Die Ueberpruefung von Spannbetonkonstruktionen auf Unversehrtheit der Spannglieder / The inspection of prestressed concrete structures to the integrity of the tendons

Im Deutschen Fernstrassennetz gibt es etwa 38.000 Bruecken, von denen circa 70 Prozent in Spannbetonbauweise errichtet wurden. Bei diesen Bruecken haengt die Tragfaehigkeit ganz wesentlich vom Zustand der Spannglieder ab. Schon geringe Schaeden an Spanngliedern koennen zu deren Versagen fuehren. Solche Schaeden entstehen meist durch Korrosion. Es sind aber auch unverpresste Spannglieder und besonders gegen Spannungsrisskorrosion anfaellige Spannstahlsorten bekannt. Ausserdem altern Bruecken wie alle Bauwerke, was zu einer Verschlechterung des Bauwerkszustands fuehren kann. Sehr wichtig sind dabei die Einfluesse der deutlich hoeheren Einwirkungen aus dem Schwerverkehr als zur Bauzeit des jeweiligen Bauwerks. Da die Spannglieder im Inneren der Bauwerke verlaufen, entziehen sie sich einer visuellen Untersuchung. Der Zustand der Spannglieder ist daher auf andere Weise zu untersuchen, wenn ein Verdacht auf Schaedigungen vorliegt. Grundsaetzlich besteht zwar die Moeglichkeit von Spannstaehlen Proben zu entnehmen und diese zu pruefen, das ist aber nur zerstoerend mit grossem Aufwand und auch nur punktuell moeglich. Dennoch werden auch solche Untersuchungen durchgefuehrt, insbesondere dann, wenn kritische Spannstahlsorten im Bauwerk vorhanden sind. Manche bis etwa 1965 hergestellte Spannstaehle haben eine erhoehte Empfindlichkeit gegen Spannungsrisskorrosion, die auch bei vollstaendig und fachgerecht verpressten Huellrohren auftreten kann. Um den Zustand von Spanngliedern nicht nur punktuell, sondern ueber die gesamte Laenge zu erfassen, gibt es einige zerstoerungsfreie Pruefverfahren. Dazu gehoert auch das Remanenzmagnetismus-Verfahren. Mit diesem Verfahren koennen Brueche sowohl in Spanngliedern mit sofortigen als auch mit nachtraeglichem Verbund detektiert werden. Das zu untersuchende Spannglied wird bei diesem Verfahren von der Bauteiloberflaeche aus remanent magnetisiert. Liegen Brueche vor, so bilden sich an den Bruchstellen magnetische Streufelder, die mit entsprechenden Verfahren feststellbar sind. Um den Zustand von Querspanngliedern in Fahrbahnplatten von Spannbetonbruecken zeitsparend und damit wirtschaftlich zu erfassen, wurden selbstfahrende Magnetwagen mit Sensoreinheit entwickelt. Solch ein Geraet, das in der Technischen Universitaet (TU) Berlin entwickelt wurde, wird hinsichtlich Wirkungsweise und Anwendung naeher beschrieben. In den USA liegen aehnliche Probleme bei der Untersuchung von Spannbetonbruecken wie in Europa vor, nur ist die Anzahl der betroffenen schadhaften Bruecken um ein Vielfaches groesser; sowohl nach der absoluten Zahl als auch prozentual. So sind von den etwa 550.000 Bruecken in den USA etwa die Haelfte geschaedigt. Wegen dieser grossen Menge und der Dringlichkeit wurden verschiedene Forschungsvorhaben aufgelegt, mit denen Methoden zur Beurteilung der Tragfaehigkeit von Spannbetonkonstruktionen gefunden werden sollten. Von den sieben in diesen Forschungsvorhaben untersuchten Messverfahren waren die magnetischen Verfahren die einzigen, mit denen Brueche, Risse und Korrosionsabtrag erkannt werden konnten. ABSTRACT IN ENGLISH: Bridges are exposed to an ever-increasing traffic load. The age structure, the stress situation and the condition of the bridges are different. More than 20,000 bridges in Germany are made of prestressed concrete, whose stability depends essentially on the integrity of the tension reinforcement. Corrosion damages to the tension reinforcement are not visible from the surface. At the Technical University of Berlin, a mobile magnetic measurement system has been developed specifically for bridges. It analyzes the state of the tension wires. This system areas not require any removal of the bridge pavement. In the past ten years 14 prestressed concrete bridges have been studied, five of them in the USA/Canada. The process was evaluated at Lehigh University in Bethlehem (USA), as part of a worldwide comparative study in 2009 and 2010. (A)

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