WO2024103087A1 - Verfahren zur herstellung einer fahrbahnplatte für eine brücke - Google Patents

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WO2024103087A1
WO2024103087A1 PCT/AT2023/060349 AT2023060349W WO2024103087A1 WO 2024103087 A1 WO2024103087 A1 WO 2024103087A1 AT 2023060349 W AT2023060349 W AT 2023060349W WO 2024103087 A1 WO2024103087 A1 WO 2024103087A1
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WO
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roadway
longitudinal
plate
concrete
sealing component
Prior art date
Application number
PCT/AT2023/060349
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Kollegger
Franz UNTERMARZONER
Michael Rath
Original Assignee
Kollegger Gmbh
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
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    • E01D19/12—Grating or flooring for bridges; Fastening railway sleepers or tracks to bridges
    • E01D19/125—Grating or flooring for bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/02—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the I-girder type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a roadway slab made of reinforced concrete with at least one cantilever for a bridge with at least one longitudinal beam made of reinforced concrete, prestressed concrete or structural steel, wherein the roadway slab is produced with roadway slab elements and a topping of concrete.
  • At least one longitudinal beam is made of structural steel in a first step.
  • longitudinal beams made of reinforced concrete or prestressed concrete
  • Such a construction method is described, for example, in AT 524664 Bl.
  • Road slabs can be made with in-situ concrete or with precast concrete elements.
  • EP 3 303 707 shows a process in which flat precast slabs are transported from an assembly site to the installation site using a moving device, lowered into their final position at the installation site and then a concrete topping is applied to the precast slabs. With this process, two construction phases of the road slab can be produced in one week.
  • a roadway slab element has at least two slabs made of reinforced concrete or prestressed concrete and at least one cross beam made of reinforced concrete, prestressed concrete or structural steel.
  • the slabs are designed with four corner points in the floor plan.
  • At least two slabs are connected by at least one cross beam that is arranged above the slabs in the area of the slabs.
  • the at least one cross beam is arranged in the floor plan at an angle of 70° to 90° to the longitudinal axis of the bridge.
  • Two opposite side surfaces of a slab are arranged at an angle of 70° to 90° and the two remaining side surfaces are arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge.
  • At least one side surface of a first plate and one side surface of a second plate, which are arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge, are spaced apart by 100 mm to 150 mm less than the width at the top of the at least one longitudinal beam.
  • Fig. 20 of DE 2520105 A1 an example is shown in which a longitudinal beam with a plate-shaped cross-section is produced after laying the roadway slab elements in a formwork.
  • Fig. 21 of DE 2520105 A1 an example is shown in which in which a longitudinal beam with a trough-shaped cross-section is manufactured in a formwork after the roadway slab elements have been laid on the construction site in in-situ concrete.
  • the compensation of construction inaccuracies i.e. deviations between the actual shape of the roadway slab elements and the planned shape, is achieved by adapting the formwork of the longitudinal beam to the actual shape of the roadway slab elements.
  • the longitudinal beams are manufactured first and then the roadway slab elements are placed on the longitudinal beams. Construction inaccuracies that occur both during the manufacture of the longitudinal beams and during the manufacture of the roadway slab elements are compensated for by sealing strips. The sealing strips are arranged between the top of the longitudinal beams and the bottom of the roadway slab elements.
  • sealing strips are made of an elastomer and have three functions:
  • the first function concerns the transfer of the weight of the roadway slab elements to the at least one longitudinal beam.
  • the sealing strips serve as assembly bearings for the support of the roadway slab elements on the at least one longitudinal beam.
  • the second function concerns the creation of a gap between the top of at least one longitudinal beam and the bottom of the cross beams of the road slab elements.
  • This gap of 15 mm is required in order to be able to reliably fill the gaps between the top of at least one longitudinal beam and the bottom of the cross beams with concrete when installing the concrete topping of the road slab. If these gaps are not filled with concrete, voids remain in the road slab. Voids in a road slab are not permitted because water can collect in them, which can trigger uncontrollable corrosion processes in the reinforcing steel.
  • the third function concerns the sealing of the longitudinal joints between at least one longitudinal beam and the deck slab elements.
  • Common sealing strips such as those offered by SPEBA Bauimplantation GmbH, Sinzheim, Germany, are 20 mm high and 30 to 50 mm wide. These sealing strips are used to support precast reinforced concrete slabs on steel longitudinal beams to produce steel-concrete composite bridges.
  • the precast slabs are usually supported in a statically determined manner and have maximum spans of 3 m to 4 m.
  • the load on the sealing strips with the weight of the roadway slab elements and the weight of the concrete topping leads to a reduction in the height of the sealing strips from 20 mm to 13 to 16 mm. This means that 4 mm to 7 mm are available to compensate for construction inaccuracies.
  • a roadway slab element rests on two sealing strips. If the construction inaccuracies of the longitudinal beam and a roadway slab element in the longitudinal direction are small, the Two sealing strips are used to seal the two longitudinal joints.
  • a road slab element rests on four to six sealing strips. Due to the statically indeterminate support of the road slab elements on the longitudinal beams, the sealing strips will not be able to compensate for the construction inaccuracies that occur during the manufacture of the longitudinal beams and the road slab elements, and the height differences that can result from different deflections of the longitudinal beams as a result of the load from their own weight and the weight of the road slab elements. If the road slab elements are statically indeterminately supported on the longitudinal beams, the longitudinal joints cannot be reliably sealed by sealing strips. In this case, when the topping concrete is applied to the road slab elements, concrete would leak through the longitudinal joints. If concrete leaks out uncontrollably through the longitudinal joints during the application of the topping concrete, the concreting process must be stopped.
  • precast concrete elements are stored directly on supporting components.
  • One example is the storage of precast slabs on reinforced concrete beams.
  • the width of precast slabs in Austria and Germany is limited to 2.5 m.
  • Precast slabs usually have a maximum length of 8 m and are usually uniaxially tensioned load-bearing elements with a statically determined bearing.
  • precast slabs are supported by yokes at intervals of 2 m to 3 m.
  • the weight of a precast slab with a width of 2.5 m, a length of 8 m and a thickness of 50 mm is approximately 3 tonnes.
  • Road slab elements are larger and heavier than precast concrete slabs.
  • road slab elements with a width of 3.7 m, a length of 12.54 m and a weight of 15 tonnes were planned for the two-track Jauntal Bridge in Austria.
  • large-format and heavy road slab elements cannot be stored directly on the supporting longitudinal beams because concrete spalling, cavities under the outer beams and leaky longitudinal joints would occur.
  • the storage of the road slab elements was therefore planned with sealing strips in accordance with the procedure described in DE 2520105 Al. Because the test engineer's concerns about the tightness of the longitudinal joints when the topping concrete was applied to the road slab elements could not be allayed, the road slab was ultimately manufactured using a conventional construction method with in-situ concrete.
  • EP 0 745 740 A1 shows a method for producing a deck slab for a steel-concrete composite bridge, in which prefabricated concrete elements are inserted on sliding bearings that are attached to the top of the longitudinal beams. Headed bolts are then mounted on the longitudinal beams in recesses arranged in the prefabricated concrete elements. In the next step, sealing strips are mounted between the top of the longitudinal beams and the bottom of the prefabricated concrete elements. In the last step for producing the deck slab, the volume between the top of the longitudinal beams and the bottom of the prefabricated concrete elements and in the recesses is filled with a grouting mortar. The sealing strips can only be installed from the bottom of the deck slab and therefore require the provision of a work scaffold. Pressing the sealing strips into the longitudinal joints between the longitudinal beams and the prefabricated concrete elements has to be done manually and is therefore time-consuming.
  • the manufacture of a road slab from prefabricated concrete elements on longitudinal beams made of reinforced concrete or prestressed concrete is shown in US 2005/0011148 Al.
  • the prefabricated concrete elements can be precisely aligned in height using steel components that are adjustable in height.
  • the weight of the concrete elements is transferred from the steel components to the longitudinal beams.
  • the longitudinal joints between the longitudinal beams and the concrete elements are sealed using angled formwork elements that are attached to the longitudinal beams with adhesive or anchor rods.
  • a scaffold must be erected to install the formwork elements under the road slab. Attaching the formwork elements with adhesive or anchor rods is time-consuming.
  • a further object of the present invention is to increase the static usable height of the roadway slab in the transverse direction in the region of the longitudinal joints between the at least one longitudinal beam and the slabs of the roadway slab elements in comparison to the known embodiment with sealing strips.
  • a further object of the present invention is to reduce the cantilever length or span of the roadway slab in the transverse direction for the static calculation in Comparison to the known embodiment with sealing strip.
  • the method according to the invention for producing a roadway slab with at least one cantilever for a bridge with at least one longitudinal beam made of reinforced concrete, prestressed concrete or structural steel comprises the following steps: a. Providing roadway slab elements,
  • a roadway plate element comprises at least two plates and at least one crossbeam and preferably two crossbeams
  • the slabs are made of reinforced concrete or prestressed concrete
  • the at least one crossbeam is made of reinforced concrete, prestressed concrete or structural steel;
  • the panels are designed with four corner points in the floor plan
  • the at least one crossbeam is arranged in plan at an angle of 70° to 90° to the longitudinal axis of the bridge;
  • the at least one crossbeam is arranged in the region of the plates above the plates;
  • each plate being arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge;
  • sealing component is installed over the upper side of the at least one longitudinal beam and at least a portion of the sealing component and preferably the entire sealing component is installed next to a side surface, which is arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge, of a plate of a deck plate element.
  • the sealing component advantageously forms part of the finished road slab. If the sealing component has a strength at least as high as the concrete of the road slab elements, this is advantageous for the static verification in the transverse direction of the road slab.
  • the static effective height of the road slab in the transverse direction corresponds in the area of the sealing components to the distance from the center of gravity of the upper transverse reinforcement to the underside of the road slab.
  • the static verification for the road slab in the transverse direction can advantageously be carried out in the sections on the outside of the wall panels of at least one longitudinal beam.
  • the distance between the side surfaces of a first slab and a second slab, which are arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge is designed such that the distance, after the roadway slab element has been placed on the at least one longitudinal beam at the installation site, is greater than the width reduced by 60 mm and preferably greater than the width of the at least one longitudinal beam, because in this case the shear reinforcement built into the wall panels of the at least one longitudinal beam can be guided into the roadway slab next to the side surfaces of the slab of the roadway slab elements.
  • a sealing component can be made of concrete, fiber concrete, high-strength concrete, ultra-high-performance concrete, reinforced concrete, cement mortar, plastic, foam or steel.
  • a sealing component can have a square, rectangular, triangular, trapezoidal, circular, wedge-shaped, angular or polygonal cross-section.
  • a particularly advantageous application of the method according to the invention is made possible if on the upper side of at least one longitudinal beam at least a sealing component is placed on top and the at least one sealing component is displaced after at least one roadway plate element has been placed on the top side of the at least one longitudinal member in the direction of the side surface of the plate of the at least one roadway plate element until the longitudinal joint between the top side of the at least one longitudinal member and the side surface of the plate of the roadway plate element is sealed in the region of the sealing component.
  • a sealing component is produced from a hand-deformable material with a small modulus of elasticity and the sealing component is partially pressed into the longitudinal joint between a longitudinal beam and a plate of a roadway plate element.
  • a sealing component made of a foam or a soft elastomer is fastened to the upper side of the at least one longitudinal member at at least one point above which a crossbeam is arranged in the final state and which is located near a longitudinal joint, before a roadway slab element is placed on it.
  • a hose is placed on the top side of a longitudinal beam in the region of the longitudinal joint.
  • a hardenable material preferably a cement mortar, is pressed into the hose.
  • a hardenable material with a high viscosity can be arranged in the region of a longitudinal joint on the upper side of a longitudinal beam and next to the side surface of a plate of a roadway plate element.
  • a sealing component can advantageously be fastened with adhesive to the upper side of the at least one longitudinal member and/or to the side surface of a plate of a roadway plate element.
  • an adhesive is applied to a part of the surface of a sealing component before the sealing component is used to seal a longitudinal joint between the at least one longitudinal member and a plate of the at least one roadway plate element.
  • a sealing component is held in its position by a fixation made of cement mortar or concrete, which is applied to the upper side of a longitudinal member.
  • the height of the upper sides of the assembly bearings, which are arranged on the upper side of the at least one longitudinal beam, is set according to the plan specifications before the roadway slab elements are laid down.
  • the concrete topping is applied in two layers, the top of the first layer approximately as high as the top of the slabs of the roadway slab elements.
  • the deck slab elements are made of reinforced concrete. High-strength or ultra-high-strength concrete can also be used in the manufacture of the deck slab elements.
  • the deck slab elements can also be manufactured with prestressing, for example with prestressing with immediate bonding, with subsequent bonding or without bonding.
  • the cross beams of the deck slab elements can also be made of structural steel.
  • Reinforcing steel can be used as reinforcement for the roadway slab elements.
  • Non-metallic reinforcements such as glass fibre rods or carbon fibre composite fabrics could also be used.
  • Fig. 1 is a view of the installation location for producing a construction section of a deck slab for a bridge according to a first embodiment of the invention after the installation of two longitudinal beams made of prestressed concrete;
  • Fig. 2 is a view of the installation location of the first embodiment according to the invention after laying seven roadway slab elements;
  • Fig. 3 is a view of the installation location of the first embodiment according to the invention after the application of a topping concrete to the roadway slab elements;
  • Fig. 4 is a vertical section along line IV-IV in Fig. 2;
  • Fig. 5 is a vertical section along the line V-V shown in Fig. 2;
  • Fig. 6 is a vertical section corresponding to Fig. 4 after displacement of the sealing component
  • Fig. 7 shows a vertical section corresponding to Fig. 5 after displacement of the sealing component
  • Fig. 8 is a vertical section corresponding to Fig. 4 of a second embodiment according to the invention.
  • Fig. 9 is a vertical section corresponding to Fig. 8 according to an embodiment of the prior art.
  • Fig. 10 is a vertical section corresponding to Fig. 4 of a third embodiment of the invention.
  • Fig. 11 shows a vertical section corresponding to Fig. 10 after the application of a first layer of topping concrete
  • Fig. 12 is a vertical section corresponding to Fig. 4 of a fourth embodiment of the invention
  • Fig. 13 is a vertical section corresponding to Fig. 5 of the fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 14 is a vertical section corresponding to Fig. 4 of a fifth embodiment according to the invention before laying the roadway slab elements;
  • Fig. 15 is a vertical section corresponding to Fig. 5 of the fifth embodiment according to the invention after the laying of the roadway plate elements and after the activation of the sealing component;
  • Fig. 16 is a vertical section corresponding to Fig. 4 of a sixth embodiment according to the invention before laying the roadway slab elements;
  • Fig. 17 is a vertical section corresponding to Fig. 5 of the sixth embodiment according to the invention after the laying of the roadway plate elements and after the activation of the sealing component;
  • Fig. 18 is a vertical section corresponding to Fig. 5 of a seventh embodiment of the invention.
  • Fig. 19 is a vertical section corresponding to Fig. 5 of an eighth embodiment according to the invention.
  • FIG. 1 A first embodiment of the method according to the invention is shown in Figures 1 to 7.
  • two longitudinal beams 11 made of prestressed concrete are transported to the installation location 23 using a moving device and placed in their final position on the pillars 22.
  • the two longitudinal beams each have a box-shaped cross-section, which is formed by a base plate 13, two wall plates 12 and a cover plate 14.
  • the second work step as shown in Fig. 2, seven roadway slab elements 2 for the entire construction section are placed on the longitudinal beams 11 using the placement device. Then part of the reinforcement of the roadway slab 1 is laid on the roadway slab elements 2 at the installation location 23. For the speed of the construction process, it is particularly advantageous if the laying work for the reinforcement at the installation location 23 is reduced to a minimum. Therefore, the lower transverse reinforcement, the lower longitudinal reinforcement, part of the upper transverse reinforcement and the shear reinforcement are preferably already installed in the roadway slab elements 2 in the precast plant.
  • a concrete topping 9 is applied to seven roadway slab elements 2 as shown in Fig. 3.
  • Fig. 4 shows a vertical section through a longitudinal beam 11 and a plate 5 of a roadway slab element 2.
  • the reinforcement of the longitudinal beam 11 and the roadway slab elements 2 is not shown in Fig. 4 and the following Fig. 5 to Fig. 7 for the sake of clarity.
  • An assembly bearing 8 was installed on the top side 15 of the longitudinal beam 11. Before installing the assembly bearing 8, it can be advantageous if the actual height on the top side 15 of the longitudinal beam 11 at the point where the assembly bearing 8 is to be installed is determined and compared with the planned height. To compensate for the deviation in the height, an assembly bearing 8 with a suitable height can be selected. Alternatively, the height of the top side of the assembly bearing 8 can be set by inserting steel plates or plastic plates.
  • the assembly bearing 8 consists of an elastomer with a hardness of, for example, 68 Shore-A. A part of the weight of the roadway slab element 2 is applied to this mounting bearing 8 by the cross beam 3.
  • Fig. 4 shows a situation with an assembly bearing 8 compressed by the weight of the roadway slab element 2.
  • a sealing component 7 with a square cross section is arranged on the upper side 15 of the longitudinal beam 11.
  • Fig. 5 shows a vertical section through a longitudinal beam 11 and a crossbeam 3 of a roadway plate element 2.
  • the sealing component 7, which is arranged under the crossbeam 3, has a triangular cross-section.
  • the underside of the crossbeam 3 is arranged higher above the top side 15 of the longitudinal beam 11 than the underside of the plate 5.
  • the distance between the side surfaces 6 of the plates 5 is greater than the width of the longitudinal beam 11. This enables the compensation of construction tolerances that can occur during the manufacture of the longitudinal beams 11 and during the manufacture of the roadway plate elements 2 when laying the roadway plate elements 2.
  • Fig. 6 shows a vertical section corresponding to Fig. 4 after the displacement of at least one sealing component 7.
  • the sealing component 7 touches the side surface 6 of the plate 5.
  • the longitudinal joint 4 between the top side 15 of the longitudinal beam 11 and the side surface 6 of the plate 5 of the roadway slab element 2 is sealed by the sealing component 7.
  • the sealing component 7 is pressed laterally onto the side surface 6 of the plate 5 and onto the top side 15 of the longitudinal beam 11 by the concreting pressure. This is advantageous because it ensures the sealing function of the sealing component 7.
  • the sealing component 7 consists of a concrete that has at least the strength of the concrete used to manufacture the longitudinal beams 11 and the roadway slab elements 2.
  • Fig. 7 shows a vertical section corresponding to Fig. 5 after the sealing component 7 has been moved.
  • the triangular cross-sectional shape of the sealing component 7 is favorable for filling the gap between the upper side 15 of the longitudinal member 11 and the underside of the crossbeam 3 in the area between the mounting bearing 8 and the vertical side surface 6 of the plate 5.
  • FIG. 8 A second embodiment of the method according to the invention is shown in Fig. 8.
  • the longitudinal beam 11 and the plate 5 of the roadway slab element 2 have bevels 43.
  • the bevels 43 have the shape of an isosceles triangle with a right angle in cross section.
  • the two sides of equal length are 10 mm long.
  • the hypotenuse has a length of 14.1 mm.
  • Fig. 8 shows that the shear reinforcement 31 can be installed next to the sealing components 7.
  • the sealing components 7 consist of concrete that has a higher strength than the concrete of the longitudinal beam 11. Therefore, the concrete compression struts in the webs of the longitudinal beam 11 can be verified without reducing the web width.
  • the lower transverse reinforcement 34 is bent up in the slab 5. This facilitates the installation of the lower transverse reinforcement 34 in the roadway slab element 2 and enables the arrangement of a sealing component 7 with a large height.
  • the lower transverse reinforcement 34 has a loop at the end. This enables a shorter formation of a lap joint with a reinforcement that can be arranged in the topping concrete 9 above the cover plate 14.
  • the transverse reinforcement 34 could end in front of the side surface 6 of the plate 5.
  • the butt reinforcement for the lower transverse reinforcement 34 of the plate 5 could be installed after the installation of the sealing component 7 at a distance of, for example, 10 mm above the surface of the plate 5.
  • the butt reinforcement for the lower transverse reinforcement 34 would be arranged in the topping concrete 9 in this alternative embodiment.
  • An advantage of this alternative embodiment would be that when the sealing component 7 is installed, no transverse reinforcement 34 is arranged above the longitudinal joint 4, which makes the work for installing the sealing component 7 easier to carry out.
  • FIG. 9 An embodiment according to the state of the art corresponding to Fig. 8, as implemented on the Pinkabach Bridge in Austria in 2022, is shown in Fig. 9.
  • the roadway slab elements 2 were supported on sealing strips with a width of 30 mm and a height of 20 mm.
  • the height of the sealing strips after laying the roadway slab elements was 15 mm.
  • the distance between the side surfaces 6 of the plates 5 above the longitudinal beam 11 was 2900 mm. This distance was 100 mm smaller than the width of the longitudinal beam 11, which was 3000 mm, because the width of the sealing strips (30 mm), the width of the bevel (10 mm) and a projection of the plate 5 above the sealing strip of 10 mm on both sides of the longitudinal beam had to be taken into account.
  • the outer shear reinforcement 31 of the longitudinal beam 11 could not be extended upwards for geometric reasons and had to be replaced by an additional shear reinforcement 31, which was arranged approximately in the middle of the web.
  • the cantilevered length of the deck slab for the static analysis of deck slab 2 was increased by the width of the sealing strip compared to the solution shown in Fig. 8.
  • FIG. 10 A third embodiment of the method according to the invention for the production of the deck slab 1 of a steel-concrete composite bridge is shown in Fig. 10 and Fig. 11.
  • the longitudinal beam 11 is made of steel. Headed bolt dowels 41 are welded to the top of the longitudinal beam 11. The underside of the plate 5 is arranged somewhat lower than the top 15 of the longitudinal beam 11. The side surface 6 of the plate 5 has a recess 46 in order to achieve a reliable shear bond between the roadway slab elements 2 and the concrete layer 10 after the concrete of the layer 10 has hardened.
  • Producing a first layer 10 of concrete before applying the topping concrete 9 is advantageous because the roadway slab elements 2 act in connection with the longitudinal beam 11 in this way and the flexural rigidity of the longitudinal beam 11 is thereby increased.
  • the headed bolt dowels 41 in this example are designed in such a way that a reliable bond can be created with the concrete layer 10 and with the topping concrete 9. Alternatively, headed bolt dowels 41 of different heights could also be used.
  • the sealing component 7 consists of a plastic with an angular cross-section.
  • the sealing component 7 is fastened by means of fixings 44 on the upper side 15 of the longitudinal beam 11 and next to the side surface 6 of the plate 5.
  • the fixings 44 can consist of a cement mortar, for example. A certain amount of, for example, 250,000 mm 3 of cement mortar can be arranged manually at a distance of one meter in order to produce the fixings 44.
  • FIG. 12 shows that the sealing component 7 has a rectangular cross-section.
  • the sealing component 7 consists of fiber concrete.
  • the sealing component 7 is attached to the top 15 of the longitudinal member 11 and to the side surface 6 of the plate 5 using adhesive 42.
  • Silicone or polyurethane, for example, can be used as adhesive 42.
  • the adhesive 42 could also be applied over the sealing component 7 and next to the side surface 6 of the plate 5, similar to a silicone joint. In this way, an adhesive 42 could also be applied next to the sealing component 7 and on the top 15 of the longitudinal member 11.
  • Fig. 13 shows that the mounting bearing 8 is installed on the top side 15 of the longitudinal member 11 directly next to the longitudinal joint 4. Together with the sealing component 7 shown in Fig. 12, this ensures reliable sealing of the longitudinal joint 4.
  • FIG. 14 A fifth embodiment of the method according to the invention for producing a roadway slab 1 is shown in Fig. 14 and Fig. 15.
  • Fig. 14 shows that a hose 39 is attached to the upper side 15 of a longitudinal member 11 with adhesive 42.
  • the hose 39 is placed in such a way that a part of the hose 39 protrudes over the upper side 15 of the longitudinal member 11.
  • Fig. 15 shows that after the roadway slab elements 2 have been laid, a hardenable material 40 is pressed into the hose 39.
  • a cement mortar is used as the hardenable material 40. After the cement mortar has hardened, the longitudinal joint 4 between the longitudinal beam 11 and the roadway slab elements 2 is reliably sealed.
  • FIG. 16 A sixth embodiment of the method according to the invention for producing a roadway slab 1 is shown in Fig. 16 and Fig. 17.
  • Fig. 16 shows that a hose 39 is placed on the upper side 15 of a longitudinal member 11 flush with the outside of the cover plate 14.
  • Fig. 17 shows that after the roadway plate elements 2 have been laid down, a hardenable material 40 is pressed into the tube 39.
  • a hardenable material 40 is pressed into the tube 39.
  • an epoxy resin is used as the hardenable material 40. After the epoxy resin has hardened, the longitudinal joint 4 between the longitudinal beam 11 and the roadway plate elements 2 is reliably sealed.
  • the underside of the cross beam 3 in the area of the longitudinal joint 4 is arranged at the same height as the underside of the plate 5.
  • the distance between the side surface 6 of the plates 5 in this example is 40 mm smaller than the width of the longitudinal beam 11 on the upper side 15.
  • the hardenable material 40 is therefore arranged partially under the underside of the plate 5.
  • only a small part of the hardenable material 40 is arranged cantilevered over the longitudinal beam 11. This minimizes the risk of the hardenable material 40 falling down at a later point in time, for example after 100 years.
  • FIG. 18 A seventh embodiment of the method according to the invention for the production of a Roadway slab 1 is shown in Fig. 18.
  • the distance between the side surfaces of a first plate 5 and a second plate 5, which are arranged at an angle of 0° to 20° to the longitudinal axis of the bridge 21, is equal to the width of the longitudinal beam 11 at the top.
  • the longitudinal joint 4, which is required to compensate for manufacturing tolerances of the longitudinal beam 11 and the deck plate element 2, is arranged between the top side 15 of the longitudinal beam and the bottom side of the deck plate element 2.
  • a hardenable material 40 with a high viscosity is arranged in the area of the longitudinal joint 4 on the top side 15 of the longitudinal beam 11 and next to the side surface 6 of the slab 5.
  • the hardenable material 40 consists of a foam concrete with a bulk density of 2000 kg/m 3 and a compressive strength of 25 N/mm 2 .
  • the foam concrete is pumpable and has a high viscosity. The foam concrete does not need to be compacted after installation.
  • the longitudinal joint 4 is reliably sealed by the foam concrete.
  • repair mortar could be used instead of foam concrete.
  • a suitable repair mortar is manufactured by ARDEX GmbH, Witten, Germany under the product name ARDEX B 16. This repair mortar has a compressive strength of 48 N/mm 2 when hardened.
  • FIG. 19 An eighth embodiment of the method according to the invention for producing a roadway slab 1 is shown in Fig. 19.
  • the sealing component 7 consists of a deformable material with a small modulus of elasticity, for example a closed-cell polyethylene foam.
  • the sealing component 7 has a circular cross-section before installation.
  • Such a sealing component 7 is also referred to as a sealing cord.
  • Fig. 19 shows that the sealing component 7 is partially pressed into the longitudinal joint 4 in order to seal the longitudinal joint 4.
  • the advantage of this embodiment is that the work to seal the longitudinal joint 4 can be carried out from the top side of the roadway slab elements 2 and is not dependent on the outside temperature at the installation location 23.
  • the disadvantage is that the static usable cross-sectional height of the roadway slab 1 in the transverse direction is reduced in the area of the sealing component 7.

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Abstract

Das Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte (1) mit mindestens einer Auskragung für eine Brücke (21) mit mindestens einem Längsträger (11) aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl, umfasst die Schritte: a. Bereitstellen von Fahrbahnplattenelementen (2), b. Auflegen mindestens eines Fahrbahnplattenelements (2) auf dem einen Längsträger (11); c. Aufbringen des Aufbetons (9) auf das Fahrbahnplattenelement (2) zur Herstellung eines Bauabschnitts der Fahrbahnplatte (1); d. gegebenenfalls Wiederholen des Schrittes c oder der Schritte b und c zur Herstellung weiterer Bauabschnitte; dadurch gekennzeichnet, dass e. auf der Oberseite (15) des Längsträgers (11) mindestens zwei Montagelager (8) angeordnet werden; f. mindestens ein Querbalken (3) auf den Montagelager (8) aufgelegt wird; und g. eine Längsfuge (4) zwischen dem Längsträger (11) und dem Fahrbahnplattenelement (2) durch einen Dichtungsbauteil (7) abgedichtet wird, der über der Oberseite (15) des Längsträgers (11) und neben einer Seitenfläche (6) einer Platte (5) eines Fahrbahnplattenelements (2) eingebaut wird.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte für eine Brücke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte aus bewehrtem Beton mit mindestens einer Auskragung für eine Brücke mit mindestens einem Längsträger aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl, wobei die Fahrbahnplatte mit Fahrbahnplattenelementen und einem Aufbeton hergestellt wird.
Beim Bau von Stahl -Beton- Verbundbrücken wird in einem ersten Arbeitsschritt der mindestens eine Längsträger aus Baustahl hergestellt. Auch beim Bau von Brücken mit Längsträgem aus bewehrtem Beton oder Spannbeton ist es möglich, in einem ersten Arbeits schritt die Längsträger und in einem zweiten Arbeitsschritt die Fahrbahnplatte herzustellen. Ein derartiges Bauverfahren ist beispielweise in der AT 524664 Bl beschrieben.
Fahrbahnplatten können mit Ortbeton oder mit Fertigteilelementen aus Beton hergestellt werden. In der EP 3 303 707 wird ein Verfahren gezeigt, bei dem ebene Fertigteilplatten mit einem Versetzgerät von einem Montageplatz zum Einbauort transportiert werden, am Einbauort in die endgültige Lage abgesenkt werden und anschließend ein Aufbeton auf die Fertigteilplatten aufgebracht wird. Mit diesem Verfahren können zwei Bauabschnitte der Fahrbahnplatte in einer Woche hergestellt werden.
Eine schnellere Herstellung der Fahrbahnplatte ist möglich, wenn Fahrbahnplattenelemente eingesetzt werden.
Die Herstellung einer Fahrbahnplatte mit vorgefertigten Fahrbahnplattenelementen und einem Aufbeton aus Ortbeton auf einem oder mehreren Längsträgem aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl wird in der DE 2520105 Al gezeigt. Ein Fahrbahnplattenelement weist mindestens zwei Platten aus bewehrtem Beton oder Spannbeton und mindestens einen Querbalken aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl auf. Die Platten werden im Grundriss mit vier Eckpunkten ausgebildet. Mindestens zwei Platten werden durch mindestens einen Querbalken, der im Bereich der Platten über den Platten angeordnet ist, verbunden. Der mindestens eine Querbalken wird im Grundriss unter einem Winkel von 70° bis 90° zur Längsachse der Brücke angeordnet. Zwei gegenüberliegende Seitenflächen von einer Platte werden unter einem Winkel von 70° bis 90° und die beiden übrigen Seitenflächen werden unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet. Mindestens eine Seitenfläche einer ersten Platte und eine Seitenfläche einer zweiten Platte, die unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet sind, weisen einen Abstand zueinander auf, der um 100 mm bis 150 mm kleiner ist als die Breite an der Oberseite des mindestens einen Längsträgers.
In der Fig. 20 der DE 2520105 Al wird ein Beispiel gezeigt, bei dem ein Längsträger mit einem plattenförmigen Querschnitt nach dem Verlegen der Fahrbahnplattenelemente in einer Schalung hergestellt wird. In der Fig. 21 der DE 2520105 Al wird ein Beispiel gezeigt, bei dem ein Längsträger mit einem trogförmigen Querschnitt nach dem Verlegen der Fahrbahnplattenelemente auf der Baustelle in Ortbeton in einer Schalung hergestellt wird. Der Ausgleich von Bauungenauigkeiten, das heißt von Abweichungen der tatsächlichen Form der Fahrbahnplattenelemente zur planmäßigen Form, erfolgt bei diesen beiden Beispielen durch die Anpassung der Schalung des Längsträgers an die tatsächliche Form der F ahrb ahnpl attend em ente .
In den in Fig. 9 bis Fig. 12 der DE 2520105 Al dargestellten Beispielen werden zuerst die Längsträger hergestellt und anschließend werden die Fahrbahnplattenelemente auf die Längsträger aufgelegt. Der Ausgleich von Bauungenauigkeiten, die sowohl bei der Herstellung der Längsträger als auch bei der Herstellung der Fahrbahnplattenelemente auftreten, erfolgt durch Dichtstreifen. Die Dichtstreifen werden zwischen der Oberseite der Längsträger und der Unterseite der Fahrbahnplattenelemente angeordnet.
Diese Dichtstreifen bestehen aus einem Elastomer und haben drei Funktionen:
Die erste Funktion betrifft die Weiterleitung des Gewichts der Fahrbahnplattenelemente in den mindestens einen Längsträger. Die Dichtstreifen dienen als Montagelager für die Auflagerung der Fahrbahnplattenelemente auf dem mindestens einen Längsträger.
Die zweite Funktion betrifft die Schaffung eines Abstands zwischen der Oberseite des mindestens einen Längsträgers und der Unterseite der Querbalken der Fahrbahnplattenelemente. Dieser Abstand von z.B. 15 mm ist erforderlich, um beim Einbauen des Aufbetons der Fahrbahnplatte die Zwischenräume zwischen der Oberseite des mindestens einen Längsträgers und der Unterseite der Querbalken zuverlässig mit Beton verfüllen zu können. Wenn diese Zwischenräume nicht mit Beton verfällt werden, verbleiben Hohlräume in der Fahrbahnplatte. Hohlräume in einer Fahrbahnplatte sind nicht zulässig, weil sich in diesem Wasser ansammeln kann, was unkontrollierbare Korrosionsprozesse bei der Bewehrung aus Betonstahl auslösen kann.
Die dritte Funktion betrifft das Abdichten der Längsfugen zwischen dem mindestens einen Längsträger und den Fahrbahnplattenelementen.
Übliche Dichtstreifen, wie sie beispielweise von der Firma SPEBA Bauelemente GmbH, Sinzheim, Deutschland angeboten werden, weisen eine Höhe von 20 mm und eine Breite von 30 bis 50 mm auf. Diese Dichtstreifen werden zur Auflagerung von Fertigteilplatten aus bewehrtem Beton auf Längsträgern aus Stahl zur Herstellung von Stahl -Beton- Verbundbrücken eingesetzt. Die Fertigteilplatten sind in der Regel statisch bestimmt gelagert und weisen maximale Spannweiten von 3 m bis 4 m auf.
Die Belastung der Dichtstreifen mit dem Gewicht der Fahrbahnplattenelemente und dem Gewicht des Aufbetons führt zu einer Reduktion der Höhe der Dichtstreifen von 20 mm auf 13 bis 16 mm. Demnach stehen 4 mm bis 7 mm für den Ausgleich von Bauungenauigkeiten zur Verfügung.
Bei dem in der Fig. 9 der DE 2520105 Al gezeigten Ausführungsbeispiel liegt ein Fahrbahnplattenelement auf zwei Dichtstreifen auf. Wenn die Bauungenauigkeiten des Längsträgers und eines Fahrbahnplattenelements in Längsrichtung klein sind, kann durch die zwei Dichtstreifen ein Abdichten der zwei Längsfugen erfolgen.
Bei den in den Fig. 10 bis Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispielen der DE 2520105 Al liegt ein Fahrbahnplattenelement auf vier bis sechs Dichtstreifen auf. Wegen der statisch unbestimmten Lagerung der Fahrbahnplattenelemente auf den Längsträgern werden die Dichtstreifen nicht in der Lage sein die Bauungenauigkeiten, die bei der Herstellung der Längsträger und der Fahrbahnplattenelemente auftreten, und die Höhendifferenzen, die sich aus unterschiedlichen Durchbiegungen der Längsträger infolge der Belastung durch ihr Eigengewicht und das Gewicht der Fahrbahnplattenelemente ergeben können, zu kompensieren. Bei einer statisch unbestimmten Lagerung der Fahrbahnplattenelemente auf den Längsträgern können die Längsfugen durch Dichtstreifen nicht zuverlässig abgedichtet werden. Beim Aufbringen des Aufbetons auf den Fahrbahnplattenelementen würde in diesem Fall Beton durch die Längsfugen austreten. Bei einem unkontrollierten Austritt von Beton durch die Längsfugen während des Aufbringens des Aufbetons muss der Betoniervorgang abgebrochen werden.
Betonfertigteile werden im Hochbau direkt auf unterstützenden Bauteilen gelagert. Als Beispiel kann die Lagerung von Elementdecken auf Unterzügen aus Stahlbeton genannt werden. Aus Transportgründen ist die Breite der Elementdecken in Österreich und Deutschland auf 2,5 m beschränkt. Elementdecken weisen in der Regel eine maximale Länge von 8 m auf und sind meist einachsig gespannte Tragelemente mit einer statisch bestimmten Lagerung. Vor dem Aufbringen des Aufbetons werden Elementdecken durch Joche in Abständen von 2 m bis 3 m unterstützt. Das Gewicht einer Elementdecke mit einer Breite von 2,5 m, einer Länge von 8 m und einer Dicke von 50 mm beträgt ca. 3 Tonnen.
Fahrbahnplattenelemente weisen größere Abmessungen und ein höheres Gewicht als Elementdecken auf. Beispielsweise wurden für die zweigleisige Jauntalbrücke in Österreich Fahrbahnplattenelemente mit einer Breite von 3,7 m, einer Länge von 12,54 m und einem Gewicht von 15 Tonnen geplant. Eine direkte Lagerung von großformatigen und schweren Fahrbahnplattenelementen auf den unterstützenden Längsträgern kann im Gegensatz zu der Vorgangweise bei Elementdecken nicht ausgeführt werden, weil Betonabplatzungen, Hohlräume unter den uerbalken und undichte Längsfugen auftreten würden. Die Lagerung der Fahrbahnplattenelemente wurde deshalb mit Dichtstreifen entsprechend der in der DE 2520105 Al beschriebenen Vorgangsweise geplant. Weil die Bedenken des Prüfingenieurs hinsichtlich der Dichtheit der Längsfugen beim Aufbringen des Aufbetons auf die Fahrbahnplattenelemente nicht ausgeräumt werden konnten, erfolgte die Herstellung der Fahrbahnplatte schließlich in einer konventionellen Bauweise mit Ortbeton.
Stand der Technik bei der Planung und Herstellung von Brücken aus Längsträgern und Fahrbahnplattenelementen ist somit die Abdichtung der Längsfugen zwischen den Längsträgern und den Fahrbahnplattenelementen mit Dichtstreifen. Eine Abdichtung der Längsfugen mit Dichtstreifen kann für Brücken mit einem Längsträger funktionieren, wenn sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Abmessungen des Längsträgers und der Fahrbahnplattenelemente erfüllt werden. Als Beispiel hierfür kann die eingleisige Eisenbahnbrücke über den Pinkabach in Österreich, bei der erstmals Fahrbahnplattenelemente eingebaut wurden, genannt werden. Weitere Möglichkeiten zur Abdichtung der Längsfuge zwischen dem mindestens einen Längsträger und einer Fahrbahnplatte aus vorgefertigten Betonelementen werden in der EP 0 745 740 Al, der EP 1 065 316 Bl und der US 2005/0011148 Al gezeigt.
Die EP 0 745 740 Al zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte für eine Stahl-Beton-Verbundbrücke, bei dem vorgefertigte Betonelemente auf Gleitlagern, die auf der Oberseite der Längsträger befestigt sind, eingeschoben werden. Anschließend werden in Aussparungen, die in den vorgefertigten Betonelementen angeordnet sind, Kopfbolzendübel auf den Längsträgem montiert. Im nächsten Arbeitsschritt werden Dichtstreifen zwischen der Oberseite der Längsträger und der Unterseite der vorgefertigten Betonelemente montiert. Im letzten Arbeits schritt zur Herstellung der Fahrbahnplatte wird das Volumen zwischen der Oberseite der Längsträger und der Unterseite der vorgefertigten Betonelemente sowie in den Aussparungen mit einem Vergussmörtel verfällt. Die Montage der Dichtstreifen kann nur von der Unterseite der Fahrbahnplatte erfolgen und erfordert deshalb die Bereitstellung eines Arbeitsgerüsts. Das Eindrücken der Dichtstreifen in die Längsfugen zwischen den Längsträgem und den vorgefertigten Betonelementen muss händisch ausgeführt werden und ist deshalb zeitaufwändig.
Ein ähnliches Verfahren wird in der EP 1 065 316 Bl gezeigt. Vorgefertigte Betonelemente werden auf Lagern, die in den Betonelementen eingebaut sind, auf Längsträgem aufgelagert. Die Längsfugen zwischen den Längsträgem und den Betonelementen werden unter der Fahrbahnplatte händisch mit Dichtstreifen abgedichtet.
Die Herstellung einer Fahrbahnplatte aus vorgefertigten Betonelementen auf Längsträgem aus bewehrtem Beton oder Spannbeton wird in der US 2005 /0011148 Al gezeigt. Die vorgefertigten Betonelemente können durch Stahlbauteile, die in ihrer Höhe verstellbar sind, in ihrer Höhenlage genau ausgerichtet werden. Das Gewicht der Betonelemente wird von den Stahlbauteilen auf die Längsträger übertragen. Die Längsfugen zwischen den Längsträgem und den Betonelementen werden durch winkelförmige Schalungselemente, die mit Klebstoff oder mit Ankerstäben an den Längsträgem befestigt werden, abgedichtet. Zur Montage der Schalungselemente unter der Fahrbahnplatte ist die Montage eines Arbeitsgerüsts erforderlich. Das Befestigen der Schalungselemente mit Klebstoff oder Ankerstangen ist zeitaufwändig.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte mit Fahrbahnplattenelementen und Aufbeton für Brücken mit mindestens einem Längsträger zu schaffen, das eine zuverlässige Abdichtung der Längsfuge zwischen den Längsträgem und den Fahrbahnplattenelementen bei üblichen Bauungenauigkeiten und einen schnellen Baufortschritt ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Vergrößerung der statischen Nutzhöhe der Fahrbahnplatte in Querrichtung im Bereich der Längsfugen zwischen dem mindestens einen Längsträger und den Platten der Fahrbahnplattenelemente im Vergleich zu der bekannten Ausführungsform mit Dichtstreifen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Reduktion der auskragenden Länge bzw. der Spannweite der Fahrbahnplatte in Querrichtung für die statische Berechnung im Vergleich zu der bekannten Ausführungsform mit Dichtstreifen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte mit mindestens einer Auskragung für eine Brücke mit mindestens einem Längsträger aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl umfasst folgende Schritte: a. Bereitstellen von Fahrbahnplattenelementen,
- wobei ein Fahrbahnplattenelement mindestens zwei Platten und mindestens einen Querbalken und vorzugsweise zwei Querbalken aufweist;
- wobei die Platten aus bewehrtem Beton oder Spannbeton hergestellt sind;
- wobei der mindestens eine Querbalken aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl hergestellt ist;
- wobei die Platten im Grundriss mit vier Eckpunkten ausgebildet sind;
- wobei die mindestens zwei Platten durch den mindestens einen Querbalken verbunden sind;
- wobei der mindestens eine Querbalken im Grundriss unter einem Winkel von 70° bis 90° zur Längsachse der Brücke angeordnet ist;
- wobei der mindestens eine Querbalken im Bereich der Platten über den Platten angeordnet ist;
- wobei zwei gegenüberliegende Seitenflächen von einer Platte unter einem Winkel von 70° bis 90° zu der Längsachse der Brücke angeordnet sind;
- wobei die zwei übrigen gegenüberliegenden Seitenflächen von jeder Platte unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet sind; und
- wobei mindestens eine Seitenfläche einer ersten Platte und eine Seitenfläche einer zweiten Platte einen Abstand zueinander aufweisen und diese Seitenflächen unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet sind; b. Auflegen mindestens eines Fahrbahnplattenelements auf dem mindestens einen Längsträger; c. Aufbringen des Aufbetons auf das mindestens eine Fahrbahnplattenelement zur Herstellung eines Bauabschnitts der Fahrbahnplatte; d. gegebenenfalls Wiederholen des Schrittes c oder der Schritte b und c zur Herstellung eines weiteren Bauabschnitts der Fahrbahnplatte; wobei erfindungsgemäß e. auf der Oberseite des mindestens einen Längsträgers mindestens zwei Montagelager angeordnet werden. f. der mindestens eine Querbalken des mindestens einen Fahrbahnplattenelements auf den Montagelagem aufgelegt wird; und g. mindestens ein Teil einer Längsfuge zwischen dem mindestens einen Längsträger und dem mindestens einen Fahrbahnplattenelement durch einen Dichtungsbauteil abgedichtet wird, wobei der Dichtungsbauteil über der Oberseite des mindestens einen Längsträgers und mindestens ein Teil des Dichtungsbauteils und vorzugsweise der gesamte Dichtungsbauteil neben einer Seitenfläche, die unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet ist, einer Platte eines Fahrbahnplattenelements eingebaut wird.
Vorteilhaft bildet der Dichtungsbauteil einen Bestandteil der fertiggestellten Fahrbahnplatte. Wenn der Dichtungsbauteil eine mindestens gleich hohe Festigkeit wie der Beton der Fahrbahnplattenelemente aufweist, ist dies vorteilhaft für die statischen Nachweise in Querrichtung der Fahrbahnplatte. Die statische Nutzhöhe der Fahrbahnplatte in Querrichtung entspricht in diesem Fall im Bereich der Dichtungsbauteile dem Abstand von der Schwerachse der oberen Querbewehrung bis zur Unterseite der Fahrbahnplatte. Vorteilhaft können in diesem Fall die statischen Nachweise für die Fahrbahnplatte in Querrichtung in den Schnitten an den Außenseiten der Wandplatten des mindestens einen Längsträger geführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn alle Längsfugen zwischen dem mindestens einen Längsträger und dem mindestens einem Fahrbahnplattenelement durch Dichtungsbauteile abgedichtet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn in einem Fahrbahnplattenelement der Abstand zwischen den Seitenflächen einer ersten Platte und einer zweiten Platte, die unter einem Winkel 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke angeordnet sind, so ausgebildet wird, dass der Abstand, nach dem Auflegen des Fahrbahnplattenelements auf dem mindestens einen Längsträger am Einbauort, größer als die um 60 mm reduzierte Breite und vorzugsweise größer als die Breite des mindestens einen Längsträgers ist, weil in diesem Fall die in den Wandplatten des mindestens einen Längsträgers eingebaute Schubbewehrung neben den Seitenflächen der Platte der Fahrbahnplattenelemente in die Fahrbahnplatte geführt werden kann.
Ein Dichtungsbauteil kann aus Beton, Faserbeton, hochfestem Beton, ultrahochfestem Beton, bewehrtem Beton, Zementmörtel, Kunststoff, Schaumstoff oder Stahl hergestellt werden.
Vorteilhaft kann ein Dichtungsbauteil einen quadratischen, rechteckigen, dreieckigen, trapezförmigen, kreisförmigen, keilförmigen, winkelförmigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.
Eine besonders günstige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ermöglicht, wenn auf der Oberseite von mindestens einem Längsträger mindestens ein Dichtungsbauteil aufgelegt wird und der mindestens eine Dichtungsbauteil nach dem Auflegen von mindestens einem Fahrbahnplattenelement auf der Oberseite des mindestens einen Längsträgers in Richtung der Seitenfläche der Platte des mindestens einen Fahrbahnplattenelements so weit verschoben wird, bis die Längsfuge zwischen der Oberseite des mindestens einen Längsträgers und der Seitenfläche der Platte des Fahrbahnplattenelements im Bereich des Dichtungsbauteils abgedichtet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn ein Dichtungsbauteil aus einem mit der Hand deformierbaren Material mit einem kleinen Elastizitätsmodul hergestellt wird und der Dichtungsbauteil teilweise in die Längsfuge zwischen einem Längsträger und einer Platte eines Fahrbahnplattenelements eingedrückt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn auf der Oberseite des mindestens einen Längsträgers an mindestens einer Stelle, über der im Endzustand ein Querbalken angeordnet ist und die sich in der Nähe einer Längsfuge befindet, vor dem Auflegen eines Fahrbahnplattenelements ein Dichtungsbauteil aus einem Schaumstoff oder einem weichen Elastomer befestigt wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf der Oberseite eines Längsträgers im Bereich der Längsfuge ein Schlauch aufgelegt. Nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente auf dem mindestens einen Längsträger wird ein aushärtbares Material vorzugsweise ein Zementmörtel in den Schlauch eingepresst.
Vorteilhaft kann im Bereich einer Längsfuge auf der Oberseite eines Längsträgers und neben der Seitenfläche einer Platte eines Fahrbahnplattenelements ein aushärtbares Material mit einer großen Viskosität angeordnet werden.
Vorteilhaft kann bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Dichtungsbauteil mit Klebstoff an der Oberseite des mindestens einen Längsträgers und/oder an der Seitenfläche einer Platte eines Fahrbahnplattenelements befestigt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn ein Klebstoff auf einem Teil der Oberfläche eines Dichtungsbauteils aufgebracht wird, bevor der Dichtungsbauteil zum Abdichten einer Längsfuge zwischen dem mindestens einen Längsträger und einer Platte des mindestens einen Fahrbahnplattenelements verwendet wird.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es vorteilhaft sein, wenn ein Dichtungsbauteil durch eine Fixierung aus Zementmörtel oder Beton, die auf der Oberseite eines Längsträgers aufgebracht wird, in seiner Lage festgehalten wird.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es von Vorteil sein, wenn die Höhenlage der Oberseiten der Montagelager, die auf der Oberseite des mindestens einen Längsträgers angeordnet sind, vor dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente gemäß den Planvorgaben eingerichtet wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Aufbeton in zwei Schichten aufgebracht, wobei die Oberseite der ersten Schicht annähernd so hoch wie die Oberseite der Platten der Fahrbahnplattenelemente angeordnet wird.
Die Fahrbahnplattenelemente werden aus bewehrtem Beton hergestellt. Bei der Herstellung der Fahrbahnplattenelemente können auch hochfeste oder ultrahochfeste Betone verwendet werden. Die Fahrbahnplattenelemente können auch mit einer Vorspannung beispielweise mit Vorspannung mit sofortigem Verbund, mit nachträglichem Verbund oder ohne Verbund hergestellt werden. Die Querbalken der Fahrbahnplattenelemente können auch aus Baustahl hergestellt werden.
Als Bewehrung für die Fahrbahnplattenelemente kann Betonstahl verwendet werden. Es könnten auch nichtmetallische Bewehrungen beispielweise aus Glasfaserstäben oder aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoff-Gelegen verwendet werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Erläuterungen von in den Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 19 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des Einbauorts zur Herstellung eines Bauabschnitts einer Fahrbahnplatte für eine Brücke gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem Installieren von zwei Längsträgem aus Spannbeton;
Fig. 2 eine Ansicht des Einbauorts der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem Auflegen von sieben Fahrbahnplattenelementen;
Fig. 3 eine Ansicht des Einbauorts der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem Aufbringen eines Aufbetons auf die Fahrbahnplattenelemente;
Fig. 4 einen vertikalen Schnitt gemäß der in der Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie IV-IV;
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt gemäß der in der Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie V-V;
Fig. 6 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt nach dem Verschieben des Dichtungsbauteils;
Fig. 7 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt nach dem Verschieben des Dichtungsbauteils;
Fig. 8 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 9 einen der Fig. 8 entsprechenden vertikalen Schnitt gemäß einer Ausführungsform nach dem Stand der Technik;
Fig. 10 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 11 einen der Fig. 10 entsprechenden vertikalen Schnitt nach dem Aufbringen einer ersten Schicht des Aufbetons; Fig. 12 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 13 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 14 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform vor dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente;
Fig. 15 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente und nach dem Aktivieren des Dichtungsbauteils;
Fig. 16 einen der Fig. 4 entsprechenden vertikalen Schnitt einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform vor dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente;
Fig. 17 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente und nach dem Aktivieren des Dichtungsbauteils;
Fig. 18 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt einer siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform und
Fig. 19 einen der Fig. 5 entsprechenden vertikalen Schnitt einer achten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 7 dargestellt.
Die einzelnen Arbeitsschritte zur Herstellung eines Bauabschnitts der Fahrbahnplatte 1 einer mehrfeldrigen Brücke 21 sind in Fig. 1 bis Fig. 3 schematisch dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber wird in diesen Zeichnungen auf die Darstellung der Bewehrung, der Spannglieder, des Versetzgeräts, der Arbeitsgerüste und der Absturzsicherungen verzichtet.
Im ersten Arbeits schritt werden gemäß Fig. 1 zwei Längsträger 11 aus Spannbeton mit einem Versetzgerät zum Einbauort 23 transportiert und in der endgültigen Lage auf den Pfeilern 22 abgesetzt. Die beiden Längsträger weisen jeweils einen kastenförmigen Querschnitt, der durch eine Bodenplatte 13, zwei Wandplatten 12 und eine Deckplatte 14 gebildet wird, auf.
Im zweiten Arbeits schritt werden gemäß Fig. 2 sieben Fahrbahnplattenelemente 2 für den gesamten Bauabschnitt mit dem Versetzgerät auf den Längsträgem 11 aufgelegt. Anschließend wird ein Teil der Bewehrung der Fahrbahnplatte 1 am Einbauort 23 auf den Fahrbahnplattenelementen 2 verlegt. Für die Schnelligkeit des Bauverfahrens ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verlegearbeiten für die Bewehrung am Einbauort 23 auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb werden die untenliegende Querbewehrung, die untenliegende Längsbewehrung, ein Teil der obenliegenden Querbewehrung und die Schubbewehrung bevorzugt bereits im Fertigteil werk in die Fahrbahnplattenelemente 2 eingebaut. Im dritten Arbeits schritt wird gemäß Fig. 3 auf sieben Fahrbahnplattenelemente 2 ein Aufbeton 9 aufgebracht.
Die Fig. 4 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Längsträger 11 und eine Platte 5 eines Fahrbahnplattenelements 2. Die Bewehrung des Längsträgers 11 und der Fahrbahnplattenelemente 2 ist in der Fig. 4 und den nachfolgenden Fig. 5 bis Fig. 7 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 wurde ein Montagelager 8 eingebaut. Vor dem Einbau des Montagelagers 8 kann es vorteilhaft sein, wenn die tatsächliche Höhe an der Oberseite 15 des Längsträgers 11 an der Stelle, an der das Montagelager 8 eingebaut wird, festgestellt wird und mit der plangemäßen Höhe verglichen wird. Zum Ausgleich der Abweichung der Höhenlage kann ein Montagelager 8 mit einer passenden Höhe ausgewählt werden. Alternativ kann die Höhenlage der Oberseite des Montagelagers 8 durch das Einlegen von Stahlplatten oder Kunststoffplatten eingerichtet werden. Das Montagelager 8 besteht aus einem Elastomer mit einer Härte von beispielsweise 68 Shore-A. Auf dieses Montagelager 8 wird durch den Querbalken 3 ein Teil des Gewichts des Fahrbahnplattenelements 2 aufgebracht. Die Fig. 4 zeigt eine Situation mit einem durch das Gewicht des Fahrbahnplattenelements 2 zusammengedrückten Montagelager 8. Zwischen dem Montagelager 8 und der Längsfuge 4 ist ein Dichtungsbauteil 7 mit einem quadratischen Querschnitt auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 angeordnet.
Die Fig. 5 zeigt einen Vertikal schnitt durch einen Längsträger 11 und einen Querbalken 3 eines Fahrbahnplattenelements 2. Der Dichtungsbauteil 7, der unter dem Querbalken 3 angeordnet wird, weist einen dreieckigen Querschnitt auf. Die Unterseite des Querbalkens 3 ist über der Oberseite 15 des Längsträgers 11 höher angeordnet als die Unterseite der Platte 5. Der Abstand zwischen den Seitenflächen 6 der Platten 5 ist größer als die Breite des Längsträgers 11. Dies ermöglicht beim Auflegen der Fahrbahnplattenelemente 2 den Ausgleich von Bautoleranzen die bei der Herstellung der Längsträger 11 und bei der Herstellung der Fahrbahnplattenelemente 2 auftreten können.
Die Fig. 6 zeigt einen der Fig. 4 entsprechenden Vertikal schnitt nach dem Verschieben des mindestens einen Dichtungsbauteils 7. Der Dichtungsbauteil 7 berührt die Seitenfläche 6 der Platte 5. Die Längsfuge 4 zwischen der Oberseite 15 des Längsträgers 11 und der Seitenfläche 6 der Platte 5 des Fahrbahnplattenelements 2 wird durch den Dichtungsbauteil 7 abgedichtet. Beim Einbringen des Aufbetons 9 wird der Dichtungsbauteil 7 durch den Betonierdruck seitlich an die Seitenfläche 6 der Platte 5 und an die Oberseite 15 des Längsträgers 11 gepresst. Das ist günstig, weil dadurch die Dichtungsfunktion des Dichtungsbauteils 7 gewährleistet wird. Der Dichtungsbauteil 7 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Beton, der mindestens die Festigkeit des für die Herstellung der Längsträger 11 und der Fahrbahnplattenelemente 2 verwendeten Betons aufweist. Das ist günstig, weil dadurch für die statischen Nachweise der Fahrbahnplatte 1 in Querrichtung die gesamte Höhe der Fahrbahnplatte 1 im Anschnitt neben dem Längsträger 11 angesetzt werden kann. Bei der Verwendung eines Dichtstreifens muss die statisch nutzbare Höhe der Fahrbahnplatte 1 im Bemessungsschnitt um die Höhe des zusammengedrückten Dichtstreifens reduziert werden. Günstig bei der Verwendung eines Dichtungsbauteils 7 im Vergleich zu einem Dichtstreifen ist auch, dass der maßgebende Querschnitt für den Nachweis der Kragplatte im Anschnitt neben dem Längsträger 11 liegt. Bei der Verwendung eines Dichtstreifens wird die Länge der Kragplatte für die statischen Nachweise um die Breite des Dichtstreifens vergrößert.
Die Fig. 7 zeigt einen der Fig. 5 entsprechenden Vertikal schnitt nach dem Verschieben des Dichtungsbauteils 7. Die dreieckige Querschnittsform des Dichtungsbauteils 7 ist günstig für das Verfüllen des Zwischenraums zwischen der Oberseite 15 des Längsträgers 11 und der Unterseite des Querbalkens 3 in dem Bereich zwischen dem Montagelager 8 und der vertikalen Seitenfläche 6 der Platte 5.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Fig. 8 dargestellt.
Der Längsträger 11 und die Platte 5 des Fahrbahnplattenelements 2 weisen Fasen 43 auf. Die Fasen 43 weisen im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit einem rechten Winkel auf. Die beiden gleich langen Seiten sind 10 mm lang. Die Hypotenuse weist eine Länge von 14,1 mm auf. Die Fig. 8 zeigt, dass die Schubbewehrung 31 neben den Dichtungsbauteilen 7 eingebaut werden kann. Die Dichtungsbauteile 7 bestehen bei diesem Beispiel aus Beton, der eine höhere Festigkeit als der Beton des Längsträgers 11 aufweist. Deshalb kann der Nachweis der Betondruckstreben in den Stegen des Längsträgers 11 ohne Abminderung der Stegbreite erfolgen.
Die untere Querbewehrung 34 wird in der Platte 5 aufgebogen. Dies erleichtert den Einbau der unteren Querbewehrung 34 im Fahrbahnplattenelement 2 und ermöglicht die Anordnung eines Dichtungsbauteils 7 mit einer großen Höhe. Die untere Querbewehrung 34 weist am Ende eine Schlaufe auf. Dies ermöglicht eine kürzere Ausbildung eines Übergreifungsstoßes mit einer Bewehrung, die im Aufbeton 9 über der Deckplatte 14 angeordnet werden kann.
Alternativ könnte die Querbewehrung 34 vor der Seitenfläche 6 der Platte 5 enden. Die Stoßbewehrung für die untere Querbewehrung 34 der Platte 5 könnte nach dem Einbau des Dichtungsbauteils 7 in einem Abstand von beispielweise 10 mm über der Oberfläche der Platte 5 eingebaut werden. Die Stoßbewehrung für die untere Querbewehrung 34 würde bei dieser alternativen Ausführungsform im Aufbeton 9 angeordnet sein. Ein Vorteil dieser alternativen Ausführungsform wäre, dass beim Einbau des Dichtungsbauteils 7 keine Querbewehrung 34 über der Längsfuge 4 angeordnet ist, wodurch die Arbeiten zum Einbau des Dichtungsbauteils 7 einfacher ausgeführt werden können.
Eine der Fig. 8 entsprechende Ausführungsform nach dem Stand der Technik, wie sie bei der Pinkabachbrücke in Österreich im Jahr 2022 ausgeführt wurde, ist in der Fig. 9 dargestellt. Die Fahrbahnplattenelemente 2 wurden auf Dichtstreifen mit einer Breite von 30 mm und einer Höhe von 20 mm aufgelagert. Die Höhe der Dichtstreifen nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente war gleich 15 mm. Der Abstand zwischen den Seitenflächen 6 der Platten 5 über dem Längsträger 11 war gleich 2900 mm. Dieser Abstand war um 100 mm kleiner als die Breite des Längsträgers 11, die gleich 3000 mm war, weil die Breite der Dichtstreifen (30 mm), die Breite der Fase (10 mm) und ein Überstand der Platte 5 über den Dichtstreifen von 10 mm auf beiden Seiten des Längsträgers zu berücksichtigen war. Wenn Dichtstreifen mit einer Breite von 50 mm verwendet worden wären und ein Überstand von 15 mm eingeplant worden wäre, wäre der Abstand zwischen den Seitenflächen 6 der Platten 5 um 150 mm kleiner als die Breite des Längsträgers. Bei der Ausführungsform nach dem Stand der Technik sind gegenüber der in der Fig. 8 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform mehrere Nachteile festzustellen:
1. Die äußere Schubbewehrung 31 des Längsträgers 11 konnte aus geometrischen Gründen nicht nach oben geführt werden und musste durch eine zusätzliche Schubbewehrung 31, die ungefähr in der Mitte des Steges angeordnet wurde, ersetzt werden.
2. Die Breite der Druckstreben für die Schubnachweise musste um die Breite des Dichtstreifens reduziert werden.
3. Die statisch nutzbare Höhe der Fahrbahnplatte für die statischen Nachweise der Fahrbahnplatte 2 in Querrichtung wurde im Vergleich zu der in Fig. 8 dargestellten Lösung um die Höhe des Dichtstreifens reduziert.
4. Die auskragende Länge der Fahrbahnplatte für die statischen Nachweise der Fahrbahnplatte 2 wurde im Vergleich zur der in der Fig. 8 dargestellten Lösung um die Breite des Dichtstreifens vergrößert.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung der Fahrbahnplatte 1 einer Stahl -Beton-Verbundbrücke ist in der Fig. 10 und in der Fig. 11 dargestellt.
Der Längsträger 11 besteht aus Stahl. Auf der Oberseite des Längsträgers 11 sind Kopfbolzendübel 41 angeschweißt. Die Unterseite der Platte 5 ist etwas tiefer als die Oberseite 15 des Längsträgers 11 angeordnet. Die Seitenfläche 6 der Platte 5 weist eine Vertiefung 46 auf, um nach dem Erhärten des Betons der Schicht 10 einen zuverlässigen Scherverbund zwischen den Fahrbahnplattenelementen 2 und der Schicht 10 aus Beton zu erreichen. Das Herstellen einer ersten Schicht 10 aus Beton vor dem Aufbringen des Aufbetons 9 ist günstig, weil die Fahrbahnplattenelemente 2 auf diese Weise in Verbund mit dem Längsträger 11 wirken und dadurch die Biegesteifigkeit des Längsträgers 11 vergrößert wird. Die Kopfbolzendübel 41 sind bei diesem Beispiel so ausgebildet, dass ein zuverlässiger Verbund mit der Schicht 10 aus Beton und mit dem Aufbeton 9 hergestellt werden kann. Alternativ könnten auch unterschiedlich hohe Kopfbolzendübel 41 verwendet werden.
Der Dichtungsbauteil 7 besteht bei diesem Beispiel aus einem Kunststoff mit einem winkelförmigen Querschnitt. Der Dichtungsbauteil 7 wird durch Fixierungen 44 auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 und neben der Seitenfläche 6 der Platte 5 befestigt. Die Fixierungen 44 können beispielweise aus einem Zementmörtel bestehen. Eine bestimmte Menge von beispielweise 250.000 mm3 Zementmörtel kann händisch in einem Abstand von einem Meter angeordnet werden, um die Fixierungen 44 herzustellen.
Eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Fahrbahnplatte 1 ist in der Fig. 12 und in der Fig. 13 dargestellt. Die Fig. 12 zeigt, dass der Dichtungsbauteil 7 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Dichtungsbauteil 7 besteht aus einem Faserbeton. Der Dichtungsbauteil 7 wird mit Klebstoff 42 an der Oberseite 15 des Längsträgers 11 und an der Seitenfläche 6 der Platte 5 befestigt. Als Klebstoff 42 können beispielweise Silikon oder Polyurethan verwendet werden. Alternativ könnte der Klebstoff 42 auch über dem Dichtungsbauteil 7 und neben der Seitenfläche 6 der Platte 5 ähnlich wie bei einer Silikonfuge aufgebracht werden. Auf diese Weise könnte auch ein Klebstoff 42 neben dem Dichtungsbauteil 7 und auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 aufgebracht werden.
Die Fig. 13 zeigt, dass das Montagelager 8 auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 direkt neben der Längsfuge 4 eingebaut wird. Zusammen mit dem in der Fig. 12 gezeigten Dichtungsbauteil 7 gelingt damit eine zuverlässige Abdichtung der Längsfuge 4.
Eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Fahrbahnplatte 1 ist in der Fig. 14 und in der Fig. 15 dargestellt.
Die Fig. 14 zeigt, dass auf der Oberseite 15 eines Längsträgers 11 ein Schlauch 39 mit Klebstoff 42 befestigt wird. Der Schlauch 39 wird so aufgelegt, dass ein Teil des Schlauchs 39 über die Oberseite 15 des Längsträgers 11 auskragt.
In der Fig. 15 wird gezeigt, dass nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente 2 ein aushärtbares Material 40 in den Schlauch 39 eingepresst wird. Als aushärtbares Material 40 wird bei diesem Beispiel ein Zementmörtel verwendet. Nach dem Erhärten des Zementmörtels wird die Längsfuge 4 zwischen dem Längsträger 11 und den Fahrbahnplattenelementen 2 zuverlässig abgedichtet.
Eine sechste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Fahrbahnplatte 1 ist in der Fig. 16 und in der Fig. 17 dargestellt.
Die Fig. 16 zeigt, dass auf der Oberseite 15 eines Längsträgers 11 ein Schlauch 39 bündig mit der Außenseite der Deckplatte 14 aufgelegt wird.
In der Fig. 17 wird gezeigt, dass nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente 2 ein aushärtbares Material 40 in den Schlauch 39 eingepresst wird. Als aushärtbares Material 40 wird bei diesem Beispiel ein Epoxidharz verwendet. Nach dem Erhärten des Epoxidharzes wird die Längsfuge 4 zwischen dem Längsträger 11 und den Fahrbahnplattenelementen 2 zuverlässig abgedichtet.
Bei diesem Beispiel ist die Unterseite des Querbalkens 3 im Bereich der Längsfuge 4 gleich hoch angeordnet wie die Unterseite der Platte 5. Der Abstand zwischen der Seitenfläche 6 der Platten 5 ist bei diesem Beispiel um 40 mm kleiner als die Breite des Längsträgers 11 an der Oberseite 15. Das aushärtbare Material 40 ist deshalb teilweise unter der Unterseite der Platte 5 angeordnet. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform nur ein kleiner Teil des aushärtbaren Materials 40 auskragend über den Längsträger 11 angeordnet. Dadurch wird die Gefahr des Herunterfallens des aushärtbaren Materials 40 zu einem späteren Zeitpunkt, beispielweise nach 100 Jahren, minimiert.
Eine siebte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Fahrbahnplatte 1 ist in der Fig. 18 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den Seitenflächen einer ersten Platte 5 und zweiten Platte 5, die unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke 21 angeordnet sind, gleich groß wie die Breite des Längsträgers 11 an der Oberseite. Die Längsfuge 4, die zum Ausgleich von Herstellungstoleranzen des Längsträgers 11 und des Fahrbahnplattenelements 2 erforderlich ist, ist zwischen der Oberseite 15 des Längsträgers und der Unterseite des Fahrbahnplattenelements 2 angeordnet.
Nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente 2 auf den Montagelagern 8 wird im Bereich der Längsfuge 4 auf der Oberseite 15 des Längsträgers 11 und neben der Seitenfläche 6 der Platte 5 ein aushärtbares Material 40 mit einer großen Viskosität angeordnet. Bei diesem Beispiel besteht das aushärtbare Material 40 aus einem Schaumbeton mit einer Rohdichte von 2000 kg/m3 und einer Druckfestigkeit von 25 N/mm2. Der Schaumbeton ist pumpbar und weist eine große Viskosität auf. Der Schaumbeton muss nach dem Einbau nicht verdichtet werden. Die Längsfuge 4 wird durch den Schaumbeton zuverlässig abgedichtet.
Alternativ könnte statt dem Schaumbeton auch ein Reparaturmörtel verwendet werden. Ein geeigneter Reparaturmörtel wird von der Firma ARDEX GmbH, Witten, Deutschland mit der Produktbezeichnung ARDEX B 16 hergestellt. Dieser Reparaturmörtel weist im ausgehärteten Zustand eine Druckfestigkeit von 48 N/mm2 auf.
Eine achte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung einer Fahrbahnplatte 1 ist in der Fig. 19 dargestellt.
Bei diesem Beispiel besteht der Dichtungsbauteil 7 aus einem deformierbaren Material mit einem kleinen Elastizitätsmodul, beispielweise aus einem geschlossenzelligen Polyethylen- Schaumstoff Der Dichtungsbauteil 7 weist vor dem Einbau einen kreisförmigen Querschnitt auf. Ein derartiger Dichtungsbauteil 7 wird auch als Dichtschnur bezeichnet. Die Fig. 19 zeigt, dass der Dichtungsbauteil 7 teilweise in die Längsfuge 4 eingedrückt wird, um die Längsfuge 4 abzudichten. Vorteilhaft bei diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die Arbeiten zur Abdichtung der Längsfuge 4 von der Oberseite der Fahrbahnplattenelemente 2 aus ausgeführt werden können und nicht von der Außentemperatur am Einbauort 23 abhängig sind. Nachteilig ist, dass die statische nutzbare Querschnittshöhe der Fahrbahnplatte 1 in Querrichtung im Bereich des Dichtungsbauteils 7 reduziert wird. Liste der Bezugszeichen
Fahrbahnplatte
F ahrb ahnpl attenel em ent Querbalken
Längsfuge
Platte
Seitenfläche einer Platte Dichtungsbauteil
Montagelager Aufbeton
Schicht
Längsträger Wandplatte
Bodenplatte Deckplatte
Oberseite eines Längsträgers Brücke
Pfeiler Einbauort
S chubb ewehrung Querbewehrung Schlauch aushärtbares Material Kopfbolzendübel Klebstoff
Fase
Fixierung Vertiefung

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahnplatte (1) mit mindestens einer Auskragung für eine Brücke (21) mit mindestens einem Längsträger (11) aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a. Bereitstellen von Fahrbahnplattenelementen (2),
- wobei ein Fahrbahnplattenelement (2) mindestens zwei Platten
(5) und mindestens einen Querbalken (3) und vorzugsweise zwei Querbalken (3) aufweist;
- wobei die Platten (5) aus bewehrtem Beton oder Spannbeton hergestellt sind;
- wobei der mindestens eine Querbalken (3) aus bewehrtem Beton, Spannbeton oder Baustahl hergestellt ist;
- wobei die Platten (5) im Grundriss mit vier Eckpunkten ausgebildet sind;
- wobei die mindestens zwei Platten (5) durch den mindestens einen Querbalken (3) verbunden sind;
- wobei der mindestens eine Querbalken (3) im Grundriss unter einem Winkel von 70° bis 90° zur Längsachse der Brücke (21) angeordnet ist;
- wobei der mindestens eine Querbalken (3) im Bereich der Platten (5) über den Platten (5) angeordnet ist;
- wobei zwei gegenüberliegende Seitenflächen (6) von einer Platte (5) unter einem Winkel von 70° bis 90° zu der Längsachse der Brücke (21) angeordnet sind;
- wobei die zwei übrigen gegenüberliegenden Seitenflächen (6) von jeder Platte (5) unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke (21) angeordnet sind; und
- wobei mindestens eine Seitenfläche (6) einer ersten Platte (5) und eine Seitenfläche (6) einer zweiten Platte (5) einen Abstand zueinander aufweisen und diese Seitenflächen (6) unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke (21) angeordnet sind; b. Auflegen mindestens eines Fahrbahnplattenelements (2) auf dem mindestens einen Längsträger (11); c. Aufbringen des Aufbetons (9) auf das mindestens eine Fahrbahnplattenelement (2) zur Herstellung eines Bauabschnitts der Fahrbahnplatte (1); d. gegebenenfalls Wiederholen des Schrittes c oder der Schritte b und c zur Herstellung eines weiteren Bauabschnitts der Fahrbahnplatte (i); dadurch gekennzeichnet, dass e. auf der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) mindestens zwei Montagelager (8) angeordnet werden; f. der mindestens eine Querbalken (3) des mindestens einen Fahrbahnplattenelements (2) auf den Montagelagern (8) aufgelegt wird; und g. mindestens ein Teil einer Längsfuge (4) zwischen dem mindestens einen Längsträger (11) und dem mindestens einen Fahrbahnplattenelement (2) durch einen Dichtungsbauteil (7) abgedichtet wird, wobei der Dichtungsbauteil (7) über der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) und mindestens ein Teil des Dichtungsbauteils (7) und vorzugsweise der gesamte Dichtungsbauteil (7) neben einer Seitenfläche (6), die unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke (21) angeordnet ist, einer Platte (5) eines Fahrbahnplattenelements (2) eingebaut wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsbauteil (7) einen Bestandteil der fertiggestellten Fahrbahnplatte
(I) bildet. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Längsfugen (4) zwischen dem mindestens einen Längsträger (11) und dem mindestens einem Fahrbahnplattenelement (2) durch Dichtungsbauteile (7) abgedichtet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fahrbahnplattenelement (2) der Abstand zwischen den Seitenflächen (6) einer ersten Platte (5) und einer zweiten Platte (5), die unter einem Winkel von 0° bis 20° zu der Längsachse der Brücke (21) angeordnet sind, so ausgebildet wird, dass der Abstand, nach dem Auflegen des Fahrbahnplattenelements (2) auf dem mindestens einen Längsträger
(I I) am Einbauort (23), größer als die um 60 mm reduzierte Breite und vorzugsweise größer als die Breite des mindestens einen Längsträgers (11) ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsbauteil (7) aus Beton, Faserbeton, hochfestem Beton, ultrahochfestem Beton, bewehrtem Beton, Zementmörtel, Kunststoff, Schaumstoff oder Stahl hergestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsbauteil (7) einen quadratischen, rechteckigen, dreieckigen, trapezförmigen, kreisförmigen, keilförmigen, winkelförmigen oder polygonalen Querschnitt aufweist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (15) von mindestens einem Längsträger (11) mindestens ein Dichtungsbauteil (7) aufgelegt wird und der mindestens eine Dichtungsbauteil (7) nach dem Auflegen von mindestens einem Fahrbahnplattenelement (2) auf der Oberseite (12) des mindestens einen Längsträgers (11) in Richtung der Seitenfläche (6) der Platte (5) des mindestens eines Fahrbahnplattenelements (2) so weit verschoben wird, bis die Längsfuge (4) zwischen der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) und der Seitenfläche (6) der Platte (5) des Fahrbahnplattenelements (2) im Bereich des Dichtungsbauteils (7) abgedichtet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsbauteil (7) aus einem mit der Hand deformierbaren Material mit einem kleinen Elastizitätsmodul hergestellt wird und der Dichtungsbauteil (7) teilweise in die Längsfuge (4) zwischen dem mindestens einen Längsträger (11) und dem mindestens einem Fahrbahnplattenelement (2) eingedrückt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) an mindestens einer Stelle, über der im Endzustand ein Querbalken (3) angeordnet ist und die sich in der Nähe einer Längsfuge (4) befindet, vor dem Auflegen eines Fahrbahnplattenelements (2) ein Dichtungsbauteil (7) aus einem Schaumstoff oder einem weichen Elastomer befestigt wird. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberseite (15) eines Längsträgers (11) im Bereich der Längsfuge (4) ein Schlauch (39) aufgelegt wird und nach dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente (2) auf dem mindestens einen Längsträger (11) ein aushärtbares Material (40), vorzugsweise ein Zementmörtel, in den Schlauch (39) eingepresst wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich einer Längsfuge (4) auf der Oberseite (15) eines Längsträgers (11) und neben der Seitenfläche (6) einer Platte (5) eines Fahrbahnplattenelements (2) auf der Oberseite (15) eines Längsträgers (11) ein aushärtbares Material (40) mit einer großen Viskosität angeordnet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dichtungsbauteil (7) mit Klebstoff (42) an der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) und/oder an der Seitenfläche (6) einer Platte (5) eines Fahrbahnplattenelements (2) befestigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsbauteil (7) durch eine Fixierung (44) aus Mörtel oder Beton, die auf der Oberseite (15) eines Längsträgers (11) aufgebracht wird, in seiner Lage festgehalten wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenlage der Oberseiten der Montagelager (8), die auf der Oberseite (15) des mindestens einen Längsträgers (11) angeordnet sind, vor dem Auflegen der Fahrbahnplattenelemente (2) gemäß den Planvorgaben eingerichtet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbeton (9) in zwei Schichten (10) aufgebracht wird, wobei die Oberseite der ersten Schicht (10) annähernd so hoch wie die Oberseite der Platten (5) der Fahrbahnplattenelemente (2) angeordnet wird.
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