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Neubau und Verschub der Autobahnbrücke Burgweinting - Die Autobahnbrücke Burgweinting ist das Schlüsselbauwerk des sechsstreifigen Ausbaus der “Europa-Autobahn” A3 bei Regensburg. Mit einer Länge von 200 m quert sie die Fernbahngleise und den Rangierbahnhof Regensburg-Ost. Die Unternehmensgruppe OBERMEYER wurde als Federführer einer Ingenieurgemeinschaft mit der Bauoberleitung und Bauüberwachung konstruktiver Ingenieurbau, Verkehrsanlagen und Bauüberwachung Bahn beauftragt. Der Ersatzneubau der beiden Teilbauwerke der zu ersetzenden Brücken erfolgt komplett über in Betrieb befindlichen Bahn- und Oberleitungsanlagen. Als Bauform kommt eine Sonderform des Taktschiebeverfahrens zur Anwendung. Im Oktober 2020 erfolgte der Abschluss des ersten Takts. Nach Abbruch der alten Brückenkonstruktion wurde der Verschub im Drei-Wochen-Rhythmus fortgesetzt. Am 16.12.2020 erreichte schließlich die neue Brücke das westliche Widerlager. Insgesamt musste dabei ein Verschubgewicht von 1.680 t bewegt werden. (Foto: Obermeyer)

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Verschiedene empirische Untersuchungen zeigen, dass die reale Tragfähigkeit von Brücken unter Verkehrslasten im Durchschnitt signifikant höher ist als die berechnete Tragfähigkeit der Brücken. Eine Ursache dafür ist z. B. die Vereinfachung der Berechnungsmodelle. Zusätzliche Reserven stecken u. a. in der Mitwirkung von Brückenelementen, die in den statischen Modellen zur Berechnung der Tragfähigkeit nicht berücksichtigt werden. Da zur Ermittlung der Versagenswahrscheinlichkeit von Brücken häufig die gleichen statischen Modelle verwendet werden wie für die deterministischen Tragfähigkeitsberechnungen, muss auch hier eine Unterschätzung der realen Tragfähigkeit und damit eine Überschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit vorliegen. Im Rahmen dieses Beitrags soll diese Überschätzung quantifiziert und Anpassungsfaktoren vorgeschlagen werden, um eine realistischere Versagenswahrscheinlichkeit zu bestimmen. Diese Anpassungsfaktoren und die damit korrigierten Versagenswahrscheinlichkeiten können im Rahmen bestandsübergreifender Lebenszykluskostenanalysen verwendet werden.

Correction of failure probability of bridges based on experimental load tests
Various empirical studies show that the real load-bearing capacity of road bridges under traffic loads is on average significantly higher than that indicated by deterministic calculation, mainly by the partial factor method for structural design. One cause is, for example, ignoring the contribution of secondary elements to the load-bearing capacity of the bridge. Since the same static models are often used to calculate the failure probability of bridges as for the deterministic calculations, there must also be an underestimation of the real load-bearing capacity and thus an overestimation of the failure probability. In this paper different factors to consider these differences for bridges are presented and discussed.

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Durch den schlechten Zustand vieler älterer Brücken und Änderungen in den Regelwerken ergeben sich häufig Defizite bei der Nachrechnung von Bestandsbrücken nach Nachrechnungsrichtlinie. Für den Fall, dass die erforderliche Bauwerkssicherheit nicht nachgewiesen werden kann, können Bauwerksmessungen zeitlich begrenzt oder als Dauermonitoring durchgeführt werden, um Erkenntnisse über die zeitlich veränderliche Beanspruchung zu gewinnen. Zentral hierfür ist die Ableitung von Zustandsindikatoren für das Bauwerk, die letztendlich den Handlungsbedarf für Betreiber und Ingenieure anzeigen. Im einfachsten Fall wird hierfür z. B. ein Ausnutzungsgrad ermittelt, der allerdings keinen Rückschluss auf das Risiko ermöglicht und streng genommen nur eine binäre Bewertung zulässt. In diesem Beitrag wird daher eine Vorgehensweise erläutert und am Beispiel der Hamburger Köhlbrandbrücke umgesetzt, die es erlaubt, einen Zuverlässigkeitsindex als zeitlich veränderlichen Zustandsindikator bezogen auf den Beulnachweis aus den dynamischen Monitoringdaten abzuleiten.

Structural reliability assessment by structural monitoring - probabilistic buckling check of the Hamburg Köhlbrand bridge
The bad condition of many older bridges and changes in the code provisions often result in deficits after recalculation according to the recalculation guidelines. In case the necessary structural safety is not provided, temporary or permanent structural monitoring can be employed in order to gain knowledge about the time variant actions. For this, the derivation of condition indicators is key, since they indicate a need for action for the owners and the engineers. In the simplest case, a utilization will be derived which, however, does not allow for an assessment of the risk and strictly speaking only enables a binary assessment. In this paper, a method is described and demonstrated on the Hamburg Köhlbrand bridge which allows for the calculation of a reliability index as a time variant condition indicator on the basis of the dynamic monitoring data with regard to the buckling check.

Neue Anforderungen beim Ersatzneubau von Brücken haben starke Innovationen bei der Gestaltung, Bemessung und Bautechnik von Betonbrücken ausgelöst. Es ergeben sich sehr interessante neue Lösungsmöglichkeiten. Im Beitrag wird über den Bearbeitungsstand dieser Entwicklungen berichtet, insbesondere für den erweiterten Einsatz von Fertigteilen aus Beton, die Verwendung von Hochleistungsbeton, die Rahmenbedingungen für Spannglieder in Stegen von Überbauten mit Kastenquerschnitt und für Quervorspannung von Fahrbahnplatten sowie für die Bemessungsregeln bei Dekompressionsnachweis und Mindestbewehrung für beschleunigtes Bauen.

Innovations in concrete bridges
New requirements, when it comes to bridge reconstruction, lead to significant innovations concerning design, calculation and construction technology of concrete bridges. Consequently, interesting solution possibilities arise. Therefore, this paper refers to the progress of these solution possibilities, specifically to the extended use of precast concrete members, the use of high-strength concrete and the definition of determining factors for the use of tendons within webs of superstructures with box cross section as well as transversal tendons within slabs. Moreover, design rules for the decompression limit of prestressed concrete bridges and the minimum reinforcement for an acceleration of construction process are pointed out.

Als eine der wichtigsten Verkehrsadern Hamburgs verläuft die Köhlbrandbrücke seit 1974 zwischen der Elbinsel Wilhelmsburg und Waltershof über den Köhlbrand. Während das Zentralstück als Schrägseilbrücke mit Stahlhohlkasten konstruiert wurde, wurden die Rampenbauwerke überwiegend aus Spannbeton hergestellt. Die Westrampe ist ein aus 19 Feldern bestehendes System mit Stützweiten zwischen 34 und 70 m und einer Gesamtlänge von 1 048 m. Im Zuge einer Nachrechnung in den Stufen 1 und 2 der Nachrechnungsrichtlinie wurden Defizite beim Nachweis der Querkraft und beim Nachweis des Ankündigungsverhaltens festgestellt. Dieser Bericht beschreibt erweiterte Untersuchungen zum Nachweis der Querkrafttragfähigkeit im Rahmen einer Stufe-4-Betrachtung.

Extended investigations on the shear capactiy of the Köhlbrandbridge Westrampe
As one of the most important routes in Hamburg the Köhlbrand bridge crosses the river Köhlbrand between the island Wilhelmsburg and the district Waltershof since 1974. While the central structure was built as a stayed cable bridge with a steel box girder, the ramps were built mainly with prestressed concrete. The Westrampe consists of 19 fields with spans ranging from 34 to 70 m and a total length of 1 048 m. During a recalculation in levels 1 and 2 of the German recalculation guidelines deficits in the shear check and robustness against stress corrosion cracking were found. This report describes extended investigations regarding the shear capacity in the course of a level 4 investigation.

In Hamburg erfolgt der achtstreifige Ausbau der Hochstraße Elbmarsch (Brückenbauwerk K20), der derzeit längsten Straßenbrücke Deutschlands, südlich des Elbtunnels. Die ca. 3,8 km lange Hochstraße ist mit jeweils drei Richtungsfahrstreifen auf zwei baulich getrennten Überbauten (Rifa Hannover, Rifa Flensburg) ausgebildet. Im Vorfeld des anspruchsvollen Großprojekts wurden aufgrund der besonderen bautechnischen Herausforderungen und zur Planungsoptimierung vorgezogene Maßnahmen geplant und ausgeführt. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen konnte ein hohes Maß an Planungssicherheit erzielt werden. Der Praxistest ist mit Beginn der Ausführung der Gesamtmaßnahme im letzten Jahr gestartet.

Widening of the elevated highway Elbmarsch in Hamburg - Part 1: Overview of the complete project
Germany's longest road bridge at present, the elevated road Elbmarsch (Bridge construction K20) south of the Elbe Tunnel in Hamburg, is currently being expanded to eight lanes. This elevated road with an approximate length of 3.8 km consists of three directional lanes on two structurally separated superstructures (heading towards Hannover and Flensburg). In the run-up to this ambitious large-scale project, early measures were planned and implemented due to the special structural challenges and for planning optimization. With the resulting findings, a high degree of planning reliability could be achieved. The practical test started with the beginning of the implementation of the overall measure last year.

Zur Erzielung der erforderlichen Querschnittsbreite für die Verbreiterung der Hochstraße Elbmarsch sind, wie in “Teil 1 - Überblick zur Gesamtmaßnahme” beschrieben, eine innenseitige Verbreiterung sowie die Instandsetzung der Bestandskonstruktion als Erstmaßnahme geplant. Die Umsetzbarkeit des geplanten Konzepts der Verbreiterung wurde im Rahmen einer vorgezogenen Maßnahme (Pilotmaßnahme) auf einem Teilstück erprobt.

Widening of the elevated highway Elbmarsch in Hamburg - Part 2: Design of the widening and findings of the pilot project
To obtain the required cross-sectional width for the widening of the elevated highway Elbmarsch an extension on the inside and a repair of the existing construction is planned as a first measure as described in “part 1 - overview of the complete project”. The practicability of the planned concept of the extension was tested in a short section within a pre-measure (pilot project).

Die Planungsaufgabe bestand darin, eine besondere Brücke für den kurfürstlichen Park in Inzigkofen mit seiner spannenden Historie zu entwerfen - eine “Donauperle” in einer besonderen Umgebung. Transparenz, Alleinstellung und Erlebnis waren hierbei die Entwurfskriterien. Entstanden ist eine Seilnetzbrücke, die sich wie ein Spinnennetz über den Fluss spannt und auf dessen “Fäden” ein “Grashalm” in Form einer Gehfläche liegt. Im Rahmen der Formfindung bestand für die neben der 1 m breiten Gehfläche angeordneten Tragseile die Schwierigkeit, diese Seile so vorzuspannen, dass sie sich an der Abtragung der Vertikallasten angemessen beteiligen. Durch die gewählte Geometrie und die entsprechend ausgelegte Vorspannung wird der Steg zum “bewegenden” Erlebnis.

Technical report - cable-net bridge over Danube near Inzigkofen
The planning task was to design a special bridge for the electoral park in Inzigkofen with its exciting history - a “Danube pearl” in a special environment. Transparency, uniqueness and a feeling of adventure were the design criteria. The result is a cable-net net bridge that stretches across the river like a spider's web. Figuratively speaking, the surface for walking consists of a “blade of grass” lying on the “threads”. Within the scope of the form finding process, the difficulty for the outer longitudinal supporting cables was to find the correct prestress level to ensure a sufficient load contribution. Due to the selected geometry and the correspondingly designed pretensioning, the bridge becomes a “moving” experience.

Die Verlängerung der Stadtbahnlinie U6 von Fasanenhof/Schelmenwasen zum Flughafen und zur Messe Stuttgart überquert die BAB A 8 östlich der Anschlussstelle Stuttgart-Degerloch (B 27). Das neue Brückenbauwerk befindet sich in exponierter Lage, in einem komplexen Umfeld eines großen Verkehrsknotens, und erschließt als Teil des schienengebundenen ÖPNV im Raum Stuttgart das Messegelände, den Flughafen und den geplanten Fernbahnhof am Flughafen für das südliche Stadtgebiet Stuttgarts. Neben Dauerhaftigkeit und Wirtschaftlichkeit besteht an das Brückenbauwerk auch ein gestalterischer Anspruch sowie die Anforderung, dass die Beeinträchtigungen des Verkehrs - sowohl während der Bauzeit als auch später - auf ein Minimum begrenzt werden sollte. Daher überspannt das Hauptfeld der Brücke die an dieser Stelle etwa 80 m breiten Verkehrsflächen mit insgesamt sechs Fahrspuren und vier Ein- und Ausfädelspuren stützenfrei. Zusammen mit den offen gestalteten Seitenfeldern ergeben sich, trotz der auf hohen Erddämmen angeordneten neuen Trasse, max. freie Sichtbeziehungen. Eine besondere Innovation stellen die geneigten, sich kreuzenden Hängerseile aus Carbon-Zugelementen dar, die ein ästhetisches und gleichzeitig effizientes Tragwerk ermöglichen.

Stadtbahnbrücke - built innovation: an integral supported network arch with CFRP hangers
The light rail arch bridge “Stadtbahnbrücke” consists of a central main span and two approach spans. The main span is connected by an 80 m network arch and two protruding truss frames, which continue the swing of the slender arches - not only as sloped concrete supports but also as a visual element that leads all the way to the ground. The span between the footings is 107 m. The free-standing arches are made from tapered steel box girders. A prestressed concrete slab is suspended from the arches by means of two series of inclined carbon hanger cables. The bridge was built for the Stuttgarter Straßenbahnen AG and spans the busy A 8 highway east of the Stuttgart-Degerloch (B 27) junction. It is an important part of the extension of the U6 light rail line to the city's trade fair grounds and the airport. The three most important design objectives were a minimal disruption of traffic, an appealing design of the exposed structure as well as a robust and long-lasting design of all components and details. The sloped, crossing suspension cables consisting of carbon tension elements provide a supporting structure that is efficient and visually appealing. The main section of the bridge was manufactured on a temporary supporting frame besides the motorway. Then, during a brief highway closure, it was pushed to its final destination. schlaich bergermann partner was in charge of the entire planning - from design to technical spots check in shop and on site.

Hafenanlagen gewinnen als Umschlagplatz für Güter jedweder Art immer mehr an Bedeutung. Material wird entladen und umgeschlagen und einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Um den sicheren Betrieb insbesondere von größeren Schiffen mit deutlich höheren Tonnagen und immer leistungsstärkeren Kranen weiterhin sicherzustellen, werden die Hafenanlagen sukzessive technisch aufgerüstet. Unter anderem müssen viele Ufereinfassungen schrittweise den erhöhten Belastungen angepasst werden - so etwa in Form einer Ertüchtigung mittels Stahlspundwänden. Für deren sichere Rückverankerung kommen Pfahlsysteme zum Einsatz. Ein neues Mikropfahlsystem, welches sich durch hohe innere Tragfähigkeit und Tragreserven sowie große Robustheit und geringe Verformungen auszeichnet, ist der thyssenkrupp ASF Bohrverpresspfahl. Je nach Länge der Mikropfähle können Zugkräfte von bis zu 4 139 kN und Drucklasten bis 4 242 kN aufgenommen und in den Baugrund abgeleitet werden - unabhängig davon, ob ein bindiger oder nicht bindiger Boden vorliegt. Im Jahre 2019 hat das System, zu dessen weiteren Einsatzbereichen Gründungspfähle, Rückverankerung im Spezialtiefbau sowie Rückverankerung im Wasserstraßenausbau zählen, die DIBt-Zulassung mit der Nummer Z-34.14-243 erhalten und ist damit bislang als einziges Mikropfahlsystem auf dem Markt nachweislich für Belastungen > 2 500 kN zugelassen.

Drilled injection pile for loads > 2 500 kN - micropile system for bracing steel sheet piling receives technical approval
Port facilities are becoming more and more important as transshipment hubs for goods of all kinds. Material is unloaded and transshipped for further processing. In order to ensure the safe operation in particular of larger ships with significantly higher tonnages and increasingly powerful cranes, the port facilities are gradually being technically upgraded. Among other things, many bank reinforcements have to be gradually adapted to the increased loads - for example, by strengthening them using steel sheet pilings. Pile systems are used to ensure secure bracing. The thyssenkrupp ASF drilled injection pile is a new micropile system characterized by high internal load-bearing capacities and reserve capacities, high robustness and low warpage. Depending on the length of the micropiles, tensile forces of up to 4 139 kN and compressive loads of up to 4 242 kN can be absorbed and transferred into the subsoil - regardless of whether the soil is cohesive or non-cohesive. In 2019, the system, whose other areas of application include foundation piles, bracing in special civil engineering and waterway expansion projects, received DIBt technical approval with the number Z-34.14-243. This makes it the only micropile system on the market so far to be verifiably approved for loads > 2 500 kN.

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Rezensionen:
Brücken und Tunnel der Bundesfernstraßen 2020 - Dokumentation

Wettbewerbe:
BMI und BIngK vergeben Deutschen Ingenieurbaupreis 2020 | Ulmer Kienlesbergbrücke ausgezeichnet
Anerkennung beim Balthasar-Neumann-Preis für Ingenieure ohne Grenzen

Veranstaltungen:
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3: STCO Online Live Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. Taras
Jubiläumsausstellung “70 Jahre Kunst am Bau in Deutschland”

Nachrichten:
BMI unterstützt Kommunen bei der Krisenbewältigung

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Kein Zweifel: Die Niemeyer Sphere in Leipzig ist ein architektonisches Highlight - errichtet mit Dyckerhoff WEISS. Kurz vor seinem Tod, im stolzen Alter von 104 Jahren, lieferte der in Brasilien lebende Großmeister Oscar Niemeyer die Entwürfe zu diesem Ausnahmeobjekt. Bei der Umsetzung warteten große Herausforderungen auf alle Beteiligten. So sollte die im Durchmesser 12 m große Kugel so glatt und weiß wie möglich werden, ausgeschrieben war SB4. Nach umfangreichen Vorversuchen entschieden sich die Planer für Dyckerhoff WEISS als Bindemittel. Dieser helle Portlandzement wird seit 1931 im Dyckerhoff Stammwerk in Wiesbaden hergestellt und eignet sich hervorragend für die Herstellung ausgefallener Architektur. Die Niemeyer Sphere wurde im Sommer 2020 eröffnet, sie dient als Werkskantine der in Leipzig ansässigen Kirow-Werke und wird außerdem als Eventlocation genutzt.
(Foto: www.schwebewerk.com)

H. Schuler, F. Meier, B. Trost: Monitoring der Gerbergelenke im Erhaltungsprojekt Grenzbrücke Basel
M. Reiterer, A Strauss, H. Kari: Ansätze zur performancebasierten Zustandsbeurteilung und Lebensdauerprognose von Ingenieurkonstruktionen
S. Maack, S. Küttenbaum, N. Epple, M. Aligholizadeh: Die Ultraschall-Echomethode - von der Messung zur bautechnischen Kenngröße
S. Küttenbaum, S. Maack, Th. Braml, A. Taffe, Th. Strübing: Bewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten
K. Speck, F. Vogdt, M. Curbach, Y. Petryna, S. Marx: Dehnungsmessung bei mehraxialen Druckversuchen an Beton mittels faseroptischer Sensoren
M. Kohm, L. Stempniewski: Entwicklung eines modal basierten Brückenmonitoring-Systems
S. Rappl, K. Osterminski, S. Ansary, F. Hiemer: Dauerschwingverhalten von Betonstahl im Dauerfestigkeitsbereich N < 10 Millionen

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Im Jahr 2016 wurde die Lahntalbrücke bei Limburg durch einen Neubau ersetzt. Vor dem Rückbau des westlichen Überbaus konnten mehr als 250 Bohrkerne und weitere Probekörper für Untersuchungen aus dem Bestandsbauwerk entnommen werden. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit den Untersuchungen zur Druckfestigkeit und zur Spaltzugfestigkeit. Die Ergebnisse werden statistisch ausgewertet. Dabei werden unterschiedliche Zuordnungen der Stichprobe zu statistischen Gesamtheiten untersucht, um eine geeignete Unterteilung der Stichprobe zu identifizieren. Weiterhin werden aus den Versuchsergebnissen Bemessungswerte gemäß DIN EN 13791 und Eurocode 0 abgeleitet und mit den rechnerischen Erwartungswerten verglichen. Das Ziel der Untersuchungen besteht darin, Erkenntnisse für die Beurteilung der Festigkeitseigenschaften bestehender Talbrücken zu gewinnen und perspektivisch daraus eine sichere und wirtschaftliche Untersuchungsmethodik zu entwickeln.

Assessment of strength properties of viaducts made of prestressed concrete - Material investigations on concrete samples from the Lahntal Viaduct near Limburg
In 2016 the Lahntal Viaduct was replaced by a new structure. Before the western superstructure was deconstructed, more than 250 cores and other specimens could be taken from the old structure. The present paper deals with the investigations on compressive strength and tensile splitting strength of the concrete. The test results are evaluated statistically and different populations are tested for the taken sample. The goal is to identify a reasonable subdivision of the sample. Furthermore, the design values according to DIN EN 13791 and Eurocode 0 were calculated and compared with calculated expected values. These investigations are intended to provide insights for the assessment of the strength properties of existing viaducts and to develop a safe and economical investigation methodology from them.

Die 1974 fertiggestellte Hochstraße Elbmarsch in Hamburg (K20), mit einer Länge von 3,8 km Deutschlands längste Straßenbrücke, wird im Zuge des achtstreifigen Ausbaus der A 7 verbreitert. Dazu wird der Spannbetonüberbau durch Verbundträger ergänzt. Die Fahrbahnplatten der neuen und alten Überbauten werden dabei monolithisch durch einen 50 cm breiten Fugenverguss miteinander verbunden. Ein ca. 100 m langes Teilstück wurde vorab als Pilotmaßnahme realisiert, um die gewählte Konzeption für die Verbreiterung zu erproben und Erfahrungen für die Gesamtmaßnahme zu gewinnen. Der Beitrag befasst sich mit den dabei gewonnenen Erkenntnissen zur Betonerhärtung im Fugenbereich zwischen Bestand und Verbreiterung, wobei der Beton unter den Erschütterungen des laufenden Verkehrs eingebracht wurde und erhärtete. Untersucht wurden die Auswirkungen der Erschütterungen auf die Druckfestigkeit des Betons, Rissbildungen und den Verbund der Bewehrung.

Concrete Hardening during traffic flow
The elevated motorway Elbmarsch in Hamburg (K20) was completed in 1974. Featuring a total length of 3,8 km it is Germanys longest road bridge. In the course of upgrading the motorway A 7 the K20 will be broadened. For this purpose a composite girder is added to the superstructure consisting of precast girder elements. The deck slabs of the new and old superstructure are connected monolithically by filling a joint of 50 cm width between both of them with concrete. To test the conception and to get experience for the complete measure first a pilot of c. 100 m length was realized. The subsequent article refers about findings concerning hardening of the concrete in the joint under vibrations caused by traffic flow. The effects on the concrete strength, cracking and the bond of reinforcement were examined.

Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen eines Brückenzuges über die Nidda wurden im Jahr 2020 erstmals zwei Spannbetonbrücken mit Carbonbeton verstärkt. Bei den im Jahr 1971 errichteten Teilbauwerken wurde sogenannter Sigma-Oval Spannstahl verbaut, der als spannungsrisskorrosionsgefährdet gilt. Die Straßenbrücken zeigten rechnerisch kein ausreichendes Ankündigungsverhalten im Sinne der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion, sodass ein plötzliches Versagen den Verkehrsteilnehmer gefährdete. Um dieses Defizit zu beheben, wurde eine Verstärkung notwendig. Im Hinblick auf die exponierte Lage im Verkehrsnetz am Westkreuz Frankfurt a. M. stellte sich die Verstärkung mit Carbonbeton als die wirtschaftlichste und minimalinvasivste Verstärkungsmöglichkeit heraus. Nachfolgender Beitrag ist Bestandteil eines dreiteiligen Aufsatzes, der die notwendigen Planungsschritte und erste Erfahrungen aus der Ausführung zusammenträgt. Im vorliegenden Teil 1 werden neben den Grundlagen zur Spannungsrisskorrosion das Konzept und die Planungsschritte erläutert. Der zweite Teil stellt die Besonderheiten des Carbonbetons im Brückenbau dar. Teil 3 wird detaillierte Angaben zur Verstärkungsmaßnahme und erste Erfahrungen aus der baulichen Umsetzung umfassen.

Carbon reinforced concrete - An alternative method for strengthening Concrete Bridges; Part 1: Basics and background information to the pilot project “federal highway bridges (A 648) across the river Nidda”
In 2020 two of three bridges, which are part of the german highway road A 648, were strengthened with carbon reinforced concrete for the first time in Germany. The two superstructures were erected in the 1970s as a pre-stressed beam. As tendons a so called -sigma-oval-steel was used, which is sensitive for stress corrosion cracking. According to German guidelines and to exclude a sudden failure, it has to be verified if a damage of the tendons can be seen at the surface of the cross section via cracks along the superstructure. This -crack before failure- criteria was not fulfil for the described superstructures. With reference to the relevance of the bridges in the local infrastructure around Frankfurt a. M., a strengthening concept was necessary. Due to that fact, a strengthening with carbon reinforced concrete was identified as an economic and minimal invasive method. The report on that forerunner project is spread into three parts. The following first part gives an overview about the bridges and the background on stress corrosion cracking, added with explanations about the planning steps. The second part describes the strengthening with carbon reinforced concrete with a focus on bridges. The third part goes further into detail, regarding the construction and the design of a carbon reinforced strengthening for the superstructure.

Im Rahmen von Ertüchtigungsmaßnahmen eines Brückenzugs über die über die Nidda wurden im Jahr 2020 erstmals zwei Spannbetonbrücken mit Carbonbeton verstärkt. Bei den im Jahr 1971 errichteten Teilbauwerken wurde sogenannter Sigma-Oval Spannstahl verbaut, der als spannungsrisskorrosionsgefährdet gilt. Die Straßenbrücken zeigten rechnerisch kein ausreichendes Ankündigungsverhalten im Sinne der Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion, sodass ein plötzliches Versagen den Verkehrsteilnehmer gefährdete. Um dieses Defizit zu beheben, wurde eine Verstärkung notwendig. In Hinblick auf die exponierte Lage im Verkehrsnetz am Westkreuz Frankfurt a. M., stellte sich die Verstärkung mit Carbonbeton als die wirtschaftlichste und minimalinvasivste Verstärkungsmöglichkeit heraus. Nachfolgender Beitrag ist Bestandteil eines dreiteiligen Aufsatzes, der die notwendigen Planungsschritte und erste Erfahrungen aus der Ausführung zusammenträgt. In Teil 1 wurden neben den Grundlagen zur Spannungsrisskorrosion das Konzept und die Planungsschritte erläutert. Der nachfolgende zweite Teil stellt die Besonderheiten des Carbonbetons im Brückenbau dar und vergleicht diesen mit gängigen Verstärkungsmethoden. Teil 3 umfasst detaillierte Angaben zur Verstärkungsmaßnahme und erste Erfahrungen aus der baulichen Umsetzung.

Carbon reinforced concrete - An alternative method for strengthening Concrete Bridges; Part 2: Strengthening of concrete bridges with carbon reinforced concrete - pilot project “federal highway bridges (A 648) across the river Nidda
In 2020 two of three bridges, which are part of the german highway road A 648, were strengthened with carbon reinforced concrete for the first time in Germany. The two superstructures were erected in the 1970s as a pre-stressed beam. As tendons a so called -sigma-oval-steel was used, which is sensitive for stress corrosion cracking. According to German guidelines and to exclude a sudden failure, it has to be verified if a damage of the tendons can be seen at the surface of the cross section via cracks along the superstructure. This -crack before failure- criteria was not fulfil for the described superstructures. With reference to the relevance of the bridges in the local infrastructure around Frankfurt a. M., a strengthening concept was necessary. Due to that fact, a strengthening with carbon reinforced concrete was identified as an economic and minimal invasive method. The report on that forerunner project is spread into three parts. The first part gives an overview about the bridges and the background on stress corrosion cracking, added with explanations about the planning steps. The following second part describes the strengthening with carbon reinforced concrete with focus on bridges. The third part goes further into detail, regarding the construction and the design of a carbon reinforced strengthening.