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Materialtechnische Untersuchung beim Abbruch der Talbrücke Haiger

Wenn bei der Sichtprüfung von Brückenbauwerken Schäden auffallen, sind detaillierte Analysen erforderlich. Nach Möglichkeit sollten dabei zerstörungsfreie Prüfverfahren wie Georadar-, Impakt-Echo- und Ultraschallecho-Techniken zur Anwendung kommen. Deren Nützlichkeit für Zustandsanalysen wurde beispielhaft an der Talbrücke Haiger untersucht.

Foto zeigt ein Teilstück eines Längsträgers, das untersucht wird Teilstück eines Längsträgers

Problem

Die Hauptprüfung des Zustandes von Brücken erfolgt alle sechs Jahre. Es handelt sich dabei vorwiegend um visuelle Prüfungen durch speziell ausgebildete Bauwerksprüfingenieure. Wenn dabei Schäden nicht eindeutig klassifiziert werden können, veranlasst der Bauwerksprüfingenieur vertiefte Schadensanalysen. Nach Möglichkeit kommen dabei vorrangig zerstörungsfreie bzw. zerstörungsarme Prüfverfahren zu Anwendung. Georadar-, Impakt-Echo- und Ultraschallecho-Verfahren sollen im Hinblick auf die Zustandsuntersuchung an Träger und Koppelplatte eines Brückenüberbaus erprobt und bewertet werden.

Untersuchungsmethode

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden materialtechnische Untersuchungen am Abbruchbauwerk Talbrücke Haiger im Zuge der BAB A 45 Gießen-Dortmund durchgeführt. Dabei kamen Radar-, Impakt-Echo- und Ultraschallmessungen zum Einsatz. Für die Analysen wurde ein Teilstück aus der Fahrbahnplatte im Bereich einer Koppelstelle herausgeschnitten sowie ein etwa 30 Meter langes Teilstück eines Längsträgers für die Untersuchungen bereitgestellt. Die Prüfaufgaben bezogen sich auf die Lokalisierung der Spannkanäle, Bewehrungseisen und Rückwände sowie auf die Zustandsuntersuchung und die Lokalisierung von Anomalitäten, insbesondere Verdichtungsmängeln im Beton. Die Ergebnisse der Messungen wurden durch eine zerstörende Untersuchung der Bohrkerne überprüft und bewertet.

Ergebnisse und Folgerungen

Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Einsatz zerstörungsfreier Prüfverfahren im Rahmen der objektbezogenen Schadensanalyse eine zuverlässige Zustandseinschätzung des Überbaus ermöglicht. Aus den aufgenommenen Einzelmessungen des Impakt-Echo-Verfahrens konnte die Lage sowie die Betondeckung der Spannglieder bestimmt und mit den eingesetzten Ultraschallecho-Verfahren die Dicke des Bauteils am Steg des Trägers ermittelt werden. Der Beton des Trägers mit Größtkorn 16 mm und schalglatter Oberfläche war mittels Ultraschall gut prüfbar. Alle Spannkanäle innerhalb der Messbereiche wurden detektiert. Ihre Position in Querrichtung und ihre Überdeckung im Verlauf wurden jeweils mit einer maximalen Abweichung von 6 mm bestimmt. Die Rückwände wurden überall dort, wo sie nicht durch darüber liegende Objekte abgeschattet wurden, angezeigt und konnten zur Kalibrierung der Pulsgeschwindigkeit verwendet werden. Eine schlaffe Bewehrung wurde durch insgesamt 14 nahe der Oberfläche liegende Eisen angezeigt. Sie wurden in allen Fällen, in denen Bohrkerne entnommen wurden, bestätigt. Die Koppelplatte bestand aus Beton mit Größtkorn 32 mm, die Messbereiche waren geschliffen. Die Ultraschallbilder wiesen auf Grund des relativ groben Gefüges eine verminderte Bildqualität auf. Bewehrungseisen, die direkt unterhalb der Apertur parallel zu ihr verliefen, verschlechterten das Ergebnis zusätzlich. Die Position des einzigen Spannkanals in Querrichtung und die Überdeckung konnte mit einer maximalen Abweichung von 12 mm detektiert werden. Eine schlaffe Bewehrung wurde durch insgesamt vier nahe der Oberfläche liegende Eisen angezeigt. Die Rückwand wurde in allen Messungen von schlaffer oder Spannbewehrung abgeschattet und daher nur vereinzelt angezeigt. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen mit Georadar-, Impakt-Echo- und Ultraschallverfahren zeigen, dass die zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Untersuchung von Betonbauteilen von Brückenbauwerken praktisch einsetzbar sind. Die Verwendung im Rahmen des Erhaltungs-Managements ist damit möglich. 

Investigations of materials during demolition of the Haiger valley bridge

The condition of bridges and other engineered structures forming part of pathways and roads is regularly assessed in accordance with DIN 1076. Main tests - consisting primarily of visual inspections - are performed every 6 years by specially trained structural testing engineers. The condition grade for the tested structure is determined automatically on the basis of this damage evaluation. In the case of unusual damage whose type, origin and scope cannot be clearly established using the test in accordance with DIN 1076, more detailed damage assessments are initiated. These analyses involve the use of various techniques, preferably of entirely or largely non-destructive tests. The results of these detailed investigations are also incorporated into the structure management system. To perform the investigations, a section of carriageway slab in the region of a coupling point was cut out as a sample. In addition, a section of a longitudinal girder roughly 30 m long was supplied for the investigations. Neither of these two components exhibited any visible signs of damage. Both components were deposited and secured on a prepared site. The results of the examinations show that these non-destructive tests are suitable for investigating the condition of concrete components.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de