DE3738291A1

DE3738291A1 - Verfahren zum herstellen eines brueckentragwerks aus spannbeton

Info

Publication number: DE3738291A1
Application number: DE19873738291
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Dywidag Bau GmbH
Priority date: 1987-02-10
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1988-09-22
Also published as: DE3738291C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum abschnittsweisen Herstellen des Überbaus eines mehrfeldrigen Brückentragwerks aus Spannbeton nach dem Taktschiebeverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Konstruktion von Bauwerken, insbesondere Brückenbauwerken aus Spannbeton kennt man neben der Vorspannung mit nachträglichem Verbund, bei der die Spannglieder bis zum Erhärten des Betons längsbeweglich gehalten und durch Injizieren von Zementleim nachträglich in Verbund mit dem Bauwerk gebracht werden, die Vorspannung ohne Verbund. Bei Vorspannung ohne Verbund liegen die Spannglieder meist außerhalb des Betonquerschnitts. So wird das Einbringen des Betons nicht durch die Spannglieder behindert, die vor allem im Bereich ihrer Verankerungen oft dicht beieinander liegen; außerdem können die Spannglieder, die meist im Inneren des Überbauquerschnitts angeordnet werden, jederzeit besichtigt, gegebenenfalls nachgespannt, ja sogar bei Bedarf auch ausgewechselt werden.

Bei der Herstellung mehrfeldriger Brückentragwerke aus Spannbeton hat sich das sogenannte "Taktschiebeverfahren" bewährt, bei dem an einem Brückenende hinter dem Widerlager in einer ortsfesten Schalung einzelne Abschnitte des Brückenüberbaus nacheinander hergestellt und über das Widerlager sowie die weiteren vorweg hergestellten Brückenpfeiler hinweg in Richtung des herzustellenden Brückenzuges vorgeschoben werden. Dieses Taktschiebeverfahren wurde, soweit danach Brückenbauwerke aus Spannbeton hergestellt wurden, bislang ausschließlich in Vorspannung mit nachträglichem Verbund ausgeführt. Dabei besteht das Problem, daß der Betonquerschnitt, der während des Vorschiebens im wesentlichen durch sein Eigengewicht belastet ist, unterschiedliche Spannungszustände erfährt.

Für den Bauzustand ist dabei die Spannbewehrung im wesentlichen so anzuordnen, daß eine etwa zentrische Vorspannung hervorgerufen wird (Primärvorspannung), während nach Fertigstellung des Tragwerks und Eintritt der Durchlaufwirkung die Spannbewehrung dem Verlauf der Biegemomente folgen soll (Sekundärvorspannung). Das bedeutet, daß das Tragwerk auf ganz unterschiedliche Belastungszustände dimensioniert werden muß, was gegenüber der Herstellung einer entsprechenden Brücke auf Lehrgerüst zu einem Stahl-Mehrverbrauch von 80 bis 100% führt.

Im Zusammenhang mit einem Ausschreibungsentwurf wurde zwar schon die Anwendung des Taktschiebeverfahrens in Verbindung mit Vorspannung ohne Verbund vorgeschlagen. Auch hier wurde aber eine im wesentlichen zentrische Vorspannung gewählt, die auch für den Endzustand aufrechterhalten wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um Brückentragwerke mit Vorspannung ohne Verbund im Taktschiebeverfahren wirtschaftlicher, aber dennoch den jeweiligen statischen Verhältnissen möglichst gut angepaßt herstellen zu können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß die bei Vorspannung ohne Verbund gegebene Möglichkeit, die Spannglieder zugänglich, nachspannbar und auswechselbar zu erhalten, dazu genutzt wird, die Spannglieder, die nur für den Bauzustand, nicht aber für den Endzustand erforderlich sind, im Brückentragwerk selbst an Stellen umzusetzen, in denen sie im Endzustand, nicht aber im Bauzustand gebraucht werden. Dies gelingt dadurch, daß Spannglieder im Überbauquerschnitt entweder umgesetzt werden, beispielsweise an der Stütze vom Untergurt in den Obergurt bzw. im Feld vom Obergurt in den Untergurt oder unter Beibehaltung ihrer Lage in Längsrichtung in neue Positionen verschoben werden, so beispielsweise im Untergurt vom Stützenbereich ins Feld bzw. im Obergurt aus dem Feldbereich zur Stütze. Sinngemäß ist es auch möglich, zur besseren Aufnahme von Biegemomenten Spannglieder, die zuvor gerade geführt waren, im Endzustand vom Obergurt zum Untergurt bzw. umgekehrt umzulenken. Damit wird eine bedeutend bessere Ausnützung der Spannbewehrung bei optimaler Anpassung an die jeweiligen Belastungszustände möglich, so daß der Bedarf an Spannstahl nicht größer ist als bei einer entsprechenden, auf Lehrgerüst hergestellten Brücke.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Brückenüberbaus nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Bauzustand im Grundriß und zwar

a) im Obergurt und
b) im Untergurt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Bauzustand im Querschnitt und zwar

a) über der Stütze und
b) im Feld,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Endzustand im Grundriß und zwar

a) im Obergurt und
b) im Untergurt,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Endzustand im Querschnitt und zwar

a) über der Stütze und
b) im Feld,

Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Brückenüberbaus nach der Erfindung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Bauzustand im Grundriß und zwar

a) im Obergurt und
b) im Untergurt,

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Bauzustand im Querschnitt und zwar

a) über der Stütze und
b) im Feld,

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Endzustand im Grundriß und zwar

a) im Obergurt und
b) im Untergurt,

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Führung der Spannbewehrung im Endzustand im Querschnitt und zwar

a) über der Stütze und
b) im Feld,

Fig. 11 einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Brückenüberbaus nach der Erfindung im Bauzustand,

Fig. 12 einen der Fig. 11 entsprechenden Längsschnitt im Endzustand und die

Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen der Führung einiger Spanngliedtypen im Bauzustand und im Endzustand.

In den Fig. 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der nach Erreichen des Endzustandes die aus dem Bauzustand nicht mehr erforderlichen Spannglieder im selben Überbauabschnitt bleiben, in diesem aber vom Obergurt zum Untergurt bzw. umgekehrt umgesetzt werden.

Fig. 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt einen Ausschnitt aus dem Überbau 1 eines Brückentragwerks mit Auflagern A, deren Spannweite L beträgt. Die einzelnen Abschnitte, in denen das Brückentragwerk im Taktschiebeverfahren hergestellt und verschoben wird, besitzen unterschiedliche Länge; es sind zwei verschiedene Abschnittslängen l ₁ und l ₂ vorgesehen. Die - kürzeren - Abschnitte mit der Länge l ₁ befinden sich jeweils über einem Auflager A, die - längeren - Abschnitte mit der Länge l ₂ jeweils im Feldbereich. Am Ende eines jeden Abschnitts sind rippenartige Verstärkungen der Deckplatte 2 bzw. der Bodenplatte 3 des Überbaus 1, sogenannte Lisenen 4 bzw. 5 vorgesehen, die mit einer entsprechenden Anzahl von Durchbrechungen versehen sind, um die Spannglieder 6 bzw. 7 hindurchführen und verankern zu können. Die Spannglieder 6 bzw. 7 übergreifen sich, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, jeweils im Bereich dieser Lisenen 4 bzw. 5.

Die Spannglieder 6 bzw. 7 sind, wie Fig. 1, aber auch die Fig. 2 und 4 zeigen, jeweils gerade geführt, ihre Länge entspricht jeweils der Abschnittslänge l ₁ bzw. l ₂ zuzüglich der Länge des jeweiligen Übergriffs in den Lisenen 4 bzw. 5.

Die Anordnung der Spannglieder im Bauzustand ist schematisch in den Fig. 2 und 3 dargestellt; dabei zeigt Fig. 2a die Spannglieder 6 im oberen Bereich des Überbaus 1 und Fig. 2b die Spannglieder 7 im unteren Bereich. Die dazugehörige Querschnittsdarstellung der Fig. 3 zeigt in Fig. 3a den Querschnitt IIIa über der Stütze und in Fig. 3b den Querschnitt IIIb im Feld. Man erkennt hier eine im wesentlichen gleichmäßige, über die gesamte Länge des Überbaus durchgehende Bewehrungsführung im oberen und unteren Bereich des Überbaus zur Erzielung einer im wesentlichen zentrischen Vorspannung mit einem geringen Übergewicht im Obergurt.

Nach Erreichen des Endzustandes, der in Fig. 4 in Draufsicht und Fig. 5 im Querschnitt dargestellt ist, werden einige der Spannglieder 7, die im Stützenbereich l ₁ unten nicht mehr erforderlich sind, entspannt, von ihren Verankerungen gelöst und in den oberen Bereich des Querschnitts umgesetzt, wozu in den oberen Lisenen 4 noch freie Durchbrechungen vorzusehen sind. In entsprechender Weise werden im Feldbereich in den Abschnitten l ₂ einige der Spannglieder 6, die zuvor im oberen Bereich waren und dort nicht mehr benötigt werden, in den unteren Querschnittsbereich umgesetzt. Die Verteilung der Spannglieder im Endzustand zeigen sehr anschaulich die Fig. 4 in Draufsicht sowie die Fig. 5 in den Querschnitten Va an der Stütze und Vb im Feld.

Ein Ausführungsbeispiel für die Längsverschiebung von Spanngliedern zwischen Stützen- und Feldbereich ist in den Fig. 6 bis 10 dargestellt. Während die Umlagerung von Spanngliedern im selben Herstellungsabschnitt von unten nach oben oder umgekehrt auch bei unterschiedlichen Abschnittslängen möglich ist, setzt die Längsverschiebung von Spanngliedern gleiche Abschnittslängen l voraus. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt jede Feldweite L zwei gleiche Taktabschnitte l. Die Lisenen 14, 15 sind in analoger Weise wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel im Bereich der Deckplatte 12 bzw. der Bodenplatte 13 des Überbaus angeordnet. Zusätzlich sind einer L/6-Teilung folgend weitere Lisenen 18 angeordnet, die im Bauzustand (Fig. 6 und 7) nicht benötigt werden, im Endzustand (Fig. 9) jedoch zur Verankerung von Spanngliedern herangezogen werden, um die Spannglieder durch gegenseitig versetzte Anordnung staffeln zu können.

Wie insbesondere die Fig. 7 und 8 zeigen, die den Bauzustand wiedergeben, und zwar Fig. 7a im oberen und Fig. 7b im unteren Querschnittsbereich, Fig. 8a den Querschnitt VIIIa an der Stütze und Fig. 8b den Querschnitt VIIIb im Feld, sind auch hier die Spannglieder 16 bzw. 17 relativ gleichmäßig verteilt mit einem geringen Übergewicht im oberen Querschnittsbereich.

Nach Beendigung des Bauzustandes wird ein Teil der Spannglieder 16, die im oberen Querschnittsteil im Feldbereich nicht mehr erforderlich sind nach Entspannen und Lösen der Verankerung in den Stützenbereich verschoben, während umgekehrt ein Teil der Spannglieder 17, die im Stützenbereich im unteren Querschnittsteil nicht mehr erforderlich sind, in den Feldbereich verschoben werden. Wie dabei im einzelnen vorgegangen wird, ist den, wenn auch schematischen Darstellungen der Fig. 7 und 9 zu entnehmen.

Ein letztes Ausführungsbeispiel für eine mögliche Bewehrungsführung ist in den Fig. 11 bis 14 dargestellt. Fig. 11 zeigt wiederum einen Überbauquerschnitt 21 mit einer Feldweite L und einer Vorbauabschnittslänge l. Auf jedes Feld treffen zwei Vorbauabschnitte, an deren Enden wiederum Lisenen 24 bzw. 25 angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel, in dem Fig. 11 den Bauzustand zeigt, erstrecken sich die Spannglieder 26 im oberen und 27 im unteren Querschnittsbreich jeweils über eine volle Feldweite, d. h. über zwei Taktabschnitte. Die Spannglieder 26, 27 queren deshalb jeweils eine Lisene und sind in der übernächsten Lisene 24 verankert.

Zusätzlich zu den Lisenen 24 und 25 sind in gleichmäßiger Teilung zwischen diesen wandartige Teile 28, 29 vorgesehen, von denen die Teile 28 im unteren Querschnittsbereich, die Teile 29 im oberen Querschnittsbereich Zwischenräume zur jeweils angrenzenden Bodenplatte 23 bzw. Deckplatte 22 freilassen.

Nach Beendigung des Bauzustandes zur Vorbereitung des Endzustandes wird nun ein Teil 26 a der Spannglieder im oberen Querschnittsbereich gelöst, um die Wandteile 29 im unteren Querschnittsbereich umgelenkt und an der nächstfolgenden Lisene verankert, während ein Teil 27 a der unteren Spannbewehrung um die Wandteile 29 im oberen Querschnittsbereich umgelenkt und dort verankert wird (Fig. 13 und 14). Symmetrisch und in entsprechender Weise erfolgt dies auch für Teile 26 b bzw. 27 b der oberen bzw. unteren Spannbewehrung. Die Pfeile in den Fig. 13 und 14 deuten die Verlagerung jeweils einer Spanngliedverankerung an.

Auf diese Weise wird eine noch bessere Anpassung der Führung der Spannbewehrung an die Durchlaufwirkung des Überbaus 21 erreicht.

Claims

1. Verfahren zum abschnittsweisen Herstellen des Überbaus eines mehrfeldrigen, als Durchlaufträger ausgebildeten Brückentragwerks aus Spannbeton nach dem Taktschiebeverfahren, bei dem die zumindest im Bauzustand gerade geführten Spannglieder innerhalb der Bauhöhe des Überbaus, aber außerhalb des Betonquerschnitts ohne Verbund angeordnet und in Lisenen nahe dem Betonquerschnitt geführt und verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem der Überbau seine endgültige Lage erreicht hat, ein Teil der im Bauzustand zur etwa zentrischen Vorspannung des Betonquerschnitts erforderlichen Spannglieder entspannt und nach Lösen der Verankerungen in einer den statischen Anforderungen des Endzustandes entsprechenden Lage neu eingebaut und wieder gespannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Spannglieder (6, 7 bzw. 16, 17) etwa der einfachen Abschnittslänge (l, l ₁, l ₂) entspricht, daß sie sowohl im Bauzustand, wie auch im Endzustand gerade geführt werden und daß einander entsprechende Spanngliedstränge sich in den jeweils an den Enden eines Abschnitts angeordneten Lisenen übergreifen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (6, 7) nach dem Lösen der Verankerungen ausgebaut und in einer anderen Höhenlage bezüglich des Überbauquerschnitts neu eingebaut werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder im selben Abschnitt aus dem Obergurt in den Untergurt oder umgekehrt umgesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (16, 17) nach dem Lösen der Verankerungen in ihrer Höhenlage in Längsrichtung des Überbaus verschoben und neu verankert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Spannglieder (26, 27) etwa gleich oder größer ist als die Spannweite (L) eines Brückenfeldes, daß die Spannglieder im Bauzustand gerade geführt werden, wobei einander entsprechende Spanngliedstränge sich in den Lisenen übergreifen, nach dem Lösen der Verankerungen ausgebaut und entsprechend dem Verlauf der Biegemomente vom Obergurt unter Umlenkung schräg verlaufend zum Untergurt (26 a, 26 b) und umgekehrt (27 a, 27 b) geführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bauzustand gerade geführten und im selben Trägergurt verankerten Spannglieder nach dem Umsetzen in unterschiedlichen Trägergurten verankert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorgefertigte, zumindest außerhalb der Verankerungsbereiche gegen Korrosion geschützte Spannglieder verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einzelspannglieder, insbesondere Spannstäbe mit schraubbaren Verankerungen verwendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannglieder Stahldrahtlitzen verwendet werden.