Einsatz von Ultraschallecho zur Spanngliedortung bei der Verstärkung von Brückenbauwerken - Externe Vorspannung der A7-Brücke über die B73 in Hamburg

Bei der nachträglichen Verstärkung vorgespannter Brücken mit externen Spanngliedern ist die schadensfreie Montage der Umlenk- und Verankerungsstellen eine besondere Herausforderung. In Abhängigkeit vom Ausnutzungsgrad der Konstruktion ist unter Umständen selbst die Durchtrennung von schlaffer Bewehrung zu vermeiden; in jedem Fall aber dürfen interne Spannglieder nicht beschädigt werden. Die sichere Feststellung der Lage letzterer kann beispielweise bei der Durchbohrung breiter Plattenbalken für die Quervorspannung lasteinleitender Ankerblöcke problematisch werden. Eine zuverlässige zerstörungsfreie Lageortung interner Spannglieder - z. B. mit Radar - ist nicht immer möglich, besonders, wenn diese sehr tief liegen oder durch engmaschige schlaffe Bewehrung verdeckt sind. In diesen Fällen werden üblicherweise Erkundungsbohrungen oder ähnlich fragwürdige Methoden angewendet, um Bewehrungstreffer zu vermeiden.
Der vorliegende Beitrag beschreibt eine Lösungsvariante für derartige Fälle, die auf dem Einsatz des zerstörungsfreien Ultraschallecho-Verfahrens beruht. An der 2014 als erste in der Stadt Hamburg per externer Vorspannung verstärkten Brücke der A7 über die B73 in HH-Harburg wurden umfangreichen Spanngliedortungen durchgeführt, welche insbesondere im Bereich der Endverankerung über den aktuellen Stand der Technik weit hinausgehen und das Potenzial dieser Methode in der zerstörungsfreien Untersuchung von Bauwerken belegen.

Application of the ultrasound echo method for tendon duct detection for the strengthening of bridges - External pre-stressing of a motorway bridge in Hamburg
For strengthening pre-stressed bridges with external tendons, damage-free mounting of cradles and end anchorages is one of the major challenges during the reconstruction. Depending on the construction's utilization rate, even conventional reinforcement may not be allowed to be cut, not to mention internal tendons. Localisation of the latter may pose a particular problem, especially when it comes to detecting tendons in greater depths or behind strong reinforcement. A common example is the need to drill through T-beams for transversal pre-stressing of external anchorage blocks for load application. Common NDT methods like ground penetrating radar (GPR) might not be able to detect all ducts in every case. Hence, exploratory drilling or other questionable methods had to be used to minimize the chance of hitting and harming the reinforcement.
This article describes a possible solution based on the application of nondestructive ultrasound echo methods. Comprehensive tendon duct detections were carried out at a pre-stressed motorway bridge, which was the first bridge in Hamburg, which was ever strengthened with external tendons. This example exceeds the present state-of-the-art in applied NDT significantly. The results show the potential of the method for further use.