Messtechnische Überwachung extern vorgespannter Betonbrücken

Die Instandsetzung von bestehenden Massivbrücken durch externe Vorspannung stellt eine verbreitete Maßnahme der Tragwerksertüchtigung dar, da so Defizite in der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit von Bauwerken kompensiert und eine Verlängerung der Nutzungsdauer erreicht werden können. Ein wichtiges Detail solcher Verstärkungsmaßnahmen ist die Endverankerung der externen Spannglieder, da hier beachtliche Kräfte in das Bauwerk eingeleitet werden. An drei mit externer Vorspannung verstärkten Talbrücken in Hessen wurde ein Monitoring installiert. Es wurden Wegaufnehmer in Längs- und Querrichtung der Brücke an die Verankerungsblöcke und Dehnungsmessstreifen an die Querspannstäbe installiert, um die Kraftübertragung zu überwachen. Zusätzlich wurde die Luft- und Bauwerkstemperatur aufgezeichnet. Über den Beobachtungszeitraum von mehr als drei Jahren konnten sowohl die Auswirkungen der Verstärkung erfasst als auch der Effekt der kurz- und langzeitigen Temperaturschwankungen beobachtet werden. Auch die Spannkraftverluste der Spannstäbe wurden verfolgt. Die Messergebnisse wurden kontinuierlich ausgewertet und bei Überschreitung definierter Grenzbedingungen wurde eine automatisierte Warnung ausgelöst. Bei einem der Bauwerke konnte zudem die Überfahrt von Schwertransporten mithilfe der Monitoringeinrichtung überwacht werden. Insgesamt lieferten die Messungen wertvolle Hinweise zum Tragverhalten sowie zur Interaktion zwischen Verstärkung und Bestandsbauwerk.

Monitoring of reinforced concrete bridges retrofitted by external tendons
An established retrofitting method for bridges with deficits in their load bearing capacity is the installation of external tendons to increase the lifespan of the structure. A critical detail of the retrofitting is the anchorage block, where significant forces have to be introduced into the existing superstructure. Therefore, the anchorage blocks of three bridges in Hessen were monitored. They were fitted with extensometers, strain gauges were installed on prestressing rods and the temperature was recorded. Furthermore alert protocols were established, to detect potentially critical situations. The effects of different construction stages were tracked. The influence of short- and long-term temperature changes on the readings was assessed. In summary, the monitoring provided valuable insights into the structural interaction between the existing superstructure and the elements of the retrofitting.