Schalungskonstruktion mit BIM-Ansatz

Norwegens längste Eisenbahnbrücke

Deutsches Ingenieurblatt 11/2022
Objekte
Tiefbau und Infrastuktur
BIM

Für den Bau einer Eisenbahnbrücke in Norwegen wurde eine anspruchsvolle Schalungsplanung unter Anwendung der BIM-Methodik (Building Information Modeling) durchgeführt. Die Schalungsplanung ist eine häufig unterschätzte Disziplin im Hinblick auf den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks. Schalung befindet sich jedoch immer auf dem kritischen Pfad des Bauprozesses und muss daher zwingend in der Prozesslandschaft berücksichtigt werden. Dazu gehört eine ausgefeilte Baustellenvorbereitung von Schalung und Gerüst in einer digitalen, integrierten BIM-Umgebung.

Die Minnevika-Eisenbahnbrücke befindet sich eine Autostunde nördlich von Oslo. Nach ihrer Fertigstellung im Herbst 2023 wird sie mit 836 m die längste Eisenbahnbrücke Norwegenssein und die Reisezeit zwischen der Hauptstadt und Hamar per Hochgeschwindigkeitsbahn deutlich reduzieren. Die Brücke ist Teil der laufenden Modernisierungsmaßnahmen des norwegischen Eisenbahnsystems. Die Brücke basiert auf Pfählen und 20 Pfahlkopfplatten (22 x 18 m) in bis zu 14 m unter der Wasseroberfläche. Pfeilerschäfte mit Querschnitt 18,6 x 6,3 m reichen bis zur Oberfläche. Auf ihnen stehen jeweils zwei ovale Stützen (3,2 x 2,2 m), die mit den Querträgern die Gleisanlage tragen.

Die Aufgabe bestand darin, eine effiziente Schalungsplanung von den Pfahlkopfplatten am Grund des Wassers bis hinauf zu den Stützenköpfen zu erstellen. Aufgrund unterschiedlich hoher Pfeilerschäfte mussten Anpassungen an der Schalungskonstruktion von Beginn an berücksichtigt werden. Weitere Herausforderungen, die es in der frühen Entwurfsphase zu überwinden galt, waren der komplexe Aufbau, die Demontage und Wiederverwendbarkeit für den Bau weiterer Pfeilerschäfte. Die Wandschalung Mammut 350, Triplex-Schrägstützen sowie das KLK-Klettersystem von MEVA wurden eingesetzt. Für das Schalen und Aussteifen der schrägen Pfeilerschaftseiten wurden außerdem Holzrahmen angewendet.

Intelligente Ansätze mit Befehlen in mehreren Automatisierungsstufen
Für das Projekt wurde die Schalungsplanung in einer fortschrittlichen digitalen 3-D-Umgebung durchgeführt. Dazu wurden Autodesk Revit und das zugehörige Add-In BIM²form eingesetzt. Das Tool wurde von Technikern mit langjähriger praktischer Erfahrung in der Baubranche für Techniker entwickelt, um sie bei ihren täglichen Herausforderungen bestmöglich zu unterstützen.

BIM²form nutzt intelligente Ansätze, die Befehle in mehreren Automatisierungsstufen bieten. Sei es die einmalige manuelle Platzierung von zwei Schalschlössern oder die automatisierte Anordnung mehrerer hundert oder tausend verschiedener Elemente in einem Projekt. Durch die Verwendung komplett nativ entwickelter und parametrisch verschachtelter Revit-Familien zeigt es eine starke Performance. Dadurch wird die Schalungsplanung generell viel effizienter.

Webbasierter Austausch auch ohne CAD-Anwendung
Darüber hinaus bietet das Tool die Möglichkeit, das Schalungsmodell in den BIM-Workflow zu integrieren. Durch die Bereitstellung über die Cloud können alle am Prozess Beteiligten gleichzeitig auf das Projekt zugreifen und daran arbeiten. Ein webbasierter Austausch ermöglicht auch Personen, die keine CAD-Anwender sind, auf den aktuellen Stand zuzugreifen, Änderungen anzuordnen und den Planungsfortschritt zu prüfen.

Neben der Verwendung von BIM²form wurde das Planungsmodell des Projekts zur Anwendung der BIM-Methodik zwischen dem Schalungslieferanten, seinem Schalungspartner und dem Berater ausgetauscht. Dies beinhaltete eine Standardbasis für die Schalungsplanung und die Versionierung zwischen allen Beteiligten, um die komplexe Konstruktion der Minnevika-Eisenbahnbrücke zu bearbeiten.

Für jedes Fundament und jeden Pfeilerschaft der Brücke wurde das BIM-Modell verwendet, um die Schalung zu zeichnen. Bei den Achsen 12 und 13 hatten die Pfeiler runde Enden und eine Neigung, die spezielle Holzrahmen innerhalb der Schalung erforderte. Durch den Austausch des BIM-Modells mit dem Lieferanten war es einfach, die richtige Geometrie für die Holzrahmen zu erhalten, die an den Schalungselementen befestigt wurden.

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