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Zerstörungsfreie Untersuchungen am Brückenbauwerk A1 Hagen/Schwerte

BASt-Bericht B 65

Martin Friese, Alexander Taffe, Jens Wöstamnn, Andreas Zoëga, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin
Dieser Bericht ist nur in digitaler Form erhältlich, 52 Seiten
Erscheinungsjahr: 2009
Preis: 5,00 €

Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH

Die Überwachung und Prüfung von Brücken im Zuge von Bundesfernstraßen erfolgt in Deutschland nach der DIN 1076 in festgelegten Zeitintervallen. Im Zuge der "Objektbezogenen Schadensanalyse" (OSA) hat sich der Einsatz kombinierter zerstörungsfreier Prüfverfahren wie Ultraschallecho, Impakt-Echo und Radar an mehreren Spannbetonbrücken als geeignet erwiesen, Umfang und Ursache ungeklärter Schäden zuverlässig zu ermitteln. Diese Verfahrenskombination wurde auch für die Untersuchungen an der Spannbetonbrücke im Zuge der Autobahn A1 bei Hagen verwendet. Dazu wurden von der BAM scannende Messwerterfassungssysteme entwickelt, mit denen die Prüfverfahren automatisiert für großflächige Untersuchungen angewendet werden können. Erstmals wurde ein Saugscanner verwendet, der zerstörungsfrei am Bauwerk befestigt werden kann. Der Bericht zeigt, wie die großflächigen Ergebnisse der Untersuchung bildgebend dargestellt werden können. Dem Ingenieur ist es damit möglich, einen Bezug zu Bestandsplanunterlagen herzustellen. Sofern keine Bestandsplanunterlagen existieren, können diese unter bestimmten Randbedingungen aus den Messergebnissen rekonstruiert werden.

Bei der Längsspannung der Brücke handelt es sich um das System Baur-Leonhardt, das aus steifen Blechkästen besteht, in die Litzen eingelegt und zementös verpresst wurden. Über diese Konstruktion lagen noch keine Erfahrungen mit zerstörungsfreien Prüfverfahren vor. Deshalb wurden Modellrechnungen für verschiedene Verpresszustände durchgeführt, um die zu erwartenden Ergebnisse vorab zu ermitteln.

Die Messergebnisse machen deutlich, dass mit den verwendeten Verfahren der Verlauf der Spannglieder sehr präzise dargestellt werden kann und dass die Lage der Umlenkstellen, die dickeres Blech in zwei Lagen aufweisen, zuverlässig bestimmt werden kann. An der Brücke wurde erstmals großflächig die Phasenauswertung von Ultraschallsignalen zur Ortung von Verpressfehlern durchgeführt. Die Messungen ergaben keine Hinweise auf Verpressfehler. Die Richtigkeit dieser Aussage wurde durch das Öffnen der Spannglieder im Zuge des Abrisses bestätigt.

Non-destructive tests on the A1 Hagen/Schwerte bridge construction

Engineering structures in connection with federal highways are tested according to German Standard DIN 1076 in regular intervals. In case of complex damage patterns additional information is necessary by detailed analysis on the object level (OSA). Non-destructive testing methods are part of this further analysis.

Testing methods like ultrasonic echo, impact-echo and radar have proved to be very reliable in several cases to give information about the cause and the amount of damage. The above mentioned combination of testing methods was used for the investigation of a highway bridge of A1 close to Hagen. The data collection was carried out with automated testing systems developed from BAM for large-area testing.

For the first time a vacuum scanner for also non-destructive fixation at the bridge was used. The report shows the imaging of results taken at large scale concrete members. For the engineer the relation between testing results and as-built-drawings is possible. In case of not existing as-built-drawings these might be reconstructed from the testing results under certain boundary conditions.
As tensioning system in longitudinal direction the so-called Baur-Leonhardt system was utilized. It consists of a stiff box of sheets that contains lacing of prestressed steel that have been injected with grouting mortar. For this construction no experience for non-destructive testing existed. Thus model calculations for different grouting quality of the tendon duct were carried out to get an idea about the expected testing results.

The test results proved that the utilised testing methods give very precise the position of the tendon ducts. Also certain areas in the longitudinal tendon duct (box) that indicate two layers of a thicker sheet could be located reliably. For the first time a phase evaluation of the ultrasonic results at a large-scale concrete member was carried out. The results gave no hint for the presence of grouting defects. This was proved by uncovering parts of the tendon ducts in the demolition process.

  • Kontakt

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

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  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.