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27.11.2013 | Ingenieurbau | Im Fokus | Onlineartikel

Brücken mit Schnelltest effizient warten

Autor:
Annette Galinski

Spannbetonbrücken mit externer Vorspannung werden oft beim Bau von Fernstraßen eingesetzt. Für die routinemäßige Wartung sind effiziente und zuverlässige Messverfahren wichtig. Ein neuer Schnelltest kann innerhalb eines Tages und bei laufendem Verkehr die Spannglieder auf Schäden prüfen.

Entwickelt wurde der Schnelltest zur Überwachung von externen Spanngliedern vom Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). "Der Test basiert darauf, dass die Frequenzen sämtlicher Spannglieder in einer Brücke mathematisch aufeinander abgestimmt werden können. Bei den Wiederholungsmessungen werden dann automatisch die Spannglieder herausgefiltert, bei denen in der Zwischenzeit eine unregelmäßige Zustandsänderung eingetreten ist", so das Institut.

Die Spannglieder von Spannbetonbrücken laufen in Hohlkästen unterhalb der Fahrbahn und sind frei zugänglich. Dieser Spannstahl gibt dem gegen Zugkräfte wenig widerstandsfähigen Beton die nötige Stabilität. Schäden an den Stahlseilen wirken sich direkt auf die Sicherheit der Brücke aus. Die bisher dafür eingesetzten Prüfverfahren basieren auf Ultraschall, Radiografie und Magnetinduktion. Sie sind im Vergleich zum entwickelten Schnelltest aufwendig und teuer. Außerdem müssen die Brücken während der Prüfung teilweise für den Verkehr gesperrt werden.

Erhaltungsmaßnahmen planen

Betonbauwerke unterliegen einem Alterungsprozess durch

  • mechanische,

  • umgebungsanhängige und

  • chemische

Belastungen. Das Sicherheitsniveau nimmt damit kontinuierlich ab. Um die diesen Prozess kontrollieren und Erhaltungsmaßnahmen anpassen zu können, existieren heute Vorschriften und Normen wie RVS (1995), DIN 1076 (1999 und 2004). Sie regeln die Inspektionsintervalle und den Umfang der Untersuchung von Bauwerken.  Gegenwärtig basieren die meisten Untersuchungsprogramme auf einer visuellen Beurteilung der Bauteile und Bauwerksausrüstung durch geschultes Fachpersonal. „Des Weiteren basiert die Abschätzung der Restlebensdauer lediglich auf Erfahrungswerten, die vom Zustand der Betonoberfläche ausgehen“, konstatieren die Springer-Autoren Alfred Strauss und Konrad Bergemeister im Buchkapitel „Verfahren zur Lebenszyklusanalyse von Ingenieurtragwerken“. Dies kann besonders für bewehrte und vorgespannte Konstruktionen wie Brücken zu Fehleinschätzungen führen. Denn sie sind aggressiven Umgebungsbedingungen wie dem Einsatz von großen Streusalzmengen ausgesetzt.

Im o.g. Buchkapitel beschreiben die Autoren geeignete Methoden eines Erhaltungsmanagements von Betonbauwerken wie Brücken, das durch folgende Faktoren bestimmt wird:

  1. eine quantitativ gut erfassbare Restlebensdauer,

  2. die Optimierung der Inspektionszeiträume,

  3. die Identifizierung für den Gesamtzustand kritischer Bauteile und

  4. somit eine wirtschaftliche Erhaltung.

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