Sanierung des Rheinstegs bei Albbruck mit Carbonbeton

Der 200 m lange Rheinsteg der Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern AG (RADAG) bei Albbruck ermöglicht seit 1934 Fußgängern und Radfahrern die Querung des Hochrheins. Wegen starker Korrosionsschäden musste der Überbau grundlegend saniert werden. Mit dem Ersatz der historischen Eisenbetonplatte durch eine 7 cm dünne Carbonbetonplatte konnten das Eigengewicht beibehalten und das Stahlhaupttragwerk sowie alle Unterbauten inklusive der vier Pfeiler im Rhein weiter genutzt werden. Dies sparte gegenüber einem Ersatzneubau Kosten und Zeit. Obwohl keine Verbundwirkung der Carbonbetonplatte mit den Hauptträgern angesetzt wurde, sollte die Lauffläche in Ortbetonbauweise ausgeführt und kraftschlüssig angeschlossen werden, um die Globalsteifigkeit und das Schwingungsverhalten der Brücke zu erhalten. Die hieraus resultierenden Zwangskräfte aus Schwinden und Differenztemperatur mussten bei der Bemessung der Carbonbetonplatte als Zugnormalspannungen bis hin zur vollständigen Trennrissbildung berücksichtigt werden. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über das Gesamtprojekt, erläutert die Untersuchungen zur Zugnormalkraft-Querkraft-Interaktion an Carbonbeton und thematisiert die Herausforderungen des Einsatzes von Carbonbewehrung in Ortbetonbauweise.

Rehabilitation of the bridge Rheinsteg near Albbruck with carbon reinforced concrete
The 200 m long bridge Rheinsteg of the Rheinkraftwerk Albbruck-Dogern AG (RADAG) near Albbruck serves as crossing of the Upper Rhine for pedestrians and cyclists since 1934. Due to severe corrosion damage, the superstructure called for rehabilitation. By replacing the historic reinforced concrete slab with a 7 cm thin carbon reinforced concrete slab, the self-weight could be maintained and the main steel structure and all substructures including the four pillars in the Rhine could be re-used. This saved costs and time compared to a full replacement of the bridge. Although the slab and main steel girders were not designed as composite beam, the new deck had to be cast in-situ and connected rigidly to maintain the global stiffness and dynamic behavior of the bridge. This was expected to result in high constraint from shrinkage and differential temperature. Therefore, design of the carbon concrete slab had to consider tensile normal stresses and complete vertical cracking. This article gives an overview of the project, explains the experimental investigations on the tensile normal force-shear force interaction of carbon reinforced concrete and addresses the challenges of using carbon reinforcement for cast in-situ constructions.