Die komplexen temporären Arbeiten hinter einem markanten HS2-Viadukt

„Curzon No. 3 Viaduct“ ist eine 260 m lange, vorgespannte Stahlbetonkonstruktion mit vier Viaduktdecks, die aus der Station herausführen und in ein einziges Brückendeck übergehen, das drei Hochgeschwindigkeitsgleise trägt.

Für die Arbeiten des Hauptauftragnehmers Balfour Beatty Vinci (BBV) zum Bau der Decks und der 22 V-förmigen Betonpfeiler, die sie tragen, war ein umfangreiches und innovatives System temporärer Bauarbeiten von Altrad RMD Kwikform erforderlich.

Tatsächlich war es eines der größten Projekte, an denen Cliff Shepherd, leitender Projektingenieur bei Altrad RMDK, in seiner 33-jährigen Karriere gearbeitet hat. BBV hält zwei große Tiefbauverträge im Gesamtwert von 5 Milliarden Pfund (6,7 Milliarden US-Dollar) für HS2. Sie umfassen Erdarbeiten, Tiefbau sowie die Planung und den Bau von Tunneln und Viadukten entlang eines 90 km langen Abschnitts von HS2 in den West Midlands.

Die temporäre Arbeitslösung von Altrad RMDK für Curzon Nr. 3, eines der großen Viadukte im Auftrag von BBV, musste eine Reihe separater Betongüsse für alle Brückendecks ermöglichen.

„Es waren 11 Betongüsse nötig, wobei für jeden Guss etwa 900 Kubikmeter Beton verwendet wurden. Insgesamt sind das fast 10.000 Kubikmeter Beton mit einer Gesamtoberfläche von 290 Quadratmetern auf dem Deck“, sagt Shepherd gegenüber Construction Briefing .

„Das schiere Volumen und die Komplexität der Koordinierung dieser Gussarbeiten haben mir die Tragweite dieses Projekts deutlich vor Augen geführt und es zu einem der bedeutendsten gemacht, an denen ich je beteiligt war.“

Innovatives Design

Die Konfiguration des Lehrgerüsts musste so gestaltet werden, dass die Lasten von der Betondecke und die Windkräfte in das Fundament übertragen werden konnten, ohne die Struktur zu überlasten.

Die Ingenieure von Altrad RMDK haben das System außerdem so konzipiert, dass das Baustellenteam die Lehrgerüst- und Schalungsdeckeneinheiten nach jedem Betoniervorgang einfach und sicher bewegen und anderswo wiederverwenden kann.

Schalung um einen V-förmigen Pfeiler (Bild: Altrad RMDK)

„Das Lehrgerüst und die Deckseitenschalungen wurden speziell im Hinblick auf Anpassungsfähigkeit und Mobilität entwickelt, sodass sie am Boden errichtet, in Position gerollt und dann mit einem Kran hochgehoben werden konnten“, erklärt Shepherd.

„Diese Anpassungsfähigkeit reduziert den Zeitaufwand für die Installation und minimiert zudem die Zeit, die die Bauunternehmer mit Arbeiten in der Höhe verbringen, was die Sicherheit und Effizienz auch dann noch verbessert, wenn die Decks zu einer einzigen Struktur zusammengefügt wurden.“

Das Schalungs- und Lehrgerüstsystem wurde so konzipiert, dass es einfach und sicher bewegt werden kann, um mehrere Betoniervorgänge zu ermöglichen (Bild: Altrad RMDK)

Aufgrund der beengten Platzverhältnisse und der teilweise ungewöhnlichen Form des Bauwerks war das Unternehmen auch zu Innovationen gezwungen.

„Dieses Projekt führte zur Entwicklung spezieller Kurbeleinheiten, von denen 60 wiederverwendbar waren und den perfekten Winkel für die Brückendeckflügel gewährleisteten“, sagte Shepherd. „Angesichts des Erfolgs dieser Kurbeleinheiten planen wir, diese Lösung weiterzuentwickeln und sie für zukünftige Projekte zu empfehlen.“

Die engen Radien an der Unterseite der Decks und ihre „ziemlich komplizierten“ abgerundeten Ecken bedeuteten außerdem, dass das Unternehmen eine spezielle Schalungslösung entwerfen musste. Um genau die richtige Form und Ausführung zu erreichen, musste es eng mit dem Infrastrukturschalungslieferanten Cordek zusammenarbeiten.

Um eine möglichst hohe Effizienz zu erzielen, hat das Ingenieurteam die Schalungslösung so konzipiert, dass sie nahe an der Sicherheitsgrenze liegt (aber immer noch innerhalb dieser Grenze): Die maximale Arbeitslast der Gerüstbeine beträgt acht Tonnen, die Konstruktion liegt mit 7,85 Tonnen knapp darunter.

Zusammenarbeit mit BBV

Nachdem die Lösung freigegeben war, konnte BBV mit den dauerhaften Arbeiten beginnen. Bei den Decks umfassten dies das Anheben von Abschnitten vorgefertigter Stahlverstärkungen und die Installation von Hohlraumbildnern aus Polystyrol sowie Spannkanälen vor dem Betonieren.

„Kommunikation und Zusammenarbeit mit BBV und anderen am Projekt beteiligten Unternehmen waren von entscheidender Bedeutung“, sagt Shepherd. Dazu gehörten regelmäßige persönliche und wöchentliche Treffen sowie eine ständige Präsenz vor Ort, um sowohl die Beziehungen zu stärken als auch potenziellen Problemen vorzubeugen.

Die Bauarbeiten sind inzwischen weit fortgeschritten. Sieben Decks wurden bereits gegossen, der achte soll noch in diesem Monat (Oktober) fertiggestellt werden. Die meisten Pfeiler sind bereits fertiggestellt und Altrad RMDK wird bis zum Ende des Projekts beteiligt bleiben.

Eine Luftaufnahme des ersten Baufortschritts der V-förmigen Pfeiler für das Curzon-Viadukt Nr. 3 in Birmingham, Großbritannien (Bild: HS2)

Lenka Vošvrdová, leitende Agentin am BBV-Standort in der Curzon Street, bezeichnet die Fertigstellung der ersten Abschnitte des Viadukts als „bedeutenden Moment“ für alle am Projekt Beteiligten.

„Dieser Erfolg war nur dank der harten Arbeit, des Könnens und der Fachkompetenz möglich, die das VINCI-Standortteam von Balfour Beatty und unsere Lieferkettenpartner täglich unter Beweis stellen“, erklärt sie.

Shepherd fügt hinzu: „Wir sind sehr stolz auf unsere Beteiligung an diesem Projekt. Am lohnendsten wäre es, zu sehen, wie die Struktur zum Leben erwacht, was der harten Arbeit und Zusammenarbeit unseres Teams zu verdanken ist.“

„Die größte Herausforderung bestand in der Entwurfsphase. Wir mussten sicherstellen, dass es zu keinen Konflikten zwischen den Trägern und dem Gerüst kam und alles perfekt zusammenpasste. Dies zu schaffen und gleichzeitig das Projekt im Zeitplan zu halten, war sehr zufriedenstellend.“