Ueberfuehrungsbauwerk der L3378 bei Fulda‐Lehnerz. Erster Einsatz von UHFB in Deutschland im Strassenbrueckenbau. Teil 1: Projektentwicklung und Baudurchfuehrung, Teil 2: Betontechnologie und Qualitaetssicherung

Overpass bridge of the L3378 road near Fulda‐Lehnerz. First application of UHPFRC in road bridge construction in Germany. Parts 1 and 2

Vorgestellt wird die erstmalige Anwendung des zementgebundenen Ultra-Hochleistungs-Faserverbund-Baustoffs (UHFB) mit Stahlfasern bei einer Strassenbruecke. Teil 1 behandelt die Projektentwicklung und die Baudurchfuehrung, waehrend im Teil 2 die Betontechnologie und die Qualitaetssicherung vorgestellt werden. Leider ist es dabei zu verwirrenden Bezeichnungen des neuen Baustoffs gekommen. In Teil 1 wird er als UHFB bezeichnet; in Teil 2 als UHPC. Es handelt sich aber um das gleiche Material, naemlich den zementgebundenen Ultra-Hochleistungs-Faserverbund-Baustoff (UHFB). Nachfolgend wird konsequent die fachlich eindeutige Bezeichnung UHFB verwendet. Bei dem Pilotprojekt handelt es sich um den Ersatzneubau der Bruecke, welche die Landesstrasse 3378 bei Fulda-Lehnertz ueber die Bundesstrasse 27 fuehrt. Der Brueckenquerschnitt des Neubaus besteht aus drei horizontalen Komponenten. Die untenliegende Basis bilden vorgespannte Betonfertigteile, auf die eine Ortbetonschicht folgt und darauf der UHFB. Eingesetzt wurde der UHFB als 7 Zentimeter dicke Schicht auf der 13 Zentimeter dicken Ortbetonschicht aus C35/45. Diese UHFB-Schicht ersetzt die Gussasphaltschicht sowie den gesamten konventionellen Abdichtungsaufbau nach den ZTV-ING und traegt zudem zur Tragfaehigkeit des Ueberbaus bei. Im Vorfeld durchgefuehrte Probeflaechen zeigten, dass der Verbund zwischen dem UHFB und dem normalen Ortbeton so hervorragend ist, dass auf eine Schubverbuegelung zwischen den Materialien verzichtet werden kann. Entscheidend ist dazu die Vorbereitung der Kontaktflaeche durch Hochdruckwasserstrahlen, bis die Zuschlagkoerner freiliegen sowie eine anschliessende Saeuberung und ein Befeuchten kurz vor dem Einbringen des frischen UHFB. Fuer die Anwendung des nicht genormten UHFB war eine bauaufsichtliche Zustimmung im Einzelfall (ZiE) durch das Land Hessen erforderlich. Teil 2 geht zunaechst auf die wegen der ZiE erforderliche Erstpruefung und die Herstellung des UHFB ein. Anschliessend werden die grossmassstaeblichen Verarbeitungsversuche an zwei Probeflaechen im Rahmen der Eignungspruefung vorgestellt. Zur zielsicheren und reproduzierbaren Herstellung sowie zum Einbau des UHFB sind zwingend umfangreiche Qualitaetssicherungsmassnahmen erforderlich. Das Erstellen von Qualitaetssicherungsplaenen und deren Einhaltung sind wesentliche Massnahmen, um eine einwandfreie Anwendung von UHFB zu gewaehrleisten. Ein weiterer Abschnitt behandelt den Einbau des UHFB auf der Baustelle mit Darstellung der wesentlichen Arbeitsschritte. Zur Kontrolle der Dichtheit des UHFB gegenueber Wasser wird ein Langzeitmonitoring in einer der Probeflaechen und in einem Kappenbereich mittels Multiringelektroden durchgefuehrt. ABSTRACT IN ENGLISH: Aging bridges of the German federal road network often cannot be rehabilitated or replaced timely due to insufficient funding and complex regulations of building laws. Consequently, novel building materials and alternative solutions get the opportunity to demonstrate their performance. The novel building material UHPFRC was recently used for targeted rehabilitation and strengthening of structures in reinforced concrete leading to increase of service duration. The replacement of the overpass over the federal highway B 27 near Fulda gave the opportunity to cast, under construction site conditions, a layer of UHPFRC on top of the slab for both protective waterproofing and structural resistance functions. Presently, UHPC is not covered by any German standard. Therefore, an approval for this individual application case was necessary. The bridge superstructure has been designed as 4‐web T‐beam construction made of prestressed concrete with a top layer made of in‐situ normal strength concrete and UHPC, respectively. Because of UHPC's high impermeability against liquids, the cost and timely intensive application on a waterproofing was waived. Besides its strengthening abilities the applied UHPC layer with a thickness of 70 mm is intended to effect as a sealing. Additionally to its average compressive strength of > 150 MPa the applied UHPC has been specifically developed to enable a bridge inclination of 3.5 %. In total, 57 m3 of UHPC was produced in a concrete plant and transported and cast on site. By this pilot project, the successful practicability of using UHPC as strengthening and waterproofing measure in bridge construction in Germany could be demonstrated. Part 1 reports on the project development, design, tendering and the construction. Part 2 particularly deals with aspects of concrete technology and quality control for the UHPC used.

  • Availability:
  • Authors:
    • Pelke, E
    • Jaborek, A
    • Berger, D
    • Bruehwiler, E
    • Orgass, M
    • Klitsch, B
    • Wissler, M
    • Tauscher, F
    • Dehn, F
  • Publication Date: 2018-11

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Print
  • Features: Figures; References; Tables;
  • Pagination: pp 821-41
  • Serial:

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01690915
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Nov 27 2018 9:45AM