Zwei Hydrodemolition-Roboter haben die Entfernung des Betons von den Säulen der Arena in 30 Tagen abgeschlossen, während die herkömmliche Methode schätzungsweise 8 Monate dauert.
Stellen Sie sich vor, Sie fahren durch die Innenstadt, ohne den millionenschweren Erweiterungsbau in der Nähe zu bemerken – kein umgeleiteter Verkehr und kein störender Abriss umliegender Gebäude. Diese Situation ist in den größten Städten der USA nahezu unbekannt, da sie sich ständig weiterentwickeln und verändern, insbesondere bei Projekten dieser Größenordnung. Genau dieser subtile, leise Übergang findet jedoch in der Innenstadt von Seattle statt, da die Bauträger eine andere Baumethode gewählt haben: die Erweiterung nach unten.
Eines der berühmtesten Gebäude Seattles, die Climate Commitment Arena, wird derzeit umfassend renoviert, wobei sich ihre Grundfläche mehr als verdoppeln wird. Die ursprünglich Key Arena genannte Arena wird Ende 2021 vollständig renoviert und wiedereröffnet. Dieses ehrgeizige Projekt begann offiziell im Herbst 2019 und war seitdem Schauplatz einzigartiger Ingenieur- und Abbruchmethoden. Der Auftragnehmer Redi Services spielte eine Schlüsselrolle im Umbauprozess, indem er innovatives Equipment zur Baustelle brachte.
Durch die Erweiterung des Gebäudes nach unten wird das Chaos vermieden, das durch eine traditionelle horizontale Erweiterung entsteht – die Neugestaltung der Stadtstruktur und der Abriss der umliegenden Gebäude. Dieser einzigartige Ansatz entspringt jedoch nicht diesen Bedenken. Vielmehr entspringt die Inspiration dem Wunsch und der Mission, das Dach des Gebäudes zu schützen.
Das vom Architekten Paul Thiry für die Weltausstellung 1962 entworfene, leicht erkennbare Schrägdach erlangte den Status eines historischen Wahrzeichens, da es ursprünglich für historische und kulturelle Veranstaltungen genutzt wurde. Die Denkmalschutzbestimmung erfordert, dass bei allen Änderungen am Gebäude die Elemente der historischen Struktur erhalten bleiben.
Da der Sanierungsprozess unter höchster Sorgfalt durchgeführt wird, wurde jeder Aspekt des Prozesses einer zusätzlichen Planung und Prüfung unterzogen. Die Erweiterung nach unten – die Fläche von 33.000 Quadratmetern auf rund 74.000 Quadratmeter – stellt verschiedene logistische Herausforderungen dar. Die Mannschaft grub weitere 4,5 Meter unter dem aktuellen Arenaboden und rund 18 Meter unter der Straße. Trotz dieser Leistung gibt es noch ein kleines Problem: die Tragfähigkeit des 20 Millionen Kilogramm schweren Daches.
Ingenieure und Bauunternehmer, darunter MA Mortenson Co. und der Subunternehmer Rhine Demolition, entwickelten einen komplexen Plan. Sie werden die vorhandenen Säulen und Strebepfeiler entfernen und gleichzeitig ein Stützsystem installieren, das das mehrere Millionen Pfund schwere Dach trägt. Anschließend werden sie monatelang auf dieses Stützsystem angewiesen sein, um das neue System zu installieren. Dies mag entmutigend erscheinen, aber durch gezieltes Vorgehen und schrittweise Umsetzung gelang es ihnen, es zu schaffen.
Der Projektleiter entschied sich für die Installation eines temporären Stützsystems zur Unterstützung des ikonischen, mehrere Millionen Pfund teuren Dachs der Arena und den Abriss bestehender Pfeiler und Strebepfeiler. Diese Stützen werden monatelang benötigt, um neue permanente Stützsysteme zu installieren. Aquajet gräbt zunächst rund 600.000 Kubikmeter Erde aus und trägt sie ab. Anschließend bohrten die Mitarbeiter eine neue Fundamentstütze. Dieses 56-Pfeiler-System bildete den Überbau, der das Dach vorübergehend stützte, damit der Auftragnehmer bis zur erforderlichen Höhe graben konnte. Im nächsten Schritt wird das ursprüngliche Betonfundament abgerissen.
Für ein Abbruchprojekt dieser Größe und Art erscheint die traditionelle Meißelhammermethode unlogisch. Der manuelle Abbruch jeder Säule dauerte mehrere Tage, und der Abbruch aller 28 Säulen, vier V-Säulen und eines Strebepfeilers, dauerte acht Monate.
Neben dem zeitintensiven traditionellen Abbruch birgt diese Methode einen weiteren potenziellen Nachteil. Der Rückbau erfordert höchste Präzision. Da das Fundament des ursprünglichen Bauwerks als Fundament für die neuen Pfeiler dient, müssen die Ingenieure eine bestimmte Menge an Baumaterialien (einschließlich Stahl und Beton) intakt halten. Der Betonbrecher kann die Stahlstäbe beschädigen und Mikrorisse in der Betonsäule verursachen.
Die für diese Sanierung erforderliche Genauigkeit und die hohen Anforderungen sind mit herkömmlichen Abbruchmethoden nicht vereinbar. Es gibt jedoch eine andere Möglichkeit, deren Verfahren vielen unbekannt ist.
Der Subunternehmer Rheinland Demolition Company nutzte den Kontakt zum Houstoner Wassersprühexperten Jetstream, um eine präzise, effiziente und effektive Lösung für den Abbruch zu finden. Jetstream empfahl Redi Services, ein Industrieservice-Unternehmen mit Sitz in Lyman, Wyoming.
Redi Services wurde 2005 gegründet und beschäftigt 500 Mitarbeiter sowie Niederlassungen und Filialen in Colorado, Nevada, Utah, Idaho und Texas. Zu den Serviceleistungen gehören Steuerungs- und Automatisierungsdienstleistungen, Feuerlöschdienste, hydraulische Aushub- und Flüssigkeitsvakuumdienste, hydraulische Sprengarbeiten, Unterstützung und Koordination der Anlagenübergabe, Abfallmanagement, LKW-Transporte, Drucksicherheitsventildienste usw. Darüber hinaus bietet das Unternehmen mechanische und zivile Baudienstleistungen zur Verbesserung der kontinuierlichen Wartungskapazitäten an.
Redi Services stellte dies unter Beweis und führte den Aquajet Hydrodemolition-Roboter auf der Baustelle der Climate Commitment Arena ein. Für Präzision und Effizienz setzte der Auftragnehmer zwei Aqua Cutter 710V-Roboter ein. Mithilfe des 3D-Positionierungsantriebskopfes kann der Bediener horizontale, vertikale und über Kopf liegende Bereiche erreichen.
„Dies ist das erste Mal, dass wir unter einer so schweren Struktur gearbeitet haben“, sagte Cody Austin, Regionalleiter von Redi Services. „Aufgrund unseres früheren Aquajet-Roboterprojekts sind wir davon überzeugt, dass er für diesen Abbruch hervorragend geeignet ist.“
Um präzise und effizient zu arbeiten, setzte der Auftragnehmer zwei Aquajet Aqua Cutter 710V-Roboter ein, um innerhalb von 30 Tagen rund 28 Säulen, vier V-Formen und einen Strebepfeiler abzureißen. Eine Herausforderung, aber nicht unmöglich. Neben der einschüchternden, über dem Kopf hängenden Struktur ist die größte Herausforderung für alle Auftragnehmer auf der Baustelle die Zeit.
„Der Zeitplan ist sehr eng“, sagte Austin. „Das Projekt ist sehr schnelllebig. Wir müssen sofort loslegen, den Beton abtragen und die anderen hinter uns ihre Arbeit beenden lassen, damit die Renovierung wie geplant durchgeführt werden kann.“
Da alle im selben Bereich arbeiten und versuchen, einen Teil ihres Projekts abzuschließen, sind sorgfältige Planung und sorgfältige Koordination erforderlich, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten und Unfälle zu vermeiden. Der renommierte Bauunternehmer MA Mortenson Co. stellt sich dieser Herausforderung.
Während der Projektphase, an der Redi Services beteiligt war, waren bis zu 175 Auftragnehmer und Subunternehmer gleichzeitig vor Ort. Da viele Teams im Einsatz sind, muss bei der Logistikplanung auch die Sicherheit aller beteiligten Mitarbeiter berücksichtigt werden. Der Auftragnehmer markierte den Sperrbereich mit rotem Band und Fahnen, um die Personen auf der Baustelle in sicherem Abstand zum Hochdruckwasserstrahl und den beim Betonabtrag entstehenden Ablagerungen zu halten.
Der Hydrodemolition-Roboter verwendet Wasser anstelle von Sand oder herkömmlichen Presslufthämmern und ermöglicht so eine schnellere und präzisere Betonentfernung. Das Steuerungssystem ermöglicht dem Bediener die Kontrolle über Tiefe und Genauigkeit des Schnitts, was für präzise Arbeiten dieser Art wichtig ist. Das einzigartige Design und die Vibrationsfreiheit der Aqua-Messer ermöglichen dem Auftragnehmer eine gründliche Reinigung der Stahlstäbe, ohne Mikrorisse zu verursachen.
Zusätzlich zum Roboter selbst verwendete Redi Services einen zusätzlichen Turmabschnitt, um die Höhe der Säule anzupassen. Zwei Hydroblast-Hochdruckpumpen erzeugen einen Wasserdruck von 1.600 bar (20.000 psi) bei einer Geschwindigkeit von 1,8 l/min (45 Gallonen pro Minute). Die Pumpe befindet sich 15 Meter vom Werkstück entfernt. Die Pumpen werden über Schläuche angeschlossen.
Insgesamt riss Redi Services 250 Kubikmeter Struktur ab. Das Material wurde gemäß den Bauvorschriften hergestellt, wobei die 3,8 cm dicken Stahlstangen intakt blieben. Die Stahlstangen sind in mehreren Reihen verlegt, was den Abriss zusätzlich erschwert.
„Wegen der mehreren Lagen Bewehrungsstahl mussten wir von allen vier Seiten jeder Säule schneiden“, erklärte Austin. „Deshalb ist der Aquajet-Roboter die ideale Wahl. Er kann pro Durchgang bis zu 60 cm Dicke schneiden, was bedeutet, dass wir 1,8 bis 2,5 Meter pro Stunde schaffen können, abhängig von der Bewehrungsplatzierung.“
Herkömmliche Abbruchmethoden erzeugen Schutt, der entsorgt werden muss. Beim Hydrodemolition-Verfahren hingegen erfordern die Aufräumarbeiten eine Wasseraufbereitung und weniger physische Materialbeseitigung. Das Strahlwasser muss vor dem Ablassen oder Rückführen durch eine Hochdruckpumpe aufbereitet werden. Redi Services entschied sich für den Einsatz von zwei großen Saugwagen mit Filtersystemen zur Rückhaltung und Filterung des Wassers. Das gefilterte Wasser wird sicher in die Regenwasserleitung am oberen Ende der Baustelle abgeleitet.
Ein alter Container wurde zu einem dreiseitigen Schutzschild umgebaut und demontiert, um das explosive Wasser einzudämmen und die Sicherheit auf der geschäftigen Baustelle zu verbessern. Das eigene Filtersystem nutzt mehrere Wassertanks und eine pH-Überwachung.
„Wir haben unser eigenes Filtersystem entwickelt, weil wir es bereits an anderen Standorten eingesetzt haben und mit dem Verfahren vertraut sind“, erklärt Austin. „Als beide Roboter im Einsatz waren, haben wir pro Schicht 150.000 Liter Wasser verarbeitet. Wir lassen die Umweltaspekte des Abwassers von einem Drittanbieter überwachen, der unter anderem den pH-Wert prüft, um eine sichere Entsorgung zu gewährleisten.“
Redi Services stieß bei diesem Projekt auf kaum Hindernisse und Probleme. Täglich arbeitet ein Team von acht Mitarbeitern, darunter ein Bediener für jeden Roboter, eine Bedienerin für jede Pumpe, eine Bedienerin für jeden Saugwagen sowie ein Vorarbeiter und ein Techniker zur Unterstützung der beiden Roboterteams.
Der Abbau jeder Säule dauert etwa drei Tage. Die Arbeiter installierten die Ausrüstung, verbrachten 16 bis 20 Stunden mit dem Abbau jeder Struktur und transportierten die Ausrüstung anschließend zur nächsten Säule.
„Rhine Demolition stellte einen alten Container zur Verfügung, der wiederverwendet und in dreiseitige Schilde zerschnitten und anschließend demontiert wurde“, sagte Austin. „Mit dem Daumen eines Baggers die Schutzabdeckung entfernen und dann zur nächsten Säule weitergehen. Jeder Schritt dauert etwa eine Stunde, einschließlich des Versetzens der Schutzabdeckung, des Roboters, des Aufstellens eines Saugwagens, des Verhinderns von verschüttetem Plastik und des Verlegens der Schläuche.“
Die Renovierung des Stadions zog viele neugierige Zuschauer an. Der hydraulische Abbruch des Projekts erregte jedoch nicht nur die Aufmerksamkeit von Passanten, sondern auch die anderer Arbeiter auf der Baustelle.
Einer der Gründe für die Wahl des hydraulischen Strahlens ist die 1 1/2 Zoll dicke Stahlstange. Die Stahlstangen werden in mehreren Reihen verlegt. Mit dieser Methode kann Redi Services die Stahlstangen gründlich reinigen, ohne Mikrorisse im Beton zu verursachen. Aquajet „Viele waren beeindruckt – besonders am ersten Tag“, sagte Austin. „Ein Dutzend Ingenieure und Inspektoren kamen, um sich das Ergebnis anzusehen. Sie waren alle überrascht von der Fähigkeit des Aquajet-Roboters, Stahlstangen zu entfernen und von der Tiefe, mit der das Wasser in den Beton eindringt. Insgesamt waren alle beeindruckt, und wir auch. Das ist perfekte Arbeit.“
Der hydraulische Abbruch ist nur ein Aspekt dieses groß angelegten Erweiterungsprojekts. Die Climate Promise Arena bleibt ein Ort für kreative, innovative und effiziente Methoden und Geräte. Nach dem Entfernen der ursprünglichen Stützpfeiler verbanden die Mitarbeiter das Dach wieder mit den festen Stützpfeilern. Sie verwenden Stahl- und Betonrahmen für den inneren Sitzbereich und fügen weitere Details hinzu, die auf die Fertigstellung hindeuten.
Am 29. Januar 2021 wurde der letzte Stahlträger, nachdem er von Bauarbeitern, der Climate Promise Arena und Mitgliedern der Seattle Krakens bemalt und unterschrieben worden war, im Rahmen einer traditionellen Dachdeckerzeremonie an seinen Platz gehoben.
Arielle Windham ist Autorin in der Bau- und Abbruchbranche. Foto mit freundlicher Genehmigung von Aquajet.
Beitragszeit: 06.09.2021