Hochhaus-Schalungstechnik mit Schutzschild

Prime Tower Zürich auf dem Weg nach oben

Das städtebaulich und architektonisch herausragende Bauprojekt des Prime Tower, besteht aus Hochhausturm und zwei Annexbauten sowie dem Geschäftsgebäude Platform. Diese werden ab 2011 eine neue Dominante auf dem früheren Maag-Areal in Zürich bilden und 40 000 m² Bürofläche für 2000 Arbeitsplätze bieten. Der Bauherr Swiss Prime Site AG Olten investiert in dieses von den Architekten Gigon und Guyer Zürich geplante Projekt rund 355 Mio. Fr.

Schalungsverfahren ohne Fassadengerüst

Der Hochhausbau ohne Gerüst ist zwar auf der ganzen Welt erprobt, in der Schweiz aber nicht alltäglich. Aufgrund  der  von der Arbeitsgemeinschaft Prime Tower, gebildet zwischen Losinger Construction AG und Karl Steiner AG, definierten Auftragsgrundlagen und Projektinformationen wurden die Bauabläufe und Baumethode bestimmt. Für die mit dem Rohbau beauftragte Bauunternehmung Marti AG stehen dabei die Rationalisierung und die Arbeitssicherheit an erster Stelle.

Die Wahl eines innovativen Schalungssystems mit Schutzschild ermöglicht gerüstloses Klettern der Gebäudekerne und der Decken. Dabei wird der Tower auf seiner ganzen Höhe von 126 m mit Selbstkletterschalung ohne Fassadengerüst gebaut. Als Gerüstersatz dient ein Schutzschild, welcher an die bereits betonierten Etagen montiert ist. Damit kann unabhängig von den Witterungseinflüssen die Sicherheit des Baustellenpersonals gewährleistet werden.

Die Wahl dieser gerüstlosen Bauweise bedingte ein enges Einvernehmen der Bauleitung der Arge Prime Tower und der Bauunternehmung Marti mit der Baupolizei der Stadt Zürich und der Suva. Ziel ist, die Sicherheitsaspekte für die Belegschaft von gegenwärtig rund 70 Mann vorausschauend besprechen und umsetzen zu können.

Enormer Zeitdruck – engste Platzverhältnisse

Die Vorgabe, innert einer Rohbauzeit von maximal 16 Monaten die 36 Hochhausstockwerke hochzuziehen, zeigt die ausserordentlich intensiven Anforderungen dieses Bauprojekts. Dazu sind rund 150 000 m² Wand- und Deckenschalung erforderlich und total 34 000 m³ Beton einzubringen. „Dies stellt auch für eine versierte und erfahrene Bauunternehmung wie die Marti Zürich AG eine echte Herausforderung dar“, erläutert  Hermann Walpen, Abteilungsleiter der Marti Bauunternehmung AG Zürich, beim Baustellenbesuch.

Doch dank einer speditiven Bauorganisation laufen die anspruchsvollen Bauarbeiten gemäss dem vorgegebenen Programm. Im April konnte mit den Arbeiten am Rohbau der Obergeschosse gestartet werden und im Mai wurde das Klettergerüst für die Kerne 1 bis 3 montiert. „Die Baustelle ist auf Kurs und wir streben einen Wochentakt für die Schalung und Betonierung der Kletterschächte sowie der Decken für jedes der 36 Geschosse an“, betont Walpen.

Schalungskonzept mit Klettergerüst

Nachdem die Grundzüge und das Volumen des Bauprojekts von der Bauherrschaft und den Architekten definiert waren, fanden im Herbst 2008 aufgrund dieser Vorgaben der Arge Prime Tower zwischen der Marti Zürich AG und der Holzco-Doka Schalungstechnik AG Überlegungen zur Umsetzung des Ausführungskonzepts statt. Es sind drei Gebäudekerne von 126 m Höhe mit unterschiedlichen und komplizierten Grundrissen zu erstellen. Zu berücksichtigen ist, dass es sich bei den Grundrissen der drei Kletterschächte um keine gängige Geometrie handelt. Das zeigt sich im Fehlen von rechten Winkeln, ebenso wie in den kleinen Schachtabmessungen und den massiven Wandstärken von 40 cm.

Vorgabe für die Ausführung war gemäss Angaben der Holzco-Doka Schalungstechnik AG, dass die Schalungen der drei Kerne zwar unabhängig voreinander sind, aber die Aussen- und Innenwände in einer Etappe betoniert werden können. Die Evaluation führte zur Wahl des Kletterschalsystems SKE von Doka. Dieses modular aufgebaute kranunabhängige System ist eine effiziente Lösung mit einer maximalen Sicherheit in allen Phasen, die nicht von Witterungseinflüssen beeinträchtigt wird.

Für die Schächte Kern 1 bis Kern 3 beträgt die Vorhaltemenge der Schalung total 1460 m² (Kern 1: 670 m², Kern 2: 390 m², Kern 3: 400 m²). Zur Anwendung gelangt das Doka-Selbstklettersystem SKE 50. Im Einsatz sind 51 Kletterautomaten und 27 Schachtsysteme SKE50plus sowie 4 SKE100 für den Pumpenmast. Alle rechtwinkligen Ecken sind mit den neuen Framax-Ausschalecken ausgestattet, während die 13 schiefwinkligen Ecken als Stahlelemente ausgebildet sind. Zum Einsatz gelangen ferner die objektbezogene Trägerschalung H20-100 und als Schalhaut die Doka-Schalungsplatte 3-S plus.

Schutzschild als Gerüstersatz

Als Sicherheitsmassnahme für das gerüstlose Bauen wird das Schutzschild Xclimb 60 von Doka eingesetzt. Dabei wird dieser Gerüstersatz an den bereits betonierten Etagen befestigt. Insgesamt gelangen die 12,5 m hohen Schutzschilder auf einer Abwicklung von 170 m Länge zum Einsatz. Von den 28 Arbeitsbühnen sind 2 als Montagebühnen konzipiert, durch welche die Deckenschalung herausgenommen und an den nächsten Einsatzort transportiert werden kann. Das geschossweise Umsetzen der Xclimb 60-Elemente erfolgt wahlweise hydraulisch oder mit Kran.

Ausführung der Geschossdecken

Für die Gebäudehöhe von 126 m sind insgesamt 36 Geschosse zu erstellen. Bei einem Regelgeschossabstand von 3,35 m beträgt die Schalungshöhe 3,6 m. Die Geschossdecken folgen in einem Abstand von drei Stockwerken auf die Kletterschächte. Sie weisen eine Fläche von je 1200 m² auf und werden in vier Etappen erstellt. Angestrebt wird im Regelgeschoss ein Wochentakt. Nebst den reinen Schalarbeiten sind aufwändige Einmess- und Versetzarbeiten für die vorfabrizierten Betonstützen sowie Einlagen für die Fassaden und Haustechnik erforderlich.

Höchste Betonanforderungen

Auf die Verfügbarkeit und die Qualität des Betons in der benötigten Kubatur von
34 000 m³ wird grösste Aufmerksamkeit gerichtet. Die Grundlage für das Qualitätsmanagement des Betons bildet ein objektbezogener Kontroll- und Prüfplan. Gefordert ist ein kriech- und schwindarmer Beton für die Kernwände, bzw. Beton nach Eigenschaften gemäss SN EN 206-1. Für die Herstellung von verformungs- und rissempfindlichen Bauteilen werden schwind- und kriecharme Betone verwendet.
Für die Betonproduktion wird eine Mobilanlage Doubrava Vario Compact 3 eingesetzt, welche neue Massstäbe im Bereich mobiler Betonaufbereitung setzt. Bei einer Mischergrösse von 2250 l beträgt der Festbetonausstoss pro Charge bei Normalbeton 1,5 m³ und pro Stunde 60 m³.

Betonpumpe und Rundverteiler

Das Einbringen der insgesamt 34 000 m³ Beton bis auf die maximale Gebäudehöhe von 126 m geschieht durch einen Rundverteilermast. Er weist eine Reichweite von 35 m auf und wird von einer stationären Betonpumpe SP 3800 von Schwing mit einer Förderleistung von 95 m³/h, einem Druck von 81 bar beschickt. Eingesetzt wird der Verteilmast Schwing SPB 35 mit vier Armen, einer Rohrleitung von 125 mm und einem Endschlauch von 4 m. Er weist ein Gewicht von 8 t auf und seine maximale freistehende Höhe auf der Achtecksäule beträgt 14 m. Verteilmast und Pumpe wurden geliefert von Avesco AG Langenthal, der Schweizer Schwing-Vertretung.
An Fördermitteln sind auf der Baustelle vier Hochbaukrane vom Typ Wolff eingesetzt, die in Etappen von 4,5 m selbstkletternd sind. Aufgrund der Höhe des Towers von 126 m werden die zwei selbstkletternden Hochbaukrane eine maximalen Hakenhöhe von 145.50 m und einer Ausladung von 40 m aufweisen.

Logistische und organisatorische Knackpunkte

Das durch die sehr kurze Bauzeit gedrängte Bauprogramm erfordert ausserordentliche Massnahmen für Logistik und Bauablauf. Auf dieser innerstädtischen Baustelle mit einem grossen Bauvolumen kann durch die Bauunternehmung Marti AG  im einschichtigen Tagesbetrieb gearbeitet werden. In unmittelbarer Umgebung herrschen viele Bauaktivitäten, was zu prekären Verkehrsverhältnissen und den beschränkten Zufahrtsmöglichkeiten zur Baustelle beiträgt.

Dies bedeutet für die Baustellenorganisation gemäss Hermann Walpen von der Marti AG die Notwendigkeit einer vorausschauenden Planung und eine absolute Einhaltung des Planvorlaufs. Demzufolge haben die Materialbestellungen Just in Time zu erfolgen und Lieferantenvereinbarungen und Lieferbereitschaft sind zwingend erforderlich.

Am Bau Beteiligte

Bauherr / Investor: Swiss Prime Site AG, Olten, Totalunternehmer: Arge Losinger Construction AG / Karl Steiner AG, Architekten: Annette Gigon / Mike Guyer, Zürich, Bauingenieure: Walt und Galmarini, Zürich. Rohbauarbeiten: Marti Bauunternehmung AG, Zürich, Schalungskonzept und -Lieferantin: Holzco-Doka Schalungstechnik AG, Niederhasli.

Eckdaten Prime Tower

www.primetower.ch