Verstärkung einer Strassenbrücke aus Stahlbeton

Courrendlin JU, Schweiz

Projektbeschrieb
Eine Natursteinbogenbrücke wurde zwischen 1950 und 1970 einseitig durch eine Stahlbetonkonstruktion bestehend aus 2 Trägern und 1 Brüstung verbreitert. Die Träger liegen auf Widerlagern auf und sind durch Streben sowie einer Platte miteinander verbunden. Bei dieser Konstruktion ist der oberflächennahe Beton karbonatisiert und die innere Bewehrung teilweise korrodiert.

Des Weiteren wird bei Anwendung der aktuellen Normen nach SIA 269/1 (Tabelle 1: aqi = 0.7, aQ1 = 0.7 und aQ2 = 0.5) festgestellt, dass die Konstruktion ein erhebliches Traglastdefizit aufweist, insbesondere wenn die Verkehrslasten auf den Steig aufgebracht werden, wie von der SIA 261 und 269/1 gefordert. Aus diesem Grund und im Hinblick auf die geplante geometrische Anpassung wurde mit dem Bauherrn vereinbart, dass der Verkehr nicht auf dem Bürgersteig zirkulieren darf. Die Installation von Strassenpollern zwischen Fahrbahn und Gehweg wird empfohlen.

Eine sinnvolle Verstärkung der Längsträger ist jedoch weiterhin erforderlich und muss durchgeführt werden, um die Anforderungen der Normen 269 und weiteren zu erfüllen. Eine robuste Verstärkungsmassnahme mit dem Ziel die Lebenserwartung des Brückenanbaus gezielt zu verlängern, wurde ausgeführt. Der schadhafte Überbeton im Bereich der Verstärkung «Biegebereich auf Trägeruntersicht und Bereich der Endverankerung am Steg des Trägers» wurde hydromechanisch entfernt. Die Oberfläche wurde als Traggrund für den Spritzmörtel Sika MonoTop® 412 Eco aufgeraut. Auf der Zugseite der beiden Biegebalken wurden je drei re-bar 16 «Vorspannkraft 6 x 67.6 kN = 400 kN» appliziert und mit Gas aktiviert. Im Bereich der 1 m langen Endverankerung wurden U-Bügel aus Baustahl B500B über die Höhe des Steges angeordnet. Eine robuste Verankerung der Biegeverstärkung in die Druckzone wurde somit erstellt. Eine Vorspannung der U-Bügel war nicht gefordert, da die Tragfähigkeit der innenliegenden Schubarmierung genügte.

Statische Berechnungen zeigten, dass eine Verstärkung der Platte zwischen den Streben in Längsrichtung notwendig war. Diese Bewehrung wurde mittels zwei vorgespannten re-plate pro Segment durchgeführt. Die Zugbänder wurden mechanisch bis in den Kernbeton eingreifend verankert. Die Kontrolle der Betonqualität des Traggrundes erfolgte mit dem Betonprüfhammer. Die geforderte Betondruckfestigkeit > 35 N/mm2 war vorhanden. Mit Sika MonoTop® der Körnung 2 mm wurde die Untersicht der Brückenplatte reprofiliert, bevor die Verstärkung mit re-plate erfolgte. Durch die externe Vorspannung werden Zugrisse im schadhaften Überbeton auf der Zugseite zum Teil geschlossen und wird gegen eindringende Schadstoffe wie z.B. Wasser vorgebeugt. Die re-bar Verstärkungsbänder wurden im Werk mit SikaCor® EG-1 Korrosionsschutz beschichtet. Damit die Beschichtung bei der Applikation geschützt ist, wurde im Bereich der mechanischen Endverankerung eine Glasmatte unterlegt. Seitlich wurde re-plate mit Sikaflex® PRO-3 Fugendichtstoff abgedichtet. Dadurch wird verhindert, dass Wasser und Chloride hinter re-plate eindringen kann. Da re-plate mit dem Infrarot-Strahler aktiviert wurde, beträgt die Vorspannkraft für jeweils zwei externe Zugbänder 2 x 54 kN = 108 kN.

re-fer Produkt
6 x 13 m re-bar 16 sowie 12 re-plate inkl. Korrosionsschutz SikaCor® EG-1.

Jahr
2021

Bauunternehmung
marti arc jura, re-fer AG

Info
Biegezugverstärkung

Ingenieurbüro
GVH-BP Jura SA, Delémont

Bauherr
Service des Infrastructures (SIN), Kanton Jura

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