DE3738291C2 - - Google Patents
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- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
- E01D21/06—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges by translational movement of the bridge or bridge sections
- E01D21/065—Incremental launching
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum abschnittsweisen
Herstellen eines mehrfeldrigen, als Durchlaufträger
ausgebildeten Überbaus aus Spannbeton gemäß dem
Taktschiebeverfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei der Konstruktion von Bauwerken, insbesondere der
Überbauten von Brückenbauwerken, aus Spannbeton kennt man
neben der Vorspannung mit nachträglichem Verbund, bei der
die Spannglieder bis zum Erhärten des Betons längsbeweglich
gehalten und danach durch Injizieren von Zementleim 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 der Überbauten von mehrfeldriger
Massivbrücken hat sich das sogenannte "Taktschiebeverfahren"
bewährt. Dabei werden 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.
Dieses Taktschiebeverfahren wurde, soweit danach
Brückenüberbauten aus Spannbeton hergestellt wurden, bislang
in Vorspannung mit nachträglichem Verbund ausgeführt. Dabei
besteht das Problem, daß der Betonquerschnitt, der während
des Vorschiebens im wesentlichen durch sein Eigengewicht
belastet ist, infolge wechselnder Stützungsbedingungen
unterschiedliche Spannungszustände erfährt. Für den
Bauzustand ist dabei die Spannbewehrung so anzuordnen, daß
eine etwa zentrische Vorspannung hervorgerufen wird
(Primärvorspannung), während nach Fertigstellung des
Überbaus 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% führen kann.
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.
Es ist auch schon bekannt geworden, einen aus vorgefertigten
Abschnitten zusammengesetzten Brückenüberbau von einem
Brückenende her über Zwischenstützen vorzuschieben, wobei
aufeinanderfolgende Abschnitte für den Bauzustand durch
Längsspannglieder vorläufig unter Vorspannung gesetzt werden
(DE-A19 32 464). Dabei sollen, wenn der Brückenüberbau
seine endgültige Lage erreicht hat, die Längsspannglieder
für den Endzustand in ihre klassischen parabolischen
Führungen eingezogen und nach deren Spannen die
provisorischen Längsspannglieder entfernt werden. Im Sinne
einer Einsparung von Stahl ist dort vorgeschlagen, die
provisorischen Längsspannglieder für die Quervorspannung zu
nutzen. Da der Stahlbedarf für die Quervorspannung eines
Brückenüberbaus aber nur einen Bruchteil desjenigen für die
Längsvorspannung ausmacht, gelingt hierdurch nur eine
teilweise Resteverwertung. Außerdem können die
provisorischen Längsspannglieder erst dann ausgebaut werden,
wenn die Längsspannglieder für den Endzustand eingebaut und
gespannt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu schaffen, um bei der Herstellung von Brückentragwerken
mit Vorspannung ohne Verbund im Taktschiebeverfahren die für
den Bauzustand erforderliche Längsspannbewehrung möglichst
vollständig auch für den Endzustand verwenden zu können.
Gemäß 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.
Damit wird erreicht, daß grundsätzlich alle für den
Bauzustand benötigten Längsspannglieder in der gleichen
Weise, nämlich auch als Längsspannglieder auch im Endzustand
verwendet werden. Es gelingt so eine vollständige Ausnützung
der Spannbewehrung bei optimaler Anpassung an die jeweiligen
Belastungszustände, so daß der Bedarf an Spannstahl nicht
größer ist als bei einer entsprechenden, auf Lehrgerüst
hergestellten Brücke. Außerdem wird durch den Ausbau der für
den Bauzustand nicht mehr benötigten Längsspannglieder nach
Erreichen der endgültigen Lage des Überbaus der Endzustand
der Vorspannung schrittweise erreicht, so daß es nicht nötig
ist, die Vorspannung für den Endzustand herzustellen, bevor
die dafür nicht mehr benötigten Spannglieder des
Bauzustandes ausgebaut werden.
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 l1 und l2 vorgesehen. Die - kürzeren -
Abschnitte mit der Länge l1 befinden sich jeweils über
einem Auflager A, die - längeren - Abschnitte mit der
Länge l2 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 l1 bzw. l2
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 l1 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 l2 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 26a der Spannglieder im
oberen Querschnittsbereich gelöst, um die Wandteile 29 im
unteren Querschnittsbereich umgelenkt und an der
nächstfolgenden Lisene verankert, während ein Teil 27a 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 26b bzw. 27b 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 (5)
1. Verfahren zum abschnittsweisen Herstellen eines
mehrfeldrigen, als Durchlaufträger ausgebildeten Überbaus
aus Spannbeton gemäß dem Taktschiebeverfahren, bei dem die
zur Erzielung einer zentrischen Vorspannung im Bauzustand
gerade geführten Längsspannglieder 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, die Vorspannung
für den Bauzustand teilweise dadurch aufgehoben wird, daß
die im Bauzustand zur zentrischen Vorspannung verwendeten
Längsspannglieder (6, 7, 16, 17, 26, 27) an den Stellen ausgebaut werden, wo sie
zur Abdeckung der Biegemomente für den Endzustand nicht mehr
benötigt werden, und daß die Vorspannung für den Endzustand
dadurch erzeugt wird, daß alle ausgebauten Längsspannglieder (6, 7, 16, 17, 26, 27)
an den Stellen als Längsspannglieder wieder eingebaut
werden, wo sie zur Abdeckung der Biegemomente für den
Endzustand benötigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge der Spannglieder (6, 7 bzw. 16, 17) etwa der
Länge der Taktabschnitte (l, l1, l2) entspricht, daß sie
sowohl im Bauzustand als auch im Endzustand gerade geführt
werden und daß einander entsprechende Längsspannglieder (6, 7, 16, 17) sich
in den jeweils an den Enden eines Abschnitts (l, l₁, l₂) angeordneten
Lisenen übergreifen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsspannglieder (6, 7) in einer
anderen Höhenlage bezüglich des Überbauquerschnitts neu
eingebaut werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsspannglieder (16, 17) nach dem Lösen der
Verankerungen in ihrer Höhenlage bleibend in Längsrichtung
des Überbaus verschoben und neu verankert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsspannglieder (26, 27), deren Länge etwa gleich oder
größer ist als die Spannweite (L) eines Brückenfeldes, im
Bauzustand gerade geführt werden, wobei einander
entsprechende Längsspannglieder (26, 27) sich in den Lisenen
übergreifen, daß sie nach dem Lösen der Verankerungen
ausgebaut und im Endzustand entsprechend dem Verlauf der
Biegemomente vom Obergurt (26a, 26b) zum Untergurt (27a, 27b)
und umgekehrt geführt werden.
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