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
Kanton
São Paulo State
Land
Brazil
Datum
Dauer
4 Years

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.
Das gravierende Schadensbild wurde 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. 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 Stabilitäts- 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 Wartungsintervalle 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:

Datum Verstrichene Zeit Zustand der Fahrspur 4 (mit Gitter) Zustand der Fahrspur 3 (ohne Gitter)
9. Februar 2012 10 Monate Sehr guter Zustand Bereits Anzeichen von Verschlechterung. Lokale Reparaturen wurden schon durchgeführt.
17. September 2012 17 Monate Sehr guter Zustand Vollständige Erneuerung der Fahrspur, da sie als nicht mehr sicher erachtet wurde.
23. Mai 2013 25 Monate Guter Zustand Vollständig gerissen und bereits wieder sanierungsbedürftig.
5. Juni 2014 37 Monate Es 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 2015 45 Monate Es 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 vorimprägniert, was zusammen mit der offenen Gitterstruktur zu einem hervorragenden Verbund des Gitters zwischen den Schichten führt. Dieser Verbund ist entscheidend für die Wirkung 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 Geometrie der Autobahn komplett geändert werden, um neue Ausfahrten für den Flughafen zu erstellen. 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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