Schalungskonstruktion mit BIM-Ansatz

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.

Das Projekt

Die Minnevika-Eisenbahnbrücke befindet sich eine Autostunde nördlich von Oslo. Nach ihrer Fertigstellung im Herbst 2023 wird sie mit 836 Metern die längste Eisenbahnbrücke Norwegens sein und die Reisezeit zwischen der Hauptstadt und Hamar per Hochgeschwindigkeitsbahn deutlich reduzieren. Die Brücke führt über das Wasser des Minnesunds und ist Teil der laufenden Modernisierungsmaßnahmen des norwegischen Eisenbahnsystems durch das staatliche Unternehmen Bane NOR. Das Bauunternehmen PNC Norge führt die Betonarbeiten aus. Die Brücke basiert auf Pfählen und 20 Pfahlkopfplatten (22 x 18 Meter) in bis zu 14 Metern unter der Wasseroberfläche. Pfeilerschäfte mit Querschnitt 18,6 x 6,3 Meter reichen bis zur Oberfläche. Auf ihnen stehen jeweils zwei ovale Stützen (3,2 x 2,2 Meter), 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.

Maxbo Teknikk

Maxbo Teknikk wurde 1962 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Sandvika bei Oslo. Das Unternehmen blickt auf eine lange Erfolgsgeschichte bei der Belieferung der norwegischen Baubranche mit Schalungs- und Traggerüstlösungen zurück. Das kundenorientierte Unternehmen stellt gewohnte Vorgehensweisen innovativen Lösungen gegenüber, um besonders effiziente und wirtschaftliche Schalungskonzepte anzubieten. Morten Hernes, Technischer Leiter bei Maxbo Teknikk: „BIM²form erleichterte die komplexe Schalungsplanung. Durch den BIM-Ansatz bei diesem Projekt waren wir in der Lage, Informationen auszutauschen und mit allen beteiligten Parteien zu kommunizieren, um die bestmöglichen Schalungslösungen zu erzielen.“

BIM²

BIM² ist ein Start-up in Nagold, am Rande des Nordschwarzwalds. 2019 gegründet, treibt das junge Unternehmen die Digitalisierung in der Baubranche leidenschaftlich voran und hat sich insbesondere auf die effiziente Schalungsplanung spezialisiert. Primäres Ziel des wachsenden Unternehmens ist es, durch intelligente Werkzeuge in der Planung und Arbeitsvorbereitung einen echten Mehrwert auf der Baustelle zu erzielen.

BIM²form

Für das Projekt wurde die Schalungsplanung in einer fortschrittlichen digitalen 3D-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 unvergleichlich starke Performance. Dadurch wird die Schalungsplanung generell viel effizienter. Das Tool folgt den höchsten Standards der Softwareentwicklung und wird durch ein Open Innovation Konzept ständig verbessert: Es bietet seinen Nutzern die Möglichkeit, an der Produktentwicklung teilzunehmen und dem Entwicklungsteam direkt Feedback zu geben. Dies gewährleistet die besten Algorithmen und ermöglicht es der Software, einen perfekten digitalen Zwilling zu erstellen, der allen BIM-Projektanforderungen genügt.

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. Dies trägt zu einer hervorragenden Ingenieur- und Bauleistung bei. Neben der Verwendung von BIM²form wurde das Planungsmodell des Projekts zur Anwendung der BIM-Methodik zwischen dem Schalungslieferanten Meva, seinem Schalungspartner Maxbo Teknikk und BIM² als Berater ausgetauscht. Dies beinhaltet eine Standardbasis für die Schalungsplanung und die Versionierung zwischen allen Beteiligten, um die Konstruktion der Eisenbahnbrücke zu bearbeiten.

Kommunikation mit dem Auftragnehmer

Während des gesamten Projekts wurde das Modell in der Kommunikation mit PNC Norge verwendet, um die besten Schalungslösungen zu diskutieren und zu beschließen. Das BIM-Modell umfasst die Betonstruktur, Schalungselemente und Holzrahmen. Dies ermöglichte es dem Bauunternehmen, die Montage des Materials und der Ankerstäbe in der Struktur zu planen.

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. Dieses Vorgehen erforderte spezielle Holzrahmen innerhalb der Schalung. 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.

Meva Schalungs-Systeme GmbH

www.meva.net