Eine einzigartige Stützkonstruktion für ein neues Gebäude der ETH Zürich
Die ETH Zürich erhält ein neues Forschungs- und Laborgebäude für Medizinaltechnik. Gebaut wird es in einen Hangeinschnitt an der Zürcher Gloriastrasse. Doch zunächst braucht es ein Tragwerk, das den 100 Meter breiten Hang abstützt. Dafür haben die Ingenieure von Basler & Hofmann eine elegante Lösung gefunden – und eine bisher einmalige.
Laut ächzend hebt ein Kran eine riesige Plattform an einem Ende an. Darauf liegt ein Bewehrungskorb gewaltigen Ausmasses: 25 mal 10 Meter misst der Koloss. Trotz seiner Grösse ist der Korb äusserst empfindlich – beziehungsweise gerade deswegen. Würde ihn der Kran einfach an einem Ende packen, würde der stählerne Korb knicken wie ein Blatt Papier. Erst wenn die Plattform in einem 70 Grad-Winkel steht, kann ein Raupenkran die empfindliche Fracht übernehmen und in die Schwebe bringen.
Dutzende von Bauleuten und Experten verfolgen das heikle Manöver an diesem eisig kalten Dezembermorgen. Unter ihnen auch Cornelia Malecki, Geotechnikerin bei Basler & Hofmann. Sie ist ziemlich erkältet, schnäuzt sich und hustet immer wieder. Doch es wäre ihr nicht in den Sinn gekommen, daheim zu bleiben und sich die Premiere auf der Baustelle des neuen ETH-Forschungsgebäudes an der Gloriastrasse in Zürich entgehen zu lassen. Denn heute wird Realität, was das hier versammelte Team in den letzten fünf Jahren entwickelt hat: Die erste von insgesamt 14 mächtigen Schlitzwandscheiben einer neuartigen Hangsicherung wird im Boden erstellt.
Jetzt baumelt der Bewehrungskorb mit 50 Tonnen Gewicht am Arm des Raupenkrans. Er soll am anderen Ende der Baustelle in den bereits ausgefrästen, schmalen Schlitz versenkt werden. Der Kran setzt sich unter lautem Getöse in Bewegung. Eine Gruppe von Bauleitern und Bauarbeitern marschiert mit und beobachtet alles mit Argusaugen. Mit einem Bewehrungskorb dieses Ausmasses hat noch niemand Erfahrung. Entsprechend angespannt ist die Stimmung. Ein Bauleiter winkt die in einigen Metern Sicherheitsabstand folgenden Zuschauer – Ingenieure, Planer, Fotografen – noch weiter nach hinten. «So viele Zaungäste sind selten auf der Baustelle», ruft Cornelia Malecki gegen den Lärm an.
Konventionell ist nicht genug
Das grosse Interesse hat seinen Grund: «Dass solche Schlitzwände die Verankerung für ein Hangsicherungstragwerk bilden, ist bisher einzigartig», sagt Carlo Rabaiotti, Teamleiter bei Basler & Hofmann. Noch ist der 100 Meter breite und 40 Meter hohe Hang mit einer konventionellen Lösung gesichert. Carlo zeigt auf die imposante Pfahlwand entlang der nordöstlichen Seite des Baugrunds: «An die 500 Anker fixieren die Wand jetzt noch in den dahinterliegenden Erd- und Felsmassen.» Das tauge hier aber nur als Provisorium, erklärt der Geotechniker. Denn die Anker reichen bis weit unter Nachbarsgrundstücken hindurch und schränken deren bauliche Möglichkeiten zu sehr ein. Deshalb hat ein Ingenieursteam von Basler & Hofmann an einer Lösung getüftelt, die ohne Anker auskommt.
Schlitzwände mit neuer Aufgabe
Das Konzept setzt Schlitzwände in einer völlig neuen Art ein. Das Besondere: In jeder der 14 Schlitzwände sind je sechs armdicke Vorspannkabel eingebaut. Jetzt wo der Bewehrungskorb aufgerichtet am Kran hängt, heben sie sich gut erkennbar vom strengen Muster der Bewehrung ab. Künftig werden sie durch eine darüber liegende Stützmauer aus Stahlbeton verlaufen und diese mit den Schlitzwänden verbinden. Zusätzlich verstärken rechtwinklig stehende Stützwände, sogenannte Schotten, die Konstruktion. Diese sind jeweils auf den Schlitzwänden fundiert. «So wird das gesamte Tragwerk ohne Anker horizontal und vertikal stabilisiert», erklärt Cornelia Malecki. «Mit dieser Bauweise können wir die Betonwand schlank und elegant gestalten, aber dennoch stark.»
Mittlerweile hat der Kran den ersten Bewehrungskorb direkt über dem 25 Meter tiefen Schlitz im Boden positioniert. Ein Bauleiter gibt dem Kranführer ein Zeichen, dieser lässt die Stahlkonstruktion langsam in den Schlitz hinab sinken. Aus statischen Gründen müssen die Körbe in einem Stück einbetoniert werden. Die Bauleute flechten sie vor Ort auf der Baustelle zusammen, auf der eigens dafür entwickelten Plattform – für den Transport wären sie viel zu gross.
Minutiöse Kontrolle
Der Kranführer lässt den stählernen Korb Zentimeter für Zentimeter weiter in den Schlitz hinab. Dabei bringen zwei Fachleute an den Stahlstäben optische Glasfaserkabel an. Diese führen künftig vom Bewehrungskorb zu einer Messeinrichtung, die auf den Mikrometer genau registriert, wie sich die Stahlstäbe in dem fertigen Bauwerk dehnen und stauchen. So lässt sich jederzeit überprüfen, wie sich das neue System bewährt. Sorgen macht sich Teamleiter Carlo Rabaiotti aber keine: «Wir haben robust konzipiert.»
Der Bewehrungskorb ist nun vollständig im Boden verschwunden und die Bauleute beginnen, den Schlitz mit Beton aufzufüllen. Langsam zerstreuen sich die Zuschauer, auch Cornelia Malecki und Carlo Rabaiotti gehen wieder ins Warme. Fürs erste ist die Show vorbei. Nächste Woche beginnt dann die Arbeit am zweiten Schlitzwand-Element.