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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2016/1747/


Materialtechnische Untersuchungen beim Abbruch der Talbrücke Haiger : Durchführung von Ultraschall- und Impakt-Echo-Messungen

Investigations of materials during demolition of the Haiger valley bridge

Krause, Martin ; Wiggenhauser, Herbert ; Krieger, Jürgen


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Brücke , Deutschland , Forschungsbericht , Messung , Prüfverfahren , Reflexionsgrad , Schall , Spannbeton , Ultraschall , Zustandsbewertung
Freie Schlagwörter (Englisch): Bridge , Condition survey , Germany , Measurement , Prestressed concrete , Reflectivity , Research report , Sound , Test method , Ultrasonic
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 53 Brückenbau
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 24 Brückenentwurf
Institut 1: Sonstige
Institut 2: Abteilung Brücken- und Ingenieurbau
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 38
ISBN: 3-89701-924-8
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 23.08.2016
Kurzfassung auf Deutsch: Der Zustand von Brücken und anderen Ingenieurbauwerken im Zuge von Wegen und Straßen wird im Rahmen der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 erfasst. Hauptprüfungen erfolgen alle 6 Jahre und werden durch speziell ausgebildete Bauwerksprüfingenieure vorwiegend visuell durchgeführt. Die hierbei festgestellten Schäden werden hinsichtlich der Merkmale Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit bewertet. Auf der Grundlage dieser Schadensbewertungen wird die Zustandsnote für das Bauwerk automatisch ermittelt. Der Bauwerkszustand stellt eine der wesentlichen Eingangsgrößen für das derzeit im Aufbau befindliche Bauwerks-Management-System dar. Bei außergewöhnlichen Schäden, dies sind Schäden, deren Art, Ursache und Umfang bei der Prüfung nach DIN 1076 nicht eindeutig festgestellt werden können, werden vertiefte Schadensanalysen veranlasst. Bei diesen Analysen kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, wobei aus Sicht des Bauwerkseigentümers der Einsatz zerstörungsfreier bzw. zerstörungsarmer Prüfverfahren (ZfP) anzustreben ist. Auch die Ergebnisse dieser vertieften Untersuchungen finden Eingang in das Bauwerks-Management-System. Aufbauend auf den Ergebnissen bereits abgeschlossener Forschungsprojekte wurde in Zusammenarbeit zwischen dem Hessischen Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen (HLSV) und der BASt ein Forschungsvorhaben konzipiert, das die Erprobung und Bewertung verschiedener Verfahren der ZfP hinsichtlich der Zustandsuntersuchung von Spanngliedern mit nachträglichem Verbund zum Ziel hatte. Die BASt wurde durch das HLSV mit der Durchführung zerstörungsfreier Untersuchungen an der zum Rückbau und Ersatz anstehenden Talbrücke Haiger beauftragt. Mit einem Teil der Untersuchungen wurde die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) beauftragt. Für die Durchführung der Untersuchungen wurden ein Teilstück aus der Fahrbahnplatte im Bereich einer Koppelstelle herausgeschnitten und entnommen. Weiterhin wurde ein ca. 30 m langes Teilstück eines Längsträgers für die Untersuchungen bereitgestellt. Äußerlich sichtbare Schädigungen waren bei keinem dieser beiden Bauteile zu erkennen. Beide Bauteile wurden auf einem vorbereiteten Gelände abgesetzt und gesichert. Die Durchführung der Untersuchungen erfolgte im Zeitraum von November 1999 bis Dezember 2000. Der hier vorgelegte Bericht behandelt die durch die Gesellschaft für Geophysikalische Untersuchungen (GGU) durchgeführten Radarmessungen und die durch die BASt und die BAM durchgeführten Untersuchungen mittels Impakt-Echo. Außerdem wurden Messungen mit den Ultraschallecho-Verfahren der BAM und der Materialforschungs- und -prüfanstalt der Bauhausuniversität Weimar (MFPA Weimar) durchgeführt. Auf diese Weise kamen aktuelle Verfahrensentwicklungen zum Einsatz, die ihre Leistungsfähigkeit bereits bei vergleichbaren Untersuchungen nachgewiesen hatten, und die hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Praxis verglichen und bewertet werden sollten. Die Prüfaufgaben bezogen sich auf die Lokalisierung der Spannkanäle, der Betondeckung und Zustandsuntersuchung und die Lokalisierung von Anomalitäten (insbesondere Verdichtungsmängeln) im Beton. Die Ergebnisse der hier durchgeführten Untersuchungen mittels Georadar, Impakt-Echo und Ultraschallecho verdeutlichen, dass diese zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Zustandsuntersuchung von Betonbauteilen praktisch eingesetzt werden können. Aus den Messergebnissen lassen sich entsprechend der Schadensbewertung nach der "Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewertung, Aufzeichnung und Auswertung von Ergebnissen der Bauwerksprüfungen nach DIN 1076" (RI-EBW-PRÜF) ableiten. Somit ist eine weitere Verwendung im Rahmen des Erhaltungs-Managements möglich.
Kurzfassung auf Englisch: The conditions of bridges and other engineered structures forming part of pathways and roads are registered through structural tests in accordance with the German standard DIN 1076. Main tests - consisting primarily of visual inspections – are performed every 6 years by specially trained structural testing engineers. Any damage detected in this process is evaluated in terms of structural stability, traffic safety and durability. The condition grade for the tested structure is determined automatically on the basis of this damage evaluation. The structural condition constitutes an essential input variable for the structure management system currently being configured. In the case of unusual damage whose type, origin and scope cannot be clearly established using the test in accordance with DIN 1076, more detailed damage assessments are initiated. These analyses involve the use of various techniques, consisting, as far as the owner of the tested structure is concerned, preferably of entirely or mainly non­destructive tests. The results of these detailed investigations are also incorporated into the structure management system. Using the results of completed research projects as a basis, a new research project was conceived by the Federal Highway Research Institute in cooperation with the Hessian State Authority for Roads and Transportation in order to assess various types of non-destructive tests for examining the condition of tendons with bonding. The Federal Highway Research Institute was appointed by the Hessian State Authority for Roads and Transportation to conduct non­destructive tests on the Haiger valley bridge intended for demolition and replacement. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) was placed in charge of some of the investigations. To perform the investigations, a section of carriage­ way slab in the region of a coupling point was cut out as a test specimen. In addition, a section of a longitudinal girder roughly 30 m long was supplied for the investigations. Neither of these two components exhibited any visible signs of damage. Both components were deposited and secured on a prepared site. The investigations were performed between November 1999 and December 2000. The report presented here covers the radar measurements performed by the Association for Geophysical lnvestigations (GGU) and the impact­ echo tests conducted by the Federal Highway Research Institute and Federal Institute for Materials Research and Testing. Measurements were also conducted using the ultrasonic-echo technique developed by the Federal Institute for Materials Research and Testing and the Materials Research and Testing Center of the Weimar Bauhaus University (MFPA Weimar). In this manner, use was made of contemporary techniques whose efficiency had already been demonstrated during similar investigations, and whose practical significance was to be compared and assessed. The tests involved a localization of stress channels and concrete covers, investigations of condition, as well as a detection of abnormalities (particularly defective compression) in the concrete. The results of the examinations carried out using ground penetrating radar, impact echo and ultrasonic echo show that these non-destructive tests are suitable for investigating the condition of concrete components. Damage evaluations can be derived from the measurement results in accordance with the "Guidelines for standard registration, weighting, recording and assessment of the results of structural tests in compliance with DIN 1076 (RI-EBW-PRUEF)". This allows continued use as part of conservation management