Lebenszyklusorientierte Bewertung von Segmentbruecken in Stahlverbundbauweise

Life‐cycle oriented assessment of composite steel segment bridges

Viele Strassenbruecken in Deutschland sind kostenguenstig und zeitsparend zu erneuern. Um diese Baumassnahmen zu realisieren, bieten sich Bauweisen mit hohem Vorfertigungsgrad an. Der Beitrag behandelt vor diesem Hintergrund die lebenszyklusorientierte Bewertung von Segmentbruecken in Stahlverbundbauweise und vergleicht sie hinsichtlich ihrer Leistungsfaehigkeit mit Verbundfertigteilbruecken und Spannbetonbruecken. Die vorgestellten modularen Bausysteme bieten den Vorteil kurzer Bauzeiten und verbesserter Qualitaet durch Vorfertigung im Werk. Die vorgestellte Segmentbauweise wurde erstmals bei der Bruecke Greisselbach ueber die Bundesstrasse B299 angewendet. Die 2014 errichtete Bruecke besteht aus einem flach gegruendeten Rahmenbauwerk aus VFT-Traegern mit 33,50 Metern Stuetzweite und frei aufliegender Fahrbahnplatte aus vorgespannten Beton-Segmenten. Der Ueberbau nimmt zwei Fahrstreifen, eine Abbiegespur sowie einen Geh- und Radweg auf. Die zwoelf Fahrbahnsegmente bestehen aus Selbstverdichtendem Beton und liegen auf Elastomerstreifen auf. Da der Beton eine sehr dichte Oberflaeche aufweist, kann die Fahrbahn direkt befahren werden, wodurch die Abdichtung entfaellt. Die Segmentfahrbahn ist an einem Widerlager monolithisch eingebunden, waehrend am anderen Widerlager eine Uebergangskonstruktion die Bewegungen aus Temperatur ausgleicht. Im Zuge der Ortsumfahrung Muehlhausen wird eine weitere Segmentbruecke errichtet. Basierend auf den Erfahrungen bei der Greisselbachbruecke wurde die Konstruktion mit dem Ziel einer noch schnelleren und weitgehend im Werk vorgefertigten Bauweise weiterentwickelt. Bei der Segmentbruecke dieser 2. Generation werden die in Laengsrichtung intern verbundlos vorgespannten Fahrbahnelemente schwimmend auf die Laengstraeger gelegt und ueber eine vorgespannte Laengsfesthaltung an den Widerlagern zwangsfrei gelagert. Im Fall einer Havarie koennen einzelne Fahrbahnelemente somit binnen kuerzester Zeit ausgetauscht werden. Die Ermittlung der Lebenszykluskosten beinhaltet alle bauwerksbezogenen Kosten, die in der Herstellungs-, Nutzungs- und Rueckbauphase anfallen. Zudem wurden die monetarisierten externen Kosten in die Betrachtungen einbezogen. Im Vergleich mit der ersten Generation der Segmentbruecke und der VFT-Integralbruecke weist die Spannbetonbruecke die geringsten Lebenszykluskosten auf, erzeugt jedoch die hoechsten externen Kosten. Bei der Segmentbruecke der 2. Generation und einer progressiven Instandhaltungsstrategie liegen die Lebenszykluskosten sogar leicht unter den Kosten der Spannbetonbruecke. Die Ergebnisse der Lebenszyklusberechnungen koennen von Planern, Bauherren und Behoerden bei den Ausschreibungen und der Entscheidungsfindung fuer eine Bauweise genutzt werden. ABSTRACT IN ENGLISH: Innovations are a basic requirement for efficiency enhancements. Within bridge engineering innovative construction methods can help to handle the rehabilitation and renewal projects accruing in the next decades. For this purpose, already completed pilot projects are described, further developments are illustrated, and the segment construction method is compared with ”classical“ bridge structures using prefabricated steel‐composite components and prestressed concrete. The comparisons focus on the performance of the bridges within the life‐cycle and incorporate erection, utilization and removal costs as well as monetized effects on the road user und the community. The results provide a holistic decision basis which can be used within the decision‐making process by clients, consultants and contractors. (A)

  • Availability:
  • Authors:
    • Berndorfer, C
    • Hierl, M
    • Mensinger, M
    • Seidl, G
    • Zinke, T
  • Publication Date: 2018-3

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 193-202
  • Serial:
    • Stahlbau
    • Volume: 87
    • Issue Number: 3
    • Publisher: Ernst & Sohn GmbH
    • ISSN: 0038-9145

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01672129
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: May 9 2018 11:17AM