GSB 7.0 Standardlösung

Stahlbau, Korrosionsschutz, Brückenausstattung

Verstärkung des Deckblechs orthotroper Fahrbahnplatten durch Aufkleben von Stahlblechen – Konstruktionsdetails (2217004)
Brücken werden in der Regel für eine Lebensdauer von etwa 100 Jahren bemessen. Zahlreiche Stahlbrücken, die in den 1960er Jahren gebaut wurden, haben damit zurzeit etwa die Hälfte ihrer ursprünglich vorgesehenen Lebenszeit hinter sich. Seit etwa 25 Jahren ist bei diesen Brücken jedoch eine stetige Zunahme von Schäden in lokalen Lasteinleitungsbereichen zu verzeichnen, die immer wieder Anlass zu kostspieligen und aufwendigen Instandsetzungsmaßnahmen geben. In vielen Fällen wird voraussichtlich ein Ersatzneubau erforderlich, bevor die ursprünglich vorgesehene Lebensdauer erreicht ist. Da es aufgrund der in Deutschland üblichen baurechtlichen Bestimmungen viele Jahre dauern kann, bevor die Bauarbeiten beginnen, muss der Betrieb der bestehenden Brücke bis zur Verkehrsfreigabe des Ersatzneubaus so weit wie möglich aufrecht erhalten werden. In der Vergangenheit durchgeführte Instandsetzungen erwiesen sich im Nachhinein oft als kostspielige und zwecklose Maßnahmen. Daher sind wirksame Konzepte und neue Lösungen für die Instandsetzung von Stahlbrücken erforderlich. Idee ist, mit der Verstärkung des Deckblechs orthotroper Fahrbahnplatten durch Aufkleben von Stahlblechen einen speziellen, jedoch vielversprechenden Lösungsansatz zu verfolgen und eingehend zu untersuchen. Ziel mehrerer Projekte ist es, die Eignung von Klebstoffen und Klebverbindungen für eine praxisgerechte Verstärkung des Deckblechs orthotroper Fahrbahnplatten nachzuweisen und somit eine Grundlage für neue Lösungen für Instandsetzungsmaßnahmen von Stahlbrücken zu schaffen. Im Rahmen des Projekts „Konstruktionsdetails“ werden insbesondere die Anordnung von Fugen und die Gestaltung von Randabschlüssen untersucht. Die Erprobung erfolgt anhand praxisnaher Dauer-Schwell-Biege-Versuche.

Austausch des Fahrbahnbelags auf Stahlbrücken (2216012)
Mit dem Einsatz von immer größeren Baumaschinen haben sich die Prozesse beim Austausch der Fahrbahnbeläge auf Brücken in den vergangenen Jahrzehnten deutlich verändert. Einerseits konnten die Zeitabläufe deutlich verkürzt werden, andererseits ist damit eine erhöhte Belastung verbunden, die insbesondere bei älteren Stahlbrücken zu Schäden in der orthotropen Fahrbahnplatte führen kann. Um einen Überblick zum aktuellen Stand der Technik zu erhalten und dessen Auswirkungen beurteilen zu können, sollen entsprechende Bauprojekte fachtechnisch und messtechnisch begleitet werden. Basierend auf den Ergebnissen sollen Grenzen definiert und Empfehlungen gegeben werden, um zukünftig Schäden zu vermeiden, die ihre Ursache in unsachgemäßer Ausführung beim Belagsaustausch haben.

Lagerwege von Brücken (15.537)
Bis heute gibt es keine systematischen Untersuchungen für Deutschland, welche Wege an Brückenlagern tatsächlich auftreten und ob die Annahmen der entsprechenden Normen angemessen sind. Es besteht die Vermutung, dass die Annahmen teilweise unwirtschaftlich sind. Daher sollen an einigen repräsentativen Bauwerken die Lagerwege und die gleichzeitigen Bauwerkstemperaturen mit angemessener Erfassung des Verkehrs gemessen werden. Die aktuell angegebenen Temperaturunterschiede für die Bemessung von Brücken existieren seit Jahrzehnten und wurden in der Zwischenzeit nicht überprüft oder an Bauwerken nachgemessen. Durch die Verwendung der normgemäßen Werte ist man sicher, dass die aus der Bemessung folgenden Lagerwege ausreichende Reserven beinhalten. Es ist notwendig, diese Reserven sicherzustellen, um Beschädigungen am Bauwerk zu vermeiden. Um angeben zu können, ob Reserven vorhanden sind, sind Messungen an Bauwerken notwendig, da die meteorologischen Temperaturverläufe allein nicht ausreichen. Neben der reinen Lufttemperatur ist die Strahlung wichtig. Zusätzlich ist die Lage und Ausrichtung des Bauwerks zur Sonne von maßgebender Bedeutung.

Anpassungsvermögen von Brückenbauwerken an geänderte Nutzungsbedingungen – konzeptionelle Ansätze zur Optimierung (15.624)
Die Anpassungen an vorhersehbare oder künftig denkbare Nutzungsänderungen von Brückenbauwerken führen bei der gewohnten Bauweise von Infrastrukturen zu erheblichen Eingriffen in die Substanz. Sie lassen sich im Bestand nicht realisieren und erfordern einen Neubau. Analysen zu möglichen künftigen Nutzungsänderungen und deren Auswirkungen auf Brücken sind bisher weder für typische Straßenbrücken noch für die Belange anderer Verkehrsträger verfügbar. Für die Zukunft ist es notwendig, Möglichkeiten zu entwickeln, wie sich diese späteren Nutzungsänderungen bereits bei der Neubau-Planung und Erstellung von Beton-, Stahl- und Verbundbrücken so berücksichtigen lassen, dass sie kostengünstig und mit möglichst geringem Eingriff in den Verkehr ermöglicht werden. Ziel des Projekts ist es, neuartige Konzepte zu erarbeiten, um Brückenbauwerke während ihrer Nutzungsdauer und unter Verkehr an geänderte Bedingungen flexibel anpassen zu können. Dabei soll auch bei Änderungen der Rahmenbedingungen kein Ersatzneubau erforderlich werden.

Expertennetzwerk: Geänderte Nutzungsbedingungen - Anpassung von Brückenbauwerken (2216000)
Die Infrastrukturbauwerke von Straße, Schiene und Wasserstraße haben im Mittel ein hohes Alter, was zunehmende Schäden und damit einhergehend mögliche Einschränkungen der Verfügbarkeit der Anlagen bedeutet. Diese Effekte überlagern sich vielfach mit vorhersehbaren oder künftig denkbaren Nutzungsänderungen wie der Erhöhung der Verkehrs- und Ermüdungslasten oder der Notwendigkeit einer kapazitiven Erweiterung. Dies kann bei der gewohnten Bauweise von Infrastrukturen zu erheblichen Eingriffen in die Substanz führen oder ist im Bestand nicht zu realisieren. Für typische Nutzungsänderungen sollen im Rahmen des Projekts Bauwerke der einzelnen Verkehrsträger analysiert und für die Zukunft Möglichkeiten entwickelt werden, wie diese späteren Nutzungsänderungen sich bereits bei der Neubau-Planung so berücksichtigen lassen, dass Nutzungsänderungen kostengünstig und mit möglichst geringem Eingriff in den Verkehr ermöglicht werden. Vorhersehbare oder künftig denkbare Nutzungsänderungen für typische Bauwerke der einzelnen Verkehrsträger Straße, Schiene, Wasserstraße sind zu quantifizieren, Brückenbauwerke im Hinblick auf tatsächliche Kapazität und Nutzung zu analysieren und Auswirkungen und Anforderungen im Hinblick auf Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit zu bestimmen.

Pilotprojekt Brückenheizung mit Geothermie (2209007)
Der Einsatz von temperierten Fahrbahntafeln durch die Nutzung von Geothermie wird derzeit in einem Pilotprojekt getestet: Erneuerung der Straßenbrücke über den Elbe-Lübeck-Kanal in Berkenthin – Einsatz von oberflächennaher geothermischer Energie zur Beheizung/Kühlung der Fahrbahntafel. Im Rahmen des hier beschriebenen Projekts erfolgt die fachtechnische Begleitung dieses Pilotvorhabens. Dabei soll insbesondere anhand einer Gegenüberstellung der Glättebildung der Nutzen der Maßnahme quantifiziert werden. Darüberhinaus gilt es, sowohl den Einbau als auch den späteren Betrieb der Anlage zu dokumentieren und zu bewerten. Im Mittelpunkt stehen hierbei die Installation der Rohrregister und die Effizienz der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik.