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Tunnel

San Bernardino Tunnel, Schweiz

Kompetenz im Infrastruktur-/Tunnelbau


Der 1967 eröffnete Tunnel, der die A13 zur wintersicheren Nord-Süd-Verbindung macht, wies nach über dreissig Jahren Betriebsdauer teilweise massive Schäden auf. Insbesondere gelitten hatte die Fahrbahnplatte; sie wurde unter Verkehr komplett ersetzt und musste daher bereits nach kurzer Zeit wieder befahrbar sein.

Projektbeschreibung

Die Zustandserfassung der Bausubstanz förderte insbesondere bei der Fahrbahnplatte – unter der der Zuluftkanal sowie die beiden Seitenkanäle mit den Infrastrukturleitungen verlaufen – zum Teil gravierende Schäden zu Tage. Der Einsatz von Streusalz hatte zusammen mit einer ungenügenden Bewehrungsüberdeckung zu starken Korrosionserscheinungen geführt. Die Fahrbahnplatte bestand aus 2,5 m langen, untereinander verdübelten Elementen. In diesen Fugenbereichen richtete die Chloridbelastung von bis zu 5,5 Massenprozent (bezogen auf den Zement) starke Schäden an. Auf der Unterseite der Fahrbahnplatte, wo der für die korrosive Reaktion notwendige Sauerstoff ungehindert zutreten konnte, bot sich das zu erwartende Bild, während die obere Bewehrung trotz gleich hoher Chloridbelastung nur geringe Schäden aufwies.

Anforderung

Die Erneuerung der Fahrbahnplatte hatte unter Verkehr zu erfolgen. Daher musste der Beton eine genügend hohe Frühfestigkeit aufweisen, um bereits nach 24 Stunden wieder befahrbar zu sein. Zudem konnte die neue Platte immer nur halbseitig mit einer Mittelabstützung erstellt werden. Konkret bedeutete dies den Abbruch der alten Fahrbahnplatte und das unmittelbar darauf folgende Betonieren der neuen, fugenlosen Platte über jeweils eine Länge von 90 Metern. Diese musste mindestens 24 Stunden alt sein und eine Festigkeit von 10 N/mm2 aufweisen, bevor sie für den Verkehr freigegeben wurde. Das Befahren des jungen Betons machte eine besonders sorgfältige Nachbehandlung notwendig, um dessen frühzeitiges Austrocknen zu unterbinden.

Umsetzung

Die verlangte hohe Frühfestigkeit bedingte eine entsprechende Betonrezeptur. Der Portlandsilicastaubzement Fortico 5R eignet sich in besonderem Masse, um diesen Anforderungen zu entsprechen. Um die geforderte Frühfestigkeit jederzeit messen und belegen zu können, wurde diese mit der «gewichteten Reife» erhoben. Dabei handelt es sich um eine zerstörungsfreie Ermittlungsmethode der Betondruckfestigkeit. Da die Festigkeit unter anderem eine Funktion von Erhärtungszeit und Temperatur ist, lassen sich diese beiden Faktoren bei einer bekannten Betonrezeptur zu einer neuen Grösse, der «Reife», umrechnen. Grundlage bildet ein sogenanntes Reifemodell, in dem je Betonrezeptur die Abbindezeiten und Temperaturen grafisch aufgetragen und mit den zugehörigen Festigkeitswerten korreliert werden. Mit Hilfe eines Reifecomputers, der fortlaufend die Betontemperatur misst, können so die Festigkeitswerte permanent erhoben werden. Damit ist stets Gewähr geboten, dass der Beton nicht zu früh ausgeschalt wird und dass er auch tatsächlich befahren werden kann und darf.


Technische Daten zum Beton

Druckfestigkeitsklasse
C30/37
Expositionsklassen
XD3, XF2
Konsistenzklasse
F3
Grösstkorn
Dmax32
Chloridgehaltsklasse
Cl 0,20
Pumpbeton

Zement Fortico 5R (CEM II/A-D 52,5 R)
325 kg/m3
Fliessmittel
1,1%
Luftporenbildner
2,0%
Ausbreitmass
480 mm
Luftporengehalt
4,2%
Frischbetonrohdichte
2394 kg/m3



Am Bau Beteiligte

Bauherrschaft
Tiefbauamt des Kantons Graubünden
Projektverfasser
Gähler & Partner AG, Ennetbaden
Gesamtprojektleitung
Tiefbauamt Graubünden und Amberg Engineering AG, Chur
Bauunternehmer
Zindel AG, Chur, Walo Bertschinger AG, Zürich, Zschokke Bau AG, Aarau, Lazzarini G. & Co. AG, Chur
Beton
Arge ASB Tunnel San Bernardino, Hinterrhein


Holcim Leistungen

Kompetenz im Infrastruktur-/Tunnelbau