Ganzfertigteile bei der Verbundfahrbahnplatte der Bahretalbrücke – Eine Revision nach Ausführung und baubegleitender messtechnischer Überwachung

Abstract

Fertigteilbauweisen für die Herstellung der Fahrbahnplatten von Verbundbrücken konnten sich bei kleineren Brücken bereits durchsetzen. Verschiedene Bautypen wurden entwickelt: die VFT‐Bauweise, die Halbfertigteilbauweise, die Ganzfertigteilbauweise. Im Großbrückenbau ist die Anwendung, zumindest in Deutschland, bisher auf einzelne Fälle beschränkt geblieben und eine abgeschlossene Stufe der Entwicklung noch nicht erreicht.Die Ganzfertigteilbauweise, wie sie bei der Bahretalbrücke eingesetzt wurde, stellt eine Möglichkeit dar, die Vorteile der deutlich schnelleren Herstellung der Fahrbahnplatte im Großbrückenverbundbau effektiv zu realisieren. Besonderes Augenmerk ist bei der Bemessung und Konstruktion auf die Rissproblematik zu legen. Die hier aufgetretenen Rissbildungen begründen sich durch die unterschiedlichen Materialeigenschaften und Herstellungszeitpunkte der Fertigteile und der Ortbetonergänzungen. Mit Hilfe des baubegleitenden Messprogramms für die Bahretalbrücke konnten die Rissbildungen sowie insbesondere die Spannungen in den Anschlussbewehrungen der Fertigteile gut nachvollzogen werden. Letztere liegen aufgrund des “Sammelrisseffektes” deutlich über den Spannungen der Ortbetonbewehrung und können nicht einfach am Zustand II‐Querschnitt berechnet werden. Zusammenfassend kann für die Bahretalbrücke eine gute Beurteilung der Bauweise gegeben werden.Prefabricated elements for the floor system of Bahretalbridge.The construction of floor systems of composite bridges, using prefabricated elements in concrete, could already achieve acceptance for smaller bridges. Different types were developed: VFT‐types, semi‐precast construction, precast construction. So far there are only a few cases of prefabricated elements in concrete for bigger bridges in Germany. Using the precast construction presents a possibility to produce floor systems faster and more effective, as done with the Bahretalbridge.Special attention is to be turned to the calculation and construction of the crack formations. The crack formations seen in this particular construction happened because of the different material property and the production time of the prefabricated elements as well as the addition of floor systems. During the construction progress several measurements helped to understand the appearance of the crack formations. The stresses of the reinforcement between prefabricated elements and the in‐situ concrete are much higher due to the effect of accumulated cracks. Summarizing the construction of the Bahretalbridge was done in a decent way and deserves a positive evaluation.

Zu Entwurf, Konstruktion und Berechnungsspezifika von aktuellen Großbrücken in Stahlverbundbauweise

“… Möglichkeiten zur Anordnung der in Längsrichtung durchlaufenden Ortbetonstreifen und der Ortbetonquerfugen, aus Possibilities for arranging the longitudinally passing in‐situ concrete strips and the in‐situ concrete cross‐joints, from …”

“…Die Auflagerung der Fertigteile erfolgte über in die Fertigteile einbetonierte Trägerstummel und jeweils vier höhenverstellbare Schrauben, die ihre Last auf die Stege der Konsolträger (mit Kastenquerschnitt) abgeben. Zusammenfassend wurde die GFT‐Bauweise der Bahretalbrücke gut beurteilt .…”

“…Ganzfertigteile (GFT) für Fahrbahnplatten von Verbundbrücken sind in Deutschland, anders als im Aus-Bild 8 Möglichkeiten zur Anordnung der in Längsrichtung durchlaufenden Ortbetonstreifen und der Ortbetonquerfugen, aus [11] Possibilities for arranging the longitudinally passing in-situ concrete strips and the in-situ concrete cross-joints, from [11] möglichst realistisch durch die mittlere Steifigkeit E a · I ts zu beschreiben (Bild 9b d. h., in der Bemessung mit einem widerstandsseitigen Teilsicherheitsfaktor g Mf = 1,15 zu berücksichtigen.…”

Zum Riss‐ und Verformungsverhalten von Stahlverbundträgern mit Ganzfertigteilen

“…Als Sammelrisse werden üblicherweise breitere Risse bezeichnet, die außerhalb des Wirkungsbereichs der rissverteilenden Bewehrung liegen und durch das Zusammenlaufen mehrerer benachbarter Einzelrisse entstehen. Bei Ganzfertigteilverbundträgern tritt der gleiche Effekt durch frühe singuläre Einzelrisse an den Rändern der Fugenbereiche auf .…”

Modulbauweisen im Verbundbrückenbau

“…Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass auch für die Verbindung der einzelnen Module eine statisch und konstruktiv hochwertige Lösung gewählt wird. Die Erfahrungen im Ausland [6] und die Pilotprojekte in Deutschland [7, 8] zeigen jedoch, dass sich diese vermeintlichen Schwachpunkte sicher und dauerhaft lösen lassen. Modulare Tragwerke, ihre Verbindungen und Herstellung sind auch Thema eines aktuellen DFG‐Forschungsvorhabens, dessen Ziel ein schnelleres Bauen mit intelligenter Vorfertigung ist [9].…”