Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2015/869/


Bewährung von Belägen auf Stahlbrücken mit orthotropen Fahrbahnplatten

Reliability of pavements on steel bridges with orthotropic plates

Eilers, Manfred ; Sczyslo, Siegfried


Bookmark bei Connotea Bookmark bei del.icio.us
Freie Schlagwörter (Deutsch): Abdichtung , Brückenbelag , Deutschland , Erfahrung (menschl) , Forschungsbericht , Kunststoff , Orthotrope Platte , Stahl , Versiegelung
Freie Schlagwörter (Englisch): Bridge surfacing , Experience (human) , Germany , Orthotropic plate , Plastic material , Research report , Sealing coat (on top of the surfacing) , Steel , Waterproofing
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 53 Brückenbau
Institut: Abteilung Brücken- und Ingenieurbau
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau
Bandnummer: 33
ISBN: 3-89701-551-X
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2000
Publikationsdatum: 23.02.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Beläge auf Brücken sind Bestandteile der Straße und haben in erster Linie die Anforderungen zu erfüllen, die sich aus verkehrstechnischer Sicht ergeben. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Verknüpfung mit dem Straßenbau, die zur Übernahme der geltenden Regelungen für den Belag, insbesondere für die dem Verkehr zugewandte Deckschicht führt. Auch bautechnisch gelten daher für die Zusammensetzung und Ausführung der Asphaltbeläge auf Brücken grundsätzlich die ZTV-Asphalt und ebenso die entsprechenden ergänzenden Regelwerke. Da jedoch die Unterlage für die Funktionsfähigkeit des Belages eine erhebliche Bedeutung hat, beeinflusst diese Schnittstelle den Brückenbelag erheblich und muss zu einer erweiterten Betrachtung unter bautechnischen Aspekten führen. Dieses gilt in besonderem Maße für die Stahlbrücken, die mit der orthotropen Fahrbahnplatte eine sehr differenzierte Unterlage für den Belag darstellen. Infolge hoher Radlasten auf dem Belag erfährt die orthotrope Fahrbahnplatte Verformungen, die zu hohen Spannungen in der Randzone des Asphaltbelages führen. Durch die schubfeste Verbindung Fahrbahnblech/Belag wird der Belag im Verbundkörper zum Mittragen herangezogen mit besonderen Beanspruchungen im Asphaltkörper und in der Verbundfuge. In Abhängigkeit von der Temperatur und der Art der Verbindung mit der Unterlage kann die mittragende Wirkung praktisch zwischen circa 25 Prozent und circa 60 Prozent liegen, gemessen am Unterschied der Durchbiegungen des Bleches ohne beziehungsweise mit Belag, weshalb an Beläge auf Stahlbrücken zusätzliche Anforderungen gestellt werden. Zwischen der Stahloberfläche und der Schutzschicht wird eine Dichtungsschicht angeordnet, die die Stahloberfläche gegen eindringendes Oberflächenwasser schützt und zugleich eine schubfeste Verbindung zum Asphaltbelag ermöglicht. Die baustellengerechte Ausführung dieser Dichtungsschicht stellte sich, wie die im Rahmen dieses Projektes durchgeführten Schadensanalysen und Untersuchungen gezeigt haben, als sehr problematisch heraus. Durch diese Schadensanalysen konnte in Verbindung mit umfangreichen Untersuchungen eine Optimierung dieser Dichtungsschichten erarbeitet werden. Zur Absicherung der hohen Qualität der anhand dieser Untersuchungen entwickelten Dichtungsschichten wurden Prüfungen ausgearbeitet und die Anforderungen und Toleranzen ermittelt, die bei der Grundprüfung und der Güteueberwachung dieser Dichtungsschichten einzuhalten sind. Diese sind eingeflossen in die "Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für die Herstellung von Brückenbelägen auf Stahl" (ZTV-BEL-ST) und die TL- und TP-BEL-ST.
Kurzfassung auf Englisch: Bridge surfacings are part of the roads and must fulfil inter alia technical requirements. There is a close connection to road construction in this regard which then also leads to pavement regulations which are applicable in road construction, in particular for the surface course which is exposed to the traffic, being adopted for bridge construction as well. Accordingly the composition and laying of asphalt pavements on bridges is subject to the Supplementary Technical Contract Specifications for the Construction of Asphalt Pavements (ZTV-Asphalt) and the corresponding additional standards and regulations. However, as the sub-layer is of considerable importance for the operatability of the surfacing, this interface influences the bridge surfacing to a significant extent which makes a more profound analysis of construction-technological considerations necessary. This applies particularly in the case of steel bridges which, through the orthotropic plates, have a very complex sub-layer for the surfacing. Through the plate/surfacing connection which has a high shear strength the surfacing in the composite structure is also stress-bearing with particular loads placed on the asphalt structure and the join. Due to high tyre loads on the surfacing, the orthotropic carriageway plate becomes deformed, which leads to high levels of strain in the peripheral areas of the asphalt surfacing. Depending on the temperature and type of join with the under-layer, the extent of the load which the pavement bears may in practice lie between approx. 25 % and 60 %, measured using the differences in the deformation of the plate with and without the pavement; for this reason additional requirements are made of surfacings on steel bridges. A sealing layer is placed between the steel surface and the protection layer; this sealing layer protects the steel surface against penetrating surface water and at the same time makes possible a join withthe asphalt surfacing which has a high shear strenght. Laying this sealing layer in a proper manner proved to be very problematic as the damage analyses and investigations carried out in the course of this project showed. Numerus investigations and damage analyses enabled these sealing layers to be optimised.In order to ensure that the sealing layers developed throught these investigations were of high quality, tests were elaborated and the requirements and tolerances which must be met in the basic test and the quality surveillance of these sealing layers were determinated. These have been incorporated into the "Additional Technical Contract Conditions and Codes of Practice for the manufacture of Bridge Pavements on Steel (ZTV-BEL-ST) and the TL-BEL-ST and TP-BEL-ST.