Verstärkung Brückenplatte halbseitig eingebaut - Brücke B8 - Sulzbach, Deutschland
Im Zuge der geplanten Sanierung einer Brücke der Bundesstraße B8 wurden zum Teil korrodierte Spannkabel der quer vorgespannten Brückenplatte festgestellt. Die Nachrechnung der Platte ergab eine mangelnde Tragfähigkeit, was eine Verstärkung notwendig machte. Aufgrund der Verbundfestigkeiten und der örtlichen Gegebenheiten zeigte sich, dass in Schlitze geklebte Sto S&P CFK Lamellen die wirtschaftlichste Lösung darstellt.
Projekt-Beschreibung
Situation
Die Schwierigkeit dieser Verstärkungsmaßnahme lag darin, dass die Sanierungsarbeiten die Zufahrt zum Einkaufzentrum mit Kino etc. nicht komplett unterbrechen durften. Eine zeitgleiche Sanierung einer weiteren Brücke in diesem Bereich hatte ebenfalls eine Umleitung zur Folge, deshalb konnte der Verkehr einspurig über die beiden Brücken geführt werden. Dementsprechend musste die Sanierung und Verstärkung halbseitig erfolgen.
Ertüchtigung in zwei Etappen
Die Bemessung der CFK-Lamellen sah in der Mitte der Fahrbahn einen Stoß mit entsprechender Überlappung vor. In diesem Überlappungsbereich wurden die Schlitze für die Lamellen breiter hergestellt, um genügend Platz für das Verkleben von jeweils zwei Lamellen inklusive Klebstoff zu haben. Die Arbeiten der CFK-Verstärkung in der Fahrspur 1 führte man im Oktober 2022 durch. Wegen der Sanierung der weiteren Brücke und der Verkehrsplanung, konnte die Verstärkung in der Fahrspur 2 nicht direkt im Anschluss erfolgen. Witterungsbedingt wurden diese Arbeiten für das Frühjahr 2023 geplant.
Die Asphaltdeckschicht wurde im fertiggestellten und verstärkten Bereich bereits eingebaut. Der Überlappungsbereich musste jedoch frei bleiben, um die Lamellen in der Fahrspur 2 anschließen zu können. Um eine spätere saubere Verklebung der Lamellen im Stoßbereich zu gewährleisten, wurde in diesem Bereich noch kein Klebstoff eingebracht. Der Schlitz musste jedoch über den kompletten Zeitraum frei von Schmutz bleiben, da sich dieser nicht mehr hätte entfernen lassen. Die ausführende Firma errichtete eine entsprechende Schutzbeplankung, welche sie mit dem Untergrund verklebte und abdichtete. So konnte auch der Einbau der Asphaltdeckschicht problemlos erfolgen.
Im März 2023 folgte dann der Anschluss der Verstärkung in der Fahrspur 2. Die Beplankung der Überlappung wurde geöffnet und der Überlappungsbereich zeigte sich planmäßig in einem guten Zustand. So konnte man die CFK-Lamellen problemlos überlappend stoßen und einbauen.
Lösung
Das Verkleben von zwei Lamellen in einen Schlitz im Überlappungsbereich stellt eine Sonderlösung dar, welche hier jedoch unproblematisch umgesetzt werden konnte. Die Lamellen sind jeweils mit Klebstoff umschlossen und die Stoßfuge konnte über den kompletten Zeitraum sauber gehalten werden. Möglich machte dies die enge Abstimmung der bauausführenden Firma, den Planern sowie dem Team von S&P und der StoCretec GmbH.
Temperaturschwankungen sind unproblematisch
Der Überbau mit Asphalt stellt hier keine Probleme dar. Gemäß dem Forschungsvorhaben der Empa (Schweiz) [1][2][3], ist die volle Tragfähigkeit der CFK Lamellen bzw. des Klebstoffs, nach der Abkühlphase auf unter 50 °C, ohne Einschränkungen gegeben. Auch die Sonneneinstrahlung und jahreszeitlichen Temperaturschwankungen sind in Bezug auf die Dauerhaftigkeit und Tragfähigkeit gemäß Forschungsbericht unbedenklich.
[1] Czaderski, C./ Gallego, J.M./ Michels, J. (2017): Temperature stability and durability of Externally Bonded CFRP strips in bridge construction (Forschungsprojekt AGB 2012/001). Zürich, Schweiz. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
[2] Breveglieri, M./ Czaderski, C. (2022): Reinforced concrete slabs strengthened with externally bonded carbon fibre-reinforced polymer strips under long-term environmental exposure and sustained loading. Part 1: Outdoor experiments. Zürich, Schweiz. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
[3] Breveglieri, M./ Czaderski, C. (2021): RC slabs strengthened with externally bonded CFRP strips under long-term environmental exposure and sustained loading. Part 2: Laboratory experiments. Zürich, Schweiz. Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt
