Pilotprojekt für den modularen Ingenieurbau
Am Lehrstuhl für Massivbau von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Feix and der Universität Innsbruck forschte unser Mitarbeiter Christoph Waltl zu hybriden Konstruktionen aus Carbon und Beton. Umso spannender war es für ihn, gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Jürgen Feix an der Planung und Realisierung einer modularen Brücke aus vorgespannten Carbonbetonelementen im Jahr 2023 mitzuwirken. Die Brücke wurde in Sachsen als temporäre Pilotanwendung realisiert.
Ziel des Projekts war es, die Praxistauglichkeit von innovativen Materialien und Bauverfahren zu untersuchen und wertvolle Erkenntnisse für deren Zukunft zu gewinnen.
Das Tragwerk besteht aus fünf Fertigteilträgern, die im Match-Cast-Verfahren präzise vorgefertigt wurden. Bei diesem Verfahren zur Betonfertigteilherstellung wird jedes Fertigteil direkt gegen das zuvor hergestellte Element betoniert, sodass passgenaue Kontaktflächen entstehen. Dadurch lassen sich die einzelnen Segmente auf der Baustelle präzise zusammenfügen und beispielsweise durch Vorspannung zu einem durchgehenden Tragwerk verbinden.
Besonderheiten
- Carbonvorspannung: Die Träger wurden im Spannbett mit Carbonlitzen vorgespannt. Dabei kamen drei verschiedene Arten von Carbonbewehrung mit unterschiedlichen Materialeigenschaften zum Einsatz: Litzen, Stäbe und Gelege.
- Vorgespannte Trockenfugen: Die Fertigteilträger wurden auf der Baustelle durch Gewindestangen in Querrichtung zusammengespannt, wodurch vorgespannte Trockenfugen entstanden. Die Betonoberfläche ist direkt befahrbar.
- Hybridbauweise: Die Randbalken wurden nachträglich vor Ort in Stahlbetonbauweise ergänzt, wodurch eine Schnittstelle zwischen konventioneller Stahlbetonbauweise und der Carbon- bzw. Textilbetonbauweise geschaffen wurde. Die besondere Herausforderung besteht darin, die konventionelle Betonstahlbewehrung von der Carbonbewehrung zu trennen, um elektrochemische Korrosion zu vermeiden.
Technische Daten
- Nutzbreite: 7,5 m
- Stützweite: 16 m
Leistungen
Das Büro Prof. Feix Ingenieure übernahm folgende Aufgaben:
- Prüfung und Freigabe der statischen Berechnungen und Ausführungszeichnungen.
- Mitwirkung bei der Bauüberwachung, insbesondere bei der Fertigung der Träger und deren Einbau.
Projektbeteiligte
- Auftraggeber: Landesamt für Straßenbau und Verkehr, Freistaat Sachsen
- Planung: Curbach Bösche Ingenieurpartner in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Dresden
- Ausführung: Hentschke Bau
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Bildergalerie
- Brückenquerschnitt: Darstellung des Plattenbalkenquerschnitts mit Details zu den Spann- und Trockenfugen.
- Bewehrungsabnahme im Fertigteilwerk: Prüfung der Carbonbewehrung im Werk.
- Einhub der Fertigteilträger: Montage der Fertigteilträger auf der Baustelle.
- Vorspannung der Gewindestangen: Sicherung der Fertigteilträger durch gezielte Vorspannung.
- Betonfahrbahn mit Trockenfugen: Fertiggestellte Fahrbahn, die direkt befahrbar ist.
Die Brücke ist mittlerweile seit einigen Jahren in Nutzung und überzeugt durch ihre gute Gebrauchstauglichkeit. Die positiven Erfahrungen bestätigen den Erfolg des Pilotprojekts und schaffen eine gute Grundlage für den weiteren Einsatz dieser innovativen Bauweise.