Horizontal-hybrider Straßenbau

Erhaltungszyklen verlängern

Asphalt oder Beton? Die Erkenntnisse der vergangenen Jahre zeigen, dass beide Baustoffe gut nebeneinander eingebaut werden können: Asphalt für PKW-Fahrspuren, Fahrbahnbeton für LKW-Fahrspuren und Kombinationsflächen.

Wenn es darum geht, die Befestigungsart – Asphalt oder Beton – einer Verkehrsfläche vorzugeben, sind die Entscheidungen häufig emotional geprägt. Aber das „Entweder – Oder“ muss nicht mehr sein. Kombiniert man die Baustoffe so, dass jeder seine Stärken ausspielt, können die Erhaltungszyklen vergleichmäßigt und verlängert werden.

Kombinieren statt konkurrieren

Asphalt und Beton sind zwei Baustoffe mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Im modernen Straßenbau werden sie aber nicht mehr als Kontrahenten verstanden. Beim horizontal-hybriden Straßenbau werden sie sogar gezielt kombiniert, weil sie sich hervorragend ergänzen. Dahinter steht die Erkenntnis, dass die einzelnen Fahrstreifen unserer Fernstraßen unterschiedlich stark vom Schwerverkehr beansprucht werden. So ist es möglich, trotz gleicher Belastungsklasse auf den einzelnen Fahrstreifen unterschiedliche Bauweisen anzuwenden.

Stärken ausnutzen

Die horizontal-hybride Bauweise nutzt die Stärken beider Baustoffe aus und kann beim Neubau ebenso wie bei der Sanierung von Fernstraßen realisiert werden: Beton für den Standstreifen und den ersten (rechten) Fahrstreifen, Asphalt für den zweiten und alle weiteren Fahrstreifen. Die Bauweise kann aber auch bei einer Querschnittsverbreiterung mit zusätzlichen Fahrstreifen, im Übergang zu Beschleunigungs- und Verzögerungsfahrstreifen oder auf Park- und Rastanlagen angewendet werden.

Sobald sich die Wahl des Baustoffs ausnahmslos an dem Nutzen und der Nachhaltigkeit orientiert, führt diese Bauweise überall dort, wo unterschiedlich stark belastete Verkehrsflächen parallel verlaufen, zu einer Vergleichmäßigung und Verlängerung der Erhaltungszyklen.

Für alle Bauklassen geeignet

Für die praktische Umsetzung hat die FGSV dazu 2017 die „Hinweise zur Bauweise: ‚Beton an Asphalt‘, H BaA“ herausgegeben (FGSV Nr. 819). Darin sind Anwendungsbeispiele sowie Planungs-, Konstruktions- und Ausführungsgrundsätze dargestellt und an Bildern und Skizzen nachvollziehbar erläutert. Die dort vorgestellten Prinzipien können auf alle Belastungsklassen angewendet werden. Über die Wahl der Gesteinskörnungen kann auch eine Kombination verschiedener Farben oder Helligkeiten und Kontraste zur Gestaltung eingesetzt werden und zu einer Verbesserung der Verkehrssicherheit führen.

Maßgeblich: die Örtlichkeit

Ob die Asphaltseite oder die Betonseite zuerst gebaut wird, ist vor allem von der Örtlichkeit bestimmt. Beides ist problemlos zu realisieren. Um Kantenschäden an der Betondecke und Höhenversätze zwischen Asphalt und Beton zu vermeiden, wird allerdings auf der Asphaltseite der Einbau von Gussasphaltdeckschichten empfohlen.

Eine andere, grundsätzliche Empfehlung lautet, als Auflager der Betonfläche eine Asphaltschicht vorzusehen. Sie folgt dem Grundsatz, die Festigkeit bzw. Steifigkeit der Konstruktion kontinuierlich von unten nach oben zu steigern. Eine Asphaltschicht direkt unter der Betonfahrbahn verhindert große Sprünge und Spitzen der Spannungen und somit unplanmäßige Risse.

Entscheidend für den Erfolg: die Fugen

Aus den gemäß RStO möglichen Kombinationen und verschiedenen Aufbauvarianten ergeben sich für die Fugen verschiedene Lösungen. Dabei ist die Konstruktion und Ausführung der Fuge zwischen den unterschiedlichen Befestigungsarten maßgeblich für die Haltbarkeit des Hybridsystems. Ihr muss bei Planung und Bau größte Aufmerksamkeit geschenkt werden.

In den zurückliegenden Jahren wurden beim Bau von horizontal-hybriden Fahrbahnen unterschiedlichste Fugenausbildungen im Übergangsbereich realisiert. Aus den gewonnenen Erkenntnissen hat die FGSV Empfehlungen entwickelt und in den H BaA ausführlich dargestellt. Alle Varianten verfolgen dabei das Ziel, eindringendes Wasser staufrei in den frostsicheren Unterbau zu leiten. Dadurch sind Frost und hohe Überrollungs-Frequenzen schadlos für diese Bauweise.

Insbesondere Rheinland-Pfalz hat sich des Themas in der Praxis angenommen und nutzt das Potenzial dieser Bauweise bereits. So wurden seit 2017 auf der BAB A61 im Großraum Koblenz bereits mehr als 12 Streckenkilometer Autobahn in mehreren Projekten erfolgreich als horizontal-hybride Autobahnen realisiert.

Heinz Schnorpfeil Bau GmbH

www.schnorpfeil.com

Praxisbeispiel: Horizontal-hybrid-Strecke auf der A 61

Eine der ersten Strecken, die in Horizontal-hybrid-Bauweise saniert wurden, war ein 4 km langer Abschnitt auf der A 61 zwischen den Anschlussstellen Boppard und Dieblich. Im Sommer und Herbst 2017 wurde dort die Asphaltseite zuerst gebaut, damit parallel ohne Zeitverzug im Außenbereich der Kanal erneuert werden konnte. Der gebundene Oberbau – dimensioniert nach Belastungsklasse Bk100 – war dort über den gesamten Fahrbahnquerschnitt in gleicher Stärke vorgesehen. Für die Betonseite wurde nach RStO 12, Tafel 2, Zeile 2 eine 20 cm starke Frostschutzverfestigung ausgewählt. Die Asphaltseite wurde nach RStO 12, Tafel 1, Zeile 2.3 mit einer entsprechend verstärkten Asphalttragschicht ausgelegt.

Die Asphaltseite wurde aus einer Asphalttragschicht, einer Asphaltbinderschicht und einer Deckschicht aus Gussasphalt hergestellt. Die Betonseite wurde in 2- lagiger, 2-schichtiger Bauweise mit Waschbetonoberfläche hergestellt. Bei der Asphaltdeckschicht hatten sich die Planer für Gussasphalt entschieden. Da diese Schicht gemäß einer Empfehlung des H BaA erst nach Fertigstellung der Betondecke eingebaut werden soll, wurde mit einer „Mini-Schalung“ die genaue Lage der Fuge nach oben verlängert (Bild 7). Beim Einbau der Deckschicht aus Gussasphalt auf der zweiten und dritten Fahrspur war die höhengleiche Anpassung an den neuen Beton problemlos möglich.

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