Trinkwasserversorgung gewährleistet
Gigantisches Wasserbauprojekt in der Wüste sorgt für Herausforderungen
Katar (ABZ). – Um die Trinkwasserversorgung für die wachsende Bevölkerung und Wirtschaft in Katar auch künftig sicherzustellen, lässt das dortige staatliche Versorgungsunternehmen Kahramaa die Bereitstellungskapazität vervielfachen. In einer ersten Stufe wird die Trinkwasserreserve von derzeit zwei auf sieben Tage erhöht, in einer zweiten auf zehn Tage (laut des bis 2036 geschätzten Tagesbedarfs). Hierfür werden an fünf Standorten je fünf riesige Speicherbecken gebaut, die später pro Standort auf bis zu neun Becken mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 17 Mio. m³ Trinkwasser erhöht werden können. Das ebenfalls im Bau befindliche 145 km lange Rohrleitungsnetzwerk mit Pumpwerken und Verteilern wird das Wasser von drei Entsalzungsanlagen zu den Speicherbecken und von dort zu den Verbrauchern in ganz Katar leiten. Die Speicherbecken an den Standorten Umm Birka und Al Thumama werden vom Bauunternehmen Consolidated Contractors Company aus Athen komplett mit Material der Firma Meva aus Haiterbach geschalt. Meva lieferte die Schalung und alkus Vollkunststoff-Platten zum Belegen der Deckentische in Umm Slal mit mehr als 13.000 m² Vollkunststoff-Platten und mehr als 20.000 m² Mammut-Wandschalung, mehr als 16.000 MEP-Stützen und mehr als 73.000 lfd. M. MevaFlex, mehr als 1100 t Stahl für Sonderteile und 52 Portalkräne, die die Haiterbacher für dieses Projekt konstruierten und fertigen ließen. Die Fundamente müssen wasserdicht sein und dürfen keine Arbeitsfugen haben. Die Außen- und Trennwände der Becken müssen ebenfalls wasserdicht sein. Um den Abdichtungsaufwand in Grenzen zu halten, ist die Anzahl der Ankerstellenlagen auf die Gesamthöhe der bis 12,6 m hohen Wände auf vier beschränkt. Dies erfordert eine unkonventionelle Stabilisierung und Aussteifung der hohem Frischbetondruck ausgesetzten großflächigen Schalungseinheiten.Auf engem Raum müssen Montage-, Versatz-, Bewehrungs-, Betonier- und Nacharbeiten an vielen hohen und großflächigen Bauteilen ausgeführt werden, ohne dass sich die Arbeiten behindern. Diese und weitere Anforderungen waren für die Schalungsauswahl und für den Aufbau der Schalungseinheiten bis hin zu deren Versatz zu berücksichtigen.Jedes Becken ist ca. 152 m breit und 305 m lang. Pro Becken sind in Längsrichtung 13 parallel verlaufende Wände zu betonieren: zwei Außen- und zwei Trennwände sowie neun Strömungslenkungswände. Im rechten Winkel werden die beiden Außenwände an den Stirnseiten betoniert. Alle Wände sind zwischen 12 m und 12,6 m hoch. Die Schalungseinheiten mit Turmdrehkranen zu versetzen hätte eine Unzahl an Kranen erfordert, deren Ausleger sich behindert hätten. Außerdem hätten sie die großen Schalungseinheiten mit 15 t Gewicht nicht heben können. Deshalb werden für die parallel verlaufenden Wände Portalkrane auf Schienen eingesetzt, die mit ihren Schalungseinheiten per Seilwinde oder Power Pusher von Takt zu Takt gezogen werden. Die Außenwände der Becken sind an der Innenseite und die Trennwände beidseitig geneigt. Die Strömungslenkungswände haben runde Enden. Die Wandflächen müssen eben sein und dürfen keine Abbrüche, Ecken oder Öffnungen haben, die der Wasserdruck auf Dauer beschädigen oder durch die sich das Wasser einen Abfluss nach außen bahnen könnte. Für die Schalung heißt das: Sie muss so robust und leistungsfähig sein, dass auch bei minimaler Durchankerung mit Großflächeneinheiten gearbeitet werden kann. Die Schalhaut muss dauerhaft eine sehr gute Oberflächenqualität abliefern. Mit ihrer Frischbetondruckaufnahme von 97 kN/m² und der serienmäßig integrierten alkus Vollkunststoff-Platte erfüllt die Mammut diese Anforderungen. Sie kommt an allen Wänden in Takten mit bis zu 15 m langen Schalungseinheiten (2 x 7,5 m) aus Großelementen zum Einsatz. Um die Öffnungen und folglich den Abdichtungsaufwand zu reduzieren, ist die Anzahl der Ankerstellenlagen für die Wandhöhe auf vier reduziert. Für diese Ankerstellen werden D20-Wassersperren benutzt, damit die Wände wasserdicht bleiben. Die Öffnungen werden nach dem Ausschalen mit Verschlussstopfen geschlossen.Über der Schalung wird mit Kopfankern trocken geankert. Dies ergibt fünf Ankerstellenlagen (4+1). Die Aussteifung und Stabilisierung der großflächigen Schalungseinheiten wird mit zwei zusätzlichen Maßnahmen erreicht: vertikale Ankerschienen U200 über die Höhe, horizontale Stahlgurtungen aus Stahlprofilen auf vier Höhenlagen.Insbesondere an den geneigten Wänden besteht die Gefahr des Auftriebs. Um dies zu verhindern, sind die vertikalen Ankerschienen an ihrem Fußpunkt mit Querausrichtern verbunden und mit Ankerstäben DW 15 an der Bodenplatte befestigt. An der Innenseite des Gebäudes sorgen Sonderstahlstützen für eine stabile Schrägabstützung der Schalungseinheiten. Zur Verankerung der Auftriebssicherung und Schrägabstützung mit der Bodenplatte werden wiedergewinnbare Ankerschrauben eingesetzt. Das spart Material und Geld, zudem verbleiben im Beton keine Teile, die rosten könnten.
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An der Beckenseite sind die Enden der Strömungslenkungswände rund auszuführen, damit das Wasser keine Ecken oder Kanten beschädigen kann. Für die runden Wandabschlüsse werden Halbschalen der Circo-Rundsäulenschalung verwendet und per Mammut-Schalschloss an den Mammut-Elementen befestigt. Die Circo-Halbschalen passen genau zu den Mammut-Elementen.Die vier Ecken zwischen den quer und längs laufenden Außenwänden werden mit 8,8 m langen Schalungseinheiten betoniert. Ihr Aufbau inklusive Stabilisierung, Ausrichtung, Auftriebssicherung und Schrägabstützung ist mit den Schalungseinheiten der Parallelwände identisch. Allerdings kommen hier wegen der geneigten Innenseiten für die Innenecken gebogene Sondereckelemente aus Stahl zum Einsatz. Sie sind so konstruiert, dass sie per Mammut-Schalschloss mit den Mammut-Elementen verbunden werden können. Die Schalungseinheiten für die Anschlüsse der Strömungslenkungswän-de zur quer laufenden Außenwand sind wie die Ecklösungen aufgebaut mit dem Unterschied, dass sie 6,7 m lang sind und dass bei geneigten Wänden statt der Sonderecken Sondertrapezelemente aus Stahl verwendet werden. Sie werden ebenfalls per Schalschloss mit den Standardelementen verbunden. Die Schalungseinheiten an den quer laufenden Außenwänden werden mit Turmdrehkränen umgesetzt, da hier keine Schienen für Portalkrane gelegt werden können.Besonderes Augenmerk gilt bei hohen und großflächigen Betonagen wie hier dem Frischbetondruck, zumal nur minimal durchgeankert werden kann und von außen stabilisiert werden muss. Das Wüstenklima wirkt sich auf die Erhärtungsdauer des Betons aus. Sie wird deshalb mit Proben des verwendeten Betons beim Betonlieferanten vor Ort in Echtzeit mit dem Messgerät SolidCheck gemessen.Anhand der Erhärtungsdauer, Wandhöhe und Frischbetondruckaufnahme der Schalung wird nach DIN 18218 die zulässige Betoniergeschwindigkeit ermittelt. Sie liegt zwischen 1,7 und 2 m/h. Mit Druckmessdosen wird der Druck bei allen Betonagen überwacht. Somit ist gewährleistet, dass die Druckaufnahmekapazität der Schalungskonstruktion voll ausgeschöpft werden kann, ohne dass sie überschritten wird.Die in allen Meva Schalungen serienmäßig integrierte alkus Vollkunststoff-Platte liefert per se eine glatte, porenarme Betonoberfläche. Beim Einsatz in Katar kommt ihr zugute, dass ihr das extreme Klima aus Hitze und hoher Luftfeuchtigkeit nicht schadet, wie das bei beschädigter Holzschalhaut der Fall sein kann. Außerdem lässt sie sich bei Beschädigung durch rauen Umgang oder Nagellöcher, direkt auf der Baustelle reparieren. Ein großer Vorteil bei Großeinsätzen ist, dass die alkus Vollkunststoff-Platte auch bei häufiger Verwendung eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität liefert.Neben der passenden Schalhaut ist sorgfältiges Verdichten eine wesentliche Bedingung für eine glatte Betonoberfläche. Für das Verdichten gibt es unterschiedliche Methoden, die für ein optimales Ergebnis auch kombiniert werden können, aber nicht austauschbar sind. Wegen der geneigten Wände wird hier mit Außenrüttlern verdichtet, die an der Schalung angebracht sind. Wichtig ist, dass der Beton Lage für Lage verdichtet wird und die Luftblasen aufsteigen können, sonst sind Poren an der Betonoberfläche das unerwünschte Ergebnis.Wegen des Wüstensandes werden die Speicherbecken komplett geschlossen und überdacht. Pro Speicherbecken werden zwischen den Wänden 548 Rundstützen als Dachträger betoniert. Ihr Durchmesser beträgt 60 cm, ihre Höhe 12 bis 15 m. Oben haben die Stützen Pilzköpfe mit 35 cm Ø. Für die Betonage der Stützen wurde nach Meva Vorgaben vor Ort eine Stützenschalung mit 90 kN Frischbetondruckaufnahme gefertigt. Die Standardelemente sind 4 m, die Aufstockungselemente 3 m hoch. Im Einsatz sind 36 Sets für 12 m Höhe und 20 Sets für Aufstockungen. Abgestützt wird jede Säulenschalung mit einem Meva K-Lock-Gerüst, an dem sie mit Schraub- und Keilverbindungen befestigt ist.Zum Schalen der Decken in ca. 12 m Höhe kommen Deckentische in drei Ausführungen auf MEP-Gerüsttürmen zum Einsatz. Die Traggerüsttürme mit je neun Stielen und integriertem Leiteraufstieg werden am Boden liegend montiert, dann per Turmdrehkran aufgerichtet und an den Einsatzort eingeflogen. Anschließend werden die vorab am Boden mit H20-Trägern erstellten Deckentische auf die Traggerüsttürme gesetzt, die Voutenkästen eingebaut und die H20-Träger sowie Voutenkästen mit alkus Vollkunststoff-Platten belegt. Ist ein Deckentakt betoniert und hat der Beton seine Mindestfestigkeit erreicht, kann die komplette Deckeneinheit aus MEP-Gerüsttürmen und Deckentischen ohne jegliche Änderung auf Fahr-traversen zum nächsten Takt gerollt werden. Mit den Erdarbeiten wurde 2013 begonnen, seit 2016 laufen die Betonierarbeiten. Es gibt noch viel zu tun, doch alles liegt im Plan. Dazu tragen wesentlich die Schalungslösungen und das Können des beauftragten Bauunternehmens bei.
