Generalsanierung Tunnel Kalk

Die Oberbürgermeisterin 
Dezernat, Dienststelle 
VIII/69/692/0 
 
Vorlagen-Nummer  01.12.2017 
 3282/2017 
Mitteilung 
öffentlicher Teil 
Gremium Datum 
Verkehrsausschuss 05.12.2017 
 
Generalsanierung Tunnel Kalk 
Bauzeitverlängerung der Generalsanierung des Tunnels Kalk 
 
Die Fertigstellung der Tunnelsanierung verzögert sich auf Grund festgestellter Baumängel bei der 
Betonsanierung in der unteren Tunnelröhre. Der ursprüngliche Bauzeitenplan sah eine Fertigstellung 
bis 18.02.2016 vor. Zum heutigen Zeitpunkt rechnen die beteiligten Baufirmen mit einer Wiederinbe-
triebnahme aller sechs Fahrspuren nicht vor Ende 2018.  
 
Die Mängel betreffen die unsachgemäße Ausführung der Fugen an der Decke im unteren Tunnel. Bei 
der Untersuchung der festgestellten Hohlstellen wurden Fugen im neu aufgebrachten Brandschutz-
mörtel vorgefunden, die teilweise versetzt gegenüber den Bauwerksfugen angeordnet waren oder 
sich nur als Scheinfugen darstellten. Betroffen sind auch Fugen an den Tunnelwänden, die nun eben-
falls saniert werden müssen. Details sind der Anlage 1 zu entnehmen. 
 
Als die Mängel 2016 festgestellt wurden, war abzusehen, dass sich ein Rechtsstreit anbahnen könn-
te. Um sich darauf vorzubereiten und dennoch weiterbauen zu können, war es unerlässlich, eine fun-
dierte belastbare Beweissicherung durchzuführen. Ein langwieriges gerichtliches Beweissicherungs-
verfahren und der damit verbundene Baustillstand konnten abgewendet werden, indem sich die Stadt 
mit der Arbeitsgemeinschaft Tunnel Grenzstraße auf einen gemeinsam beauftragten vereidigten Be-
tonsachverständigen verständigte. Der Gutachter wurde am 13.01.2017 mit der Beweissicherung und 
Beantwortung eines abgestimmten Fragenkataloges beauftragt und am 14.03.2017 zusätzlich mit der 
Sanierungsplanung. Dazu gehört auch eine hochprofessionelle baubegleitende Qualitätssicherung 
zur Überwachung der Spezialarbeiten und im Hinblick auf mögliche juristische Auseinandersetzungen 
eine aufwändige Dokumentation der Arbeiten. Die Beweissicherung und die Sanierungsplanung sind 
inzwischen abgeschlossen. Detaillierte Antworten zur Beurteilung der Ursachen für die Baumängel 
liegen vor.  
 
Innerhalb der Arbeitsgemeinschaft Tunnel Grenzstraße hat nach Betriebsschließung der für die Be-
tonarbeiten verantwortlichen Baufirma zum 31.12.2016 die ursprünglich nur für den Straßenbau ver-
antwortliche Baufirma die technische Federführung für die Mängelbeseitigung übernommen. Ab März 
2017 konnte die Arbeitsgemeinschaft entsprechend den Planungsvorgaben mit der Beseitigung der 
Mängel beginnen. 
 
Verfahrensbedingt wurden im Zuge der begonnenen Sanierung tiefere Schichten der Betondecke frei 
gelegt und Vorschäden durch Streusalzeintrag entdeckt. Zur Beurteilung dieser Befunde wurde am 
17.07.2017 ein Ergänzungsauftrag an den Gutachter erteilt. Infolgedessen musste das Konzept, mit 
dem Ziel einer nachhaltigen Sanierung, ergänzt und optimiert werden und umfasst nun eine aufwän-
dige Sicherung der Deckenbereiche an den Fugenrändern. Die konstruktive Verstärkung besteht aus 
der Zulage von Längsbewehrung und dem Einbohren und Verkleben von Bügelbewehrung. Zum bes-
seren Verständnis sind in den beigefügten Skizzen die Grundsätze der ursprünglichen Planung der 
Deckensanierung im Vergleich zu den nun auszuführenden Arbeiten dargestellt. Die Umsetzung der

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Planung und die intensiven Kontrollen zur Sicherstellung der notwendigen Ausführungsqualität sind 
außerordentlich zeitintensiv. Der Ablauf der Sanierung ist geprägt von sehr vielen kleinteiligen Einzel-
schritten (Abtragen der mangelhaften Brandschutzbeschichtung, Untergrundvorbereitung, Beweh-
rungseinbau, Fugenschalung, Egalisierung der Betonfläche, usw.). Im Anschluss muss der kathodi-
sche Korrosionsschutz wieder aufgebracht und mit Betonmörtel versiegelt werden. 
 
Die Generalsanierung des Tunnels Kalk wird insgesamt in vier Bauphasen abgewickelt (vgl. Anlage 
2). Die Mängelfeststellung und Mängelbeseitigung betreffen im Wesentlichen die dritte und vierte 
Bauphase. Im Bereich der vierten Bauphase werden aktuell die notwendigen Betonarbeiten durchge-
führt. Erst nach Abschluss der Betonarbeiten können die anderen Gewerke wie der Straßenbau und 
die Ausstattung mit der Sicherheitstechnik folgen. Um auch die Schäden in der ehemaligen dritten 
Bauphase zu reparieren, muss der Verkehr umgelegt und auch hier alle Arbeitsschritte nochmals ab-
gearbeitet werden. 
 
Die Verwaltung und die beteiligten Baufirmen verhandeln derzeit über Lösungsansätze, die die Sanie-
rung weiter beschleunigen und einen gesicherten Fertigstellungstermin garantieren können. Im Hin-
blick auf Verkehrseinschränkungen des Folgeprojektes Mülheimer Brücke überarbeitet die Verwal-
tung zudem - unter Ausschöpfung aller verkehrsrechtlichen Möglichkeiten - das Verkehrskonzept mit 
dem Ziel, die Verkehrseinschränkungen im Netz zu optimieren und negative Auswirkungen auf den 
Verkehrsfluss so gering wie möglich zu halten.  
 
Das Budget in Höhe von 30 Mio. Euro brutto gemäß Baubeschluss ist nach derzeitigem Abrech-
nungsstand noch nicht ausgeschöpft. Die Mehrkosten für die bisher aufgetretenen technisch beding-
ten Erschwernisse bei der Bauausführung wie zum Beispiel die neue Innenschale im oberen Tunnel 
oder das aus statischen Gründen erforderliche Sanieren in kleinteiligen Arbeitsschritten sind bisher 
durch den Baubeschluss abgedeckt. Die aktuelle Kostenprognose zeigt aber auf, dass die bisherigen 
Reserven ausgeschöpft sind. Inklusive der noch nicht verhandelten Nachträge und Mehrkostenan-
meldungen ist derzeit mit Kosten in Höhe von ca. 33 Mio. Euro zu rechnen.  
 
Für die Mangelbeseitigung liegen noch keine berechneten Kosten bzw. Angebote der Baufirmen vor. 
Schätzungen bewegen sich in mehrfacher siebenstelliger Höhe. Eine evtl. Kostenbeteiligung der 
Stadt ergibt sich aus einer Quotierung durch den Gutachter. 
 
Die Einrichtung einer zusätzlichen Spur wurde geprüft (Anlage 3), würde die Maßnahme allerdings 
verlängern und ist aus Sicht der Verwaltung nicht sinnvoll. 
 
 
Sachstand zum Projekt Sanierung Mülheimer Brücke 
 
Aufgrund des durch einen Bieter am 01.09.2017 eingereichten Antrages auf Nachprüfung bei der 
Vergabekammer der Bezirksregierung Köln - Rechtsgrundlage hierfür ist das Gesetz gegen Wettbe-
werbsbeschränkungen - ist eine Auftragsvergabe zurzeit nicht zulässig. Am 30.11.2017 findet die 
mündliche Verhandlung bei der Vergabekammer statt. Spätestens am 14.12.2017 wird die Vergabe-
kammer ihre Entscheidung bekannt geben. Im Nachgang hierzu besteht seitens der beiden Parteien 
die Möglichkeit, die Entscheidung der Vergabekammer vor dem Oberlandesgericht Düsseldorf zu 
beklagen.  
 
Eine Zuschlagserteilung auf eines der vorliegenden Angebote kann frühestens nach der Entschei-
dung der Vergabekammer erfolgen.  
 
Die ursprünglich geplante Zeitschiene zur Durchführung der Arbeiten ist aus diesem Grund nicht 
mehr zu halten.  
 
Bei Aufstellung des aktualisierten Zeitplans sollen Überscheidungen der verkehrlichen Beeinträchti-
gungen zur Baumaßnahme Tunnel Kalk möglichst vermieden werden. 
 
Gez. Blome

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 1 
Generalsanierung Tunnel Grenzstraße/Kalk 
Bauablauf - Bauphasen 
 
Anlage 2 zur Vorlage 3282/2017 
Mitteilung an den Verkehrsausschuss am 05.12.2017

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 2 
Bauen in vier Abschnitten 
Phase 1 
Phase 2 
Phase 3 
Aktuell Phase 4

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 1 
August 2016 : 
Feststellung Hohlstellen an der 
Decke im unteren Tunnel 
 Tunnel Kalk – Baumangel – Sanierung Fugenbereiche  
Anlage 1

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 2 
53 Bauwerksfugen in 2 Schritten bearbeiten 
 Tunnel Kalk – Baumangel – Sanierung Fugenbereiche

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 3 
 Tunnel Kalk – Deckenuntersicht  unterer Tunnel 
Tunnellänge 538 m 
54 Tunnelblöcke ca. 10 m  
53 Bauwerksfugen  
Bearbeitung in 2 Bauphasen 
Blocknummer

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 4 
Geplante Sanierung Deckenfugen  gemäß Ausführungsplanung (Detail) 
Tunnel Kalk - Sanierung Decke unterer Tunnel  
Brandschutzmörtel 
Reprofilierung 
Tunnellängsschnitt 
Detail Decke  
Geplante Fuge im 
Brandschutzmörtel

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 5 
Tunnel Kalk - Sanierung Decke unterer Tunnel  
Beprobung auf Chloride => Erforderliche Sanierung gemäß RiLi SIB 
Notwendiger 
Betonaustausch 
Ausführung nur mit erheblichen Nachteilen! 
Statik, Spritzschatten, Sperrung oberer Tunnel   
Brandschutzmörtel

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 6 
Tunnel Kalk - Sanierung Decke unterer Tunnel  
Entscheidung für Kompensation mit Einbau Kathodischer Korrosionsschutz (KKS) 
Brandschutzmörtel KKS-Anlage Reprofilierung von 
vorhandenen Schadstellen 
Anode aus Titanoxid-Netz in 
Brandschutzmörtel eingebettet 
Systemskizze KKS-Anlage

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 7 
Austausch von Beton   
Sohle und unterer Wandbereich 
Minimale Betonreparatur  
KKS-Bereich (Decke, Wand oben)  
 Tunnel Kalk - Sanierung Ausführung 2015/2016                   
Titanoxid-Netz  
unter der Decke  
für Kathodischen 
Korrosionsschutz

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 8 
Tunnel Kalk – Feststellung Baumangel 08.08.2016 
Erkundung durch Abklopfen , Entnahme von Bohrkernen

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 9 
Notwendiges Abstemmen 
der Hohllagen 
Fugenversatz Wandbereich 
Tunnel Kalk – Feststellung Baumangel 08.08.2016 
Bestandsfuge Fuge im 
Brandschutzmörtel

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 10 
Tunnel Kalk - Sanierung des Fugenschadens 
Konstruktive Verstärkung der Fugenflanken und massive Reprofilierung der Fugen 
Brandschutzmörtel 
KKS-Anlage 
Reprofilierung 
Eingeklebte 
Zusatzbewehrung 
Nachgeschnittene Fuge 
Arbeitsschritte: 
 
• Trennschnitte  
• Schadhaften Beton abtragen mit 
Hochdruck-Wasserstrahl (HDW) 
• Bohren, Bewehrung einkleben  
• Fugenschalung einbauen 
• Spritzbeton einbauen 
• Fugenkontrolle  
• Egalisierung Betonoberfläche 
• Fugen nachschneiden 
• Titanoxid-Netz, Kabel montieren 
und KKS-Anlage aufbauen 
• Fugenkontrolle 
• Brandschutzmörtel einbauen 
• Fugenkontrolle

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 11 
Tunnel Kalk - Sanierung des Fugenschadens 
Fugen reinigen mit HDW  
Fugen schneiden

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 12 
 Tunnel Kalk – Fugenbearbeitung im Pilgerschritt 
Fugen schneiden   
HDW-Abtrag 
Pilgerschritt B 
Aktuelle Bauphase 4 
Pilgerschritt A* 
*) Aus statischen Gründen muss  
abschnittsweise gearbeitet werden  
 1. Schritt: Schneiden der Deckenfuge Phase 3 
 2. Schritt: HDW-Teilabtrag, nur Teilabtrag, Montage Sägeschiene nur auf nicht abgetragenen Flächen 
 3. Schritt: Demontage Schutzmaßnahmen, Öffnen der Schutzwand zwecks Fugenschnitt  
 4. Schritt: Schneiden der Deckenfuge oberhalb Schutzwand in Nachtschicht. Montage der Führungsschiene in Phase 3 und Phase 4  
 5. Schritt: Wiederverschließen der Schutzwand, wiederherstellen der Schutzmaßnahmen für Spritzarbeiten und verbleibenden HDW-Abtrag 
 6. Schritt: Schneiden der Deckenfuge Phase 4 
 7. Schritt: HDW-Abtrag der restlichen Fugenbereiche im Pilgerschrittverfahren

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 13 
 Tunnel Kalk – Fugenbearbeitung im Pilgerschritt 
Teil 2 
Reprofilierung, KKS, 
Brandschutzmörtel 
Aktuelle Bauphase 4 
Pilgerschritt B 
Pilgerschritt A 
 1. Schritt: Herstellung Ausgleichsschicht bis an die Schutzwand heran 
 2. Schritt: Abstellung der Tiefenreprofilierung mit Schaltafel B=0,50 m zum späteren Heranarbeiten der Brandschutzbeschichtung 
 3. Schritt: Verlegung des KKS-Netzes bis ca. 0,50 m an die Abstellung heran 
 4. Schritt: Herstellung der Brandschutzbeschichtung sowie Feinspachtel und OSC-Beschichtung bis an die Abstellung heran 
Umbau der Schutzwand auf ein Phasenmaß Phase 4 von ca. 7,0 m, Übergangsbereich zur Bearbeitung ca. 2,0 m

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 14 
Teil 3 
 Tunnel Kalk – Fugenbearbeitung im Pilgerschritt 
Sanierter Bereich 
Phase 4 
Reprofilierung, KKS 
+ Brandschutzmörtel 
Wiederholung Bauphase 3 
Pilgerschritt C 
Pilgerschritt D

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 1 
 Tunnel Grenzstraße/Kalk 
 
Im Hinblick auf die höhere Verkehrsbelastung im Kölner Osten  
bei Einschränkung der Verkehrsführung auf der Mülheimer Brücke   
wird die Möglichkeit einer zusätzlichen stadtauswärts führenden Fahrspur untersucht. 
Machbarkeitsstudie  
Anordnung einer zusätzlichen Fahrspur im Tunnel  
zum Beginn der Sanierung der Mülheimer Brücke 
Anlage 3

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 2 
Tunnel Kalk – Generalsanierung 
Planung 2010 bis 2013 
Geplante Bauzeit 24 Monate, 20 Monate Verkehrseinschränkungen 
Baumangel bei Sanierung Beton, Fugen, Baulicher Brandschutz 
Fahrbahnerneuerung 
Beleuchtung, Lüftung 
Gesamtkosten rund 30 Mio. Euro 
Brandmeldeanlage, Videoüberwachung 
Baubeginn 7. Juli 2014 
 
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Bauzeitverlängerung mit Verkehrseinschränkungen bis Ende 2018

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 3 
 Aktuelle Verkehrsführung 2+2  (Bearbeitung Phase 4 neu) 
Aktuell keine Höhenbeschränkung 
 im oberen Tunnel!

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 4 
 Tunnel Kalk – Verkehrsführung zur Sanierung der Mülheimer Brücke  
Untersuchung Möglichkeiten der verkehrstechnischen Optimierung 
 
• Festlegung der notwendigen Fahrbahnbreiten 
• Anzuwendende Regelwerke 
• Kategorisierung der Straße 
• Notwendige Fahrspurbreiten 
• Resultierende notwendige Fahrbahnbreiten 
 
• Vorhandene Fahrbahnbreiten - Vermessung 
• Oberer Tunnel 
• Unterer Tunnel 
 
• Soll-Ist-Vergleich der Fahrbahnbreiten 
• Oberer Tunnel 
• Unterer Tunnel 
 
• Möglichkeiten der Verkehrsführung 
 
• Auswirkungen auf die Bauausführung 
 
• Belange Feuerwehr Rettungsgasse, Rettungsweg in der Baustelle

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 5 
Für die Regelung von  an einer Baustelle vorbei fließendem Verkehr ist u.a.  
 
die RSA 95 gültig (Richtlinien für die für Sicherung von Arbeitsstellen an Straßen). 
 
Geplante Neuregelungen der RSA , z.B. auf Grund größerer Fahrzeugbreiten,  
werden von Bund, Land und der Stadt Köln bereits angewendet. 
 
Regelungen für den endgültigen Ausbauzustand sind während der Bauzeit nicht 
maßgebend (RAST, u.a.) 
 
 Anzuwendende Regelwerke

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 6 
 
 
 
 
PKW 
 
LKW/Bus  
 
                  nach RSA  95 
        2,60 m nach neuer RAS; generell sind größere Fahrspurbreiten anzustreben. 
 
Der Tunnel ist auch während der Bauzeit für LKW bis 7,5 t und Linienbusse freigegeben.  
Die Fahrspurauslegung muss diese Breiten berücksichtigen  
(eine reine Auslegung auf PKW-Verkehr ist hierdurch nicht möglich) 
 Notwendige Fahrspurbreiten 
Der Tunnel Grenzstraße ist nicht eindeutig den Kategorien der RSA zuzuordnen.  
Auf Grund der Überleitung des Verkehrs für alle Gegenverkehrslösungen  
im oberen Tunnel (OT) wird hier auf die Regelpläne D (Autobahn) zurückgegriffen,  
da nur in dieser Kategorie Überleitungs-Regelpläne existieren.

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 7 
Summation mit minimaler LKW-Spur für 2+2, 
mit baulicher Trennung der Richtungsfahrbahnen 
 
 Notwendige Fahrbahnbreiten – Oberer Tunnel 2+2

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 8 
 Vorhandene Fahrbahnbreiten – Oberer Tunnel 
Ausschnitt aus dem 
Vermessungsplan 
bei voller Ausnutzung der Breite 
zwischen den Schrammborden  
 
Minimale Fahrbahnbreite:   
  
       10,90m

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 9 
 Vorhandene Fahrbahnhöhen – oberer Tunnel 
Eine zusätzliche Verbreiterung der  
Fahrbahn ist auf Grund des Gewölbes   
nicht möglich.  
 
Bei vollständiger Ausnutzung der 
vorhandenen Fahrbahnbreite (10,90m) 
ist im Bereich der vorhandenen  
Schrammborde die Höhe nicht  
ausreichend für Fahrzeuge bis 4,00 m.  
Fahrzeug bis 4,00m + 0,25m Bewegungsraum    notwendige Lichte Höhe 4,25m 
      Vorhandene Lichte Höhe  4,10  
 
 
 
 
Höhenbeschränkung 3,80m notwendig!  
(3,80+0,25=4,05 < 4,10 vorh.)

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 10 
 Untersuchung Variante 2+3  (2+2 im oberen Tunnel,1 Spur unten) 
Platzbedarf 2+2 mit baulicher 
Trennung mindestens 
 
Vorhandene Fahrbahnbreite 
 
11,50 
(12,00) 
10,90 
Die Anordnung einer zusätzlichen 
Fahrspur stadtauswärts im oberen 
Tunnel ist auf Grund der vorhandenen 
Tunnelgeometrie nicht möglich!

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 11 
 Untersuchung Überleitung von zwei Fahrspuren zum oberen Tunnel 
Überleitung westlich des Tunnels

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 12 
 Untersuchung Überleitung von zwei Fahrspuren zum oberen Tunnel 
Überleitung östlich des Tunnels

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 13 
 Variante 2+3 (4 Spuren im oberen Tunnel) 
Aufgrund der Höhenbeschränkung 3,80m  
und der nicht ausreichenden Fahrbahnbreiten  
ist diese Variante  
nicht genehmigungsfähig!  
 
10,90

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 14 
 Variante 2+3 (2 Spuren im unteren Tunnel) 
10,90 
2,75 45 
Die Variante ist grundsätzlich 
genehmigungsfähig! 
Nachteile: 
Beengter Arbeitsraum   
=> Erhebliche Bauzeitverlängerung

Brücken, Tunnel und Stadtbahnbau 15 
 Risiken der Variante 2+3 (2 Spuren im unteren Tunnel)  
• Bauzeitverlängerung durch die starke Einschränkung der Baufeldbreite in Phase 3neu.  
• Bauzeitverlängerung infolge erhöhtem Logistikaufwand für die Baustelle .  
• Mehrkosten durch technisch erforderliche Änderungen (Randkappen, Schutzwand, KKS, 
Pilgerschritt usw.)  
• Mehrkosten durch Erschwernisse in der Bauabwicklung.  
• Fundierte Bedenken der Arge gegen die Einschränkung des Arbeitsraums.  
• Bedenken des Sicherheitsbeauftragten wg. höherer Risiken der Verkehrssicherheit . 
• Auflagen der Feuerwehr sind zu erwarten. 
Bauzeitverlängerung, Mehrkosten, erhöhter technischer Aufwand