Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) ist an mehreren Forschungsvorhaben im Zusammenhang mit der Instandsetzung und Verstärkung von orthotropen Fahrbahnplatten beteiligt. Der Beitrag stellt die dabei gemachten Erfahrungen und die Entwicklungen der Verstärkungsverfahren in einem Überblick dar. Ein Großteil der Stahlbrücken wurde in Deutschland in den 1960er und 1970er Jahren nach den damals gültigen Regelwerken gebaut. Bei Erstellung dieser Regelwerke war die ermüdungswirksame Belastung durch den rasant steigenden Schwerlastverkehr nicht absehbar. Die damals erstellten Bauwerke weisen nach heutigem Kenntnisstand daher teilweise Defizite auf, die zu Schäden in Form von Schweißnaht- und Blechrissen geführt haben, die zu aufwändigen Instandsetzungen führten. Die Schäden werden in vier Kategorien eingeteilt, die sich jeweils beziehen auf die Anschlüsse am Deckblech, im Längssystem (Längssteifen), im Quersystem (Querträger) sowie im Hauptsystem (Hauptträger). Bei Anschlüssen im Hauptsystem sind bisher jedoch keine Schäden bekannt. Da das Deckblech und seine Anschlüsse infolge der direkten Lasteintragung durch die Reifen besonders gefährdet sind, konzentrieren sich die aktuellen Untersuchungen zu Instandsetzungsmethoden auf die dort aufgetretenen Schäden. Erfolgversprechend haben sich herausgestellt: direkte Deckblechverstärkung durch Stahlbleche, Aufbringen einer Sandwichplatte (Sandwich-Plate-System (SPS)) und Aufbringen von hochfestem bewehrten Stahlfaserbeton sowie die Verbesserung der Mitwirkung des Fahrbahnbelages durch erhöhte Steifigkeit des Asphaltbelags (zum Beispiel hohlraumreiches Asphaltgerüst mit nachträglichem Verguss) und bessere Haftung. Alle Varianten verringern die lokalen Spannungen und Verformungen signifikant und bewirken dadurch einen erhöhten Ermüdungswiderstand.

Der Beitrag behandelt ein Forschungsvorhaben, das die Instandsetzung und Ertüchtigung von Stahlbrücken, deren orthotrope Fahrbahntafeln durch Rissbildung beschädigt sind, die vorzugsweise im Bereich von Schweissnähten zwischen den Anschlüssen der Längsrippen und dem Deckblech aufgetreten ist, zum Ziel hat. Ursache der Schäden sind Materialermüdung infolge des stark gestiegenen Verkehrsaufkommens schwerer Fahrzeuge gegenüber der Bauzeit in den sechziger Jahren und die seitdem erheblich gestiegenen Achslasten. Durch das kraftschlüssige Aufkleben von Stahlblechen auf das Deckblech sollen dessen Steifigkeit erhöht und damit die Durchbiegungen verringert werden. Die Spannungen in den anschliessenden Schweissnaehten nehmen ab und können bei ausreichender Dicke des aufzuklebenden Bleches auf eine nicht mehr ermüdungsrelevante Größenordnung zurückgefuehrt werden. Wegen der sehr komplexen Gesamtaufgabe wurden die Untersuchungen in vier Teilbereiche aufgegliedert: 1. Computer-Simulation der Beanspruchung einer orthotropen Platte unter einem normierten Ermüdungslastmodell. 2. Optimierung der Klebtechnologie. 3. Dauerfestigkeitsuntersuchungen (Versuche). 4. Entwicklung und Prüfung von Konstruktionsdetails. Die Projekte 1 und 2 sind bereits erfolgreich abgeschlossen. Das Projekt 3 steht kurz vor dem Abschluss (10/2005). Projekt 4 wird in 2006 durchgeführt.