EXKURSIONSBERICHT

A27 Hafenanbindung in Bremerhaven

vorgelegt von:

Mechthild Voßloh Neri Fromm

Marie Schwarz

Aachen

Juni 2016

vorgelegt am:

Lehrstuhl für Geotechnik

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Ziegler

Pfingstexkursion 2016 Bremen-Bremerhaven-Hamburg 2

Bei dem Projekt „Hafenanbindung an die A27“ handelt es sich um ein Tunnelbauprojekt zur Verbindung des hafennahen Industrie- und Gewerbegebiet in Bremerhaven ab die A27. Der Tunnel wird in offener Bauweise aufgefahren und ist somit aktuell größte Schlitzwandpro-jekt Deutschlands. Es werden insgesamt 105.000 m2 Schlitzwände verbaut. Zu Beginn der Baustellenbesichtigung hat uns der Oberbauleiter Herr Kaufmann einen gu-ten Überblick über das Projekt, die vorliegenden Bodeneigenschaften und die Herstellung der Schlitzwänden gegeben. Der Baugrund weist Sand und Mergelschichten auf sowie einen unter der Oberkante an-stehenden Grundwasserspiegel. Aufgrund des hohen Grundwasserstands und der dadurch resultierenden Wasserdrücke auf die Betonsohle war es erforderlich, die Schlitzwände in die dichte Mergelschicht einzubinden. Zusätzlich zur erforderlichen konstruktiven Länge der Schlitzwände richtete sich diese somit auch nach der Tiefenlage der dichten Bodenschicht. Die Überwachung und Kontrolle während der Bauausführung war somit wichtiger Bestand-teil bei der Schlitzwandherstellung. In den Bereichen, wo keine Einbindung in die Mergelschicht möglich war, wurde eine Weichgelsohle zur Abdichtung injiziert. Da das Bau-stellengebiet in einer Wasserschutzzone liegt, musste sichergestellt werden, dass bei der Anwendung der Weichgelsohle keine Schadstoffe (z. B. Aluminium) freigesetzt werden. Es wurden Gutachter hinzugezogen um sicherzugehen, dass dies nicht der Fall sein würde. Durch eine Lösung, die ein Eindringen des Aluminiums in den Boden verhindert, hatte sich der Bauherr nach 1,5 Jahren abschließend für die Variante der Weichgelsohle entschieden. Die ursprüngliche Planung sah die Herstellung von Unterwasserbetonsohlen vor, mit einer insgesamt geringeren zu verbauenden Schlitzwandfläche. Trotz des Mehrverbaus von ca. 25.000 m² Schlitzwand können mit der durchgeführten Variante bis zu 5 Millionen Euro ein-gespart werden. Die Baustelle ist in 23 Baugrubentröge unterteilt, in denen gebaut wird. Die tiefste Baugrube ist 16 m tief. Die Schlitzwand ist zweifach verankert und gegeneinander gestaffelt. Bei der Herstellung einer Schlitzwand werden folgende Schritte ausgeführt: Zu Beginn werden die Leitwände aufgestellt, um daraufhin mit dem Schlitzwandgreifer den Aushub durchzufüh-ren. Während des Aushubes ist sicherzustellen, dass immer genügend Bentonit-Suspension im Schlitz vorhanden ist, um die Standsicherheit zu gewährleisten.

Pfingstexkursion 2016 Bremen-Bremerhaven-Hamburg 3

Nach dem Ausheben der vollen Schlitztiefe wird ein Bewehrungskorb eingeführt und die Bentonit-Suspension durch Beton ersetzt. Hierzu wird ein Rohr bis kurz vor den Boden des Schlitzes herabgelassen, wodurch der Beton direkt auf den Grund des Schlitzes gelangt. Der von unten nach oben aufsteigende Beton verdrängt die Bentonit-Suspension, die ab-gepumpt, über eine Regenerationsanlage entsandet und für den weiteren Gebrauch aufbereitet wird. Die Schlitzwand wird immer in kleineren Schlitzwandelementen hergestellt, da sonst der Erddruck zu groß werden würde und die gesamte Wand unter der Last versagen könnte.

Bild 2: Aufgestellte Leitwände inklusive Fugenele-ment

Bild 1: Schlitzwandgreifer während des Aushubs

Bild 3: Fertig hergestellte Bewehrungskörbe zum Einsetzen in die Schlitzwand

Pfingstexkursion 2016 Bremen-Bremerhaven-Hamburg 4

Eine besondere Herausforderung bei der Planung stellte dar, dass einige Rückverankerun-gen der Schlitzwände in den Bereich privater Grundstücke reichten. Der Bauherr musste hierfür Entschädigungen an die Betroffenen zahlen. Außerdem mussten öffentliche Quer-straßen sowie eine Bahntrasse, welche über den Tunnel verlaufen, erhalten bleiben, was genaue Planungen erforderte. Im Fall der Bahntrasse beispielsweise wurde anstatt einer Ortbetonschlitzwand (wie bei dem restlichen Teil des Tunnels) eine Bohrpfahlwand verwen-det, da diese die dynamischen Lasten der Züge besser abtragen kann. Das ganze Projekt benötigt aufgrund seiner Größe und Komplexität eine übersichtliche Pla-nung, die sich in einem Zeit-Weg-Diagramm gut überblicken lässt. Allerdings muss diese Planung stetig an die neuen Herausforderungen angepasst werden. Abschließend kann man in Bild 5 den abgeschlossenen Aushub des Tunnels erkennen, rechts und links sind die fertigen Schlitzwände zu sehen. Gut zu erkennen sind ebenso die zweifachen Rückverankerungen (dunkle Quadrate auf der Wand). Jetzt können die Abdich-tungs- und Betonierarbeiten für den Tunnel beginnen. Zum Schluss möchten wir uns, die Teilnehmer der Pfingstexkursion des Lehrstuhls für Ge-otechnik im Bauwesen der RWTH Aachen, bei der Firma „Ed. Züblin AG“ bedanken. Es war ein herausragendes Erlebnis, diese Baumaßnahme hautnah erleben zu können. Ganz be-sonders möchten wir uns bei Herrn Kaufmann bedanken. Sie nahmen sich viel Zeit uns das Projekt vorzustellen und unsere zahlreichen Fragen zu beantworten. Wir wünschen Ihnen einen erfolgreichen Abschluss des Projektes und alles Gute für die Zukunft.

Bild 4: Zwei Drehbohrgeräte für Bohrpfähle Bild 5: Fertiggestellte Baugrube mit Teilausbau