Straßensanierung - Ayrton-Senna-Autobahn, SP-070 - São Paulo, Brasilien

Die SP-070 ist eine wichtige Verkehrsverbindung zwischen São Paulo und Campos do Jordão, Vale do Paraíba und Rio de Janeiro sowie der Hauptzufahrtsweg zum internationalen Flughafen Guarulhos.

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Thema
Straßensanierung
Objekt
Ayrton-Senna-Autobahn, SP-070
Ort
São Paulo
Bundesland
São Paulo State
Land
Brazil
Datum
Dauer
4 Years

S&P Case Study

Situation

Wegen übermäßiger Rissbildung in der Asphaltdeckschicht, mussten die Fahrspuren der Autobahn etwa alle sechs Monate zu wiederkehrenden, hohen Kosten erneuert werden. Dies bedeutete auch wiederholte Verkehrsbehinderungen und eine Verschwendung von Ressourcen.

Die gravierenden Schadensbilder wurden durch Reflexionsrisse einer 25 cm dicken zementgebundenen Tragschicht verursacht, die aufgrund des instabilen Untergrunds und des hohen täglichen Verkehrsaufkommens von 90.000 Fahrzeugen pro Richtung, davon ca. 15 % Schwerlastverkehr, vollständig gerissen war.

Dieses Projekt diente als Teststrecke unter extremen Bedingungen (instabiler Untergrund). Bei solchen Bedingungen gehört der Einsatz einer Asphaltbewehrung üblicherweise nicht zu den zu bevorzugenden Instandsetzungsverfahren, da der instabile Untergrund und die damit einhergehenden vertikalen Bewegungen im Straßenkörper ihre Wirksamkeit einschränken können. Das Interesse an diesem Projekt war so groß, dass die Universität von São Paolo das Projekt begleitete und in Form von Baustellentests und Analysen unterstützte.

Lösung

Am 18./19. April 2011 wurden auf verschiedenen Abschnitten der vierten, ganz außen liegenden Fahrspur der Autobahn Asphaltbewehrungsgitter von S&P eingebaut. Da die verschiedenen Abschnitte unterschiedliche Tragfähigkeitswerte und Schadensgrade aufwiesen, wurden die Gitter- und Deckschichtkombinationen von S&P auf der Grundlage der Schwere des Schadensbildes empfohlen. Diese Abschnitte sind unten zu sehen:

  • km 17+500 bis 17+600 Glasphalt G + 5cm CBUQ (Asphaltbeton-Deckschicht)
  • km 17+600 bis 17+700 Carbophalt G + 5cm CBUQ
  • km 17+700 bis 17+850 Carbophalt G + 8cm CBUQ
  • km 17+850 bis 17+950 Carbophalt G + 5cm CBUQ
  • km 17+950 bis 18+050 Glasphalt G + 5cm CBUQ

Ziel war es, durch den Einsatz von S&P Asphaltarmierungen eine deutliche Verlängerung der Instandsetzungsintervalle zu erreichen, indem die bisherige Lebensdauer der Deckschicht von 6 Monaten mindestens verdoppelt wird.

Projektverfolgung

Um einen direkten Vergleich der Auswirkungen der S&P Asphaltbewehrungsgitter auf die Haltbarkeit der Deckschicht zu erhalten, wurde einen Monat später, im Mai 2011, Fahrspur 3 erneut asphaltiert - diesmal jedoch ohne Asphaltbewehrungsgitter im Aufbau. In den darauffolgenden Monaten und Jahren fanden weitere Überprüfungen der Autobahn statt, die zu folgenden Ergebnissen führten:

DatumVerstrichene ZeitZustand der Fahrspur 4 (mit Gitter)Zustand der Fahrspur 3 (ohne Gitter)
9. Februar 201210 MonateSehr guter ZustandBereits Anzeichen von Verschlechterung. Lokale Reparaturen wurden bereits durchgeführt.
17. September 201217 MonateSehr guter ZustandVollständige Erneuerung der Fahrspur, da sie als nicht mehr sicher erachtet wurde.
23. Mai 201325 MonateGuter ZustandVollständig gerissen und bereits wieder sanierungsbedürftig.
5. Juni 201437 MonateEs traten leichte Risse auf, die jedoch nicht ausreichten, um die Fahrspur als unsicher einzustufen. Sie bestand die externe Inspektion von ARTESP.Erneute vollständige Erneuerung da das Riss-Schadenbild ein zu großes Ausmaß angenommen hatte.
28. Januar 201545 MonateEs wurde keine weitere Verschlechterung festgestellt. Die verbleibende Lebensdauer wurde auf mindestens ein Jahr geschätzt. 

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die mit S&P verstärkte Fahrspur 4 eine mehr als dreimal so lange Lebensdauer aufwies wie die Fahrspur 3, die zur gleichen Zeit instandgesetzt wurde. Und das, obwohl Fahrspur 4 als äußerste Fahrspur den größten Belastungen durch Schwerverkehr ausgesetzt war. Darüber hinaus übertraf die Fahrspur mit den S&P Asphaltbewehrungsgittern das Projektziel einer Lebensdauer von 12 Monaten bei weitem.

Die S&P Asphaltbewehrungsgitter sind mit Bitumen getränkt, was zusammen mit der offenen Gitterstruktur zu einem hervorragenden Verbund des Gitters zwischen den Schichten führt. Dieser Verbund ist entscheidend für die Wirkweise der Bewehrung. Risserzeugende Zugspannungen werden in der Lage der Armierung aufgenommen und flächig im Straßenkörper verankert. Die Ausbreitung von Rissen in den neuen Asphaltschichten wird so effektiv verzögert.

Für dieses Projekt arbeitete S&P mit dem Auftraggeber zusammen, um trotz der Herausforderungen des sehr instabilen Untergrunds und der hohen Verkehrsbelastung eine nachhaltige Lösung zu finden. Weitere Informationen finden Sie in den nachstehenden Bildern.

Im August 2015 musste die Trassierung der Autobahn komplett geändert werden, um neue Ausfahrten für den Flughafen herzustellen. Daher war es leider nicht möglich, die Projektverfolgung fortzusetzen, da der Straßenaufbau komplett erneuert wurde - einschließlich des Austauschs des instabilen Unterbaus.

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