DRESDNER BRÜCKENBAUSYMPOSIUM - PLANUNG, BAUAUSFÜHRUNG, INSTANDSETZUNG UND ERTÜCHTIGUNG VON BRÜCKEN 9./10. MÄRZ 2020 30 ...

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FAKULTÄT BAUINGENIEURWESEN Institut für Massivbau www.massivbau.tu-dresden.de

30. DRESDNER
BRÜCKENBAUSYMPOSIUM
PLANUNG, BAUAUSFÜHRUNG, INSTANDSETZUNG
UND ERTÜCHTIGUNG VON BRÜCKEN

9./10. MÄRZ 2020
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           © 2020 Technische Universität Dresden
           Alle Rechte vorbehalten.
           Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers.
           Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichnungen in
           diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden
           dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetz-
           lich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie als solche nicht eigens markiert sind.

           Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
                        Technische Universität Dresden
                        Institut für Massivbau
                        01062 Dresden
           Redaktion:   Silke Scheerer, Angela Heller
           Layout:      Ulrich van Stipriaan
           Anzeigen:    Harald Michler

           Titelbild:          Fehmarnsundbrücke, Zeichnung von Gerd Lohmer
                               Broschüre Rotary und die Kunst / Gerd Lohmer
                               (aus dem Privatarchiv von Bettina Lohmer)

           Druck:              addprint AG, Am Spitzberg 8a, 01728 Bannewitz / Possendorf

                                                       ISSN 1613-1169
                                                   ISBN 978-3-86780-625-1
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Tagungsband
30. Dresdner Brückenbausymposium
Institut für Massivbau
Freunde des Bauingenieurwesens e.V.
TUDIAS GmbH

9. und 10. März 2020
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30. Dresdner Brückenbausymposium

Inhalt
Grußwort des Rektors …………………………………………………………………………………………………… 9
Prof. Dr.-Ing. habil. DEng/Auckland Hans Müller-Steinhagen

Entwicklung des Instituts für Massivbau –
Lehre und Forschung im Brückenbau an der TU Dresden ……………………………………………… 13
Dipl.-Ing. Oliver Steinbock, Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach

Die neue Erhaltungsstrategie des Bundes –
Planung und Bau von Brücken auf den Hauptverkehrsrouten ……………………………………… 27
MR Prof. Dr.-Ing. Gero Marzahn

Brücken aus bewehrtem UHPC (Stahl-UHFB) ……………………………………………………………… 33
Prof. Dr. Eugen Brühwiler, dipl. Ing. ETH/SIA, IABSE

Nutzung von Ultra-Hochleistungs-Faserbeton (UHFB) im ASTRA –
Rückblicke und Perspektiven ……………………………………………………………………………………… 47
Stéphane Cuennet, Guido Biaggio

Neufassung der Nachrechnungsrichtlinie für Massivbrücken ……………………………………… 57
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger, Viviane Adam M.Sc., Dr.-Ing. Frederik Teworte, Dr.-Ing. Naceur Kerkeni

Historische Eisenbahnbrücken – Denkmale im Netz …………………………………………………… 71
Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx, Dipl.-Ing. Markus Köppel, Dipl.-Ing. Jens Müller

85 Jahre Autobahnbrückenbau – 30 Jahre Dresdner Brückenbausymposium………………… 83
Dipl.-Ing. Werner Buhl

Gerd Lohmer (1909–1981)
Der Brückenarchitekt der Nachkriegszeit ……………………………………………………………………101
Prof. Cengiz Dicleli

Ersatzneubau der Rheinbrücke Leverkusen – Gesamtplanung
des 8-streifigen Ausbaus der A1 zwischen Köln und Leverkusen ……………………………………123
Dipl.-Ing. (FH) Nicole Ritterbusch, Dr. sc. techn. Hans Grassl, Dominic Reyer, M.Sc.

Ein neuer Schritt im Großbrückenbau: Querverschub einer Verbundbrücke mit Pfeilern
und Gründung bei der Talbrücke Rinsdorf im Zuge der A 45 …………………………………………139
Dipl.-Ing. Roger Istel, Dipl.-Ing. Ralf Schubart

S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21 –
erstmaliger Einsatz von interner verbundloser Vorspannung bei der DB AG …………………149
Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser, Dipl.-Ing. Angelika Schmid, Prof. Dr.-Ing. Christian Sodeikat

Reduzierte Bauzeit bei Ersatzneubauten von Straßenbrücken durch Carbonbeton ………165
Dr.-Ing. Sergej Rempel, Dipl.-Ing. (FH) Eugen Kanschin

Robust, wirtschaftlich und schön – der Entwurf von integralen Brücken                ……………………177
Dipl.-Ing. Andreas Keil

Neubau der Busbrücke über den Bahnhof in Zwolle………………………………………………………191
Dr.-Ing. Gerhard Setzpfandt, Tristan Wolvekamp MSc, Dipl.-Des. Marion Kresken

Katastrophen vermeiden: Brückenmonitoring mit einem Netzwerk
leistungsstarker dreiachsiger MEMS-Beschleunigungssensoren……………………………………207
Dipl.-Ing. Ulrich Dähne

Brückenvielfalt in Süddeutschland und den Alpen – Bericht zur Brückenexkursion 2019 ……213
Dipl.-Ing. Oliver Steinbock, Dipl.-Ing. Philipp Riegelmann

Chronik des Brückenbaus ………………………………………………………………………………………… 227
Zusammengestellt von Dipl.-Ing. (FH) Sabine Wellner

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21 – erstmali-
ger Einsatz von interner verbundloser Vorspannung bei der DB AG

Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser1, Dipl.-Ing. Angelika Schmid2, Prof. Dr.-Ing. Christian Sodeikat3

1        Einleitung                                  Die Architektur des neuen Stuttgarter Bahn-
                                                     hofs stammt vom Düsseldorfer Architekten
Das Bahnprojekt Stuttgart Ulm („S21“) umfasst        Christoph Ingenhoven, der 1997 nach drei
neben dem Neubau von zahlreichen Tunneln             Auswahlrunden einen mit 126 Teilnehmern be-
und Trassen auch eine komplette Umgestal-            setzten internationalen Wettbewerb für sich
tung des Eisenbahnknotens Stuttgart: Der alte        entscheiden konnte [1]. Werner Sobek über-
Kopfbahnhof wird durch einen unterirdischen          nahm ab dem Jahr 2009 die Tragwerks- und
Durchgangsbahnhof ersetzt. Das Herzstück             Fassadenplanung für den neuen Tiefbahnhof.
des alten Bahnhofs (der sogenannte Bonatz-           Im Rahmen dieser Planung wurde die Ent-
bau) bleibt erhalten und verbindet die Innen-        wurfsplanung technischen Anforderungen an-
stadt mit den Gleisanlagen. Durch die neue           gepasst und die Genehmigungs- und Ausfüh-
Streckenführung können umfangreiche Gleis-           rungsplanung erstellt.
flächen im Zentrum Stuttgarts rückgebaut und
durch Parkanlagen bzw. ein neues Stadtquar-          Die Topographie des Stuttgarter Talkessels
tier ersetzt werden. Insgesamt handelt es sich       ebenso wie die erforderliche Unter- bzw.
um eine Fläche von rund 100 Hektar. S21 ist so-      Übertunnelung von bestehenden Verkehrs-
mit nicht nur verkehrstechnisch, sondern auch        bauwerken und Infrastruktureinrichtungen
hinsichtlich der Stadtentwicklung von großer         stellten die Planer vor besonders große Her-
Bedeutung für Stuttgart.                             ausforderungen. Dies galt insbesondere für

Bild 1   Übersichtsplan Stuttgarter Hauptbahnhof; 1) zeigt die neue Bahnsteighalle, 2) den Bonatzbau
                                                                             © Werner Sobek, Stuttgart

1
    BUNG GmbH, München
2
    Werner Sobek AG, Stuttgart
3
    Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH, München

                                                                                                   149
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Bild 2   Übersichtsplan Stuttgarter Hauptbahnhof; 1) zeigt die neue Bahnsteighalle, 2) den Bonatzbau; 3)
         verweist auf den bestehenden S-Bahn-Tunnel, 4) auf die neue S-Bahn-Querung
                                                                             © Werner Sobek, Stuttgart

die S-Bahn-Querung, die im vorliegenden Bei-         Urbanisierung und Wohnraumknappheit ein
trag beschrieben wird. Der Fokus liegt dabei         erhebliches Entwicklungspotential bietet.
neben der Konstruktion mit ihrer internen
verbundlosen Vorspannung auch auf dem                Damit auch die Stuttgarter City städtebaulich
über die normativen Anforderungen hinaus-            möglichst fließend an den neu entstehenden
gehenden Bemessungskonzept sowie dem                 Innenstadtbereich nördlich des Bahnhofs
Monitoring.                                          angebunden wird, darf das Dach der neuen
                                                     Bahnsteighalle nicht zu hoch liegen. Gleich-
                                                     zeitig musste der Tiefbahnhof aufgrund der
2        Der neue Tiefbahnhof                        Besonderheiten der Stuttgarter Topographie
                                                     so positioniert werden, dass er am nordwest-
2.1      Städtebauliche Einbindung und               lichen Ende oberhalb der bestehenden S-Bahn-
         architektonisches Konzept                   Tunnel liegt (Bild 2), die Tunnelbauwerke am
                                                     südöstlichen Anschluss aber unterhalb der
Gemäß dem Entwurf von Christoph Ingenho-             Konrad-Adenauer-Straße verlaufen. Die Bahn-
ven entsteht die neue Bahnsteighalle unmittel-       steighalle kann daher nur mit einer begrenzten
bar hinter dem historischen Bonatzbau (Bild 1).      Konstruktionshöhe und einem leichten Ge-
Die derzeit oberirdisch verlaufenden Gleise          fälle realisiert werden. Gleichzeitig sollte der
werden rückgebaut und durch neue Gleisanla-          Tiefbahnhof aber eine offene und großzügige
gen in Tunnelbauwerken ersetzt. Durch das Ab-        Atmosphäre bieten und durch Tageslicht be-
senken der Gleisanlagen kann der Stuttgarter         leuchtet werden. Aus diesen Randbedingungen
Schlosspark bis an die Rückseite des Bonatz-         heraus entwickelte Christoph Ingenhoven die
baus herangeführt werden. Die bisher durch           einzigartige Geometrie des neuen Bahnhofs
die Gleisanlagen getrennten Stadteile Stutt-         mit seinen kelchartig geformten Stützen, die
gart-Ost und Stuttgart-Nord werden so nach           das Erscheinungsbild des Tiefbahnhofs ent-
mehr als 100 Jahren wieder fußläufig mitein-         scheidend prägen (Bild 3). Die Kelchstützen re-
ander verbunden. Für Stuttgart ist das Projekt       flektieren durch ihre geschwungene Form das
daher auch und insbesondere ein städtebauli-         auf die helle Betonstruktur treffende Tageslicht
ches Projekt, das in Zeiten der zunehmenden          weit in die Halle hinein. Ventilationsklappen in

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

Bild 3   Innenansicht der unterirdischen Bahnsteighalle          © Ingenhoven Architekten, Düsseldorf

den die Stützen nach oben hin abschließenden          schen 45 cm im Feldbereich und 130 cm im
Stahl-Glas-Schalen erlauben eine natürliche           Randbereich. Gestützt wird das Schalendach
Belüftung und – durch den Luftaustausch mit           durch die Trogwände und 28 Kelchstützen. To-
den Tunnelröhren – auch eine natürliche Kli-          pographisch bedingt variiert der Abstand zwi-
matisierung.                                          schen Dach und Trog. Hierdurch verändert sich
                                                      auch die Bauhöhe der Kelchstützen.

2.2      Geometrie und Tragwerk des                   Aufgrund seiner Belastung aus dem Eigenge-
         neuen Tiefbahnhofs                           wicht mit Erdauflast, den seitlichen Erdlasten,
                                                      den Erdbebenlasten und den aus Kriechen und
Die 420 m lange, 80 m breite und bis zu 12 m          Schwinden sowie Temperaturänderungen er-
hohe Bahnsteighalle besteht aus einem Trog            zeugten Zwangsbeanspruchungen des mit dem
aus Normalbeton und dem darauf fugenlos               Trog monolithisch verbundenen Baukörpers ist
aufsetzenden Schalendach aus Weißbeton.               das Schalendach keine rein druckbeanspruch-
Das gesamte Bauwerk ist als fugenlose Massiv-         te Konstruktion. Durch
baukonstruktion ausgelegt (Bild 4). Erst an den       seine hochkomplexe
Übergängen zum Nord- und Südkopf finden               geometrische
sich Raumfugen. Die Anforderungen an den              Form aus
Massivbau sind durch die WU-Konstruktion
des Troges und die Sichtbetonanforderungen
(Sichtbetonklasse SB4) an die Weißbeton­
oberfläche des Schalendachs sehr
hoch.

Die Deckenuntersicht des
Schalendaches ist eine dop-
pelt gekrümmte Fläche; die
Bauteilstärken variieren je                                     Bild 4   FE-Modell der Bahnsteighalle
nach Beanspruchung zwi-                                                     © Werner Sobek, Stuttgart

                                                                                                  151
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30. Dresdner Brückenbausymposium

antiklastisch gekrümmten Flächen reduziert          tung als vorgespannte Brückenkonstruktion
das Schalendach die Zugkräfte und Momen-            mit einer Spannweite von etwa 30 m ausgebil-
te in der Struktur aber erheblich. In Abschnitt     det, um eine Belastung des bestehenden Tun-
2.3.2 sind die Einwirkungen auf die S-Bahn-         nelbauwerks durch die neue Bahnsteighalle zu
Querung beschrieben, nicht die auf Schalen-         verhindern. Das Brückentragwerk gründet auf
dach oder Bahnsteighalle.                           Bohrpfahlwänden seitlich des S-Bahn-Tunnels.
                                                    An den Stirnseiten des Brückentragwerks be-
Der Trog besteht aus der Bodenplatte, die ent-      findet sich jeweils ein Wartungsgang mit an-
sprechend der Bahnsteig- und Gleisbereichs-         grenzenden Technikräumen (Bilder 5–8).
geometrie in ihrer Dicke zwischen ca. 1 m und
2,5 m variiert, sowie den Wänden. Die Boden-        Auf dem Brückentragwerk stehen zwei Kelch-
platte ist auf Pfählen gegründet. Lediglich im      stützen – das Brückenbauwerk muss hier also
Bereich des bestehenden S-Bahn-Tunnels              auch Lasten aus dem Schalendach abtragen.
überspannt sie diesen als Brückenkonstrukti-        Erschwerend für die Planer kommt hinzu, dass
on. Auf diese S-Bahn-Querung wird im Weite-         die Brücke auch vier große Durchbrüche für
ren detailliert eingegangen.                        die Treppenabgänge zum S-Bahn-Tunnel auf-
                                                    nehmen muss. Aufgrund der hohen Belastung
                                                    aus den Kelchstützen mit einer Größenord-
2.3      Die S-Bahn-Querung                         nung von jeweils 60 MN wird die Brücke vorge-
                                                    spannt. Hierzu wird die „interne Vorspannung
2.3.1 Geometrie und Tragwerk                        ohne Verbund“ verwendet.

Die Bodenplatte der Bahnhofshalle quert den         Durch die Vorspannung ohne Verbund können
bestehenden S-Bahn-Tunnel. Die Bodenplatte          die Spannglieder frühzeitig eingebaut werden,
wird in diesem Bereich in Bahnhofslängsrich-        auch wenn sie erst später vorgespannt werden,

Bild 5   Grundriss der S-Bahn-Querung; Bohrpfahlwand (links) und 1) Bahnsteig, 2) Kelchstützenfuß, 3)
         Treppenabgang, 4) Gleisbereich (rechts)                           © Werner Sobek, Stuttgart

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

Bild 6   Längsschnitt durch die S-Bahn-Querung (Bahnsteig ohne Kelchstütze): 1) Bahnsteig, 2) Konstruk-
         tionsbeton S-Bahn-Querung, 3) bestehender S-Bahn-Tunnel, 4) Bohrpfahlwand
                                                                            © Werner Sobek, Stuttgart

Bild 7   Längsschnitt durch die S-Bahn-Querung (Bahnsteig mit Kelchstütze): 1) Bahnsteig, 2) Konstruk-
         tionsbeton S-Bahn-Querung, 3) bestehender S-Bahn-Tunnel, 4) Bohrpfahlwand, 5) Kelchstütze,
         6) Treppenabgang                                                    © Werner Sobek, Stuttgart

Bild 8   Typische Betonierabschnitte der S-Bahn-Querung                     © Werner Sobek, Stuttgart

                                                                                                   153
30. Dresdner Brückenbausymposium

z. B. nach Bau des Schalendachs sowie vor Her-    Teile des S-Bahn-Tunnels sollen entsprechend
stellung der monolithischen Verbindung der        der ursprünglichen Belastung aus Überbauung
Brückenkonstruktion mit den benachbarten          und Erdüberschüttung nur eine Last abtragen,
Bodenplatten. Darüber hinaus können auch          die einer Betonierhöhe von 1,3 m entspricht.
die bis zum Ende der Rohbauarbeiten eintre-       Die einzelnen Abschnitte werden daher zu-
tenden Spannkraftverluste aus Schwinden und       nächst nur bis zur jeweils zulässigen Höhe
Kriechen durch erneutes Vorspannen kompen-        betoniert, d. h. bis zu einer Höhe von 1,3 m in
siert werden.                                     Feldmitte und von 3 m bzw. 3,3 m in den Aufla-
                                                  gerbereichen. Letztgenannter Wert entspricht
2.3.2 Einwirkungen und statische Systeme          bereits der endgültigen Dicke des Tragwerks.

Bestimmender Faktor für die Bemessung der         Die unteren Betonierabschnitte sind insgesamt
S-Bahn-Querung sind die hohen Lasten aus          in neun Areale unterteilt: Zunächst werden die
dem Eigengewicht der zwei Kelchstützen sowie      Bahnsteigbereiche betoniert, anschließend die
aus dem Schalendach und dessen Erdauflast.        Gleisbettbereiche. Nach Erhärten des unteren
Weitere (jedoch deutlich untergeordnete) Ein-     Betonierabschnitts und nach Aufbringen ei-
wirkungen stellen die Verkehrslasten auf den      nes Teils der vorgesehenen Vorspannung wird
Bahnsteigen, der Zugverkehr in den Gleisbe-       das Sand-Kies-Gemisch abgesaugt. Hierdurch
reichen sowie nach oben wirkender Wasser-         entsteht die für den Endzustand erforderliche
druck dar. Für die Bemessung wurden darüber       Fuge zwischen den beiden Bauwerken. Die
hinaus auch Temperatur- und Erdbebenlasten        Decke des S-Bahn-Tunnels wird dadurch nicht
sowie Effekte aus Kriechen und Schwinden an-      mehr durch das Brückentragwerk belastet. Die-
gesetzt. Bei den Temperaturlasten wurde zwi-      ses lagert seitlich auf den Pfahlkopfbalken der
schen Bau- und Endzustand unterschieden, da       Bohrpfahlwände. Hierbei ist, wie bereits darge-
die Brückenkonstruktion während des Bauzu-        legt, auf der einen Seite ein Gleitlager zwischen
stands der Witterung ausgesetzt ist.              Brücke und Pfahlkopfbalken angeordnet. Die-
                                                  ses stellt sicher, dass das Brückentragwerk
Je nach Bauzustand wurden der Bemessung           während der sukzessiven Spannarbeiten alter-
unterschiedliche statische Systeme zugrunde       nierend zur Herstellung der restlichen Beto-
gelegt. Im Bauzustand spannt das Brücken-         nierabschnitte einseitig verschieblich gelagert
bauwerk zwischen den beiden Pfahlkopfbal-         ist und so keine Spannkräfte in die Gründung
ken und stellt somit einen Einfeldträger mit      abfließen.
einseitig verschieblichem Lager (Gleitlager im
Bauzustand) dar. Aufgrund ihrer Geometrie         Das Schalendach wird in mehreren Schritten
wurde die Brücke aber nicht als simpler Träger,   betoniert: Zunächst werden die Kelchfüße her-
sondern als Rahmen modelliert. Unter diesem       gestellt, dann die oberen Bereiche der Kelche.
statischen System werden neben den o. g. Las-     Das Schließen der Schwindgassen zu den be-
ten die Frischbetonlasten der verschiedenen       nachbarten Kelchachsen erfolgt im Anschluss.
Bauabschnitte aufgebracht. Sobald Brücke          Die Fuge zwischen den Pfahlkopfbalken und
und Schalendach vollständig hergestellt sind,     den benachbarten Bodenplatten wird erst
wird die Brücke an ihren beiden Längsenden        nach Fertigstellung des Schalendachs sowie
monolithisch mit den angrenzenden Boden-          den letzten Spannvorgängen geschlossen.
platten der Bahnhofshalle verbunden. Hier-        Dann verliert auch das beschriebene Gleitlager
durch entsteht für das Brückentragwerk eine       seine Funktion.
Durchlaufwirkung.
                                                  Die Vorspannung wird während des Bauab-
2.3.3 Bauablauf                                   laufs sukzessive mit der Laststeigerung aufge-
                                                  bracht, um in allen Bauzuständen Tragfähigkeit
Die Herstellung der S-Bahn-Querung erfolgt        und Gebrauchstauglichkeit zu gewährleisten.
bei laufendem S-Bahn-Betrieb. Vor Erstellung      In den ersten beiden Spannvorgängen werden
der Bodenplatte wurden vorbereitende Grün-        diejenigen Spannglieder angespannt, die benö-
dungsarbeiten durchgeführt. Dazu gehören          tigt werden, um das Eigengewicht der eigent-
auch die beiden o. g. Bohrpfahlwände und          lichen Brückenkonstruktion aufzunehmen.
Pfahlkopfbalken. Die Brücke wird anschlie-        Einige Spannglieder werden bereits vorher
ßend in mehreren Teilen auf dem vorhandenen       im Rahmen einer Schwindvorspannung ange-
S-Bahn-Tunnel betoniert. Zwischen der Decke       spannt. Im dritten Spannvorgang wird so viel
des S-Bahn-Tunnels und dem Brückenbauwerk         Spannkraft aufgebracht, dass die Verformun-
dient eine 10 cm dicke Schicht aus einem Sand-    gen aus dem Bau der Kelchfüße kompensiert
Kies-Gemisch als „Schalung“.                      werden und die Konstruktion etwas überhöht

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

wird. Dies wird auch in
Bezug auf die Bautoleran-
zen abgestimmt. Der drit-
te Spannvorgang muss in
mehrere Abschnitte unter-
teilt werden, da die beiden
Kelche auf der S-Bahn-
Querung nicht gleichzeitig
betoniert werden. Im vier-
ten Spannvorgang werden
die während des Baus
der Kelche eingetretenen
Verformungen ausgegli-
chen. So wird auch für das Bild 9 Spannglied „SUSPA-Draht intern ohne Verbund“ im Endzustand,
Schließen der Schwind-             Auszug aus [3], Anlage 3
gassen sichergestellt, dass                © DYWIDAG-Systems International GmbH, Königsbrunn
die Kelche die richtige
Lage zu den benachbarten
Bauabschnitten aufweisen. Auch dieser Spann-        werden. Dadurch ergeben sich bei Spann-
vorgang muss in mehrere Abschnitte unterteilt       gliedern ohne Verbund geringere Zusatz-
werden, entsprechend dem zeitlichen Ablauf          dehnungen aus den Einwirkungen und eine
der Herstellung der beiden Kelche auf der           daher größere Menge an Betonstahlbeweh-
Brücke. Der fünfte und letzte Spannvorgang          rung im Grenzzustand der Tragfähigkeit.
findet nach Schließen der Schwindgassen im
Schalendach statt. In diesem Spannvorgang q Die Hüllrohre der Spannglieder ohne Ver-
werden zum einen durch das Betonieren der           bund sind auch im Endzustand eine Schwä-
Schwindgassen entstandene Verformungen              chung der Druckstreben, während dies bei
ausgeglichen und zum anderen Spannkraftver-         Spanngliedern mit nachträglichem Verbund
luste aus Schwinden und Kriechen des Betons         nur für den Bauzustand gilt.
kompensiert. Zuletzt werden die beiden Fugen
zwischen den Pfahlkopfbalken und den be- q Spannglieder ohne Verbund können auch
nachbarten Bodenplatten geschlossen.                im Endzustand nachgespannt werden,
                                                    Spannglieder mit nachträglichem Verbund
                                                    können nur im Bauzustand vor dem Ver-
3       Interne Vorspannung                         pressen ausgetauscht und nachgespannt
        ohne Verbund                                werden.

3.1   Spannverfahren                           3.1.1 Längsvorspannung

Vom Tragwerksplaner wurde eine Anwendung       Für die Längsvorspannung kommt das Spann-
von internen Spanngliedern mit Spannverfah-    verfahren „SUSPA-Draht intern ohne Verbund“
ren ohne Verbund vorgesehen, um den An-        Spanngliedtyp CD-84, St 1570/1770, Spann-
forderungen aus Herstellung und Belastung      kraft P0,max = 4123 kN [2], [3] zum Einsatz. Die
Rechnung zu tragen. Wesentliche Unterschie-    Spannglieder bestehen aus 84 kaltgezogenen
de der internen Spannverfahren ohne Verbund    und jeweils 7 mm dicken Spannstahldrähten
gegenüber den Spannverfahren mit nachträgli-   mit rundem glattem Querschnitt sowie deren
chem Verbund sind:                             Verankerungen (Bild 9). Die Spannstahldräh-
                                               te sind in einem Hüllrohr angeordnet und
q Während Spannglieder ohne Verbund ei-        werden im Herstellwerk mit einem Korrosi-
  nen werkseitigen Korrosionsschutz besit-     onsschutz versehen, der aus einem mit Kor-
  zen, wird der Korrosionsschutz bei Spann-    rosionsschutzmasse verpressten PE-Hüllrohr
  gliedern mit nachträglichem Verbund erst     besteht. Die Verankerung der Spannstahl-
  durch das Verpressen der Hüllrohre mit Ze-   drähte erfolgt über kalt aufgestauchte Köpf-
  mentmörtel auf der Baustelle hergestellt.    chen. Für das Spannverfahren „SUSPA-Draht
                                               intern ohne Verbund“ liegen bereits Erfah-
q Bei Spanngliedern ohne Verbund können im     rungswerte aus mehreren Pilotprojekten für
  Gegensatz zu Spanngliedern mit nachträg-     die Anwendung als interne Längsvorspan-
  lichem Verbund keine tangentialen Kräfte     nung ohne Verbund bei Straßenbrücken vor
  entlang der Spannglieder aufgenommen         [4].

                                                                                           155
30. Dresdner Brückenbausymposium

Bild 10 Spannglied „BBV Litzenspannverfahren Typ Lo9 ohne Verbund“, [5], Anlage 11
                                                              © BBV Systems, Bobenheim-Roxheim

3.1.2 Quervorspannung im Bereich unter            150mm² Nennquerschnitt und einer Spann-
      den Kelchstützen                            kraft P0,max = 1944 kN. Weitere Bestandteile des
                                                  Spannverfahrens sind die Korrosionsschutz-
Eine Quervorspannung wird nur im Bereich          masse, der PE-Mantel sowie die Verankerung
unter den Kelchstützen vorgesehen. Es wird        (Bild 10). Für dieses Spannverfahren liegen bis-
das Spannverfahren „BBV Litzenspannverfah-        lang Erfahrungen im Straßenbrückenbau als
ren Typ Lo ohne Verbund“ [5], [6] eingesetzt.     Querspannglied für vorgespannte Fahrbahn-
Die Spannglieder Lo9 bestehen aus neun            platten, im Behälterbau sowie im Hochbau für
7-drähtigen Spannstahllitzen St 1668/1860 mit     vorgespannte Deckenkonstruktionen vor.

Bild 11 Spanngliedführung – Grundriss Achse AE                          © Werner Sobek, Stuttgart

Bild 12 Spanngliedführung – Längsschnitte                               © Werner Sobek, Stuttgart

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

3.2   Spanngliedführung                               sondere Anforderung, da insbesondere die
                                                      Unterseite des Tragwerkes nicht zugänglich
3.2.1 Längsrichtung                                   ist.

Die Spanngliedführung und die Anzahl der           Die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen
Spannglieder ergeben sich aus den stati-           zur Kompensation der eingeschränkten Ins-
schen Anforderungen an Standsicherheit, Ge-        pektionsmöglichkeiten im Rahmen der Bemes-
brauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit sowie      sung haben folgende Zielsetzungen:
aus den geometrischen Randbedingungen (Bil-
der 11 und 12). Im Bereich der Treppenabgänge      q Schaffung zusätzlicher Sicherheiten/Tragre-
werden die Spannglieder in den Bahnsteigen           serven,
horizontal verschwenkt und in Richtung BA 12
konzentriert in mehreren Festankerreihen ver-      q Minimierung einer Rissbildung unter plan-
ankert. Die Spannanker werden in den Bahn-           mäßigen Lasten,
steigen ausnahmslos auf der Seite in Richtung
BA 10 angeordnet und sind vom Wartungsgang         q robuste Ausbildung des Tragwerkes.
aus zugänglich.
                                                   3.3.1 Bemessungsansätze
3.2.2 Querrichtung                                       in Längsrichtung

Die Anordnung der Quervorspannung erfolgt          In Längsrichtung werden folgende Verschär-
in den Bahnsteigbereichen unterhalb der            fungen der Bemessungsansätze vorgenom-
Kelchstützen. Die Spannglieder verlaufen im        men:
Grundriss gerade, in Verti-
kalrichtung gekrümmt und
werden mit Spann- bzw.
Festankern an den Bahn-
steigkanten verankert (Bil-
der 13 und 14).

3.3   Bemessungs­
      ansätze und
      konstruktive
      Maßnahmen

Für die Bemessung vorge-
spannter     Eisenbahnbrü-
cken gelten die in der ELTB
eingeführten Normen und
Richtlinien, insbesondere      Bild 13 Querschnitt Spanngliedführung – Quervorspannung – im Bahn-
[7]. Zusätzliche Anforde-              steigbereich                      © Werner Sobek, Stuttgart
rungen für Brücken mit in-
terner Vorspannung ohne
Verbund enthält [8]. Bei der
Nachweisführung       wurde
folgenden Aspekten in be-
sonderem Maße Rechnung
getragen:

q Die interne Vorspan-
  nung ohne Verbund ist
  keine Regelbauweise der
  DB AG.

q Durch die eingeschränk-
  ten Inspektionsmöglich-      Bild 14 Querschnitt Quervorspannung im Bahnsteigbereich in Achse
  keiten ergeben sich be-              Kelchstütze                     © Werner Sobek, Stuttgart

                                                                                               157
30. Dresdner Brückenbausymposium

a) Festlegung einer Druckspannungs­                von 0,15 mm geführt. Damit wird die Stahlspan-
   reserve beim Dekompressionsnachweis             nung der Bewehrung wesentlich reduziert und
                                                   die Gefahr von großen Rissbreiten vermindert.
Gemäß [7], Tabelle 7.102DE ist der Dekompres-      Um analog zur Brückenlängsrichtung zusätzli-
sionsnachweis bei verbundloser Vorspannung         che Tragreserven im Grenzzustand der Tragfä-
mit einer geforderten Randspannung von             higkeit bei der Betonstahlbewehrung zu schaf-
0 N/mm² unter der quasi ständigen Einwir-          fen, werden die Nachweise für die Bügel- und
kungskombination mit einem Lastanteil der          Biegebewehrung unter Berücksichtigung eines
Eisenbahnverkehrslasten von 0,2 zu erbringen.      theoretischen Spanngliedausfalls von mindes-
Anstelle des Dekompressionsnachweises wird         tens 15 % geführt.
hier eine Druckspannungsreserve von min-
destens –0,5 N/mm² unter der häufigen Ein-         3.3.3 Nachspannbarkeit und Austausch-
wirkungskombination vorgesehen. Da so ein          barkeit von Spanngliedern
deutlich größerer Anteil veränderlicher Lasten
abgedeckt ist als in der quasiständigen Einwir-    Die Anforderungen hinsichtlich der Nach-
kungskombination, wird das Risiko einer Riss-      spannbarkeit und Austauschbarkeit der inter-
bildung deutlich reduziert.                        nen Längsspannglieder ohne Verbund sind in
                                                   [8], Kapitel 3.2 geregelt.
b) Erhöhung des Bewehrungsgrades durch
   eine Festlegung des Vorspanngrades              Bei den Längsspanngliedern ist grundsätzlich
                                                   eine Kontrolle der Spannkraft, eine Kraftregu-
Die erforderliche Betonstahlmenge ergibt sich      lierung sowie ein Austausch möglich. Die er-
zunächst aus den geforderten Nachweisen            forderliche Zugänglichkeit der Spannanker ist
der Tragfähigkeit, dem Robustheitsnachweis         nach dem Rückbau der Vorsatzschale für alle
und dem Nachweis der Rissbreitenbegrenzung         Spannglieder gegeben. Weiterhin ergeben sich
gemäß DIN EN 1992-2 einschließlich der Na-         bzgl. der Nachspannbarkeit konstruktive Rand-
tionalen Anhänge [7] und [9]. Zusätzlich wird      bedingungen hinsichtlich der folgenden Punk-
der Nachweis der Biegebewehrung im Grenz-          te:
zustand der Tragfähigkeit unter Ansatz eines
Ausfalls von Spanngliedern vorgesehen. Als         q Arbeitsraum für Pressen,
Ausfallgrad wird ein Wert von 25 % der Spann-
kraft angesetzt. Im Ergebnis führt dies zu einer   q Arbeitsraum und Möglichkeit zum Ein-
Erhöhung der erforderlichen Betonstahlbe-            schrauben der Spannspindel.
wehrung und zu einer Erhöhung der Robust-
heit der Konstruktion.                             Bei den Querspanngliedern ist eine Spannkon-
                                                   trolle mittels Abhebeversuch und ein Nach-
3.3.2 Bemessungsansätze in Querrichtung            spannen nach Abtrennen der Litzenüberstän-
                                                   de nicht möglich, aber nach [8] auch nicht
a) Einwirkungskombination beim Riss­               gefordert. Darüber hinaus ist aufgrund der
   breitennachweis in Querrichtung                 geringen Spanngliedlänge der Querspannglie-
                                                   der der Nachspannweg so gering, dass der
Die Quervorspannung ist nur lokal zur Lastab-      Mindestabstand des Keileinbisses von 15 mm
tragung unter den Kelchstützen vorgesehen, so      nicht eingehalten wäre.
dass grundsätzlich die Nachweise des Tragwer-
kes in Querrichtung als Stahlbetonbauteil nach     Entsprechend den Anforderungen nach [8]
[7], Tabelle 7.102DE zu führen sind. Durch die     ist ein Austausch des Spannstahls der Längs-
Lage im Grundwasser ergibt sich der Rechen-        spannglieder mit dauerhafter Wiederherstel-
wert der zulässigen Rissbreite gemäß ZTV-ING       lung des Korrosionsschutzes zu ermöglichen.
[10] zu 0,15 mm.                                   Nach [2] ist dies beim Spannsystem SUSPA
                                                   Draht intern gegeben. In der Literatur (z. B. in
Wegen der fehlenden Inspektionsmöglichkei-         [11]) sind mehrere Brücken dokumentiert, bei
ten und der Abweichung von der Regelbauwei-        denen die Austauschbarkeit durch Ausziehver-
se der DB infolge der Verwendung der internen      suche erfolgreich belegt wurde. Für die hoch
Spannglieder ohne Verbund wird der Rissbrei-       belasteten Bahnsteigbereiche wird hier ein
tennachweis in Querrichtung nach [7], Tabelle      Grad der Austauschbarkeit von 90 %, für die
7.102DE als Kompensationsmaßnahme nicht            Gleisbereiche von 100 % erreicht.
in der häufigen Einwirkungskombination, son-
dern in der seltenen Einwirkungskombination        Die Monolitzen und die Korrosionsschutz-
mit dem Rechenwert der zulässigen Rissbreite       masse der Querspannglieder sind prinzipiell

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Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

austauschbar. Hierfür liegen in der Literatur    Eisenbahnbundesamt wurde diesbezüglich
dokumentierte Erfahrungswerte aus Pilot-         eine Zustimmung im Einzelfall und von der
projekten vor, z. B. in [12]. Nach Entfernen     Deutschen Bahn eine unternehmensinterne
der Betonvorsatzschalen auf beiden Veran-        Genehmigung erteilt.
kerungsseiten, dem Freilegen der Anker und
dem Entspannen des betroffenen Spannglie-        Die einzelnen Messsysteme beziehen sich auf
des kann der litzenweise Austausch durch         die Überwachung der Längsvorspannung, der
Ankoppeln der neuen an die alte Litze und        Quervorspannung und des Brückenüberbaus
Durchziehen erfolgen. Die Korrosionsschutz-      im Gesamten.
masse bleibt im Wesentlichen an den Litzen
haften und wird dadurch beim Einziehen der
neuen Litze ausgetauscht und nachfolgend         4.2    Datenverarbeitung
durch Nachverpressen mit Korrosionsschutz-
fett komplettiert.                               Die Messdaten sämtlicher Monitoringsysteme
                                                 werden automatisch erfasst und gespeichert.
                                                 Die Datenaufnahme, -speicherung, -bewer-
4     Monitoring                                 tung und Generierung von Alarmwerten er-
                                                 folgt in vier Stufen (Bild 15).
4.1   Anlass
                                                 In Stufe 1 werden die Messdaten von spezi-
Die Brückenuntersicht des Bauwerks ist nicht     ellen Messrechnern aufgenommen und ana-
inspizierbar, da der Abstand zur Oberseite       lysiert (z. B. Schallemissionsmessungen und
der darunter liegenden S-Bahntunneldecke         faseroptische Messungen). Stufe 2 bildet ein
nur rd. 10 cm beträgt und diese Fuge im          Edge-Server, in dem sämtliche Messdaten fu-
Grundwasser liegt. Die Feststellung einer        sioniert, gespeichert und weitergehend ana-
Rissbildung infolge möglicher Überlastung        lysiert werden. Stufe 3 bildet ein spezielles
des Bauteils oder infolge möglicher Spann-       Dashboard. Hier werden die Daten visuali-
stahlausfälle ist somit auf herkömmlichem        siert. Sie sind für einen ausgewählten Perso-
Wege nicht möglich.                              nenkreis einseh-, aber nicht manipulierbar. Im
                                                 Dashboard erfolgen auch das Reporting und
Die fehlende Inspizierbarkeit an der Brü-        der Datenexport für weitergehende Analysen
ckenunterseite wird deshalb durch eine Dau-      (Stufe 4), z. B. an die Tragwerksplaner. Daten
erüberwachung in Form eines Monitorings          externer Analysen können dann in den Edge-
ersetzt, welches aus verschiedenen, sich er-     Server und das Dashboard zurückgeführt
gänzenden Messsystemen besteht und der           werden.
Erreichung der gleichen Sicherheit dient. Vom

Bild 15 Schema der Datenverarbeitung und Generierung von Alarmmeldungen
                             © Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH, Vallen Systeme GmbH

                                                                                            159
30. Dresdner Brückenbausymposium

4.3    Schallemissionsmessungen                     Bei Schallereignissen muss zwischen Quellen
                                                    innerhalb des Bauwerks und Quellen außer-
4.3.1 Grundlagen                                    halb des Bauwerks unterschieden werden.
                                                    Schallquellen innerhalb des Bauwerks (interne
Mit dem Messverfahren Acoustic Emission             Quellen) sind z. B.:
(AE) werden Schallemissionen (SE) gemessen,
welche sich als elastische Wellen bei sponta-       q Spannstahlbrüche, Betonstahlbrüche,
ner Energiefreisetzung in Festkörpern aus-
breiten. Weitere Informationen und Praxisan-        q Rissentstehung im Beton oder Stahlbautei-
wendungen an Brückenbauwerken sind z. B.              len,
[13, 14, 15] zu entnehmen. Bei Schallereig-
nissen in Festkörpern entstehen drei unter-         q Verbundversagen zwischen Bewehrung und
schiedliche Wellenarten: Kompressionswelle/           Beton,
Longitudinalwelle/p-Welle, Scherwelle/s-Welle
sowie      Oberflächenwelle/Rayleigh-Welle/R-       q Reibung von Spannstahl in unverpressten
Welle. Jede Wellenart weist eine andere Aus-          Hüllrohren [14].
breitungsgeschwindigkeit auf; dies muss in der
Sensoranordnung und der Auswertung von              Schallquellen außerhalb des Bauwerks (exter-
Schallsignalen berücksichtigt werden.               ne Quellen) sind z. B.:

                                                                         q   Arbeiten am Bauwerk
                                                                             (Ausführung von Boh-
                                                                             rungen, Arbeiten mit
                                                                             mechanischen    Häm-
                                                                             mern etc.),

                                                                         q   Unfall- bzw. Anpraller-
                                                                             eignisse.

                                                                         Eine exakte Zuordnung
                                                                         stellt das Herzstück jeder
                                                                         Schallanalyse dar, ist mit-
                                                                         unter jedoch schwierig.
                                                                         Werden durch ein Schall­
                                                                         ereignis vorab eingestellte
                                                                         Schwellwerte    überschrit-
                                                                         ten, beginnt die Daten-
                                                                         speicherung. Anhand be-
Bild 16 Schallsignal bei einem Spannstahlbruch (Amplituden-Zeit-Ver-     stimmter Parameter wird
        lauf) mit Darstellung wesentlicher Schallparameter [13]          dann analysiert, ob es sich
                                               © Vallen Systeme GmbH,   bei diesem Schallereignis
                          Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH   um einen Spannstahlbruch

Bild 17 Schallsignale eines Schlagbohrers [13]       © Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH

160
Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

handelt oder das Schallereignis eine andere
Quelle hat. Bild 16 zeigt das Schallsignal eines
Spannstahlbruchs (interne Quelle), Bild 17 die
Schallsignale von Arbeiten an einem Bauwerk
mit einem Schlagbohrer (externe Quelle).

4.3.2 Schallemissionen am Bauwerk

Die Brücke ist in Längs- und Querrichtung vor-
gespannt; bezüglich der Quervorspannung
gibt es keine Sensoren, welche die Spannkraft        Bild 18 Schematische Anordnung der Schall­
direkt messen könnten. Aus diesem Grund                      sensoren jeweils im geometrischen
wird die Quervorspannung mit Schallsenso-                    Schwerpunkt einer 4-er Gruppe von
ren auf etwaige Bruchereignisse hin über-                    ­Spannankern     © Ingenieurbüro Schiessl
wacht. Die Schallsensoren werden jeweils im                                    Gehlen Sodeikat GmbH
geometrischen Schwerpunkt von vier Spann­                        (Ankerköpfe: Werner Sobek, Stuttgart)
ankern wechselseitig auf beiden Bahnsteig-
seiten angebracht. Bei einem Bruchereignis
ist dann eine Zuordnung zu einer bestimmten          4.5    Temperaturmessungen
Vierergruppe möglich (Bild 18). Da die eigentli-
che Betonoberfläche nach der Betonage nicht
mehr zugänglich ist, werden die Schallsignale        Die Temperaturen werden an verschiedenen
über Wave Guides, an deren Ende die Schall-          Stellen der Bahnsteig- und Gleisbereiche je-
sensoren befestigt sind, nach außen geleitet         weils über die gesamte Querschnittshöhe
(Bild 19).                                           gemessen. Die Messungen erfolgen durch
                                                     Temperatursensoren, welche der jeweiligen
4.4    Verformungsmessungen                          Bauteilhöhe angepasst sind und jeweils 6 bzw.
                                                     8 einzelne Temperaturfühler PT 1000 aufwei-
Durch automatisierte Verformungsmessungen            sen. Die Kabel sind im Inneren eines Trägerroh-
wird das Tragverhalten des Bauwerks fortlau-         res verlegt; die Temperaturfühler werden an
fend überprüft. Hierzu werden kennzeichnen-          der jeweiligen Messhöhe nach außen geführt
de Punkte im Bahnsteig- und Gleisbereich mit         (Bild 20). Der Temperatursensor wird dann in
motorisierten Totalstationen fortlaufend über-       ein einbetoniertes Leerrohr, welches mit einem
wacht. Die gemessenen Verformungen werden            speziellen Wärmeleitfett gefüllt ist, eingeführt.
mit rechnerisch ermittelten Verformungen ab-
geglichen und bewertet. Für diese Bewertung
müssen alle Einflüsse auf das Bauwerk erfasst        4.6    Verformungsmessungen mit
und rechnerisch berücksichtigt werden. Maß-                 Glasfaseroptik
gebenden Einfluss haben hierbei der Grund-
wasserdruck von bis zu 0,4 bar und die Tem-          Die Unterseite des Brückenquerschnitts wird
peraturverteilung über den Querschnitt. Beide        durch Dehnungsmessungen mit Glasfaserlei-
Einflussgrößen erreichen die Größenordnung           tungen (Lichtwellenleiter), welche auf der un-
der lastbedingten Verformungen.                      tersten Bewehrungslage befestigt sind, auf
                                                     eine mögliche Rissbildung überwacht. Zum
                                                     Einsatz kommt hierbei das OFDR-Verfahren

Bild 19 Wave Guide zur Weiterleitung von Schallsignalen                       © Vallen Systeme GmbH

                                                                                                   161
30. Dresdner Brückenbausymposium

Bild 20 Schematischer Aufbau eines Temperatursensors
                                                   © Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH

(Optical Frequency Domain Reflectometer),            ters/Messkabels ortsverteilt gemessen wer-
welches mit einer Frequenzanalyse arbeitet           den.
und die Rayleigh-Streuung verwendet. Wäh-
rend der Messung werden Lichtsignale von             Die Ortsauflösung liegt im Millimeter- bis Zenti-
einem Messgerät in die Glasfaserleitungen            meterbereich, die Messzeit ist mit Abtastraten
eingeleitet; die rückgestrahlten Signale wer-        von bis zu 250 Hz sehr gering. Die Messungen
den mit demselben Messgerät gemessen und             erfolgen mit einem Dehnungsinkrement von
ausgewertet. Mit dem OFDR-Verfahren kann             10 mm. Dies bedeutet, dass die Dehnung je-
die Dehnung entlang des gesamten Lichtlei-           weils auf eine „virtuelle“ Messkabellänge von
                                                     10 mm bezogen wird. Dadurch kann die Deh-
                                                     nungszunahme infolge eines Risses in dem
                                                     gemessenen Inkrement jeweils eindeutig be-
                                                     stimmt werden. Durch den parallelen Einbau
                                                     von speziellen Glasfaserkabeln zur Tempera-
                                                     turmessung werden Temperatureinflüsse auf
                                                     die Dehnungsmessung kompensiert. Bild 21
                                                     zeigt einen Laborversuch der TU Graz, bei dem
                                                     die Rissbildung mit dem OFDR-Verfahren ein-
                                                     deutig nachgewiesen wurde. Für weitere Infor-
                                                     mationen s. z. B. [16].

                                                     5     Schlussbemerkung

                                                     Der neue Tiefbahnhof Stuttgart ist ein tech-
                                                     nisch komplexes Bauwerk mit zahlreichen
Bild 21 Laborversuch an einem Tübbing zur De-        innovativen Komponenten. Neben den Kelch-
        tektion von Rissen mit dem OFDR-Verfah-      stützen wird insbesondere bei der Überbrü-
        ren              © Christoph Monsberger     ckung der S-Bahn-Tunnel technisches Neuland
                und Werner Lienhart, TU Graz [07]   betreten. Wegen der hohen Vertikallasten aus
                                                     den Kelchstützen und den Anforderungen aus

162
Manfred Keuser et al.: S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21

dem Bauablauf wird hier erstmals bei einem       [10] Bundesanstalt für Straßenwesen (Hrsg.):
Projekt der DB AG die interne verbundlose Vor-        Zusätzliche Technische Vertragsbedingun-
spannung eingesetzt. Zur Kompensation der             gen und Richtlinien für Ingenieurbauwer-
fehlenden Zugänglichkeit zur Inspektion des           ke. Bergisch-Gladbach, 2018
Bauwerks wird eine verschärfte Bemessung         [11] Haupt, R.; Henneck, M.: Pilotprojekt Roß-
vorgenommen sowie ein komplexes Monito-               riether-Graben-Brücke. In Zilch, K. (Hrsg.):
ringsystem verwendet. Mit dem innovativen             Massivbau 2006, Forschung, Entwicklung
Vorspannsystem und der permanenten Über-              und Anwendung, Berlin, 2006
wachung des Tragwerks wird langfristig eine      [12] Zilch, K.; Göger, G.; Roos, F.; Gläser, Ch.:
uneingeschränkte Nutzung der Konstruktion             Fertigteilbrückenbau mit Hochleistungs-
sichergestellt.                                       beton B 85 und verbundloser interner
                                                      Längsvorspannung (Ortsumgehung Bad
                                                      Griesbach – St 2116). Bauingenieur 76
Literatur                                             (2001) 4, S. 157–161
                                                 [13] Sodeikat, Ch.; Groschup, R.; Knab, F.; Ober-
[1] Bechmann, R.; Schmid, A.; Noack, T.; So-          meier, Ph.: Acoustic Emission in der Bau-
    bek, W.: Neuland in Planung und Rea-              werksüberwachung zur Feststellung von
    lisierung: Die Kelchstützen des neuen             Spannstahlbrüchen. Beton- und Stahlbe-
    Stuttgarter Hauptbahnhofs. Beton- und             tonbau 114 (2019) 10, S. 707–723
    Stahlbetonbau 114 (2019) 5, S. 346–355       [14] Müller, A.; Sodeikat, Ch.; Schänzlin, J.;
[2] Z-13.2-109: SUSPA-Draht intern ohne Ver-          Knab, F.; Albrecht, L.; Groschup, R.; Ober-
    bund. Allgemeine bauaufsichtliche Zulas-          meier, Ph.: Die Gänstorbrücke in Ulm – Un-
    sung des DIBt, Berlin, 5.3.2019                   tersuchung, Probebelastung und Brücken-
[3] Z-13.3-139: SUSPA-Draht EX für externe            monitoring. Beton- und Stahlbetonbau
    Vorspannung mit 30 bis 84 Spannstahl-             (Aufsatz angenommen, Veröffentlichung
    drähten nach DIN EN 1992-1-1 und DIN EN           02/2020 geplant)
    1992-2. Allgemeine bauaufsichtliche Zu-      [15] Schacht, G.; Käding, M.; Bolle, G.; Marx,
    lassung des DIBt, Berlin, 13.4.2018               S.: Konzepte für die Bewertung von Brü-
[4] Mehlhorn, G.; Curbach, M. (Hrsg.): Hand-          cken mit Spannungsrisskorrosionsgefahr.
    buch Brücken. 3. Aufl., Berlin: Springer          Beton- und Stahlbetonbau 114 (2019) 2, S.
    Vieweg, 2014                                      85–94
[5] Z-12.3-70: BBV Litzenspannverfahren Typ      [16] Fischer, O.; Thoma, S.; Crepaz, S.: Quasi-
    Lo 140 mm² und 150 mm² ohne Verbund.              kontinuierliche faseroptische Dehnungs-
    Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung             messung zur Rissdetektion in Betonkonst-
    des DIBt, Berlin, 16.7.2015                       ruktionen. Beton- und Stahlbetonbau 114
[6] Z-12.3-84: Spannstahllitzen St 1660/1860          (2019) 3, S. 150–159
    aus sieben kaltgezogenen, glatten Ein-       [17] Monsberger, C.; Lienhart, W.: In-situ De-
    zeldrähten mit Nenndurchmesser: 6,9-              formation Monitoring of Tunnel Segments
    9,3-11,0-12,5-12,9-15,3 und 15,7mm so-            using High-resolution Distributed Fib-
    wie Korrosionsschutzsysteme für die               re Optic Sensing. In: Chan, T.; Mahini, S.
    Nenndurchmesser: 12,5 – 12,9 – 15,3 und           (Hrsg.): Structural Health Monitoring in
    15,7mm. Allgemeine bauaufsichtliche Zu-           Real-World Application – Proc. of the 8th
    lassung des DIBt, Berlin, 17.9.2018               Int. Conf. on Structural Health Monito-
[7] DIN EN 1992-2/NA:2013-04: Nationaler              ring of Intelligent Infrastructure (SHMII-8),
    Anhang – National festgelegte Parameter           5.–8.12.2017 in Brisbane (Australien), Red
    – Eurocode 2: Bemessung und Konstrukti-           Hook (NY): Curran Associates, Inc., 2018,
    on von Stahlbeton- und Spannbetontrag-            S. 109–120
    werken – Teil 2: Betonbrücken – Bemes-
    sungs- und Konstruktionsregeln.
[8] DIN EN 1992-2/NA Anhang NA.UU. Ergän-
    zungen für Brücken mit internen Spann-
    gliedern ohne Verbund in Längstragrich-
    tung.
[9] DIN EN 1992-2:2010-12: N Eurocode 2:
    Bemessung und Konstruktion von Stahl-
    beton- und Spannbetontragwerken – Teil
    2: Betonbrücken – Bemessungs- und Kon-
    struktionsregeln; Deutsche Fassung EN
    1992-2:2005 + AC:2008.

                                                                                               163
9    Grußwort des Rektors

13   Entwicklung des Instituts für Massivbau –
     Lehre und Forschung im Brückenbau an der TU Dresden

27   Die neue Erhaltungsstrategie des Bundes –
     Planung und Bau von Brücken auf den Hauptverkehrsrouten

33   Brücken aus bewehrtem UHPC (Stahl-UHFB)

47   Nutzung von Ultra-Hochleistungs-Faserbeton (UHFB) im ASTRA –
     Rückblicke und Perspektiven

57   Neufassung der Nachrechnungsrichtlinie für Massivbrücken

71   Historische Eisenbahnbrücken – Denkmale im Netz

83   85 Jahre Autobahnbrückenbau – 30 Jahre Dresdner Brückenbausymposium

101 Gerd Lohmer (1909–1981) – Der Brückenarchitekt der Nachkriegszeit

123 Ersatzneubau der Rheinbrücke Leverkusen – Gesamtplanung
    des 8-streifigen Ausbaus der A1 zwischen Köln und Leverkusen

139 Ein neuer Schritt im Großbrückenbau: Querverschub einer Verbundbrücke mit Pfeilern
    und Gründung bei der Talbrücke Rinsdorf im Zuge der A 45

149 S-Bahn-Querung im neuen Stuttgarter Tiefbahnhof S21 –
    erstmaliger Einsatz von interner verbundloser Vorspannung bei der DB AG

165 Reduzierte Bauzeit bei Ersatzneubauten von Straßenbrücken durch Carbonbeton

177 Robust, wirtschaftlich und schön – der Entwurf von integralen Brücken

191 Neubau der Busbrücke über den Bahnhof in Zwolle

207 Katastrophen vermeiden: Brückenmonitoring mit einem Netzwerk
    leistungsstarker dreiachsiger MEMS-Beschleunigungssensoren

213 Brückenvielfalt in Süddeutschland und den Alpen – Bericht zur Brückenexkursion 2019

227 Chronik des Brückenbaus

                                                ISSN 1613-1169
                                            ISBN 978-3-86780-625-1
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