Tacktschiebeverfahren "Concremote" beim Bau eine Brücke in Heilbronn
Seckachtalbrücke

Sensortechnik Concremote analysiert Betonperformance

Die Seckachtalbrücke in Adelsheim bei Heilbronn wird im Taktschiebeverfahren hergestellt. (Bild: Doka)

Die Sensorlösung Concremote von Doka liefert Echtzeitdaten zur Temperaturentwicklung von Beton, um jederzeit die Festigkeitsentwicklung nachverfolgen zu können. Vorteil ist beispielsweise eine höhere Planungssicherheit für Taktzyklen.

Sensoren erfassen kontinuierlich die Temperatur im Beton, um die Hydrationswärme zu ermitteln. Die Daten werden per Mobilfunk an das Concremote-Rechenzentrum des holländischen Spezialisten Concrefy übertragen, der 2016 von Doka übernommen wurde. Die Festigkeitsentwicklung wird mit Hilfe des Reifegradverfahrens nach de Vree berechnet. Grundlage ist eine zuvor durchgeführte Kalibrierung sowie die im Bauteil gemessenen Betontemperaturen. Die Daten können Bauunternehmen dann über PC, Tablet oder Smartphone abrufen.

Para-Top-Konsollösung eingesetzt beim Bau einer Brücke
Für die gesamte Brückenlänge über den Petersdorfer See wurde eine Para-Top-Konsollösung vorgehalten, sodass an einem Ende Bewehrungsarbeiten stattfinden konnten während am anderen Ende schon betoniert wurde. (Bild: Doka)

Beim Monitoringsystem Concremote geht es in erster Linie um die Bauzeitreduzierung: Neben verkürzten Taktzeiten können auch Schnittstellen zum Vorspannvorgang und Betonprüfungen optimiert werden. So bietet die Sensorlösung großes Einsparpotenzial bei den Material- und Personalkosten. Das gilt selbstverständlich auch im Brückenbau, wie die beiden Projekte Seckachtalbrücke und Brücke am Petersdorfer See zeigen.

Bei Heilbronn entsteht an der B 292 die fünffeldrige, rund 290 m lange Seckachtalbrücke mit einem Überbau als einzelliger Spannbeton-Massivbau-Hohlkasten. Sie wird die neue Bundesstraße an die bestehende Strecke mit zwei Fahrspuren anbinden. Im Taktschiebeverfahren werden die jeweils etwa 30 m langen Abschnitte vorgefertigt und über insgesamt vier Pfeiler vorangeschoben. Dabei wird der Rhythmus des Taktschiebens maßgeblich durch eine anspruchsvolle Brückengeometrie beeinflusst. Der enge Brückenradius (r = 450) sowie eine Veränderung der Querschnittshöhe im ersten und zweiten Takt erforderten eine frühe Abstimmung zwischen dem Bauunternehmen Leonhard Weiss und dem Schalungshersteller Doka. Um Bauzeit einzusparen, wurde von vornherein die Nutzung von Concremote vereinbart. Hauptziel: Taktzeiten optimieren und erste Erfahrungen mit dem System sammeln.

Speziell überwacht wird der Bereich der Spannglieder in der Fahrbahnplatte, da dieser das weitere Taktschieben und insbesondere das Vorspannen bestimmt. Für jeden der elf Takte des Überbaus kommt ein Kabelsensor mit drei Messpunkten an den notwendigen Nachweisstellen zum Einsatz. Da zudem die Festigkeitsentwicklung errechnet werden soll, wurden im Vorfeld zusätzlich zwei Kalibrierboxen zur Erstellung der Eichkurve installiert. Dank Concremote können so bis zu 1,5 Tage pro Takt eingespart werden.

Kabelsensor mit Messfühlern am Außenbereich der Fahrbahnplatte
An der Brücke am Petersdorfer See überwachten vier Kabelsensoren mit drei Messfühlern pro Kabel beispielsweise die Außenbereiche der Fahrbahnplatte, da dort die niedrigsten Temperaturen auftreten. (Bild: Doka)

Ein weiterer Einsatzort für das Monitoringsystem ist die Brücke über den Petersdorfer See bei Malchow (mecklenburgische Seenplatte) an der A 19 zwischen Berlin und Rostock. Sie wird aufgrund von Schäden an der Metallkonstruktion seit 2015 ersatzweise neu gebaut. Der westliche Brückenteil in Richtung Süden wurde bereits im Juli 2018 fertiggestellt, sodass der Verkehr seither vierspurig auf der neuen Brückenhälfte verläuft. Im August 2018 begannen die Abbrucharbeiten sowie anschließend die Bohrpfahlgründungen für den zweiten, östlichen Brückenteil mit den Fahrspuren in Richtung Norden.

Durch Verzögerungen beim westlichen Brückenteil ergab sich für den östlichen Bauabschnitt ein straffer Zeitplan. Schalungstechnisch schaffte Doka mit einer speziellen Lösung Abhilfe: Auf der gesamten Brückenlänge von 264 m, davon etwa 180 m über dem See, wurde eine Para-Top-Konsollösung komplett vorgehalten. Um Zeit zu sparen, planten die Schalungsspezialisten einen Verbundschalwagen zu einem Einschalwagen um, so konnten die Elemente komfortabel an die jeweilige Position transportiert werden.

Die Johann Bunte Bauunternehmung plante zunächst, die Funktionsweise von Concremote während der Auftragsphase zu testen. Doch, um den Zeitplan einhalten zu können, kam es immer mehr zum konkreten Einsatz. Etwa, weil für die Betonage der einzelnen Takte aus statischen Gründen des Gesamttragwerks mitunter eine bestimmte Betonfestigkeit des Vorläuftertakts notwendig war: Erreicht werden mussten mindestens 22,5 N/mm² (50 % der Endfestigkeit), bevor der nachfolgende Takt betoniert werden durfte. Dabei wurde Concremote primär genutzt, um den Aushärtungsgrad zu berechnen und weniger zur Nachweisführung der erforderlichen Ausschalfrist. Es zeigte sich, dass die Festigkeiten deutlich schneller erreicht wurden als erwartet. So konnte das sehr enge Betonierfenster mit drei Tagen Versatz zwischen dem zweiten und dritten Betonierabschnitt realisiert werden.