategorie C90/1 entsprechen. Die Schlagzertrümmerungs-/Los Angeleswerte müssen bei 18/20 für „S“, 22/25 für „N“ und 26/30 für „L“ Mischgutsorten liegen, die PSV-Werte müssen 48 oder 42 erreichen und angegeben werden. Für Mischgutsorten AC 16 D S bis AC 8 D S muss der Mindestanteil feiner Gesteinskörnung mit ECS 35 und höher bei 50 % liegen. Der Bitumenanteil erreicht bei AC 16 D S 5,4 % und bei AC 5 D L 7,0 %, da hier die feinere Körnung eine größere GesamtKornoberfläche ergibt, dafür nimmt der Hohlraumgehalt ab. Asphaltbeton wird aufgrund seiner Zusammensetzung als Deckschichtmischgut nur noch bis zur Bauklasse II eingesetzt, da ihm die Standfestigkeit für höhere Verkehrsbeanspruchung fehlt. Wenn der Asphaltbeton ausschließlich aus gebrochenen Gesteinskörnungen hergestellt wird, erreicht er seine höchsten Festigkeiten. Für besonders sichere Straßen ist die Zugabe von ca. 35 % Aufhellungsgestein (fast weiße natürliche oder künstliche Labradorite, Lysite oder Luxovite aus Flint gebrannt) gefordert. Zum Erreichen einer verbesserten Anfangsgriffigkeit wird auf das noch heiße Mischgut ein rohes oder bindemittelumhülltes gebrochenes Abstreumaterial aufgestreut und eingewalzt – Lieferkörnung 1/3 mit 0,5 bis 1,0 kg/m², – Lieferkörnung 2/5 mit 1,0 bis 2,0 kg/m². Feineres Abstreumaterial hat lärmtechnische Vorteile. Farbpigmente, farbige Splitte und/oder farbloses Bitumen können die Oberfläche in rot, gelb oder marmoriert einfärben. Alle Asphaltdeckschichten müssen erhöhten Anforderungen genügen, denn sie werden nicht nur direkt vom Verkehr belastet, sie sind auch direkt den Umwelt- und Witterungseinflüssen ausgesetzt. Zudem stellen Verkehrsteilnehmer an die Oberflächenbeschaffenheit („Griffigkeit“, „Helligkeit“, „Entwässerung“)

Sicherheitsanforderungen und Anwohner der Straßen wünschen bezüglich der Lärmemission Schutzmaßnahmen bzw. lärmmindernde Bauweisen. Dazu sollen diese Deckschichten auch noch trotz sich ständig verändernder Verkehrsbelastungen wirtschaftlich hergestellt werden und dauerhaft ihren Zweck erfüllen.

4

4.8.32 Siebliniendiagramm für AC 11 D N AC 16 D AC 11 D AC 11 D AC 8 D AC 5 D S S N+L N+L L Einbau5,0 bis 4,0 bis 3,5 bis 3,0 bis 2,0 bis dicke in cm 6,0 5,0 4,5 4,0 3,0 Einbaumenge 125 bis 100 bis 85 bis 75 bis 50 bis in kg/m² 150 125 115 100 75 Verdich• 97 • 96 tungsgrad % Hohlraum” 6,5 ” 5,5 gehalt %

4.8.33 Anforderungen an Asphaltbeton in Deckschichten nach ZTV Asphalt

Ein Beispiel für die Kornzusammensetzung AC 11 D N siehe Bild 4.8.18

4.8.34 Aufhellungsgesteine künstlich (links) und natürlich

408

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.8.35 Einbau von Walzasphalt

00.05.0010

(1.1) (2.2) 00.05.0011

(1.6) (2.1) (3.1) (4.1)

02.901/710 12 ..... 50,0 St Messreflektoren verlegen Messreflektoren für die elektromagnetische Dickenmessung verlegen. Gegenpol 30 × 70 cm. Dickenmessung durchführen. Gegenpol = selbstklebende Aluminiumfolie, Unterlage = bituminöse Schicht. 95.113/525 61 11 ..... 6.600,0 m2 Abstreumaterial aufbringen Abstreumaterial gleichmäßig auf die noch warme Oberfläche der Deckschicht aufbringen und einwalzen. Nicht gebundenes Material in Eigentum des AN übernehmen und von der Baustelle entfernen. Edelsplitt 2/5 mm, aus Gestein wie Edelsplitt in Deckschicht. Aufstreumenge 0,6 kg/m2. Fläche maschinell abstreuen.

4.8.36 Auszüge aus einem Leistungsverzeichnis

00.05.0012

02.913/522 12 04 ..... 1.150,0 m Nahtflanke der Asphaltschicht beschichten Einbaunahtflanke der Asphaltschicht mit geeigneter polymermodifizierter bitumenhaltiger Masse volldeckend beschichten. (1.1) Asphaltschicht = Deckschicht. (2.2) Kaltverarbeitbare Masse, 25 g/m pro cm Asphaltschicht-Dicke. (3.04) Dicke der Asphaltschicht = 4,0 cm.

02.913/247 21 51 1 01 200,0 m2 Asphaltbeton einbauen Asphaltbeton als Deckschicht von Straßen der Bauklassen V und VI, von Wegen und dergleichen einbauen und verdichten. (1.2) Einbau in Nebenflächen. (2.1) Mischgut 0/5. (3.5) Einbaugewicht 60 kg/m2. (4.1) Bindemittel = Bitumen 70/100. (5.1) Edelsplitt. (6.1) Edelbrechsand, Natursand, Füller. (7.01) Seitliche Abböschung mit Neigung 1 zu 1 anlegen und verdichten.

00.05.0013

409

4.8 Bau von Asphaltstraßen

4.8.27 Bohrkerne von Asphaltbeton

Für den Einbau von Asphaltbetondeckschichten gelten die Einbauregeln des Asphaltbinders mit folgenden Abweichungen: Asphaltdeckschichten aus Walzasphalt dürfen mit Dicken kleiner 3 cm nur bei mindestens +10 °C Lufttemperatur und mind. +5 °C der Unterlage, mit Dicken ab 3 cm Dicke bei mindestens +5 °C eingebaut werden. Alle Asphaltdeckschichten benötigen unbedingt nach Einbau eine Mindestauskühlzeit von 24 Stunden! In Schleswig-Holstein dürfen WalzasphaltDeckschichten in der Zeit vom 1.10. bis 31.3. nicht hergestellt werden. Die Verjährungsfristen betragen je nach Bauklasse, Schichtenaufbau und Einbaumenge für Vollausbau 4 bis 5 Jahre, für stufenweisen Ausbau, Zwischenausbau und Erneuerung zwischen 2 bis 5 Jahre. 4.8.5.2 Der Splittmastixasphalt

4.8.38 Abböschung der Asphaltschichten

(Stone Mastic Asphalt = SMA) besteht aus Bitumen und einem Mineralstoffgemisch mit Ausfallkörnung (Siebliniendiagramm 4.8.40). Es entsteht ein Mischgut mit – hohem Splittgehalt, – hohem Anteil der gröbsten Korngruppe – hohem Bitumen- und Mörtelgehalt (Bitumen + Füller), – nicht oder wenig vorhandenen mittleren Korngruppen (= Ausfallkörnung). Ein hoher Splittgehalt ergibt ein in sich abgestütztes Korngerüst, dessen Hohlräume durch den Mastixanteil gefüllt werden (Bitumen + Füller + Brechsand). Wegen des hohen Bindemittelgehaltes sind stabilisierende Zusätze erforderlich, die eine Entmischung während des Verarbeitungsprozesses und ein Ablaufen des Mörtels vom Splitt verhindern sollen. Als Bindemittelträger finden z. B. organische oder mineralische Faserstoffe, Kieselsäure und Polymere Anwendung (4.8.41). Damit ist dieses Deckschichtmischgut so abgestimmt, dass eine dauerhafte, widerstandsfähige und verkehrssichere Deckschicht entsteht. Sie soll nur noch einen geringen Hohlraumgehalt aufweisen und sich unter Verkehr nur wenig durch Kornumlagerung verändern,

4

410

4

4 Auszuführende Arbeiten

sodass weder eine Nachverdichtung noch eine Verformung (Verdrückung) eintritt. SMA ist damit gut geeignet für alle Bauklassen, insbesondere für hoch belastete Autobahnen, Bundesstraßen und Stadtstraßen. Die Anforderungen an Splittmastixasphalt gleichen denen des Asphaltbetons. Bei der Verdichtung ist zu beachten, dass „S“ Mischgutsorten erst statisch mit hoher Linienlast, dann mit dynamischer Vibrationswalze und immer bei Temperaturen > 100 °C verdichtet werden. Bei der Eigenüberwachung muss der Asphalteinbauer – Lufttemperatur und Temperatur der Unterlage, – Temperatur des Asphaltmischgutes beim Einbau, – Beschaffenheit des Mischgutes nach Augenschein, – Beschaffenheit des Abstreumaterials nach Augenschein, – Einbaumengen oder –dicken, – profilgerechte Lage der einzelnen Schichten, – Ebenheit der einzelnen Schichten, – Verlauf der Asphaltränder in Grund- und Aufriss, – Beschaffenheit der Oberfläche nach Augenschein, – Beschaffenheit der Längs- und Quernähte nach Augenschein, – Dokumentation der Maßnahmen zur Erzielung der Griffigkeit prüfen bzw. vornehmen.

aufweisen. Der Bindemittelgehalt liegt zwischen 6,6 und 7,4 % (feineres Mischgut). Bindemittelträger können zwischen 0,3 bis 1,5 Masse-% zugegeben werden.

4.8.40 Siebliniendiagramm für SMA 8 S

4.8.41 Bindemittelträger für Splittmastixasphalt

SMA 11 S SMA 8 S SMA 8 N SMA 5 N Einbaudicke 3,5 bis 4,0 3,0 bis 4,0 2,0 bis 3,5 2,0 bis 3,0 in cm Einbaumenge 85 bis 100 75 bis 100 50 bis 85 50 bis 75 in kg/m² Verdichtungs• 97 % grad in % Hohlraumgehalt ” 5,0 % in %

4.8.39 Splittmastixasphalt nach ZTV Asphalt

Der Anteil gebrochener Kornoberflächen muss nach TL Asphalt den Kategorien C100/0, C95/1, oder C90/1 entsprechen. Die feine Gesteinskörnung muss zu 100 % einen Fließwert ECS 35

4.8.42 Fahrbahnaufbau mit SMA für Bauklasse SV

411

4.8 Bau von Asphaltstraßen Kornzusammensetzung der Gesteinskörnung SMA 11 S Ist-Rückstand IstSoll mm nach Erstprüfung Durchgang nach Masse-% nach TLErstprüfung Asphalt 45,0 31,5 22,4 16,0 100,0 100,0–100,0 11,2 0,5 99,5 90,0–100,0 > 11,2 mm 0,5 8,0 39,8 59,7 50,0–65,0 > 8 mm 40,3 5,6 18,9 40,8 35,0–45,0 > 5,6 mm 59,2 2,0 15,4 25,4 20,0–30,0 grobe Gesteinskörnung 74,6 1,0 5,6 19,8 0,125 8,3 11,5 < 0,125 mm 11,5 0,063 2,3 9,2 8,0–12,0 feine Gesteinskörnung 16,2 0,000 9,2 0,0 Füller 9,2 Gesamtbindemittelgehalt 25/55-55 A 6,5 % (Soll 6,6 %) Ring und Kugel (rechnerisch) 59,5 (min. 55,0) elastische Rückstellung 56,5 % (min. 40) Bindemittelträger 0,6 % (Soll 0,3 bis 1,5) Mischgutraumdichte (Verfahren B, Tauchwägung) 2,404 g/cm³ Anmerkung des Mischwerkes: Höchsttemperatur bei der Mischgutherstellung 190° C, beim Einbau ist die niedrigste Temperatur von 150° C zu beachten. Anmerkung des Autors: Der Bindemittelgehalt kann etwas unterhalb der Soll-Werte nach TL Asphalt liegen, da die verwendete Gesteinsrohdichte mit 2,718 höher liegt als die von TL Asphalt angenommenen 2,650 g/cm³.

4.8.43 Auszug aus einer Erstprüfung für SMA 11 S mit Bindemittel 25/55-55 A für die Bauklassen SV, I bis III

4.8.44 Detail eines Fahrbahnrandes der A 20 MA 11 S MA 11 N Einbaudicke in cm Einbaumenge in kg/m²

MA 8 S MA 8 N

MA 5 S MA 5 N

3,5 bis 4,0 2,5 bis 3,5 2,0 bis 3,0 85 bis 100

65 bis 85

50 bis 75

4.8.45 Gussasphalt nach ZTV Asphalt

4.8.46 Handeinbau einer Gussasphaltrinne

4

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4 Auszuführende Arbeiten

4.8.5.3 Der Gussasphalt

4

(Mastic Asphalt = MA) ist eine dichte, gussfähige, praktisch hohlraumfreie Masse aus hartem Bitumen (z. B. 20/30 oder PmB 10/40-65) und hohem Füllergehalt bis 32 Masse-%, bis zu 33 M % Sand und bis zu 65 M % Splittanteil. Dieser Asphalt muss wegen seiner Zusammensetzung auf bis zu 230 °C erhitzt = gekocht werden, damit Bitumen und Füller sich optimal vermischen und die Gesteinskörnung voll umhüllen. Die Verformungsbeständigkeit beruht überwiegend auf der Steifigkeit des Mörtels. Der Mörtelgehalt ist so auf die Hohlräume der Gesteinskörnung abge-stimmt, dass diese beim Einbau voll ausgefüllt werden und der Gussasphalt daher keiner Verdichtung bedarf. Bei Anlieferung auf der Baustelle müssen noch etwa 210° erreicht werden. Ein Walzen ist nur noch beim Andrücken von Abstreumaterial erforderlich, falls es nicht direkt hinter der Einbaubohle aufgebracht wird und dort durch das Eigengewicht in das heiße Mischgut einsinkt. Da Gussasphalt einen leichten Bindemittelüberschuss hat, kommt dem Abstumpfen der Oberfläche besondere Bedeutung zu. Rinnen erhalten eine Abstumpfung mit feiner Gesteinskörnung, Randstreifen mit feiner oder grober und Seitensowie Fahrstreifen mit grober Gesteinskörnung. Hierfür werden drei Verfahren angeboten: Verfahren A: Eine mit Bindemittel umhüllte grobe Lieferkörnung Splitt 2/5 mm wird in einer Menge von 12 bis 15 kg/m² aufgebracht. Das Andrücken erfolgt durch Gummirad- und/oder Glattmantelwalzen. Verfahren B: Hier erfolgt die Abstreuung ungewalzt und ist für Einbaudicken bis 2,5 cm der Regelfall. Es wird eine mit Bindemittel umhüllte Lieferkörnung 2/3 mm mit 10 bis 12 kg/m² oder eine Lieferkörnung 2/4 mm mit 11 bis 13 kg/m² heiß aufgebracht, sie sinkt dann durch das Eigengewicht ein. Nur in Ausnahmefällen erfolgt das Andrücken mit einer max. 2 Tonnen Glattmantelwalze bei 80° bis 120°. Verfahren C: Es ist nur zum Abstumpfen von Randstreifen und Rinnen geeignet. Aufgebracht und eingerieben wird eine entfüllerte feine Körnung mit 2 bis 3 kg/m². Diese kann trocken oder leicht mit Bindemittel umhüllt sein.

4.8.47 Detail eines Fahrbahnrandes der A 20

4.8.48 Siebliniendiagramm für Gussasphalt MA 5S

4.8.49 Gussasphalteinbau A 261

413

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Für Mischung, Transport und Einbau sind besondere Verfahren und Geräte erforderlich wie z. B. Gussasphaltkocher oder spezielle Fertiger. Aufgrund seiner Gießfähigkeit ist Gussasphalt im kommunalen Straßenbau gut anwendbar, da er auch von Hand ohne Qualitätsminderung einbaufähig ist. Allerdings ist Gussasphalt wegen seiner hohen Einbautemperaturen besonders empfindlich bei feuchten Unterlagen, da der entstehende Wasserdampf Blasen bildet, die in der Folge zu Schäden führen. Daher darf Gussasphalt nicht bei Regen eingebaut werden oder bei Schichtdicken < 3 cm auf feuchter Unterlage. Die Mindest-Lufttemperatur muss bei Schichtdicken < 3 cm +10 °C (Unterlage mind. +5 °C) und bei Schichtdicken • 3 cm 0 °C betragen. Durch seine Zusammensetzung bildet der Gussasphalt eine sehr dichte und dauerhafte Deckschicht für höchste Ansprüche (die Gussasphaltdecke auf der 1972 frei gegebenen A 7 hielt bei stark wachsender Verkehrsbelastung ca. 30 Jahre bis zur Erneuerung). Während in der Vergangenheit der Vorteil einer Gussasphaltdecke in ihrer Haltbarkeit bei gleichzeitig eingehaltener Griffigkeit gesehen wurde, kommen heute lärmmindernde Aspekte hinzu. Das bisher bevorzugte Mischgut MA 11 S kann dann bei Nachweis der vorhandenen Griffigkeit durch ein Mischgut MA 5 S abgelöst werden. Wird dann der Abstreusplitt 2/4 mm (Verfahren B) mit 170 °C direkt hinter der Fertigerbohle aufgebracht, sinkt er durch sein Eigengewicht in die MA-Oberfläche ein. Ohne durch Walzen die Ebenheit des Fertigereinbaues zu verändern, kann so eine Decke mit lärmmindernden Eigenschaften hergestellt werden. Der in Gutachten nachgewiesene Korrekturwert DStro in dB(A) beträgt hier -3,0. Zum Vergleich: Offenporige Asphaltdeckschichten erzielen bis zu -5 DStro in dB(A), Waschbeton- und SMA-Deckschichten ohne Absplittung bis zu -2 DStro in dB(A). 4.8.5.4 Offenporiger Asphalt (Porous Asphalt = PA) soll durch seinen sehr hohen Anteil an miteinander verbundenen Hohlräumen (bis 28 %) den Durchgang von

Luft und Wasser ermöglichen. Wenn die Hohlräume vom Autoreifen verdrängte Luft durchlassen, wirken sie lärmmindernd durch Abbau des „air-pumpings“ der Reifen, gleichzeitig brechen sich erzeugte Schallwellen in ihnen. Oberflächenwasser kann in die und durch die Hohlräume ablaufen, wodurch die Aquaplaninggefahr gemildert wird. Nachteilig können sich die Hohlräume allerdings auf die dauerhaft feste Verbindung der Gesteinkörnung auswirken. Dies ist insbesondere von Interesse, da der offenporige Asphalt bei den Bauklassen SV und I bis III Anwendung finden soll. Die Wasser abführende Aufgabe der PADeckschicht erfordert eine Abdichtung der Unterlage = der Binderschicht. Dazu sind je nach Beschaffenheit dieser Unterlage 2,0 bis 3,0 kg/m² polymermodifiziertes Bitumen 40/100-65 aufzubringen, welches abzustreuen ist. Dazu soll eine mit Bindemittel umhüllte Lieferkörnung 8/11 mm der Kategorie SZ18/LA20 mit 5 bis 10 kg/m² Verwendung finden, die notfalls durch Walzen anzudrücken ist. Nichtgebundenes Gestein ist zu entfernen. Die durch die Abdichtung entstehende Dicke ist in der PA-Deckschichtdicke mit enthalten. PA-Deckschichten dürfen bei Lufttemperaturen unter +10 °C nicht eingebaut werden, dabei muss die Unterlage noch +5 °C erreichen. Bei Regen darf kein Einbau erfolgen, ebenso nicht bei starkem Wind! Offenporiger Asphalt darf nur statisch verdichtet werden. Erfahrungen mit dem offenporigen Asphalt belegen eine deutliche Reduzierung des gemessenen Schallpegels. Andererseits sind aber Neubaustrecken (A 20 und A 1) mit starken Schäden direkt nach dem Einbau der PADeckschicht behaftet. Ursache für die Schäden (Kornausbrüche und Schlaglochbildung) nach knapp 3-monatiger Nutzung der A 1 könnte nach Untersuchungen der TU Darmstadt die Zusammensetzung des Mischgutes (falsches Bitumen, ungeeignete Splitte) gewesen sein. Die A 20 zeigte als Schadensbild die Blasenbildung, was auf Einbau bei feuchter Unterlage hinweisen könnte.

4

414

4 Auszuführende Arbeiten

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4.8.53 Detail eines Fahrbahnrandes der A 20 4.8.50 Siebliniendiagramm für PA 8 PA 11 Schichtdicke in cm mit Abdichtung Verdichtungsgrad % Hohlraumgehalt Vol. %

PA 8

5,0 bis 6,0

4,5 bis 5,0

• 97,0 22,0 bis 28,0

4.8.51 Offenporiger Asphalt nach ZTV Asphalt

Wie das Siebdiagramm zeigt, besteht PA aus wenig feiner Gesteinskörnung und viel grober Körnung. Das PA-Mischgut besteht vollständig aus Gesteinskörnung mit gebrochener Kornoberfläche (C100/0 und ECS35 = 100 %), als Bindemittel dient ein 40/100-65 und es kann ein Bindemittelträger bis zu 0,5 % eingesetzt werden. Asphaltgranulat darf nicht eingesetzt werden. Das Merkblatt für Asphaltdeckschichten aus offenporigem Asphalt (M OPA) ist zu beachten.

4.8.52 Aufbau eines lärmmindernden Autobahnabschnittes der A 20

4.8.54 Detail Offenporiger Asphalt im Anschluss an eine Gussasphaltrinne (Bild 4.8.46)

4.8.5.5 Die Kompakte Asphaltbefestigung Sie wird in den ZTV Asphalt-StB 07 zwar erwähnt, aber nicht speziell ausgeführt. Vorgeschlagen wird hier SMA 8 oder SMA 11 in 2,0 bis 2,5 cm Schichtdicke auf 5,5 bis 10,0 cm Asphaltbinder. Kompaktasphalt nach dem Merkblatt für den Bau kompakter Asphaltbefestigungen (M KA) möchte die Decke als Einheit einbauen und damit folgende Ziele erreichen: – Verbesserter Schichtenverbund zwischen Deck- und Binderschicht, – Verbesserung der Ableitung von Schubkräften, – Verbesserung der Verdichtung, – Einsparung hochwertiger Rohstoffe durch geringere Deckschichtdicke. Gegenüber den Dicken nach RStO können in den Bauklassen SV bis III 2 cm in der Deckschichtdicke eingespart werden, die aber zur Binderschicht hinzukommen, bei den Bauklas-

415

4.8 Bau von Asphaltstraßen

sen IV und V entsprechend in Kombination mit einer Tragschicht. Kompaktasphalt als Walzasphalt wird „heiß auf heiß“ mit einem Spezialfertiger und zwei Einbaubohlen in unterer und oberer Schicht eingebaut. Die Verdichtung beider Schichten folgt dann durch Walzen in einem Arbeitsgang. Bei einem zweiten „heiß auf heiß“ Verfahren laufen zwei herkömmliche Fertiger unmittelbar hintereinander, wobei der zweite Fertiger auf der nur vorverdichteten unteren Schicht des ersten Fertigers fährt. Um Entmischungsneigungen vorzubeugen, ist eine Einbaugeschwindigkeit von 2,0 bis 5,0 m/min anzustreben. Die Einbaubreite ohne Längsnaht kann 12,50 m betragen.

mit ihren Arbeitskollegen und dem teuren Maschinenpark rationell und ohne Wartezeit/Unterbrechung arbeitet. Gerade beim Asphalt-Heißeinbau bergen Wartezeiten die Gefahr in sich, dass das Material wegen der Auskühlung nicht mehr technisch einwandfrei eingebaut werden kann. Unterbrechungen im Nachschub beim Asphalteinbau können erfordern, dass bis zu 3,00 m der eingebauten Bahn entfernt werden müssen!

4

4.8.6 Ausführung von Deckenarbeiten Sie hat höchsten Ansprüchen zu genügen, werden die Decken doch direkt durch Witterung und Verkehr beansprucht. Daher unterliegen Materialanforderung und Ausführung der Arbeiten sehr engen Vorschriften, die in den Kapiteln zu den jeweiligen Asphaltmischgütern beschrieben sind. Die Bestellung von Asphaltmischgut gehört zu den Aufgaben eines Straßenbauers. Der Umgang mit Zeichnungen und Leistungsbeschreibungen sollte ihm ermöglichen, fachgerecht die Massen zu ermitteln, die für den Fortgang der Einbauarbeiten zu bestellen sind. Dazu muss er – die Dicken aller Schichten kennen oder diese aus den Einbaumengen errechnen und die Höhen der Einbaubohlen entsprechend einrichten – die Menge der unterschiedlichen Mischgüter rechnerisch bestimmen – eine fachlich einwandfreie Bestellung aufgeben Teilmengen mit Uhrzeit abrufen, Firma und Baustelle benennen, Abholung/Anfuhr klären Von solchen Vorplanungen hängt es ganz entscheidend mit ab, ob die Asphaltkolonne

4.8.55 Fahrbahnaufbau mit mNN-Höhen

Das Prüfen des Mischgutes muss im Rahmen der Eigenüberwachung bei Anlieferung auf der Baustelle nach Augenschein erfolgen. Schwacher blauer Dampf zeigt die richtige Einbautemperatur (bei Asphaltbeton 140° bis 160° C), gelblicher Dampf ist Zeichen einer Überhitzung, bei der das Bindemittel verbrennt. Die Temperatur sollte immer mit einem Stechthermometer überprüft werden. Einwandfreies Mischgut sieht meist schwarz glänzend aus, bildet abgeflachte Mischgutkegel und kriecht im Aufnahmekübel langsam. Zu erkennen ist auch eine Entmischung des Mischgutes oder ein Ablaufen des Bindemittels. Im Zweifel sollte ein anscheinend fehlerhaftes Material zum Mischwerk zurückgeschickt und nicht eingebaut werden, da hierdurch noch höhere (strittige!) Folgekosten entstehen können. Der Einbau von Asphaltschichten erfolgt meist mit Fertigern, die bis zu 12,50 m mit stufenloser Breitenverstellung arbeiten können. Sie sind mit Vibrationsbohlen und Tamper (Stampfer) oder sogar Doppel-Tamper ausgerüstet und leisten erhebliche Vorverdichtungs-

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4 Auszuführende Arbeiten

arbeit (> 90 %). Die Einbaubreite über volle oder halbe Fahrbahnbreite hängt kaum von den technischen Möglichkeiten ab, vielmehr von der Notwendigkeit den Verkehr wenigstens halbseitig aufrecht zu erhalten (Bild 4.8.56 und 4.8.57) Die Ausschreibung für Asphaltschichten kann entweder nach der Einbaudicke (in cm) oder nach Einbaumenge (kg/m²) erfolgen. Je nach Raumdichte (g/cm³) des Mischgutes vom Mischwerk (siehe Erstprüfung) können dann die benötigten Werte errechnet werden.

Sollten die Werte zur Raumdichte vom Mischwerk noch unbekannt sein, können für grobe Überschlagsrechnungen folgende „Rechenwerte“ aus ca. 200 Mischgütern entstanden zur Grundlage genommen werden: Deckschichtmischgut 25 kg je m² und 1 cm Schichtdicke Binderschichtmischgut 24 kg je m² und 1cm Schichtdicke Tragschichtmischgut 23 kg je m² und 1 cm Schichtdicke

Beispiele für Ausschreibung nach Einbaudicke: Einbau von 4 cm SMA 11 S, Raumdichte des Mischgutes 2,404 g/cm³ oder 24,04 kg/m² bei 1cm Schichtdicke = 4 * 24,04 = ~ 96 kg/m² Einbaumenge Einbau von 4 cm AC 16 B S, Raumdichte des Mischgutes 2,429 g/cm³ oder 24,29 kg/m² bei 1 cm Schichtdicke = 4 × 24,29 = ~ 97 kg/m² Einbaumenge Einbau von 14 cm AC 32 T S, Raumdichte 2,319 g/cm³ oder 23,19 kg/m² bei 1 cm Schichtdicke = 14 × 23,19 = ~ 325 kg/m² Einbaumenge

Diese Einbaumenge muss jetzt mit der Fläche multipliziert werden und der Straßenbauer erhält seine zu bestellende Asphaltmenge. Bestellmenge (kg) = Einbaufläche × Einbaumenge je m² Üblicherweise wird dann in Tonnen bestellt (kg/1000). Beispiele für Ausschreibung nach Einbaumenge: Einbau von 100 kg/m² SMA 11 S, Raumdichte 2,404 g/cm³ oder 24,04 kg/m² bei 1 cm Schichtdicke = 100:24,04 = 4,2 cm Einbaudicke Einbau von 100 kg/m² AC 16 B S, Raumdichte 2,429 g/cm³ oder 24,29 kg/m² bei 1cm Schichtdicke = 100:24,29 = 4,1 cm Einbaudicke Einbau von 325 kg/m² AC 32 T S, Raumdichte 2,319 g/cm³ oder 23,19 kg/m² bei 1cm Schichtdicke = 325:23,19 = 14,0 cm Einbaudicke

Mit diesen Werten kann dann die Höhe des Planums, der Frostschutzschicht oder jeder anderen beliebigen Schichtoberfläche bestimmt werden, sodass nach dem Einbau der Asphaltschichten die vorgegebene mNN-Höhe erreicht ist (Bild 4.8.55).

4.8.56 Einbau bei halbseitiger Sperrung

Handeinbau ist nach ZTV Asphalt nur bei kleineren Flächen, schwieriger Profilgestaltung oder zahlreichen Einbauten gestattet. Die Qualität der Decke leidet durch den Temperaturverlust, fehlende Vorverdichtung und verspätetes Walzen. Die Einbauleistung wird bestimmt durch eine ausreichende Mischkapazität und reibungslosen Transport, auf der Baustelle von der Leistung des Fertigers und der Walzen sowie durcheinen störungsfreien Arbeitsablauf. Die laufende Überprüfung des eingebauten und einzubauenden Materials erleichtern die folgenden Formeln: Einbauleistung (t/h):Einbaumasse (kg/m2) = Einbaufläche (m2/h) Einbaugeschwindigkeit (m/h) · Einbaubreite (m) = Einbaufläche (m2/h) Lkw-Ladegewicht (kg): Einbaumasse (kg/m2) = Einbaufläche je Lkw (m2) Einbaufläche je Lkw (m2): Einbaubreite (m) = Einbaulänge je Lkw (m)

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4.8 Bau von Asphaltstraßen

4

4.8.57 Einbau einer Asphaltdecke, Staffelfertigung heiß an heiß

4.8.58 Handeinbau von Asphaltbeton

4.8.58 Praktische Straßenbauerausbildung im überbetrieblichen Ausbildungszentrum Ahrensbök an Fertiger und Walze

Temperaturen sind für den Einbau eines thermoplastischen Asphaltgemisches sehr wichtig. Je nach Zusammensetzung mit Mineralstoffen und Bindemittel schwanken die Temperaturen sehr, folgende Anhaltswerte sollen aber eine Orientierung ermöglichen: Mischung bei etwa 190 °C Einbau mit etwa 150 °C Verdichtung bei ca. 120 °C. Unterhalb 100 °C keine Vibration einschalten. Bei < 80° ist keine (!) Verdichtung möglich.

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4 Auszuführende Arbeiten

Tragschichten können bis zu Lufttemperaturen von –3 °C, Binderschichten bis Lufttemperaturen 0 °C und Deckschichten bis +5 °C Lufttemperatur (Gussasphalt und Kompaktasphalt 0 °C, offenporige Asphaltdeckschichten nicht unter +10 °C!) eingebaut werden. Bedingung zum Einbau ist aber immer eine saubere, schnee- und eisfreie Unterlage, die auch keinen geschlossenen Wasserfilm haben darf. Der Schichtenverbund darf nach ZTV Asphalt eine maximale Scherkraft zwischen Deck- und Binderschicht von 15 kN und zwischen allen anderen Asphaltschichten oder lagen von 12 kN nicht unterschreiten. Für diese Prüfung sind zusätzlich zwei Bohrkerne erforderlich. Der Schichtenverbund wird hergestellt durch Verzahnung und Verklebung. Die Verzahnung hängt ab von der Rauheit der Unterlage, der Zusammensetzung der beteiligten Schichten, der Einbautechnik (z. B. heiß auf heiß), der Walzverdichtung und der Temperatur von Unterlage sowie Mischgut. Die Verklebung wird beeinflusst durch eine verschmutzte Unterlage, einen klebfähigen Bindemittelfilm im Mischgut, ausreichend hohe Einbautemperatur zur Verschmelzung der Bindemittelfilme (die Klebtemperatur an der Schichtgrenze Binder-Tragschicht liegt etwa bei 110 °C bis 115 °C, darunter findet kein Schichtenverbund statt), die Verdichtung bei Einbau und Walzen, das gleichmäßige Ansprühen der Unterlage mit einem geeignetem Bindemittel. Das Ansprühen von Asphaltschichten (außer unter Gussasphalt) mit einer Emulsion wird von den ZTV Asphalt bei Walzasphalt gefordert. Dabei ist das Aufbringen der Emulsion gleichmäßig mit einer Spritzrampe vorzunehmen, handgeführte Spritzgeräte sind nur in Ausnahmefällen erlaubt. Auch Randbereiche sind gleichmäßig anzusprühen, Einfassungen, Rinnen, Schachtdeckel sind zu schützen. Die angesprühten Flächen dürfen nur noch zu Einbauzwecken befahren werden. Vor dem Aufbringen der nächsten Asphaltschicht muss die Emulsion gebrochen, das Wasser verdunstet sein (Farbveränderung von braun zu schwarz). Das Ansprühen für den Schichtenverbund erhält eine eigene Ordnungszahl im

Leistungsverzeichnis. Die hier angenommene Dosierung (Tabellen 4.8.59 und 4.8.60) wird bei Ausführung vor Ort neu festgelegt und diese Menge gilt dann zur Abrechnung. Bei schichtweiser Abdichtung der Flanke ist die Randoberfläche jeder Schicht zusätzlich 10 cm breit mit heißem Bitumen in einer Menge von 150 g je m zu dichten. Grundsätzlich unterscheiden die ZTV Asphalt bei der Festlegung der anzusprühenden Mengen zwei Fälle: – Schichtenverbund für die Bauklassen SV, I bis III – Schichtenverbund für die Bauklassen IV bis VI. Grundsätzlich werden dafür zwei unterschiedliche Emulsionen eingesetzt – C60BP1-S – C40BF1-S (Erläuterungen bei Tabelle 4.8.17). Die Ansprühmengen sind folgenden Tabellen zu entnehmen: Für Bauklassen SV und I bis III: Tabelle 4.8.59 Schichtenverbund für Bauklassen SV, I bis III Art und Beschaffenheit der Unterlage frisch Asphalttragschicht

Asphaltbinderschicht

aufzubringende Schicht AC D AC B SMA Ansprühmenge in g/m² 150 – 250 – X 250 350 250 – 250 – X 350 350 AC T

gefräst sehr offenporig, oder ausgemagert, Kornausbruch

300 – 400

300 – 500

X

frisch

X

gefräst

250 – 350

150 – 250 250 – 350

sehr offenporig, oder ausgemagert, Kornausbruch

300 – 500

250 – 350

X = Einzelfallbetrachtung

graue Felder = sollte nicht vorkommen

419

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Für Bauklassen IV bis VI: Tabelle 4.8.60 Schichtenverbund für Bauklassen IV bis VI aufzubringende Schicht AsphaltAC D binder SMA Ansprühmenge in g/m² 200 – 200 – frisch 300 300 300 – nach RStO 200 – Asphaltgefräst 400 nicht vorge- 300 tragschicht sehen sehr offenporig, 350 – 300 – oder ausgemagert, 450 400 Kornausbruch Art und Beschaffenheit der Unterlage

AC T

Nähte, Anschlüsse, Fugen und Randabdichtung finden sich neu in den ZTV Asphalt. Nähte sind per Definition Kontaktflächen zwischen Bahnen, die beim Einbau von Mischgut vergleichbarer Eigenschaften entstehen – als Längsnaht beim bahnenweisen Einbau, – als Quernaht bei längeren Arbeitsunterbrechungen. Die Längsnähte sind bei mehrschichtigem und/oder mehrlagigem Einbau in den einzelnen Schichten und Lagen um mindestens 15 cm (gilt nicht für Kompaktasphalt) zu versetzen (Bild 4.8.61). Ist ein Versatz nicht möglich, soll eine durchgehende Fuge (!) angeordnet werden. Dabei sind die Längsnähte nicht in Rollspuren oder im Bereich der Fahrbahnmarkierungen anzuordnen. Für Schleswig-Holstein gilt: Längsnähte 6 cm neben der Außenkante der Markierung. In mehrschichtigen oder mehrlagigen Tragschichten sollen die Längsnähte um die 3fache Schichtdicke, mindestens aber um 25 cm versetzt werden.

4.8.61 Versetzte Längsnähte im Asphaltoberbau

Fehlerhafte Längsnähte zeigen sich schon bald nach der Verkehrsfreigabe. Im Laufe der Zeit reißt die Naht mit der Querneigung weiter auf, es kann zu Kornausbrüchen kommen. Durch Eindringen und Unterwanderung von bzw. durch schädliche Stoffe können sich Schichten ablösen, Parallel- und Querrisse entstehen bis sich netzartige Risse zeigen und das Herauslösen von Asphaltbrocken Schlaglöcher ergibt (Bild 4.8.61).

4

4.8.61 Gerissene Längsnaht mit Folgeschäden

Ideal wäre der Einbau in voller Breite unter Vollsperrung. Ein heiß an heiß Einbau in Staffelfertigung und direkt aneinander einbauenden Fertigern kann die Nahtbildung weitgehend verhindern, wenn die Bohle des folgenden Fertigers etwa 2 cm auf die erste eingebaute Bahn übergreift. Bei der Verdichtung muss das Mischgut noch mindestens 110 °C haben. Beim Anschluss heiß an kalt sollte die kalte Kontaktfläche 70 bis 80 Grad geneigt sein und dann wie bei den Quernähten angespritzt werden.

4.8.62 Schmelzbares Fugenband an Einbauten

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4

4 Auszuführende Arbeiten

Die Quernähte der einzelnen Schichten oder Lagen sind um mindestens 2,00 m zu versetzen. Arbeitsunterbrechungen beim Einbau von Binder- oder Deckschichtmischgut erfordern das Entfernen von bis zu 3,00 m der eingebauten Bahn. Diese Quernaht ist dann in ganzer Dicke abzukanten und außer bei Gussasphalt mit B, PmB oder bitumenhaltigem Bindemittel anzustreichen oder anzusprühen (ca. 40 g je cm Schichtdicke und 1 m Naht). Bei dem Einbau von Walzasphalt „heiß gegen kalt“ entstehen Nähte, bei Gussasphalt „Heiß gegen kalt“ dagegen Fugen! Fugen sind nach ZTV Asphalt Zwischenräume von Asphaltschichten zu Einbauten oder zwischen zwei Asphaltschichten. Fugen sind entweder geplant oder arbeitsbedingt entstanden. Anschlüsse von Walzasphaltdeckschichten (außer offenporigem Asphalt) an Gussasphalt oder an Einbauten (Borde, Rinnen, Schächte..) erhalten dann Fugen, die nach ZTV Fug-StB und TL Fug-StB ausgebildet werden. Dabei beträgt die Fugenbreite nach ZTV Asphalt für Längs- und Queranschlüsse mindestens 10

mm. Fugen dürfen nicht in Rollspuren oder an Fahrbahnmarkierungen liegen. Die Ausbildung der Fugen kann mit Fugenmassen oder Fugenbändern erfolgen (Bild 4.8.62). Die erhitzte Seite wird mit dem verflüssigten Bitumenfilm an die Einbauten gedrückt. Bei Einbau der heißen Asphaltschicht wird auch die andere Seite verklebt. Stand das Bitumenband ca. 5 mm höher als die Schichtoberfläche erfolgt mit dem Verdichten ein Herunterdrücken und „Versiegeln“ der Fuge. Die Randausbildung des Asphaltoberbaues lässt sich nach Rändern mit Einfassung und freien Rändern unterscheiden. An Rändern mit Einfassungen, z. B. am Wasserlauf (an der Rinne, der Gosse) werden Asphaltdeckschichten und Tragdeckschichten im Dachprofil um 0,5 bis 1 cm höher eingebaut, um den Abfluss des Oberflächenwassers zu gewährleisten. Bei einseitiger Querneigung gilt dies nur für den tiefer liegenden Rand. Freie Ränder von Walzasphaltbefestigungen (Bild 4.8.38) sind nicht steiler als 2:1 und nicht flacher als 1:1 zu neigen, da sonst der Asphaltrand zu leicht nach außen abbricht bzw. zu viel

Tabelle 4.8.63 Unterscheiden der im Asphalt-Deckenbau einzusetzenden Walzen

421

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Tabelle 4.8.64 Einsatz der Walzen beim Verdichten von Deckschichten aus Asphalt

„ideale“ Walzen

Walzgeschwindigkeit

Anzahl der Übergänge

Vorwalzen „Zusammendrücken“ Tandem-Vibrationswalze 4 bis 7 t, 1 (Gummiradwalze) 4 bis 5 km/h

2 bis 4, bei Vibrationswalzen 2 Übergänge mit Vibration

Walzregeln – So früh wie möglich mit dem Verdichten beginnen. – Antriebsbandage in Richtung zum Fertiger einsetzen (Ausnahme: Einbau in Steilstrecken) (4.8.65). – Bandagen sparsam mit Wasser berieseln (dazu Intervallschalter benutzen). – Niemals im Stand vibrieren. – Sanft anfahren und vorsichtig schalten. – Vibration erst während des Fahrens einschalten, beim Reversieren (umschalten in einen anderen Gang) ausschalten (oder Automatik benutzen).

4.8.65 Falsch! Die Spur darf im heißen Zustand nicht verändert werden

Hauptwalzen „Verdichten“ 4 bis 7 t, (Stat. Dreiradund Tandemwalze) Gummiradwalze Gummirad7 bis 8 Vibrations4 bis 5 Stat. Walze 3 bis 4 Gummirad- und Vibrationswalzen 4 bis 8 Stat. Walze: 8 bis 12

Endwalzen „Glätten“ Schwere Tandemwalze 8 bis 10 t, Vibrations-Tandemwalze 6 bis 8 km/h

bis alle Unebenheiten verschwunden sind

– Bei quer geneigter Einbaubahn immer am tiefer gelegenen Rand versetzen. – Versetzten und Lenken der Walze möglichst nur auf bereits verdichtetem Material (4.8.66). – Niemals auf noch heißem Mischgut mit der Walze stehen bleiben! – Walze schräg zur Einbaurichtung abstellen.

4.8.66 Walzen der Mittelnaht mit der hinteren Antriebsbandage einer statischen Dreiradwalze

4

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4 Auszuführende Arbeiten

4

4.8.67 Regeln für das Walzen von Deckschichten und entsprechende Walzbilder a) Normales Walzschema, b) Walzschema bei Gefahr seitlicher Verdrückung, c) bei einer Längsnaht heiß an kalt, d) beim Einbau mit gestaffelt fahrenden Fertigern, e) Verdichten in Kurvenbereichen, f) Verdichten einer Tagesabschlussnaht (Quernaht)

Wasser in die Asphaltflanke eindringen könnte. Dieser freie Rand ist beim Einbau geradlinig abzuschrägen und über die gesamte Flankenfläche anzudrücken (Ränder von Gussasphalt stehen senkrecht, Randstreifen sind gesondert auszuführen). An den freien Rändern sind der hoch liegende Rand und beidseitig alle Verwindungsbereiche abzudichten. Dazu sind 40 g Bitumen je cm Schichtdicke und je 1 m Einbaulänge heiß aufzubringen. Das hat vor dem Verschmutzen der Ränder zu erfolgen und darf nur für mehrere Asphaltschichten gemeinsam erfolgen, wenn die Flanke flächig ist und der Einbau der Schichten unmittelbar aufeinanderfolgte. Die Verdichtung ist entscheidend für die Standfestigkeit, Ebenheit und Verschleißfes-

tigkeit einer Asphalt-Deckschicht. Neben der Walzenwahl (4.8.63), der Walzenfolge und dem Walzenbetrieb spielt die Walztemperatur eine große Rolle. Heute leisten die modernen Fertiger schon eine erhebliche Vorverdichtung, die das anschließende Walzen vereinfacht. Man kann früher mit dem Walzen beginnen und schwerere Walzen einsetzen, weil das vorverdichtende Material oft schon eine große Standfestigkeit hat. Die Gefahr, das Mischgut zu verdrücken oder auszuquetschen, ist außerdem geringer. Die Vorverdichtung geschieht durch Tamper (engl. kleiner Stampfer) und/oder Vibrationsbohlen am Fertiger. Im Walzvorgang wird das Mischgut nacheinander durch Vorwalzen zusammengedrückt, durch Hauptwalzen verdich-

423

4.8 Bau von Asphaltstraßen

tet und durch Endwalzen geglättet („gebügelt“, 4.8.64). Die Kombination der Walzen, ihre Geschwindigkeit, Übergänge usw. verlangen viel Erfahrung und sind baustellenbedingt. An die fertigen Binder-, Deck- und Tragdeckschichten aus Asphalt stellt die DIN 18 317 – Verkehrswegebauarbeiten; Oberbauschichten aus Asphalt (als Allgemeine Technische Vertragsbedingung in VOB, Teil C) – u. a. folgende Anforderungen: – die Oberfläche muss eine gleichmäßige Beschaffenheit aufweisen; – Tragdeck- und Deckschichten müssen gleichmäßig geschlossen sein und eine angemessene Rauheit aufweisen; – die Schichten müssen höhengerecht im vereinbarten Längs- und Querprofil hergestellt sein; – die Abweichungen von der Sollhöhe dürfen an keiner Stelle mehr als 3 cm betragen. Die Nachbehandlung ist auch für eine Asphaltdecke wichtig, denn es besteht besonders bei einer frischen Oberfläche die Gefahr einer fehlenden Griffigkeit oder Rauheit. Je mörtelreicher (also je mehr Bitumen und Füller sie enthalten), desto notwendiger ist das Abstreuen mit oder ohne Einwalzen von roher oder bindemittelumhüllter feiner oder grober Gesteinskörnung je nach Deckschichtmischgut. Je leiser die Decke werden soll je mehr empfiehlt sich die feinere und ungewalzte Variante. Nicht gebundenes Gestein ist zu entfernen. Nach Fertigstellung der Deckschicht sollte mindestens eine Nacht, in der Regel aber sollten 24 Stunden bis zur Verkehrsfreigabe vergangen sein. Bei Herstellung der Decke in einem Arbeitsgang (kompakter Asphalt) sollten es mind. 36 Std. sein. Um alle durchgeführten Bauleistungen überprüfen zu können, sind anzuwendende Prüfverfahren geregelt in: DIN 18313 (Oberbauschichten aus Asphalt) TP Asphalt-StB 07 TL Bitumen-StB 07 TL BE-StB 07 TL Gestein-StB 04/07 (Gesteinskörnungen im StB) TP Gestein 08 TL Fug-StB TP Fug-StB (Fugenfüllstoffe)

TP D-StB (Dickenmessung von Oberbauschichten) TP Eben (Ebenheitsmessungen – berührende Messungen) TP Griff-StB (SRT) (Griffigkeit – Messverfahren) TP Griff-StB (SKM) (Seitenkraftmessverfahren) Asphaltmischgut wird so u. a. überprüft auf: Kornaufbau und Bindemittelgehalt. Das Mischgut wird zerlegt in Gesteinskörnung und Bindemittel. Durch Lösungsmittel (Trichloräthylen) wird das Bindemittel herausgelöst und durch Sieben sowie Zentrifugieren vom Gestein getrennt. Raumdichte (Raumgewicht). Am verdichteten Marshall-Probekörper wird sie nach der Formel bestimmt Raumdichte =

Masse (g) Volumen (cm3 )

Hohlraumgehalt. Rechnerisch aus der Raumdichte des Probekörpers und der Rohdichte des Mischgutes Verdichtungsgrad. Als Verhältnis in % der Raumdichte der Ausbaustücke (Bohrkerne) und der Raumdichte des MarshallProbekörpers (= 100 %) Wasseraufnahme. Unter Vakuum als Hinweis auf den Hohlraumgehalt in Vol.- %. Stabilität nach Marshall. Die auf einen 63,5 mm hohen Probekörper bezogene Höchstkraft, die beim Druckversuch mit teilweise verhinderter Seitenausdehnung gemessen wird (bei Tragschichten noch üblich). Fließwert nach Marshall. Die Differenz zwischen der ursprünglichen Messlänge (Durchmesser des Probekörpers) und der Messlänge bei Höchstkraft (bei Tragschichten noch üblich). Spurbildungstest. Bestimmung der Spurrinnentiefe für Deck- und Binderschichtmischgut in einem Wasserbad durch ein Stahlrad. Statische Eindringtiefe. Eindrücken eines Prüfstempels in einen Gussasphalt-Probewürfel bei 40° und 2 mal 30 minütiger Dauer zur Ermittlung des Widerstandes gegen statische Dauerlast.

4

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4 Auszuführende Arbeiten

Die Prüfungen nach ZTV Asphalt-StB 07 und TL Asphalt-StB 07 für den Asphalteinbau sind neu geordnet und enthalten klare Verantwortlichkeiten: Erstprüfungen für Asphaltmischgut müssen den Nachweis erbringen, dass das im Mischwerk hergestellte Mischgut den Forderungen der TL Asphalt entspricht (vergleiche z. B. Tabelle 4.8.23). Diese Erstprüfung durch das Asphaltmischwerk hat eine Gültigkeit von 5 Jahren und kann dem Auftragnehmer für den Asphalteinbau übergeben werden, daher bietet sich eine enge Zusammenarbeit zwischen beiden Seiten an. Die TL Asphalt ist das Bindeglied zwischen Asphaltmischwerk und ausführender Firma. Eignungsnachweise sind schriftliche Erklärungen des Auftragnehmers (AN) für den Asphalteinbau gegenüber dem Auftraggeber (AG). Es finden hierfür keine labortechnischen Untersuchungen statt. Der AN erklärt die Eignung der Baustoffe oder Baustoffgemische für den konkreten vorgesehenen Verwendungszweck. Die Erstprüfung des Mischgutes durch das Mischwerk ist hierfür ein wichtiger Punkt. Für AN und AG wird durch diese Erklärung die Verbindung zum Bauvertrag hergestellt. Sie sollte dem AG etwa 3 Wochen vor Arbeitsaufnahme vorliegen. Eigenüberwachungsprüfungen erfolgen durch den AN (auch dem Mischwerk!) mit dem Ziel der Feststellung, ob die Güteeigenschaften der gelieferten Baustoffe/Baustoffgemische und der fertigen Leistung den vertraglichen Anforderungen entsprechen (vergleiche Abschnitt 4.8.5.2 – Eigenüberwachung). Die Ergebnisse sind zu protokollieren und innerhalb 24 Std. dem AG zu übergeben. Bei Abweichungen von den vertraglichen Anforderungen sind deren Ursachen unverzüglich zu beseitigen. Die Prüfungen beim Asphalteinbau sind in den ZTV-Asphalt aufgelistet. Somit sind die ZTV Asphalt das Bindeglied zwischen AN und AG. Kontrollprüfungen im Rahmen der Bauüberwachung finden durch den AG im Beisein des

AN (bei Nichterscheinen auch ohne) statt. Baustoffe, Baustoffgemische und alle erbrachten Leistungen werden mit den vertraglichen Anforderungen abgeglichen. Probenahme, Versand und Prüfstelle regelt bzw. bestimmt der AG. Schiedsuntersuchungen finden statt, wenn AG oder AN Ergebnisse der Kontrollprüfung bezweifeln. Eine anerkannte Prüfstelle (nicht die der Kontrollprüfung!) bestimmt dann ein endgültiges Prüfergebnis. Die Kosten trägt derjenige, zu dessen Ungunsten das Ergebnis ausfällt.

4.8.7 Abfräsen alter Asphaltdecken Das Abfräsen alter Asphaltdecken kann geschehen zur Wiederherstellung der Verkehrssicherheit, indem Unebenheiten entfernt oder eine neue Griffigkeit hergestellt wird. Ebenso kann der Wasserabfluss verbessert oder eine schadhafte Decke entfernt werden. Durch Kaltfräsen ist die gesamte Asphaltbefestigung oder auch nur Teile davon ohne Wärmezufuhr abzutragen. Ein Warmfräsen ist in Deutschland nicht mehr üblich (4.8.68). Das abgefräste Mischgut sollte einer Wiederverwendung zugeführt werden (4.8.30 und 4.8.31). Standardfräsen meint das Abtragen gesamter Asphaltbefestigungen oder Teilen davon. Je nach Fräsentyp sind Tiefen bis 35 cm und Breiten zwischen 30 cm und 2,20 m erreichbar. Feinfräsen ist das genauere Abfräsen dünnerer Schichten zur Verbesserung der Verkehrssicherheit. Die Frästiefe beträgt hierbei bis zu 4 cm in Breiten bis 2,20 m. Schlitz-, Nut- oder Grabenfräsen erfolgt in geringeren Breiten. Schlitze in 1,5 cm bis 2,0 cm Breite bei bis zu 10 cm Tiefe, Nute in 4 cm bis 10 cm Breite mit max. 30 cm Tiefe, Gräben mit 40 cm bis 2,20 m und Tiefen bis 30 cm (Merkblatt für das Fräsen von Asphaltbefestigungen MFA Ausgabe 2000).

425

4.8 Bau von Asphaltstraßen

4 4.8.68 Kalt- und Warmfräsen

4.8.70 Kaltfräsen auf der B 202 4.8.69 Arbeit mit einem Asphaltrecycler

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4 Auszuführende Arbeiten

2.750 m2 Asphaltbeton 0/11 S einbauen Asphaltbeton 0/11 S einbauen und verdichten. Splittgehalt des Mineralgemisches ca. 55 Gew.-v.H. in der Eignungsprüfung. Einbaugewicht = 100 kg/m2. Bindemittel = Bitumen B 70/100. Edelsplitt entspr. LB, Teil A, Nr. 5.4, Edelbrechsand, Natursand, Füller. a) Seitliche Abböschungen mit der Neigung 1 : 1 anlegen und verdichten.

4

HAFTKLEBER AUFSPRÜHEN 112 521 022 4400 M2 HAFTKLEBER NACH DEN 'TECHNISCHEN LIEFERBEDINGUNGEN FUER SONDEREMULSIONEN ZUM VORSPRITZEN (HAFTKLEBER)' AUFSPRUEHEN, EINSCHL. VORHERIGER REINIGUNG DER VERSCHMUTZTEN UNTERLAGE. KEHRGUT GEHT IN EIGENTUM DES AN UEBER UND WIRD BESEITIGT. b) BINDEMITTELMENGE 0,3 KG/M2. 75 St Bohrkerne entnehmen Bohrkerne nach Anweisung des AG entnehmen und Bohrlöcher fachgerecht verfüllen und verdichten. Bohrkerne aus Asphalt Durchmesser der Bohrkerne 10 + 15 cm. Verfüllen der Bohrlöcher mit Beton B 25 bis 3 cm unter Oberfläche. Oberen Hohlraum mit geeignetem Asphaltmischgut nach ZTV Asphalt-StB verfüllen. c) Bohrkerne versandfertig verpackt übergeben. Dieses sind Originaltexte aus Leistungsverzeichnis600 m2 Decke fräsen sen ausgeschriebener BauDecke fräsen oder schälen und reinigen. vorhaben. Sie enthalten Fläche = Fahrbahn u.U. nicht mehr aktuelle Decke = Asphaltbeton oder nicht normgerechte Frästiefe über 3 bis 5 cm. Bezeichnungen. Unterschiedliche Breiten. Anfallendes Material in Eigentum des AN übernehmen und von der Baustelle entfernen. d) Unebenheiten der gefrästen Fläche kleiner als 10 mm. Asphaltbinder einbauen 913 100 3532 10 4000 m2 Asphaltbinder einbauen und verdichten. Angaben im Bieterangabenverzeichnis über Mitverwendung von Ausbau-Asphalt auf der Grundlage der Nr. 2 zu LB 112 im Teil A (Einsetzen ja oder nein) = . Bauklassen III und IV Einbaugewicht 100 kg/m2, Mischgut 0/16 mm. Bindemittel = Bitumen B 70/100. Edelsplitt, e) Edelbrechsand, Natursand, Füller ..... ..... Abstreumaterial aufbringen 113 438 6102 21200 m2 Abstreumaterial gleichmäßig auf die noch warme Oberfläche der Deckschicht aufbringen und einwalzen. Nicht gebundenes Material in Eigentum des AN übernehmen und von der Baustelle entfernen. Edelsplitt 2/5 mm, aus Gestein wie Edelsplitt in Deckschicht. f) Aufstreumenge 0,8 kg/m2 ..... .....

4.8.71 Beispiele für die Ausschreibung von Arbeiten an Asphaltdecken

4.8 Bau von Asphaltstraßen

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Textiles Gittergewebe verlegen 913 451 1205 2300 m2 Hochzugfestes textiles Gittergewebe zur Armierung von bituminösen Fahrbahnen nach Herstelleranweisung fachgerecht verlegen. In Längsrichtung mindestens 15 cm überlappen. Abstand vom Fahrbahnrand ca. 10 cm. Abgerechnet wird die abgedeckte Fläche. Gewebe aus Polyester, Zugfestigkeit mind. 5 kN/m längs und quer, bei max. 14 v.H. Bruchdehnung, Maschenweite des Gitttergewebes 30 × 30 mm. g) Gewebe-Bahnbreite nach Baubeschreibung. 230 m Fugen mit Dichtungsband herstellen. Fugen in der Dicke der bituminösen Deckschicht mit schmelzbarem Bitumendichtungsband herstellen. Vor dem Einbau der Deckschicht vorhandene Wandung säubern, soweit erforderlich trocknen und mit bitum. Voranstrich versehen. Nach dem Trocknen des Voranstrichs Fugenband an der zu verklebenden Seite leicht anschmelzen und an die Wandung gleichmäßig anpressen. Dicke der Deckschicht 4,0 cm. Fugenbreite 15 mm. h) für 1 m ..... ..... Tragdeckschicht 0/16 herstellen 913 400 1421 3500 m2 Tragdeckschicht 0/16 einbauen und verdichten. Seitliche Abböschung mit Neigung 1 zu 1 anlegen. Angaben im Bieterangabenverzeichnis über Mitverwendung von Ausbau-Asphalt auf der Grundlage der Nr. 2 zu LB 112 im Teil A (einsetzen ja oder nein, keine Mengenangabe!) p. Einbau in Rad- und Gehwege. Einbaugewicht 230 kg/m2, Einbau in 2 Lagen, untere Lage 6 cm dick. Bindemittel = Bitumen B 70/100. Auf die noch warme Oberfläche der Decke 3 kg/m2 Brechsand 0/2 aufstreuen und einwalzen. Den nicht gebundenen Brechsand aufnehmen und abfahren. i) ..... ..... Gussasphalt 0/11 als Deckschicht 14 500 m2 Gewalzten Gussasphalt 0/11 mm als Deckschicht gem. ZTV Asphalt-StB 01, Ziffer 5 und 5.5.2 in einer Dicke von 4,0 cm maschinell in ca. 12,4 m Breite mit 1 Mittelnaht einbauen. Zusammensetzung der Gussasphaltdeckschicht: Splittanteil > 2 mm: heller Edelsplitt > 50 Gew.- % Bindemittel: Bitumen B 30/45 mit 2 Gew.- % Trinidadepuré Bindemittelgehalt: 6,5-8 Gew.- % Eignungsprüfung: 7,5 Gew.- % Erweichungspunkt des extrahierten Bindemittels EP (RUK) höchstens 65 Grad C. Eindringtiefe nach DIN 1996 darf nach 6 Stunden 3,5 mm nicht überschreiten (s.u.). Füllergehalt: 22-30 Gew.- %, Eignungsprüfung ca. 25 Gew.- %. Brechsand: Natursand > = 1 : 1 Aufhellung mit 35 Gew.- % Anorthosit-Edelsplitt der Körnung 2/5 und 5/8 mm bezogen auf das Mineralgemisch. Die Körnungen 2/5 und 5/8 sind getrennt zuzugeben. Der Aufhellungsanteil > 2 mm muss im fertigen Gussasphalt mindestens 32 Gew.% betragen. Den Gussasphalt in noch heißem Zustand mit 15-18 kg/m2 leicht bituminiertem natürlichen Aufhellungs-Edelsplitt der Lieferkörnung 2/5 mm gleichmäßig abstreuen und erst k) mit Glattmantelwalze und dann mit Gummiradwalze eindrücken.

4.8.52 Fortsetzung

4

428

4 Auszuführende Arbeiten

Aufgaben zu Abschnitt 4.8

4

T 1. Welche Asphaltbauweisen sind heute üblich? 2. Nennen Sie die Anforderungen, die an fertige Fahrbahndecken aus Asphalt gestellt werden. 3. Was kann man unter einem „Schichtenpaket“ verstehen? 4. An welchen Stellen einer Asphaltbefestigung ist bei der Ausführung besondere Sorgfalt geboten? 5. Nennen Sie einige wesentliche Unterschiede zwischen den Bindemitteln Zement und Bitumen? 6. Welche korrekte Bezeichnung hat die Emulsion heute, die früher als „Haftkleber“ zum Schichtenverbund benutzt wurde? 7. In welchen Fällen ist ein Handeinbau von Binder- und Deckschichten erlaubt? 8. Welche Arbeiten sind vor dem Aufbringen des Asphaltmischguts für eine Binderschicht vorzunehmen? 9. Nennen Sie einige heute übliche Mischgüter für Deckschichten. 10. Für welche Bauklassen wird Asphaltbeton als Decksicht mehr eingesetzt? 11. Bis zu welcher Lufttemperatur dürfen die Asphaltmischgüter noch eingebaut werden?

12. Was ist bei der Anordnung von Langs- und Quarznähten zu beachten? 13. Warum dürfen Deckschichten nicht in den Wintermonaten gebaut werden? 14. Mit welchen Maschinen wird eine AsphaltDeckschicht heute üblicherweise verdichtet? 15. Nennen Sie einige Grundregeln des Walzens. 16. Welche Walzen verdichten überwiegend durch Drücken bzw. Kneten oder Vibrieren? 17. Nennen Sie einige wesentliche Unterschiede zwischen Gussasphalt, Asphaltbeton und Splittmastixasphalt! 18. Beschreiben Sie den Ablauf der Mischgutherstellung im Asphaltmischwerk. 19. Wie und warum werden Asphaltdeckschichten abgefräst? 20. Welche Deckenbauarten sind in den Ausschreibungsbeispielen 4.8.71 genannt? 21. a) Wozu werden in 4.8.71c Bohrkerne entnommen? b) Warum wird in 4.8.71d gefräst? c) Wofür wird in 4.8.71f abgestreut? 22. Was ist bei der Eigenüberwachung vom Asphalteinbau zu überprüfen?

M 1. Welche NN-Höhe haben die einzelnen Schichten in 4.8.55 der OF, wenn OF Deckschicht auf +105,05 m NN liegt? 2. Die NN-Höhe einer Straße soll in der Achse +65,75 m betragen. Welche NN-Höhe muss OF verfestigter Unterbau haben, wenn noch 300 kg/m2 Asphalt-Tragschicht, 120 kg/m2 Asphaltbinder und 85 kg/m2 Asphaltbeton einzubauen sind? 3. Mit welchen Raumdichten sind Einbaudicken und -massen in 4.8.45 umgerechnet worden? 4. Die in Aufgabe M 1 genannte Wohnstraße soll vor Aufbringen der Deckschicht mit 0,3 kg/m2 Bitumenemulsion angesprüht werden. Wie viel

kg und Fässer (200 kg/Fass) werden auf der Baustelle gebraucht? Wie viel t Asphaltmischgut müssen für die Pos. a, e und i in 4.8.71 bestellt werden? Berechnen Sie die Schichtdicken für die Pos. a, e und i von 4.8.71. Wie viel Fässer Haftkleber sind für Pos. b in 4.8.71 erforderlich? Wie viel t Edelsplitt werden für Pos. f in 4.8.71 benötigt? Wie viel m3 Mischgut fallen beim Kaltfräsen nach Pos. d in 4.8.71 bei 20 % Auflockerung an?

5. 6. 7. 8. 9.

429

4.8 Bau von Asphaltstraßen

Tabelle 4.8.72 Bohrkern in cm

Mischgut Masse Asphalttragschicht 4356 g AC 32 TS

Asphaltbinder AC 16 BS

Bohrkern Fläche Volumen (cm3) (cm2) A = r2 · π V = A · hK

Raumdichte 3 in kg/m

Einbaugewicht in kg/m2

1843 g

4 Asphaltbeton AC 11 DS

1721 g

10. Die Asphaltkolonne einer Straßenbaufirma nimmt eine Deckenerneuerung mit 100 kg/m2 Asphaltbeton vor und baut im Durchschnitt 600 t/Tag ein. a) Wie groß ist die Fläche, die für jeden Arbeitstag gesäubert und profiliert werden muss? b) Wie viel Bindemittel werden täglich für das Ansprühen mit 0,2 kg/m2 C 60 BP 1–S verbraucht? Z 1. Zeichnen Sie die folgenden Befestigungen, 1,0 m breit mit seitlicher Ausbildung ohne Randbefestigung im Maßstab 1:10 (4.8.73); a) 3,5 cm Gussasphalt MA 11 S 8,5 cm Asphaltbinder AC 22 BS 14 cm Asphalttragschicht: gebrochenes Korn > 70 Gew.- % 15 cm Schottertragschicht 0/45 29 cm Frostschutz GW b) 4 cm Asphaltbeton AC 11 DN 10 cm Asphalttragschicht: gebrochenes Korn > 70 Gew.- % 15 cm Schottertragschicht 0/45 21 cm Frostschutz GW c) 100 kg/m2 Asphaltbeton AC 11 DS 100 kg/m2 Asphaltbeton AC 16 BS 280 kg/m2 Asphalttragschicht 20 cm Frostschutz (GW) 30 cm Frostschutz

c) Wie viel m2 Deckschicht werden täglich hergestellt? d) Wie lang ist die tägliche Einbaustrecke bei halbseitigem Einbau von 3,25 m? 11. Ermitteln Sie die Rohdichte und die Einbaumasse der in Tabelle 4.8.72 gezeigten Bohrkerne und stellen Sie die Ergebnisse i der Tabelle zusammen.

2. Zeichnen Sie das Detail aus 4.8.74 neu auf DINA-3 im Maßstab 1:20 nach den Vorgaben von 4.8.75:

4.8.73

430

4 Auszuführende Arbeiten

4 4.8.74

4.8.75

431

4.8 Bau von Asphaltstraßen

P Nr. 20 Bestellung von Asphaltmischgut und Bindemittel aus Bitumen Lernfeld 11: Bauen einer Asphaltstraße Die Situation: Für eine Straße der Bauklasse IV sollen der Asphalt und das Bindemittel für den Schichtenverbund bestellt werden. Die Fahrbahn ist 420 m lang und durchgängig mit einseitiger Querneigung geplant. Der Asphalt ist an den Rändern unter 2:1 abgeschrägt.

4

Die zu lösenden Aufgaben: 1. Bestimmen Sie die Asphalt-Mischgutsorten für die Asphalttragschicht und die Asphaltdeckschicht. Beachten Sie die Bauklasse! 2. Beschreiben Sie jeweils die zu verwendenden Gesteinkörnungen und das verwendete Bitumen. 3. Welche zeitlichen und temperaturabhängigen Einbaubeschränkungen gibt es für die ausgewählten Mischgüter? 4. Berechnen Sie die Massen an zu bestellendem Mischgut in Tonnen für die zwei Asphaltschichten. 5. Welchen Schichtenverbund müssen Sie vornehmen? Bestellen Sie das Bindemittel in kg. 6. Beschreiben Sie die notwendige Randabdichtung. 7. Zeichnen Sie den Ausbauquerschnitt im Maßstab 1:20 auf DIN-A-3. 8. Der Asphalt soll in voller Breite eingebaut werden. Listen Sie alle Vorteile dieser Einbauweise auf. 9. Beim Einbau des Asphaltes ist eine Eigenüberwachung vorzunehmen. Was ist dabei unbedingt zu kontrollieren oder zu prüfen? 10. Die einbauende Firma ist verantwortlich für ihre Arbeiten. Was bedeutet Verjährung und wie lang sind die Verjährungsfristen für die Arbeiten an der Tragschicht und der Deckschicht?

Hilfreiche Seiten im Buch:

432

4 Auszuführende Arbeiten

P Nr. 21 Schichtenverbund und Randabdichtung Lernfeld 11: Bauen einer Straße aus Asphalt Zum Auftrag: Der Asphaltoberbau einer Straße soll nach Bauklasse II RStO 01 Zeile 1 hergestellt werden. Die Baustrecke beginnt bei Station 0 + 000,000 und endet bei 0 + 420,000. Das Querneigungsband sieht wie folgt aus:

4

Der Schichtenverbund erfolgt mit 200 g je m2 C 60 BP 1–S auf Asphalttragschicht unter Asphaltbinder, 0,3 kg je m2 C 60 BP 1–S auf Asphaltbinder unter Splittmastixasphalt.

Splittmastixasphalt SMA 8S mit 88 kg/m2 Asphaltbinder AC 16 BS mit 212 kg/m2 Asphalttragschicht AC 32 TS mit 324 kg/m2

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch: 1. 2. 3. 4.

Wie lang (m) ist die Baustrecke? Welches Querneigungsprofil hat die gesamte Strecke? Wie lang ist die Strecke „hochliegender Rand + Verwindungsstrecken“? Wie viele Tonnen Mischgut sind jeweils zu bestellen? Splittmastixasphalt, Asphaltbinder, Asphalttragschicht? 5. Wie viel kg polymermodifizierte Bitumenemulsion sind zum Schichtenverbund zu bestellen? 6. Wie viel kg Heißbitumen sind für die Randabdichtung des hochliegenden Randes zu ordern (Angaben aus dem Text des Abschnittes 4.8 entnehmen)? 7. Zeichnen Sie auf DIN-A-3 einen Teil des Asphaltoberbaues als Querschnitt am hochliegenden Rand. Zeichenbreite des Teiles 15cm, Maßstab für die Schichtdicken 1:5. Schichten nach RStO Bauklasse II Zeile 1. Querneigung 2,5 %. Abböschung beider Asphaltränder unter Neigung 2:1. Schraffieren, bemaßen und benennen Sie fachgerecht die Asphaltschichten. Zeichnen Sie die Randabdichtung ein. Schreiben Sie die Lösungen zu den Aufgaben 1. bis 6. in Normschrift mit Rechnungen auf das Zeichenblatt.

433

4.9 Bau von halbstarren Fahrbahndecken

P Nr. 22 Bau einer Deckschicht mit offenporigem Asphalt Lernfeld 11: Bauen einer Straße aus Asphalt Zum Auftrag: Die alte Deckschicht einer Bundesstraße weist außerorts von km 12,300 bis 31,950 Verdrückungen, Spurrinnen und Risse auf. Sie hat eine Fahrbahnbreite von 8,00 m und ist im Asphaltoberbau (alt sowie neu) an beiden Rändern mit 1:1 abgeböscht. Neben weiteren Vorarbeiten soll die Decke 5 cm tief abgefräst werden. Dann folgt eine Vorprofilierung aus 100 kg/m2 Asphaltbinder AC 16 BS mit Abdichtung durch PmB 40/100-65 in einer Menge von 2,5 kg/m2 sowie 7,5 kg Splitt 8/11 mm je m2 zur Schubsicherung und Verhinderung des Anklebens bei Befahren. Es folgt als Deckschicht offenporiger Asphalt in 5 cm Dicke (inklusive Abdichtung!) mit 21,5 kg/m2 bei 1 cm Schichtdicke (Raumdichte 2,15 g je cm3) Die zu lösenden Aufgaben: 1. Welche Art von Fräsen wird eingesetzt? 2. Beim Abfräsen wird das Asphaltmaterial um ca. 20 % aufgelockert. Wie viel m3/wie viel Tonnen sind abzufahren? 3. Welche Vorteile soll dieser Deckenaufbau bieten? 4. Beschreiben Sie die Zusammensetzung und den Hohlraumgehalt des Deckschichtmischgutes. 5. Welche Schwierigkeiten können durch das Mischgut PA entstehen? 6. Zeichnen Sie den linken unten liegenden Fahrbahnrand M.1:1 und bemaßen/benennen Sie den neuen Deckenaufbau. Beachten Sie den freien Auslauf ohne Randbefestigung. 7. Berechnen Sie die Länge der Baustrecke und die Abrechnungsbreite für jede neue Schicht. 8. Welche Fläche muss für den Asphaltbinder mit den abgeböschten Rändern abgerechnet werden? 9. Wie viel Tonnen Asphaltbinder sind bei 25 kg je m2 je 1 cm Schichtdicke (25 kg/m2/cm) zu bestellen? 10. Ordern Sie das PmB in kg! Dichten Sie auch den neuen Binder fachgerecht! 11. Bestellen Sie den aufzustreuenden Splitt in Tonnen. 12. Welche Fläche PA ist abzurechnen? 13. Bestellen Sie den offenporigen Asphalt in Tonnen.

4

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

434

4 Auszuführende Arbeiten

4.9 Bau von halbstarren Fahrbahndecken

4

Halbstarre Deckschichten (HD) sollen die Vorteile sowohl der Asphalt- als auch der Betondecken hervorbringen: • Große statische Tragfähigkeit bei hohen Punktbelastungen • Hohe Verformungsstabilität • Dichte Oberflächen weitgehend ohne Fugen • Beständigkeit gegen Verschleiß, FrostTausalzeinwirkung und gegen Chemikalien • Kurze Bauzeiten Als Lösung wurde eine in den 70er Jahren konzipierte Bauweise stetig weiter entwickelt. Die ursprünglich noch rissanfälligen und zur Verformung neigenden Verfahren hatten zu hohlraumarme Traggerüste, zu steife Mörtel und verwendeten normale Zemente. Die Kombinationsbauweise der halbstarren Deckschichten für Verkehrs- und Industrieflächen besteht aus einem hohlraumreichen Asphalt-Traggerüst und anschließender Verfüllung mit einem Hochleistungsfließmörtel niedriger Viskosität bei gleichzeitig hoher Frühfestigkeit. Diese Bauweise verlangt qualifizierte Bauausführung durch beste Material-, Geräte- und Personalauswahl, da sie kleinste Fehler nicht verzeiht. Die Druckfestigkeit der fertigen Fläche liegt bei 10 N/mm2. Damit kann die halbstarre Deckschicht in der Regel schon nach 2 Tagen von Lkw befahren und eine Containerstellfläche nach 3 Tagen genutzt werden. Die Endfestigkeit bedeutet für Industrieflächen eine Belastung mit 2 gestapelten voll beladenen 30t-Containern. Ein Spurbildungstest im 50°-Wasserbad ergab bei 20.000 Überrollungen mit dem Stahlrad Spurrinnentiefen von 0,5 mm. Damit können halbstarre Beläge insbesondere auf Güterumschlagplätzen, Hafenanlagen, Industrielagerflächen, Park- und Stellplätzen für Schwerlastverkehr, Bushaltestellen und als Anlage zum Umgang mit wassergefährdeten Stoffen (§19g Abs.1 WHG) geeignet sein (hier mit bauaufsichtlicher Zulassung des DIBt).

4.9.1 Vermörtelung des Asphalttraggerüstes

Die Herstellung der HD erfolgt auf einer Dichtungshaftbrücke mit mind. 0,6 kg/m2 U 60 k, die auf der Binder- oder Tragschicht aufgebracht werden. Im nächsten Arbeitsschritt kann dann ein hohlraumreiches Asphalttraggerüst mit folgender möglicher Rezeptur eingebaut werden: 96 Masse% Edelsplitt 8/11 mm mit SZ 8/12-Wert kleiner 18 Masse% 3,8 M-% Gesteinsmehl (Füller) < 0,09mm 0,2 M-% Cellulosefaser 4,1 M-% Bitumen B 50/70 oder 70/100 Herstellung des Mischgutes bei max. 150 °C, Fertigereinbau bei ca. 120 °C, Verdichtung mit leichter Glattmantelwalze (Dienstgewicht max. 4t) ohne Vibration bei über 80 °C. So sollte ein Hohlraumgehalt am MarshallProbekörper von 25 bis 30 Vol.-% erreicht werden (bei 135 °C und Verdichtung mit 20 Schlägen). Die dann folgende Vermörtelung soll bei Asphalttemperaturen über 5 °C und unter 35 °C statt finden. Dazu müssen alle offenen Seiten des Asphaltgerüstes abgedichtet sein, um ein Ausfließen zu verhindern. Auch die eingesetzten Mörtel müssen dem Merkblatt für die Herstellung von halbstarren Deckschichten (M HD 2004) entsprechen. Diese schwindkompensierten, schnellabbindenden Mörtel haben ein Größtkorn von 0,25 mm und als Bindemittel Zement mit Feinstbindemittel und/oder Microsilika. Der Frischmörtel fließt trotz eines geringen WasserFeststoffwertes (z. B. 0,215) von selbst in das Traggerüst. Mit Gummischiebern wird er per

435

4.9 Bau von halbstarren Fahrbahndecken

Hand oder maschinell so lange verteilt, bis kein Einsickern mehr zu beobachten ist. Wichtig ist hierbei besonders für die Baustellenpraxis das Fließvermögen nach einer Stunde aus der 10 mm-Düse (Ausflusszeit nach 60 min. kleiner gleich 55 s). Die fertige Fläche ist mit einem Verdunstungsschutz für Betonflächen nach zu behandeln. Um eine ausreichende Anfangsrauigkeit zu erzielen, sollte die Fläche kugelgestrahlt oder mit 3 kg/m2 Edelbrechsand/Splitt 1/3 mm abgestreut werden. Die Druckfestigkeit des Mörtels sollte nach 1 Tag mindestens 40 N/mm2 betragen, nach 3 Tagen mind. 65 und nach 28 Tagen mind. 100 N/mm2.

4 4.9.2 Flächen mit hohen dynamischen und statischen Belastungen wie Kreuzungsund Busbereiche

Systemaufbau:

4.9.2 Flächen mit hohen statischen Lasten wie Containerstellflächen, Panzerwaschplätze

4.9.4 Schnitt durch eine HD (6 cm)

436

4 Auszuführende Arbeiten

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

4

Die Ursachen für Schäden an Verkehrsflächenbefestigungen sind sehr vielfältig und manchmal in ihrem Ursprung und den Folgen schwer nachvollziehbar. Zudem zeigen die starren Betonflächen und die flexiblen Asphaltflächen sehr verschiedenartige Schäden. Beteiligt sind Mängel (Reihenfolge nach Ablauf, nicht nach deren Häufigkeit) aus – Planungsfehlern – Veränderungen im Wasserhaushalt und in der Struktur des Bodens – Veränderungen in der Verkehrsbelastung – den verwendeten Materialien – Ausführungsfehlern – der Verminderung des baulichen Erhaltungsaufwandes. Nach der Umstellung auf die europäische Normung besteht ein umfangreich verändertes Regelwerk aus – ZTV Asphalt-StB 07 – ZTV BEA-StB 09 (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächenbefestigungen – Asphaltbauweisen – ZTV Beton – ZTV BEB-StB 02 – M BEB (Merkblatt für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton, Ausgabe 2009) Übereinstimmend wird die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen abgestuft unterschieden nach den Bereichen – Instandhaltung mit kleineren Maßnahmen zur Substanzerhaltung, bei denen ein örtlich begrenzter Schaden von Hand oder maschinell behoben wird – Instandsetzung zur Substanzerhaltung oder Verbesserung von Flächeneigenschaften in Fahrstreifenbreite (Regelfall) und/ oder bis zu 4 cm Tiefe

– Erneuerung zur vollständigen Wiederherstellung einer Flächenbefestigung oder Teilen davon auf der vorhandenen alten Fläche (Hocheinbau) oder als vollständiger Ersatz der alten entfernten Befestigung (Tiefeinbau) oder als Erneuerung im Hocheinbau mit teilweisem Ersatz alter Befestigung. Vor der Baulichen Erhaltung hat eine regelmäßige Betriebliche Unterhaltung zu erfolgen. Diese beinhaltet eine regelmäßige Kontrolle und Wartung der Verkehrsflächenbefestigungen und der Betriebseinrichtungen. Auffällige oder entstehende Schäden werden aufgelistet. Hieraus entsteht eine Zustandserfassung nach festgelegten Merkmalen und Erscheinungsbildern. Alle Merkmale und Erscheinungsbilder lassen Rückschlüsse auf die Ursachen der Schäden zu. Daraus können Maßnahmen zur Baulichen Erhaltung abgeleitet werden.

4.10.1 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton

4.10.1.1 Plattenhebung

437

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

4 4.10.1.2 Ausknicken der Platten

4.10.1.5

Einzelriss mit Kornausbruch

4.10.1.3 Kantenschaden

4.10.1.6

Flächenhafte Abplatzung

Schadhafte Fugenfüllungen (aus Profilen oder Fugenmassen kalt/heiß) können in sich gerissen oder porös sein, sie lösen sich von Fugenflanken und werden hoch gedrückt, heraus gerissen oder sacken ab. Diese Schäden sind sichtbar und können prozentual erfasst und mit Foto belegt werden. Die Ursachen liegen häufig in fehlerhaftem Einbau der Füllstoffe (siehe Abschnitt Betonfahrbahnen), unzureichender Fugenpflege, zu viel Bewegung in den Betonplatten (zu groß, schlechte Unterlage) oder in entstandenen Kantenschäden. Sollten die Platten noch fest liegen und die Plattengrößen stimmig sein, können die Fugen wie beim Neubau einer Betondecke ausgeführt werden. Es gelten die vertraglichen Regelungen der ZTVT BEB-StB 02. 4.10.1.4 Eckausbruch

438

4 Auszuführende Arbeiten

Tabelle 4.10.1.7 Schäden an Betonflächenbefestigungen Schaden Griffigkeitsmängel Oberflächenschäden (Abplatzungen, Verschleiß) Einzelrisse

Abplatzungen, Kornausbrüche, Risse

4

gelöste Fugenfüllung Abwandern von Platten Hebung oder Setzung von Platten Ausknicken von Platten Kantenabplatzungen Plattenzerstörung

Mögliche Ursache Polierter Gesteinskörnung Mangelhafte Textur Geringe Betonfestigkeit (falsche Expositionsklasse), mangelhafte Gesteine, schlechte Nachbehandlung Verformungen in der Unterlage, ungleichmäßige Dicke oder Form der Platte, zu geringe Betonfestigkeit zu geringe Plattendicke Zu geringe Frost- und Tausalzbeständigkeit, zu geringer Luftporengehalt, zu geringe Betonfestigkeit zu große Plattenbewegung fehlerhafte Fugenfüllung Alterung der Füllstoffe Fehlende bzw. zu geringe oder zerstörte Verankerung, Veränderungen in der Unterlage (Wasser, Erosion) Verformung oder Zerstörung in der Unterlage, gelöste oder zu geringe Verdübelung bzw. Verankerung Wärmedehnung und geringe Betonfestigkeit, zu geringe Plattendicke Wärmedehnung und geringe Betonfestigkeit, schlechte Fugenfüllung bzw. defekte Fugen (Plomben). zu hohe Verkehrsbelastung zu geringe Plattendicke ungünstige Plattenform zu geringe Betonfestigkeit (falsche Expositionsklasse) Unterlage nicht beständig (Setzungen, Erosion)

Vertikale Plattenbewegung, Plattenversatz kann in mm gemessen werden. Die Ursachen liegen meist in mangelhafter Tragfähigkeit oder Erosion der Unterlage sowie fehlender oder nicht mehr wirksamer Verdübelung bzw. Verankerung. Als Maßnahmen können ein Heben durch Unterpressung, ein nachträgliches Verdübeln/Verankern, das Abtragen von Beton oder der Ersatz von Platten, Plattenstreifen (mind. 1,50 m Breite) oder Plattenteilen vorgenommen werden. Das Heben und Festlegen erfolgt mit hydraulischem Unterpressmörtel, der fließfähig und schnell erhärtend ist. Die Zugabe von Erstarrungsbeschleuniger ist möglich. Unter kontrolliertem Druck ist der Mörtel einzupressen und soll an angrenzenden Bohrlöchern austreten. Ist die Platte angehoben muss eine Vibrationswalze mit 3 bis 4 t Dienstgewicht die Platte kurzzeitig belasten und darf sich nicht senken. Andernfalls ist die Unterpressung zu wiederholen. Sollte die Unterpressung nicht vollflächig gelingen, kann die Plattenzerstörung noch beschleunigt werden. Die Bohrlö-

cher zur Einfüllung des Mörtels sind 3 cm tief vom Mörtel zu befreien und mit Kunstharzmörtel hohlraumfrei zu verschließen. Sollen Platten nicht angehoben sondern nur festgelegt werden, erfolgt die Unterpressung mit max. 0,5 MPa (5 bar). Das Abwandern von Platten in Querneigungsrichtung zeigt sich durch das Öffnen der Längsfugen bis zu mehreren cm. Ursache ist eine nicht vorhandene oder nicht mehr wirksame Verankerung durch die gerippten Anker. Ein nachträgliches Verankern, der Ersatz von Fugenfüllungen oder der Ersatz von Platten oder Plattenteilen (mind. 1,50 m Breite) sollte rechtzeitig erfolgen, damit die Längsfuge sich nicht zu weit öffnen kann und zu Folgeschäden führt. Oberflächenschäden entstehen aus schlechter Betonqualität, mangelhaften Einbaubedingungen und Nachbehandlungen sowie aus Belastungen durch Unfälle, Brand, Taumittel, Chemikalien. Schäden können lokal ausgebessert (Reaktionsharzmörtel) oder durch Fräsen, Hochdruckwasserstrahlen, Abstemmen, Schleifen oder Rillenschneiden behandelt werden.

439

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

Wegen der zunehmenden Lärmemission gefräster Flächen wird diese Maßnahme nur noch zur Beseitigung von Gefahrstellen eingesetzt (Abtrag von Stufen oder plötzlich auftretenden Aufwölbungen). Das Abstemmen eignet sich zur Vorbehandlung kleinerer Flächen und sollte mit einem senkrechten Trennschnitt bis 5 cm Tiefe eingegrenzt sein. Verminderte Griffigkeit in Folge polierter Oberflächen, Mörtelanreicherung im Oberbeton, mangelhafter Entwässerung kann durch Abtrag des Betons (Grinding) oder behandeln/ beschichten mit Reaktionsharz/Reaktionsharzmörtel beseitigt werden. Bei der Oberflächenbehandlung von Beton mit Reaktionsharz (OB-RH) wird je nach erwünschter Textur eine Bindemittelmenge (Reaktionsharz/Härtergemisch) von 700 bis 1600 g/m2 mit einer Abstreukörnung 1/2 mm, 2/3 mm oder 3/4 mm und 10 bis 14 kg/m2 aufgebracht. Die Oberflächenbeschichtung mit Reaktionsharzmörtel (OS-RH) besteht aus einer Grundierung mit ungefülltem Reaktionsharz und einer Abstreuung sowie der folgenden Deckschicht aus mineralstoffgefülltem Reaktionsharz/Härtergemisch mit Abstreuung. Die so erzeugte mittlere Schichtdicke beträgt 2 bis 5 mm (M BEB), kann je nach Beschaffenheit der Unterlage aber auch bis 15 mm betragen (ZTV-BEB). Die Reaktionsharzmörtelmenge (mit gebundener Abstreukörnung) reicht von 4 kg/m2 bei 2 mm mittlerer Schichtdicke bis zu 12 kg/m2 und 5 mm mittlerer Schichtdicke. Als Abstreukörnung wird Quarzsand 0,3 bis 0,8 mm oder 0,7 bis 1,2 mm verwendet. Beispiel für die komplexen Abläufe bzw. Zusammenhänge bei Schäden an Betonflächenbefestigungen: Vorausgesetzt ist das Prinzip der starren Betondecke. Danach ist der Baustoff Beton nach der Aushärtung des Zementes als künstliches Gestein nicht mehr flexibel, das heißt formbar. Bei hohen Temperaturen erwärmt sich der Beton und dehnt sich aus (im gleichen Maß wie Stahl). Durch die Ausdehnung entstehen Druckspannungen, die vom Beton durch dessen hohe Druckfestigkeit aufgenommen und abgebaut werden können.

Gleichzeitig dürfen die Betonplatten bestimmte Größenabmessungen in der Fläche nicht überschreiten, da mit der dynamischen Verkehrsbelastung eine Durchbiegung eintritt. Die dann entstehenden Biegezugspannungen im Beton ergeben Risse, da der Beton diese Spannungen nur in geringem Umfang aufnehmen kann. Um die dann zu erwartenden Risse nicht als unkontrolliert auftretende „wilde“ Risse zu erhalten, werden Fugen als Sollbruchstellen angeordnet. Die Fugen sind abzudichten. Es wären nun folgende Szenarien denkbar: – Die Druckspannungen können nicht aufgenommen werden, da die Betonplattendicke dafür nicht ausreicht – Die Druckspannungen können nicht aufgenommen werden, da die Betonqualität zu niedrig gewählt wurde. – Eine fehler- oder schadhafte Fugenfüllung könnte Feststoffe in die Fuge eindringen lassen, was einen punktuellen Kraftschluss ergäbe Als Schaden würden kleinere oder größere Kantenabplatzungen punktuell oder in Fahrstreifen- bzw. Fahrbahnbreite entstehen bis hin zu flächenhaften Zerstörungen oder dem Ausknicken von Platten (Bilder 4.10.1.1 bis 4.10.1.6). Im Merkblatt für die Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Beton – Ausgabe 2009 – finden sich nun die Schritte zur Erfassung der Zustandsmerkmale und deren Behandlung wie – Zustandsindikatoren – Zustandserfassung – Ursachen – Maßnahmen. Kantenschäden und Eckabbrüche sind Betonschäden an der Fuge. Sie entstehen vorwiegend bei zu starker oder behinderter Horizontalbewegung oder auch bei Vertikalbewegungen. Geringe Betonfestigkeiten, zu dünn bemessene Betonquerschnitte oder Beanspruchung durch Räumfahrzeuge erzeugen ebenso diese Schäden. Sie lassen sich sehr gut mit Reaktionsharzmörtel/Epoxidharzmörtel (PC-Betonersatzsystem) bei kleinen Flächen ausbessern. Der Mörtel wird dabei auf die gesäuberte und grundierte Betonfläche aufgebracht (an der Fuge keine

4

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4 Auszuführende Arbeiten

4 4.10.1.8 Arbeit mit Reaktionsharzmörtel

4.10.1.9 Zweikomponenten-Reaktionsharzmörtel auf Epoxidharzbasis

Brücken zur Nachbarplatte erzeugen!) (Bilder 4.10.1.8 und 4.10.1.9). Diese Harze und Mörtel müssen den TP BEB RH-StB entsprechen. Das Aufweiten und Verfüllen von Rissen erfolgt nach vorhergehender Unterscheidung in oberflächennahe oder durchgehende Risse. Oberflächennahe Risse (Haarrisse, Schwindrisse, Risse < 1 mm) können meist unbehandelt bleiben, eventuell kann eine Tränkung mit niedrigviskosen Reaktionsharzen erfolgen. Dazu müssen die Risse trocken und sauber sein.

Durchgehende Risse dagegen sind aufzuweiten und mit heiß verarbeitbaren Fugenmassen zu verfüllen. Rissuferausbrüche sind mit Reaktionsharzmörtel instand zu setzen. Es ist zu prüfen, ob eine dauerhafte Sanierung nur mit Einbau von Dübeln bzw. Ankern zu erreichen ist. Querrisse mit Rissbreitenänderung sind zu dübeln, alle anderen Längs- und Querrisse sind zum Kraftschluss zu verankern. Sind die Rissabstände kleiner als 1 m, so sind die Platten oder Plattenteile zu ersetzen. Mit Grinding = Schleifen kann die Ebenheit sowie Griffigkeit verbessert und die Lärmemission gesenkt werden. Beim Grinding schleifen Diamantschneidscheiben auf einer horizontalen Welle den Beton sehr maßgenau und unterschiedlich geriffelt bis zu einer Tiefe von 10 mm ab. Eine Griffigkeitsverbesserung tritt schon durch Abtrag von 2 bis 3 mm Betonoberfläche ein. Mit Grooving = Rillenschneiden wird die Gefahr des Wassergleitens = Aquaplaning abgemildert und der Kraftschluss Reifen/Fahrbahndecke verbessert. Allerdings kann das Rillenschneiden zu verstärkten Rollgeräuschen führen. Querrillen: 6 mm tief und breit, Abstand 100 bis 150 mm Längsrillen: 6 mm tief, 4 mm breit, Mittenabstand 25 mm. Instandhaltung (bauliche Unterhaltung) umfasst z. B. das Ausbessern von Fugenfüllungen, das Aufweiten und Verfüllen von Rissen, das nachträgliche Verdübeln und Verankern von Betonplatten, das Ausbessern von Kantenschäden und Eckabbrüchen, das Abtragen von Beton. Instandsetzung soll die Substanz erhalten oder die Oberflächeneigenschaften der Verkehrsflächen verbessern. Dabei werden die Arbeiten auf größeren Flächen, in der Regel in voller Plattenbreite, ausgeführt. Der Ersatz von Fugenfüllungen, das Heben und Festlegen von Platten, der Ersatz von Platten oder Plattenteilen – auch der streifenweise Ersatz, das Behandeln oder Beschichten von Oberflächen fallen hier unter. Erneuerung ist die Wiederherstellung des Gebrauchswertes der Flächenbefestigung nach Vorgaben der RStO. Dabei werden alte Schichten komplett oder teilweise neu eingebaut oder überbaut.

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4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

4.10.2 Bauliche Erhaltung von Verkehrsflächen aus Asphalt

4 4.10.2.3 Abgesackte und gerissene Aufgrabung 4.10.2.1 Ausmagerung, Ausbrüche und unsachgemäße Ausbesserung

4.10.2.4 Ausmagerung

4.10.2.2 gerissene, unsachgemäß ausgebesserte Mittellängsnaht

Instandhaltung von Asphaltflächenbefestigungen kann erfolgen durch Anspritzen und Abstreuen, Aufbringen von bitumenhaltigen Schlämmen und Porenfüllmassen, Ausbessern mit Mischgut, Verfüllen und Vergießen oder Aufrauen.

4.10.2.5 Gerissene Mittellängsnaht mit Ablösung und Quer- sowie Parallelrissen

Instandsetzung umfasst Oberflächenbehandlungen, den Einsatz von DSK oder DSH (Dünne Schichten im Kalteinbau oder Heißeinbau), das Rückformen (RF) und den Ersatz einer Asphaltdeckschicht (EAD).

442

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.10.2.6 Abbrüche am unbefestigten Fahrbahnrand

Erneuerung erfolgt nach den Maßgaben der RStO und ZTV Asphalt im Hocheinbau oder Tiefeinbau oder im Hocheinbau bei teilweisem Ersatz der vorhandenen Befestigung. Anspritzen und Abstreuen ist geeignet bei Substanzmängeln wie Netzrissen und Ausmagerung, bedingt bei Kornausbrüchen. Bitumenhaltige Bindemittel (unstabile kationische Emulsionen, polymermodifizierte kationische Emulsionen sowie polymermodifiziertes Fluxbitumen) sind gleichmäßig anzuspritzen, sofort mit grober Gesteinskörnung abzustreuen und einzuwalzen. Die Körner sollten zur Hälfte im Bindemittel eingelagert sein. Diese Maßnahme ist bis 10 cm auf die Anschlussflächen auszuführen. Bei den Bauklassen IV bis VI können mechanische Reparaturzüge eingesetzt werden, dann sollte die zu reparierende Fläche kleiner als 10% der Gesamtfläche sein. Einzelne Vertiefungen, Abplatzungen können mit dem „Patchen“ behandelt werden, der behandelte Flächenanteil sollte dann kleiner als 2% der Gesamtfläche sein. Eine Begrenzung auf 40 km/h außerorts für die ersten Tage ist wegen des Überschusses grober Abstreukörnung zu empfehlen.

Tabelle 4.10.2.7 Schäden an Asphaltflächenbefestigungen Schaden Aufbrüche Raue, poröse Oberfläche Verformungen Einzelrisse Netzrisse Offene Nähte und Fugen Ausbrüche in der Fläche Griffigkeitsverlust

Mögliche Ursache Falscher Rückschnitt oder schlechte Verdichtung z. B. in Rohrleitungsgräben Bindemittel- oder Mörtelmangel, gealtertes Bindemittel, ungeeignete Mineralstoffe, Entmischung oder zu tiefe Einbautemperaturen Schlechte Verdichtung, geringe Standfestigkeit des Mischgutes, schlechter Schichtenverbund, Setzungen im Oberbau/Unterbau/Untergrund Reflexionsrisse aus der Unterlage, Nachgeben weicher bzw. schlecht entwässerter Fahrbahnränder, Kälterisse bei zu hartem Bindemittel Zu hohe Verkehrsbelastung, zu geringe Tragfähigkeit der Unterlage, fehlende Entwässerung, zu geringe Einbau- und Walztemperatur Unverklebte Einbaubahnen bei heiß an kalt Einbau, fehlerhafter Fugenverguss Folgeschäden von Rissen, zu dünne Schichtdicke, schlechter Schichtenverbund Überfettete Decke, polierte Mineralstoffe

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4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

Tabelle 4.10.2.8 Anspritzen und Abstreuen Bindemittelsorte

Bindemittelmenge in kg/m²

C60B5-REP C60BP5-REP C67B4-REP C67BP4-REP PmOB Art B

1,4 bis 1,8 1,6 bis 2,2 1,2 bis 1,7 1,5 bis 2,1 0,9 bis 1,3

Verarbeitungstemperatur grobe Gesteinskörnung mindestens/höchstens Lieferkörnung in mm und Menge in 2 kg/m 20 bis 70 2/5 9 bis 14 50 bis 80 5/8 11 bis 17 50 bis 80 2/5 9 bis 14 50 bis 80 5/8 11 bis 17 160 bis 180 5/8 9 bis 12

Rot = nur für mechanisiertes Anspritzen und Abstreue

Bitumenhaltige Schlämmen enthalten mind. 55% feine Gesteinskörnung, mind. 14% Bitumenemulsion und mind. 20% Wasser sowie Additive. Diese lösemittelfreien Fertigprodukte werden in geschlossenen Gebinden geliefert und sind vor Frost zu schützen. Diese Schlämmen sind auf trockener und gereinigter Unterlage in einer oder mehreren Lagen zu verteilen, jeweils folgende Lagen erst nach Abtrocknen der unteren Lage (1 bis 2 Stunden Abbindezeit) aufbringen. Je nach Beschaffenheit der Unterlage sind 1 bis 3 kg/m² einzusetzen. Das Verfüllen und Vergießen schadhafter Nähte, Anschlüsse, Fugen oder klaffender Risse darf erst nach vorhergehendem Aufschneiden oder Auffräsen erfolgen. Die Tiefe der zu behandelnden Spalten muss dann mindestens 15 mm betragen oder das 1,5 bis 2fache der Breite. Die Vergussbreite einschließlich der Abdeckbreite der beiden Flanken darf 50 mm nicht überschreiten. Alle Kontaktflächen müssen gereinigt und mit Heißluft oder Wärmestrahlern getrocknet sein, keine offenen Flammen verwenden! Alle Vergussmassen sind heiß zu verarbeiten und mit vorbituminiertem Abstreumaterial 1/3 mm zur Erzielung der Griffigkeit abzustreuen, überschüssiges Material muss entfernt werden. Oberflächenbehandlungen (OB) können eine Substanzerhaltung durch neuen Schutz vor eindringender Feuchtigkeit bedeuten. Sie stellen erneuerte Griffigkeit her, beseitigen polierte Oberflächen, Netzrisse und Ausmagerungen aber auch Kornausbrüche. Zusätzlich wird das Erscheinungsbild der Verkehrsfläche und deren Sichtbarkeit für Verkehrsteilnehmer verbessert. Die Ausführung liegt im Zeitraum Mitte April bis Mitte September. Eingesetzt werden Ober-

flächenbehandlungen vorwiegend für die Bauklassen IV bis VI, bei Einsatz der Bitumenemulsion C67B4-OB nur V und VI. Nach Ende der Ausführung sollte eine Geschwindigkeitsbegrenzung wegen nicht gebundener Körnung einige Tage auf 40 km/h erfolgen. Zu unterscheiden sind drei Verfahren zur Oberflächenbehandlung (OB). 1. OB-eA = Oberflächenbehandlung mit einfacher Abstreuung. Es wird eine Lage Bindemittel aufgetragen und mit einer Lage Abstreumaterial versehen (Bilder 4.10.2.9 bis 4.10.2.13 und Tabelle 4.10.2.14). 2. OB-dA = OB mit doppelter Abstreuung. Eine Lage Bindemittel wird mit erster Lage grober Körnung und zweiter Lage kleinerer Körnung abgestreut (nicht vorbituminiert). 3. OB-dO = OB mit doppelten Lagen an Bindemittel und Abstreukörnung. Bindemittelauftrag in erster Lage etwas geringer, Aufstreuung der groben Körnung, zweite Lage erhöhter Bindemittelauftrag mit Abstreuung durch kleinere Körnung (nicht vorbituminiert, da dieses ein Brechen der Emulsion behindern würde) Porenfüllmassen sind ähnlich den Schlämmen – aber mit Lösemittel – zusammengesetzt. Sie werden mit 0,5 bis 1,5 kg/m2 einlagig verteilt und abgezogen. Die so behandelten Flächen sind mit ca. 3 kg/m2 Gesteinskörnung 0/2 mm und einem Gehalt an Feinanteilen < 3% abzustreuen. Das Ausbessern mit Asphaltmischgut wird bei einem geschädigtem Flächenanteil bis 5% der Gesamtfläche angewendet. Schadhafte Bereiche sind begradigt mit Fräs-, Stemm- oder Schneidgeräten abzutragen und zu säubern. Die Unterlage ist vor dem Einbau von Mischgut mit

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4

4 Auszuführende Arbeiten

einem Bindemittel anzusprühen. Die Anschlüsse zu den Nebenflächen können mit polymermodifiziertem Bindemittel angesprüht, mit schmelzbarem Fugenband oder durch das Ausbilden von Fugen hergestellt werden. Bedingungen: Trockenes Wetter, Lufttemperaturen mind. 3° C und Verkehrsfreigabe nach Abkühlung auf 40° C oder tiefer. Mit Aufrauen der Oberfläche durch mechanische Bearbeitung können Mörtelanreicherungen oder polierte Gesteinsoberflächen eine neue Griffigkeit erhalten. Die Arbeiten lassen sich bei niedrigen Temperaturen besser als bei warmen Asphaltschichten durchführen.

4.10.2.9 Bindemittelauftrag mit Spritzrampe

4.10.2.11 Handarbeit an Randbereichen

4.10.2.12 Dosierung des Splittes über die Hinterachse

4.10.2.10 gebrochene Bitumenemulsion

4.10.2.13 Fertige OB-eA

445

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

4.10.2.16 Verhältnis von Bindemittelmenge zu Splittgröße

4

4.10.2.14 Abdeckung/Abklebung von Schächten und Rinnen vor der OB

4.10.2.15 Ausführung einer Oberflächenbehandlung Tabelle 4.10.2.17 Bindemittel und Gesteinkörnung für Oberflächenbehandlungen Art der OB und Bindemittel OB-eA mit C67B4-OB C69BP4-OB OB-eA mit PmOB Art B OB-dA mit C67B4-OB C69BP4-OB (C70BP4-OB) OB-dA mit PmOB Art B

Verarbeitungstemperaturen

Bindemittel in kg/m²

50 bis 80° C 60 bis 80° C

1,5 bis 2,0 1,2 bis 1,6 1,0 bis 1,4 0,9 bis 1,1

/ / / /

11 bis 17 / 9 bis 15 /

/ 9 bis 14 / 8 bis 12

1.Lage: 1,6 – 2,2 2.Lage: / 1.Lage: 1,4 – 1,8 2.Lage: / 1.Lage: 1,3 – 1,5 2.Lage: / 1.Lage: 1,1 – 1,4 2.Lage: /

10 – 13 / / / 10 – 13 / / /

(3 – 6 alternativ) 10 – 12 / / (3 – 5 alternativ) 9 – 12 /

3–6 / 3–6 / 2–5 / 2–5

160 bis 180° C 50 bis 80° C 60 bis 80° C (60 bis 80° C) 160 bis 180° C

Gesteinskörnung in kg/m² 8/11 mm 5/8 mm 2/5 mm

446

4

4 Auszuführende Arbeiten Art der OB und Bindemittel OB-dO mit C67B4-OB

Verarbeitungstemperaturen

Bindemittel in kg/m²

50 bis 80° C

C69BP4-OB Ausnahme: C70BP4-OB PmOB Art B

60 bis 80° C

1.Lage: 1,0 – 1,7 2.Lage: 1,4 – 1,9 1.Lage: 1,0 – 1,7 2.Lage: 1,3 – 1,8

10 – 13 / / /

/ 11 - 15 9 – 12 /

/ (10–15 alternativ) / 10 – 15

1.Lage: 0,7 – 1,3 2.Lage: 1,3 – 1,8 1.Lage 1,7 – 1,2 2.Lage: 1,1 – 1,3

10 – 13 / / /

/ 11 – 14 9 – 12 /

/ (10-13 alternativ) / 10 – 13

160 – 180° C

Dünne Schichten in Kaltbauweise – DSK werden im Regelfall zweischichtig ausgeführt. Dabei dient die untere Schicht dem Profilausgleich. Unebenheiten bis 10 mm können beseitigt werden, ebenso Bindemittelanreicherungen, polierte Kornoberflächen, Netzrisse, Ausmagerung, Flickstellen und Kornausbrüche. Verwendet werden Asphalte aus abgestuften gebrochenen Korngrößen bis 8 (DSK 8), 5,6 (DSK 5) oder 2,8 mm (DSK 3) mit einer polymermodifizierten kationischen Bitumenemulsion C65BP1-DSK, die bei 5 bis 30° verarbeitbar ist, Temperatur der Unterlage mindestens 5° C. Einbau von Anfang April bis Mitte Oktober. Eine Geschwindigkeitsbegrenzung für einige Tage ist zu empfehlen. Aufgebracht wird der kalte Asphalt in Mengen von DSK 8 = 18 bis 30 kg/m2 DSK 5 = 16 bis 25 kg/m2 und DSK 3 = 10 bis 15 kg/m2. DSK 3 darf nur auf Flächen der Bauklassen IV bis VI und Wegen verarbeitet werden. Rückformen – RF bezeichnet das Bearbeiten einer alten Asphaltschicht durch schonendes Aufheizen, Auflockern, Aufnehmen, Mischen und Wiedereinbau. Zur Veränderung von Schichteigenschaften können Ergänzungsmaterialien wie Bindemittel, Gesteinskörnung oder Asphaltmischgut eingemischt werden. Außer Gussasphalt und Oberflächenbehandlungen sind alle gleichmäßig zusammengesetzten Asphaltschichten geeignet. Drei Verfahren werden nach ZTV BEA-StB 09 unterschieden: (a): Reshape = Rückformen ohne Veränderung der Asphaltzusammensetzung

Gesteinskörnung in kg/m² 8/11 mm 5/8 mm 2/5 mm

(b): Remix = Rückformen mit Veränderung der Asphaltzusammensetzung (c): Remix compact = Rückformen mit Veränderung der Asphaltzusammensetzung mit dem Einbau einer neuen Asphaltdeckschicht mit zusätzlichem Fertiger. Durch Bohrkerne können Schadentiefe und Schichtgrenzen bestimmt und die Bearbeitungstiefe festgelegt werden. Durch Flächenheizgeräte wird das Altmaterial bearbeitbar. Die maximale Auflockerungstiefe sollte in der Regel maximal 4 cm betragen. Besteht zur unteren Schicht kein Verbund, sollte diese mind. 1 cm mit bearbeitet werden. Für das Abstumpfen der Oberfläche sind 0,5 bis 1,0 kg/m2 Lieferkörnung 1/3 mm Kategorie C90/1 oder 1,0 bis 2,0 kg/m2 Lieferkörnung 2/5 aufzubringen. Vor Verkehrsfreigabe ist eine Abkühlzeit von mind. 24 Stunden einzuhalten. Zu beachten ist das Merkblatt für das Rückformen von Asphaltschichten (M RF). Thermisches Replastifizierungs- und RemixVerfahren (Patchen) ohne Fugen:

4.10.2.18 Erhitzen der oberen Schicht in 4 cm Dicke auf ca. 180° C.

447

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

4 4.10.2.19 Rechts sichtbar die schadhafte Oberfläche, links die erwärmte und aufgelockerte Asphaltmischung

4.10.2.20 Mit Schieber, Schaufel oder Harke wird das obere und untere Mischgut durchmischt. Die erwärmte Fläche ist ca. 10 cm (heller, trockener Streifen) breiter als die dann durchgearbeitete (dunkle). Dadurch kann ein fugenloser heiß-an-heiß Einbau erfolgen.

4.10..2.21 Verjüngung mit einer kationischen Emulsion. Öle und Maltene geben dem oxidierten Altasphalt flexible Eigenschaften zurück. Hier erfolgt auch die Zugabe fehlenden Mischgutes.

4.10.2.22 Ebenflächiges Abziehen und folgend Verdichten mit kleiner Walze.

Dünne Asphaltdeckschichten in Heißbauweise können aus Asphaltbeton (AC 5 D L), Splittmastixasphalt (SMA 5 N und SMA 5 S) oder Gussasphalt (MA 8 S, MA 5 S) hergestellt werden. Zudem gibt es Asphaltmischgut für Dünne Schichten in Heißbauweise auf Versiegelung (DSH-V 8 und DSH-V 5). Die Einbaumenge aller dünnen Asphaltdeckschichten liegt zwischen 30 bis 50 kg/m2 und ergibt eine Einbaudicke von bis zu 2 cm. Einzelrisse und langwellige Unebenheiten sowie Unebenheiten über 10 mm sollen vorher saniert sein. SMA-, GA- und DSH-V-Deckschichten können auf die vorhandene Befestigung von Verkehrsflächen aller Art aufgebracht werden, AC 5 D L dagegen nur auf Flächen der Bauklasse V, VI und Rad-Gehwegen. SMA ist für den Einbau bei ungleichmäßiger Schichtdicke am besten geeignet. Für die Mischgüter gilt die TL Asphalt-StB 07. Für die Bauklassen SV, I bis III ist ein polymermodifiziertes Bitumen 45/80-50 A zu verwenden. Die Arbeiten sind von Anfang April bis Mitte Oktober durch zu führen, bei starkem Wind wegen der Auskühlung zu unterlassen. Die Lufttemperatur soll 10° mindestens erreichen, die Unterlage soll mind. 8° warm sein.

448

4 Auszuführende Arbeiten

4

4.10.2.23 Ansprühen der Fläche mit z. B. Gilsonit-Naturasphalt, der etwa 2 bis 3 mm in die Oberfläche eindringt. Abstreuen mit z. B. Aluminium-Silikat zur Griffigkeit und zum Abfahren des oberflächlichen Bitumens ergibt nach einigen Wochen eine fugenlose (heiß-an-heiß eingebaute) und an Nachbarflächen optisch angepasste Reparaturfläche.

Dünne Asphaltdeckschichten AC D und SMA müssen für die Anfangsgriffigkeit abgestumpft werden, als Richtwerte gelten: – Lieferkörnung 1/3 mm, Kategorie C90/1 mit 0,5 - 1,0 kg/m2 – Lieferkörnung 2/5 mm, Kategorie C90/1 mit 1,0 - 2,0 kg/m2 Für lärmtechnische Anforderungen ist die Körnung 1/3 zu wählen. DSH-V – Deckschichten benötigen keine Abstumpfung. Gussasphalt ist nach ZTV Asphalt – Verfahren A – zu behandeln. DSH-V – Deckschichten werden eingebaut auf Versiegelung mit polymermodifizierter Bitumenemulsion C67BP5-DSH-V und 0,7 bis 0,9

kg/m2 bei offener und 0,4 bis 0,6 kg/m2 bei dichter Unterlage. Das Asphaltmischgut für DSH-V – Deckschichten besteht aus polymermodifiziertem Bitumen 45/80-50 A für die Bauklassen SV und I bis III oder Bitumen 70/100 für die Bauklassen IV bis VI und einem abgestuftem Gesteinskörnungsgemisch. Als niedrigste/höchste Temperatur bei Anlieferung gelten 150°/180° C. Ersatz einer Asphaltdeckschicht – EAD bezeichnet im Regelfall den Ersatz der alten abgefrästen Asphaltdeckschicht durch eine neue nach den Regeln der ZTV Asphalt-StB. Dafür kommen Asphaltbeton, Splittmastixasphalt, Gussasphalt oder Offenporiger Asphalt in Betracht. Die Maßnahme kann sich auf die Deckschicht alleine dann beschränken, wenn nur hier die Schäden auftreten und durch andere Maßnahmen der Instandhaltung oder Instandsetzung nicht zu beseitigen sind, wie z. B. – mangelnde Ebenheit durch Verformungen in Längs- oder Querrichtung – mangelhafte Griffigkeit infolge Bindemittelanreicherungen oder polierter Kornoberflächen – Substanzmängeln (viele Einzelrisse, Flickstellen). Für den Schichtenverbund gelten auch die Regeln der ZTV Asphalt, mit einer Ergänzung für den Gussasphalt: Es müssen bei MA auch 150 bis 250 g/m2 Bitumenemulsion C60BP1-S auf gefräster Unterlage angesprüht sein. Sollten Schäden auch tiefer liegende Asphaltschichten betreffen, sollten auch diese ersetzt werden. Dem zur Folge wäre dann die Erneuerung zur Wiederherstellung des Gebrauchswertes einer Verkehrsflächenbefestigung aus Asphalt gemäß den Vorgaben der RStO und ZTV Asphalt notwendig. Es wird unterschieden nach – Erneuerung im Hocheinbau, wenn alte Schichten mit neuen überbaut werden – Erneuerung im Tiefeinbau, wenn die gesamte Flächenbefestigung entfernt und neu aufgebaut wird

449

4.10 Sanierung von Verkehrsflächenbefestigungen

– Erneuerung im Hocheinbau bei teilweisem Ersatz der vorhandenen Befestigung Für Verjährungsfristen gelten – die Angaben der ZTV Asphalt-StB 07

– für alle Verfahren der Instandhaltung 1 Jahr – für OB, DSK, DSH und RF 2 Jahre

P Nr. 21 Instandsetzung einer Decke mit Oberflächenbehandlung (OB)

4

Lernfeld 14: Instandsetzen einer Straße Zum Auftrag: Ist auf einer Länge von 95 m mit einer Oberflächenbehandlung wegen verschiedener Mängel Instand zu setzen. Es liegen hier im Wesentlichen Ausmagerung und Netzrisse vor, außerdem haben mehrfache Aufgrabungen eine farblich ungleichmäßige Fläche ergeben. Ein farblich abgestimmter Splitt soll nun das Aussehen für die Anliegerstraße gefälliger gestalten. Es ist eine möglichst wirtschaftliche (kostengünstige) Lösung vorzuschlagen. Die zu lösenden Aufgaben: 1.

Listen Sie alle Mängel auf, die mit einer Oberflächenbehandlung beseitigt werden können. 2. Welche Schäden müssten vor der OB saniert sein? 3. Wählen Sie eine der drei unterschiedlichen Arten für die OB aus. 4. Legen Sie Ihre begründete Auswahl für die Bindemittelart, -sorte und -menge fest. 5. Bestimmen Sie ebenso Ihre Wahl für die Körnung mit Menge. 6. Bei dieser Anliegerstraße äußern Anlieger Befürchtungen gegenüber dem groben Splitt. Welche Lösung können Sie aus der Rezeptur vorschlagen? 7. Warum ist die Griffigkeit bei diesem Projekt untergeordnet? 8. Beschreiben Sie den Arbeitsablauf der Oberflächenbehandlung mit allen notwendigen Materialien und Geräten. 9. Zu welchen Jahreszeiten dürfen diese Arbeiten durchgeführt werden? 10. Berechnen Sie die zu verarbeitenden Mengen an Bindemittel in kg und an Splitt in t.

Hinweise auf entsprechende Abschnitte im Buch:

5 Fachrechnen Dieser Abschnitt baut auf der Grundstufe auf, wiederholt nur wenig Grundsätzliches, führt vielmehr mit kurzen Erläuterungen, Formeln

usw. zu Aufgaben, wie sie im Straßen- und Tiefbau üblich sind.

5.1 Längen, Stationierung, NN-Höhen Längen. Im Straßen- und Tiefbau werden die üblichen Längeneinheiten verwendet: – km für die Länge von Straßen, Baulosen usw., – m für die Länge von Wegen, Breite von Straßen, Tiefe von Baugruben, Maße von größeren Bauteilen usw., – dm bei der Teilung von Nivellierlatten, – cm für die Bemessung von Bauteilen (auf der Baustelle üblich, allerdings in Abweichung zu mm-Angaben in den DINNormen), – mm für Rohrdurchmesser, Wanddicken von Rohren, Fugendicken usw. In der Praxis wiederholen sich zwei Gruppen von Aufgaben: – Eine Längeneinheit muss in eine andere umgerechnet werden; – unterschiedliche Längeneinheiten sind zu addieren/subtrahieren. Für die Umrechnung gilt: 1 km = 1000 m 1 m = 10 dm 1 dm = 10 cm 1 cm = 10 mm   Umrechnungszahl Umrechnungszahl = 1000 = 10 Beispiele Straßenlänge von 3,567 km = (· 1000) 3567 m Nivellierablesung 14,66 dm = (: 10) 1,466 m Rohrdurchmesser 200 mm = (: 10) 20 cm Bordsteinlänge 1250 mm = (: 10: 10; 10) 1,25 m

Zum Addieren oder Subtrahieren unterschiedlicher Längeneinheiten müssen erst alle Werte in die gleiche Einheit umgewandelt werden.

Beispiel Welche Konstruktionshöhe in m hat ein Kontrollschacht, der aus 20 cm Betonsohle, 0,75 m Schachtunterteil, 1 Schachtring 50 cm, 1 Konus 60 cm, 1 Auflagering 0,8 dm, 1 Rahmen von 18 cm und 2 Mörtelfugen je 20 mm besteht? Lösung Betonsohle 20 cm = (: 10 : 10) 0,20 m Schachtunterteil 0,75 m = 0,75 m Schachtring 50 cm = (: 10 : 10) 0,50 m Konus 60 cm = (: 10 : 10) 0,60 m Auflagering 0,8 dm = (: 10) 0,08 m Rahmen 18 cm = (: 10 : 10) 0,18 m Mörtelfugen 40 mm = (1 : 10 : 10 : 10) 0,04 m 2,35 m

Nur Längen der gleichen Längeneinheit addieren/subtrahieren! Die Stationierung von Straßen und Bauabschnitten unterteilt die Straße in regelmäßige Abschnitte (um z. B. Kilometersteine zu setzen = Kilometrierung) bzw. bezeichnet wichtige Stellen, an denen ein Bogen beginnt oder endet, ein Durchlass kreuzt oder eine Nebenstraße einmündet. Üblich ist diese Art der Angabe (beginnend bei 0 + 000): Stat. 3 + 165,75 d. h. 3 km und 165,75 m (also 165 m und 75 cm) oder 3165,75 m von Beginn der Stationierung. Bei kürzeren Baustellen (z. B. in der Stadt) wird ohne die Kilometerangabe stationiert. Immer häufiger gibt man drei Stellen hinter dem Komma (also auch mm) an; dies hängt mit der sehr genauen Messung elektronischer Messgeräte zusammen. Die Angabe lautet dann z. B. 158,739. Zu bestimmten Stationen müssen Längen addiert bzw. davon subtrahiert werden.

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_5, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

452

5 Fachrechnen

Beispiel Stat. 1 + 055,50 + 25,3 m = Stat. 1 + 055,50 + 025,30 m = Stat. 1 + 080,80

50,65 m über NN – 2,25 m 48,40 m über NN

(Höhenangabe für Gelände) (Längenmaß für Grabentiefe) (Höhenangabe für Grabensohle)

Nicht die Begriffe Station und Länge verwechseln! Sie sind an „Stat.“ und „m“ zu erkennen.

5

Bei NN-Höhen wird in ähnlicher Weise addiert/subtrahiert. Dabei darf das + der Höhenangabe über NN nicht mit dem Additionszeichen verwechselt werden. Gleiches gilt für – (unter NN) und das Subtraktionszeichen. Beispiel Die Geländehöhe liegt auf NN + 50,65 m, die Grabentiefe ist 2,25 m. Welche NN-Höhe hat die Grabensohle? (5.1.1)

Aufgaben zu Abschnitt 5.1 1. Ergänzen Sie die Tabelle. km m dm cm mm a) 1,25 b) 1050 c) 0,07 d) 5355 2. Welche Breite hat eine Fahrbahn, die aus 10 cm Tiefbord, 5,57 m Asphalt, 2 Reihen Betonsteinen 16/16 und 2 Fugen von je 5 mm besteht? 3. a) Wie viel m (und dm) beträgt ein Rohrdurchmesser DN 300? b) Wie viel m (und cm) ist eine Ablesung an der Nivellierlatte von 15,36? c) Wie viel km ist die Weglänge von 1625,50 m? d) Wie viel m (und cm) beträgt eine Fugendicke von 5 mm? e) Welche Maße in mm hat ein Bordstein H 15 × 30? f) Wie viel m (und cm) ist die Station 6 + 533 vom Anfang entfernt? 4. Addieren/subtrahieren Sie. a) Stat. 0 + 650 + 25 m, b) Stat. 3 + 075,5 + 2,25 m, c) Stat. 1 + 94565 m

5.1.1

Die Zeichen + und – haben beim Berechnen von NN-Höhen unterschiedliche Bedeutungen. Besser ist die Schreibweise „über“ bzw. „unter“ NN.

5. Berechnen Sie die neuen NN-Höhen. a) NN + 9,565 + Ablesung 1,46 m b) Ziellinie + 165,654 m NN-Ablesung 16,53 dm c) – 0,605 m NN + 2,355m 6. Ergänzen Sie die fehlenden Werte in Bild 5.1.2

5.1.2 7. Bei einer Kanalisation im norddeutschen Küstenland liegt die Rohrsohle unter NN. Berechnen Sie die fehlenden Tabellenwerte. Schacht Nr.8 Nr.9 Nr.10 Nr.11 Nr.12 +1,36 +1,40 +1,53 +1,53

Gelände NN Baugrubentie2,25 2,21 2,01 fe in m Rohrsohle NN –0,65 –0,52 –0,32

8. Was bedeuten die Längen- und Höhenangaben auf den Bildern 5.1.3? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9

5.2 Neigungen

453

5

5.1.3

454

5 Fachrechnen

5.2 Neigungen Auf der Baustelle spricht man statt von Neigung (besonders bei Flächen) häufiger von Gefälle (bei Rohrleitungen), selten von Steigung (5.2.1).

Im Tief- und Straßenbau ist es üblich, die Neigung in einer dieser drei Möglichkeiten anzugeben:

5

5.2.1 Neigungswinkel

Verhältniszahl

Ӛα

1 : n (h : l)

Prozentsatz p%

Böschungen von Baugruben und Leitungsgräben u. a.

Gefälle in Rohrleitungen, Längsgefälle von Straßen u. a.

Quer- und Längsneigung von Straßen u. a.

Beispiel

Beispiel

Beispiel

5.2.2 Der Neigungswinkel α ergibt sich aus Gegenkathete und Ankathete in der Winkelfunktion tan:

5.2.3 Das Neigungsverhältnis 1 : n ergibt sich aus 0,50 : 1,50, also aus h : l:

h l 0,50 m tan α = = 0,333 1,50 m

tan α =

tan α = 18°5'

Umstellen der Gleichung

gesucht: h

gesucht: l

h = tan a · l

l=

h tan α

1 : n = 0,50 : 1,50 1 0,50 m 1,50 m = n= =3 n 1,50 m 0,50 m 1:n=1:3 l vereinfacht n = h Umstellen der Gleichung gesucht: l gesucht: h l h= l=n·h n

5.2.4 Den Prozentsatz p, der die Neigung angibt, errechnet man aus dem Grundmaß l = 100 % und dem Prozentwert h: 100 % ⋅ h p= l 100 % ⋅ 0,50 m p= 1,50 m 1 p = 33 /3 %

Umstellen der Gleichung gesucht: h gesucht: l p⋅l 100 % ⋅ h l= h= P 100 %

455

5.2 Neigungen

Am häufigsten stellt sich für den Straßenbauer diese Aufgabe: Die Breite oder Länge (eines Gehwegs, eines Platzes) und die Querneigung p % sind bekannt. Wie viel cm Neigungshöhe sind anzulegen? Die Neigungshöhe in cm entspricht dem Prozentwert (hier h für Höhenunterschied statt üblicherweise w). h=

Beispiel Wie viel cm Neigungshöhe hat eine Fahrbahn von 6 m Breite bei 2,5 % Querneigung? Lösung h=

p⋅l in m 100 %

2,5 % ⋅ 6,00 m = 0,15 m 100 %

oder 2,5 % auf 6,00 m → 2,5 · 6,00 → h = 15cm

Vereinfacht lässt sich sagen: Neigungshöhe = Prozentsatz · Länge oder Breite ... % = … cm Neigungshöhe auf 100 cm (1 m) Grundmaß 1 % = 1 cm Neigungshöhe/100 cm (1 m) Grundmaß also: 1 % = 1 cm/m; 3 % = 3 cm/m; 0,5 % = 0,5 cm/m Daraus erhalten wir: 2 % auf 4,50 m = 2 · 4,5 = 9 cm Neigungshöhe 0,6 % auf 12 m = 0,6 · 12 = 7,2 cm Neigungshöhe

Neben diesen üblichen Angaben finden wir manchmal noch die Neigungsangaben in ‰ (Promille) und in mm/m. Sie werden regional bei Rohrleitungen oder Bordrinnen verwendet. Die Umrechnung der Neigungsangaben erklärt Tab. 5.2.5. Das Umrechnen eines Neigungswinkels in Verhältniszahl oder Prozentzahl ist nur über die Winkelfunktion tan möglich und wird in Abschn. 5.3 erläutert. In den „Richtlinien für die Anlagen von Straßen, Teil: Entwässerung – RAS-EW“ wird bei der Oberflächenentwässerung von Verkehrsflächen eine Schrägneigung p von mindestens 2,5 % bei Beton- und Asphaltdecken bzw. 3 % bei Pflasterdecken für den Fall verlangt, dass die Mindestquerneigung nicht zu erreichen ist.

Tabelle 5.2.5 Umrechnungen von Neigungsangaben Nr. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Umrechnen von → % → % → % → ‰ → ‰ → ‰ → 1:n → 1:n → 1:n → mm/m → mm/m → mm/m →

in % 1:n mm/m % 1:n mm/m % ‰ mm/m % ‰ 1:n

Umrechnungshilfen

Beispiele

(%) · 10 100 : ( %) (%) · 10 (‰) : 10 1000 : (‰) (‰) ԑ mm/m 100 : n 1000 : n 1000 : n (mm/m) : 10 (mm/m) ԑ ‰ 1000 : (mm/m)

1 (%) · 10 = 10 ‰ 100 : 8 (%) → 1 : 12,5 0,5 (%) · 10 = 5 mm/m 6,6 (‰) : 10 = 0,66 % 1000 : 7,5 (‰) → 1:333,3 5 ‰ ԑ 5 mm/m 1 : 8 → 100 : 8 = 12,5 % 1 : 200 → 1000 : 200 = 5 ‰ 1 : 500 → 1000 : 500 = 2 mm/m 4 (mm/m) : 10 = 0,4 % 7 (mm/m) ԑ 7 ‰ 1000 : 2,5 (mm/m) → 1:400

Die Schrägneigung berechnet sich nach Bild 5.2.6 p = q2 + s2

(q = Querneigung, s = Längsneigung, p = Schrägneigung)

5

456

5 Fachrechnen

Beispiel Wie groß ist die Schrägneigung bei q = 1,5 % und s = 2 %? Lösung p = 1,52 + 2,02 ; p = 6, 25 p = 2,5 %

5

5.2.6 Fließweg des Wassers auf der Fahrbahn und Berechnung der Schrägneigung

Aufgaben zu Abschnitt 5.2 1. Rechnen Sie die folgenden Neigungsangaben um. a) 6 % in 1: n, ‰ mm/m b) 1 : 250 in %, ‰, mm/m c) 5 mm/m in %, ‰, 1 : n d) 15 %o in 1: n, %, mm/m 2. Berechnen Sie die Neigungshöhe a) der Querneigung, b) der Längsneigung. a) b) Breite p Länge p m % m % 3,75 1,5 8,50 2,0 2,50 2,0 12,00 0,5 7,75 2,5 32,00 1,43 1,75 3,0 15,75 0,3 3. Ermitteln Sie die Neigungsverhältnisse. a) h = 3,0 m, l = 4,50 m b) h = 1,5m, l = 0,75m c) h = 2,0 m, l = 3,50 m 4. Berechnen Sie die fehlenden 5 NN-Höhen in Bild 5.2.7. Beachten Sie dabei Auftritt und Vorstand! 5. Ergänzen Sie die fehlenden Werte in den Bildern 5.2.8a bis o. 5.2.8

5.2.7

6. a) Eine Muldenrinne hat auf 26,0 m Länge 39 cm Neigungshöhe. Wie viel % Gefälle sind eingebaut? b) Um wie viel cm fällt eine Rohrleitung innerhalb einer Haltung von 52,0 m bei 0,2 % Gefälle?

457

5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen

c) Wie viel cm Querneigung sind bei einem 2,25 m breiten Bankett mit 6 % anzulegen? d) In Beton-Hochbordsteine war nach früherer DIN in die Auftrittsfläche eine Neigungshöhe von 3 mm eingearbeitet worden. Welcher Querneigung in % entspricht diese Neigungshöhe bei 15 bzw. 18 cm unterer Breite? 7. Vergleichen Sie die Höhe der Punkte B, C und D gegenüber dem tiefsten Punkt A in Bild 5.2.9.

10. Bestimmen Sie aus den gegebenen Werten der Rohrsohle die Höhendifferenz und die Gefälleangaben in %, 1 : n und mm/m. Haltung

Länge RS – RS = Höhendifm + m NN + mNN ferenz

238 ← 240 50,00 240 ← 242 15,00 251 ← 253 50,00

2,20 – 2,20 – 1,92 –

2,00 2,15 1,67

11. Zeichnen Sie den Wendehammer 5.2.11 im Maßstab 1 : 200 und bestimmen Sie die Deckenhöhe für die wichtigen Eckpunkte.

5 5.2.9 8. Berechnen Sie die Punkte B, C und D in Bezug auf die angegebene NN-Höhe bei A (Straßenablauf) in Bild 5.2.12. Bestimmen Sie außerdem die Ablesungen für den Bau eines Platzes bei einer Instrumentenhöhe des Nivelliers von + 10,05 m NN. 9. Rechnen Sie die Gefälleangaben 1 : n des Lageplans Z 2 auf Seite 336 in lasergerechte %Angaben um.

5.2.10

5.2.11 12. a) Was bedeuten die Neigungsangaben auf den Bildern 5.2.12? b) Aus welchem Verkehrsschild ist ein exakter Höhenunterschied zu berechnen? 13. In einer Verwindungsstrecke beträgt die Querneigung nur 1 %, wenn die Längsneigung der Straße 3,5 % beträgt. Wie groß ist die Schrägneigung? 14. Wie groß muss die Längsneigung sein, um bei q = 2 % für eine Pflasterdecke eine Schrägneigung von 3 % zu erreichen? 15. Welche Neigungen geben vermutlich die Böschungs-Lehren in 5.2.13 an? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9

5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen Straßenbauer müssen oft Winkel abstecken, weil Straßen unter einem bestimmten Winkel einmünden oder zusammengeführt werden. In Kurven treffen die Tangenten unter einem Tangentenschnittwinkel zusammen. Ähnliches gilt für das Zusammenführen bzw. Abknicken von Rohrleitungen.

Die Längen der Bögen, die z. B. als Bordsteinbögen zu setzen sind, richten sich nach den

Winkeln und Radien. Für die Vermessungsarbeiten an diesen Bögen sind Absteckdaten zu berechnen oder Tabellen zu entnehmen. Dazu brauchen wir die Winkelfunktionen. Mit ihnen können wir aber auch die Neigungswinkel für Neigungen berechnen, die üblicherweise in Prozent oder im Verhältnis angegeben werden (s. Abschn. 5.2).

458

5 Fachrechnen

5 5.2.12

5.2.13

In der Praxis werden Winkel oft noch in Grad ( °) angegeben oder abgesteckt (5.3.1), obwohl im Vermessungswesen schon seit 1937 die Gon-Teilung vorgeschrieben ist (Vollwinkel = 400 gon). Nivellierinstrumente haben meist eine Gon-Teilung. So ist es unerlässlich, von Grad nach Gon und umgekehrt umzurechnen.

Beim Umrechnen von „Altgrad“ (Grad-º) in „Neugrad“ (Gon-gon) mit 10/9 multiplizieren, beim Umrechnen von Gon in Grad mit 9/10 multiplizieren.

459

5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen

Tabelle 5.3.1 Winkel

5 Grad Grad Minuten Sekunden 1° = 60' = 3600" 1' = 60"

Schreibweise: z. B. 40°18'40"

Gon Gon Zentigon Miligon 1 gon = 100 cgon = 1000 mgon 1 cgon = 10 mgon (0,01 gon) (0,001 gon) z. B. 127,1482 gon

Beispiele Eine Straßenzusammenführung unter α = 80° soll mit einem Nivellierinstrument abgesteckt werden, dessen Horizontalkreis eine GonTeilung hat. 100 gon ⋅ 80° α= = 88,88 … gon, 90° 10 kurz: 80 · = 88,88 … gon 9 Am Nivellierinstrument ist ein Winkel von 142,5 gon abgelesen worden. Welchem Winkel in Grad entspricht er? 142,5 gon ⋅ 90° = 128,25° α= 100 gon 10 = 128,25° (oder 128° 15') 9 Bei den üblichen Taschenrechnern kann man mit Grad („Altgrad“) oder Gon („Neugrad“) rechnen. Der Rechner ist entsprechend den englischen Abkürzungen GRA oder GRD für die GonRechnung bzw. DEG für die Grad-Rechnung umzuschalten. Bei Rechnern mit deutschen Bezeichnungen finden wir die (Tasten-)Bezeichnungen GRAD und GON.

kurz: 142,5 gon

Umwandlung 90° = 100 gon 100 gon = 10/9 … gon 1° = 90 100 gon = 90° 90 1 gon = º= 9/10° 100

Die Bogenlänge ist ein Teil des Kreisumfangs. Sie bestimmt die Länge einer Straße mit. Die Bogenlänge am Fahrbahnrand braucht man z. B. für die Bestellung und Abrechnung von (Kurven-)Bordsteinen. Nur in seltenen Fällen (z. B. bei einer kreisrunden Verkehrsinsel) ist die Bogenlänge gleich dem Kreisumfang.

U = 2 · r · π oder (wenn man 2 · r = d setzt): U = d · π Ist der Winkel < 360° (400 gon), beträgt die Bogenlänge nur einen Teil des Kreisumfangs. 2 ⋅ r ⋅ ʌ ⋅α° d ⋅ ʌ ⋅α° oder b = 360° 360° 2 ⋅ r ⋅ ʌ ⋅ α gon oder b = 400 gon

b=

Beispiel Welche Länge hat ein Flachbordstein F 20 als Kurvenstein mit r = 0,75 m und α = 35° ? b=

2 ⋅ 0,75 m ⋅ ʌ ⋅ 35° = 0,46 m 360°

460

5 Fachrechnen

Die Hersteller bieten vor allen Kurvenbordsteine mit 78 cm und 52 cm Bogenlänge (= Baulänge) an (5.3.2). Die Länge ergibt sich aus π/4 = 0,785... m bzw. π/6 = 0,523... m. Abzüglich 5 mm bzw. 3 mm Fuge ergeben

sich „bequeme“ Bogenlängen. Tab. 5.3.3 zeigt, dass für die häufigen Fälle einer kreisrunden Verkehrsinsel, einer Baumscheibe, einer rechtwinkligen Einmündung usw. stets eine ganze Zahl von Kurvenbordsteinen gebraucht wird. Bei richtiger Absteckung müssen keine Kurvenbordsteine zugeschlagen oder zugeschnitten werden.

5.3.2

5

Tabelle 5.3.3 Berechnen von Kurvenbordsteinen

5.3.4

Manchmal ist es notwendig, den Winkel α erst zu bestimmen. Im Straßenbau wird häufig der Tangentenschnittwinkel α angegeben (5.3.5b). Die Zusammenhänge und die Ergänzungen der Winkel zeigt Bild 5.3.5. Für die Ergänzung der Winkel im Dreieck gilt: Bei einem Viertelkreis (Einmündung) werden so viele Kurvenbordsteine von 78 cm Länge gebraucht, wie der Durchmesser in m beträgt.

Beispiel Das Ende einer Fahrbahninsel von 4,0 m Breite bildet einen Halbkreis (5.3.4). Wie groß ist b? Wie viel Steine von 78 cm Länge sind erforderlich? Wie viel Steine von 52 cm Länge sind erforderlich?

a) b =

2⋅2m⋅ʌ = 6,28 m 2

6, 28 = 8 Steine einschließlich je 0,785 0,5 cm Fuge

b) Anzahl =

0, 28 m = 12 Steine einschließlich 0,523 je etwa 0,3 cm Fuge

c) Anzahl =

Die Summe der Winkel im Dreieck beträgt immer 180°.

461

5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen

oder 1 Winkel und 1 Seite bekannt sein, um 1 Seite zu ermitteln. Die Winkelfunktionen („trigonometrische Funktionen“) sind die Seitenverhältnisse im rechtwinkligen Dreieck. Man unterscheidet mehrere solcher Funktionen – je nachdem, welche Seiten zu welchem Winkel ins Verhältnis gesetzt werden. Beispiel Die 3 Dreiecke 5.3.7 sind ähnlich, weil der Winkel („Betrachtungswinkel“) bei allen 30° beträgt. Das Verhältnis der beiden bekannten Seiten ist immer 0,5. Ändert sich der Betrachtungswinkel, ändert sich auch das Seitenverhältnis: bei 31° = 0,515, bei 40° = 0,6428, bei 60° = 0,866 usw. 5.3.5

Vom Lehrsatz des Pythagoras (Das Quadrat über der Hypotenuse ist so groß wie die Summe der beiden Kathetenquadrate) sind uns die Begriffe Kathete und Hypotenuse am rechtwinkligen Dreieck bekannt (5.3.6).

5.3.7 5.3.6

c2

a2

b2

= + und c = Nach den Formeln a 2 + b 2 bzw. den Umstellungen a2 = c2 – b2 und b2 = c2 – a2 lässt sich eine unbekannte Seitenlänge im rechtwinkligen Dreieck berechnen, wenn die anderen beiden Seitenlängen bekannt sind. Winkelfunktionen. Mit Hilfe der Winkelfunktionen können wir aus Seiten und Winkeln die restlichen Größen eines rechtwinkligen Dreiecks ermitteln. Dabei müssen entweder 2 Seiten bekannt sein, um 1 Winkel auszurechnen,

Vergleichen Sie dazu den Tabellenausschnitt 5.3.8. Diese Zahlen gelten jedoch nur, wenn für den Betrachtungswinkel die gegenüberliegende Kathete zur Hypotenuse ins Verhältnis gesetzt wird. Wir nennen dieses Verhältnis die Sinusfunktion (Abk.: sin). Bei anderen Winkelfunktionen wird z. B. die Ankathete (die am Winkel anliegende Kathete) zur Hypotenuse ins Verhältnis gesetzt – Kosinusfunktion (cos).

5

462

5 Fachrechnen

Tabelle 5.3.8 Grad 0 1 ӭ 29 30 31 ӭ

→ →

Sinus sin

5

Sinus =

0,0 0,0000 0,0175

sin 0° … 45° 0,1 0,2 0,0017 0,0035 0,0192 0,0209

0,4848 0,5000 0,5150

Gegenkathete Hypotenuse

a c bezogen auf β: b sin β = c sin α =

Kosinus =

→

Tangens tan

Ankathete Hypotenuse

2, 45 m 5,66 m

sin α = 0,4329 α = 25,65° tan α =

2, 45 m 5,10 m

tan α = 0,4804 α = 25,66°

sin 0° … 45° 0,1 0,6307 0,6441

0,8480 0,8572 0,8660

08490 0,8581 0,8669

Gegenkathete Ankathete

Kotangens =

cos α =

b c

tan α =

a b

cot α =

b a

cos β =

a c

tan β =

b a

cot β =

a b

0,2

Ankathete Gegenkathete

Taschenrechnern abgerufen werden. Dabei ist auf „Grad“ bzw. „Gon“ zu achten. cos β =

2, 45 m 5,66 m

cos β = 0,4329 β = 64,35° cot β =

2, 45 m 5,10 m

cot β = 0,4804 β = 64,34°

Aus den Beispielen erkennen wir den Zusammenhang zwischen sin und cos, tan und cot: Der Sinus- bzw. Tangenswert eines Winkels entspricht dem Kosinus- bzw. Kotangenswert des Ergänzungswinkels. a sin α = = cos β c

0,0 0,6293 0,6428

Kotangens cot

Tangens =

Beispiele nach Bild 5.3.9

sin α =

→

0,4863 0,5015 0,5165

Kosinus cos

Grad 39 40 ӭ 58 59 60

b tan β = = cot α a

Die Winkelgrößen der einzelnen Funktionen (Seitenverhältnisse) sind in Tabellen festgelegt, können aber auch bei etwas größeren

5.3.9 Beispiel Eine Erdböschung hat auf 1,50 m Grundmaß eine Steigung von 0,50 m, also ein Neigungsverhältnis von 1 : 3. Welcher Neigungswinkel liegt vor?

tan a =

0,50 m = 0,3333… 1,50 m

Tabelle: 0,33… liegt zwischen 18° 20' und 18° 30' → = 18° 26' Rechner: 0,3333 x tan – 1 = 18,433° Sind statt der beiden Seiten ein Winkel und eine Seite bekannt, formen wir die Gleichung um: a a Aus tan α = wird α = tan α · b oder b = tan α b

463

5.3 Winkel, Bogenlängen, Winkelfunktionen

Aufgaben zu Abschnitt 5.3 1. In einem Lageplan sind die folgenden Winkel angegeben, die mit einem modernen Nivelliergerät in gon abgesteckt werden sollen: 60° , 110° , 125° , 35°. Rechnen Sie um. 2. Bei einem Polygonzug (das könnte z. B. der Verlauf einer Rohrleitung sein) sind die Winkel in gon aufgenommen worden und müssen für eine Bestandszeichnung in Grad umgerechnet werden (5.3.10).

5.3.12

5.3.13

5

5.3.10

3. Ergänzen Sie die fehlenden Winkel in Grad und rechnen Sie alle in gon um (5.3.11).

5.3.11

4. In einer Fußgängerzone sind Blumeninseln, eingefasst mit Hochbordsteinen, in den Durchmessern 2,0 m, 3,0 m, 4,0 m, 6,0 m und 8,0 m eingebaut worden. Wie viel lfdm Hochbord werden jeweils gesetzt und abgerechnet? 5. Kurvenbordsteine werden trotz unterschiedlicher Radien meist mit 78 cm Bogenlänge hergestellt. Wie groß ist der zugehörige Winkel in Grad, wenn der Radius 0,5 m, 1,0 m, 2,0 m, 5,0 m und 8,0 m beträgt? (Rechnen Sie mit 78,5 cm.) 6. Runde Verkehrsinsel nach Bild 5.3.12. a) Wie viel m Bordstein, b) wie viel Kurvenbordsteine sind nötig? 7. Straßeneinmündung 5.3.13. a) Wie viel m Bordstein ergeben sich insgesamt? b) Wie viele Bogensteine braucht man? c) Wie groß ist die Fläche? 8. Wendekreis 5.3.14. a) Wie viel m Kurvenbordsteine sind erforderlich? b) Wie viele Bogensteine sind nötig, getrennt nach KA und Kl?

5.3.14

9. Die Achse einer Straße verläuft ab Station 1 + 010 (Bogenanfang) als Kreisbogen mit R = 250 m. Der Mittelpunktswinkel a beträgt 66,67 gon. Bei welcher Station liegt das Bogenende? 10. Entnehmen Sie die folgenden Winkelfunktionen der Tabelle und kontrollieren Sie sie mit dem Taschenrechner: sin 22° , tan 50° , cos 60° , cot 30° , sin 40° 30', tan 40,5000 gon, cos 76,5360 gon. 11. Ergänzen Sie die fehlenden Werte, zeichnen Sie dann zu allen Fällen Dreiecke in beliebiger Größe und prüfen Sie die Werte. Grad gon a) 35 b) 75 c) d) e) 80° 42' f)

sin

tan

cos

0,9659 0,4705 0,8090

12. Welcher Neigungswinkel a liegt bei folgenden Neigungsverhältnissen vor: 1:2, 1:1,5, 1:0,67, 1:5? 13. Ermitteln Sie den Neigungswinkel a zu den Bildern 5.3.15 a)–d).

5.3.15

464

5 Fachrechnen

14. Die Erdrampe für eine Brücke wurde mit 4° Neigung gebaut. Die Länge beträgt – in der Neigung gemessen – 90,0 m. a) Welche Höhe hat die Rampe? b) Welches Grundmaß l liegt vor? c) Welcher Neigung in % und 1 : n entsprechen die 4°? 15. Berechnen Sie die jeweilige Tangentenlänge t in Bild 5.3.16.

Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9 16. Welche Bogenlängen (Voll-, Halb- oder Viertelkreise) können mit den angelieferten Kurvensteinen des Bildes 5.3.17 hergestellt werden?

5.3.16

5.3.17

5

5.4 Flächen Die Berechnung von Flächen hat im Straßenbau eine zentrale Bedeutung. Die Befestigung der Verkehrsflächen wird hauptsächlich nach dem Flächenmaß abgerechnet. Die Flächenberechnung ist deshalb für Massenermittlung und Bestellung, Aufmaß und Abrechnung unerlässlich. Für die Volumenberechnung ist die Berechnung der Fläche wichtigste Voraussetzung, kommt doch dann nur noch die 3. Dimension hinzu (Fläche × Körperhöhe).

Die Flächeninhalte von Dreiecken und regelmäßigen Vierecken sind im Prinzip das

Produkt aus Grundlänge × Höhe, werden also nach der „Stammformel“ A = l · h oder einer davon abgeleiteten Formel berechnet (5.4.1). In einigen Formelsammlungen werden die Seiten nicht mit l, sondern mit g benannt. Kreisflächen und Kreisteile berechnet man nach der „Stammformel“ A = r2 · π oder 2

d2 §d· ⋅ʌ A = ¨ ¸ ⋅ ʌ, A = 4 ©2¹

(5.4.2)

Tabelle 5.4.1 Flächeninhalte von Dreiecken und Vierecken Quadrat

Rechteck

Trapez

A=l·h

l +l A = 1 2 ⋅h 2

Rhombus (Raute)

Parallelogramm (Rhomboid)



A=l·h A = l2

A=l·h

Dreiecke



A=

l ⋅h 2

465

5.4 Flächen

Tabelle 5.4.2 Kreisflächen, Kreisteile und Ellipse Kreis

Halbkreis Viertelkreis

A = r2 · π d2 ⋅ π A= 4

A=

r2 ⋅ π r2 ⋅ π A= 2 2

Kreisausschnitt

A=

r2 ⋅ π ⋅α 360°

Kreisabschnitt

Kreisring

Ellipse

2 ⋅s ⋅h 3 genau:

A = (R2 – r2) · π π A = (D2 – d2) · 4

A=D·d·

A≈

A=

π 4

r 2 ⋅ π ⋅ α s ⋅ (r − h ) − 360° 2

5

Beim Berechnen von Einmündungsflächen hilft uns die Einsicht in die Zusammenhänge von Quadrat und Kreis (5.4.3).

5.4.5

5.4.3

5.4.4

Beispiel Wie groß ist die (gepunktete) Fahrbahnfläche 5.4.4? A=

(4 − π) ⋅ r 2 (4 − 3,14) ⋅ 52 = 5,37 m2 = 4 4

oder A = r2 –

π ⋅ r2 4

Beispiel Berechnen einer Einmündungsfläche („Trompete“, 5.4.5). 1. Möglichkeit (genau) A = –2 r2 ⋅ π A =l·h–2· 4

= 19,50 · 6,00 – 2 ·

2. Möglichkeit (genau) A = –2 ª r 2 ⋅ π s ⋅ ( r − h) º l1 + l2 A = ⋅h − 2⋅« − » 2 2 ¬ 4 ¼ A =

Beim Aufmaß und Abrechnen von komplizierten Straßenflächen verwendet man in der Praxis Näherungsformeln oder unterteilt die Aufmassfläche in einzelne Flächen, weil genaue Berechnungen in keinem vertretbaren Verhältnis zum Aufwand stehen. So unterteilt man Einmündungen gern in Trapeze, obwohl manchmal auch die Berechnung nach Quadrat und Viertelkreis möglich ist.

6,002 ⋅ ʌ = 60,45 m2 4

19,50 + 7,50 ⋅ 6,00 2 ª 6,002 ⋅ ʌ 8, 49 ⋅ (6,00 − 1,76) º − –2« » 4 2 ¬ ¼

A = 60,45 m2 3. Möglichkeit (angenähert) A ≈ –2 A ≈

l1 + l2 2 ⋅h −2⋅ ⋅s⋅h 2 3

466

5 Fachrechnen

≈

19,50 + 7,50 ⋅ 6,00 2 2 – 2 · · 8,49 · 1,76 ≈ 61,08 m2 3

4. Möglichkeit (angenähert) A ≈6

A ≈

5

≈6·

l1 + l2 ⋅h 2

1,0 – (7,50 + 7,60 + 7,60 + 8,15 + 8,15 2 + 9,06 + 9,06 + 10,07 + 10,07 + 12,40 + 12,40 + 19,50) ≈ 61,78 m2

Umrechnung 1 km2 1 ha 1a = 1000 m = 100 m = 10 m · 1000 m · 100 m · 10 m 1 km2 = 100 ha 1 ha = 100 a 1 a = 100 m2

Befestigungsflächen rechnet man üblicherweise nach m2 ab. Vereinzelt kann es aber auch notwendig sein, (zunächst) in einer anderen Flächeneinheit zu rechnen, z. B. – bei Querschnitten von Bordsteinen mit Betonbettung und -rückenstützen in cm2; – bei Stahlbewehrung, Druckberechnungen u. a. in mm2; – bei Grundstücksflächen in Ar (a) oder Hektar (ha).

1 m2 1 dm2 1 cm2 =1m = 0,1 m = 0,01 m ·1m · 0,1 m · 0,01 m 1 m2 = 100 dm2 1 dm2 = 100 cm2 1 cm2 = 100 mm2 Umrechnungszahl = 100

Der Umfang eckiger Flächen ist immer die Summe der sie umschließenden Seiten. So ist der Umfang des Quadrats U = 4 · l. Bei Flächen mit unterschiedlich langen Seiten ist U = a + b + c + d. Zum Ermitteln unbekannter Seitenlängen oder der Diagonale dient der Lehrsatz des Pythagoras oder eine Winkelfunktion (Abschn. 5.3). Beispiel An einer Straßeneinmündung wurde für das Versetzen von Kurvenbordsteinen BA und BE eingemessen. Mit einer Kontrollmessung der Sehne soll die Richtigkeit geprüft werden (5.4.6).

1 mm2 = 0,001 m · 0,001 m

nur über eine Winkelfunktion berechnet werden. Beispiel Wie groß ist die Sehne zwischen BA und BE in Bild 5.4.7?

sin

α 2

=

s ⋅r 2

s α = sin · r = sin 15° · 5,50 m 2 2

= 0,259 · 5,50 m = 1,425 m

s = r 2 + r 2 , s = 36,0 + 36,0 = 8,485 m oder: s = 2 · r s = il- 6,00 = 8,485 m

5.4.7 5.4.6

Wenn es sich nicht um eine rechtwinklige Einmündung handelt, kann die Sehne jedoch

Der Umfang von Kreisflächen bzw. die Bogenlänge von Teilkreisflächen wurden in Abschn. 5.3 behandelt.

467

5.4 Flächen

Aufgaben zu Abschnitt 5.4

ż

1. Berechnen Sie die mit A bezeichneten Flächen in den Aufmasssituationen 5.4.8 bis 5.4.14.

5.4.14

2. Wie viel m2 Pflaster wurden für die 4 schrägen Einstellplätze 5.4.15 hergestellt? 5.4.8

5 5.4.15

3. Wie viel m2 hat die in Bild 5.4.16 schraffierte „Trompete“? 5.4.9

5.4.16

5.4.10

4. Straße und Gehweg verlaufen in einer Kurve (5.4.17). Wie groß ist die Gehwegfläche in der Kurve?

5.4.11

5.4.12

5.4.17 5. Eine runde Verkehrsinsel mit einem Durchmesser von 18,00 m wurde befestigt. Nur eine Baumscheibe von 2,5 m ∅ blieb frei (5.4.18). Wie viel m2 Befestigung können abgerechnet werden?

5.4.13

5.4.18

468

5 Fachrechnen

6. Gehweg aus quadratischen Platten 35 × 35 cm und entsprechenden Friesplatten („Bischofsmützen“, 5.4.19). a) Wie groß ist eine Platte 35/35 cm? b) Wie viel Platten 35/35 braucht man für 1 m2? c) Wie groß ist eine Friesplatte? d) Wie breit ist der Gehweg? 5.4.22

11. An einer Landstraße wurde nachträglich eine Bushaltestelle gebaut (5.4.23). a) Wie groß ist die Busausweiche? b) Wie viel m Bordstein sind zu setzen? c) Wie viel Beton wird nach der Querschnittsskizze gebraucht?

5 5.4.19

7. Das Grundstück ཰ ist durch einen neuen Verbindungsweg in die Grundstücke ཰ a und ཰ b geteilt worden (5.4.20). a) Wie groß war das Grundstück ཰ ursprünglich? b) Wie lang ist der Verbindungsweg in der Achse? c) Wie groß ist die Fläche des Verbindungswegs? 5.4.23

12. Berechnen Sie die Fahrbahnfläche der rot umrandeten „Trompete“ 5.4.24.

5.4.20

8. Wie groß ist die Fläche der Verkehrsinsel 5.4.21? 9. Berechnen Sie die rot umrandete Fahrbahnverbreiterung 5.4.22.

5.4.24

13. Wie groß ist die rot umrandete Pflasterfläche 5.4.25?

5.4.21

10. Welchen Querschnitt hat ein Rohrleitungsgraben von 2,75 m Tiefe und 0,80 m Breite a) bei senkrechten Wänden, b) bei Böschungen von 45° ?

5.4.25

469

5.4 Flächen

14. Berechnen Sie die aufgemessene Trompete 5.4.26 mit Hilfe der Näherungsformel.

5.4.29

5.4.26

15. Wie groß ist das rot umrandete Einzugsgebiet des Straßenablaufs im Wendekreis 5.4.27?

19. In einer Fußgängerzone sind ellipsenförmige Blumeninseln von 4,50 m Länge und 2,25 m Breite in der Pflasterfläche gebaut worden. Wie viel m2 hat jede Insel? 20. Welchen Querschnitt hat der Graben 5.4.30 in geneigtem Gelände? Wie groß ist das Maß von Grabenkante zu Grabenkante?

5

5.4.30 5.4.27

16. Eine Straßen-Erdmulde von 1,50 m Breite und B/5 Tiefe wird ausgehoben. Berechnen Sie die Querschnittsfläche a) nach der Näherungsformel, b) mit r = 1,05 m und α = 90° nach der genauen Formel r 2 ⋅ ʌ α s ⋅ ( r − h) A= − 360° 2 17. Berechnen Sie die Größe der Trompetenfläche 5.4.28 mit genauen Formeln und mit Näherungsformeln.

21. Der im Querschnitt abgebildete Damm 5.60 ist auf 150 m Länge bis zu dieser Höhe angestiegen. a) Wie breit sind die Böschungen? b) Welches Böschungsverhältnis liegt vor? c) Welche Länge haben die Böschungen? d) Wie groß ist die Querschnittsfläche? e) Mit welcher Längsneigung steigt der Damm? f) Wie sieht der Querschnitt nach 100 m Länge aus, und wie groß ist dort die Querschnittsfläche?

5.4.31

5.4.28

18. In einem geneigten Gelände wurde für einen Straßenneubau Boden abgetragen und aufgetragen (5.4.29). Wie groß sind a) die Abtragsfläche, b) die Auftragsfläche?

22. Wie wird 1,0 m × 1,0 m große Umpflasterung des Kontrollschachts (in 5.4.32) nach VOB abgerechnet? 23. Wie würden SIe die Mosaikpflasterfläche in Bild 5.4.33 aufmessen und abrechnen? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9.

470

5 Fachrechnen

5.4.32

5.4.33

5 5.5 Körper Die Körper- oder Volumenberechnung ist im Tiefbau von großer Wichtigkeit, um die Massen von Baugruben, Gräben, Bodenmieten, Dämmen und Deichen, Wällen, Rampen, Auskofferungen usw. zu ermitteln. Voraussetzung ist die Flächenberechnung (Abschn. 5.4), zu der als 3. Dimension die Höhe hinzukommt. So ergibt sich das Volumen zunächst ganz allgemein als

haben. Sinngemäß gilt die gleiche Berechnungsformel.

Volumen = Grundfläche × Körperhöhe V = A · hK Genauer ist zwischen vier Körpergruppen zu unterscheiden: prismatischen, spitzen, stumpfen und runden Körpern (5.5.1). Prismatische Körper (z. B. Würfel, Quader, Zylinder) haben gleich große, parallel liegende Grund- und Deckflächen. Beispiele im Straßen- und Erdbau: Auskofferungen, Leitungsund Rohrgräben, Straßengräben, Mulden, Lärmschutzwälle und Dämme (5.5.2). Alle haben einen gleichbleibenden Querschnitt. Die Berechnungsformel lautet:

V = A · hK Würfel sind selten. Zufällig kann ein Fundamentaushub oder ein Pflasterstein Würfelform

5.5.1 Körpergruppen a) prismatische, b) spitze, c) stumpfe, d) Kugel

471

5.5 Körper

Tabelle 5.5.2 Prismatische Körper Körper

Querschnittsfläche 1) Graben mit recht- A = l · h eckigem Querschnitt

Volumen

Beispiel

V = A · hk (hk = Länge des Grabens)

Ein Rohrgraben von 49,0 m Länge ist 80 cm breit und 2,25 m tief A = 0,8 m · 2,25 m = 1,8 m2 V = 1,8 m2 · 45,0 m = 81,0 m3

hk = Körperhöhe A=l·h

Auskofferung mit rechteckigem Querschnitt

A=

l1 + l2 ⋅h 2

V = A · hk Eine Auskofferung von 220,0 m Länge (hk = Länge der Auskof- ist 40 cm tief und 6,00 m breit. ferung) A = 0,4 m · 6,00 m = 2,40 m2 V = 2,40 m2 · 220,00 m = 528,00 m3 V = A · hk (hk m Länge des Grabens)

Graben mit geneigten Grabenwänden, also trapezförmigem Querschnitt

AII = Trapez AII =

Graben in geneigtem Gelände

l1 + l2 ⋅ h1 2

AI = Dreieck (oder halber Rhomboid) AI =

l1 + l2 2

Ein Straßengraben mit einer Sohlbreite von 60 cm hat eine obere Breite von 3,0 m, bei 1,2 m Tiefe und 150,0 m Länge. 0,6 m + 3,0 m A= · 1,2 m = 2,16 m2 2 V = 2,16 m2 · 150,0 m = 324,0 m3

V = (AI + AII) · hk (hk = Länge des Einschnitts) 24,0 m ⋅ 4,5 m 2 AI = 54,00 m2 8,0 m + 24,0 m ⋅ 7,5 m AII = 2 2 AII = 120,00 m V = (120,0 m2 + 54,0 m2) · 10,0 m V = 1740,0 m3

AI =

V = A · hk Ein Lärmschutzwall hat eine Höhe von (hk = Länge des Walls) 2,50 m und eine Kronenbreite von 1,0 m. Die Böschungen sind mit 1:1 bzw. 1:1,5 geneigt. Länge (hk) = 120 l2 = 2,50 m · 1 + 2,50 m · 1,5 Wall mit unterschiedlich + 1,0 = 7,25 m geneigten Böschungen 1,0 + 7,25 Bei der Volumenberechnung von Gräben, Auskofferungen oder Wällen A = · 2,50 = 10,31 m2 2 werden hier die Flächenformeln konsequent angewendet, obgleich es V = 10,31 m2 · 120,0 m = 1237,20 m3 wünschenswert wäre, l durch b und hk durch l zu ersetzen A=

l1 + l2 ⋅h 2

Näherungsformel Erdmulde mit Querschnittsform eines Kreisabschnitts Würfel mit gleichen Seitenlängen (a)

1)

A≈

2 ⋅s ⋅h 3

A=a·a A = a2 oder A=l·l A = l2

vgl. die Flächenformeln in Kapitel 5.4

V ≈ A · hk Eine Mulde ist 1,5 m breit, 30 cm tief (hk = Länge der Mulde) 2 A ≈ · 1,5 m · 0,3 m ≈ 0,3 m2 3 Bei 250,0 m Länge: V ≈ 0,3 m2 · 250 m ≈ 75,0 m3 V = A · hk Ein Pflasterstein aus Schlacke hat die oder Maße 16 · 16 · 16 cm. V=a·a·a A = 256 cm2 = 0,0256 m2 V = a3 V = 256 cm2 · 16 cm = 4096 cm3 V = 4,096 dm3

5

472

5 Fachrechnen

Tabelle 5.5.3 Spitze Körper Körper

Grundfläche A=l·h (quadratische, rechteckige, dreieckige oder vieleckige Grundfläche)

Volumen

A ⋅ hk V= 3 (hk = Körperhöhe, Pyramidenhöhe)

Beispiel Bei einer Vorplatzgestaltung sind aus Beton und Pflaster 0,90 m hohe, quadratische (a = 1,80 m) Pyramiden gebaut worden. A = 1,80 m · 1,80 m = 3,24 m2

V= A = r2 π oder A=

V=

d2 ·π 4

A ⋅ hk 3

(hk = Kegelhöhe)

5 Bei spitzen Körpern (5.5.3) wie Pyramiden und Kegeln laufen die Mantelflächen zu einer Spitze zusammen. Sie kommen im Tiefbau selten vor, können jedoch beim Abkippen, Ausbaggern und Lagern von Böden, Kies und Tragschichtmaterial manchmal angenommen werden. Häufiger sind Kegel und Pyramiden

3,24 m2 ⋅ 0,90 m = 0,972 m3 3

Ein Bagger hat den Bodenaushub zu einem Kegel von 3,5 m Höhe bei einem Durchmesser von 7,50 m aufgeworfen.

A=

7,502 ⋅ π = 44,179 m2 4

V=

44,179 m2 ⋅ 3,5 m = 51,542 m3 3

Teil zusammengesetzter Baukörper wie Rampen oder Baugruben (5.5.5). Unabhängig von der Grundfläche A gilt diese Formel:

V=

A ⋅ hk 3

Tabelle 5.5.4 Stumpfe Körper Körper

Grund- und Kopffläche Au = lu · hu Ao = lo · ho Am = lm · hm

Volumen

Beispiel

Näherungsformel 1: V ≈ hk · Am Näherungsformel 2:

Eine Baugrube mit den Maßen 8,0 × 10,0 m unten und 10,40 × 12,40 m oben ist 2,0 m tief und soll berechnet werden. Au = 8,0 × 10,0 m = 80,0 m2 Ao = 10,4 × 12,4 m = 128,96 m2 Am = 9,20 × 11,2 m = 103,04 m2 \/ ≈ 103,04 m2 · 2,0 m ≈ 206,08 m3 2,0 m V≈ · (80,0 m2 + 128,96 m2) 2 V ≈ 208,96 m3 2,0 m · (80,0 m2 + 128,96 m2) V= 3

V≈ statt l0 auch l1 statt l0 auch l2, Die Maße der Fläche A0 entspr. werden mit l0 und ho, die A und A2. der Fläche Am mit lm und 1 Vgl. 5.65 hm bezeichnet.

hk · (Au + A0) 2

genaue Formel 3 V h = k ⋅ ( Au + Ao + Au ⋅ Ao ) 3 genaue Formel 4

V=

hk ⋅ ( Au + 4 Am + Ao ) 6

(simpsonsche Formel)

Au =

du2 ⋅π 4

Ao =

d o2 ⋅π 4

Am =

2 dm ⋅π 4

= 80,0 m ⋅ 128,95 m2 = 207,02 m3

2,0 m · (80,0 + 4 · 103,04 + 128,96 m2) 6 V = 207,04 m3 Volumenformeln wie beim Wie groß ist der Inhalt eines Eimers mit Pyramidenstumpf dem unteren Durchmesser 27 cm, dem oberen 20 cm und der Höhe 40 cm? Au = 1,35 · 1,35 ·π = 5,73 dm2 Ao = 1,0 · 1,0 · π = 3,14 dm2 Am = 1,175 dm2 · π = 4,34 dm2 V = 17,49 dm3 (l)

V=

473

5.5 Körper

Bei stumpfen Körpern wie Pyramiden- und Kegelstumpf sind die parallelen Grund- und Deckflächen nicht gleich groß („gekürzte“ Pyramiden bzw. Kegel). Manchmal kommen sie im Tiefbau als Baugruben mit geböschten Wänden, also auch als Pyramidenstümpfe vor. Kegelstümpfe sind selten (5.5.4). Rampen kommen im Erd- und Straßenbau oft vor (5.5.5).

hK bei 10 % Gefälle = 20,0 m. V =

20,0 m · 2,0 m (7,0 m + 3,0 m + 3,0 m) 6

= 86,67 m3

5 5.5.7

5.5.5 Berechnungsformeln für Rampen

Zusammengesetzte Körper, die zum Berechnen in einzelne berechenbare Körper zu zerlegen sind, werden besonders im Erdbau oft gebaut. Die Brückenrampe 5.5.8 lässt sich z. B. in ein dreieckiges Prisma mit der Höhe hK = 8,75 m, in zwei dreieckige Pyramiden mit hK = 25,00 m und in zwei Viertelkegel mit hK = 2,50 m zerlegen (oder in eine Rampe + 2 Viertelkegel).

Sind die Längen l1 und l2 (wie in Bild 5.66) gleich, vereinfacht sich die Formel für eine Bodenmiete oder ein Walmdach: V=

hk ⋅ h ⋅ (2l1 + l3 ) 6

5.5.8

5.5.6 Beispiel Wie viel m3 Boden enthält die Erdrampe 5.5.7? Nach der Keilformel sind l1 = 7,0 m, l2 = 3,0 m, l3 = 3,0 m, h = 2,0 m. Rampenlänge

Bei langen Erdkörpern wie Gräben und Dämmen mit wechselnden Querschnitten legt man in regelmäßigen Abständen Querschnitte und berechnet deren Flächen. Jeweils zwei Querschnittsflächen werden gemittelt und mit dem Abstand multipliziert. (Die ingenieurmäßige Berechnung können wir hier nicht besprechen.)

474

5 Fachrechnen

Tabelle 5.5.9 Kugel Körper

Oberfläche A = 4 · r2 · π

Volumen 4 V = · r3 · π 3

Beispiel Ein kreisrunder Findling in einer Kiesgrube hat einen Durchmesser von 50 cm A = 4 · 0,252 · π A = 0,785 m2

V=

4 · 0,253 · π 3

V = 0,065 m3

Aufgaben zu Abschnitt 5.5

5

1. Berechnen Sie die Grabenquerschnitte 5.5.10 und den Bodenaushub für jeweils 50 m.

6. Neben der Autobahn wurde ein Lärmschutzwall von 85 m Länge gebaut. Die Wallkrone ist 1,20 m breit, der Wall 4,80 m hoch. Er hat Böschungen mit einer Neigung von 1:1,5. Wie viel Festboden hat er? 7. Der Hanggraben 5.5.12 von 52 m Länge hat die gezeigte Querschnittsform. Berechnen Sie den Bodenaushub.

5.5.10

2. Ein Rohrgraben mit einer Sohlbreite von 80 cm ist unter 60° abgeböscht. Wie viel m3 Boden sind bei 4,25 m bzw. 3,75 m Tiefe und einer Haltungslänge von 55,0 m auszuheben (bei 60° : b ≈ 3/5 h)? 3. In einem geneigten Gelände wird für einen Straßenneubau Boden abgetragen (5.5.11). a) Wie groß ist die Auftragsfläche? b) Wie groß ist die Abtragsfläche? c) Wie viel m3 Boden müssen von Stat. 0 + 125 bis 0 + 150 abgebaut und eingebaut werden?

5.5.11 4. Wie viel m3 Boden sind für eine Mulde von 1,2 m Breite und B/5 Tiefe bei 75 m Länge auszuheben? 5. Ein Einschnitt in geneigtem Gelände hat auf 20,0 m Länge folgende Querschnittsmaße:

Station 0 Station 10,0 Station 20,0

l1 l2 h1 3,5 m 9,9 m 1,2 m 3,5 m 10,5 m 1,5 m 3,5 m 11,1 m 1,8 m

h2 1,60 m 1,45 m 1,85 m

Berechnen Sie den Aushub (l1, l2 usw. s. Bild 5.5.12).

5.5.12

8. Berechnen Sie die Mutterbodenmiete 5.5.13 bei einer Höhe von 1,25 m.

5.5.13

9. Die Baugrube 5.5.14 ist mit Böschungen von 45° angelegt. Die Maße am oberen Baugrubenrand betragen 15 m × 11 m. Berechnen Sie den Aushub.

5.5.14

475

5.5 Körper

10. Berechnen Sie den Dammteil 5.5.15 mit verschiedenen Formeln.

15. Zerlegen Sie die Brückenrampe 5.5.18 in Prisma, Pyramiden und Kegel. Berechnen Sie dann das Volumen. 16. Welches Volumen und welche Oberfläche haben die größten kreisrunden Steine in einer Kiesgeröllmischung 0/100 mm? 17. Berechnen Sie das Dammvolumen V1 und Rampenvolumen V2 nach Bild 5.5.18 mit genauen Formeln.

5.5.15

11. Berechnen Sie das Volumen der Rampe 5.5.16.

5

5.5.16

12. Eine Rampe fällt mit 8 % Gefälle von einer Brücke ab. Bei einer Kronenbreite von 8 m beträgt die Schütthöhe an der Brücke 4,75 m. Die Rampenböschungen sind mit der Neigung 1:1,5 angelegt. Berechnen Sie das Volumen der Rampe und den Bodenbedarf bei 15 % Auflockerung. 13. Die altägyptische Cheopspyramide hat eine quadratische Grundfläche von 233 m Seitenlänge und ist 146 m hoch. Wie viel m3 Steinblöcke waren (ohne Berücksichtigung der Gänge und Grabkammern) für den Bau erforderlich? 14. Die Baugrube 5.5.17 für einen Kontrollschacht ist oben und unten quadratisch: a) Wie groß ist b? b) Wie groß ist Au? c) Wie groß ist Ao? d) Wie groß ist Am? e) Wie groß ist V nach den beiden Näherungsformeln? f) Wie groß ist V nach den beiden genauen Formeln?

5.5.17

5.5.18

18. In Bodenklasse 5 (DIN 18 300) dürfen ԛ 30 % Steine von 0,01 bis 0,1 m3 Rauminhalt enthalten sein. Um welche Durchmesser handelt es sich?

5.5.19

476

5 Fachrechnen

19. Wie viele m3 Boden (5.5.19) sind auf jeweils 100 m Länge bei einer Sohlbreite von 0,50 m, einer durchschnittlichen Grabentiefe von 1,60 m und Böschungen 1:1 ausgehoben worden? Wie viele m3 machen davon der wiederverwertbare Oberboden (20 cm Dicke) aus? 20. Wie könnten die Erdarbeiten des renaturierten Fließgrabens in 5.5.20 abgerechnet werden? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9.

5.5.20

5

5.6 Masse, Dichte, Kraft, Spannung Masse m ist die in einem Baustoff enthaltene Stoffmenge, die man mit einer Waage bestimmen kann (daher im allgemeinen Sprachgebrauch auch „Gewicht“ genannt). Einheiten sind t, kg und g (1 t = 1000 kg, 1 kg = 1000 g; Umrechnungszahl 1000). Die Dichte braucht man, um Stoffe vergleichen zu können. Sie gibt an, wie viel kg ein dm3 (l), wie viel t ein m3 wiegt. Ein „leichter“ Stoff hat eine geringere Dichte, ein „schwerer“ eine große Dichte. Die Dichte r (griech. rho) ist das Verhältnis aus Masse und Volumen eines Körpers.

Dichte = r=

Masse Volumen

m in t/m3, kg/dm3 oder g/cm3 V

Im Bauwesen ist die Angabe in t/m3 üblich. Sind statt der Dichte die Masse oder das Volumen unbekannt, lauten die Gleichungen: m=r·V; V=

m r

Im Straßenbau ist besonders zwischen Rohdichte und Schüttdichte zu unterscheiden. –

Rohdichte = Masse je Volumen einschließlich Poren und Hohlräumen (z. B. Boden, Beton und Asphalt in verdichtetem Zustand),

–

Schüttdichte = Masse je Volumen einschließlich Poren, Hohl- und Zwischenräumen (z. B. Boden, Beton und Asphalt im aufgelockerten, unverdichteten Zustand).

Beispiel Ein Lkw hat laut Lieferschein mit Wiegekarte 17,5 t Mineraltragschicht abgeliefert. Die LkwPritsche war bei 5,0 m × 2,4 m Länge und Breite 0,8 m hoch beladen. Wie hoch war die Schüttdichte? V = 5,0 m · 2,4 m · 0,8 m = 9,6 m3; m = 17,51

Schüttdichte =

17,5 t = 1,82 t/m3 9,6 m3

Kräfte. Die Anziehungskraft der Erde zieht die Masse eines Körpers mit der Fallbeschleunigung g an. Wir nennen diese Kraft die Gewichtskraft FG

FG = m · g Die Gewichtskraft für eine Masse von 1 kg beträgt bei der angenäherten Fallbeschleunigung von ≈ 10 m/s2 (genau: 9,81 m/s2) FG = 1 kg · 10 m/s2. Da Kräfte in der gesetzlichen Einheit Newton (N) angegeben werden, merken wir uns: 1 N = 1 kg · 1 m/s2. 1 Newton ist also die Kraft, die einen Körper von 1 kg Masse mit 1 m/s2 beschleunigt. Die FG für 1 kg mit normaler Fallbeschleunigung von ≈ 10 m/s2 ist mithin 10 N.

477

5.6 Masse, Dichte, Kraft, Spannung

Umrechnung 1 MN (Meganewton) = 1000 kN (Kilonewton) 1 kN = 1000 N Beispiel Wie groß ist die Gewichtskraft für 1 m2 Autobahnbefestigung aus Beton von 22 cm Dicke? V = 10 dm · 10 dm · 2,2 dm = 220 dm3 m = 2,4 kg/dm3 · 220 dm3 = 528 kg FG = 528 kg · 10 m/s2 = 5280 kg m/s2 = 5280 N = 5,28 kN

Als Last (Lastannahme) bezeichnet man die auf 1 m3 bezogene Gewichtskraft. Beispiel Rohdichte von Asphaltbeton = 2,35 t/m3 = 2350 kg/m3 Gewichtskraft = 2350 kg · 10 m/s2 = 23500 kg · m/s2 Lastannahme = 23500 N/m3 = 23,5 kN/m3

rechten Kräften entstehen resultierende Kräfte, die unter einem bestimmten Winkel angreifen. Spannung. Wirkt eine Kraft auf einen Körper ein, entstehen in ihm Spannungen. Die Spannung s (griech. sigma) ist als innere Widerstandskraft des Körpers gegen die äußere Belastung zu verstehen. Sie ist die Kraft F, bezogen auf die belastete Querschnittsfläche. Spannung =

σ=

Kraft Fläche

F in MN/m2 oder N/mm2 A

Die im Straßen- und Tiefbau auftretenden Kräfte erzeugen u. a. – Druckspannungen (z. B. in Böden, die sich setzen können), – Biegespannungen (z. B. in Rohren, die reißen und zerbrechen können), – Schubspannungen (z. B. in Fahrbahndecken, die sich verformen können).

Die Wirkung von Kräften hängt nicht nur von ihrer Größe ab, sondern auch von ihrer Richtung und ihrem Angriffspunkt. Das Rad eines Fahrzeugs überträgt nicht nur eine senkrecht wirkende Last – besonders beim Bremsen und Anfahren entstehen auch horizontal wirkende Schubkräfte, die auf die Befestigung wirken. Zusammen mit den lot

Beispiel Wie groß ist die Spannung in einer Fahrbahndecke, wenn über ein einzelnes Rad eine Kraft von 10 kN auf eine Fläche von 120 cm2 drückt? 10 kN = 10 000N, 120 cm2 = 12 000 mm2

Aufgaben zu Abschnitt 5.6

a) Gehwegplatte 40 × 40 × 5 cm und 19,2 kg, b) Pflasterstein 16 × 16 × 14 cm und 8,3 kg, c) Rasenkante 5 cm × 25 cm, 1,0 m lang, 30 kg. 4. Für Erstarrungsgesteine werden folgende Rohdichten angegeben: Granit i. M. 2,725 g/cm3 Diorit, Gabbro i. M. 2,950 g/cm3 Basalt i. M. 3,050 g/cm3 a) Wie schwer sind diese Pflastersteine? Großpflasterstein aus Granit 16 × 14 × 14 cm, Großpflasterstein aus Diorit 18 × 14 × 13 cm, Kleinpflasterstein aus Basalt 9 × 9 × 9 cm, Mosaikpflasterstein aus Gabbro 6 × 5 × 5 cm. b) Wie viel Steine ergeben jeweils 1 t? c) Wie viel Steine sind jeweils für 1 m2 erforderlich, wenn man den Fugenanteil (je m2) mit 8 % schätzt? d) Wie viel m2 ergeben dann 1 t?

1. Für ein Verbundpflasterstein-System ist die Masse eines 8 cm hohen Normalsteins mit 4,0 kg angegeben. a) Wie viel wiegt 1 m2 bei 45 Steinen/m2? b) Wie viel Steine hat 1 t? c) Wie viel m2 hat 1 t? d) Wie schwer ist ein Paket aus 10 Schichten und 0,75 m2 Grundfläche? e) Wie viel Pakete kann ein 12-t-Lkw anliefern? 2. Ergänzen Sie Volumen, Rohdichte und Stück/t. Bordsteine Masse a) H 18 × 30, L = 1,0 m 0,125 t b) T 10 × 25, L = 1,0 m 0,060 t c) F 20 × 20, L = 1,0 m 0,088 t 3. Ermitteln Sie die Betonrohdichte für diese Betonwaren:

F=

10 000 N = 0,83 N/mm2 12 000 mm 2

5

478

5 Fachrechnen

5. Bei einer Betonprüfung auf Druckfestigkeit zerbrach der Betonwürfel (Kantenlänge 20 cm) bei 1480 kN. Wie groß war die Bruchspannung in N/mm2? 6. Beim Proctorversuch wird die Trockendichte ermittelt. Es ist die Rohdichte der beim günstigsten Wassergehalt verdichteten Probe im wasserfreien, getrockneten Zustand. Ergänzen Sie die Tabelle.

5

– = : = – =

: =

a) Feuchte Bodenprobe + Zylinder g 2275 Zylinder (Gefäß) g 646 feuchte Bodenprobe: g Volumen der Probe cm3 850 Rohdichte, feucht g/cm3 feuchte Bodenprobe g trockene Bodenprobe g 1575 Wasser g Wassergehalt % (trockener Boden = 100 %) trockene Bodenprobe g Volumen der Probe cm3 Trockendichte g/cm3

b) 2223 636 850 1533

7. Die Rohdichte eines Asphaltmischguts ist mit 2,42 g/cm3 angegeben. a) Wie viel t wiegt 1 m3? b) 1 t ergibt wie viel m3? c) Wie viel m3 sind eine Lastzugladung von 15 t? d) Was wiegt eine 1 m2 große und 1 cm dicke Asphaltschicht? e) Wie viel kg sind für eine 4 cm dicke Asphaltschicht je m2 aufzubringen? f) Wie dick ist eine Schicht, wenn je m2 100 kg eingebaut werden? 8. Zulässige Bodenpressung (Bodenspannung) für einen nichtbindigen Boden = 330 kN/m2. Wie groß sind a) die zulässigen Bodenpressung in N/mm2, b) die Bodenpressung durch einen Schacht von 1,50 m Durchmesser und 120 kN? 9. Beim Plattendruckversuch (mit dem die Verformbarkeit des Bodens unter Druck festgestellt wird) erzeugt eine Platte von 300 mm Durchmesser eine Spannung von 0,5 MN/m2. Wie groß ist die Druckkraft? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9.

5.7 Baustoffbedarf Bordsteine aus Beton haben gleiche Längen von 1,0 m, 0,5 m (Halbe), 0,78 m (Kurvensteine) oder 0,33 m (z. B. Bordrinnensteine). Man bestellt sie nach Stück oder m. Zu den Einzellängen kommen beim Aufmaß (lfdm) die Fugen von 0,5 bis 1,0 cm hinzu. Beispiel Die Einmündung einer Nebenstraße von r = 6,0 m soll mit Kurvensteinen bzw. halben Hochbordsteinen und Regelfugen von 0,5 cm ausgeführt werden. Wie groß ist der Steinbedarf?

2 ⋅ 6,0 ⋅ π = 18,85 m 4 18,85 m Kurvensteine = (0,78 + 0,005 m) = 24 Stück 18,85 m Halbe Steine = (0,5 m + 0,005 m) = 37,33 Stück

b=2·

Bordsteine aus Naturstein haben unterschiedliche Längen. Ihren Bedarf kann man nur in m angeben. Pflaster. Bei allen künstlichen Pflastersteinen (Betonsteine, Klinker, Schlackensteine) lässt sich der Bedarf in Stück/m2 sehr genau angeben. Das ist für die Bestellung, Baustellenorganisation und Bereitstellung auf der Baustelle zwingend erforderlich. Gehwegplatten. Die Stückzahl je m2 ergibt sich für quadratische Platten mit den Vorzugsmaßen 30 × 30, 35 × 35, 40 × 40 und 50 × 50 cm (nach alter DIN 485) aus der Einzelplattengröße. Beispiel Wie viel quadratische Platten 40 × 40 × 5 cm braucht man für 1 m2? A = 0,4 m · 0,4 m = 0,16 m2

Stückzahl =

1,00 m 2 = 6,25 Stück/m2 0,16 m 2

479

5.7 Baustoffbedarf

Der Fugenanteil ist äußerst gering und kann für die Bedarfsberechnung vernachlässigt werden.

Oft sind die Zahlen der quadratischen und der ergänzenden Platten (z. B. Halbe oder Friesplatten) für einen bestimmten Verband oder eine bestimmte Wegstrecke zu berechnen. Beispiel 1 Ein Gehweg aus Betonplatten der Nenngröße 35 × 35 cm soll zusammen mit entsprechenden Friesplatten („Bischofsmützen“) auf 75 m Länge in der dargestellten Breite verlegt werden (5.7.1). Wie breit ist der Weg, wie viel Platten werden gebraucht? Wegbreite b = 2 · 0,25 m + 3 · 0,35 m · 2 b = 0,50 m + 1,485 m = 1,985 m (mit Fugen ≈ 2,0 m) Auf 1 Plattenbreite (0,5 m = Diagonale) braucht man 5 Platten 35 × 35 + 2 Friesplatten. Auf 75 m Weglänge

75 m · 5 St./m = 750 Stück 35 × 35 cm 0,5 m und 75 m · 2 St./m = 300 Stück Friesplatten 0,5 m

Verbandes eine „Längeneinheit“ aus 2 Plattenlängen (= 0,6 m) anzunehmen. Auf 0,6 m Weglänge (= 1 „Längeneinheit“) 11 Pl. 30 × 30 cm und 2 Pl. 15 × 30 cm 255,0 m = 425 „Längeneinheiten 0,6 m Auf 255,0 m Weglänge: 425 „Längeneinheiten“ 11 PI./„L“ = 4675 St. 30 × 30 cm 425 „Längeneinheiten“ 2 PI./„L“ = 850 St. 15 × 30 cm

5

5.7.2

Den Bedarf an Gehwegplatten für einen gleich bleibend breiten Weg berechnet man aus der Stückzahl für 1 m bzw. eine „Längeneinheit“ Weglänge, multipliziert mit der gesamten Weglänge bzw. der Zahl der „Längeneinheiten“. Betonpflaster und Klinker. Für quadratische und rechteckige Betonpflastersteine und Klinker können wir den Bedarf in St./m2 berechnen oder aus Tabellen ablesen (5.7.3). Bei den Tabellenwerten ist der Fugenanteil berücksichtigt.

5.7.1 Beispiel 2 Ein 255 m langer Gehweg soll mit Gehwegplatten aus Beton der Formate 30 × 30 und 15 × 30 cm befestigt werden (5.7.2). Wie viel Platten beider Formate braucht man für eine Wegbreite von 1,80 m? Hier empfielt es sich, wegen des

Beispiel Rein rechnerisch ergibt sich für quadratische Betonsteine 16 × 16 × 14 cm eine Stückzahl von A = 0,16 m · 0,16 m = 0,0256 m2 1,00 m 2 = 39,06 Stück. 0,0256 m2 auf 1 m2 = 0,0256 m 2 Tabelle 5.7.3 weist 36 Stück/m2 aus. Der Fugenanteil beträgt danach 36 · 0,16 m · 0,16 m = 0,922 m2 1,0 m2 – 0,922 m2 = 0,078 m2 = 7,8 %

Der Fugenanteil bei Pflaster aus künstlichen Steinen ist mit 5 bis 8 % anzusetzen.

480

5 Fachrechnen

Ist der Steinbedarf je m Weg-, Rinnen- oder Läuferlänge zu ermitteln, kann man entweder mit den wirklichen Maßen unter Berücksichtigung des Fugenanteils oder mit den Werten der Tabelle 5.7.3 rechnen. Beispiel Für eine dreireihige Muldenrinne aus quadratischen Betonsteinen 16 × 16 × 14 cm ergibt sich

5

1,0 m = 6,25 Stück/m; 6,25 Stück/m · 3 0,16 m = 18,75 ≈ 19 Stück/Ifdm Nach Tab. 5.7.3 sind es 6 Stück/m · 3 = 18 Stück/Ifdm

Wenn quadratische und rechteckige Steine (z. B. für gleichbleibend breite Wege) zusammen verlegt werden, erfolgt die Berechnung wie bei Gehwegplatten.

Verbundpflaster. Verbundpflastersteine aus Beton haben immer eine recht komplizierte Form, um einen wirksamen Verbund zu erreichen. Wenn man mit ihnen quadratische oder rechteckige Flächen befestigen will, braucht man außer den Normalsteinen (in der Mitte) auch Rand- und Endsteine (Abschluss- oder Kopfsteine). Bei einigen Verbundsteinformen lassen sich (ganze oder halbe) Randsteine auch als Endsteine verwenden. Bestellt werden – Normalsteine nach Stück bzw. m2, – Rand- und Endsteine nach Stück bzw. m. Stattdessen kann der Lieferer auch eine Skizze der Fläche erhalten und den Steinbedarf berechnen. Bestellungen wie „25 m2 Verbundpflaster“ sind in jedem Fall falsch, wie Bild 5.7.4 beweist.

Tabelle 5.7.3 Quadrat- und Rechtecksteine Größe

DIN 18 501

weitere Größen

1 2 3 4 5 6

Maße Breite in cm 16 16 16 16 10 10 10 10 10

Länge in cm 16 24 16 24 20 10 20 20 10

Höhe in cm 14 14 12 12 10 8 8 6 6

–

–

– 5.7.4 Beispiel Eine 12 m lange und 3 m breite Einfahrt soll mit HBI-Steinen befestigt werden. Wie viel Steine brauchen Sie? Die Steinmaße zeigt Tab. 5.7.5. Gesamtfläche: A = 12,0 m × 3,0 m = 36,00 m2

Bedarf Stück/m2

Stück/m

Gewicht kg/Stück

kg/m2

36 24 36 24 48 95 48 48 95

6,0 4,0 6,0 4,0 4,7 9,5 4,7 4,7 9,5

8,5 13,0 7,2 11,0 5,0 1,7/2 4,0 3,0 1,5

305 320 260 275 240 190 192 145 140

Randsteine: 2 · 12,0 m · 5St./m = 120 Steine: 37 St./m2 Endsteine: 2 · 3,0 m · 4,5 St./m = 27 Steine: 51 St./m2

= 3,24 m2 = 0,53 m2 = 32,23 m2

Normalsteine: 32,23 m2 · 45 Stück/m2 = 1451 Stück

Für die Bedarfsberechnung sind die Angaben der Hersteller unerlässlich (5.7.5). Für die Verkehrsflächenbefestigung mit Verbundpflastersteinen sind meist 3 Steinsorten erforderlich. Sie müssen gesondert nach Stückzahl oder m2 berechnet und bestellt werden.

481

5.7 Baustoffbedarf

Tabelle 5.7.5 Verbundpflaster Pos.

Maße in cm Breite Länge

཰

8,6/11

21,8

ཱ ི

19,7 7,8/9

18,8 21,8

Bemerkungen: Kurvensatz:

Pos.

཰

16,5 1)

20,0 1)

ཱ ི

16,5 ~ 14

10,0 20,0

1)

Stück/m

45

–

37 51

5 4,5

Höhe 6 8 10 s.o. s.o.

Gewicht kg/Stück 3,3 4,0 5,0

kg/m2 150 180 225

཰ Normalstein ཱ Randsteine ི Endstein

Bedarf Stück/m2

Stück/m

36

–

70 40

3,5 5

7,2 Reihen ԑ 1 lfd. m 24 Teile (14 Größen); b = 2,70 m (α ӽ 6°)

Gewicht kg/Stück 3,7 4,9 6,1

kg/m2 135 180 225

཰ Normalstein ཱ Randsteine ི Endstein

auch mit anderen Maßen z. B. Doppel-T-Iang 15,0 × 25,0 mit 30 Stück/m2

Natursteinpflaster kann wegen der unregelmäßigen Maße und Formen nicht genau nach Stück/m2 angegeben werden. Hinzu kommt, dass der Fugenanteil von der Steinart, vom Verband und von der Setzqualität abhängt. Deshalb wird Natursteinpflaster üblicherweise nach Gewicht (t) gehandelt. Die m2/t sind durch Steingröße und Gesteinsart bedingt. Die Umrechnungswerte bewegen sich in den Grenzen der Tabelle 5.7.6. Tabelle 5.7.6 Umrechnung von Natursteinpflaster Großpflaster Kleinpflaster Mosaikpflaster

Bedarf Stück/m2

10 Reihen ԑ 1 lfd. m α = 4° ; 22 Teile (13 Größen); 0,55 m2; b = 2,86 m

Maße in cm Breite Länge

Bemerkungen: Kurvensatz:

Höhe 6,5 8 10 s.o. s.o.

12 bis 22 cm 8 bis 10 cm 4 bis 6 cm

2,5 bis 3,0 m2/t 4,5 bis 5,5 m2/t 8,0 bis 9,0 m2/t

Beispiel Für eine Bushaltestelle, die als nachträglich geplante Ausweiche gebaut und mit Großpflaster aus Naturstein befestigt werden soll, werden Steine mit dem Erfahrungswert 3,0 m2/t geliefert. Wie viel t sind erforderlich? 85,00 m 2 = 28,33 t 3,0 m 2 /t

Natursteinpflaster wird nach Gewicht (t) gehandelt. Die Ergiebigkeit gibt man in m2/t an. Ungebundene Tragschichtmaterialien. Der Materialbedarf für ungebundene Tragschichten wird nach Volumen (m3) oder Masse (t) berechnet. Die Ausschreibungen und Zeichnungen geben die Schichtdicken in cm oder in kg/m2 an. Während die Schichtdicken bevorzugt in cm angegeben werden, wird das Material meist nach t geliefert. Das erfordert ein ständiges Umrechnen. Dazu braucht man verlässliche Dichteangaben, die je nach Material stark schwanken können (5.7.7). Bei Anlieferung von Materialien nach m3 ist das Verdichtungsmaß für die Umrechnung von „lose“ nach „verdichtet“ zu berücksichtigen. Je nach Ausschreibung berechnet man das Material nach Dicke oder Einbaumasse (5.7.8).

5

482

5 Fachrechnen

Tabelle 5.7.7 Dichte von Materialien für Tragschichten ohne Bindemittel (ToB) Tragschichtmaterialien Kiessand 0 bis 32 mm Mineraltragschicht 0 bis 56 mm Kalksteinschotter 32 bis 45 mm Rheinsand 0 bis 2 mm Mainsand 0 bis 2 mm Siebschutt

Raumdichte (verdichtet) 2,05 t/m3 2,15 t/m3 1,75 t/m3 1,85 t/m3 1,90 t/m3 2,15 t/m3

Schüttdichte (unverdichtet) 1,72 t/m3 1,80 t/m3 1,52 t/m3 1,56 t/m3 1,60 t/m3 1,80 t/m3

Tabelle 5.7.8 Materialberechnung

5

Ausschreibung nach Dicke (in cm) 850 m2 Tragschicht aus Mineraltragschicht 0/56 mm nach ZVT SoB bedingungsgemäß 15 cm dick einbauen und verdichten. Gesamtvolumen der verdichteten Schicht = Einbaufläche mal Schichtdicke Volumen = Einbaufläche · Dicke V=A·h Einheiten: 1/in m3, A in m2, h in m

Ausschreibung nach Einbaumasse (in kg/m2) 850 m2 Kiessand-Tragschicht 0/32 mm nach ZVT SoB liefern und herstellen. Einbaumasse 265 kg/m2. Gesamtmasse des einzubauenden Materials = Einbaufläche mal Einbaumasse: Masse = Einbaufläche · Einbaumasse mges = A · mEinbau Einheiten: m in t, A in m2, mEinbau in kg/m2

Bestellung/Lieferung nach m3 Um die Anlieferung lockerer Masse zu ermitteln, muss das Verdichtungsmaß V (15 bis 25 %) berücksichtigt werden:

nach t Da die lockere Masse nach Gewicht angeliefert wird, muss V mit der Schüttdichte p multipliziert werden:

Vlo = V · v

m=V·ρ

ρ

Beispiel V = 180 m2 · 0,15 m = 27,0 m3 = 27,0 m3 Vlo = 27,0 m3 · 1,2 = 32,4 m3 (bei 20 % Verd.) × 1,8 t/m3 = 58,32 t Die Einbaumasse beträgt

mEinbau = h · ρ = 0,15 m · 2,15

t/m3

= 322,5

nach m3 Das Volumen des locker angelieferten Materials ist der Quotient aus Gesamtmasse durch Schüttdichte: m Vlo =

kg/m2

Die Werte der Beispielrechnung zeigt Bild 5.7.9

5.7.9

Ungebundene Tragschichtmaterialien werden meist nach Gewicht (t) geliefert und nach cm Schichtdicke eingebaut.

nach t Die einzubauende Gesamtmasse entspricht der Liefermasse:

mges = A · mEinbau

Beispiel mses = 850 m2 · 0,265 t/m2 = 225,251 225,25 t V= = 130,96 m3 1,72 t/m3 Die Schichtdicke beträgt m h = Einbau = 0,129 m

ρ

Asphalt und bituminöse Bindemittel. Die Dicke von Deck-, Binder- und Tragschichten aus Asphaltmischgut wird teils in cm, teils in kg/m2 geplant und ausgeschrieben. Asphaltmischgut wird grundsätzlich nach Masse (t) bestellt und geliefert. Schichtdicken und Bedarfsmengen müssen mit Hilfe der vom Werk angegebenen Raumdichten oder nach abgerundeten Durchschnittswerten umgerechnet werden (5.7.10). Dabei kann man die Werksangabe in g/cm3 mit t/m3 (auch mit kg/dm3) gleichsetzen. Für die Baustelle schafft man sich einen „bequemen“ Umrechnungswert, der sich auf eine 1 cm dicke Asphaltschicht von 1 m2 (also 1/100 m3) bezieht (5.7.11).

483

5.7 Baustoffbedarf

Beispiel 1 Welcher Schichtdicke entsprechen 70 kg/m2 Asphaltbeton AC 8 DN bei einer Raumdichte von 2,42 g/cm3? Umrechnungswert = 24,2 kg/m2 je cm Schichtdicke 70 kg/m 2 Schichtdicke = = 2,9 cm 24, 2 kg/m 2 je cm

Beispiel 2 Welcher Einbaumasse entsprechen 8 cm Asphalttragschicht AC 32 TL, Mischgutart B? Umrechnungswert = 22,5 kg/m2 · cm Schichtdicke Einbaumasse = 22,5 kg/m2 · 8 cm = 180 kg/m2

Um auf der Baustelle die Einbaumengen genau einzuhalten und ständig prüfen zu können, muss man wissen, wie viel m2 bei der jeweiligen Einbaumasse mit 1 t herzustellen sind. Beispiel Wie viel m2 ergibt 1 t bei 70 kg/m2?

1000 Kg = 14,3 m2/t 70 Kg/m 2

Asphaltmischgut wird nach Gewicht (t) bestellt und geliefert, nach cm bzw. kg/m2 eingebaut.

Tabelle 5.7.10 Umrechnung für die Baustelle Raumdichte (Beispielangaben eines Mischwerks) in t/m3 (g/cm3) Asphalttragschicht AC 32 TL 2,25 AC 32 TN 2,30 Asphaltbindeschicht AC 16 BS 2,42 Asphaltdeckschicht AC 15 DL 2,40 AC 18 DN 2,42 AC 11 DS 2,44

Umrechnungswert der Baustelle für 1 cm Schichtdicke in kg/m2 22,5 23,0 24,2 24,0 24,2 24,4

1 cm Schichtdicke: ~ 23,0 kg/m2 ~ 24,0 kg/m2 ~ 25,0 kg/m2

5.7.11

Verklebt werden die Asphaltschichten durch Haftkleber oder Bitumenemulsion, die in Mengen zwischen 0,15 und 0,5 kg/m2 anzuspritzen sind.

Beispiel Wie viele Fässer Bitumenemulsion (200 kg/Fass) braucht man zum Anspritzen einer Deckenerneuerung von 6,5 km Länge und 5,5 m Breite, wenn 0,4 kg/m2 ausgeschrieben sind?

5

484

5 Fachrechnen

A = 6500 m · 5,5 m = 35750 m2 Emulsionsmenge = 35750 m2 · 0,4 kg/m2 = 14300 kg Fässerzahl =

5

bedingt einsetzen lassen, können die Tabellenwerte nur einen Anhalt geben.

14300 kg = 71,5 Fässer 200 kg/Fass

Tabelle 5.7.13 Verdichtung Baustoff

Beton wird als Fertigbeton geliefert. Deshalb muss die Menge vorher berechnet werden. Die Frischbetonmenge berechnet man aus der Betonfläche des Regelquerschnitts und der Länge der zu bauenden Randbefestigung. Dabei ist das Verdichtungsmaß zu berücksichtigen. In der Formel

(

V = A · hk Querschnitts- ⋅ Bordsteinflache länge

)

stellt der Querschnitt von Bettung und Rückenstütze die Grundfläche A, die Bordsteinlänge dagegen die Körperhöhe hk dar (5.7.12). A wird meist aus einem Quadrat, Rechteck oder Trapez zusammengesetzt sein.

5.7.12

V ist das Volumen des Festbetons. Um die Menge des unverdichteten Betons zu berechnen, muss man mit einem aus der Erfahrung gewonnenen Verdichtungsmaß v multiplizieren (5.7.13). Weil sich für die Betonverdichtung auf der Baustelle in diesem Fall Maschinen nur

Konsistenz steifer etwas Beton KS nasser als plastischer erdfeucht Beton KP weich

Verdichtungsmaß v Ԝ 1,20 1,19 bis 1,08

Verdichtungsart Stampfen und Rütteln Rütteln und Stochern

Beispiel Die im Regelprofil 5.7.14 gezeigte Randbefestigung soll auf 480 m Länge gebaut werden. Wie viel Beton („erdfeucht“ KS) muss bestellt werden? AI = 0,20 m · 0,25 m = 0,05 m2 = 0,035 m2 AII = 0,16 m · 0,22 m

AIII =

0,37 m + 0, 42 m 0,15 m 2

A gesamt V = 0,144 m2 · 480 m Vlocker = 69,12m3 · 1,2

= 0,059 m2 = 0,144 m2 = 69,12 m3 = 82,94 m3

5.7.14

Für Bettung und Rückenstütze bei Bordsteinen und Pflaster verwendet man meist Fertigbeton, der nach m3 bestellt und geliefert wird. Das Verdichtungsmaß ist zu bedenken.

485

5.7 Baustoffbedarf

Aufgaben zu Abschnitt 5.7 1. Eine Verkehrsinsel mit dem Durchmesser 20,0 m soll mit Kurvenbordsteinen oder – wenn diese nicht zu beschaffen sind – mit halben Hochbordsteinen gebaut werden. Wie groß ist der Steinbedarf in beiden Fällen? Wie viel lfdm werden abgerechnet? 2. Berechnen Sie den Bedarf an quadratischen Platten 30 × 30, 35 × 35, 40 × 40 und 50 × 50 je m2. 3. Berechnen Sie den Bedarf an Gehwegplatten für einen 1,75 m breiten und 440 m langen Weg aus Platten 50/50 cm und 50/25 cm. 4. Wie viel Platten der Formate 60/40 cm und 40/40 cm sind im Reihenverband (quer) für 160 m Weg bei 1,80 m Breite erforderlich? 5. Eine 5,00 m breite Fußgängerzone soll auf 150 m mit Gehwegplatten 75/50 cm, 50/50 cm und 25/50 cm im römischen Verband befestigt werden. Wie viel Platten der einzelnen Sorten werden unter Beachtung der Verbandsregeln gebraucht (vgl. Tab. 4.6.91). 6. Berechnen Sie nach Bild 5.7.15 die genaue Breite und den Plattenbedarf für 650 m Weglänge.

angegebenen Werten für den Bedarf in Stück/m2. 12. Berechnen Sie den Steinbedarf der drei unterschiedlichen Flächen 5.7.4 für die Befestigung mit HBI (5.7.5) und vergleichen Sie den Anteil der 3 Steinsorten in einer Tabelle. Die Reihen verlaufen jeweils quer zur Längsrichtung. 13. Ermitteln Sie den Bedarf an Verbundpflastersteinen „Behaton“ (5.7.5) für den PkwEinstellplatz 5.7.16. Die Reihen in den drei Einstellplätzen laufen bis zu den Rändern durch. Markierung jeweils mit 1 dunkelgrauen Stein in jeder 2. Reihe.

5

5.7.16

5.7.15

7. Auf folienverpackten Klinkerpaketen findet sich der Aufdruck „ca. 45 Steine/m2“. Welche Maße könnten die Klinker haben? 8. Eine mit Fugen etwa 1 m breite, gepflasterte Muldenrinne aus quadratischen Betonsteinen 16 × 16 cm soll auf 80 m Länge eingebaut werden. Wie viel Steine sind nötig? 9. Ein 1,40 m breiter Gehweg wird mit Betonpflastersteinen 20 × 10 cm in Reihenverband befestigt. Wie viel halbe und ganze Steine sind je lfdm bereit zu stellen? 10. Betonpflastersteine 20 × 10 × 8 cm sind in palettierten Stapeln von ca. 0,8 × 0,8 × 0,96 m geliefert worden. Wie viel Steine und m2 hat die Palette? 11. Berechnen Sie den Fugenanteil in % für die Größen 2,5 und 6 der Tab. 5.7.3 nach den dort

14. Für die repräsentative Gestaltung eines Theatervorplatzes sind 150 m2 Groß-, 2500 m2 Kleinund 350m2 Mosaikpflaster aus Naturstein geplant. Wie viel t müssen bei durchschnittlichen Werten der Tab. 5.7.6 bestellt werden? 15. Auf einer Baustelle wurden 3 Lastzüge Naturstein-Großpflaster mit 14,6 t, 15,5 t und 14,9 t geliefert. Wie viel m2 Großpflaster ergeben sie bei 3,1 m2/t? 16. Bild 5.7.17 zeigt den Aufbau einer 165 m langen und 6,5 m breiten Fahrbahn. a) Wie viel Schotter 0/56 mm (1,75 t/m3) und frostsicherer Kiessand (1,90 t/m3) sind nach Volumen und Gewicht zu bestellen? b) Wie groß sind die Einbaumassen beider Schichten?

5.7.17

486

5 Fachrechnen

17. 2560 m2 einer Straße der Bauklasse IV sollen befestigt werden (5.7.18). a) Welche Schichtdicke liegt vor? b) Wie viel Kalksteinschotter ist nach Volumen (fest und lose) und Gewicht zu bestellen?

5.7.18

5

18. Als Pflasterbettung sind 12 t Mainsand angeliefert worden. Für welche Fläche ist die Sendung bei 4 cm Bettungsdicke ausreichend? 19. Welchem Umrechnungswert in kg/m2/cm Schichtdicke entsprechen die folgenden Raumdichten: AB 0/11 = 2,44 g/cm3, AB 0/5 = 2,37 g/cm3? 20. Wie dick sind die folgenden Schichten: 80 kg/m2 Asphaltbeton 0/11, 100 kg/m2 Asphaltbinder 0/16 und 300 kg/m2 Asphalttragschicht C 0/32? 21. Welchem Einbaugewicht entsprechen 2,5 cm Asphaltbeton 0/5 und 6 cm bituminöse Tragschicht B 0/32? Wie viel m2 ergeben jeweils 1 t? 22. Die Fahrbahn 5.7.19 wurde auf 120 m Länge ausgebaut. a) Wie viel kg/m2 wurden für Deck-, Binderund Tragschicht eingebaut? b) Wie viel t Asphalt waren für die Deck-, Binder- und Tragschicht erforderlich? c) Wie viel kg Haftkleber waren nötig, wenn die Tragschicht mit 0,3 kg/m2 und die Binderschicht mit 0,2 kg/m2 angedüst wurden? 23. Berechnen Sie den Betonbedarf (unverdichtet) für jeweils 1 m, 50 m und 100 m der Randbefestigungen 5.7.20 bei V = 1,3.

5.7.19

5.7.20

24. Für den linken Radweg (5.7.21) sind Betonplatten 25 × 25 cm unter 45° mit Dreiecken verlegt worden. Wie viele Platten werden pro m2 und pro m benötigt? 25. Für einen repräsentativen Platz (5.7.22) ist zweifarbiges Kleinpflaster in Schuppenform verpflastert worden. a) Welche Maße müssten die Schuppen haben? b) Wie viele m2 bzw. t Basalt- bzw. Granitpflaster waren für den 1500 m2 großen Platz erforderlich? 26. Für einen Großauftrag ist mit diesen Steinen (5.7.23) eine 1 m2 große Probefläche im gewünschten Verband gepflastert und ausgewogen worden. Das Gewicht betrug 188 kg. Wie viele t sind für den 1400 m2 großen Auftrag erforderlich? 27. In diesem Gehweg sind glatte und strukturierte Klinkerplatten 20 × 20 cm verlegt worden (5.7.24). In welchem Mengenverhältnis wurden sie bestellt und verlegt? Weitere Aufgaben am Ende der Abschn. 4.1 bis 4.9.

487

5.8 Lohnberechnung

5 5.7.21

5.7.22

5.7.23

5.7.24

5.8 Lohnberechnung Ob der Straßenbauer in Bild 5.8.1 „im Stundenlohn“ oder „im Akkord“ pflastert, kann man so nicht ersehen. Sicher ist es an seiner Tagesleistung abzulesen. Doch was er am Tagesende „brutto“ oder „netto“ verdient hat, hängt nicht allein vom Entgeltsystem (Zeitoder Leistungslohn) ab, sondern auch von den gesetzlichen Vorschriften und tariflichen Vereinbarungen sowie seinen persönlichen Daten. Als seinen Verdienst wird er ohnehin nur das

betrachten, was er „netto“ überwiesen (ausgezahlt) bekommt. Zunächst müssen wir jedoch den Bruttolohn berechnen. Der Bruttolohn ist das Ergebnis der gearbeiteten Zeit (Zeitlohn) oder der erstellten Leistung (Leistungslohn).

488

5 Fachrechnen

5.8.1

5

Beim Zeitlohn wird ein gleicher Lohnsatz je Zeiteinheit für eine Normalleistung gezahlt und zu einer Monatsabrechnung zusammengefasst: €/h × Arbeitsstd./Monat = Bruttomonatslohn Üblich ist, dass Angestellte (also auch Poliere und Schachtmeister) nach € / Monat, Werkpo-

liere, Vorarbeiter, Facharbeiter und Ungelernte dagegen nach €/h bezahlt werden. Deshalb ist es nötig, die auf den Baustellen geleisteten Arbeitsstunden auf „Stundenzetteln“ oder mit einem entsprechenden Computerprogramm zu sammeln. Die Höhe der Monats- bzw. Stundenlöhne ist in Tarifverträgen für die Bauwirtschaft („Lohntabellen“) festgelegt, kann aber auch in Einzelarbeitsverträgen zwischen Arbeitgeber und Arbeitnehmer vereinbart werden. Je nach Ausbildung, Erfahrung und auszuübender Tätigkeit sind die im Bau Beschäftigten nach Lohngruppen eingestuft (5.8.2 bis 5.8.5). Tabelle 5.8.2 zeigt, dass sich der Gesamt-Tarifstundenlohn (GTL) aus dem Tariflohn (TL) und dem Bauzuschlag (BZ), einem Ausgleichszuschlag für die Arbeit auf häufig wechselnden Baustellen, zusammensetzt. Der Bauzuschlag beträgt 5,9 v. H. des Tariflohns.

Tabelle 5.8.2 Tarifstundenlöhne der Lohngruppen nach dem geltenden Tarifvertrag „West“ (alte Bundesländer) TV Lohn/West Lohngruppen nach Bundesrahmentarifvertrag für das Baugewerbe

ab 1.6.2009

ab 1.4.2010

ab … GTL €

TL €

BZ €

GTL €

GTL €

Lohngruppe 6 – Werkpolier/Baumaschinen-Vorarbeiter

17,18

1,01

18,19

18,61

Lohngruppe 5 – Vorarbeiter/Baumaschinen-Vorarbeiter

15,71

0,93

16,64

17,02

0,88

15,84

16,20

15,21

0,90

16,111)

16,47

Lohngruppe 3 – Facharbeiter/Baugeräteführer/Berufskraftfahrer

13,70

0,80

14,50

14,84

Lohngruppe 2a – Fachwerker/Maschinisten/Kraftfahrer

13,34

0,78

14,12

14,45

1)

Lohngruppe 4 – Spezialfacharbeiter –

1)

Baumaschinenführer

= Bundesecklohn

14,96 1)

489

5.8 Lohnberechnung

Tabelle 5.8.3 Tarifstundenlöhne der Lohngruppen nach dem geltenden Tarifvertrag „Ost“ (im Beitrittsgebiet = neue Bundesländer) TV Lohn/Ost Lohngruppen nach Bundesrahmentarifvertrag für das Baugewerbe

ab 1.6.2009

ab 1.04.2010

ab… GTL €

TL €

BZ €

GTL €

GTL €

Lohngruppe 6

15,36

0,91

16,27

16,69

Lohngruppe 5

14,06

0,83

14,89

15,27

Lohngruppe 4 1)

13,37

0,79

14,16

14,52

Lohngruppe 3

12,25

0,72

12,97

13,31

Lohngruppe 2a

11,93

0,70

12,63

12,96

1)

Baumaschinenführer der Lohngruppe 4: 12,47 + 0,74 = 13,21 €

Tabelle 5.8.4 Tarifstundenvertrag zur Regelung der Mindestlöhne im Baugewerbe (TV Mindestlohn) Lohngruppen 1 und 2 nach Bunderahmentarifvertrag für das Baugewerbe

Lohngruppe 1 – Werker/Maschinenwerker Lohngruppe 2 – Fachwerker/Maschinisten/Kraftfahrer 1)

5 ab ab 1.9.2010 1.7.2011

ab 1.9.2010 TL €

BZ €

GTL €

GTL €

GTL €

„West“ alte B. länder 1)

10,20

0,60

10,80

10,90

11,00

„Ost“ neue B. länder

8,74

0,51

9,25

9,50

9,75

„West“ alte B. länder

12,18

0,72

12,90

12,95

13,00

einschl. Land Berlin

Tabelle 5.8.5 Ausbildungsvergütungen nach geltenden Tarifverträgen Tarifgebeit Monatliche Ausbildungsvergütungen (€) Auszubildende im 1. Ausbildungsjahr im 2. Ausbildungsjahr im 3. Ausbildungsjahr im 4. Ausbildungsjahr

„West“ (alte B. länder) ab 1.6.2009 ab 1.4.2010 € € 600,922,1.164,1.309,-

Beispiel Ein gelernter älterer Straßenbauer hat im Monat 172 Std. gearbeitet. Sein Bruttolohn beträgt nach Tabelle 5.8.2 172 h × 15,84 €/h = 2.724,48 €

Zum Zeitlohn kann eine absolute Leistungszulage (in €) oder eine prozentuale Leistungszulage (in %, bezogen auf den Stundenlohn) hinzukommen, wenn eine Leistung erwartet oder erbracht wird, die über die Normalleistung hinausgeht.

614,943,1.191,1.330,-

„Ost“ (neue B. länder) ab 1.6.2009 ab 1.4.2010 € € 518,711,898,1.011,-

530,727,919,1.034,-

Beispiel Für die Fertigstellung einer Terminarbeit wurde unserem Straßenbauer eine Woche lang eine 10 %-ige Leistungszulage gewährt. Dadurch beträgt sein Bruttolohn 2.724,48 € + 39 h × 15,84 €/h × 0,1 = 2.786,26 €

Beim Leistungslohn (auch Akkordlohn oder Stücklohn genannt) wird der Bruttolohn aus der geleisteten Menge und dem vereinbarten Leistungssatz berechnet. Die geleistete Menge wird durch ein Aufmaß (lfdm Bordstein, m2

490

5

5 Fachrechnen

Pflaster usw.) belegt. Der Leistungslohn kann als Geldakkord oder als Zeitakkord berechnet werden. Der Zeitakkord hat den Vorteil, dass er nicht bei jeder tariflichen (meist jährlichen) Lohnerhöhung neu bestimmt werden muss, weil die Vorgabezeiten lohnunabhängig sind. Der Geldakkord ergibt sich aus der Arbeitsmenge und dem Akkordpreis. Arbeitsmenge × €/Mengeneinheit = Bruttoleistungslohn

Der Bruttolohn berechnet sich als Zeit- oder Leistungslohn (Akkord) in Geld- oder Zeitakkord. Beim Leistungslohn unterscheidet man grundsätzlich zwischen Einzelakkord (z. B. Pflaster, Versetzen von leichten Bordsteinen) und Gruppenakkord (z. B. Einbau von Asphaltmischgut). Der Gruppenakkord verhindert Eigeninteressen des Einzelnen und stärkt die Gemeinschaftsarbeit.

Beispiel Ein Straßenbauer bekommt für 1 m2 Kleinpflaster 5,65 €. Seine Tagesleistung beträgt in 8 h 26 m2. Dann ist sein Bruttoleistungslohn 26 m2 × 5,65 €/m2 = 146,96 € sein Akkordstundenlohn 146,96 € : 8 h = 18,37 € sein Leistungszuschlag

Beispiel Eine Kölner Asphaltkolonne aus einem Vorarbeiter (Lohngruppe 5), einem Spezialfacharbeiter (Lohngruppe 4), einem Baumaschinenführer (Lohngruppe 4), einem Maschinisten (Lohngruppe 2) und einem AsphaltstraßenbauFachwerker (Lohngruppe 2a) bekommt für den Einbau einer Asphaltdeckschicht von 75 kg/m2 eine Vorgabezeit von 1,8 min/t. Ihre Tagesleistung beträgt 4.000 m2 in 7,5 h. Wie hoch ist der Tagesverdienst jedes einzelnen?

100 % × 18,37 €/h = 115,97 % – 100 % 15,84 €/h = 15,97 %

Zeitakkord. Als Leistungssatz (Bemessungssatz) wird eine Vorgabezeit in Minuten oder Stunden je Mengeneinheit festgelegt bzw. vereinbart. Dann ergibt sich der Bruttolohn so: Vorgabezeit/Mengeneinheit × Arbeitsmenge = Zeitfaktor Zeitfaktor (h) × Geldfaktor (€/h) = Bruttoleistungslohn (€)

Stundenlohn der Kolonne 1 Vorarbeiter 1 Spezialfacharbeiter 1 Baumaschinenführer 1 Maschinist 1 Asphaltfachwerker

= 16,64 €/h = 15,84 €/h = 16,11 €/h = 14,12 €/h = 14,12 €/h = 76,83 €/h

Bruttoleistungslohn Beispiel Unser Straßenbauer hatte statt Geldakkord für das zu setzende Kleinpflaster einen Zeitakkord mit einer Vorgabezeit von 0,37 h/m2 vereinbart. Für die Tagesleistung von 26 m2 erhält er: 0,37 h/m2 × 26 m2 = 9,62 h 9,62 h × 15,84 €/h = 152,38 € Für die Akkordleistung von 26 m2 in 8 h bekommt er also 9,62 h bezahlt.

4.000 m2 × 75 kg/m2 = 300 000 kg = 300 t 300 t × 1,8 min/t = 540 min = 9 h

Die Differenz zwischen Leistungslohn und Zeitlohn heißt Überschuss oder Akkordüberschuss. Er beträgt in unserem Beispiel 9,62 h – 8 h = 1,62 h bzw. 1,62 h × 15,84 €/h = 25,66 €

Vorarbeiter: 16,64 €/h × 9 h Spezialfacharbeiter: 15,84 €/h × 9 h Baumaschinenführer: 16,11 €/h × 9 h Maschinist: 14,12 €/h × 9 h Asphaltfachwerker: 14,12 €/h × 9 h

Überschuss 9 h – 7,5 h = 1,5 h bzw. 1,5 h × 76,83 €/h = 115,25 €, der Überschuss wird mit je 1,5 h berücksichtigt und ergibt folgende

Tagesverdienste = 149,76 € = 142,56 € = 144,99 € = 127,08 € = 127,08 €

491

5.8 Lohnberechnung

Poliere, Schachtmeister und Auszubildende betragen die Leistungen 23,52 € bei 3,07 € Eigenleistung.

Der Gesamtüberschuss lässt sich auch so verteilen: Vorarbeiter:

115, 25 € × 16,64 €/h = 24,96 € usw. 76,83 €/h

Die Überschüsse werden dann den Tagesverdiensten zugerechnet: Vorarbeiter:

16,64 €/ × 7,5 h + Überschuss

= 124,80 € = 24,96 € = 149,76 €

Akkordlohn kann als Einzel- oder Gruppenakkord verdient und berechnet werden. Der Überschuss beim Gruppenakkord wird im Verhältnis der Stundenlöhne verteilt. Steuerpflichtige Zuschläge zum Bruttolohn können sein: –

–

–

–

Erschwerniszuschläge (z. B. für Schmutzarbeiten, hohe oder heiße Arbeiten, Erschütterungsarbeiten). Sie betragen je nach Art zwischen 0,35 €/h und 71,60 €/h (z. B. bei Taucherarbeiten). Zuschläge für Überstunden (25 %), Nachtarbeit (20 %), Sonntagsarbeit (75 %), Arbeit zu Ostern, Weihnachten usw. (200 %) auf den Gesamt-Tarifstundenlohn. Fahrkostenabgeltung, Verpflegungszuschuss, Auslösung, Reisekosten, 13. Monatsgehalt sind – im Gegensatz zu den erstgenannten Zuschlägen – nur z. T. steuerpflichtig. Vermögenswirksame Leistungen (vL) sind lohnsteuerpflichtig. Tariflich ist vereinbart, dass der Arbeitgeber je Arbeitsstunde 0,13 € zahlt, wenn der Arbeitnehmer gleichzeitig 0,02 € vermögenswirksam anlegt. Bei Monatslöhnen für

Der normale steuerpflichtige Bruttolohn erhöht sich oft durch Zuschläge, Zuschüsse und vermögenswirksame Leistungen. Der Nettolohn ergibt sich, wenn vom Bruttolohn die gesetzlichen Abzüge abgezogen werden für – – –

Lohnsteuer (LSt) sowie Solidaritätszuschlag, Kirchensteuer (KiSt) bei Zugehörigkeit zu einer Religionsgemeinschaft, Beiträge zu Sozialversicherungen (SozV), und zwar Pflegeversicherung (PfV), Krankenversicherung (KV), Rentenversicherung (RV) und Arbeitslosenversicherung (AV).

Lohnsteuer. Der Steuerabzug ergibt sich aus der Lohnsteuertabelle. Maßgebend sind die in der Lohnsteuerkarte vermerkte Steuerklasse, der Familienstand mit Kinderzahl und (lohnsteuerfreie) Freibeträge (5.8.6). Zusätzlich zur Lohnsteuer wird der Solidaritätszuschlag (SolZ) in Höhe von 5,5 % der Lohnsteuer abgezogen (es gelten jedoch einige Ausnahmen). Die Kirchensteuer beträgt in Baden-Württemberg, Bayern, Bremen und Hamburg 8 %, in den anderen Bundesländern 9 % der jeweiligen Lohnsteuer. Sozialversicherungen. Hier betragen die Beiträge z. Z. die in Tab. 5.8.7 angegebenen Werte. Sie verändern sich allerdings laufend.

5

492

5 Fachrechnen

Tabelle 5.8.6 Auszug aus der Monats-Lohnsteuertabelle MONAT Abzüge an Lohnsteuer, Solidaritätszuschlag (SolZ) und Kirchensteuer (8 %, 9 %) in den Steuerklassen Lohn/ Gehalt LohnI–IV I–IV bis €* steuerohne Kinderfreibeträge ohne Kinderfreibeträge klasse LSt SolZ 8% 9% LSt SolZ 8% 9% 2 750,99

2 753,99

5 2 756,99

2 759,99

2 762,99

2 765,99

I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI

467,33 433,25 198,66 863,91 896,08 468,25 434,16 199,50 865,16 897,33 469,16 435,200,33 866,41 898,58 470,08 435,91 201,16 867,66 899,83 471,436,83 202,868,91 901,16 471,91 437,75 203,870,16 902,411

25,70 23,82 7,33 47,51 49,28 25,75 23,87 7,50 47,58 49,35 25,80 23,92 7,66 47,65 49,42 25,85 23,97 7,83 47,72 49,49 25,90 24,02 8,47,79 49,56 25,95 24,07 8,20 47,85 49,63

37,38 34,66 15,89 69,11 71,68 37,46 34,73 15,96 69,21 71,78 37,53 34,80 16,02 69,31 71,88 37,60 34,87 16,09 69,41 71,98 37,68 34,94 16,16 69,51 72,09 37,75 35,02 16,24 69,61 72,19

42,05 38,99 17,87 77,75 80,64 42,14 39,07 17,95 77,86 80,75 42,22 39,15 18,02 77,97 80,87 42,30 39,23 18,10 78,08 80,98 42,39 39,31 18,18 78,20 81,10 42,47 39,39 18,27 78,31 81,21

2 768,99

2 771,99

2 774,99

2 777,99

2 780,99

2 783,99

I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI I,IV II III V VI

472,83 438,66 203,83 871,41 903,66 473,75 439,58 204,66 872,75 904,91 474,66 440,41 205,50 874,906,16 475,58 441,33 206,33 875,25 907,41 476,50 442,25 207,16 876,50 908,66 477,41 443,16 208,877,75 909,91

2624,12 8,36 47,92 49,70 26,05 24,17 8,53 48,49,77 26,10 24,22 8,70 48,07 49,83 26,15 24,27 8,86 48,13 49,90 26,20 24,32 9,03 48,20 49,97 26,25 24,37 9,20 8,27 50,04

37,82 35,09 16,30 69,71 72,29 37,90 35,16 16,37 69,82 72,39 37,97 35,23 16,44 69,92 72,49 38,04 35,30 16,50 70,02 72,59 38,12 35,38 16,57 70,12 72,69 38,19 35,45 16,64 70,22 72,79

42,55 39,47 18,34 78,42 81,32 42,63 39,56 18,41 78,54 81,44 42,71 39,63 18,49 78,66 81,55 42,80 39,71 18,56 78,77 81,66 42,88 39,80 18,64 78,88 81,77 42,96 39,88 18,72 78,99 81,89

Tabelle 5.8.7 Beitragssätze der Sozialversicherungen (Stand August 2009) Krankenversicherung Rentenversicherung Arbeitslosenversicherung Pflegeversicherung

(KV) (RV) (AV) (PfV)

2009 14–15 % 19,9 % 2,8 % 1,95 %

Arbeitgeber und Arbeitnehmer zahlen von KV, RV, PfV und AV je die Hälfte. Beispiel Wie hoch ist der Nettoverdienst eines Straßenbauers mit brutto 2.780,15 €, wenn auf seiner LSt-Karte Steuerklasse III (ohne Kinder) eingetragen ist, er in Hessen wohnt, evangelisch ist und seine Krankenkasse 14,9 % Beitrag erhebt?

2010

2011

Beispiel Bruttolohn – LSt laut Tab. 5.8.6 – SolZ – KiSt (9 %) – RV ½ von 19,9 % – KV ½ von 14,5 % – AV ½ von 2,8 % – PfV ½ von 1,95 % = Nettolohn

2012

= = = = je= weils = vom = BrL =

2.780,15 € 207,16 € 9,03 € 18,64 € 276,63 € 201,56 € 38,92 € 27,11€ 2.001,10 €

493

5.8 Lohnberechnung

Der Lohnsteuerabzug lässt sich vermindern, wenn sich der Arbeitnehmer Freibeträge vom Finanzamt anerkennen und in die LSt-Karte eintragen lässt. Die endgültige Höhe der Lohnsteuer wird im Lohnsteuer-Jahresausgleich festgestellt. Beispiel Unser Straßenbauer hat in seine LSt-Karte einen Freibetrag von 100,- € eintragen lassen, der im Lohnsteuer-Jahresausgleich verrechnet werden muss. Sein Lohnsteuerabzug beträgt dann laut Steuertabelle:

Aufgaben zu Abschnitt 5.8 1. Wie hoch ist der Bruttolohn eines Spezialbaufacharbeiters kurz nach der Gesellenprüfung (Lohngruppe 3) bei 180 h/Monat einschl. 8 Überstunden? 2. Wie groß ist der Unterschied zwischen den Bruttolöhnen eines älteren und eines jüngeren Gesellen (Lohngruppe 4 bzw. 3) bei 170 h/Monat? 3. Ein Geselle (Lohngruppe 4) setzt zusammen mit einem Fachwerker an einem 8-Stunden-Tag 65 m Hochbordsteine im Geldakkord von 4,15 €/m. Wie hoch sind die Brutto-Tageslöhne? 4. Welchen Bruttoverdienst hätten die Arbeitnehmer der Aufgabe 3 zusammen und jeder für sich gehabt, wenn sie die gleiche Arbeit im Zeitakkord für 0,18 h/m ausgeführt hätten? 5. Eine Straßenbauer-Akkordkolonne besteht aus 2 Pflasterern (Lohngruppe 4), einem Facharbeiter und einem jungen Fachwerker. Sie erhält für 120 m2 Kleinpflaster 9,25 €/m2. a) Welcher Bruttoleistungslohn wird insgesamt verteilt? b) Wie viel erhält jeder einzelne? 6. Ein Straßenbauer (Vorarbeiter) führt die Arbeiten für eine große Auffahrt allein im Zeitakkord aus und zwar: 55 m Hochbord (einschl. Kurven und Absenkungen) Vorgabezeit: 0,22 h/m; 55 m Wasserlauf, Vorgabezeit: 0,10 h/m; 165 m2 Verbundpflaster, Vorgabezeit: 0,25 h/m2; 82,5 m2 Gehwegplatten, Vorgabezeit: 0,35 h/m2; 55 m Tiefbord, Vorgabezeit: 0,18 h/m.

Beispiel Bruttolohn – Freibetrag lohnsteuerpflichtig Lohnsteuer

= = = =

2.780,15 € 100,- € 2.680,15 € 179,33 €

Der Bruttolohn vermindert sich durch Abzüge für Lohn- und Kirchensteuer, Solidaritätszuschlag und Sozialversicherungen zum Nettolohn.

a) In welcher Zeit muss er die Arbeit schaffen, um den Stundenlohn von 16,64 € zu verdienen? b) Welchen Bruttoleistungslohn erhält er insgesamt? c) Welchen Bruttostundenlohn hat er bei 89 Arbeitsstunden? d) Wie groß ist sein Leistungszuschlag gegenüber dem Normalstundenlohn? 7. Bei einer Tagesleistung von 50 m2 kann ein Straßenbauergeselle zwischen diesen beiden Akkordsätzen für das Verlegen wählen: A (Zeitakkord) mit einer Vorgabezeit von 0,18 h/m2, B (Geldakkord) mit 2,85 €/m2. a) Wie viel verdient er bei einem Tarifstundenlohn von 15,84 €/h bei A? b) Wie viel verdient er bei B? c) Wie groß ist der Überschuss in h bzw. € bei A und B gegenüber der normalen 8-stündigen Arbeitszeit in Lohngruppe 4? 8. Ein Facharbeiter erhält bei 408,83 € LSt- und 36,79 € KiSt-Abzug sowie 20,3 % Sozialversicherungsabzügen 1.628,76 € ausgezahlt. a) Wie hoch ist sein Brutto-Monatslohn? b) Welcher Stundenlohn ist bei 170 h/Monat berechnet worden? c) Wie hoch sind die Gesamtabzüge in € und %? 9. Vergleichen Sie die Lohnsteuerabzüge (ohne Kinderfreibetrag) für die LSt-Klassen I, III und V bei 2.780,15- €.

5

494

5 Fachrechnen

5.9 Kalkulation Bei der Kalkulation geht es darum, die Kosten von Bauleistungen für die Erstellung eines Angebotes im Voraus (= Angebotskalkulation) zu erfassen. Die kalkulierten Preise der Teilleistungen, die im Leistungsverzeichnis einer Ausschreibung aufgeführt sind, sollen addiert ein Angebot ergeben, das einerseits so niedrig ist, dass man gegen die Konkurrenz die Arbeit

erhält. Andererseits soll es jedoch so hoch sein, dass es alle entstehenden Kosten der Bauausführung deckt und einen Gewinn ergibt. Beim Kalkulieren können viele Kosten (z. B. des Materials) errechnet werden. Andere Kosten, z. B. Lohnkosten, sind sehr schwer im Voraus zu bestimmen, sie sind zu schätzen oder besser aus der Erfahrung anzunehmen:

Tabelle 5.9.1 Zusammensetzung einer Angebotssumme

5

495

5.9 Kalkulation

Wie viele m2 Kleinpflaster kann oder wird ein Geselle unter bestimmten Bedingungen (Baustelle, Wetter, Können usw.) in 8 Stunden setzen? Andere Kosten sind für eine einzelne Arbeit oder eine einzelne Baustelle weder zu berechnen, noch zu schätzen: Wie stark ist die Abnutzung eines Werkzeugs oder einer Kleinmaschine? Wie viele anteilige Kosten muss ich für Büro, Lagerplatz, Werbung usw. annehmen? Diese Kosten können nur aus der Buchführung für ein ganzes Jahr oder aus einem Soll-Ist-Vergleich (= Nachkalkulation) ermittelt werden. Sie werden meist zur Jahreslohnsumme ins Verhältnis gesetzt und als Prozentsatz ermittelt. So gliedert man im Bauwesen traditionell die Kosten wie folgt: (5.9.1 und 5.9.2) –

–

–

–

Einzelkosten der Teilleistungen: Das sind alle Kosten, die den einzelnen Positionen des Leistungsverzeichnisses direkt zuzuordnen sind. Dazu gehören Lohn- und Materialkosten, meist aber auch die Kosten für Abschreibung, Verzinsung und Reparatur von Großmaschinen (= Gerätekosten). Gemeinkosten der Baustelle: Das sind alle allgemeinen Kosten, die auf einer (dieser) Baustelle entstehen, aber nicht genau aufgeteilt oder zugeordnet werden können. Dazu gehören Kosten der Baustelleneinrichtung (wenn keine gesonderte Position im LV), Gerätekosten (sofern nicht als Einzelkosten der Teilleistung berechnet), Kosten für Werkzeuge und Kleingeräte, Baustellengehälter, Kosten für die technische Bearbeitung, Kontrolle, Ver- und Entsorgung der Baustelle usw. Allgemeine Geschäftskosten: Das sind alle Kosten, die nicht für die einzelne Teilleistung oder die einzelne Baustelle entstehen, sondern für den Gesamtbetrieb. Es sind folglich Kosten, die auch auf alle Bauaufträge eines Jahres anteilmäßig verteilt werden müssen. Dazu gehören: Kosten für Geschäftsführung, allgemeine und technische Verwaltung (Personal für Buchhaltung, Einkauf, technische Leitung), Bauhof und Fuhrpark, Ausbildung, Werbung, Versicherungen und vieles andere. Wagnis und Gewinn: Mit einem Zuschlag für Wagnis und Gewinn sowie für die Verzinsung des eingesetzten Kapitals soll das allgemeine Unternehmenswagnis, also alle Risiken, die sich aus Preis, Konjunktur, Auftragslage, Gewährleistung, Bauverfahren, Wetter usw. ergeben, abgedeckt werden. Ein Gewinn ist notwendig,

um Rücklagen zu bilden, Neuinvestitionen oder Modernisierungen durchzuführen, den Fortbestand des Unternehmens zu sichern.

Aus diesen Kostengruppen ergibt sich die Angebotssumme wie folgt: Einzelkosten der Teilleistungen + Gemeinkosten der Baustelle = Herstellkosten + Allgemeine Geschäftskosten = Selbstkosten + Wagnis und Gewinn = Netto-Angebotssumme + Umsatzsteuer (Mehrwertsteuer) = Brutto-Angebotssumme

(EKT) (GK) (AGK) (W + G) (MWst)

Bei den in der Bauwirtschaft üblichen Kalkulationsverfahren werden die Gemeinkosten der Baustelle, die Allgemeinen Geschäftskosten sowie Wagnis und Gewinn meist den Einzelkosten der Teilleistungen zugeschlagen. Man unterscheidet: –

–

Kalkulation über die Endsumme (= Umlagekalkulation): Hierbei werden die Gemeinkosten der Baustelle jeweils für jede Baustelle genau ermittelt. Aus den einzelnen Kostengruppen ergibt sich zunächst die Angebotsendsumme (Gesamtsumme), die mit Hilfe eines Zuschlag-Satzes für die einzelnen Kostengruppen (Gemeinkosten der Baustelle usw.) in Einzelpreise unterteilt wird. Kalkulation mit vorbestimmten Zuschlägen (= Zuschlagskalkulation 5.9.2): Gemeinkosten der Baustelle, Allgemeine Geschäftskosten sowie Wagnis und Gewinn werden jährlich im Gesamtbetrieb ermittelt und mit einem Zuschlag auf die Teilleistungen aller Arbeiten und Bauvorhaben eines Jahres verteilt.

Die Zuschlagskalkulation ist bei den kleineren und mittelgroßen Betrieben und allen „normalen“ Baustellen üblich. Lohnkosten. Der Lohn wird als Zeitlohn oder Leistungslohn (vergl. Abschnitt 5.8 Lohnberechnung) angenommen. Zum Zeitlohn als Gesamt-Tarifstundenlohn (= Grundlohn = 100 %, Tab. 5.8.2 und 5.8.3) kommen hinzu: – –

Gesetzliche Löhne (Feiertage, Krankheitstage usw.) mit ca. 15 % Tarifliche Soziallöhne (Urlaub, Urlaubsgeld, Zusatzversorgung, Zuschläge, Weihnachtsgeld usw.) mit ca. 25 %;

5

496

5 Fachrechnen

–

–

Gesetzliche Sozialkosten des Arbeitgebers (Rente-, Arbeitslosen-, Kranken-, Unfall-, Pflegeversicherung) mit ca. 35 %, Lohnnebenkosten (Fahrgeld, Auslösung usw.) mit ca. 15 %,

–

Lohngebundene Kosten (Haftpflicht usw.) mit ca. 4 %.

Alle Lohnzusatzkosten zusammen ergeben je nach Betrieb, Art der Baustelle usw. einen Zuschlag von 80 bis 110 % auf den Grundlohn.

Tabelle 5.9.2 Angaben zur Kalkulation, wie Sie in vielen Ausschreibungen vom Bieter verlangt werden (vgl. mit Tabelle 5.9.1)

5

497

5.9 Kalkulation

Tabelle 5.9.3 Nettoangebotspreis (ohne MWSt) für eine Teilleistung (aus einem Angebot in 09/2008) Pos 01.06.018.

Stl-Nr. 115 137 3041 1205

Menge AE 630

m2

Einheitspreis in EUR

Gesamtbetrag in EUR

16,97

10.691,10

Betonsteinpflasterdecke herstellen. Ausführung in Geh- oder Radwegflächen. Betonpflastersteine DIN 18 501-80 (100/200/80 mm), mit Fase. Nutzfläche = ungefärbt. Steine im Läuferverband verlegen. Bettungsmaterial = Brechsand-Splitt-Gemisch. Fugenmaterial = Brechsand-Splitt-Gemisch 0/5.

Beispiel Mit welchem Lohn muss für einen Spezialfacharbeiter bei 95 % Lohnzuschlag gerechnet werden? 14,96 € Tariflohn (It. Tab. 5.8.2) + Bauzuschlag 0,88 € = Gesamt-Tarifstundenlohn 15,84 € + 95 % Lohnzusatzkosten 15,05 € = Kalkulationslohn 30,89 €

Mittellohn. Da an der Erstellung eines Bauwerks oder der Ausführung der Teilleistungen immer mehrere Mitarbeiter (mit unterschiedlichen Löhnen) beteiligt sind, wird meist mit einem Mittellohn kalkuliert. Der Mittellohn kann mit oder ohne Aufsichtspersonal (Schachtmeister/Polier) berechnet werden, je nachdem, ob der Schachtmeister aktiv an der Ausführung beteiligt ist oder ob sein Lohn/ Gehalt in die Gemeinkosten der Baustelle eingerechnet wird. Beispiel Wie hoch ist der Mittellohn (ohne Lohnzuschläge) für eine Pflasterkolonne aus einem Bauvorarbeiter,

zwei Gesellen (Spezialbau-Facharbeiter), einem Baufacharbeiter und einem Baufachwerker? 1 Vorarbeiter 16,64 € 2 Gesellen 31,68 € 1 Facharbeiter 14,50€ 1 Fachwerker 14,12 € 76,94 : 5 = Mittellohn 15,39 €/h

Zuschlagssätze. Der Anteil der Gemeinkosten der Baustelle an den Herstellkosten kann von Betrieb zu Betrieb, von Baustelle zu Baustelle stark schwanken. Er hängt auch davon ab, ob Gerätekosten, Baustelleneinrichtung und -sicherung, Kosten für das Aufsichtspersonal usw. bereits als Einzelkosten der Teilleistungen berechnet sind oder nicht. Ein Zuschlag für die Gemeinkosten der Baustelle von 10 bis 20 % der Lohnkosten zu den Einzelkosten der Teilleistungen ergibt die Herstellungskosten. Mit einem Zuschlag von 10 bis 15 % der Herstellungskosten für die Allgemeinen Geschäftkosten entstehen die Selbstkosten. Mit z. B. 5 % der Selbstkosten ergibt sich der Nettoangebotspreis (ohne Mehrwertsteuer) (5.9.3).

Tabelle 5.9.4 Stundenansätze für die Kalkulation (aus Hoffmann/Kremer, Zahlentafeln für den Baubetrieb) BAS 0

Vorgang Baustelleneinrichtungs- und Randarbeiten

00 001 002 003 004 005 006 007 008

Baustellenunterkünfte auf- und abbauen Baracken Büro/Unterkunft Bauwagen Büro/Unterkunft bis 8 m Container Büro/Unterkunft bis 8 m Magazin-/Werkstattschuppen Magazin-/Werkstattcontainer Sanitärwagen mit Anschluss Sanitärcontainer mit Anschluss (evtl. erforderliche Fundamente nach Aufwand)

Einheit

Stundenansatz

m2 St St m2 St St St

2,0 2 3 1,5 5 8 10

bis 2,5 bis 5 bis 6 bis 2,0 bis 10 bis 15 bis 20

5

498

5 Fachrechnen

Tabelle 5.9.4 Fortsetzung 02 020 021 022 023 024 025 026 027 20

5

200 201 202 203 204 205 206 21 210 211 212 213 214 215 216 22

220 221 222 223 224 225 224 226 227 228 229 23 230 231 232 233 23_.1 24 240 241 242 243 24_.1 25 250 251 252 253 254 25_.1

Baustellen- und Verkehrssicherung auf- und abbauen Bauzaun als Bretterzaun Bauzaun aus Gitterelementen Bauzaun: Tor als Zulage Bauschild ca. 20 m2 mit Gerüst Verkehrsschild nach StVO aufstellen Absperrbake aufstellen Beleuchtungskörper montieren Ampelanlage (ferngesteuert) aufstellen Erdarbeiten (Handarbeit ohne Gerätehilfe) Aushub bis 2,0 m ohne Verbauarbeiten: leichter Boden mittlerer Boden schwerer Boden leichter Fels Verfüllen von Gräben ohne Verdichten Einbau von Filterkies Oberboden andecken, ca. 20 cm Verbauarbeiten (in Gräben), Normverbau Tiefe 1,25 bis 2,00 m Tiefe 2,00 bis 3,00 m Tiefe 3,00 bis 4,50 m Tiefe 4,50 bis 6,00 m Kanaldielenverbau + Bagger mit Vibrobär Plattenverbau + Bagger Kammerplattenverbau + Bagger, evtl. Vibrobär Rohrverlegung Vorbereitung und Nebenarbeiten Filterkiespackung, ca. 0,2 m3/m Rohrbettung Sand Sandauflager bis DN 250 Sandauflager DN 250 bis DN 500 Sandauflager > DN 500 Rohrbettung Beton Betonauflager bis DN 250 Betonauflager DN 250 bis DN 500 Betonauflager > DN 500 Betonummantelung Kanalhaltung: Druckprobe PVC-Rohre verlegen PVC-Dränrohr DN 80 bis DN 150 PVC-Rohre DN 100 DN 150 DN200 Zuschlag für Formstücke Steinzeugrohre verlegen Steinzeugrohre L DN 100 bis DN 150 K DN 200 K DN 300 K DN 400 Zuschlag für Formstücke Betonrohre verlegen Betonrohre l = 1,00 m DN 300 l = 1,00 m DN 400 l = 1,00 m DN 500 l = 1,00 m DN 600 l = 1,00 m DN 800 Zuschlag für Formstücke

m m St St St St St St

1 0,25 10 25 0,25 0,25 0,50 2

bis 2 bis 0,5 bis 20 bis 40 bis 0,30 bis 0,30 bis 1,00 bis 4

m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3

1,3 bis 1,5 2,6 bis 3,3 2,8 bis 3,8 3,8 bis 4,5 1,0 bis 1,5 1,0 bis 1,5 0,8 bis 1,0

m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2

0,40 bis 0,80 0,45 bis 0,90 0,50 bis 1,00 0,80 bis 1,40 0,15 bis 0,25 0,06 bis 0,10 0,15 bis 0,25 0,04 bis 0,06 0,15 bis 0,25 0,05 bis 0,08

m m3 m m m m3 m m m m3 St

0,20 bis 0,30 1,00 bis 1,20 0,05 bis 0,10 0,10 bis 0,15 0,20 bis 0,30 1,00 bis 1,20 0,05 bis 0,10 0,10 bis 0,15 0,15 bis 0,20 3,00 bis 5,00 10,0 bis 30,0

m m m m St

0,10 bis 0,15 0,15 bis 0,20 0,25 bis 0,30 0,30 bis 0,35 0,25 bis 0,40

m m m m St

0,45 bis 0,60 0,65 bis 0,70 0,75 bis 1,00 0,80 bis 1,20 0,15 bis 0,25

m m m m m St

0,50 bis 0,70 0,75 bis 0,95 1,00 bis 1,40 1,20 bis 2,00 1,40 bis 2,20 0,60 bis 2,00

499

5.9 Kalkulation

Tabelle 5.9.4 Fortsetzung 26 260 261 262 263 264 26_.1 27 270 271 272 273 274 275 276 7

Stahlbetonrohre verlegen Stahlbetonrohre l = 2,5 m DN 600 l = 2,5 m DN 800 l = 2,5 m DN 1000 l = 2,5 m DN 1200 l = 2,5 m DN 1400 Zuschlag für Formstücke Schächte ohne Erdarbeiten Schachtsohle Ortbeton Schachtunterteil 1000 mm Schachtring 0,5 m 1000 mm Schachthals 0,5 m 1000 mm Schachtabdeckung 625 mm Straßenablauf, normale Höhe Straßenabauf-Aufsatz Straßenbauarbeiten an Nebenanlagen

71 710 711 718 719 72 720 721 722 723 724 725 726 727 728 728.1 73 730 730.1 730.2 731 731.1 731.2 732 732.1 732.2 733 733.1 733.2 734 734.1

Untergrund vorbereiten. Nacharbeiten Planum vorbereiten Unterbeton 10 bis 12 cm dick Bitu-Fugenverguss Kleinpflaster Bitu-Fugenverguss Großpflaster Pflastern (masch. = maschinell, ansonsten von Hand) Mosaikpflaster, Kleinflächen Gehwegplatten 30/30 (masch.) Gehwegplatten 30/30 Gehwegplatten 15/15 Kleinsteinpflaster 10/10 Ziegelpflaster (flach) Ziegelpflaster (hochkant) Verbundsteinpflaster 8 bis 10 cm Rinnenpflaster 16/16 1 Reihe Betonbett dazu B 10 0,3 m3/m Randsteine DIN 483 Hochbordsteine H 15 × 30 × 100 Betonbett B 10, 0,15 m3/m Zulage Bogen/Formstück Rundbordstein R 18 × 22 × 100 Betonbett B 10,0,15 m3/m Zulage Bogen/Formstück Flachbordstein F 20 × 20 × 100 Betonbett B 10, 0,20 m3/m Zulage Bogen/Formstück Tiefbordstein T 10 × 30 × 100 Betonbett B 10, 0,08 m3/m Zulage Bogen/Formstück Tiefbordstein T 8 × 20 × 100 Betonbett B 10, 0,05 m3/m

Beispiel Wie viel % der Angebotssumme entsprechen 10 % Allgemeine Geschäftskosten und 5 % Wagnis und Gewinn der Herstellkosten?

Zuschlag =

100 % × 15 % = 17,65 % 100 % − 15 %

Bezieht man alle „gemeinen“ Kosten (Gk, AGk, W + G) auf die Lohnkosten, so ergibt sich je nach Betrieb ein Gesamtzuschlag auf

m m m m m St

0,80 bis 1,20 1,00 bis 1,40 1,20 bis 1,60 1,40 bis 1,80 1,80 bis 2,00 1,00 bis 2,50

m2 St St St St St St

0,80 bis 1,00 2,50 bis 3,00 1,40 bis 1,80 1,50 bis 2,00 2,00 bis 2,50 3,00 bis 4,00 1,00 bis 1,50

m2 m2 m2 m2

0,05 bis 0,10 0,15 bis 0,20 0,50 bis 0,70 0,30 bis 0,40

m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 m m

2,80 bis 3,50 0,25 bis 0,35 0,45 bis 0,50 0,50 bis 0,60 0,60 bis 0,80 0,30 bis 0,50 0,60 bis 0,80 0,30 bis 0,40 0,25 bis 0,30 0,03 bis 0,05

m m m m m m m m m m m m m m

0,50 bis 0,60 0,20 bis 0,25 0,10 bis 0,15 0,60 bis 0,70 0,20 bis 0,25 0,10 bis 0,15 0,60 bis 0,70 0,20 bis 0,25 0,10 bis 0,15 0,40 bis 0,50 0,12 bis 0,16 0,10 bis 0,15 0,30 bis 0,40 0,08 bis 0,12

5

den Gesamt-Tarifstundenlohn (oder den Mittellohn der Baustelle) von 150 bis 190 %. Beispiel Wie hoch muss eine Baufirma eine Gesellenstunde anbieten, wenn ihr Gesamtzuschlag notwendigerweise bei 170 % liegt? Stundenlohn 15,84 € + 180 % von 14,56 26,93 € Angebotsstunde = 42,77 €

500

5 Fachrechnen

Werden dagegen lohnbedingte Zuschläge (z. B. für Überstunden) und Lohnnebenkosten (z. B. Fahrtkosten) direkt in einen BaustellenMittellohn eingerechnet, so wird der Gesamtzuschlag auf den Mittellohn geringer sein. Häufig wird auch ein Teil der Gemeinkosten auf das Material verteilt, was dann den Gesamtzuschlag auf den Lohn verringert.

5

Beispiel Eine Baufirma kauft Pflasterklinker für 30,€/m2 frei Baustelle ohne MWSt ein. Sie kalkuliert mit 5 % Verlust und Bruch und mit einem Gemeinkostenzuschlag von 10 %. Einkaufspreis 30,00 €/m2 Verlust/Bruch 5 % von 30,1,50 €/m2 31,50 €/m2 Gemeinkosten 10 % von 31,50 3,15 €/m2 Materialpreis für die Kalkulation 34,65 €/m2

Einzelkosten der Teilleistungen. Sie werden aus Lohn-, Material- und Gerätekosten errechnet. Dabei muss als wichtigste Größe der Zeitaufwand pro Mengeneinheit angenommen, kalkuliert werden. Wichtiger und richtiger als empfohlene Stundenansätze (Tab. 5.9.4) sind betriebseigene Erfahrungswerte aus der Nachkalkulation. Aufgaben zu Abschnitt 5.9 1. Die Einzelkosten der Teilleistungen betragen 296.660,- €, die Gemeinkosten der Baustelle 17.800,- €. a) Wie hoch sind die Herstellkosten der Baustelle? b) Wie viel % der Herstellkosten betragen die Gemeinkosten? 2. Zu den Herstellkosten von 314.460,- € sollen 14 % für Allgemeine Geschäftskosten und 6 % für Wagnis und Gewinn (jeweils der NettoAngebotssumme) zugeschlagen werden. a) Wie hoch ist der Prozentsatz bezogen auf die Herstellkosten? b) Wie viel € beträgt der Zuschlag für Allgemeine Geschäftskosten? c) Wie viel € werden für Wagnis und Gewinn berechnet? d) Wie hoch ist die Netto-Angebotssumme? e) Wie hoch ist die Brutto-Angebotssumme?

Beispiel Für diese Position eines Angebotes ist der Angebotspreis für 1 m2 bei einem BaustellenMittellohn von 15,84 €/h und einem betrieblichen Gesamtzuschlag von 175 % zu ermitteln Pos. 4.07 150 m2 Gehwegplatten aus Beton verlegen. Material: Einschichtig mit gebrochenem Felsgestein und quarzhaltigem Natursand in den Abmessungen 35 × 35 × 6 cm, gem. DIN 485 A. Rechtwinklig zum Rand mit durchlaufender Fuge verlegen, in Radien entsprechend zuschneiden. Bettung aus Pflastersand 3 cm dick herstellen und mit Pflastersand einschlämmen, Einbauten mit Klein- bzw. Mosaikpflaster grau einpassen. Für 1 m2 .................. Materialkosten – Gehwegplatten frei Baustelle 9,80 € – Verlust/Bruch 5 % von 9,80 € 0,49 € – Pflastersand (Bettung und Einschlämmen) 0,07 m3/m2 × 12,- €/m3 0,84 € Lohnkosten – 0,45 h/m2 (Tab. 5.9.4) × 15,84 €/h 7,13 € – 175 % von 7,13 € 12,48 €

Netto-Angebotspreis 30,74 € Im Leistungsverzeichnis erscheint: 150 m2 Gehwegplatten...... 4.611,- € für 1 m2 30,74 € 3. Für eine Kolonne aus einem Schachtmeister (Werkpolier), einem Vorarbeiter, zwei Spezialfacharbeitern, einem Gesellen im 1. Jahr und drei Facharbeitern soll der reine Mittellohn errechnet werden. Der Schachtmeister ist mit 50 % mit der Bauaufsicht beschäftigt. 4. Die Kolonne der Aufgabe 3 macht im Durchschnitt täglich 1 Überstunde, für Fahrtkosten werden für alle Mitarbeiter täglich 4,- € bezahlt und für weitere lohnbedingte Zuschläge (Schmutz- und Schwerarbeit) werden 3 % veranschlagt. Wie groß ist der Mittellohn? 5. Eine Baufirma rechnet mit einem Gesamtzuschlag von 160 % auf den Gesamt-Tarifstundenlohn. Mit welchen Löhnen der Lohngruppen 1 bis 6 kalkuliert sie? 6. Für eine schwierige Baustelle hat eine Baufirma ihre Mitarbeiter mit folgenden Stundenlöhnen (ohne MWSt) angeboten: Werkpolier 55,37 €/h, Vorarbeiter 50,71 €/h, Spezialfacharbeiter 48,20 €/h, Facharbeiter

501

5.9 Kalkulation

44,22 €/h. Welchen Zuschlagssatz hat sie zu Grunde gelegt? 7. Wie hoch sind die Materialkosten für 1 m2 Kleinpflaster Gr. 2, Güteklasse II bei 5 cm Sandbettung? Das Kleinpflaster wird mit 160,- €/t, der Pflaster-Sand mit 13,- €/m3 eingekauft. Mit Materialverlust von jeweils 3 % ist zu rechnen. Es werden 10 % Gemeinkosten zugeschlagen. 8. Welcher Einzel- und welcher Gesamtpreis (für diese Position) ergibt sich bei einem Mittellohn von 15,39 €/h? 4.01 1.000 m2 Pflaster herstellen, Steine des AG Pflaster aus Pflastersteinen nach dem Merkblatt für den Bau von Fahrbahndecken aus NatursteinPflaster herstellen. In Nebenflächen. Einzelflächen in verschiedenen Größen. Großpflasterstein aus Naturstein in Netzverband (Passe) setzen. Pflaster mit Pflastersand einschlämmen, überschüssigen Sand entfernen. Pflasterbett aus Pflastersand, Dicke in gerammtem Zustand 4 cm. Steine vom Lager des AG holen,

Kies und Sand ausschleudern, einschl. Auf- und Abladen. Mittlere Länge des Förderweges über 7,5 bis 10,0 km. Für 1 m2 ............... 9. Welcher Angebotspreis muss für diese Position eingesetzt werden, wenn die Bordsteine mit 14,50 €/m und der Beton mit 49,- €/m3 eingekauft werden? Der Mittellohn wird mit 15,39 €/h + 165 % Zuschlag angenommen. 4.11/850 m Bordsteine aus Beton setzen. Bordsteine aus Beton setzen, einschl. der hierfür erforderlichen Erdarbeiten. Bordsteine DIN 483 H 15 × 30, einschl. Radien-, Absenk- und Überfahrtssteine einschichtig, frostund tausalzbeständig. Unterbeton und Rückenstütze aus Beton C8/10 nach Ausführungszeichnung. Für 1 m ...............

5

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau In diesem Abschnitt werden typische Originalzeichnungen aus dem Tief- und Straßenbau vorgestellt. Es sind meist Ausführungszeichnungen als Lagepläne, Quer- und Längsschnitte, Detailzeichnungen sowie Erschließungs- und Gestaltungspläne. Mit Hilfe einer roten Nummerierung sollen zunächst die wesentlichen und typischen Be-

standteile der jeweiligen Zeichnungsart kurz erklärt werden. Mit den anschließenden Aufgaben kann das Lesen von Zeichnungen geübt werden. Eine Zeichenaufgabe schließt sich häufig an. Auf ungewöhnliche oder von Zeichnungsnormen abweichende Darstellungen in diesen Originalplänen wird verschiedentlich hingewiesen.

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_6, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

504

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.1 Erschließungsplan, im Original Maßstab 1 : 1000 Die Zeichnung 6.2 enthält: ཰ Lage der Straße im Erschließungsgebiet ཱ Regelquerschnitt der zu erschließenden Straße ི Querprofil der Straße ཱི Quergeneigung in Richtung und Größe ུ Stationierung ཱུ Konstruktion der Einmündungen (mit Radien)

ྲྀ Lage der Straßenabläufe ཷ Breiten einzelner Verkehrsflächen ླྀ Veränderungen im Querprofil (z. B. Fahrbahnaufweitung nach RAS-Q) ཹ geplante Beleuchtung ེ vorläufige Straßenbezeichnung

Aufgaben

6

1. An welche Straße schließt die Straße „A“ an? 2. Welche Gesamtbreite hat die Straße mit bzw. ohne Parkstreifen? 3. Wie nennt man das Querprofil der Fahrbahn? 4. Wie viel % Querneigung werden in Fahrbahn und Gehweg eingebaut? 5. Wie viel cm Querneigung bekommen Gehweg, Parkstreifen und Fahrbahn? 6. Wie lang ist die Straße „A“? 7. Welche Radien werden an den Einmündungen eingebaut? 8. Wie viel Straßenabläufe sind in die Straße „A“ insgesamt einzubauen? 9. Wie viel m liegen etwa zwischen den Einmündungen der Straße „A“ in die Klaus-GrothStraße? 10. Wie breit ist die Klaus-Groth-Straße (insgesamt)? 11. Wie viel m2 Fahrbahnfläche würde man (abgerundet) für Straße „A“ ausschreiben?

Z 12. Zeichnen Sie folgende Regelprofile entsprechend ཱ im Maßstab 1 : 50 (6.1): a) Straße „A“ ohne Parkstreifen, b) Straße „A“ mit Parkstreifen, c) Klaus-Groth-Straße Randbefestigungen: H 15 × 30, T 10 × 25 und Rasenbord 50/20/6 cm.

6.1

6.2 Lageplan als Teil eines B-Plans, im Original 1 : 500

505

6

6.2

506

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.2 Lageplan als Teil eines B-Plans, im Original 1 : 500

6

6.3

507

6.2 Lageplan als Teil eines B-Plans, im Original 1 : 500

Die Zeichnung 6.3 enthält: ཰ Die Zeichen- und Farbenerklärung ཱ Die Stationierung der Haupterschließungsstraße ི Neigungs- oder Tangentenbrechpunkt mit Halbmesser der Ausrundung, Längsneigungen usw. ཱི Wechsel der Kurvenradien bei Stationierung? ུ Querneigung in der Haupterschließungsstraße (3 %) ཱུ Querneigung in den Stichstraßen (0 %) Aufgaben: 1. Auf welcher Länge ist die Trasse der Haupterschließungsstraße mit einem Radius von R = 730,767 m ausgerundet? 2. Welche Längsgefälle hat die Stichstraße 1? 3. Welche Fahrbahnbreite hat die Erschließungsstraße?

ྲྀ Breiten und Abstände ཷ Hinweis auf den Pflasterverband in der Haupterschließungsstraße (vergl. Zeichenerklärung) ླྀ (ungenormte) Kurzbezeichnung für Tiefbord ཹ Vorläufige Bezeichnung der Wohnstraße ེ Höhenangabe für den Tangentenschnittpunkt (z. B. + 11,235 mNN)

4. Auf welcher Länge wird die Fahrbahn der Stichstraße 2 gepflastert? 5. Welche NN-Höhe hat die Stichstraße 1 bei Stat. 0 + 060,631 in der Achse? 6. Zeichnen und konstruieren Sie den Querschnitt C – C der Stichstraße 1 mit einem Gesamtaufbau von 65 cm als Bauklasse V im Maßstab 1 : 50 auf DIN A 4.

6

508

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.3 Ausführungsplan Entwässerung, im Original Maßstab 1 : 500

6

6.4

509

6.3 Ausführungsplan Entwässerung, im Original Maßstab 1:500

Die Zeichnung 6.4 enthält: ཰ Lage der geplanten Kanäle mit Fließrichtung und Abzweigen ཱ Darstellung der Kanäle: rot = Schmutzwasser, blau = Regenwasser ི Daten der Haltung: Material (z. B. B), Innendurchmesser (z. B. DN 500), Länge der Haltung (z. B. 44,00 m), Gefälle (z. B. 0,1 %) ཱི Schachtdaten: NN-Deckelhöhe, NN-Sohlhöhe, Schacht-Nr. Aufgaben 1. Was für Rohre sind für den S-Kanal vorgesehen? 2. Welche Länge haben die Haltungen 23-25 und 20-22? 3. Welche Systematik hat die Nummerierung der Schächte? 4. Welche Baugrubentiefe (D–S) haben die Schächte 28, 23 und 18? 5. Überprüfen Sie die Gefälleangaben für die Haltungen 19-21 und 24-26. 6. Wie viele m Druckleitung schließen am Pumpwerk an? 7. Was bedeutet eine rote Strichpunktlinie?

ུ Darstellung einer Druckleitung Schmutzwasser ཱུ Lage und Abkürzung: Pumpwerk ྲྀ Stationierung der Straße ཷ Parkplätze und Baumscheiben ླྀ Vorläufige Straßenbezeichnung ཹ Geplante Lage eines Straßenablaufs

für

8. Bei welchen Stationen liegen die Schächte 23 und 24? 9. Zu welchem Schacht fließt das Regenwasser aus Straße D? 10. In welche Richtung fließt das Schmutzwasser der Straße D? 11. Bei welcher Station biegt der S-Kanal aus der Straße D zum Pumpwerk ab? 12. Bei welchen Stationen erkennen Sie geplante Straßenabläufe? 13. Ermitteln Sie den Maßstab (verkleinert von 1:500) in der Zeichnung. 14. Welche Gesamtbreite könnte die Straße haben, welchen Durchmesser der Wendekreis?

6

510

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.4 Entwässerungslageplan, im Original 1 : 500

6

6.5

511

6.4 Entwässerungsplan, im Original 1 . 500

Die Zeichnung 6.5 enthält:

཰ Leitungsstrang einer Stichstraße ཱ Daten einer Schmutzwasserhaltung (Rohrmaterial, Rohrdurchmesser, Haltungslänge, Längsgefälle) ི Daten einer Regenwasserhaltung ཱི Daten eines Schmutzwasserschachtes (Schacht-Nr., Deckelhöhe, Sohlhöhe) ུ Daten eines Regenwasserschachtes

ཱུ ྲྀ ཷ ླྀ

Abzweiger für die einzelnen Grundstücke Grundstücks- und Bebauungsgrenzen Fließrichtung Abkürzungen für Schmutzwasserleitungen (KS = Kanal Schmutzwasser) und Regenwasserleitungen (KR = Kanal Regenwasser)

Aufgaben: 1. Was bedeutet die Abkürzung PVC-U? 2. Wie viele Abzweiger müssen in Strang 002 verlegt werden? 3. Wie kann die genaue Lage der Abzweiger später (z. B. beim Hausbau) wieder gefunden werden? 4. Rechnen Sie die Gefälle (in %) in je eine Verhältnisangabe (1 : …) um. 5. Welche Baugrubentiefe liegt bei den Schächten S 2700.060 und R 2700.065 vor?

6. Ermitteln Sie die Sohlhöhe des Endschachtes in Strang 001 (R 2700.051). 7. Welches Straßengefälle liegt in Strang 001 vor? 8. Wie ist der Hinweis „Straßenabläufe (Notüberlauf) im Muldenbereich sind 15 cm höher als Muldensohle herzustellen“ zu verstehen? 9. Zeichnen Sie einen Längsschnitt mit den geplanten KS- und KR-Leitungen in Strang 001 auf DIN A 4 (quer) mit den Maßstäben MdL 1:500 und MdH 1:50.

6

512

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.5 Lageplan Kanalisation, im Original Maßstab 1 : 1000, mit Straßenquerschnitt und Bohrprofil, im Original Maßstab 1 : 1000

6

6.6

513

6.5 Lageplan Kanalisation, im Original Maßstab 1 : 1000

Die Zeichnung 6.6 enthält im Lageplan ཰ Lage der Leitungen und Schächte ཱ NN-Höhen der Deckeloberkante und der Rohrsohlen (z. B. Rohrsohle der Regenwasserleitung + 25,31 mNN) ི Nummerierung der Schächte (nebeneinanderliegende Schächte erhalten dieselbe Nummer) ཱི Lage der durchgeführten Bohrung ུ Lage des Straßenquerschnitts (c bis d) ཱུ Lage der Grundstücke und Gebäude mit Hausnummern im Straßenquerschnitt ྲྀ Lage und Benennung der herzustellenden Siele (Leitungen)

ཷ Lage und Benennung benachbarter, vorhandener Kabel ླྀ Breiten der einzelnen Straßenflächen ཹ Art der aufzunehmenden Fahrbahnbefestigung im Bohrprofil ེ Nummer der Bohrung ཻ Rohrsohlenhöhen der zu verlegenden Leitungen ོ NN-Höhen der Bodenschichtgrenzen ཽ Bodenart der einzelnen Bodenschichten (Benennung der Bodenarten und ihre Abkürzungen nach DIN 4023) ཾ Grundwasserstand mit NN-Höhe

6

Aufgaben 1. Welche Straßenhöhe liegt bei Schacht Nr. 5 vor? 2. Welche Rohrsohlenhöhen sind für die Schächte bei ཱི vorgesehen? 3. Im Bereich welcher Haltungen liegt die Bohrung VII? 4. Welche Grundstücke werden an die Haltungen 6-7 angeschlossen? 5. In welche Richtung fließen Schmutz- und Regenwasser von ུ aus? 6. Vergleichen Sie Lage und Höhen der herzustellenden Siele in Schnitt c-d mit dem Lageplan. 7. Welche Hinweise für die Baustellenorganisation und Bauausführung gibt der Schnitt c-d in Ergänzung zum Lageplan? 8. Welche Daten fehlen im Lageplan im Vergleich zu Bild 6.2? 9. Wie dick ist die Geschiebelehmschicht bei Bohrung VI?

10. In welchem Boden wird die Schmutzwasserleitung bei Bohrung VI verlegt? Z 11. Zeichnen Sie das Bohrprofil Nr. VI und einen Querschnitt in der Mitte der Haltung ུ-ཱུ im M 1 : 50 (6.7).

6.7

Sohlhöhe

6.8

m

Sohlgefälle

%

Schacht–Nr.

Querschnitt / Material

Haltungslänge

Sohlgefälle

%

5 SW 3

5

RW 2

mm

250 B

m

30.00

0.1 %

9

SW 5

150 PP

0.5 %

8

8

10.00

250 B

0.5 %

9

RW 4 RW 6

0.1 %

12.60

mm

12.79

400 B

30.00

150 PP

150 PP

30.00

32.00

3

0.1 % 100.000

90.000

80.000

15.118

15.165

15.173

15.190

103.800

100.000

90.000

15.436

15.406

15.326

15.246

73.000 80.000

15.166 15.184

70.000 72.300

15.134

50.000

15.086

15.006

42.700

4 70.000

14.855

50.000

14.948

37.600 40.000

60.000

14.671

40.000

14.872 14.954 14.926

14.846

30.000 33.300

20.000

15.036

14.583

30.000

14.879 14.766

19.300

14.686

10.000

4

60.000

14.615

20.000

14.634

3.500

7

13.40

RW

Haltungslänge 14.606

13.300 m (NN)

13.43

Sohlhöhe

Querschnitt / Material 0+2.5 Ablauf rechts

0+85 Ablauf links

0+65 Ablauf rechts

0+39 Ablauf rechts

0+38 Ablauf rechts

0+30 Ablauf links

12

13.47

Schacht–Nr.

12.89

SW 1 14.696

4

10.000

Bestand 0.000

Gradiente

14.606

11

0.000

6

13.50

514 6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.6 Längsschnitt Kanalisation, im Original Maßstab MdL/MdH 1 : 500/50 (Ausschnitt) 0.800 % 190.000 m

14

14.606

13 6

16 2

10.000 m (NN)

15

SW 7

10

0.5 %

RW 8

400 B

32.00

515

6.6 Längsschnitt Kanalisation

Die Zeichnung 6.8 enthält: ཰ Art und Zweck der Leitung (z. B. Schmutzwasserkanal) ཱ Darstellung der Leitung (im Höhenmaßstab 1 : 50) ི Geplante Höhen der Rohrsohle (bezogen auf NN) ཱི Stationierung der Straße ུ Nummerierung der Schächte ཱུ Darstellung der Schächte ྲྀ Schachtsohle ཷ Material und Nennweite der Rohre (des Kanals) Aufgaben: 1. Welche unterschiedlichen Leitungen sollen in der Straße verlegt werden? 2. Wie lang ist die Haltung zwischen den Schächten Stat. 3.500 und Stat. 33.300? 3. Welches Gefälle (auch 1 : n) haben die Leitungen? 4. Aus welchem Material bestehen die Rohre des SW-Kanals? 5. Welche Nennweite hat der RW-Kanal? 6. Welche DO-Höhe wird der Schacht bei Stat. 37.600 haben?

ླྀ Gefälle der Leitung (in %) ཹ Haltungslänge (von Mitte Schacht bis Mitte Schacht) ེ Höhen der Fahrbahnoberfläche der Straße in der Achse (Gradiente) ཻ Hinweis auf einen anzuschließenden Straßenablauf ོ Darstellung des Bodenauftrags ཽ Angaben zum Gradientenverlauf ཾ Ausgangshöhe für die zeichnerische Darstellung ཿ Weitere Bezugs- und Orientierungshöhe 7. Welche Sohlhöhe soll der RW-Kanal in Stat. 42.700 haben? 8. Welche Gelände- und Gradientenhöhe liegt bei Stat. 0.000 vor? 9. Welche Verlegetiefen (min/max) sind für die beiden Leitungen in diesem Zeichnungsausschnitt festzustellen? Z 10. Zeichnen Sie mit den Daten dieses Längsschnitts einen Querschnitt bei Stat. 50.000 mit unverbauter Baugrube (Bodenklasse 4) auf DIN A 4 in geeignetem Maßstab.

6

516

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.7 Längsschnitt für den Neubau einer Schmutz- und Regenwasserleitung, im Original Maßstab 1 : 200/100

6

6.9

517

6.7 Längsschnitt für den Neubau

Die Zeichnung 6.9 enthält: ཰ Bezeichnung der Schächte (z. B. Schacht 1 der SW-Leitung) ཱ Deckelhöhe des Schachtes (OK = Oberkante) ི NN-Höhe der Rohrsohle (hier: der SWLeitung) ཱི Daten der Schmutzwasserleitung ུ Daten der in den Schächten S 1 und R 1 einmündenden Rohrleitungen („Zuflüsse“)

ཱུ Lage und Nummer einer Bohruntersuchung, Dicke und Art der angetroffenen Böden (A = Aufschüttung) ྲྀ Straße, Straßenseite, Hausnummern und Grundstücksbreiten in der Straße, wo die Rohrleitungen verlegt werden ཷ Hinweis auf entfallende Leitungen

Aufgaben 1. Nennen Sie einige Grundstücke (Hausnummern), die an die SW-Leitung zwischen S 1 und S 2 angeschlossen werden. 2. Welche Länge und welches Gefälle hat die RWLeitung zwischen R 1 und R 2? 3. Welche Baugrubentiefe (bis zur Rohrsohle) liegt bei R 2 vor? 4. In welchem Boden (Bodenklasse) werden die Leitungen verlegt?

5. Bei welcher Tiefe ist mit Grundwasser zu rechnen? 6. Welche der beiden Leitungen liegt höher? 7. Was für eine Leitung entfällt, d. h. wird außer Betrieb gesetzt? 8. Zeichnen Sie den Längsschnitt der neuen Schmutz- und Regenwasserleitung (ohne die vorh. Mischwasserleistung, das Bohrprofil und die Hausnummern) von S1/R1 bis S2/R2 in den Maßstäben MdL 1 : 200 und MdH 1 : 50 auf DIN A4 (quer)

6

518

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.8 Lageskizze für eine Sielerneuerung, im Original ohne Maßstab

6

6.10

Die Zeichnung 6.10 enthält: ཰ Die Zeichenerklärung (= Legende) der einzelnen Leitungen ཱ Die Schachtnummern mit Deckelhöhe (D) und Rohrsohle (R) als NN-Höhe (z. B. 069 für Wiesengrund, gerade Zahl 6 für Regenwasser)

ི Die Daten der einzelnen Haltungen (Material und DN des Rohres, Haltungslänge, Gefälle in ‰) ཱི Hinweis auf den Bereich der Sielsanierung (-erneuerung) ུ Grundstücksgrenzen

Aufgaben 1. Wie viel m Schmutzwasserleitung liegen insgesamt in der Straße „Wiesengrund“? 2. Welche durchschnittliche Baugrubentiefe liegt in den einzelnen Haltungen vor? 3. Welche Gefälleangabe ist in der Originalzeichnung falsch? 4. Überprüfen Sie die Sohlhöhen anhand der Gefälleangaben und der Haltungslängen. 5. Wie groß ist der Höhenunterschied in der Rohrsohle des RW-Siels zwischen dem Anschlussschacht (005816) und dem Endschacht (00692)? 6. Wie groß ist der Bodenaushub (in m3) für die Sielerneuerung (für die Schächte wird meist eine Baugrube von 2,0 × 2,0 m ausgehoben und abgerechnet)? 7. Skizzieren Sie etwa im Maßstab 1:20 eine Draufsicht auf das Schachtunterteil des Schachtes 00694 (mit dem Gerinne).

Z 8. Zeichnen Sie einen Längsschnitt beider Leitungen für jeweils alle 3 Haltungen im Maßstab MdL 1:250 und MdH 1:25 (Bild 6.11). Vgl. dazu Beispiel 6.5 (Längsschnitt Kanalisation).

6.11

519

6.9 Detailzeichnung Draufsicht Schacht

6.9 Detailzeichnung Draufsicht Schacht, im Original Maßstab 1 : 25

6 6.12

Die Zeichnung 6.12 enthält: ཰ Maße des Schachtunterteils ཱ Hinweise auf die Baustoffe durch entsprechende Schraffur (z. B. Mauerwerk, Stahlbeton) ི Art der zusammengeführten Rohre (z. B. Stahlbeton, Nenndurchmesser 600 mm) ཱི Längsgefälle in der Leitung ུ Winkel (z. B. 45°), unter dem die Rohrleitung anschließt

ཱུ Radius der Bögen, mit denen das Gerinne in der Schachtsohle geformt wird (z. B. R = 0,95 m, bezogen auf die Achslinie) ྲྀ Gefälleberechnung für die angeschlossene Rohrleitung (z. B. 1 : 3,4 bei 4,40 m Länge und einem Höhenunterschied von 1,29 m) ཷ Tangentenlänge vom Bogenanfang bis zum Schnittpunkt der beiden Leitungsachslinien (z. B. 0,40 m) ླྀ Berechnung der Tangentenlänge (z. B. mit Hilfe der Winkelfunktion tan)

Aufgaben 1. Welche Rohrleitung wird unter einem Winkel von 45° an die Stahlbetonrohrleitung DN 600 im Schacht angeschlossen? 2. Wie dick sind die Wände des gemauerten Schachtunterteils? 3. Welche Mauermaße sind in der Zeichnung nicht angegeben und müssen deshalb vom Schachtmaurer bestimmt werden? 4. Geben Sie mit Pfeilen die Fließrichtung in den Rohrleitungen an. Z 5. Zeichnen Sie die Draufsicht im Maßstab 1 : 20 (DIN A4 quer). Die Rohrwanddicken betragen 100 mm (DN 600) bzw. 65 mm (DN 400) (6.13).

6.13

520

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.10 Bestandszeichnung von Schmutz- und Regenwasserleitungen, im Original Maßstab 1 : 500

6

6.14

Die Zeichnung 6.14 enthält: ཰ Lage der Leitungen und Schächte ཱ Material und Durchmesser der verlegten Leitung ི Länge der verlegten Leitung (z. B. Haltungslänge 53,22 m) ཱི Längsgefälle der verlegten Leitung ུ NN-Höhen der fertigen Rohrsohle und des Schachtdeckels (z. B. Rohrsohle + 13,37 mNN) ཱུ Abzweige ohne mitverlegte Anschlussleitung für das Grundstück

ྲྀ Abzweiger mit Hausanschluss bis auf das Grundstück ཷ Daten der Hausanschlussleitung (z. B. Abzweiger in der SW-Leitung 39,15 m von Schacht, gegen die Fließrichtung gemessen; Länge der Anschlussleitung 7,10 m, Anschlusshöhe + 13,19 mNN) ླྀ Stationierung (z. B. 0,00 jeweils in Schachtmitte)

Aufgaben 1. Weiche Rohrleitungen wurden in der Rendsburger Straße neu verlegt? 2. In welcher Baugrubentiefe wurde die Schmutzwasserleitung in den einzelnen Haltungen verlegt?

3. Welche Daten (Stadien, Länge, Anschlusshöhe) haben die Hausanschlüsse für Haus Nr. 391 a? 4. Mit welchem lasergerechten Gefälle (in %) sind die Haltungen verlegt worden?

521

6.11 Querschnitt durch ein Regenwasser-Klärbecken

6.11 Querschnitt durch ein Regenwasser-Klärbecken, im Original MdL 1 : 250, MdH 1 : 100

6 6.15

Die Zeichnung 6.15 enthält: ཰ Station und Lage des Querschnitts ཱ Stationierung des Querschnitts (von der linken Grundlinie aus) ི Höhen des vorhandenen Geländes ཱི Höhen des geplanten Objekts (Bauwerks)

ུ Bezugslinie für die Zeichnung der Höhen ཱུ Maximaler und minimaler Wasserstand im Becken ྲྀ Höhenlinie des vorhandenen Geländes ཷ Unter- und Oberfläche des Sandfangs

Aufgaben 1. Welche NN-Höhen hat das vorhandene Gelände bei den Stationen 19,75 und 50,5? 2. Welche NN-Höhe ist für den Böschungsfuß des Beckens vorgesehen? 3. Welche Böschungsneigung liegt zwischen den Stationen 12,0-16,25 und 45,25-50,5 vor? 4. Auf welcher NN-Höhe liegt die OF des geplanten Weges? 5. Welche maximale Wassertiefe hat das Becken? 6. Wie breit ist die Wasserfläche bei minimalem Wasserstand? 7. Welche Aushubtiefe für das Becken muss bei den Stationen 19,75-40,0 vorgenommem werden? 8. Welche NN-Höhe hat der rechte Beckenrand?

Z 9. Zeichnen Sie das Klärbecken im Querschnitt in den Maßstäben MdL 1 : 200, MdH 1 : 20 von einer Bezugslinie von + 11,50 mNN aus (6.16).

6.16

522

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.12 Querschnitte von Stichstraßen in einem Erschließungsgebiet, im Original Maßstab 1 : 50

6

6.17

6.12 Querschnitte von Stichstraßen in einem Erschließungsgebeit

Die Zeichnung 6.17 enthält: ཰ den Befestigungsaufbau entsprechend der angegebenen Bauklasse nach RStO; ཱ den Hinweis, wo der Befestigungsaufbau in der RStO zu finden ist; ི Art und Breite der einzelnen Flächen der Straße; ཱི Bezeichnung der Befestigungsart;

523

ུ Größe und Richtung der Querneigung; ཱུ Hinweis, in welchem Verband das Pflaster zu verlegen ist; ྲྀ Art der Randbefestigung (Tiefbord) und Höhe über OF Fahrbahn; ཷ Nummer der Stichstraßen und Schnittführung entsprechend zugehörigem Lageplan.

Aufgaben: 1. Überprüfen Sie die Gesamtdicke der einzelnen Befestigungen anhand der angegebenen Dicken der einzelnen Schichten. 2. Welchen Befestigungsaufbau könnte die Stichstraße 6 in Asphaltbauweise alternativ erhalten? 3. Was versteht man unter einer „wassergebundenen Fläche“? 4. Warum könnten sich die angegebenen Fahrbahnbreiten (mit Pflaster) geringfügig verändern? 5. Mit welcher Begründung erhalten die Stichstraßen 1-5 in der Fahrbahn keine Querneigung?

6. Wie müsste die Angabe „TB“ normgerecht lauten? 7. Vergleichen Sie den Materialunterschied der Pflasterbettung der Stichstraßen 1-5 und 6 und begründen Sie ihn. 8. Skizzieren Sie die Randbefestigung der Stichstraßen 1-5 mit Maßen und berechnen Sie den Betonbedarf in m3/m. 9. Was bedeutet die Abkürzung „o. glw.“ ? 10. Wie viele cm Querneigung haben die einzelnen Flächen in der Stichstraße 6?

6

524

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.13 Regelquerschnitt einer Stadtstraße mit Pflasterbefestigung, im Original Maßstab 1 : 50

6

6.18

Die Zeichnung 6.18 enthält: ཰ Art und Breite der Verkehrsfläche ཱ Aufbau der Befestigung (des Oberbaus) ི Dicke des Oberbaus (= Dicke des frostsicheren Aufbaus) ཱི Querneigung und Neigungsrichtung

ུ ཱུ ྲྀ ཷ ླྀ

Erläuterung des Details Hochbord Böschung des Bordsteingrabens Höhe des Auftritts am Bordstein Dränagegraben mit Erläuterung ི Art und Lage der Straßenabläufe

Aufgaben 1. Welche Gesamtbreite hat die Straße? 2. Wie breit ist die in Sand gesetzte Großpflasterfläche der Fahrbahn? 3. Wie dick ist der frostsichere Aufbau des Gehwegs? 4. Welche Maße hat der Dränagegraben? 5. Wie nennt man das Querprofil der Fahrbahn? 6. Wie viel cm Querneigung haben Fahrbahn und Gehwege? 7. Legen Sie die Höhen von Bordrinne, OF Hochbord und den Rändern des Gehwegs im Vergleich zur Fahrbahnachse (±0) fest.

8. Berechnen Sie den Betonbedarf für 1 lfdm Betonbettung (für Hochbord und Rinne) und Rückenstütze. 9. Welche Art von Straßenablauf ist für die Oberflächenentwässerung vorgesehen? 10. Skizzieren Sie im Maßstab 1 : 10 1 lfdm Gehweg mit den möglichen und zweckmäßigen Verbänden für Klinker- und Mosaikpflaster. Z 11. Zeichnen Sie das Detail „A“ im Maßstab 1 : 5 (ohne Straßenablauf) auf DIN A 4 (quer).

525

6.14 Lageplan der Oberflächengestaltung einer Stadtstraße

6.14 Lageplan der Oberflächengestaltung einer Stadtstraße, im Original Maßstab 1 : 500

6

6.19

Die Zeichnung 6.19 enthält: ཰ Die Zeichenerklärung für die Darstellung der einzelnen Deckenarten ཱ Die Darstellung vorhandener und geplanter Bäume ི Die einzelnen Verkehrsflächen und ihre Deckenbefestigungen Aufgaben: 1. Wie viele Deckenarten (-befestigungen) sind in der Zeichnung zu erkennen? 2. Aus welchen Materialien ist die sichtbare Oberfläche der Einkaufs-Stadtstraße gestaltet? 3. Welche Farben der Materialien (z. B. Asphalt schwarz oder aufgehellt, Granit grau oder rot usw.) würden Sie für eine ansprechende Gestaltung vorschlagen? 4. Welche Verbände würden Sie für die einzelnen Pflaster vorsehen (und ausschreiben)? 5. Welche Breite hat max. das Mosaikpflaster, wenn der Granitplattenweg 2,0 m breit ist?

ཱི ུ ཱུ ྲྀ

Die Unterteilung des Gehwegbereichs Die Lage der Bäume und Straßenlaternen Ergänzende Angaben zur Orientierung Die Baufluchten und Grundstücksgrenzen

Z 6. Zeichnen Sie Ihre Vorschläge der Aufgabe 4 ausschnittsweise im Maßstab 1 : 20 nach Bild 6.20.

6.20

526

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.15 Ausbauquerschnitt (Regelprofil) einer Stadtstraße, im Original M 1 : 50

6

6.21

Die Zeichnung 6.21 enthält: ཰ Gesamtbreite der Straße (bzw. ähnlicher Straßen) ཱ Benennung und Breite einzelner Verkehrsflächen ི Querneigung mit Fließrichtung ཱི Aufbau der Gesamtbefestigung ུ Art der Baustoffe, dargestellt durch Schraffur

ཱུ Randbefestigung mit Detailangaben (z. B. vorstehende Kante) ྲྀ Einbauten (z. B. Straßenabläufe) ཷ Fahrbahnachse ླྀ Maße für den Ausbau einer bestimmten Straße ཹ Höhe des Auftritts bzw. der vorstehenden Kante

527

6.15 Ausbauquerschnitt (Regelprofil) einer Stadtstraße

Aufgaben 1. Wie breit ist der mit Verbundpflaster befestigte Parkstreifen? 2. Wie breit ist die Fahrbahn? 3. Wie breit ist die Straße „Auf der Böck“? 4. Welche Querneigung in % hat die Fahrbahn? 5. Wie dick ist die Fahrbahnbefestigung, der Oberbau? 6. Welche Dicke hat der Oberbau im Bereich des linken Gehwegs? 7. Durch welche Randbefestigungen ist der rechte Gehweg eingefasst? 8. Woraus besteht die Bettung der Betonplatten im linken Gehweg, wie dick ist sie? 9. Wie viel cm Quergefälle haben die einzelnen Flächen bei den jeweiligen Breiten? 10. Welche Höhe hat jeweils die OF der einzelnen Flächen bei ±0 cm in Fahrbahnachse (OF Asphaltbeton) an den mit Pfeil bezeichneten Stellen?

Z 11. Zeichnen Sie das Regelprofil für die Straße „Auf der Böck“ im Maßstab 1 : 50 (ohne Straßenablauf!). Wählen Sie als Randbefestigungen von links nach rechts: T 8 × 25, H 18 × 30, Randstein 25/20, H 15 × 25, T 8 × 25. Konstruieren Sie Bettung und Rückenstütze der einzelnen Randbefestigungen selbst. Die Querneigung aller Flächen soll 2,5 % betragen. (6.22)

6

6.22

528

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.16 Ausbauquerschnitt einer Bundesstraße an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 Die Zeichnung 6.23 enthält: ཰ Gesamtbreite der Straße ཱ Bezeichnung und Breite der einzelnen Verkehrsflächen ི Querneigungen von Fahrbahn und Planum ཱི Bauklasse und Oberbau für bestimmte Ausbaubereiche ུ Hinweise auf geltende Zusätzliche Technische Vorschriften

ཱུ ྲྀ ཷ ླྀ ཹ

Deckengestaltung in einem Ausbaubereich Neigungswechsel im Planum Gestaltung der Dammböschung mögliche Baustoffe der Bankettbefestigung Maße und Abstände von Schutzeinrichtungen im Bankettbereich

Aufgaben:

6

1. Vergleichen Sie den Oberbau der Bauklassen II und III. 2. Überprüfen Sie die Angaben mit der entsprechenden Tabelle in Abschnitt 1 und 7. 3. Was bedeutet die Angabe MAG – C 65? 4. Wo sollen 3 cm Oberboden angedeckt werden? 5. Welche Abstände haben Schutzplanken und Leitpfosten vom Fahrbahndeckenrand?

6. Was heißt ZTVT? 7. In welcher Breite wird die AsphaltbetonDeckschicht gebaut? 8. Wie groß ist der Überstand der Asphaltdeckschicht gegenüber dem Bankett? 9. Mit wie viel cm Querneigung muss das Bankett angelegt werden? 10. Welche Breite hat die Fahrbahnmarkierung?

6.16 Ausbauquerschnitt

529

6

6.23

530

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.17 Ausbauquerschnitte eines Radwegs an verschiedenen Stationen, im Original Maßstab 1 : 50 Die Zeichnung 6.24 enthält: ཰ Stationierung, für die der jeweilige Querschnitt innerhalb der Baumaßnahme gilt ཱ Bezeichnung der einzelnen Verkehrsflächen ི Beschreibung des Oberbaus ཱི Verlauf der Gradiente ུ Hinweis auf die Bearbeitung des Saumstreifens

ཱུ Neigungsangabe für das Bankette (hier: höchstens 12 %) ྲྀ Nachträgliche, handschriftliche Eintragung einer Veränderung im Originalplan ཷ Darstellung einer Geovlieslage im Querschnitt ླྀ Neigungsverhältnis der Böschung ཹ MGA = eigene Abkürzung für Mischgutart

Aufgaben:

6

1. Mit welcher Breite ist der Radweg geplant und gebaut? 2. Womit ist der unterschiedliche Oberbau zu erklären? 3. Welche Oberbaudicken liegen vor? 4. Was soll mit einem Unterbau aus Blähton vermutlich erreicht werden? 5. Welche Aufgabe hat ein Geovlies zwischen den Stationen 1 + 230 und 2 + 420? 6. Mit welchen Maßen ist die Menge des Frostschutzmaterials für die Strecken 0 + 800 bis 1 + 220 und 1 + 230 bis 2 + 420 zu berechnen?

7. Mit welcher Dichte (t/m3) sind die Materialien Asphaltbeton, -tragschicht und -tragdeckschicht berechnet worden? 8. Beschreiben Sie kurz das Material Blähton. 9. Welche Tiefe ist für die Erdmulde zwischen den Stationen 1 + 230 und 2 + 420 vorzusehen? Z 10. Zeichnen Sie den Querschnitt des Radwegs zwischen den Stationen 1 + 230 und 2 + 420 mit einem durchschnittlichen Blähton-Unterbau von 0,85 m im Maßstab 1 : 50 auf DIN A 4 (quer).

6.17 Ausbauquerschnitte eines Radwegs

531

6

6.24

532

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.18 Autobahnquerschnitt (einer Richtungsfahrbahn), im Original Maßstab 1 : 50 Die Zeichnung 6.25 enthält: ཰ Gesamtbreite der Richtungsfahrbahn (ohne Gussasphaltrinne) ཱ Breite eines Fahrstreifens der Autobahn ི Lage der Gradiente ཱི ursprüngliche (vorh.) Geländeoberfläche ུ Auskofferung für die Unterbauschicht ཱུ Hinweis auf den standardisierten Oberbau nach RStO

ྲྀ Art („Huckepack“), Maße und Materialien der Seitenentwässerung ཷ Entwässerungsrinne am Bordstein des Mittelstreifens ླྀ Entfernung des Neigungswechsels vom Fahrbahnrand ཹ Hinweis auf eine gesonderte zeichnerische Darstellung des Details (vergl. 6.17)

Aufgaben:

6

1. In welcher Breite muss der Asphaltbinder 0/16 eingebaut werden? 2. Wieviel kg/m2 sind für die einzelnen Asphaltschichten zu veranschlagen? 3. Wieviele cm unter DO liegt das Planum des Untergrundes? 4. Wieviele cm Querneigung hat die gesamte Asphaltdeckschicht?

5. Was für Rohre kommen für die Vollsickerrohrleitung in Frage? 6. Welche Tiefe ist für die 2,50 m breite Mulde vorzusehen? 7. Was heißt GW/Gl bei „Bankettbefestigung“? 8. Was bedeutet „s“ bei der Angabe „offenporiger Asphalt 0/8s“?

6.18 Autobahnquerschnitt einer Richtungsfahrbahn

533

6

6.25

534

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.19 Details zum Autobahnquerschnitt, im Original Maßstab 1 : 10 und 1 : 20 Die Zeichnung 6.26 enthält: ཰ Neigungen der einzelnen Flächen ཱ Höhe der vorstehenden Kanten (3 cm bzw. 5 mm) ི Art der Randbefestigung und zugehörigen Bettung ཱི Material (Gussasphalt), Ausführung (abgesandet) und Maße der Rinne am Bordstein ུ Randneigung der Asphaltschichten

ཱུ Überstände und Abstände der Tragschichten ྲྀ Maße des Mittelstreifens ཷ Breite (2 cm) der Vergussfuge am Flachbord ླྀ angedeutete Lage des Flachbordsteins außerhalb der Mittelstreifenüberfahrten

Aufgaben:

6

1. Wie müsste die fehlende Schraffur für den Flachbordstein aussehen? 2. Was bedeuten die Abkürzungen C12/15 und DN? 3. Wie muss die Kurzbezeichnung für den Flachbordstein nach DIN 483 richtig lauten?

4. Skizzieren Sie den Querschnitt von Bettung und Rückenstütze für den Flachbord und ermitteln Sie die Querschnittsfläche. 5. Wie viel Beton C12/15 wird beim Versetzen des F 20 in m3/m benötigt? 6. Wie viel cm Querneigung erhält das Bankett? 7. In welcher mittleren Dicke erhält das Bankett eine Befestigung aus GW/Gl?

6.19 Details zum Autobahnquerschnitt

535

6

6.26

536

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.20 Detailzeichnung einer Randbefestigung, im Original Maßstab 1 : 10 Die Zeichnung 6.27 enthält: ཰ Benennung der Fertigteile mit Typenbezeichnung ཱ DIN-Nr. der verwendeten Fertigteile ི Benennung der Baustoffe mit Hinweis auf Zusammensetzung, Druckfestigkeit usw. (z. B. Kiessand 0/32 mm) ཱི Darstellung der Baustoffe durch Schraffur ུ Funktion einzelner Teile, Schichten usw. (z. B. Drainage) ཱུ Maße der Bauteile, Schichten usw. ྲྀ Wichtige Konstruktionsmaße (z. B. Auftrittshöhe am Hochbord) ཷ Neigungsangaben

6

6.27

Aufgaben 1. Welche Maße hat die Betonrinnenplatte am Bordstein? 2. Welchen Durchmesser haben die Dränagerohre? 3. Mit welchem Material werden die Dränagerohre umhüllt? 4. Aus welchem Beton werden Bettung und Rückenstütze des Bordsteins hergestellt? 5. Um welches Maß sollen die Gehwegplatten am Bordstein vorstehen? 6. Wie dick ist die Bettung der Betongehwegplatten? 7. Wie dick ist der Asphalt-Oberbau in der Fahrbahn? 8. Woran erkennt man unbewehrten Beton, woran Betonfertigteile? 9. Welche Breite hat der Dränagegraben? 10. Wie dick ist der gesamte Oberbau der Straße?

Z 11. Zeichnen Sie das Detail im Maßstab 1 : 10 mit folgenden Veränderungen: Zementmörtelbett 6 cm, Bordstein H 18 × 30 DIN 483, Querneigung Gehweg 2 %, Frostschutzschicht 37 cm, Auftritt 11 cm (6.28).

6.28

537

6.21 Querschnitt einer Haltestelle für einen Niederflurbus

6.21 Querschnitt einer Haltestelle für einen Niederflurbus, im Original Maßstab 1 : 50

6

6.29

Die Zeichnung 6.29 enthält: ཰ Bezeichnung der einzelnen Verkehrsflächen ཱ Befestigungsaufbau für den Busfahrstreifen ི Dicke des Oberbaus der Fahrgastwartefläche ཱི Genaue Beschreibung des zu versetzenden Hochbords

ུ Art und Menge des Betons für Bettung und Rückenstütze des Hochbords (z. B. 0,059 m3/lfdm) ཱུ Genaue Bezeichnung der Rillenplatte am Hochbord ྲྀ Art der Planumsentwässerung (z. B. Dränage DN 100) ཷ Bauklasse des Busfahrstreifens (s. Abschn. 1)

Aufgaben 1. Wie dick ist der Oberbau des Fahrstreifens im Haltestellenbereich? 2. Inwiefern weicht der beschriebene/geforderte Betonbordstein von den Normenmaßen ab? 3. Welche Maße und Daten fehlen für die Bauausführung? 4. Aus welchen Gründen ist in der Wartefläche am Hochbord eine Rillenplatte vorgesehen? 5. Welche Maße müsste der Dränagegraben haben?

6. Welche Maße haben Bettung und Rückenstütze des Hochbords bei 0,059 m3/lfdm Betonbedarf? 7. Welche Höhe haben Betonpflastersteine 16 × 16 cm üblicherweise? 8. Welche Schraffuren sind in der Originalzeichnung falsch oder missverständlich? Z 9. Zeichnen Sie das Detail „A“ nach den von Ihnen ergänzten Maßen im Maßstab 1 : 10 auf DIN A 4.

538

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.22 Längsschnitt einer Straße, im Original Maßstab der Länge 1 : 500, Maßstab der Höhe 1 : 50 (1 : 500/50)

6

Die Zeichnung 6.30 enthält: ཰ Gradiente (Neigungslinie) der Straße in Fahrbahnachse ཱ Gradientenhöhe (z. B. + 27,590 m NN) ི Höhenlinie des Vorhandenen Geländes ཱི Geländehöhen (z. B. + 29,26 m NN) ུ Stationierung ཱུ Schnittpunkt zweier Längsneigungen ྲྀ Länge einer bestimmten Längsneigung (z. B. 35,0 m) ཷ Längsneigung (z. B. 2,492 %) ླྀ Halbmesser der Kuppenausrundungen bzw. Wannenausrundungen (z. B. Kuppenausrundung 700 m)

ཹ Stichhöhe (Bogenstich) der Ausrundung der Kuppe bzw. Wanne ེ Länge der Ausrundung (z. B. 17,84 m nach jeder Seite) ཻ Entwässerungsleitung im Längsschnitt mit Lage (z. B. Mulde rechts) ོ Art, Durchmesser, Haltungslänge und Gefälle der Rohrleitung ཽ NN-Höhen des Deckels und der Sohle bei Schacht (z. B. ྃ) ཾ Schacht Nr. (z. B. ) ཿ Bezugshöhe des Längsschnitts im MdH 1 : 50

Aufgaben 1. Weiche Höhen hat die Gradiente bei den Stationen 0 + 040,0 und 0 + 016,0 und 0 + 032,84? 2. Welche Geländehöhen liegen bei den Stationen 0 + 002 und 0 + 023,5 vor? 3. Wie viel % beträgt das Längsgefälle der Straße zwischen den Stationen 0 + 016 und 0 + 048,40? 4. Mit welchen Halbmessern ist die Kuppe bei Station 0 + 016 ausgerundet?

5. Auf welcher Länge hat die Straße ein Längsgefälle von 2,32 %? 6. Welche Deckel- und Sohlhöhe liegt bei Schacht Nr. 25 vor? 7. Was könnte die Geländehöhe zwischen den Stationen 0 + 020 und 0 + 027,20 darstellen? 8. Bei welchen Stationen sind die Gelände- und Gradientenhöhen gleich oder bis auf 2 cm gleich?

6.22 Längsschnitt einer Straße

539

6

6.30

540

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.23 Lageplan und Deckenhöhenplan für eine Wohnstraße mit Wendekreis, im Original Maßstab 1 : 200

6

6.31

Die Zeichnung 6.31 enthält: ཰ Stationierung der Straße ཱ NN-Höhen der fertigen Deckenoberfläche ི Querprofil der Fahrbahn ཱི Verlauf des Bordsteins (als Tiefbord gestrichelt) ུ Radius des Bordsteinbogens

ཱུ Neigungsverhältnis der Fahrbahnoberfläche zum Straßenablauf hin ྲྀ Achs- und Bezugslinie der Straße ཷ Lage der Straßenabläufe ླྀ Breite der einzelnen Verkehrsflächen

541

6.23 Lageplan und Deckenhöhenplan

Aufgaben 1. Welche Station hat der Mittelpunkt des Wendekreises? 2. Welche Deckenhöhen liegen bei Station 0 + 060 vor? 3. Welche Auftrittshöhe am Bordstein ist im Wendekreis vorgesehen? 4. Wie groß ist die vorstehende Kante des Tiefbords? 5. Wo werden Kurvenbordsteine KA, wo Kl jeweils mit Radius R = 8 m benötigt? 6. Wie errechnen sich die Neigungsangaben 2,38 % und 1,82 % im Wendekreis? 7. Mit welchen Bordsteinen wird der Bogen mit Radius R = 50 m ausgeführt? 8. Für welchen Winkel werden Bordsteine KA R = 8 m bestellt? 9. Bei welcher Station endet bzw. beginnt die Parkbucht?

Z 10. Zeichnen Sie Straße und Wendekreis ab Station 0 + 050 im Maßstab 1 : 200 auf DIN A3 entsprechend 6.32. Tragen Sie alle Werte ein, die zur Bauausführung erforderlich sind.

6 6.32

542

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.24 Deckenhöhenplan für eine Einmündung, im Original Maßstab 1 : 250

6

6.33

Die Zeichnung 6.33 enthält: ཰ OF-Höhen fertige Decke (z. B. + 26,734 mNN) ཱ Fahrbahnbreite, z. B. 6,00 m ི Breite des Banketts, z. B. 0,75 m ཱི Querprofil mit Neigungsangabe, z. B. 5 % ུ Stationierung, z. B. 0 + 102,876

ཱུ Neigungsangabe mit Fließrichtung, z. B. 0,8 % ྲྀ Bogenanfang bzw. -ende mit Radius ཷ Böschung ླྀ Fahrbahnachse ཹ Stationierung in 10-m-Abständen

543

6.24 Deckenhöhenplan für eine Einmündung

Aufgaben 1. Welche Breite hat die einmündende Straße? 2. Welche Deckenhöhen liegen bei Station 0 + 100, 0 + 90, 0 + 80 in der Fahrbahnachse vor? 3. Welche Deckenhöhen liegen bei diesen Stationen am Fahrbahnrand vor? 4. Welches ist die größte bzw. die geringste Querneigung der einmündenden Straße? 5. Wie groß ist der Radius in der Fahrbahnachse der einmündenden Straße? 6. Bei welcher Station endet und beginnt R = 25 m?

7. Wo ist die Station 0 + 100? 8. Wie breit ist das Bankett an den meisten Stellen? 9. Wo ist der jeweils hohe Rand der Böschung? Z 10. Zeichnen Sie das Längsprofil der Straße (in der Achse) zwischen den Stationen 0 + 067,850 und 0 + 110 in den Maßstäben MdL 1:200 und MdH 1 : 50 von einer Bezugslinie + 22,00 mNN aus auf DIN A4 (quer). Zeichnen Sie über der Höhenlinie das Längsneigungsband.

6

544

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.25 Deckenhöhenplan und Fugenplan eines Busbahnhofs mit Betondecke, im Original Maßstab 1 : 250

6

6.34

Die Zeichnung 6.34 enthält: ཰ OF-Höhen der fertigen Decke (z. B. + 104,14 mNN) ཱ Abstände der Fugen bzw. Größen der Betonfelder (z. B. Abstand der Scheinfugen = 5,00 m, der Pressfugen = 4,00 m) ི Stationierung (z. B. Stat. 0 + 158,739 m) ཱི Radius Bordsteinbogen (z. B. R = 7,50 m)

ུ Fugenbild und Verlauf der Fugen (z. B. Pressfugen laufen in Längsrichtung des Bahnhofs, Scheinfugen rechtwinklig dazu) ཱུ Hinweise auf die Ausführung (z. B. Bordstein auf 3 cm absenken) ྲྀ Längsneigungsband (z. B. 0,50 %)

545

6.25 Deckenhöhenplan und Fugenplan eines Busbahnhofs

Aufgaben 1. 2. 3. 4. 5. 6.

7. 8. 9.

Welche Abstände haben die Scheinfugen? Welche Abstände haben die Pressfugen? Wo verläuft eine Raumfuge? Welche NN-Höhe hat OF Betonfahrbahn bei Stat. 173,464? Welcher Radius ist zwischen Stat. 150,885 und 158,739 eingebaut? Wie viel m Bordstein müssen zwischen den Stationen der Aufg. 5 gesetzt werden? (Vgl. auch die Stationierung nach einer Berechnung mit α = 60°.) Wie viel m Bordstein müssen zwischen den Stationen 150,885 und 183,945 gesetzt werden? Wie groß sind die Betonfelder in etwa? Suchen Sie die geplanten Straßenabläufe und verfolgen Sie den Lauf des Wassers anhand der Deckenhöhen.

Z 10. Zeichnen Sie den Verlauf des Hochbords (H 18 × 30) zwischen Station 145,000 und 185,000 unter 60°, den anschließenden Gehweg mit 3,90 m Breite bis zu einem Tiefbord (T 10-25) sowie den Verlauf der Betonfläche mit den dargestellten Fugen und Deckenhöhen. Der Wasserverlauf am Bordstein besteht aus einer 30 cm breiten Rinnenplatte mit einer Raumfuge (2 cm) zur Betondecke. Maßstab 1 : 100, DIN A3 (6.35).

6

6.35

546

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.26 Kreisverkehrsplatz, im Original 1 : 250

6

6.36

547

6.26 Kreisverkehrsplatz, im Original 1 : 250

Die Zeichnung 6.36 enthält: ཰ Den Radius des äußeren Kreises ཱ Die Breite des Pflasterstreifens am inneren Kreis ི Die Breite der mit Asphalt befestigten Fahrbahn ཱི Den Ausrundungsradius in der Zufahrt zum Kreisel ུ Den Ausrundungsradius in der Ausfahrt ཱུ Den Anfang der Stationierung der nach Norden („oben“) abgehenden Straße ྲྀ Den Teil der äußeren Randeinfassung mit dem Radius 17,5 m

ཷ Das Ende der Stationierung der von Westen („links“) ankommenden Straße ླྀ Einen Hinweis auf den geraden Verlauf der ankommenden (und abgehenden) Straße ཹ Form und Maße der Überquerungsstelle für Fußgänger und Radfahrer („Fußgängerüberweg“) ེ Die Breite des Fuß- und Radweges ཻ Die Breite der Fahrbahn ོ Eine Schraffur als Hinweis auf die Pflasterung ཽ Die Zeichenerklärung

Aufgaben: 1. Welchen äußeren Kreisdurchmesser hat der Kreisverkehrsplatz? 2. Welche Fahrbahnbreite hat die Kreisfahrbahn? 3. Bei welcher Station endet die von Westen („links“) ankommende Straße? 4. Wie groß (m2) ist die Insel des Kreisverkehrsplatzes? 5. Wie viele m Hochbord müssen zur Randbefestigung der Insel versetzt werden? 6. Wie viel m2 Pflaster hat der 2 m breite innere Fahrbahnstreifen? 7. Schlagen Sie eine Pflasterbefestigung und einen geeigneten Verband für den inneren Fahrbahnstreifen vor.

8. Welchen Abstand hat der Fußgängerüberweg von der Kreisfahrbahn? 9. Wie viel cm Querneigung (nach außen) hat die Kreisfahrbahn bei 3,5 % (für Pflaster) bzw. 2,5 % (für Asphalt)? 10. Zeichnen Sie die Verkehrsinsel mit einer Randbefestigung aus Hochbordsteinen sowie die Kreisfahrbahn als Lageplan und Querschnitt im Maßstab 1 : 200 auf DIN A 3. Legen Sie die tiefste Stelle am Kreisfahrbahnrand mit 0,000 m fest und bestimmen Sie die Höhen in Lageplan und Querschnitt. Beachten Sie, dass die 4 Straßen (Knotenpunktsarme) nicht rechtwinklig aufeinandertreffen.

6

548

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.27 Ausbauquerschnitte für einen Gehweg, im Original 1 : 50

6

6.37

549

6.27 Ausbauquerschnitte für einen Gehweg, im Original 1 : 50

6

6.37 Fortsetzung

Die Zeichnung 6.37 enthält: ཰ Hinweis auf den vorherigen (jetzigen) Zustand ཱ Aufteilung der Straßenflächen ི Befestigungsaufbau nach RStO ཱི Hinweis auf die einzubauende Randbefestigung ུ Breitenmaße der einzelnen Flächen

Auftrittshöhe am Hochbord Befestigung der Grünfläche Querneigung des Gehwegs Anforderung an die Verdichtung der Schottertragschicht ཹ Stationierungen bzw. Bereiche für die diese Ausbauquerschnitte gelten ཱུ ྲྀ ཷ ླྀ

Aufgaben: 1. Wie viele m Betontiefbord und wie viele m Betonhochbord müssen gesetzt werden? 2. Wie viele m bzw. m² Pflasterstreifen sind zu setzen? 3. Vergleichen Sie den Befestigungsaufbau mit Tabelle 7.5.5. 4. Welche Pflasterbreiten zwischen den Randbefestigungen ergeben sich für den Gehweg?

5. Wie viele cm Querneigung müssen in den beiden Querschnitten angelegt werden? 6. Stellen Sie den Materialbedarf für Bettung, Tragschichten und Beton zusammen. 7. Welcher Ev2-Wert wird für die Schottertragschicht im Zufahrtsbereich gefordert?

550

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau

6.28 Gestaltungsplan für die Einmündung eines Wohnweges, im Original Maßstab 1 : 50

6

6.38

Die Zeichnung 6.38 enthält: ཰ Maße der einzelnen Flächen ཱ Bezeichnung und Maße der Randbefestigungen ི Bezeichnung, Maße und Eigenschaften der Pflastermaterialien ཱི Art der Befestigung, Hinweis auf den Oberbau

ུ Art des Pflasterverbandes ཱུ Verband und Plattenbedarf ྲྀ Vorstehende Kante (bis zu 1 cm) gegenüber der Asphaltfläche ཷ Grundstücks- und Anbaugrenze

Aufgaben 1. Wie breit ist der mit Rechtecksteinen im Reihenverband befestigte Streifen? 2. Warum müssen die Maße 1,85 m und 1,40 m auf der Baustelle etwas verändert werden? 3. Vergleichen Sie die Anschlüsse des Fischgrätverbandes an die Randbefestigung. Welcher Anschluss ist günstiger? 4. Warum ist ein Überstand des H 15 × 30 erforderlich? 5. Wie viele Betonplatten werden für 1 lfdm benötigt?

6. Welche Breiten hat der einmündende befestigte Wohnweg mit bzw. ohne Tiefbord bei 30 cm breiten, mit Deckkies befestigten Streifen? 7. Wie könnte die Oberflächenentwässerung der Pflasterflächen konstruiert sein? Geben Sie Neigungen und Neigungsrichtungen an. 8. Konstruieren und skizzieren Sie den Oberbau der 3 Pflasterflächen im senkrechten Schnitt. Z 9. Zeichnen Sie den Querschnitt A-A (etwa 4 m breit) im Maßstab 1 : 20 (DIN A 4 quer).

7 Ergänzende Tabellen 7.1 Einheiten und Zeichen Tabelle 7.1.1 Maßeinheiten Längeneinheiten 1 km = 1000 m 1 m = 10 dm = 100 cm = 1000 mm 1 dm = 10 cm = 100 mm 1 cm = 10 mm Flächeneinheiten 1 km2 = 100 ha = 10000 a = 1000000 m2 1 ha = 100 a = 10000 m2 1a= 100 m2 1 m2 = 100 dm2 = 10000 cm2 = 1000000 mm2 10000 mm2 1 dm2 = 100 cm2 = 100 mm2 1 cm2 = Quadrat-cm Quadrat-mm Volumeneinheiten 1 m3 = 1000 dm3 = 1000000 cm3 = 1000000000 mm3 1 dm3 = 1000cm3 = 1000000 mm3 1 cm3 = 1000 mm3 Kubik-m Kubik cm… 1 dm3 = 1 l Winkeleinheiten „Altgrad“: Vollwinkel = 360° 1° (1 Grad) = 60' (Minuten) 1' (1 Minute) = 60“ (Sekunden) „Neugrad“: Vollwinkel = 400 gon 1 gon (Gon) = 100 cgon (Zentigon) 1 cgon = 10 mgon (Milligon)

Umrechnungsfaktor 1000 bzw. 10 Beispiele 13 m (: 1000) = 0,013 km 1,52 m (· 10) = 15,2 dm = 152 cm Umrechnungsfaktor 100 Beispiele 3,5 a (· 100) = 350 m2 172,5 ha (: 100) = 1,725 km2 Beispiel 2,5 m2 (· 100) = 250d m2 (· 100) = 25000 cm2 Umrechnungsfaktor 1000

Beispiele 1570cm3 (: 1000) = 1,57 dm3 0,75 m3 (· 1000) = 750 dm3 10 gon = 1,11...gon 9 9 9 1 gon = ° = 0,9° 10

Umrechnungsfaktor 1° =

Beispiele 210 cgon (: 100) = 2,1 gon 75° (· 1,11) = 83,25 gon

Masseeinheiten 1 t = 1000 kg 1 kg = 1000 g 1 g = 1000 mg

Umrechnungsfaktor 1000 Beispiele 75,5t (· 1000) = 75 500 kg 253,6 g (: 1000) = 0,2536 kg

Dichteeinheiten g/c m3 = kg/d m3 = t/m3 1000 g = 1 kg 1000cm3 = 1 dm3

Umrechnungsfaktor 1 Beispiel 2,33 g/cm3 = 2,33 kg/dm3 = 2,33 t/m3

Krafteinheiten 1 MN = 1000 kN = 1000000 N 1 kN = 1000 N N = Newton MN = Meganewton kN = Kilonewton 1 N = 1 kg · 1 m/s2 Spannungen N/mm2 MN/m2 kN/cm2 Pa (Pascal)

Umrechnungsfaktor 1000 Beispiele 16500 N (: 1000) = 16,5 kN 5,63 MN (· 1000) = 5630 kN

= 1

MN/m2

= 0,1 kN/cm2 = 1 N/mm2 1 Pa( = 1 N/m2) = 0,001 kN/m2

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3_7, © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

552

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.1.2 Mathematische und geometrische Zeichen

7

+

plus

[x]

–

minus

||

größte ganze Zahl kleiner oder gleich x parallel zu

·

mal

⊥

orthogonal zu

:/– = ≠ =def ≈ ԑ < > ≤ ≥ <<

durch gleich ungleich definitionsgemäß gleich ungefähr gleich entspricht kleiner als größer als kleiner oder gleich größer oder gleich klein gegen

>>

groß gegen

∞ π e

unendlich pi, π = 3,14159… e = 2,71828… Quadratwurzel aus n-te Wurzel aus

n

↑↑ ↑↓ Δ(ABC) ≅ ~ Ӛ(g, h) AB d(A, B) Վ(P, r) f≅g f (x) Δf

log lg lb ln sin cos tan cot Arcsin Arcos Arctan

Integral über f(x)dx von a bis b Imaginäre Einheit, 2 2 i =j =–1 Exponentialfunktion exp x x =e Logarithmus dekadischer Logarithmus binärer Logarithmus natürlicher Logarithmus Sinus Cosinus Tangens Cotangens Arcussinus Arcuscosinus Arcustangens

Arccot

Arcuscotangens

b

³a f ( x) dx i oder j exp

gleichsinnig parallel gegensinnig parallel Dreieck ABC kongruent zu proportional zu Winkel zwischen g und h Strecke von A nach B Abstand von A nach B Kreis um P mit Radius r f ist asymptotisch gleich g Funktion der Veränderlichen x Delta f, Differenz zweier Werte

m Ӛ A V

rechter Winkel Steigung Winkel Fläche Volumen

Tabelle 7.1.3 Das griechische Alphabet Aα Alpha Nν Ny

Bβ Beta

Ξξ Xi

Γγ

Gamma Oo Omikron

Δδ

Delta

Ππ Pi

Eε Epsilon Pρ Rho

Zζ Zeta

Σσ

Sigma

Hη Eta Tτ Tau

Θϑ

Theta Yυ Ypsilon

Tabelle 7.1.4 Römische Ziffern I II III IV V LXX LXXX XC XCIX C M MCC MCD MDCC MM

=1 =2 =3 =4 =5 = 70 = 80 = 90 = 99 = 100 = 1000 = 1200 = 1400 = 1700 = 2000

VI = 6 VII ≥ 7 VIII = 8 IX = 9 X = 10 CC = 200 CCC = 300 CD = 400 D = 500 DC = 600 253 = CCLIII 1996 = MCMXCVI

XX = 20 XXX = 30 XL = 40 L = 50 LX = 60 DCC = 700 DCCC = 800 CM = 900 CMXC = 990 CMXCIX = 999

Iι Iota

Kκ Kappa

Lambda

Phi

Chi

Psi

Φφ

Χχ

Λλ

Ψψ

Mμ My

Ωω

Omega

553

7.2 Zeichnerische Darstellung in Bauzeichnungen

7.2 Zeichnerische Darstellung in Bauzeichnungen Tabelle 7.2.1 Linienarten und ihre Bedeutung nach DIN 1356 Linienarten

Wichtigste Anwendung

Volllinie (breit)

Begrenzung von Flächen geschnittener Bauteile Sichtbare Kanten von Bauteilen, Be0,7 grenzung schmaler oder kleiner Flächen geschnittener Bauteile, Maßzahlen, kleinste Beschriftung Rasterlinien, Maßlinien, Maßhilfslinien, 0,5 Hinweislinien, Pfeile, Lauflinien, Höhenlagen, Schraffuren, Hinweisschilder Unsichtbare Kanten von Bauteilen 0,7

Volllinie (mittel breit)

Volllinie (schmal)

Strichlinie (mittelbreit)

Maßstab der Zeichnung 1:5 1:1 1 : 10 1 : 50 1 :100 1 : 200 Vorzugsweise zu wählende Linienbreiten in mm 1,4 1 0,7 0,5 0,35 0,5

0,35

0,25

0,18

0,35

0,25

0,18

0,18

0,5

0,35

0,25

0,18

Strichlinie (schmal)

Nebenrasterlinien

0,5

0,35

0,25

0,18

0,18

Strichpunktlinie (breit)

Kennzeichnung von Schnittebenen

1,4

1

0,7

0,5

0,35

Strichpunktlinie (mittelbreit)

Stoffachsen, Symmetrieachsen

0,7

0,5

0,35

0,25

0,18

Strichpunktlinie (schmal)

Kennzeichnung von Änderungen im Schnittverlauf

0,5

0,35

0,25

0,18

0,18

Freihandlinie

Kennzeichnung von Holz im Schnitt

0,5

0,35

0,25

0,18

0,18

Punktlinie

abzubrechende oder nebensächlich dargestellte Bauteile

Tabelle 7.2.2 Schraffuren für Baustoffe und Bauteile nach DIN 1356

Tabelle 7.2.3 Bodenarten nach DIN 4022 und Darstellung nach DIN 4023 Benennung

Feinstkorn oder Ton Korngrößenbereich ≤ 0,002 in mm Kurzzeichen T Symbol

Schluff

Sand

Kies

Steine und Blöcke

0,002 bis 0,06

≥ 0,06 bis 2

≥ 2 bis 63

≥ 63

U

S

G

X und Y

7

554

7 Ergänzende Tabellen

7 Bild 7.2.4 Darstellung der Bodenarten nach DIN 4022/4023

Bild 7.2.5 ISO-Normschrift (DIN 6776) mit Schrifthöhen und Hilfslinien

555

7.2 Zeichnerische Darstellung in Bauzeichnungen

Bild 7.2.6 Schraffuren für den Befestigungsaufbau nach RStO 01 Tabelle 7.2.7 Planzeichen für Straßenentwässerung nach den Richtlinien für die Entwässerung (RAS-EW) Rohrleitungen Rohrart, Durchmesser Symbol nach DIN 2425 Regenwasserleitung Mischwasserleitung Schmutzwasserleitung Sickerrohrleitung

Mulden, Gräben, Rinnen Straßenmulde, Befestigungsart angeben Straßengraben, Abfanggraben, Vorflutgraben, Befestigungsart angeben Fließrichtung Hochpunkt Tiefpunkt Bord-, Spitz-, Mulden-, Kasten-, Schlitzrinne (P = als Pendelrinne)

Schächte, Abläufe Prüfschacht Ablaufschacht

Durchlässe Rohrdurchlass mit Böschungsstück größerer Durchlass mit Endbauwerken

Straßenablauf (Pultaufsatz) Straßenablauf (Kombiaufsatz) Seitenablauf Flächen Querneigung der Fahrbahn (V = Verwindungs-Bereich) Hoch- und Tiefpunkt in der Fahrbahnachse 1 im Grundriss 2 am Höhenplan

Höhen geplant vorhanden unveränderlich

O.K. Deckel/Rost O.K. Sohle

Tabelle 7.2.8 Planzeichen und Abkürzungen für allgemeine Tiefbauzeichnungen aufgefüllter Boden

Wasseroberfläche Höhenangabe in m über NN (Kote) Fließrichtung Gefälle anstehender Boden

Oberkante Unterkante M Maßstab MdH Maßstab der Höhe MdL Maßstab der Länge

Böschung

7

556

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.2.9 Lageplansymbole (Auswahl) Laterne Laterne (Großleuchten) Laterne mit Oberleitung Laterne (Gas) Hinweistafel allgemein (keine Verkehrschilder L = beleuchtet) Verkehrsschild - L = beleuchtet Warnkröte - L = beleuchtet Leuchtsäule Hydrant (Unterflur) Hydrant (Oberflur) Zapfstelle WT Wassertopf Gasschieber Wasserschieber

½ ¾ ¿

Signal Bundesbahn

Hausanschluss

Polygonpunkt Kanal geplant Kanal vorhanden Schaltgerät Sinkkasten (Rost) geplant Sinkkasten (Rost) vorhanden Schacht (Post) Schacht (Entwässerung) vorhanden Schacht (Fernheizung) Schacht (Gas) Schacht (Öl) Landesgrenze Regierungsbezirksgrenze Kreisgrenze Gemeindegrenze Gemarkungsgrenze Flurgrenze Flurstücksgrenze

7

Bild 7.2.10 Beispiel für das Schriftfeld auf Bauzeichnungen

557

7.3 Abkürzungen

7.3 Abkürzungen Tabelle 7.3.1 Internationale, regionale und nationale Normen international (weltweit)

Normungswesen national (Bundesrepublik)

regional (EG und EFTA)

ISO-Standards Internationale Organisation für Normung („Standardisierung“) ISO (Genf)

DIN-Normen Deutsches Institut für Normung e.V. DIN (Berlin)

EN-Normen Europäisches Komitee für Normung CEN (Brüssel)

Tabelle 7.3.2 Allgemeine Abkürzungen ARS

Allgemeine Rundschreiben Straßenbau (des Bundesministeriums für Verkehr; neu: des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen) ATV Allgemeine Technische Vertragsbedingungen BAB Bundesautobahn BAM Bundesanstalt für Materialprüfung BASt Bundesanstalt für Straßenwesen BauGB Baugesetzbuch BauNVO Baunutzungsverordnung BG BAU Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft BGBl Bundesgesetzblatt BMBau Bundesministerium für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau (neu: BMVBW) BMV Bundesministerium für Verkehr (neu: BMV BW) CEN Europäisches Komitee für Normung DAV Deutscher Asphaltverband DBV Deutscher Beton-Verein (neu: Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V.) DIN Deutsches Institut für Normung DSGS Deutsche Studiengesellschaft für Straßenmarkierungen DSH Dünne Schichten im Heißeinbau DSK Dünne Schichten im Kalteinbau DVR Deutscher Verkehrssicherheitsrat EN Europäische Norm EU Europäische Union (früher: EG) FGSV Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen FlurbG Flurbereinigungs-Gesetz HGT Hydraulisch gebunden Tragschicht Kfz Kraftfahrzeug Lkw Lastkraftwagen

LSA Lz MPA NABau NMP OB OPA Pkw PSV SCRIM StB SVZ StVO StVZO SV TL TP TU UVP UVS VDI VO VOB VOL VwV WHG ZEB ZTV ZVB

Lichtsignalanlage Lastzug Materialprüfungsamt Normenausschuss Bauwesen im Deutschen Institut für Normung Normenausschuss Materialprüfung Oberflächenbehandlung Offenporiger Asphalt Personenkraftwagen Polishing-Stone-Value Sideway-Force-Coefficient RoutineInvestigation-Machine Straßenbau Straßenverkehrszählung Straßenverkehrsordnung Straßenverkehrszulassungsordnung Schwerverkehrsanteil Technische Lieferbedingungen Technische Prüfvorschriften Technische Universität Umweltverträglichkeitsprüfung Umweltverträglichkeitsstudie Verein Deutscher Ingenieure Verordnung Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Verdingungsordnung für Leistungen ausgenommen Bauleistungen Verwaltungsvorschrift Wasserhaushaltsgesetz Zustandserfassung und -bewertung Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Zusätzliche Vertragsbedingungen

7

558

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.3.3 Abkürzungen der Bodenarten nach DIN 4023 Hauptbodenart X Steine G Kies gG Grobkies mG Mittelkies fG Feinkies S Sand gs Grobsand mS Mittelsand fS Feinsand U Schluff T Ton H Humus, Torf F Faulschlamm, Mudde

Beimengung x steinig g kiesig gg grobkiesig mg mittelkiesig fg feinkiesig s sandig gs grobsandig ms mittelsandig fs feinsandig u schluffig t tonig h humos, torfig o organisch

Hauptbodenart A Auffüllung Mu Mutterboden Lg Geschiebelehm Mg Geschiebemergel Kl Klei, Schlick

Anteil der Beimengung ' = schwach – = stark

Angaben zum Grundwasserstand Grundwasser angebohrt Grundwasserstand nach Beendigung der Bohrung

= Bodengruppe nach DIN 18 196

Anmerkung: Bei nichtbindigen Böden ist von einer mitteldichten Lagerung auszugehen, sofern nichts anderes gesagt wird.

7

559

7.3 Abkürzungen

Tabelle 7.3.4 Abkürzungen technischer Regelwerke, Gesetze, Verordnungen usw. ASTRA ATB Tele-Stra ATV BauPG BüSTRA

DBT EAE EAR EKrG EKrV

ERA FStrG GeStrO GuVWS HAV RAS-LP 1 RAS-LP 2

DV-Programmsystem „Ausschreibung im Straßenbau“ für die Anwendung des Standardleistungskatalogs Telekommunikationslinien - Benutzung von Straßen - Allgemeine Technische Bestimmungen - ATB Tele-Stra Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen Bauproduktengesetz Richtlinien über Abhängigkeiten zwischen der technischen Sicherung von Bahnübergängen und der Verkehrsregelung an benachbarten Straßenkreuzungen und -einmündungen Dränbetontragschichten s. Tragschichten - Dränbetontragschichten - Merkblatt Empfehlungen für die Anlage von Erschließungsstraßen Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs Eisenbahnkreuzungsgesetz Verordnung über die Kosten von Maßnahmen nach dem Eisenbahnkreuzungsgesetz s. Kreuzungen - Eisenbahnen und Straßen - Eisenbahnkreuzungsverordnung - EKrV Empfehlungen für Radverkehrsanlagen Bundesfernstraßengesetz Verfahren zur Messung der Geräuschemissionen von Straßenoberflächen Grundsätze für die umweltverträgliche Verwendung und Wiederverwendung von Straßenbaustoffen Hinweise für die Anbringung von Verkehrszeichen und Verkehrseinrichtungen Teil: Landschaftspflege, Abschnitt 1: Landschaftspflegerische Begleitplanung Teil: Landschaftspflege, Abschnitt 2: Landschaftspflegerische Ausführung

RAS-N

Teil: Netzgestaltung

RAS-Ö

Teil: Anlagen des öffentlichen Nahverkehrs

RAS-Q

Teil: Querschnitte

RAS Verm

Teil: Vermessung

RASVerml

Teil: Vermessung, Abschnitt: 1: Grundlagenvermessung, Geländeaufnahme, Berechnungen Teil: Vermessung, Abschnitt: 2: Planherstellungsarbeiten, Reprotechnische Arbeiten

RAS Verm2

RAT

Richtlinien für die Anlage von Tankstellen

HNL-S

RAA

Hinweise zur Berücksichtigung des Naturschutzes und der Landschaftspflege beim Bundesfernstraßenbau Merkblatt Alleen Merkblatt zum Amphibienschutz an Straßen Merkblatt über Lavaschlacke im Straßen- und Wegebau Merkblatt für Schichtenverbund, Nähte, Anschlüsse und Randausbildung von Verkehrsflächen aus Asphalt Richtlinien für die rechtliche Behandlung von Ortsdurchfahrten der Bundesstraßen (Ortsdurchfahrtenrichtlinien) Richtlinien für die Auflage von Autobahnen

RAL

Richtlinien für die Anlage von Landstraßen

RAL-K-2

Teil: Knotenpunkte, Abschnitt 2: Planfreie Knotenpunkte

RAL-L-2

Teil: Linienführung, Abschnitt 2: Räumliche Linienführung Richtlinie für die Anlage von Meistereien Richtlinien für die Anlage der Nebenbetriebe und ihrer Verkehrsanlagen Richtlinien für Anlagen des ruhenden Verkehrs Richtlinien für die Anlage von Straßen Teil: Entwässerung Teil: Knotenpunkte Teil: Linienführung Teil: Landschaftsgestaltung

MA MAmS MEB MSNAR ODR

RAM RAN RAR RAS RAS-Ew RAS-K RAS-L RAS-LG

RAS-LP Teil: Landschaftspflege RAS-Q Teil: Querschnitte TLG Asphalt- Technische Lieferbedingungen für Asphalt im StB Straßenbau. Teil: Güteüberwachung TL Gestein- Technische Lieferbedingungen für Stb 04 Gesteinskörnungen im Straßenbau TL BE-StB Technische Lieferbedingungen für Bitumenemulsionen TL Beton-StB Technische Lieferbedingungen für Baustoffe und Baustoffgemisch«t für Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton TL Bitumen- Technische Lieferbedingungen für StraßenbauStB bitumen und gebrauchsfertige Polymermodifizierte Bitumen TL BuB Technische Lieferbedingungen für Böden und E-StB Baustoffe im Erdbau des Straßenbaus TL-Sbit Technische Lieferbedingungen für Sonderbindemittel auf Bitumenbasis TL SOB-Stb Technische Lieferbedingungen für Baustoffge04 mische ohne Bindemittel

7

560

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.3.4 Fortsetzung RE

Richtlinien für die Gestaltung von einheitlichen Entwurfsunterlagen im Straßenbau

TP A-StB

R-FGü

Richtlinien für die Anlage und Ausstattung von Fußgängerüberwegen

TP D-StB

RG Min-StB

Richtlinien für die Güteüberwachung von Mineralstoffen im Straßenbau Richtlinien für Lichtsignalanlagen Richtlinien für den Lärmschutz an Straßen Richtlinien für die Markierung von Straßen

TP BF-StB

RiLSA RLS RMS RMS-1 RMS-2 RR RSA RStO RUB STLK

7

TKG TL BE-PC TL BE-PCC TL BEL-EP

TL Fug Stb TL Geotex EStB ZTV La-StB

ZTV-Lsw ZTV-LW

TP GesteinStB TVV-LW

Technische Prüfvorschriften für Asphalt im Straßenbau - TP A-StB; Teil: Spurbildungsversuch - Bestimmung der Spurrinnentiefe im Wasserbad, Ausgabe 1997 Technische Prüfvorschriften zur Bestimmung der Dicken von Oberbauschichten im Straßenbau Technische Prüfvorschriften für Boden und Fels im Straßenbau

Technische Prüfvorschriften für Gesteinskörnungen im Straßenbau Teil 1: Abmessungen und geometrische Technische Vorschriften und Richtlinien Anordnung von Markierungszeichen für die Ausführung von Bodenverfestigungen Teil 2: Anwendung von Fahrbahnmarkierungen mit Zement und hochhydraulischem Kalk im Richtlinien für Rastanlagen an Straßen ländlichen Wegebau Richtlinien für die Sicherung von Arbeitsstellen UVPG Gesetz zur Umsetzung der Richtlinien an Straßen des Rates vom 27. Juni 1985 über die Richtlinien für die Standardisierung des Umweltverträglichkeitsprüfung bei beOberbaues von Verkehrsflächen stimmten öffentlichen und privaten Richtlinien für Umleitungsbeschilderungen Projekten (85/337/EWG) Standardleistungskatalog für den ZTV A-StB Zusätzliche Technische VertragsbedinStraßen- und Brückenbau gungen und Richtlinien für AufgrabunTelekommunikationsgesetz gen in Verkehrsflächen Technische Lieferbedingungen für BetonerZTV Asphalt- Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen satzsysteme aus Reaktionsharzmörtel StB und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflämit Reaktionsharzbeton (PC) chenbefestigungen aus Asphalt Technische Lieferbedingungen für BeZTV Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen tonersatzsysteme aus Zementmörtel/Beton mit Beton-StB und Richtlinien für den Bau von Tragschichten Kunststoffzusatz (PC0) mit hydraulischen Bindemitteln und FahrbahnTechnische Lieferbedingungen für Reaktionsdecken aus Beton harze für Grundierungen, Versiegelungen und ZTVE-StB Zusätzliche Technische VertragsbedinKratzspachtelungen unter Asphaltbelägen auf gungen und Richtlinien für Erdarbeiten Beton im Straßenbau Technische Lieferbedingungen für Fugenfüll- ZTV Ew-StB Zusätzliche Technische Vertragsbedinstoffe in Verkehrsflächen gungen und Richtlinien für den Bau Technische Lieferbedingungen für Geotextilien von Entwässerungseinrichtungen im im Erdbau des Straßenbaus Straßenbau Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen ZTV Fug Zusätzliche Technische Vertragsbedinund Richtlinien für Landschaftsbauarbeiten im gungen und Richtlinien für FugenStraßenbau füllungen in Verkehrsflächen ZTV-M Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Markierungen auf Straßen ZTV-RISS Zusätzliche Technische Vorschriften und Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für das Füllen von Rissen in BetonRichtlinien für Lärmschutzwände an Straßen bauteilen Zusätzliche Technische Vorschriften und Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Richtlinien für die Befestigung ländlicher Wege ZTV-SA und Richtlinien für Sicherungsarbeiten an Arbeitsstellen an Straßen ZTVT-StB Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau

7.4 Vermessung

561

7.4 Vermessung Tabelle 7.4.1 Kreisbogen y-Werte für R bei x (alles in m) y = winkelrechter Abstand (Ordinate) des Bogenpunkts P von der Tangente x = Entfernung (Abszisse) des Fußpunkts D der Ordinate vom BA oder BE aus

7

Beispiel

Für R = 10,0 m sind die y-Werte bei x 1,0 m = 0,05 m ; x 2,0 m = 0,20 m ; x 5,0 m = 1,34 m usw.

562

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.4.2 Klotoidentafel für den Parameter A = 50 (Auszug) A2 = 2500

7

L 12,500 16,667 20,833 22,727 25,000 27,778 29,412 31,250 33,333 35,714 38,462 41,667 45,455 50,000 55,555 62,500 71,429 83,333 100,00

τg

τ0

1,989 3,537 5,526 6,577 7,958 9,824 11,014 12,434 14,147 16,240 18,835 22,105 26,307 31,831 39,298 49,736 64,961 88,419 127,324

1 47 26 3 10 59 4 58 25 5 55 08 7 09 43 8 50 31 9 54 46 11 11 26 12 43 57 14 36 59 16 57 05 19 53 40 23 40 33 28 38 52 35 22 04 44 45 44 58 27 54 79 34 39 114 35 30

R 200 150 120 110 100 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25

1 = 0,020 000 000 A ΔR XM 0,033 6,150 0,077 8,332 0,151 10,414 0,196 11,360 0,260 12,494 0,357 13,878 0,424 14,691 0,508 15,605 0,616 16,639 0,757 17,819 0,945 19,175 1,200 20,750 1,556 22,599 2,065 24,793 2,819 27,429 3,981 30,625 5,853 34,510 9,007 39,127 14,478 44,027

A = 50 X 12,499 16,662 20,818 22,703 24,961 27,712 29,324 31,131 33,169 35,483 38,126 41,167 44,685 48,764 53,476 58,792 64,341 68,632 66,760

Y 0,130 0,309 0,603 0,782 1,041 1,426 1,693 2,029 2,460 3,023 3,769 4,781 6,185 8,186 11,124 15,580 22,547 33,580 49,881

TK 4,167 5,557 6,949 7,584 8,346 9,280 9,832 10,455 11,164 11,979 12,928 14,050 15,402 17,074 19,218 22,126 26,454 34,143 54,857

TL 8,334 11,113 13,894 15,160 16,680 18,542 19,639 20,875 22,280 23,891 25,760 27,955 30,579 33,781 37,804 43,082 50,505 62,455 89,588

L 12,500 16,667 20,833 22,727 25,000 27,778 29,412 31,250 33,333 35,714 38,462 41,667 45,455 50,000 55,555 62,500 71,429 83,333 100,000

Konstruktionswerte der Klotoide ΔR = Tangentenabrückung (Einrückmaß) X, Y = Koordinaten eines beliebigen Klotoidenpunkts XM, YM = Koordinaten des Krümmungsmittelpunkts TK, TL = kurze und lange Tangente an die Klotoide τ = Tangentenwinkel der Klotoide L = Länge des Klotoidenasts ÜA, ÜE = Übergangsbogen Anfang und Ende R = Radius des Hauptbogens M = Mittelpunkt des Hauptbogens

563

7.4 Vermessung

Tabelle 7.4.3 Klotoidentafel für den Parameter A = 60 (Auszug) A2 = 2500 L 12,000 14,400 18,000 24,000 25,714 27,692 28,800 30,000 32,727 36,000 40,000 42,353 45,000 48,000 51,429 55,385 60,000 65,455 72,000 80,000 90,000 102,857 120,000

τg

τ0

1,273 1,833 2,865 5,093 5,847 6,781 7,334 7,958 9,470 11,459 14,147 15,860 17,905 20,372 23,386 27,122 31,831 37,882 45,837 56,588 71,620 93,544 127,324

1 08 45 1 39 00 2 34 42 4 35 01 5 15 43 6 06 09 6 36 02 7 09 43 8 31 24 10 18 48 2 43 57 1416 28 16 06 52 18 20 05 21 02 51 24 24 36 28 38 52 34 05 36 41 15 11 50 55 46 64 27 28 84 11 23 114 35 30

R 300 250 200 150 140 130 125 120 110 100 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30

1 = 0,020 000 000 A ΔR XM 0,020 6,000 0,035 7,200 0,068 8,999 0,160 11,997 0,197 12,854 0,246 13,841 0,276 14,394 0,312 14,992 0,405 16,352 0,539 17,981 0,739 19,967 0,877 21,133 1,052 22,441 1,275 23,918 1,567 25,599 1,954 27,526 2,478 29,752 3,205 32,345 4,241 35,387 5,761 38,969 8,066 43,167 11,667 47,942 17,373 52,833

A = 50 X 12,000 14,399 17,996 23,985 25,693 27,661 28,762 29,953 32,655 35,884 39,803 42,091 44,645 47,511 50,739 54,388 58,517 63,175 68,356 73,906 79,258 82,762 80,112

Y 0,080 0,138 0,270 0,640 0,787 0,982 1,105 1,249 1,620 2,155 2,953 3,502 4,195 5,083 6,237 7,764 9,823 12,658 16,651 22,399 30,819 43,124 59,857

TK 4,000 4,800 6,001 8,005 8,578 9,241 9,612 10,015 10,932 12,037 13,396 14,202 15,114 16,158 17,366 18,787 20,489 22,582 25,252 28,851 34,157 43,346 65,828

TL L 8,000 12,000 9,600 14,400 12,001 18,000 16,005 24,000 17,150 25,714 18,473 27,692 19,213 28,800 20,016 30,000 21,844 32,727 24,041 36,000 26,736 40,000 28,328 42,353 30,125 45,000 32,173 48,000 34,531 51,429 37,280 55,385 40,537 60,000 44,474 65,455 49,372 72,000 55,722 80,000 64,530 90,000 78,374 102,857 107,506 120,000

7

564

7 Ergänzende Tabellen

Bild 7.4.4 Zeichen im Vermessungswesen

7.5 Planung nach RStO 2001

565

7

Bild 7.4.4 Fortsetzung

566

7 Ergänzende Tabellen

7.5 Planung nach RStO 2001 Tabelle 7.5.1 Bauweisen mit Asphaltdecke für Fahrbahnen auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau

7

7.5 Planung nach RStO 2001

567

Tabelle 7.5.2 Bauweisen mit Betondecke für Fahrbahnen auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau

7

568

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.5.3 Bauweisen mit Pflasterdecke für Fahrbahnen auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau

7

7.5 Planung nach RStO 2001

569

Tabelle 7.5.4 Bauweisen mit vollgebundenem Oberbau für Fahrbahnen auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau

7

570

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.5.5 Bauweisen für Rad- und Gehwege auf F2- und F3-Untergrund/Unterbau

7

571

7.6 Böden und Mineralstoffe

7.6 Böden und Mineralstoffe Tabelle 7.6.1 Eigenschaften, Verwendung und Vorkommen der wichtigsten Gesteine für den Straßenbau Feldspat Quarz und Glimmer

Diorit

heller Feldspat, Hornblende, Quarz roter Feldspat, Hornblende, Quarz, dunkler Glimmer verschiedene dunkle Minerale, Olivin, heller Feldspat Feldspat, Quarz, Glimmer

Syenit

Gabbro

Porphyr

Basalt

Diabas

Sandstein

Grauwacke Kalkstein

Gneis

Marmor

Rohdichte Druckfestigkeit Verwendung g/cm3 N/mm2 dicht, körnig, weißlich grau 2,6…2,8 160…240 Pflaster-, BordMinerale – rötlich – steine, Split und einzeln erschwarz; Schotter, Betonkennbar gelblich zuschlag, Werkgesprenkelt steins dicht, körnig grau-schwarz 2,6…2,9 170…300 wie Granit gesprenkelt dicht, körnig

dicht, körnig

dicht, große Kristalle in feinkristalliner Grundmasse verschiedene dicht, feindunkle Minera- körnig le, Plagioklas, Hornblende und Olivin wie Basalt, dicht, fein bis Diabas, ist mittelkörnig geologisch älter Quarzkörner sandkörnig, mit kalkigem geschichtet oder tonigem Bindemittel Quarz, Felddicht, körnig spat Muskovit und andere Minerale Calzit CaCO3 dicht, geschichtet, und verschiedene leicht polierbar Beimengungen wie Granit, dicht, körnig, Syenit oder gebändert, Diorit fleckig Calzit CaCO3

körnig – kristallin, leicht polierbar

Farbe

dunkelgrau rötlich gelblich gesprenkelt dunkelgrau, schwarz, grünlich grau, rot, gelbbraun

blaugrau, schwarz

Fundorte in Mitteleuropa Harz, Fichtelgebirge, Bayerischer Wald, Spessart, Odenwald, Schwarzwald Odenwald, Hunsrück, Bayerischer Wald Sachsen

2,6…2,8

150…240

wie Granit

2,8…3, 1

200…350

wie Granit

Schwarzwaid, Harz, Odenwald

2,6…2, 8

160…240

wie Granit

Erzgebirge, Harz, Sachsen, Thüringer Wald

Erstarrungsgesteine

Granit

Gefüge

2,8…3, 0

260…440

Straßen-, Böschungs- und Buhnenpflaster, Schotter

Rhön, Vogelsberg, Eifel, Erzgebirge, Westerwald

dunkelgrau, grünlich

28…3,0

180…260

wie Basalt

Harz, Thüringen, Sachsen, Westerwald, Fichtelgebirge

hellgrau, braun, rot, gelbbraun

2,0…2, 6

30…180

tlw. Schotter Werksteine

2,6…2, 7

150…250

Straßenbaustoff, Mosaikpflaster

Elbsandsteingebirge, Weserbergland, Thüringen, BadenWürttemberg, Pfalz Harz, Weserbergland, Lausitz, Sauerland

2,4…2, 8

80…150

Rohstoff für Baukalk und Zement, Fassadensteine, Bodenplatten

Alpen, Weserbergland, Fränkische und Schwabische Alp, Schweizer Jura

2,6…2, 9

100…260

Natursteinmauern, Schotter, Betonzuschlag, Werksteine

2,7…2, 9

140…180

Platten, Pflaster

Erzgebirge, Böhmerwald, Bayerischer Wald, Odenwald, Vogesen, Zentralalpen Italien, Erzgebirge

grau, dunkelgrau, (grünlich, rötlich) weiß, weißgrau, rötlich, bräunlich

weißlichgrau rötlich schwarz weiß, grau mit streifigen Verfärbungen

Ablagerungsgesteine

Bestandteile

Umwandlungsgesteine

Gestein

7

572

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.6.2 Übersicht für die Zuordnung von Korngrößenbereichen und die herkömmlichen Bezeichnungen der Korngemische 1)

7

1)

Differenzierte Klassifikationen finden sich für Böden in DIN 18 196. Gemenge, die Körnungen über mehrere der genannten Korngrößenbereiche enthalten, werden durch aneinander Reihung der entsprechenden Bezeichnung beschrieben, z. B. Brechsand-Splitt-Gemisch 0/5, Sand-Kies-Gemisch 0/32.

Tabelle 7.6.3 Gebrochene Mineralstoffe Brechsand-Splitt-Gemisch, Splitt, Schotter „Normal“ Benennung/Bezeichnung Prüfkorngrößen der Lieferkörnungen in mm Brechsand-Splitt Gesteinsmehl Gemisch 0/5 – 5 Splitt 5/11 5 11,2 Splitt 11/22 11,2 22,4 Splitt 22/32 22,4 31,5 Schotter 32/45 31,5 45 Schotter 45/56 45 56

Gesteinsmehl, Edelbrechsand, Edelsplitt „Edel-“ Benennung/Bezeichnung Prüfkorngrößer der Lieferkörnungen in mm 0/0,09 – 0,09 Edelbrechsand 0/2 – 2 Edelsplitt 2/5 2 5 Edelsplitt 5/8 5 8 Edelsplitt 8/11 8 11,2 Edelsplitt 11/16 11,2 16 Edelsplitt 16/22 16 22,4

573

7.6 Böden und Mineralstoffe

Tabelle 7.6.4 Korngruppen nach TL Gestein-StB und Anforderungen an Über- und Unterkorn Zeile 1 2 3 4 5 6 7 82) 93) 102) 113) 122) 133) 142) 153) 162) 173) 182) 193) 20 21 22 23 24 25 26

Korngruppe l) d/D mm/mm Füller 0/2 2/5 5/8 8/11 11/16 16/22 0/5 0/5 5/11 5/11 11/22 11/22 22/32 22/32 32/45 32/45 45/56 45/56 0/2 0/4 2/4 4/8 8/16 16/32 32/63

Kategorie D GF 85 GC 90/10 GC 90/15 GC 90/15 GC 90/15 GC 90/15 GA 85 GF 80 GC 90/20 GC 80/20 GC 90/20 GC 80/20 GC 90/20 GC 80/20 GC 90/20 GC 80/20 GC 90/20 GC 80/20 GF 85 GF 85 GC 85/20 GC 85/20 GC 85/20 GC 85/20 GC 85/20

1–15 1–10 1–10 1–10 1–10 1–10 1–15 1–20 1–10 1–20 1–10 1–20 1–10 1–20 1–10 1–20 1–10 1–20 1–15 1–15 1–15 1–15 1–15 1–15 1–15

Überkorn 1,4 Da 2 Db M.- % siehe Tabelle 26 – 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–5 0 0–5 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0 0–2 0

Unterkorn d

d/2a

M.- % – 0–10 0–15 0–15 0–15 0–15 – – 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20 – – 0–20 0–20 0–20 0–20 0–20

– 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 – – 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5 – – 0–5 0–5 0–5 0–5 0–5

a) Wenn die aus 1,4 D und d/2 errechneten Siebe nicht genau mit der ISO 565: 1990, R20-Reihe übereinstimmen, muss stattdessen die nächstgrößere bzw. nächstkleinere Sieböffnungsweite verwendet werden. b) Ist der Siebrückstand auf D ≤ 1 M.- %, so muss der Hersteller die typische Korngrößenverteilung aufzeichnen und angeben, wobei die Siebe D, d, d/2 und die zwischen d und D liegenden Siebe des Grundsiebsatzes plus Ergänzungssiebsatz 1 enthalten sein müssen. Anmerkung: Für besondere Anwendungsgebiete kann eine Korngruppe/Lieferkörnung 1/3 mm der Kategorie GC 90/10 verwendet werden. (Es gelten die Siebnennöffnungsweiten 1,0 mm und 3,15 mm.) 1) Die Verwendung der Korngruppen sind in den Anhängen E bis H geregelt 2) Kategorie aus DIN EN 13 043 3) Kategorie aus DIN EN 13 242

Tabelle 7.6.5 Anforderungen an die Korngrößenverteilung der Gesteinskörnungen 0/2, 0/4, 0/5 und 0/8 Zeile

a) b) 1) 2) 3)

Korngruppen

1 2 3 4 5

0/2 0/4 0/2 0/5 0/8

6

Tabelle 2 Zeilen 3-5

8 – – – – ± 5a)

Toleranz des Siebedurchgangs in M.-% bei Korngröße 5 4 2,8 2 1 0,250 a) – – – ± 20 ± 25 ±5 – ± 5a) – – ± 20 ± 20 – – – ± 5a) ± 10 – ± 5a) – ± 10 – – – – ± 10 – – – – keine Anforderung

Kategorie 0,063 ± 3b) ± 3b) ± 3b) ± 3b) ± 3b)

1)

GTC102) bzw. GTA 103) GTC NR2) bzw. GTA NR3)

Die Toleranzen von ±5 M.- % werden durch die Anforderungen an den prozentualen Durchgang D in der Tabelle 2 begrenzt, Gilt nicht für Kategorie f3 (Gehalt an Feinanteilen ≤ 3 M.- %) der Korngruppe 0/2 bis 0/5 der Tabelle 5. DIN EN 12 620 Kategorie aus DIN EN 13 043 Kategorie aus DIN EN 13 242

7

574

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.6.6 Siebgrößenbereiche für grobe und feine Gesteins-Körnungen für die verschiedenen Anwendungsbereiche nach TL Gestein-Stb

7

575

7.6 Böden und Mineralstoffe

Tabelle 7.6.7 Lieferkörnungen/Korngruppen und Anforderungen für verschiedene Anwendungsbereiche Asphalt und Oberflächenbehandlungen Asphaltragschicht Asphaltbinder Asphalttragdeckschicht Asphaltbeton Splittmastixasphalt Gussasphalt Offenporiger Asphalt Dünne Schicht Kalt Asphaltmastix1) Korngruppe/ Kategorie Korngruppe/ Kategorie Lieferkörnung Lieferkörnung d/D (mm/mm) d/D (mm/mm) 0/2 GF 85 0/2 GF85 0/5 GA 80 2/5 GC 90/10 15/11 GC 90/20 1/3 GC 90/10 11/22 GC 90/20 (Abstreumaterial) 22/32 GC 90/20 5/8 GC 90/15 18/16 GC 85/20 811 GC 90/15 16/32 GC 85/20 11/16 GC 90/15 116/22 GC 90/15

Schichten ohne Bindemittel Frostschutzschicht

Oberflächenbehandlung

Schottertragschicht Kiestragschicht Deckschicht Korngruppe/Lieferkörnung Kategorie d/D (mm/mm) Korngruppe/ Kategorie Lieferkörnung d/D (mm/mm) 2/5 5/8

Gruppe 1

Gruppe 2 GC 90/10 GC 90/15 Gruppe 3

0/2 0/4 0/5 2/4 4/8 8/16 32/63 5/11 11/22 ––22/32 32/45 45/56

GF85 GF85 GF801 Gc 85/20 Gc 85/20 Gc 85/20 Gc 85/20 Gc 80/20 Gc 80/20 Gc 80/20 Gc 80/20 Gc 80/20

7 Fahrbahndecken aus Beton und Schichten mit hydraulischem Bindemittel Verfestigung Hydraulisch gebundene Tragschicht Betontragschicht Betondecke/Unterbeton Korngruppe/ Kategorie Lieferkörnung d/D (mm/mm) 0/5 GF 80 5/11 GC 80/20 11/22 GC 80/20 22/32 GC 80/20 32/45 GC 80/20 45/56 GC 80/20 1)

Betondecke/Oberbeton

Korngruppe/ Lieferkörnung d/D (mm/mm) 0/2 2/5 5/8 8/11 11/16 16/22

keine Anforderungen an grobe Gesteinskörnung

Kategorie

GF 85 GC 90/10 GC 90/15 GC 90/10 GC 90/10 GC 90/10

Pflasterdecken und Plattenbeläge Bettungs- und Fugenmaterial Korngruppe/ Lieferkörnung d/D (mm/mm) 0/2 2/5 5/8 18/11 0/5 5/11 0/2 0/4 2/4 4/8

Kategorie

GF 85 GC 90/10 GC 90/15 GC 90/15 GF 80 GC 80/20 GF 85 GF 85 GC 85/20 GC 85/20

Neben den Anforderungen der Tabellen 2 bis 5 gelten noch Anforderungen an das Über- und Unterkorn an den aus 1,4 D und D/2 errechneten Sieben. Werden zwei oder mehr als zwei benachbarte Liegerkörnungen / Korngruppen zusammengefasst, gelten für den Anteil an das Über- und Unterkorn ferner die Anforderungen der Kategorie GC 90/15 sowie Anforderungen an den Durchgang

576

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.6.8 Beurteilungsmerkmale für die Bestimmung der stofflichen Zusammensetzung von RC-Baustoffen nach Augenschein Stoffgruppen

Felsgestein z.B. auch Werkstein

Kies

| Sehlacke

Klinker, dichte Ziegel (z.B. auch Poroton), Steinzeug Ausbauasphalt

7

Festigkeit/ Härte hart

Farbe

hart

je nach Gestein z.B. schwarz, grau weiß, rot, bunt j je nach Gestein z.B. schwarz, grau, grau bis schwarz, auch 1 bunt oft rot

mittelfest

schwarz, grau

hart

mittelfest bis fest

Kalksandstein, weich weich bis weiß, grau, oft gelb, gebrannte Ziegel, Mine- mittelfest, absanauch rot ral- und Gipsputze, dend Mörtel Mineralische Leicht- und weich bis mittelfest, weiß bis grau Dämmbaustoffe absandend z.B. Gasbeton, Bimsbeton Fremdstoffe (Holz, sehr gering verschiedenfarbig Gummi, Folien, Kunststoffe, Textilien u.a.m.)

Form/ Kantenform kantig

Struktur/ Gefüge rau

teilweise bis völlig gerundet

glatt

rund bis kantig

porig bis dicht

kubisch oder plattig/ eckig, scharfkantig

meist dicht

kantig

rau/ erkennbare Einzelkörner ≥ 2 mm, durch bitumenhaltige Matrix verkittet gleichmäßig, porös

kubisch oder plattig/oft abgerundete Kanten kubisch oder plattig/oft abgerundete Kanten unregelmäßig

gleichmäßig, meist großporig sehr unterschiedlich

577

7.7 Kanalisation (Rohrleitungen)

7.7 Kanalisation (Rohrleitungen) Hinweise und Pflichten So lassen sich Schäden vermeiden

Merkblatt Schutz von Versorgungsanlagen bei Bauarbeiten

Um Schäden an Versorgungsanlagen für Strom, Gas, Wasser, Wärme und Kommunikation zu vermeiden, sind bei Bauarbeiten folgende Hinweise zu beachten: Jeder Bauunternehmer hat bei Durchführung ihm übertragener Hoch- und Tiefbauarbeiten auf öffentlichem und privatem Grund mit dem Vorhandensein unterirdisch verlegter Versorgungsanlagen w rechnen und seine Mitarbeiter und gegebenenfalls Subunternehmer entsprechend zu unterweisen und zu überwachen. Der Bauunternehmer ist verpflichtet, rechtzeitig vor Beginn der Bauarbeiten bei E.ON Hanse durch Anforderung von Leitungsplänen sich Auskunft über die Läge der im Arbeitsbereich befindlichen Versorgungsanlagen einzuholen sowie aus Sicherheitsgründen vor Beginn der Bauarbeiten die tatsächliche Lage und Überdeckung der Versorgungsanlagen durch Probeaufgrabungen festzustellen. Lage der Versorgungsanlagen E.ON Hanse betreibt Versorgungsanlagen sowohl im öffentlichen als auch privaten Grund. Die Leitungen haben In der Regel folgende Überdeckung: Überdeckung der Leitungen 0,40 – 0,80 m in privatem Grund 0,60 – 1,00 m in öffentlichem Grund 1,00 – 1,50 m bei Wasserleitungen 0r80 – 1,20 m bei Gasfernleitungen

Mindestabstände zu Leitungen und ihren Einbauten Für erdverlegte Versorgungsanlagen: 0,10 m bei Kreuzungen 0,20 m bei Parallelverlegungen

In den Leitungen sind Einbauten vorhanden, die seitlich abzweigen und/oder über den Rohrscheitel hinaus zum Teil bis zur Geländeoberfläche reichen. Folgende Mindestabstände zu Leitungen und ihren Einbauten dürfen ohne Zustimmung von E.ON Hanse nicht unterschritten werden. Art und Umfang eventuell erforderlicher Schutzvorkehrungen sind rechtzeitig mit E.ON Hanse abzustammen. Trassenwarnband Trassenwamband muss ca. 40 cm über dem Scheitel der Leitung verlegt werden. Trassenwamband für die jeweilige Leitungsart kann bei E.ON Hanse angefordert werden. Gasströmungswächter In Hausanschlussleitungen werden in zunehmendem Umfang Gasströmungswächter eingebaut. Dadurch kann es selbst bei schweren Beschädigungen dazu kommen, dass nur geringer Gasaustritt wird. Beachten Sie bei jeder Beschädigung die obigen Hinweise und informieren Sie uns sofort. Vorgehensweise Was tun bei Schadensfällen Bei Schäden sind sofort folgende Vorkehrungen zur Verminderung von Gefahren zu treffen: – Arbeiten im Bereich der Schadenstelle sofort einsteifen – Gefahrenbereich räumen und weiträumig absichern – Zutritt unbefugter Personen verhindern – Erforderlichenfalls Polizei und/oder Feuerwehr benachrichtigen – Weitere Maßnahmen mit E.ON Hanse abstimmen – Eine verantwortliche Persern der bauausführende Firma muss bis zum Eintreffen von LOH Hanse an der Schadensstelle bleiben

7.7.1 Merkblatt eines Versorgers für den Schutz von Versorgungsanlagen auf Baustellen

7

578

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.7.2 Übersicht über die Lage von erdverlegten Leitungen und Rohren Leitungsart

Planzeichen

übliche Durchmesser in mm ab 10 mm bis 100 mm

übliche Tiefenlage in m 0,60 m +/– 20 cm (bei Schächten tiefer)

Post Telefon

Kabel, freiliegend in PVC-Rohren in Betonformsteinen

Elektro

Kabel mit Blechman- ab 50 mm tel Kunststoff, schwarz

0,80 m +/– 30 cm

Gas

Stahlrohr, PVC-Rohr, ab 40 mm bis PE-Rohr Gussrohr, 200 mm (alt)

1,0 m +/– 20 cm

Wasser

PE-Rohr ab 25 mm (Hausanschlüsse) Stahlrohr, PVC-Rohr, Gussrohr, AZ-Rohr PVC-Rohr (Hausan- ab 150 mm schlüsse), Steinzeug- oder Betonröhre, gemauerte Rohre Stahlrohre mit Isolie- ab 250 mm rung

1,50 m +/– 30 cm

Kabel, div. Ausführung Stahl/PVC-Rohre PVC-Rohre, PE-Rohre, Stahlrohre,

ab 30 mm

ab 0,60 m

ab 150 mm

1 bis 2 m

Abwasser

7

Material

Fernwärme Signalkabel (für Verkehrsanlagen) Rohrpost Produktleitungen für Öl, Gase, Benzin u. Chemikalien

3,0 m +/– 0,5 m z.T. erheblich tiefer ab 1,0 m bis 3,0 m

äußere Merkmale Kennzeichen gelbes PVC-Trassenband („Postkabel“), Ton-Kabelhauben, Rohre auch bündelweise verlegt Abdeckung mit Ziegelsteinen oder Kunststoffplatten, Trassenwarnband gelbe PVC-Umhüllung oder Jute (grauschwarz), Sandbett, Trassenwarnband Sandbett Trassenwarnband Leitung läuft geradlinig zwischen zwei Kontrollschächten meist verlegt in Kanälen aus Betonformsteinen Trassenwarnband, Sandbett nicht festgelegt

je nach Verwendung und Leitungseigentümer

Tabelle 7.7.3 Betonrohre mit Kreisquerschnitt nach DIN 4032 Nennweite DN 100 150 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 (1100) 1200 (1300) 1400 (1500)

d1

100 150 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

zul. Abw. ±2 ±2 ±3 ±3 ±4 ±4 ±5 ±6 ±6 ±7 ±7 ±8 ±8 ±10 ±10 ±10 ±10

Parallelitäts- Mindestwanddicken toleranz der Stirnflächen K KF s2 s1 s2 und s3 3 22 22 22 3 24 24 24 4 26 26 26 4 30 30 30 5 40 40 40 6 45 45 45 6 50 50 60 8 60 60 70 8 70 70 80 10 75 75 90 10 – – – 12 – – – 12 – – – 14 – – – 14 – – – 16 – – – 16 – – –

KW s1 – – – – 50 65 85 100 115 130 145 160 175 190 205 220 235

KFW s1 – – – – 50 50 70 85 100 115 130 145 160 170 185 200 215

s2 – – – – 50 65 85 100 115 130 145 160 175 190 205 220 235

s3 – – – – 65 90 110 130 150 170 195 215 240 260 280 300 320

Fußbreite f ≈ 80 120 160 200 240 320 400 450 500 550 600 650 680 730 780 840 900

Eingeklammerte Nennweiten möglichst vermeiden. Die Mindestwanddicken von Sonderformen DN 900 bis DN 1500 dürfen 1/10 der Kerngröße der Nennweite in mm nicht unterschreiten.

579

7.7 Kanalisation (Rohrleitungen)

Tabelle 7.7.4 Steinzeugrohre für die Grundstücksentwässerung nach DIN EN 295 mit Steckmuffe L Nennweite

Tragfähigkeitsklasse

DN

100 125 150 200

34 34 34 160

Scheitel- Dichtung Verb.- Rohrdurchmesser Muffen Baulänge druck- Steckmuf- system kraft fe Innen Außen Außen- Tiefe durchm. (max.) (max.) l1 FN d1 d3 d8 m 1 1,00 1,25 1,50 2,00 kN/m mm mm mm mm m m m m 34 L F 100±4 131+/-3 200 70 + + – – 34 L F 126±4 159+/-3,5 230 70 + + – – 34 L F 151±5 186+/-4 260 75 + + + – 32 L F 200±5 242+/- 5 330 85 + – + +

Mittl. Gew.

kg/m 15 19 24 37

Bei Bedarf sind auch Passlängen von 0,50 m und 0,75 m Baulänge lieferbar.

Tabelle 7.7.5 Steinzeugrohre für die Kommunal- und Industrieentwässerung nach DIN EN 295 mit Steckmuffen K und S Nenn weite

Tragfähigkeit- Scheitel- Dich- VerRohre Muffen Baulän- Mittl. sklasse druckkraft tung bind.ge Gew. Steck system muffe DN Normal- HochInnenAußen- Innen- Außen- Tiefe lastrei- lastreihe durchmes- durch- durchm. durchm. +/-15 he ser messer +/- 0,5 (max.) mm mm m1 l1 N H FN d1 d3 d4 d8 kN/m mm mm mm mm mm m kg/m 200 160 32 K C 200+/-5 242+/-5 260,0 330 70 2,00 37 200 240 48 K C 200+/-5 251+/-5 275,0 370 70 2,00 43 1) 250 160 40 K C 250+/-6 296+/-6 317,5 390 70 2,00 53 2501) 240 60 K C 250+/-6 318+/-6 341,5 440 70 2,00 75 3001) 160 48 K C 300+/-7 351+/-7 371,5 460 70 2,50 72 3002) 240 72 S C 300+/-7 374+/-7 398,5 510 70 2,50 100 350 160 56 K C 348+/-7 417+/-7 433,5 525 70 2,00 101 350 200 70 K C 348+/-7 430+/-7 459,0 570 70 2,00 116 4002) 160 64 S C 410+/-8 484+/-8 507,5 620 70 2,50 136 4002) 200 80 S C 398+/-8 490+/-8 515,5 650 70 2,50 152 450 160 72 K C 447+/-8 548+/-8 579,0 720 70 2,00 196 5002) 120 60 S C 496+/-9 581+/-9 605,0 730 75 2,50 174 5002) 160 80 S C 496+/-9 607+/-9 637,0 790 75 2,50 230 6002) 95 57 S C 597+/-12 687+/-12 720,0 860 80 2,50 230 6002) 160 96 S C 597+/-12 721+/-12 758,0 930 80 2,50 326 700 L 60 K C 697+/-15 790+/-15 826,5 970 80 2,00 304 700 120 84 K C 697+/-15 831+/-15 871,0 1060 80 2,00 405 800 L 60 K C 797+/-17 895+/-17 932,0 1090 80 2,00 367 800 120 96 K C 797+/-17 941+/-17 976,0 1190 80 2,00 473 900 L 60 K C 897+/-20 1002+/-20 1.044,0 1240 90 2,00 431 1000 L 60 K C 998+/-23 1109+/-23 1.152,5 1360 90 2,00 555 1200 L 60 K C 1198+/-28 1320+/-28 1.380,0 1600 95 2,00 699 1400 L 60 K C 1396+/-31 1550+/-31 1.618,0 1850 105 2,00 800

Passlängen in der Baulänge 0,75 m lieferbar. 1) Als CeraLong mit Steckmuffe K in der Baulänge 2,50 m. 2) Als CeraLong S mit Steinzeug-Steckmuffe S in der Baulänge 2,50 m.

7

580

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.7.6 Muffendruckrohre aus PVC nach DIN 8061 DN 50 65 80 100 125 150 200 250 300 400

din mm 63 75 90 110 140 160 225 280 315 450

sin mm 3,0 3,6 4,3 5,3 6,7 7,7 10,8 134 15,0 21,5

l in mm 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Rohrgewicht in kg/m 0,85 1,22 1,75 2,61 4,18 5,47 10,80 16 60 20,90 42,70

Tabelle 7.7.7 Anhaltswerte für Verdichtungsmöglichkeiten nach ZTVA (ZTV für Aufgrabungen in Verkehrsflächen) Verdichtbarkeitsklassen

7

V1

V2 Bodenklassen bindige, gemischtkörnige Böden GU*, GT*, SU*, ST*

V3

Geräteart Dienstgewicht nicht bindige bis schwach bindige, feinkörnige bindige, grobkörnige und Böden gemischtkörnige Böden UL, UM, TL, TM GW, Gl, GE, SW, Sl, SE, GU, GT, SU, ST Eignung Schütthöhe Zahl Eignung Schütthöhe Zahl Eignung Schütthöhe Zahl kg cm Überg. cm Übergang cm Übergang 1. Leichte Verdichtungsgeräte (vorwiegend für Leitungszone) Vibrations–25 + –15 2–4 + –15 2–4 + –10 2–4 Stampfer 25–60 + 20–40 2–4 + 15–30 3–4 + 10–30 2–4 Explosions–100 o 20–30 3–4 + 15–25 3–5 + 20–30 3–5 flamme FlächenVibrations-

–100 100–300 –600

+ + +

–20 20–30 20–30

3–5 3–5 4–6

o o o

–15 15–25 15–25

2. Mittlere und schwere Verdichtungsgeräte (oberhalb der Leitungszone) Vibrations25–60 + 20–40 2–4 + 15–30 60–200 + 40–50 2–4 + 20–40 Explosions- 100–500 o 20–40 3–4 + 25–35 ≥ 500 o 30–50 3–4 + 30–50 flamme Flächen300–750 + 30–50 3–5 o 20–40 rüttler Vibrations- 600–8000 + 20–50 4–6 + 20–40

4–6 4–6 5–6

–

–

_

–

–

–

2–4 2–4 3–4 3–4

+ + + +

10–30 20–30 20–30 30–40

2–4 2–4 3–5 3–5

3–5

–

–

–

5–6

–

–

–

+ = empfohlen; o = meist geeignet Die vorstehenden Angaben stellen durchschnittliche Leistungswerte dar. Bei ungünstigen Bedingungen (z. B. relativ hoher Wassergehalt, Grabenverbau) kann eine Herabsetzung der angegebenen Schütthöhen erforderlich werden, während bei besonders günstigen Bedingungen eine Überschreitung möglich ist. Genaue Werte lassen sich nur über eine Probeverdichtung feststellen.

581

7.8 Pflaster

Tabelle 7.7.8 Prüfdruck, Druckabfall und Prüfzeiten für die Prüfung mit Luft nach DIN EN 1610 Werkstoff

Trockene Betonrohre

Prüfverfahren p0*) Δp mbar (kPa) LA 10 2,5 (1) (0,25) LB 50 10 (5) (1) LC 100 15 (10) (1,5) LD 200 15 (20) (1,5)

Kp-Wert**)

LA Feuchte Betonrohre und alle anderen Werkstoffe

LB (5) LC LD

10 (1) 50 (1) 100 (10) 200 (20)

Kp-Wert** *) **)

2,5 (0,25) 10 15 (1,5) 15 (1,5)

Prüfzeit (min) DN100 DN200 5 5

DN300 5

DN400 7

DN600 11

DN800 14

DN1000 18

4

4

4

6

8

11

14

3

3

3

4

6

8

10

1,5

1,5

1,5

2

3

4

5

0,058 5

0,058 5

0,053 7

0,040 10

0,0267 14

0,020 19

0,016 24

4

4

6

7

11

15

19

3

3

4

5

8

11

14

1,5

1,5

2

2,5

4

5

7

0,058

0,058

0,040

0,030

0,020

0,015

0,012

Druck über Atmosphärendruck p0 1 ⋅ ln t= Kp p0 − Δp

7

16 Für trockene Betonrohre ist Kp = mit einem Höchstwert von 0,058. DN 12 Für feuchte Betonrohre und alle anderen Werkstoffe ist Kp = mit einem Höchstwert von DN wobei t bei ≤ 5 min auf die nähere 0,5 Minute, und bei t ≥ 5 min auf die nähere min gerundet ist. In = loge

Tabelle 7.7.9 Alte und neue Bezeichnungen für Rohrleitungssysteme Bisherige Bezeichnung DIN 4262 Teil 1, Ausgabe 03/1989 Form A runde gewellte Dränrohre nach DIN 1187, aus PVC-U B runde Vollwandrohre nach DIN 8062, aus PVC-U C Verbundrohre, DIN 16961 aus PVCU D Verbundrohre, DIN 16961 aus PE

Neue Bezeichnung DIN 4262-1, Ausgabe 01/2001 Typ R1 runde gewellte Dränrohre aus PVC-U oder PE R2

E

tunnelförmige Vollwandrohre aus PVC-U F tunnelförmige, gewellte Rohre aus PVC-U DIN 4262 Teil 1, Ausgabe 03/1989 VS Vollsickerrohr

C2

DIN 4262-1, Ausgabe 01/2001 TP totally perforated pipe

Vollsickerrohr

TS

Teilsickerrohr

LP

locally perforated pipe

Teilsickerrohr

MZ

Mehrzweckrohr

MP

multipurpose pipe

Mehrzweckrohr

UP

unperforated multipurpose ungeschlitztes pipe Mehrzweckrohr

R2 R2

Verbundrohre mit glatter Innenfläche aus PVC-U oder PE Verbundrohre mit glatter Innenfläche aus PVC-U oder PE

C1

582

7 Ergänzende Tabellen

7.8 Pflaster Tabelle 7.8.1 Ergiebigkeit von Pflastersteinen aus Naturstein nach DIN 18502 Größe

7

Güteklasse

Großpflastersteine 1 I II 2 I II 3 I II 4 I II 5 I II Kleinpflastersteine 1 I II 2 I II 3 I II

Breite in cm

Länge in cm

Höhe in cm

15/17 14,5/17,5 15/17 14,5/17,5 13/15 12,5/15,5 13/15 12,5/15,5 11/13 10,5/13,5

15/23 14,5/23,5 15/23 14,5/23,5 13/21 12,5/21,5 13/21 12,5/21,5 11/19 10,5/19,5

15/17 14,5/17,5 13/15 12,5/15,5 14/16 13,5/16,5 12/14 11,5/14,5 12/14 11,5/14,5

9/11 8,5/11,5 8/10 7,5/10,5 7/9 6,5/9,5 8/11

9/11 8,5/11,5 8/10 7,5/10,5 7/9 6,5/9,5 8/11

9/11 8,5/11,5 8/10 7,5/10,5 7/9 6,5/9,5 8/11

Ergiebigkeit 1) in m2/t 2,8 3,2 3,3 3,4 3,9 4,5 4,8 5,6 4,8

Mosaikpflaster 1 2 3 1)

I 5/7 5/7 5/7 II 4,5/7,5 4,5/7,5 4,5/7,5 7,5 I 4/6 4/6 4/6 II 3,5/6,5 3,5/6,5 3,5/6,5 9,0 I 3/5 3/5 3/5 II 2,5/5,5 2,5/5,5 2,5/5,5 10,0 Durchschnittlicher Wert; Abweichungen ergeben sich durch unterschiedliche Materialeigenschaften und Pflasterweise. Die Eigenart des im Bruch anstehenden Gesteins ist zu berücksichtigen.

Tabelle 7.8.2 Bruchfestigkeit und Rohdichte von Pflastersteinen aus Naturstein gem. TL Pflaster-Stb Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Gesteine/ Gesteinsgruppen Granit, Granodiorit, Syenit Diorit, Gabbro Rhyolith, Trachyt Basalt, Melaphyr Basaltlava Diabas Kalkstein, Dolomitstein Grauwacke, Quarzit, Quarz, Sandstein Gneis, Granulit, Serpentinit

Mindestwert für die Druckfestigkeit N/mm2 160 170 180 220 80 180 80 120 160

Orientierungswert für die 3 Rohdichte g/cm 2.60 – 2.80 2.70 – 3.00 2.50 – 2.85 2.85 – 3.05 2.40 – 2.85 2.75 – 2.95 2.65 – 2.85 2.60 – 2.75 2.65 – 3.10

583

7.8 Pflaster

Tabelle 7.8.3 Bedarf und Gewicht von Betonpflastersteinen als Quadrat- und Rechtecksteine nach DIN 18 501 Maße Breite Länge in in cm cm 16 24 16 16 12 24 12 16 16 24 16 16 16 16 18 16 12 16 16 16 16 24 16 16 12,5 25 12,5 25 10 20 10 20 10 10 10 20 5 20 10 20 10 10

Höhe in Bedarf cm Stck./m2 ca. 14 24 bis 26 14 35 bis 37 14 ~ 31 14 47 bis 52 12 24 bis 26 12 35 bis 37 10 35 bis 37 8 72 bis 78 8 47 bis 52 8 36 bis 39 6(8) 24 bis 26 6(8) 36 bis 39 8 34 6 34 10 48 bis 50 8(10) 48 bis 50 8(10) 95 bis 100 7 50 7 100 6 48 bis 50 6 95 bis 100

Stck./m ca. 4 6 4 6 4 6 6 6 6 6 4 6 4 4 4,7/5 4,7/5 9,4/10 5 5 ~ 4,7/5 ~ 9,4/10

Gewicht kg/Stck. i.M. ~ 13,0 ~ 8,5 9,9 ~ 6,1 10,8 7,0 6,4 ~ 2,4 ~ 3,6 ~ 4,9 5,6 3,8 5,3 4,1 5,0 ~ 3,8 ~ 1,9 3,1 1,6 ~ 2,9 ~ 1,4

kg/m2 ca. 300 bis 330 290 bis 320 310 290 bis 320 270 250 230 170 bis 190 170 bis 190 170 bis 190 140 140 180 140 240 175 bis 195 170 bis 190 155 155 135 bis 145 130 bis 140

Tabelle 7.8.4 Anforderungen an Pflastersteine aus Beton nach DIN EN 1338 und TL Pflaster-Stb Maße zulässige Abweichungen von den Nennmaßen

Ebenheit der Oberfläche

1)

max. Differenz der beiden Diagonalen 1) (Winkligkeit) Ausbuchtung der Seitenflächen bzw. kanten mechanische Festigkeit

Das Verhältnis von Länge zu Dicke muss ≤ 4 sein. Keine Größenbegrenzung. für Steindicke ≤ 100 mm: Länge, Breite ± 2; Dicke + 3 mm für Steindicke ≥ 100 mm: Länge, Breite ± 3; Dicke + 4 mm Abweichung konvex: ≤ 1,5 od. ≤ 2,0 mm (je nach Messlänge) Abweichung konkav ≤ 1,0 od. ≤ 1,5 mm (je nach Messlänge) Klasse 2, Kennzeichnung „K“ ≤ 3 mm keine Anforderung

Spaltzugfestigkeit: ≥ 3,6 N/mm2 (5%-Quantil) ≥ 2,9 N/mm2 (Einzelwert) jede Bruchlast ≥ 250 N/mm Abriebwiderstand Klasse 4, Kennzeichnung „I“ ≤ 20 mm (Referenzverfahren) od. ≤ 18 cm3/50 cm2 („Böhme-Test“) Gleit-/Rutschwiderstand Steine haben einen ausreichenden Gleit-/Rutschwiderstand, wenn sie nicht geschliffen, poliert oder so hergestellt sind, dass eine glatte Oberfläche entstanden ist. Für andere Steine hat der Hersteller den Mindestwert für den Gleit-/Rutschwiderstand anzugeben. Witterungswiderstand Klasse 3, Kennzeichnung „D“ Masseverlust nach Frost-Tausalz-Prüfung 2 ≤ 1,0 kg/m (Mittelwert) 2 ≤ 1,5 kg/m (Einzelwert) 1) gilt nur für Steine ab einer bestimmten Größe

7

584

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.8.5 Anforderungen an Platten aus Beton nach DIN EN 1339 und TL Pflaster-StB

7

Maße Das Verhältnis Länge / Dicke muss ≥ 4 sein. Größte Länge 1 m. zulässige Abweichungen von den Klasse 2, Kennzeichnung „P“ Nennmaßen bei Nennmaß ≤ 600 mm: Länge ± 2, Breite ± 2, Dicke ± 3 mm bei Nennmaß ≥ 600 mm: Länge ± 3, Breite ± 3, Dicke ± 3 mm Die Differenz zwischen zwei beliebigen Messungen der Länge, Breite und Dicke einer einzelnen Platte muss ≤ 3 mm sein. 1) Ebenheit der Oberfläche Abweichung konvex: ≤ 1,5 bis ≤ 4,0 mm (je nach Messlänge) Abweichung konkav ≤ 1,0 bis ≤ 2,5 mm (je nach Messlänge) max. Differenz der beiden Diago- Klasse 2, Kennzeichnung „K“ 1) nalen (Winkligkeit) ≤ 3 mm, bei Diagonalen ≤ 850 mm ≤ 6 mm, bei Diagonalen ≥ 850 mm Biegezugfestigkeit Klasse 3, Kennzeichnung „U“ 2 ≥ 5,0 N/mm (5%-Quantil) ≥ 4,0 N/mm2 (Einzelwert) Bruchlast Klasse 30, Kennzeichnung „3“ ≥ 3,0 kN (5%-Quantil); ≥ 2,4 kN (Einzelwert) Klasse 45, Kennzeichnung „4“ ≥ 4,5 kN (5%-Quantil); ≥ 3,6 kN (Einzelwert) Klasse 70, Kennzeichnung „7“ ≥ 7,0 kN (5%-Quantil); ≥ 5,6 kN (Einzelwert) Klasse 110, Kennzeichnung „11“ ≥ 11,0 kN (5%-QuantH); ≥ 8,8 kN (Einzelw.) Klasse 140, Kennzeichnung „14“ ≥ 14,0 kN (5%-Quantü); ≥ 11,2 kN (Einzelw.) Klasse 250, Kennzeichnung „25“ ≥ 25,0 kN (5%-Quantil); ≥ 20,0 kN (Einzelw.) Klasse 300, Kennzeichnung „30“ ≥ 30,0 kN (5%-Quantil); ≥ 24,0 kN (Einzelw.) Abriebwiderstand Klasse 4, Kennzeichnung „I“ ≤ 20 mm nach Referenzverfahren 3 2 ≤ 18 cm /50 cm nach „Böhme-Test“ Gleit-/Rutschwiderstand Platten haben einen ausreichenden Gleit-/Rutschwiderstand, wenn sie nicht geschliffen, poliert oder so hergestellt sind, dass eine glatte Oberfläche entstanden ist. Für andere Platten hat der Hersteller den Mindestwert für den Gleit-/Rutschwiderstand anzugeben. Witterungswiderstand Klasse 3, Kennzeichnung „D“ 2 I Masseverlust nach Frost-Tausalz-Prüfung ≤ 1,0 kg/m (Mittelwert); ≤ 1,5 2 kg/m (Einzelwert) P bedeutet: Bei der Platte sind je nach ihrer Größe Maßabweichungen von ± 2 mm (± 3 mm) in der Länge/Breite und ± 3 mm in der Dicke zulässig. K bedeutet: Die Platte ist rechteckig und ihre Diagonale ist größer als 300 mm. Die maximale Differenz der beiden Diagonalen beträgt je nach Größe der Platte 3 mm oder 6 mm. D bedeutet: Die Platte erfüllt die höchste Klasse für den Widerstand gegen Witterungseinflüsse. Sie ist widerstandsfähig gegen Frost-Tausalz-Beanspruchung. U bedeutet: Die Platte erfüllt die höchste Klasse für die mechanische Festigkeit aufgrund des Betongefü2 ges. Ihre Biegezugfestigkeit liegt in der Regel über 5 N/mm . I bedeutet: Die Platte erfüllt die höchste Klasse für den Widerstand gegen Abrieb (auch Verschleißwiderstand genannt). 7 bedeutet: Die Platte erfüllt die Bruchlast-Klasse 70 1) gilt nur für Platte n ab einer bestimmten Größe

585

7.9 Beton

Tabelle 7.8.6 Anforderungen an Pflasterklinker bzw. Pflasterziegel nach deutscher und europäischer Norm Bisher: DIN 18503 Pflasterklinker Länge und Breite Zul. Abweichung vom Nennmaß: ± 3 %, jedoch max. ± 6 mm Dicke Zul. Abweichung vom Nennmaß: + 3 %, jedoch max. ± 2 mm

NEU: DIN EN 1344 Pflasterziegel Länge Zulässige Abweichung vom und Breite i Nennmaß 'd' (mm), Mittelwert: ± 0,4 · d Dicke Zulässige Maßspanne: Klasse R0: keine Anforderung Klasse R1: 0,6 · d Festigkeit Dauerhaftigkeit

Festigkeit Dauerhaftigkeit

FrostTauwiderstand

Dauerhaftigkeit Abriebverhalten

Rutsch-/ Gleitwiderstand

Biegezugfestigkeit: Mittelwert: min. 10 N/mm2 Einzelwert: min. 8 N/mm2 Druckfestigkeit: Mittelwert: min. 80 N/mm2 Einzelwert: min. 70 N/mm2

Frost-Tauwiderstand nach DIN 52 252, Teil 1 25 FrostTauwechsel Schleifverschleiß nach DIN 52 108, Böhme-Schleifscheibe zul. Verlust: max. 20 cm3/50 cm2

Keine Anforderung

Säurebeständigkeit Nachweis nur auf besondere Vereinbarung, Verfahren nach DIN 51102, Teil 1

Dauerhaftigkeit Frost-Tauwiderstand Dauerhaftigkeit Abriebverhalten

Biegebruchlast (N/mm): Bruchlast beim Dreipunktbiegeversuch, bezogen auf Breite des Ziegels 5 Klassen Klasse Mittelwert ≥ Einzelwert ≥ N/mm N/mm Keine AnforKeine AnT0 derung forderung T1 30 15 T2 30 24 T3 80 50 T4 80 64 Frost-Tauwiderstand nach EuroFrost-Verfahren, 2 Klassen FP0 : Keine Anforderung FP100 : 100 Frost-Tauwechsel Tiefenverschleißmessung, Capon-Verfahren, 3 Klassen Klasse

Abriebvolumen 3 ≤ mm A1 2100 A2 1100 A3 450 Rutsch-/ Prüfverfahren mit dem SRTGleitwiderstand Pendelgerät Werte, gemessen am neuen Stein, 4 Klassen Klasse SRT-Mittelwert U0 keine AnfordeU1 rung U2 35 U3 45 55 Säurebeständigkeit Falls gefordert, Nachweis nach Euro-Norm möglich, Kennzeichnung: Klasse C

7

586

7 Ergänzende Tabellen

7.9 Beton Tabelle 7.9.1 Zuordnung von Festigkeitsklassen nach alter und neuer Norm DIN 1045: 1988 DAfStb-Richtlinie „Hochfester Beton“ DIN 4219-1: 1979 DIN 1045: 1988

DAfStb-Richtlinie „Hochfester Beton“

7

DIN EN 206-1/ DIN 1045-2 B5 B10 B15 B25 B35 B45 B55 B65 B75 B85 B95 B105 B115

C8/10 C8/10 C12/15 C20/25 C30/37 C35/45 C45/55 C55/67 C60/75 C70/85 C80/95 C90/105 C100/115

Tabelle 7.9.2 Druckfestigkeitsklassen für Normal- und Schwerbeton Druckfestigkeitsklasse C8/10 C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 C60/75 C70/85 C80/95 C90/1053) C100/1153) 1) 2) 3)

fck,cyl 1) [N/mm2] 8 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 100

fck,cube 2) [N/mm2] 10 15 20 25 30 37 45 50 55 60 67 75 85 95 105 115

Betonart Normal- und Schwerbeton

Hochfester Beton

fk,cyl: charakteristische Festigkeit von Zylindern, Durchmesser 150 mm, Länge 300 mm, Alter 28 Tage, Lagerung nach DIN EN 12 390-2. fck,cube: charakteristische Festigkeit von Würfeln, Kantenlänge 150 mm, Alter 28 Tage, Lagerung nach DIN EN 12 390-2. Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung oder Zustimmung im Einzelfall erforderlich.

587

7.9 Beton

Tabelle 7.9.3 Standardbeton Sieblinienbereich Zement Gesteinskörnung Wasser Mindestzemetgehalt Sieblinie A/B 230 2045 140 C8/10 210 Sieblinie B/C 250 1975 160 Sieblinie A/B 290 1990 140 C12/15 270 Sieblinie B/C 320 1915 160 Sieblinie A/B 310 1975 140 C16/20 290 Sieblinie B/C 340 1895 160 Sieblinie A/B 250 1975 160 C8/10 230 Sieblinie B/C 270 1900 180 Sieblinie A/B 320 1915 160 C12/15 300 Sieblinie B/C 350 1835 180 Sieblinie A/B 340 1895 160 C16/20 320 Sieblinie B/C 370 1815 180 Sieblinie A/B 280 1895 180 C8/10 260 Sieblinie B/C 300 1825 200 Sieblinie A/B 350 1835 180 C12/15 330 Sieblinie B/C 380 1755 200 Sieblinie A/B 380 1810 180 C16/20 360 Sieblinie B/C 410 1730 200 Mindestzementgehalt für Zementfestigkeitsklasse 32,5 mit Größtkorn 32 mm Zementgehalt kann um 10 % verringert werden bei Zement CEM4 2,5 Bei Größtkorn 63 mm um 10 % Zementgehalt muss erhöht werden um 10 % bei Größtkorn 16 mm Zementgehalt muss erhöht werden um 20 % bei Größtkorn 8 mm weich

plastisch

Steif

Festigkeitsklasse Konsistenz

7

588

7 Ergänzende Tabellen

Tabelle 7.9.4 Expositionsklassen Klasse XO

7

Umweltbedingungen Beispiel Mindestdruckfestigkeitsklasse Kein Korrosions- oder Angriffsrisiko Zuordnung: bei Beton ohne Bewehrung in nicht betonangreifender Umgebung XO alle, Fundamente ohne Bewehrung Innenbauteile ohne C8/10 außer XF, XA, XM Bewehrung XC Bewehrungskorrosion durch Karbonatisierung Zuordnung: wenn Beton mit Bewehrung der Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist XC1 trocken oder ständig nass Bauteile in Innenräumen, übliche Luftfeuchtigkeit C16/20 Gründungsbauteile XC2 nass, selten trocken XC3 mäßige Feuchte Bauteile, zu denen die Außenluft häufig oder ständig C20/25 Zugang hat (Hallen, Bäder) XC4 wechselnd nass und trocken Bauteile außen, mit direkter Beregnung C25/30 XD Bewehrungskorrosion durch Chloride, außer Meerwasser Zuordnung: wenn Beton mit Bewehrung chloridhaltigem Wasser, auch Taumittel ausgesetzt ist, ausgenommen Meerwasser XD1 mäßige Feuchte Bauteile im Sprühnebelbereich von Verkehrsflächen C25/30mitLP1) C30737 Einzelgaragen XD2 nass, selten trocken Bauteile, die chloridhaltigen Industrieabwässern C30/37mitLP1) XD3 wechselnd nass und trocken ausgesetzt sind Brückenteile mit häufiger Spritzwas- C35/45 serbeanspruchung XS Bewehrungskorrosion durch Chloride aus Meerwasser Zuordnung: wenn Beton mit Bewehrung Chloriden aus Meerwasser oder salzhaltiger Luft ausgesetzt ist XS1 salzhaltige Luft, ohne unmit- Außenbauteile in Küstennähe C25/30mitLP1) C30/37 telbaren Kontakt mit Meerwasser XS2 unter Wasser Bauteile in Hafenanlagen, die ständig unter Wasser C30/37 mit LP1) C35/45 liegen XS3 Tidebereiche, Spritzwasser- Kaimauern in Hafenanlagen und Sprühnebelbereich XF Frostangriff mit und ohne Taumittel Zuordnung: bei erheblichen Belastungen aus Frost- und Tauwechsel XF1 mäßige Wassersättigung, Außenbauteile C25/30 ohne Taumittel XF2 mäßige Wassersättigung, mit Bauteile im Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich C25/30mitLP1) C35/45 Taumittel von taumittelbehandelten Verkehrsflächen, soweit nicht XF4Bauteiie, im Sprühnebelbereich von Meerwasser XF3 hohe Wassersättigung, ohne offene Wasserbehälter, Bauteile in der WasserwechTaumittel selzone von Süßwasser XF4 hohe Wassersättigung, mit mit Tausalz behandelte Verkehrsflächen, überwieC30/37 mit LP1) Taumittel gend horizontale Bauteile im Spritzwasserbereich von taumittelbehandelten Verkehrsflächen, Räumerlaufbahnen von Kläranlagen, Meerwasserbauteile in der Wechselwasserzone XA Betonangriff durch chemischen Angriff Zuordnung: bei chemischem Angriff durch natürliche Böden, Grundwasser, Meerwasser, Abwasser XA1 chemisch schwach angreiBehälter von Kläranlagen, Güllebehälter C25/30 fende Umgebung nach Tab. 2 DIN 1045-2 XA2 chemisch mäßig angreifende Betonbauteile, die mit Meerwasser in Verbindung C30/37 mit LP1) C35/45 Umgebung nach Tab. 2 DIN kommen, Bauteile, in betonangreifenden Böden 1045-2 und Meeresbauwerke XA3 chemisch stark angreifende Industrieabwasseranlagen mit chemisch angreifenUmgebung nach Tab. 2 DIN den Abwässern, 1045-2 Futtertische der Landwirtschaft, Kühltürme mit Rauchgasableitung XM Betonangriff durch Verschleißbeanspruchung Zuordnung: bei erheblichen mechanischen Belastungen XM1 mäßige Verschleißbeanspru- tragende oder aussteifende Industrieböden mit BeC25/30mitLP1) C30/37 chung anspruchung durch luftbereifte Fahrzeuge XM2 starke Verschleißbeanspru- tragende oder aussteifende Industrieböden mit BeC30/37 mit LP1) chung anspruchung durch luft- oder vollgummibereifte C30/372) Gabelstapler C35/45 XM3 sehr starke Verschleißbean- tragende oder aussteifende Industrieböden mit BeC35/452) C30737 mit LP1,2) spruchung anspruchung durch elastomer- oder stahlrollenbereifte Gabelstapler, mit Kettenfahrzeugen häufig befahrene Oberflächen, Wasserbauwerke in geschiebebelasteten Gewässern, z, B. Tosbecken 1) Mit Luftporenbildner möglich, wenn gleichzeitig XF; 2) Hartstoffe nach DIN 1100

589

7.9 Beton

Tabelle 7.9.5 Wasseranspruch in kg/m3 Frischbeton (Richtwerte für den wirksamen Wassergehalt)

1) 2) 3)

Sieblinie

Körnungsziffer 2)

D-Summe 3)

A32 B32 C32 A16 B16 C16

5,48 4,20 3,30 4,60 3,66 2,75

352 480 570 440 534 625

weich 1)

Konsistenzbezeichnungen steif plastisch 130 150 150 170 170 190 140 160 160 180 190 210

170 190 210 180 200 230

Beton weicherer Konsistenz nur durch den Einsatz von Fließmittel. Summe der Rückstände (%) im Siebversuch: 100. Summe der Durchgänge (%).

Tabelle 7.9.6 Konsistenzklassen des Frischbetons Konsistenzbeschreibung sehr steif steif

Klasse C0 C1 F1 C2 F2 C3 F3 F4 F5 F6

plastisch weich sehr weich fließfähig sehr fließfähig

Ausbreitmaß [cm] – – ≤ 34 – 35…41 – 42…48 49…55 56…62 ≥ 63

Verdichtungsmaß [–] ≥ 1,46 1,45…1,26 1,25…1,11 1,10…1,04 – – –

Hochfester Beton: F3 und weicher. Zugabe FM vorgeschrieben: F4 und weicher. Bei Ausbreitmaßen ≥ 70cm ist die DAfStb-Richtlinie „Selbstverdichtender Beton“ zu beachten. Weitere mögliche Konsistenzklassen sind: Setzmaßklassen S1 bis S5, Setzzeitklassen (Vebe) V0 bis V4. Die Konsistenz darf in besonderen Fällen mit einem Zielwert festgelegt werden.

Tabelle 7.9.7 Frischbetontemperatur Lufttemperatur [°C] + 5 bis – 3 unter – 3 1)

Mindesttemperatur des Frischbetons beim Einbringen [°C] + 5 allgemein + 10 beim Zementgehalt ≤ 240 kg/m3 oder bei NW-Zementen + 10 außerdem Halten dieser Temperatur wenigstens 3 Tage 1)

Gefrierbeständigkeit

Die Frischbetontemperatur darf i. A. + 30° C nicht überschreiten.

Tabelle 7.9.8 Verantwortliche und Verantwortungsbereiche Verfasser

Hersteller

Verwender

Verantwortlicher Verantwortungsbereich Person oder Stelle (Architekt, Anforderungen an den Frisch- und Festbeton festlegen, ExIngenieur), die die Betonquali- positionsklasse bestimmen, Erstellen der Leistungsbeschreität festlegt bung

Person oder Stelle (Transport- Konformitätskontrolle: Überprüfen der einzelnen Betonbebetonwerk, Bauunternehmer), standteile sowie der Betonzusammensetzung Produktionskondie den Beton herstellt trolle: Überwachung der Betonherstellung Qualitätskontrolle: Eigen- und/oder Fremdüberwachung der geforderten Frischund Festbetoneigenschaften Person oder Stelle (Unterneh- Überprüfen auf sachgerechte Lieferung (Lieferschein überprümer, Bauleiter), die den Beton fen), sachgerechter Transport auf der Baustelle, fachgerechter einbaut Einbau

7

Anhang

D. Richter, M. Heindel, Straßen- und Tiefbau, DOI 10.1007/978-3-8348-9846-3 © Vieweg+Teubner Verlag | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2011

592

Anhang

Übersicht über die Lernfelder für den Ausbildungsberuf Straßenbauer/-in Zeitrichtwerte Lernfelder (Arbeitstitel)

A

Gesamt

1. Jahr

2. Jahr

3. Jahr

1

Einrichten einer Baustelle

20

2

Erschließen und Gründen eines Bauwerks

60

3

Mauern eines einschaligen Baukörpers

60

4

Herstellen einer Holzkonstruktion

60

5

Herstellen eines Stahlbetonbauteiles

60

6

Beschichten und Bekleiden eines Bauteiles

60

7

Bauen einer Erschließungsstraße

60

8

Herstellen eines Erddammes

80

9

Einbauen einer Rohrleitung

60

10

Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

80

11

Bauen einer Asphaltstraße

100

12

Pflastern einer Fläche mit Naturstein

100

13

Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

40

14

Instandsetzen einer Straße

40

15 16 17 18 19 20 Summen

880

320

280

280

593

Anhang

Lernfeld 1: Einrichten einer Baustelle

1. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 20 Stunden

Zielformierung Die Schülerinnen und Schüler planen zur Durchführung eines Bauvorhabens eine Baustelleneinrichtung unter Beachtung rationeller Arbeitsabläufe, der Arbeitsschutzvorschriften und des Umweltschutzes. Sie unterscheiden die Verantwortungsbereiche bei der Bauplanung, -durchführung und | -abnähme. Wegen der Vielzahl der am Bau beteiligten Berufe entwickeln sie Verständnis für die Arbeit des Anderen und erkennen, dass Rücksichtnahme und Sicherheit Voraussetzungen für ein erfolgreiches Arbeiten sind Sie treffen Maßnahmen für die Einrichtung und das Absperren einer Baustelle und sind in der Lage, Pläne zur Baustelleneinrichtung zu lesen. Mit Hilfe von Tabellenwerken sollen sie die erforderlichen Stell- und Verkehrsflächen unter Berücksichtigung der vorhandenen Verkehrssituation in einen Baustelleneinrichtungsplan zeichnen und Meßverfahren zu dessen Umsetzung anwenden. Inhalte Bauberufe Arbeitgeberverbände, Arbeitnehmerverbände Bauzeitenplan Bauherr, Planungsbüro, Baufirma Bauaufsicht Baustelleneinrichtung und -absperrung Längen- und Rechtwinkelmessung Längen von Leitungen und Absperrungen, Bauplatzgrößen, Lager- und Stellflächen, Arbeits- und Parkflächen, Gebäude Maßstäbe, Sinnbilder Verkehrszeichen-, Leitungs- und Verlegepläne Geometrische Grundkonstruktionen Lernfeld 2: Erschließen und Gründen eines Bauwerkes

1. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 60 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler vollziehen das Erschließen und Gründen eines Bauwerks gedanklich nach. Sie planen unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften das Herstellen von Baugruben und Gräben, fertigen zugehörige Zeichnungen an und ermitteln die Mengen. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden, prüfen und beurteilen die Bodenarten und bewerten den Einfluss des Wassers. Sie fuhren Messungen zur Absteckung und Höhenfixierung der Baugruben und Gräben durch und wählen Geräte für das Ausheben, Einbauen und Verdichten des Bodens aus. Die Schülerinnen und Schüler konstruieren unter Berücksichtigung von anstehender Bodenart und vorliegender Belastung eine Flachgründung und stellen diese zeichnerisch dar. Für die Grundstückseinfahrt wählen sie einen geeigneten Aufbau der Tragschicht sowie einen Belag aus und berücksichtigen die Entwässerung. Inhalte Baugrubensicherung, Sicherung von Gräben Bodenarten, Bodenklassen, Wassereinfluss Böschungswinkel, Verbauarten Tragfähigkeit, frostfreie Gründung Einzelfundament, Streifenfundament, Plattenfundament Offene Wasserhaltung Planum, Untergrund, ungebundene Tragschicht, Pflaster- und Plattenbeläge aus künstlichen Steinen Randeinfassung Rohrleitungsarten, Baustoffe Höhenmessungen Baugruben und Gräben in Ansichten und Schnitten Längen, Neigungen Flächen, Volumen, Auflockerung Kraft, Spannung

A

594

Anhang

Lernfeld 7: Bauen einer Erschließungsstraße

2. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 60 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler vollziehen das Planen einer Straßentrasse nach und wählen unter Berücksichtigung der Straßenfunktion und den Umweltgegebenheiten einen Regelquerschnitt aus. Sie planen den Ablauf des Bauvorhabens, die Einrichtung der Straßenbaustelle und sichern diese ab. Sie lesen und fertigen Zeichnungen an, ermitteln die Baustoffmengen und wenden die Meßverfahren zur Absteckung der Straßenachse und der Querprofile an. Inhalte Straßenentwurf Lageplan, Höhenplan Querprofil Untergrund, Unterbau, Oberbau Bauklassen Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen Stationierung, NN-Höhen Lage- und Höhenmessung Neigungen

Lernfeld 8: Herstellen eines Erddammes

A

2. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 80 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen die Erstellung eines Erddammes. Sie wählen eine geeignete Methode aus, um den Baugrund zu untersuchen. Sie treffen Entscheidungen über Schütthöhe, Böschungsaufbau, Böschungssicherung und Verdichtungsmaßnahmen. Dazu berücksichtigen den verwendeten Boden und die jeweiligen Bodeneigenschaften. Sie ermitteln mit Hilfe der Querprofile die benötigten Erdmengen. Zum Lösen, Transport, Einbau und Verdichten des Bodens wählen sie geeignete Baumaschinen aus. Die Schülerinnen und Schüler berücksichtigen die ökologische Bedeutung des Oberbodens. Inhalte Damm, Einschnitt, Anschnitt Planum Auflockerung Bodenverbesserung Proctorversuch, Lastplattendruckversuch Oberboden Bodenarten, Bodenklassen

595

Anhang

Lernfeld 9: Einbauen einer Rohrleitung

2. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 60 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen den Einbau einer Rohrleitung. Unter Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften beachten sie die Sicherung von Gräben und wählen geeignete Entwässerungssysteme aus. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden, prüfen, beurteilen und wählen Entwässerungsrohre aus und bestimmen Lage sowie die Baukonstruktion von Schächten. Sie planen das Verfällen von Gräben, wählen geeignete Geräte zur Verdichtung aus und ermitteln die Mengen und Materialien. Sie führen die erforderlichen Berechnungen durch und fertigen Zeichnungen an. Inhalte Mischsystem, Trennsystem Entwässerungsrohre, Verbindungen, Auflager Verlegeregeln Wasserhaltung Entwässerungsplan Gefälleberechnung

Lernfeld 10: Pflastern einer Fläche mit künstlichen Steinen

2. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 80 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler planen die Herstellung einer Pflasterfläche unter Berücksichtigung der Anforderungen an den Oberbau. Sie bestimmen die Breiten nach den Formaten und Mäßen der künstlichen Steine und legen eine Randbefestigung fest. Sie konstruieren die Rückenstütze und den Wasserlauf. Die Schülerinnen und Schüler unterscheiden und beurteilen Pflastersteine nach Material, Format, Eigenschaften und Verwendung. Sie zeichnen Verbände und berechnen den Materialbedarf, beschreiben Vorbereitung und Ausführung von Pflasterarbeiten und können fertige Pflasterdecken prüfen und beurteilen. Inhalte Bordstein, Mulde, Rinne Bettung, Rückenstütze Versetzregeln Bogenkonstruktionen, Absteckmethoden Betonsteine, Klinker Platten, Fugen Verband Verlegetechnik

A

596

Anhang

Lernfeld 11: Bauen einer Asphaltstraße

3. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 100 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler wählen unter Berücksichtigung der Straßenfunktion einen geeigneten Straßenoberbau aus Asphalt. Sie unterscheiden, prüfen, beurteilen und wählen die Materialien für die einzelnen Schichten aus und lernen die Einbauverfahren kennen. Die Schülerinnen und Schüler fertigen Zeichnungen an, ermitteln die Einbaumengen und überprüfen nach den Anforderungen ihre Arbeit auf Leistung und Qualität. Inhalte Standardisierte Bauweisen Bitumen, Mineralstoffe, Reststoffverwertung Tragschicht, Binderschicht, Deckschicht Straßenentwässerung Randausbildung Mulde, Graben

Lernfeld 12: Pflastern einer Fläche mit Naturstein

3. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 100 Stunden

Zielformulierung

A

Die Schülerinnen und Schüler vergleichen und beurteilen Pflastersteine aus Naturstein nach ihrer Entstehung und nach ihren Eigenschaften. Sie konstruieren einen Oberbau mit Natursteinpflaster, planen und zeichnen die Gestaltung von Pflasterflächen nach Schönheit und Zweckmäßigkeit. Sie wählen Materialien und Pflasterverbände aus und berechnen den Materialbedarf. Die Schülerinnen und Schüler planen den Arbeitsablauf und wenden die Arbeitsregeln für das Versetzen an. Sie überprüfen das Pflaster nach den Anforderungen. Sie konstruieren, zeichnen und berechnen Einrichtungen der Oberflächenentwässerung. Inhalte Groß-, Klein-, Mosaikpflaster, Natursteinplatten Bettung Quer- und Schrägneigung Kräfte Fugen Rinnen, Straßenabläufe Aufmaß

597

Anhang

Lernfeld 13: Einbauen einer Fahrbahndecke aus Beton

3. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 40 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler wählen unter Berücksichtigung der Straßenfunktion einen geeigneten Straßenoberbau aus Beton. Sie unterscheiden, prüfen, beurteilen und wählen Materialien für die einzelnen Schichten aus, lernen die Einbau verfahren sowie die Anforderungen an den Einbau kennen Sie lösen die baustofftypischen Probleme durch richtigen Fugenaufbau und sinnvolle Fugenanordnung. Die Schülerinnen und Schüler fertigen Zeichnungen an, ermitteln die Einbaumengen und überprüfen nach den Anforderungen ihre Arbeit auf Leistung und Qualität. Inhalte Standardisierte Bauweisen Beton B II, Luftporenbildner Fugenarten Dübel, Anker Bodenverfestigung, Hydraulisch-gebundene Tragschicht

Lernfeld 14: Instandsetzen einer Straße

3. Ausbildungsjahr Zeitrichtwert 40 Stunden

Zielformulierung Die Schülerinnen und Schüler analysieren aufgetretene Schäden, wählen geeignete Sanierungsmaßnahmen aus und führen die Planung der Baumaßnahmen durch. Sie wenden die Arbeitsregeln und Arbeitstechniken zum Instandsetzen von vorhandenen Straßen an. Inhalte Bitumenemulsion, Edelsplitt Bitumenschlämme, Oberflächenbehandlung Rückformen der Fahrbahnoberfläche Aufrauen Materialbedarf

A

598

Quellenverzeichnis

Quellenverzeichnis Bild Nr.

Fa. Adolf Nissen, Tönning Der Eisner, Handbuch für das Straßenwesen, Verlag O. Elsner Tarifverträge für das Baugewerbe 2005/2006 (Verlag Rudolf Müller) Vereinigte Asphalt-Mischwerke 4.5.30, 4.5.34 (VAM), Büdelsdorf Berding Beton GmbH 4.6.31 Berufsgenossenschaft Bau 1.52 bis 1.55 Fa. Probst Greiftechnik, Erdmannhausen 4.6.33, 4.6.34 Vereinigte Filzfabriken AG, Giengen 4.4.88 Aus: Abwasser-Abfall, Zeitschrift der Deutschen Vereinigung 4.2.83, 4.2.84 für Wasserwirtschaft (DWA), Hennef aus: Tietz, H.-P.: Systeme der Ver- und Entsorgung, 4.2.1, 4.2.16 Vieweg+Teubner Verlag 2009 Funke Kunststoffe GmbH, Hamm 4.2.60, 4.2.78 ACO Drain Passavant, Büdelsdorf/ 4.2.76, 4.4.36 Rendsburg 4.4.55, 4.7.77 COPA Umweltservice, Munster 4.2.85 SIREG Kanaluntersuchung, Hamburg 4.2.86 Emunds + Staudinger, Hückelhoven 4.2.28 aus: Zirkler – Straßengeschichte (Giesel Verlag, Isernhagen) 1.2, 1.3 Landesberufsschule für Straßenbauer, Rendsburg 1.7 Ing.-Büro für Bautechnik Elmshorn (Stadt Uetersen) 6.3, 6.5 Rolf Steffen, Preetz 4.6.56d Bodenmechanisches Labor 4.1.36 1.11, 1.12, 2.24, 2.25, 2.41, Landesbetriebe Straßenbau Schleswig-Holstein 4.7.22, 4.10.17 BAST Bundesanstalt für Straßenwesen 4.7.48 bis 4.7.56 Deutag 4.9.1 und 4.9.4 aus: Schach, R.; Otto, J.: Baustelleneinrichtung, 3.1 Vieweg+Teubner Verlag 2007 Amt Leezen/MV 1.39 aus: Kaczmarczyk, C. u.a.; Bautechnik für Bauzeichner, 3.8, 4.2.5, 4.2.37, 4.2.38 Vieweg+Teubner Verlag 2009 Amt Leezen/MV 1.39 Landkreis Parchim/MV 3.8 Gütegemeinschaft „Güteschutz Kanalbau“ 4.2.15 Steinzeug-Keramo, Köln 4.2.53, 4.2.55 aus: Vogel, S.: Vermeidung von Schäden an Pflasterbelägen 4.6.6 SF-Kooperation, Bremen 4.6.35 Prof. Dr. Biedermann 2.9 KANN-Betonwerke 4.3.12 3.10, 3.19 1.8, 1.9, 4.6.13 5.8.2 bis 5.8.5

A

Quelle

599

Quellenverzeichnis

Internet-Adressen für ergänzende Informationen zu den Abschnitten 1 Technische und betriebliche Grundkenntnisse Museum www.deutsches-strassenmuseum.de Berufsgenossenschaft www.bgbau.de Arbeitgeberverbände/Fachverbände www.bauindustrie.de www.zdb.de www.bfg-strassenbau.de Gewerkschaft www.igbau.de Sozialkassen www.soka-bau.de Technische Regelwerke www.fgsv-verlag.de VOB www.beuth.de 2 Grundzüge der Straßenplanung Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen 3 Vorbereitende und begleitende Arbeiten Verkehrszeichen

Verkehrslenkung Vermessung

4.1 Erdarbeiten Verdichtungsprüfung

www.fgsv.de

www.berghaus-verkehrstechnik.de www.nissen.de www.fritz-lange.de www.outimex.de www.bas.de www.beilharz-strasse.de www.fabema.com www.vermessungsseiten.de www.automatische-Nivelliere.de www.leica-geosystems.com/de

Maschinen

www.leichtes-fallgewichtsgeraet.de www.zorn-imstruments.de www.mecalac-ahlmann.com www.radlader.com www.webermt.de

4.2 Bau von Rohrleitungen Allgemein Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. Rohre und Schächte

www.kanalbau.com www.dwa.de www.fraenkische-drain.de www.schoengen.de www.rehau.de www.hobas.de www.kessel.de www.amitech-germany.de www.funkegruppe.de www.steinzeug-keramo.com www.fbsrohre.de www.maincor.de

A

600

Quellenverzeichnis

Kanalsanierung Verbau Pumpen Verfüllung 4.3 Bau von Randbefestigungen

4.4 Oberflächenentwässerung Straßenabläufe, Kastenrinnen usw. Versickerung

www.haba-beton.eu www.ROBUST-ROHR.de www.kasatec.de www.kanalbau.com www.es-verbau.com www.ischebeck.de www.passavant-geiger.de www.ABSEffeX.com www.cemex.de www.slg-betonprodukte.de www.kann.de www.betonwerk-lintel.de www.aco-tiefbau.de www.rehau.com www.enregis.de

4.5 Einbau von Schichten ohne Bindemittel

A

4.6 Pflasterarbeiten Betonsteinpflaster

Natursteinpflaster

Klinker

Verfugung/Fugenmörtel Verlegemaschinen

www.berdingbeton.de www.gueteschutz-betonteile.de www.sf-kooperation.de www.kann.de www.ehl.de www.hansebeton.de www.einstein-pflastersteine.de www.uni-international.de www.bsb-brinkmann.de www.granitzentrum.de www.lausitzergranit.de www.nord-stein.de www.basalt.de www.naturstein.gaertenvonhoerschelmann.de www.pflasterziegel.de www.pflasterklinker.de www.abc-klinker.de www.kerawil.de www.gima-ziegel.de www.wienerberger.de www.aka-ziegelgruppe.de www.densit.com www.gftk-info.de www.optimas.de www.probst.eu www.hydromak.de

601

Quellenverzeichnis

4.7 Bau von Betonstraßen Zement Beton Fugenschneider 4.8 Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt Fachverband Fertiger Verdichten Fräsen

4.9 Halbstarre Deckschichten

4.10 Sanierung

5 Fachrechnen Tarifverträge für das Baugewerbe Sozialversicherungsbeiträge

www.heidelbergcement.de www.beton.org www.lissmac.com www.arbit.de www.asphalt.de www.voegele.info www.dynapac.com oder .de www.yuasa-europe.com www.bomag.com www.hamm.eu oder hammag.com www.ammann-group.com www.dynapac. www.wirtgen.com oder .de www.huesker.com www.tensar.de www.deutag-duisburg.de www.densit.com www.vsvi-sh.de www.strabag.de www.asi-asphalt.de www.possehl-spezialtiefbau.de www.dsh-v.de www.huesker.com www.sp-reinforcement.de www.rudolf-mueller.de www.muenchen.ihk.de

6 Zeichnungen aus dem Straßen- und Tiefbau 7 Ergänzende Tabellen 8 Fachliteratur Tietz – Systeme der Ver- und Entsorgung Handbuch für Straßen- und Verkehrswesen Baubetrieb (Hoffmann/Kremer) Straßengeschichte (E.Zirkler) Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen

www.viewegteubner.de www.elsner.de www.viewegteubner.de www.giesel.de www.fgsv-verlag.de

A

Sachwortverzeichnis Abdeckhaube 172 Abflussbeiwert 165, 249 Abfräsen 424 Abkürzung 557 Ablaufkombination 265 Abrechnung – Haltung 211 Absenkungsbereich 229 Absperrung 77 Abwasserentsorgung 164 Alphabet – griechisches 552 Angebot 30 Angebotseröffnung 31 Angebotssumme 494 Ankerpaket 374 Ankersetzgerät 372 Anschluss 419, 420 Arbeit – begleitende 75 – vorbereitende 75 Arbeitsstelle – Sicherung 79 Arbeitsstellensicherung 80 Asphalt 389, 390 – offenporiger 413 Asphaltbauweise 391 Asphaltbefestigung – kompakte 414 Asphaltbeton 406 Asphaltbinder 403 Asphaltdeckschicht 406 Asphaltflächenbefestigung – Schaden 442 Asphaltgranulat 399, 405, 406 Asphaltmischgut 391 – Erstprüfung 424 Asphalttragschicht 400 Aufmaß 92, 94 Aufsatz 262 Aufsatzform 263 Auftrittshöhe 227 Ausbauquerschnitt – Bundesstraße 528 – Gehweg 548 – Radweg 530 – Stadtstraße 526 Ausbildungsvergütung 489

Ausschreibung 21 Außenbogen 231 Autobahn – Querschnittsabmessung 42 Autobahnquerschnitt 532, 534 Balkenplan 77 Bankett 46 Bauauftrag 30 – Vergabe 21 Bauberichtswesen 92 Bauentwurf 31 Baugrund 131 Baugrunduntersuchung 125 Bauklasse 11 Baulaser 120, 170 Baumischverfahren 358 Baumscheibe 272 Baureststoff 292 Baustelle – Einrichtung 75 – Gemeinkosten 495 – Räumung 78 Baustelleneinrichtung 75 Baustellenverordnung 76 Baustoff 131 Baustoffbedarf 478 Bautagebuch 92 Bauweise – mit Asphaltdecke 566 – mit Betondecke 567 – mit Pflasterdecke 568 – Rad- und Gehweg 570 Bauzeitenplan 76 Bedenkenanmeldung 32 Beschilderung 77 Besondere Vertragsbedingungen 26 Bestandszeichnung 520 Beton 361 Betondecke – Anforderung 380 – Randausbildung 354 Betoneinbau 368 Betonexpositionsklasse 363 Betonfertigteil 203 Betonflächenbefestigung – Schaden 438 Betonpflasterfläche 313

604

S

Sachwortverzeichnis

Betonpflasterstein 583 Betonplatte – Bewehrung 371 Betonrohr 185, 188, 578 Betonstraße 354 Betonteil 261 Betontragschicht 359 Betonzusatzmittel 365 Bettungsmaterial 307 Bettungstyp 194 BG Bau 33 Bitumen 393 – polymermodifiziertes (PmB) 396 – Prüfverfahren 394 Bitumenemulsion 398 – kationische 398 Boden 131 – als Baugrund 131 – als Baustoff 131 – bindiger 137 – nach DIN 18196 138 – nichtbindiger 142 Bodenart 553, 554 – nach DIN 4022 142 Bodenklasse – nach DIN 18300 135 Bodenuntersuchung 124 Bodenverbesserung 354 – qualifizierte 355 Bodenverdichtung 143 Bodenverfestigung 356 Bogenanfang (BA) 105 Bogenende (BE) 105 Bogenlänge 457, 459 Bohrprofil 512 Bordrinne 254 Bordrinnenstein 236 Bordstein 478 – aus Beton 228 – aus Naturstein 237 Bordsteinfuge – Dichtungsband 235 Böschungslehre 143, 144 Böschungsneigung 143 Böschungswinkel 173 B-Plan 506 Bruttolohn 487 Bundesnaturschutzgesetz 5 Chargenmischanlage 405

Decke – geschlossene 248 – sickerfähige 248 Deckenhöhenplan 540, 542 Deckschicht 294 – halbstarre (HD) 434 Deckwerkstein 323 Destillationsbitumen 393, 395 Dichte 476 Dichtheitsprüfung 201 Doppelpentagon 102 Druckleitung 165 Dübelpaket 374 Dübelsetzgerät 372 Durchgehend bewehrte Betondecke (DBBD) 380 DWA 165 Eigenüberwachung 410 Eigenüberwachungsprüfung 424 Eignungsnachweis 424 Einbaudicke 416 Einbauhinweis 315 Einbaumenge 416 Einfassung 225 Einfassungsstein 239, 240 Einheit 551 Einzugsgebiet 166, 267 Emulsion – kationische 397 Entfernungsmessen 119 Entwässerungskanalarbeit 165 Entwässerungslageplan 510 Entwässerungsrinne 235 Entwurfselement 54 – nach RAA 59 – nach RAL 60 Entwurfsklasse 42, 43, 44 Erdbau – Bezeichnungen 136 Erdbaumaschine 132 Erdbauwerk 131 Erhaltung – bauliche 436 Erneuerung 436, 440, 442, 448 Erschließungsplan 504 Erstarrungsgestein 327 Ev2-Wert 289 Expositionsklasse 588

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Sachwortverzeichnis

Faserzementrohr 185 FDVK 153 Feldbuch 117 Festpunktnivellement 116, 118 Flachbord 227 Fläche 464 Flächendeckende dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK) 153 Flächeninhalt 464 Fliehkraft 302 Flucht 98, 99 Frischbetontemperatur 589 Froschtunnel 209 Frostempfindlichkeit 285 Frostschaden 284 Frostschutz 285 Frostschutzkies 288 Frostschutzschicht 285, 287 Fuge 419, 420 Fugenbreite 312 Fugenmaterial 308 Fugenplan 544 Fugenprofil 371 Fugenspalt 370 Fußgängerzone 337 Gefahrtarif 34 Gefälleleitung 165 Gehwegplatte 317, 478 – Verband 322 Gemeinkosten 495 Geokunststoff 156 Gerinne 204 Gerinneausformung 206 Geschäftskosten 495 Gesprächsprotokoll 92 Gestaltungsmöglichkeit 343 Gestaltungsplan 550 Gestein 328 Gesteinskörnung 363, 398, 573 Gewinn 495 Gleitschalungsfertiger 368 Gon 459 Graben – renaturierter 209 Grabenbreite 175 Grabenquerschnitt 173 Grabenverbau 177 Grabenverbauart 176 Grabenverbaugerät 179, 181 Gradiente 63, 97

Grundwasserabsenkung 184 Gussasphalt 412 Güteschutz Kanalbau 171 Haftung 82 Haltestelle 537 Haltung 169 Haltungsgrafik 215 Handsignal 133, 193 HGT 358 Hochbord 227 Höhenbolzen 115 Höhenmessung 96 Höhenplan 62 Höhenvergleich – einfacher 115 Horizontalwinkel 120 Innenbogen 231 Instandhaltung 436, 440, 441 Instandsetzung 436, 440, 441 Kalkulation 31, 494, 497 Kanalfernsehinspektion 201 Kanalisation – Lageplan 512 – Längsschnitt 514 Kanalisationsnetz 165, 212 Kanalklinker 205 Kanalschaden 213 Kastenrinne 268 Kerbdrain-Bordstein 256 Kerbschnitt 370 Kiesschicht 289 Kirchensteuer 491 Klassifizierung 262 Klinker 307 Klinkerdecke 312 Klothoid 60 Klothoide 57 Klotoidentafel 562 Konsistenzklasse 589 Kontrollprüfung 424 Kontrollschacht 202, 203 Korbbogen 108 Korngrößenbereich 572 Korngruppe 573 Körper – prismatischer 470 – spitzer 472 – stumpfer 473

S

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Sachwortverzeichnis

Kraft 476 Kreisbogen 104, 561 Kreisfläche 465 Kreisteil 465 Kreisverkehrsplatz 546 Kronenbreite 14 Krümmungsband 67 Kunststoffrohr 189, 192 – Lagerung 196 – Verlegung 196 Künzelstab 125 Kupferschlackenstein 306 Kurvenbordstein 460 Kurvensatz 319 Kurvenstein 230, 238 – Berechnung 232 – nach DIN EN 1340 231 Kurzliner-Sanierung 214 Kurzrohr-Lining 214

S

Lagemessung 96 Lageplan 54, 167 Lageplansymbol 556 Lagerplatz 77 Landschaftspflegerischer Begleitplan 6 Länge 451 Längsfuge 369 Längsneigung 250 Lehrplan Straßenbauer 591 Leistungsbeschreibung 27 Leistungslohn 489 Leistungsverzeichnis 29 Leitung – im öffentlichen Straßenraum 171 – Mindestgefälle 169 Leitungszone 199 Lichtanlage 89 Lichtraumprofil 16 Lieferkörnung 575 Linienart 553 Lohnberechnung 487 Lohnkosten 495 Lohnsteuer 491 Lohnsteuertabelle 492 Luftpore 366 Masse 476 Massenausgleich 142 Material – frostunempfindliches 287

Materialberechnung 482 Mindestgefälle 169 Mineralbeton 290 Mineralstoff 572 Mischgutherstellung 404 Mischguttemperatur 397 Mittellohn 497 Muffendruckrohr 580 Mulde 251 Muldenstein 251, 258 Muster 308, 309 Mutterboden 133 Nachbehandlung 342 Naht 419 Naturbordstein 236 Naturstein 326, 582 Natursteinpflaster 326, 481 Natursteinvorkommen 329 Neigung 168, 332, 454 Neigungsangabe 455 Nennmaß 307 Nettoangebotspreis 497 Nettolohn 491 Nivellieren 112 NN-Höhe 451 Normschrift 554 Oberbau 12 Oberbaudicke 53 Oberboden 133 Oberbodenmiete 133 Oberflächenbehandlung 445 Oberflächenbehandlung (OB) 443 Oberflächenentwässerung 248 Oberflächengestaltung 525 Oberflächentextur 376 Oberflächenwasserableitung 249 Öko-Rinne 260 Parkstand 50 Patchen 442, 446 Pendelrinne 255 Pflasteranschluss 338 Pflasterarbeit 300, 339 Pflasterbauweise – gebundene 334 – ungebundene 334 Pflasterbettung 308 Pflasterdecke 300, 305

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Sachwortverzeichnis

Pflasterfläche – sickerfähige 346 Pflasterklinker 307, 585 Pflasterrinne 252 Pflasterstein 326, 582 Pflasterverband 303, 335, 337 Pflasterziegel 308, 585 Planfeststellungsverfahren 31, 41 Planum 146, 147 Planungsablauf 40 Planzeichen 555 Platte 584 Plattendruckversuch 150 Plattengröße 369 Platz – repräsentativer 338 Polished Stone Value 364 Pressfuge 369 Proctorversuch 149 Prüfdruck 581 PSV-Wert 364 Pythagoras 101, 103, 461 Querfuge 369 Querneigung 250 Querneigungsband 68 Querschnittsgestaltung 41 RAA 42 Rad-/Gehweg 46, 48 RAL 43 – Regelquerschnitt 44 Rammen 341 Rammsonde 125 Rampe 473 Randabdichtung 419 Randausbildung 420 Randbefestigung 225, 536 Randstreifen 45 RAS 250 Rasenpflaster 347 Rasenstein 346 RAST 47 RASt 06 – Querschnitt 49 Rastermaß 307 Raumfuge 369 RC-Baustoff 576 Recyclingbaustoff 292 Recyclingschotter 294 Regelböschung 46

Regelplan 85 Regelprofil 251 Regelwerk – technisches 17 Regenwasser-Klärbecken 521 Regenwasserrückhaltebecken 250 Renovierungsverfahren 214 Reparaturverfahren 213 Rinnenneigung 256 Rinnenplatte 253 Rinnenstrang 270 Risssanierung 213 Rohdichte 476 Rohr 170, 185 – Dichte 189 – Verlegung 193 Rohrauflager 194 Rohrauswahl 185 Rohrbettung 194 Rohrdurchlass 208 Rohrgraben 172 Rohrleitung 164 – Prüfen 198 – Sanierung 212 – Sinnbild 197 – Verdichten 198 – Verfüllen 198 Rohrleitungssystem 581 Rohrstrang-Lining 214 Rohrverbindung 187 Rohrvortrieb 183 Rotationslaser 122 RSA 80, 85 RStO 11 RStO 2001 566 Rückenstütze 233 Rückformen 446 Rundbord 227 Rüttelmaß 314 Rütteln 341 Sanierungsmöglichkeit 213 Schachtabdeckung 207 Schachtkopf 207 Schachtmeisterbogen 107 Schachtsanierung 214 Schachtunterteil 203 Scheinfuge 369 Scherbensanierung 213 Schicht – ohne Bindemittel 280

S

608

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Sachwortverzeichnis

Schichtenverbund 418 Schiedsuntersuchung 424 Schlacke 292 Schlagzertrümmerungswert (SZ) 364 Schlauch-Lining 214 Schlitzrinne 268 Schmiege 235 Schotterstraße 280 Schottertragschicht 289 Schraffur 553, 555 Schrägneigung 456 Schraubanker 374 Schriftfeld 556 Schüttdichte 476 Segmentbogenverband 332 Sichtprüfung 201 Sickereinrichtung 272 Sickerrohr 273 Siebgrößenbereich 574 Sielerneuerung 518 Sohle 204 Sohlschale 258 Sozialversicherung 491, 492 Spannung 476 Splittmastixasphalt 409 Spurplatte 323 Stadtstraße 524 Staffelmessung 100 Standardbeton 587 Standardleistungskatalog 29 Standardleistungstext 18 Station 55 Stationierung 451 Steigeisen 206 Stein – künstlicher 306 Steinmaterial 306 Steinpflasterdecke 302 Steinzeugrohr 187, 189, 190, 579 – Verlegeregel 196 Straße 1 früher 1 römische 2 Straßenablauf 260, 261, 262 Straßenachse 97 Straßenaufbau 281 Straßenbaubetrieb – Organisation 18 Straßenbaulastträger 39 Straßengraben 255, 259 Straßenmulde 257

Straßennetz 4 Straßennetzlänge 9 Straßenquerschnitt 14 Straßenraum 15 Straßenrinne 253 Stundenansatz 497 Submission 23 Tafel 109, 110 Tangentenlänge 105 Tarifstundenlohn 489 Tarifvertrag 31 Tauschaden 284 Teerstraße 3 Temperaturgrenzbereich 368 Tiefbord 227 TL Pflaster-StB 327 Tragdeckschicht 402 Tragschicht 280, 281 – hydraulisch gebundene 358 – wärmedämmende 286 Tragschichtmaterial 282, 481 Trasse 97 Trassen-Warnband 172 Übergangsbogen 60 Umweltverträglichkeitsprüfung 7 Umweltverträglichkeits-Prüfung 5 Unfallbericht 167 Unfallgefahr 33 Unfallverhütung 33 Ungleichförmigkeitszahl 285 Unterhaltung – betriebliche 436 Vakuumverfahren 184 Verbindungssystem 191 Verbundpflaster 480 Verbundpflasterstein 313 Verdichtbarkeitsklasse 200 Verdichtung 422, 484 Verdichtungsmöglichkeit 580 Verdichtungsregel 145 Vergabeart 22 Vergütung 82 Verjährungsfrist 381, 402, 409, 449 Verkehrseinrichtung 84 Verkehrsplanung 39 Verkehrsraum 15 Verkehrssicherung – nach StVO 81

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Sachwortverzeichnis

Verkehrszeichen 83 Verkehrszeichenplan 85 Vermessung 561 Versickerschacht 273 Versorgungsanlage 577 Vertragsart 22 Vertragsbedingung 23 Vertragsunterlagen 24, 28 Verwindung 68, 69 Via Appia 1 Viertelmethode 107 VOB 17 Volumenberechnung 470 Wagnis 495 Walzbeton 359 Walze 420 Walzregel 421 Warnleuchte 89 Waschbetondecke 377 Wasseranspruch 589 Wasserart 248 Wasserhaltung – offene 184 Wasserhaltungsarbeit 184 Wasserlauf 235 Wegenetz 4 Werkzeug 339

Winkel 457 – rechter 100 Winkelfunktion 457, 461 Winkelspiegel 102 x-Wert 105, 106 y-Wert 105, 106 Zeichen – geometrisches 552 Zeitakkord 490 Zeitlohn 488 Zeit-Weg-Diagramm 77 Zementbezeichnung 362 Zentralmischverfahren 355 Zierverband 309 Ziffer – römische 552 ZTV 17 ZTV Asphalt StB 07 391 ZTV SoB-StB 280 Zusätzliche Technische Vorschriften (ZTV) 25 Zusätzliche Vertragsbedingungen (ZVB) 25 Zuschlag – steuerpflichtiger 491 Zuschlagssatz 497 Zuständigkeit 79

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