Zerstörungsfreie Untersuchungen am Brückenbauwerk A1 Hagen/Schwerte

Non-destructive tests on the A1 Hagen/Schwerte bridge construction

  • Die Überwachung und Prüfung von Brücken im Zuge von Bundesfernstraßen erfolgt in Deutschland nach der DIN 1076 in festgelegten Zeitintervallen. Im Zuge der "Objektbezogenen Schadensanalyse" (OSA) hat sich der Einsatz kombinierter zerstörungsfreier Prüfverfahren wie Ultraschallecho, Impakt-Echo und Radar an mehreren Spannbetonbrücken als geeignet erwiesen, Umfang und Ursache ungeklärter Schäden zuverlässig zu ermitteln. Diese Verfahrenskombination wurde auch für die Untersuchungen an der Spannbetonbrücke im Zuge der Autobahn A1 bei Hagen verwendet. Dazu wurden von der BAM scannende Messwerterfassungssysteme entwickelt, mit denen die Prüfverfahren automatisiert für großflächige Untersuchungen angewendet werden können. Erstmals wurde ein Saugscanner verwendet, der zerstörungsfrei am Bauwerk befestigt werden kann. Der Bericht zeigt, wie die großflächigen Ergebnisse der Untersuchung bildgebend dargestellt werden können. Dem Ingenieur ist es damit möglich, einen Bezug zu Bestandsplanunterlagen herzustellen. Sofern keine Bestandsplanunterlagen existieren, können diese unter bestimmten Randbedingungen aus den Messergebnissen rekonstruiert werden. Bei der Längsspannung der Brücke handelt es sich um das System Baur-Leonhardt, das aus steifen Blechkästen besteht, in die Litzen eingelegt und zementös verpresst wurden. Über diese Konstruktion lagen noch keine Erfahrungen mit zerstörungsfreien Prüfverfahren vor. Deshalb wurden Modellrechnungen für verschiedene Verpresszustände durchgeführt, um die zu erwartenden Ergebnisse vorab zu ermitteln. Die Messergebnisse machen deutlich, dass mit den verwendeten Verfahren der Verlauf der Spannglieder sehr präzise dargestellt werden kann und dass die Lage der Umlenkstellen, die dickeres Blech in zwei Lagen aufweisen, zuverlässig bestimmt werden kann. An der Brücke wurde erstmals großflächig die Phasenauswertung von Ultraschallsignalen zur Ortung von Verpressfehlern durchgeführt. Die Messungen ergaben keine Hinweise auf Verpressfehler. Die Richtigkeit dieser Aussage wurde durch das Öffnen der Spannglieder im Zuge des Abrisses bestätigt.
  • Engineering structures in connection with federal highways are tested according to German Standard DIN 1076 in regular intervals. In case of complex damage patterns additional information is necessary by detailed analysis on the object level (OSA). Non-destructive testing methods are part of this further analysis. Testing methods like ultrasonic echo, impact-echo and radar have proved to be very reliable in several cases to give information about the cause and the amount of damage. The above mentioned combination of testing methods was used for the investigation of a highway bridge of A1 close to Hagen. The data collection was carried out with automated testing systems developed from BAM for large-area testing. For the first time a vacuum scanner for also non-destructive fixation at the bridge was used. The report shows the imaging of results taken at large scale concrete members. For the engineer the relation between testing results and as-built-drawings is possible. In case of not existing as-built-drawings these might be reconstructed from the testing results under certain boundary conditions. As tensioning system in longitudinal direction the so-called Baur-Leonhardt system was utilized. It consists of a stiff box of sheets that contains lacing of prestressed steel that have been injected with grouting mortar. For this construction no experience for non-destructive testing existed. Thus model calculations for different grouting quality of the tendon duct were carried out to get an idea about the expected testing results. The test results proved that the utilised testing methods give very precise the position of the tendon ducts. Also certain areas in the longitudinal tendon duct (box) that indicate two layers of a thicker sheet could be located reliably. For the first time a phase evaluation of the ultrasonic results at a large-scale concrete member was carried out. The results gave no hint for the presence of grouting defects. This was proved by uncovering parts of the tendon ducts in the demolition process.

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Metadaten
Author:Martin Friese, Alexander Taffe, Jens Wöstmann, Andreas Zoëga
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-1383
ISBN:978-3-86509-907-5
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe B: Brücken- und Ingenieurbau (65)
Document Type:Report
Language:German
Date of Publication (online):2011/09/30
Contributing corporation:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung <Berlin>
Release Date:2011/09/30
Tag:Ausführungsfehler; Automatisch; Balken; Brücke; Deutschland; Entdeckung; Fahrbahntafel; Forschungsbericht; Hüllrohr; Messung; Prüfverfahren; Radar; Sachschaden; Spannbeton; Spannglied; Ultraschall; Verpressung; Zerstörungsfrei; Zustandsbewertung
Automatic; Beam; Bridge; Bridge deck; Condition survey; Damage; Defect (tech); Detection; Germany; Injection (Materials); Measurement; Non destructive; Prestressed concrete; Radar; Research report; Sheath; Tendon; Test method; Ultrasonic
Comment:
Die kostenpflichtige Verlagsversion des Berichtes liegt nur in digitaler Form (CD-ROM) vor.
Institutes:Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 24 Brückenentwurf
BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 50 Bauarbeiten

$Rev: 13581 $