Sanierung der Salanfe-Staumauer mittels vertikaler Sägeschnitte

Die Salanfe-Staumauer (Höhe 52 m, Länge 600 m) befindet sich in den Schweizer Alpen auf 1.900 m Höhe. Regelmäßige Kontrollen seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 1950 haben ein atypisches Verhalten aufgedeckt, das mit der Aufquellung des Betons zusammenhängt. Dieses Verhalten wird durch eine Alkali-Granulat-Reaktion (AGR) verursacht: Der für den Beton verwendete Sand und Splitt enthält schlecht kristallisiertes Siliziumdioxid, das unter Bildung eines Gels reagiert, das die Hohlräume füllt; die Umgebung ist sehr basisch (pH-Wert um 13) und mit Alkalionen wie Natrium und Kalium beladen. Dieses Phänomen erzeugt einen Druck im Inneren des Betons, der ihn allmählich aufbläht und schließlich zu Mikrorissen führt.

Nach Untersuchung des Verhaltens der Staumauer und auf der Grundlage von Messungen und eines numerischen Modells schlug Stucky SA vor, einen vertikalen Sägeschnitt vorzunehmen, um das Fortschreiten der Verformungen zu begrenzen. Der Ansatz basiert auf der vom Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC) entwickelten Methode zur Neuberechnung von Bauwerken, die von Alkalireaktion betroffen sind. Die Methode stützt sich auf eine Finite-Elemente-Modellierung des hydrologischen, thermischen, chemischen und mechanischen Verhaltens der Struktur. Die Berechnungen wurden auf 2D- und 3D-Modellen mit Hilfe des RGIB-Moduls des CESAR-LCPC-Softwarepakets auf der Grundlage von Experimenten und Kenntnissen des Bauwerks in den Jahren 2007-2011 durchgeführt.

Während der Weiterbetrieb des Stausees fortgesetzt wurde, wurden 22 vertikale Sägezähne im oberen Teil des Damms angebracht. Die größten, im mittleren Teil der Staumauer, erreichen eine Höhe von 24 Metern. Die Breite der Einschnitte beträgt 11 Millimeter. Der Beton der Staumauer wird zunächst an der tiefsten Stelle des Sägeschnitts über die gesamte Dicke perforiert. Das Diamantseil wird in die Perforation eingeführt und dann von unten nach oben bis zur Krone gesägt. Anschließend wurden am stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Ende jedes Schnitts eine Dichtung und eine Schutzfolie angebracht, um die Dichtigkeit zu gewährleisten. Aufgrund der im Staudamm vorhandenen Spannungen schließen sich die Sägeschnitte nach und nach. Es wurden spezielle Maßnahmen ergriffen, um das Verhalten des Staudamms vor, während und nach den Sägearbeiten kontinuierlich zu überwachen.

Leistungen von Gruner Stucky SA

Die Leistungen umfassen das Sanierungsprojekt der Dammkrone, des Schachts und des Ventilraums, das Projekt des Überwachungssystems zur Verfolgung der Entspannungsarbeiten, die Überwachung und Verwaltung der Umweltverträglichkeitsstudie, die Vorbereitung des Antragsdossiers für die Baugenehmigung, das Dossier für die Ausschreibung an die Unternehmen (Lastenheft, Preisserie, Pläne), einschließlich Betonsägen und Überwachung der Arbeiten.

• Modellierung des Sägens mit der Software CESAR-RGIB.
• Überprüfung der Erdbebengefährdung vor und nach dem Sägen.
• Begründung der Lösung gegenüber der Aufsichtsbehörde (BFE).

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