Die Erweiterung des Logistikzentrums im Moerser Hafenareal stellte im vergangenen Jahr eine besondere Herausforderung dar: Die geplanten Betonflächen für den Schwerlastumschlag mussten auf dem anstehenden holozänen Auelehm gegründet werden, dessen Tragfähigkeit stark mit dem schwankenden Grundwasserspiegel korreliert. In solchen Fällen reicht eine Standardbemessung nicht aus. Die Bemessung starrer Fahrbahnen erfordert in Moers eine detaillierte Auseinandersetzung mit den lokalen Baugrundverhältnissen, die von den sandig-kiesigen Terrassenablagerungen der Mittelterrasse bis zu den bindigen, setzungsempfindlichen Sedimenten der Rheinaue reichen. Bevor der erste Kubikmeter Beton C30/37 mit Luftporenbildner eingebaut wird, muss die Lastverteilung über die Plattengeometrie, die Fugenausbildung und das Auflagerverhalten präzise auf den Untergrund abgestimmt sein. Ein belastbares Baugrundmodell, erstellt durch Sondierungen nach DIN EN ISO 22476, liefert die Kennwerte für das Verformungsmodul der Tragschicht, während die Plattendruckversuche nach DIN 18134 den Verdichtungsgrad der Frostschutzschicht unmittelbar auf der Fläche nachweisen.
Die Nutzungsdauer einer starren Fahrbahndecke in Moers wird maßgeblich durch die korrekte Dimensionierung der Fugen und die Verdübelung unter den lokalen Schwerlastverkehrsbedingungen bestimmt.
Unser Ansatz
Lokale Besonderheiten
Die quartären Ablagerungen des Niederrheins unterhalb von Moers bergen ein spezifisches Risiko für starre Fahrbahndecken: Die Wechsellagerung von gering durchlässigen Auelehmen und gut durchlässigen Terrassensanden führt bei jahreszeitlich bedingten Grundwasserschwankungen von bis zu 1,5 Metern zu differenziellen Setzungen im Untergrund. Diese ungleichmäßigen Bewegungen können bei unzureichend dimensionierter Tragschicht zu Hohllagen unter den Plattenecken führen, die unter dynamischer Radlast Pumpwirkung erzeugen und schließlich zu Eckabbrüchen führen. Die hohe Verkehrslastfrequenz auf den Zufahrten zum Moerser Autobahnkreuz A40/A57 verstärkt diesen Ermüdungseffekt. Ein weiterer kritischer Faktor ist die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR), wenn die örtlich verfügbaren rheinischen Gesteinskörnungen nicht auf ihre Alkalireaktivität nach der DAfStb-Richtlinie geprüft werden. Die konstruktive Ausbildung von Raumfugen und die Festlegung der Fugenteilung müssen diese geotechnischen und materialtechnischen Randbedingungen konservativ berücksichtigen, da eine nachträgliche Instandsetzung der Platten im Betriebszustand eines Logistikzentrums mit erheblichen Nutzungsausfällen verbunden ist.
Normativer Rahmen
RStO 12 – Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen, ZTV Beton-StB 07 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus Beton, DIN EN 13877-1: Betonfahrbahnen – Teil 1: Baustoffe, DIN 18134: Baugrund – Versuche und Versuchsgeräte – Plattendruckversuch, DAfStb-Richtlinie Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton
Weitere Fachleistungen
Biegezugfestigkeitsprüfung und Betontechnologie
Prüfung der charakteristischen Biegezugfestigkeit an Balken nach DIN EN 12390-5 zur Validierung der Rezeptur für den Moerser Einbauort. Zusätzlich wird die Frost-Tausalz-Beständigkeit im CDF-Verfahren nach BAW-Merkblatt für die Winterdienst-beaufschlagten Logistikflächen nachgewiesen.
Geotechnische Bemessung der Tragschicht und Fugenkonstruktion
Erstellung des Baugrundgutachtens mit Ermittlung des Verformungsmoduls Ev2 auf der Frostschutzschicht und Festlegung der Fugenteilung für die Betonplatten. Die Bemessung der Fugendübel und Anker erfolgt unter Berücksichtigung der lokalen Temperaturgradienten und der ermittelten Bettungsmoduln des Moerser Baugrunds.
Typische Parameter
Fragen und Antworten
Mit welchen Kosten muss man für die Bemessung einer starren Fahrbahndecke in Moers rechnen?
Die Kosten für die Bemessung starrer Fahrbahnen in Moers liegen typischerweise zwischen €1.680 und €5.250. Der konkrete Aufwand richtet sich nach der Flächengröße, der Komplexität des Schichtaufbaus und der Anzahl der zu führenden statischen Nachweise für die einzelnen Belastungsklassen.
Welche Plattendicke ist für eine Logistikfläche mit Containerumschlag in Moers erforderlich?
Für Flächen mit Containerumschlag in Moers, die der Belastungsklasse Bk100 unterliegen, wird eine Plattendicke zwischen 24 und 30 Zentimetern bei einer Betonfestigkeitsklasse C30/37 mit Luftporenbildner empfohlen. Die genaue Dicke hängt vom Verformungsmodul der auf dem anstehenden Terrassensand aufgebauten Tragschicht ab, die ein Ev2 von mindestens 120 MN/m² erreichen muss.
Welche Rolle spielt der Grundwasserstand in der Moerser Rheinaue für die Fugenausbildung?
Der in der Moerser Rheinaue stark schwankende Grundwasserspiegel beeinflusst die Steifigkeit des bindigen Auelehms und damit die Bettungszahl der Platte. Um Zwängungsspannungen aus ungleichmäßigen Setzungen zu vermeiden, werden Raumfugen mit einem konservativ gewählten Fugenspalt und einer dauerelastischen Fugenfüllung ausgebildet, die die erhöhte Horizontalverschiebung im Randbereich der Setzungsmulde aufnehmen können.