Eintunnelung von 600m Autobahn

Bundesautobahn 4 wird bei Jena zwecks Lärmschutz überdeckelt – CEMEX Deutschland produziert Beton für technologisch anspruchsvolle Tunnelbauteile

Das Verkehrsaufkommen auf der BAB 4 im Teilabschnitt Jena steigt: Waren es 1993 noch 45.000 KFZ innerhalb von 24 Stunden, prognostizieren Verkehrsplaner für 2015 nahezu die doppelte Anzahl. Daher sieht der Gesetzgeber den sechsstreifigen Ausbau der Autobahn in diesem Bereich – Teil des Verkehrsprojekts Deutsche Einheit – als vordringlich an.

In Höhe von Jena-Lobeda-West verläuft die Trasse nah an Wohngebäuden, Lärmschutzmaßnahmen sind angezeigt. Hier lässt der Bauherr DEGES die BAB 4 im Zuge ihres Ausbaus mit einer Lärmschutzeinhausung versehen. Die Autobahn wird um 7 Meter abgesenkt und auf 600 Metern in zwei separate Tunnelröhren verlegt. Anschließend wird diese Überdeckelung mit 2 bis 8 Metern Erdreich bedeckt und bepflanzt. Ulrich Geisenheiner, Werksgruppenleiter bei CEMEX Deutschland im Marktraum Ostthüringen: „Die Autobahn verläuft unmittelbar neben dem Wohnviertel, Schallschutzwände hätten hier nicht ausgereicht. Die Überdeckelung wird eine erhebliche Verbesserung der Lebensqualität in Lobeda mit sich bringen.“

Jena-Lobeda-West: Die Bundesautobahn 4 verläuft nah an Wohngebäuden und wird zwecks Lärmschutz eingetunnelt.

Die ausführende HOCHTIEF Construction AG, Niederlassung Leipzig, beauftragte CEMEX Nordbayern-Thüringen in Liefergemeinschaft mit der Lieferung des Betons für die in offener Bauweise hergestellten je 19,60 Meter breiten Tunnelröhren. Ein Großteil der zirka 77.000 Kubikmeter Beton für die Sohlen, die Wände und das betontechnologisch besonders anspruchsvolle Deckengewölbe stammt aus dem baustellennahen CEMEX-Deutschland-Werk Jena. HOCHTIEF betoniert seit Anfang 2005 und noch bis Mitte 2006 die Südröhre. Nachdem mit ihr die Richtungsfahrbahn Eisenach–Dresden fertig gestellt und der Verkehr auf sie umverlegt worden sein wird, wird die Nordröhre gebaut werden.

In allen Bauteilen kommt ein Beton der Festigkeitsklasse C 30/37 mit einem CEM II/B-M (S-LL) 32,5 R-AZ zum Einsatz. Dieser neu auf dem Markt eingeführte Portlandkompositzement ist ein Mittelweg zwischen den Forderungen nach einer moderaten Wärmeentwicklung und nach einer hohen Frühfestigkeit. Die Baubeschreibung verlangt zudem einen hellen Sichtbeton für die Wand- und Deckenflächen der Tunnelröhre, und die schon relativ helle Zementfarbe des „M-Zements“ konnte die optischen Eigenschaften des Betons wie gewünscht beeinflussen.

Die Beton-Prüfinstitut Bayreuth GmbH (BPB), eine Tochter von CEMEX Deutschland, ist unter Federführung des Institutsleiters Lothar Zipproth für die Rezeptureinstellung verantwortlich. Auf der Baustelle übernimmt Harald Frenkel, Betontechnologe beim BPB, die Fremdüberwachung und gibt die Chargen zum Einbau frei. Die Jenaer Disponenten von CEMEX Deutschland Detlef Braun und Andreas Schicht koordinieren die Baustoffversorgung des Tunnelbaus. Der BVD Betonpumpendienst Thüringen, eine Mehrheitsbeteiligung von CEMEX Deutschland, stellt 24- und 36-Meter-Betonpumpen.

Das Deckengewölbe unterliegt der DAfStb-Richtlinie „Massige Bauteile aus Beton“, Ausgabe März 2006. Seine Dicke beträgt 0,55 Meter im Scheitelpunkt und 1,10 Meter im Knotenpunkt Wand-Deckengewölbe. Für dieses Verkehrsbauwerk gelten die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING, Teil 5: Tunnelbau, Abschnitt 2: Offene Bauweise). Sie besagen, dass bei Deckengewölben die Wassereindringtiefe höchstens 30 Millimeter betragen darf.

Der Bauablauf für das Deckengewölbe: Jede Woche stellt Hochtief einen von insgesamt 60 je 10 Meter langen Blöcken her, aus denen sich die Tunnelröhre zusammensetzt. Freitags früh wird betoniert, drei Tage darauf die Betonfestigkeit ermittelt. Gemäß ZTV-ING muss ein Beton der hier anzusetzenden Expositionsklassen XC3, XD2, XF2 so lange nachbehandelt werden, bis die Festigkeit oberflächennah 70 Prozent (hier 26 N/mm²) seiner charakteristischen Festigkeit (hier 37,0 N/mm²) erreicht hat. Werden Montags früh mindestens 27,0 N/mm² gemessen – der absolut erforderliche Wert + 1 N/mm² Sicherheitsaufschlag –, wird entschalt. Der Schalwagen wird abgesenkt und verfahren. Die Zeit bis zum folgenden Freitag nehmen Arbeiten wie die Neueinrichtung des Schalwagens und die Verlegung der Bewehrung in Anspruch. Die Erfahrungen von HOCHTIEF und CEMEX Deutschland zeigen, dass eine Erhärtungsprüfung zirka drei Tage nach Betonierbeginn im Mittel eine Druckfestigkeit von 32,5 N/mm² ergibt: Das Belassen des Betons im Schalwagen ist ein effektives Nachbehandlungskonzept.

Kontrollprüfungen an den bisher eingebauten Betonen für die Fundamente, die Wände und das Deckengewölbe zeigen, dass Druckfestigkeit und Wasserundurchlässigkeit den Anforderungen entsprechen. Werksgruppenleiter Ulrich Geisenheiner: „Eine kontinuierliche Belieferung mit einem Beton von immer gleicher Konsistenz ist bei diesem Bauwerk besonders wichtig, um Absetzerscheinungen zu vermeiden. Es ist hier schon bei jedem Wetter durchgehend betoniert worden, und bisher hat unser Beton immer die erforderliche Mindesttemperatur von 10 °C erreicht.“