Forschungsbereich Stahlbeton- und Massivbau

Fahrbahnplatten für Brücken aus Fertigteilplatten mit Aufbetonschicht

Idee

Um die Herstellung von Fahrbahnplatten für Stahl-Beton-Verbundbrücken zu beschleunigen, wurde ein Bauverfahren mit untenliegenden Fertigteilplatten und einer darüber angeordneten Aufbetonschicht entwickelt. Die Halbfertigteilplatten werden auf einem Montageplatz (siehe Abbildung 1a) verlegt, die Fugen werden verfüllt und die Bewehrung für die Aufbetonschicht wird verlegt.

Abbildung 1: Bauablauf

Der Versetzwagen ist das Beförderungsmittel der Halbfertigteilelemente vom Montageplatz zum Einbauort. An diesem Wagen sind die Fertigteilplatten mit höhenverstellbaren Zuggliedern befestigt. Dadurch ist es möglich, einen Bauabschnitt am Montageplatz vorzubereiten und diesen in angehobener Position entlang der Brückenlängsträger zum Einbauort zu transportieren. Am Einbauort werden die Fertigteilplatten abgesenkt, was in Abbildung 1b zu sehen ist. Während die Fertigteilplatten noch mit Zuggliedern am Versetzwagen befestigt sind, wird die Aufbetonschicht hergestellt.

 

Ausführungsvorteile
Schnellere Herstellung der Fahrbahnplatten von Stahl-Beton-Verbundbrücken als mit einem Verbundschalwagen
Kosteneinsparung durch die Verwendung industriell hergestellter Fertigteile

 

Verwendung von Fertigteilplatten

Als Fertigteilelemente kommen die aus dem Hochbau bekannten Elementdecken zum Einsatz. Stand der Technik bei der vollautomatischen Herstellung von Fertigteilplatten ist die Verlegung und anschließende Verbindung der Bewehrungsstäbe mit Schweißrobotern. Diese Heftschweißverbindungen sind nach gültiger Normenlage in Österreich im Brückenbau allerdings nur bedingt zulässig. Im Zuge dieses Forschungsprojekts werden experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit sowohl an Einzelstäben mit angeheftetem Querstab als auch an einbetonierten Bewehrungsmatten durchgeführt. Die Dauerschwingfestigkeit von einbetonierten, geschweißten Bewehrungsmatten wird an auf Biegung beanspruchten Plattenelementen getestet, welche Abmessungen von 0,35x0,8x4,5m aufweisen (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2: Dauerschwingversuch

 

Transport der Fertigteile mit dem Versetzwagen

Der Transport der am Montageplatz zusammengefügten Fertigteilplatten erfolgt mit dem Versetzwagen, welcher in Abbildung 3 dargestellt ist. Die Fertigteilplatten sind an höhenverstellbaren Zuggliedern mit dem Versetzwagen gekoppelt. Diese Zugglieder werden nach dem Erhärten der Aufbetonschicht demontiert. Folglich sind sowohl das Eigengewicht als auch die Lasten aus dem Betoniervorgang über die Zugglieder in die Fertigteilplatten einzuleiten. Die Konstruktion für solch eine Lasteinleitung wird in experimentellen Untersuchungen untersucht. 

Abbildung 3: Versetzwagen

 

Endzustand der Brücke

Trotz der Bauweise mit Halbfertigteilplatten und Aufbetonschicht wirkt die Fahrbahnplatte im Bauendzustand als monolithische Platte. Dies ist durch eine kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Schichten zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang werden Untersuchungen zur Ausbildung der Oberfläche zwischen Fertigteil und Aufbetonschicht durchgeführt.

 

Danksagung

Die Technologie zur Herstellung einer Brückenfahrbahnplatte mit dem oben beschriebenen Verfahren wird im Rahmen eines VÖB-FFG-Branchenprojekts entwickelt.