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5. HolzBauSpezial Brückenbau 2014 Fahrbahnübergänge und Entwässerung | A. Hemmert-Halswick 1 Fahrbahnübergänge und Entwässerung Wasserführung auf Holzbrücken langfristige Lösungen und Sicherheits- mechanismen Arnold Hemmert-Halswick Bundesanstalt für Straßenwesen BASt DE-Bergisch Gladbach

Fahrbahnübergänge und Entwässerung Wasserführung auf … · 2016. 2. 24. · ETAG032 (englischsprachig). Die ETAG gliedert sich in acht Teile: Tabelle 1: ETAG-Teile der ETAG Fahrbahnübergänge

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    Fahrbahnübergänge und Entwässerung | A. Hemmert-Halswick

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    Fahrbahnübergänge und Entwässerung – Wasserführung auf Holzbrücken –

    langfristige Lösungen und Sicherheits-mechanismen

    Arnold Hemmert-Halswick

    Bundesanstalt für Straßenwesen BASt

    DE-Bergisch Gladbach

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    Fahrbahnübergänge und Entwässerung – Wasserführung auf Holzbrücken –

    langfristige Lösungen und Sicherheits-mechanismen

    1. Anforderungen

    Fahrbahnübergänge im Zuge von Bundesfernstraßen in Deutschland sind entsprechend

    den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten

    ZTV-ING 8-1 [1], 8-2 [2] und den zugehörigen Technischen Lieferbedingungen TL und

    Technischen Prüfvorschriften TP auszuführen. Die ZTV-ING 8-1 mit den TL/TP FÜ [3] be-

    handeln Fahrbahnübergänge aus Stahl und Elastomer wie z.B. Lamellenübergänge oder

    Fingerübergänge; Fahrbahnübergänge aus Asphalt sind in den ZTV-ING 8-2 mit den zu-

    gehörigen TL-BEL-FÜ [4] und TP-BEL-FÜ [5] geregelt. Bei der BASt werden die Fahrüber-

    gänge, die entsprechend TL/TP FÜ regelgeprüft oder entsprechend TP-BEL-FÜ geprüft

    sind, in der Zusammenstellung der geprüften Stoffe und Stoffsysteme geführt: Sie sind

    unter www.bast.de – Qualitätsbewertung – Listen – Brücken- und Ingenieurbau abrufbar.

    Die aktuellen ZTV-ING-Teile beziehen sich hinsichtlich der Bemessung auf die DIN EN

    1991-2 Lasten auf Brücken, DIN EN 1992-2 Betonbrücken, DIN EN 1993-2 Stahlbrücken

    und DIN EN 1994-2 Verbundbrücken einschließlich der zugehörigen NA, soweit im Einzel-

    nen nichts anderes geregelt ist.

    2. Europa

    Durch Beschluss der Europäischen Kommission wurde eine Zulassungsleitlinie ETAG für

    Straßenfahrbahnübergänge (RBEJ) [6] erarbeitet, siehe www.eota.com – publications –

    ETAG032 (englischsprachig). Die ETAG gliedert sich in acht Teile:

    Tabelle 1: ETAG-Teile der ETAG Fahrbahnübergänge für Straßenbrücken

    Teil Familien von Fahrbahnübergängen

    1 Allgemeines

    2 Unterflurfahrbahnübergang

    3 Fahrbahnübergang aus flexiblem Belagsmaterial

    4 einprofiliger Fahrbahnübergang (Fahrbahnübergang mit einem Dehnprofil)

    5 Mattenfahrbahnübergang

    6 Fahrbahnübergang mit auskragenden Fingern

    7 aufgelagerter Fahrbahnübergang (Finger oder Rollverschluss)

    8 mehrprofiliger Fahrbahnübergang (Lamellenfahrbahnübergang)

    Die ETAG wurde auf der Basis eines Mandats der Europäischen Kommission nach der

    Bauproduktenrichtlinie erarbeitet und bildet die Grundlage für die Erteilung einer ETA =

    European Technical Assessment (Beurteilung), vormals Approval (Zulassung).

    3. Bauarten

    Die Unterflurübergänge stellen eine relativ einfache Bauart dar, die in Deutschland bisher

    nicht geregelt war.

    Fahrbahnübergänge aus Asphalt haben inzwischen in Deutschland einen Marktanteil von

    10% erreicht. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie normalerweise mit der anschlie-

    ßenden Straßenoberfläche eine ebene Fläche bilden und deshalb lärmmäßig sehr gut

    sind. Allerdings ist der Dehnweg beschränkt; nach aktuellen Regelwerk ZTV-ING 8-2 mit

    TL-BEL-FÜ/TP-BEL-FÜ beträgt er nominal maximal 37,5 mm.

    http://www.bast.de/http://www.eota.com/

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    Abbildung 1: Fahrbahnübergang aus Asphalt

    Fahrbahnübergänge mit einem Dehnprofil werden häufig eingesetzt; sie sind für Brücken

    bis etwa 60 m vom Dehnweg her geeignet. Im bisherigen Regelwerk ZTV-ING 8-1 sind

    sie separat ausgewiesen, siehe www.bast.de – Publikationen – Regelwerke zum Down-

    load – Brücken- und Ingenieurbau – Bauausführung. In der Richtzeichnung Übe 1 sind

    wesentliche Anforderungen niedergelegt; in Übe 2 ist der Vordruck für ein Einbauproto-

    koll zu finden.

    Abbildung 2: Richtzeichnungen Übe 1 und Übe 2

    http://www.bast.de/

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    Fingerübergänge bestehen aus ineinandergreifenden Fingern, sie entwässern nach unten;

    das eintretende Wasser muss also von dort abgeführt werden.

    Abbildung 3: Fingerübergang

    Lamellenfahrbahnübergänge sind die z.Zt. am meisten verwendeten Fahrbahnübergänge.

    Sie zeichnen sich durch Wasserdichtheit bei großen möglichen Dehnwegen aus. In der

    Nähe von Siedlungen stellt der Lärm bei Überfahrten ein Problem dar; Abhilfe haben die

    Lärmminderungsmaßnahmen in Form von Rauten oder Sinusblechen gebracht, die auf

    die querorientierten Lamellen aufgebracht wurden.

    Abbildung 4: Lamellenübergänge ohne und mit Lärmminderung

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    4. Forschung

    Die Lamellenübergänge mit den quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Lamellen sind be-

    sonders lärmerzeugend; durch eine konsequente Änderung der Ausrichtung von „quer“

    zu „längs“ wurden die als störend empfundenen Überfahrgeräusche ab rund 1998 redu-

    ziert. In den Programmen Leiser Straßenverkehr und Leiser Straßenverkehr 2 ab 2002

    wurde versucht, die Lärmeigenschaften der Fahrbahnübergänge weiter zu verbessern.

    5. Wasserführung auf Holzbrücken

    Die derzeit gebräuchlichen Fahrbahnübergänge für Straßenbrücken lassen sich hinsich-

    tlich der Entwässerung in zwei Gruppen unterteilen:

    Entwässerung auf die angrenzende Straßenoberfläche,

    Aufnahme und Abgabe des eingetretenen Wassers an die Brückenentwässerung.

    Die Entwässerung auf die angrenzende Straßenoberfläche macht eine eigene Entwässe-

    rung überflüssig; sie setzt voraus, dass die Wasserdichtheit aller angrenzenden Bauteile

    gegeben ist. Zu dieser Gruppe gehören die Lamellenübergänge, die Fahrbahnübergänge

    mit einem Dehnprofil und die Fahrbahnübergänge aus Asphalt.

    Bei den Fingerübergängen ist die Aufnahme und Abgabe des eingetretenen Wassers an

    die Brückenentwässerung notwendig.

    Damit die Brücke dauerhaft ist, ist es notwendig, dass die Entwässerung funktioniert; es

    muss also ein Konzept existieren, was mit dem Wasser passiert; es darf keine undefinier-

    ten Stellen geben.

    Sicherheitsmechanismen sind z.B. Spülöffnungen, um Verunreinigungen begegnen zu

    können. Auch die Brückenprüfung nach DIN 1076 gehört dazu.

    In der Richtzeichnung HS 0.1 Planungshinweise zum baulichen Holzschutz und zur Ent-

    wässerung von Brückenbauwerken, siehe www.holzbrueckenbau.com - Bemessung, sind

    zahlreiche Hinweise zur guten Gestaltung der Entwässerung von Holzbrücken enthalten.

    Abbildung 5: Auszug Richtzeichnung HS 0.1

    http://www.holzbrueckenbau.com/

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    Abbildung 6: Spülöffnung

    Abbildung 7: Richtzeichnung H Übe1

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    Die Richtzeichnung H Übe 1 skizziert eine Lösung mit einem offenen Bohlenbelag; inwie-

    weit damit der Nachweis der Dauerhaftigkeit gelingt, erscheint ungewiss.

    Abbildung 8: Richtzeichnung H Übe 2

    Die Richtzeichnung H Übe 2 geht konsequent den Weg der Wasserdichtheit; um zu errei-

    chen, dass das Wasser zuverlässig abgeleitet wird, ist hier nur noch die Entwässerung

    der Fahrbahnoberfläche zu gewährleisten. Bei der Gestaltung der Entwässerung sollte

    darauf geachtet werden, dass die Entwässerung zuverlässig funktioniert und nicht häufig,

    also z.B. alle drei Monate gewartet werden muss.

    Hilfreich ist auch ein Heranziehen von ZTV-ING 8-5 Entwässerungen und der Richtzeich-

    nungen Was – Brückenentwässerungen. Dort sind Einzelheiten genannt, um eine zuver-

    lässige Wasserabführung zu gewährleisten. Die Richtzeichnung Was 0 Planungshinweise

    für Entwässerung von Brückenbauwerken beginnt: „Die rasche und wirkungsvolle Abfüh-

    rung des Oberflächenwassers dient der Sicherheit des Verkehrs. Das Funktionieren der

    Entwässerung beeinflusst die Lebensdauer und den Unterhaltungsaufwand der Inge-

    nieurbauwerke.“ Wenn diese Grundsätze als durchgängiges Konstruktionskonzept ange-

    wandt werden, steht einer funktionierenden Entwässerung nichts mehr im Wege.

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    Abbildung 9: Abdichtung nach unten bei einem Fingerübergang

    Abbildung 10: Entwässerung bei einem Fingerübergang

    Die TL/TP FÜ fordern in ihrem Kapitel 5.5 Wasserdichtigkeit:

    „(1) Die Wasserdichtigkeit des Fahrbahnübergangs in Lamellenbauweise und der Entwäs-

    serung der Fingerübergänge ist nachzuweisen.

    (2) Der Nachweis erfolgt zweckmäßig im Versuch durch Aufbringen einer 10 %-igen

    NaCl-Lösung auf ein Teilstück eines Fahrbahnübergangs, Stauhöhe mindestens 3 cm über

    dessen Höchstpunkt. Dauer des Versuchs: 8 Stunden. Innerhalb dieses Zeitraums darf

    keinerlei Feuchtigkeit an die Unterfläche der Dichtungen gelangt sein. Innerhalb des Ver-

    suchsbereichs ist in jedem Dichtprofil eine vulkanisierte Stoßstelle vorzusehen. Die

    Dichtprofile sind in Richtung der möglichen Verschiebewege – sowohl quer als auch längs

    zur Fugenachse – um 20 % über die im Fahrbahnübergang zulässige Bewegung nach

    2.2.1.1 hinaus zu dehnen und zu verzerren. Der Versuch zur Wasserdichtigkeit ist danach

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    zusätzlich auch für den entspannten Zustand durchzuführen. Innerhalb des Versuchsbe-

    reichs muss außerdem ein Schweißstoß des Lamellenprofils liegen.“

    Durch diese Anforderungen wird sichergestellt, dass die Dichtprofile ein gewisses Maß an

    Sicherheit gegen Wassereintritt bieten. Es ist beim Einbau darauf zu achten, dass die

    Profile nicht beschädigt werden.

    6. Fazit

    Holzbrücken sind geeignet, als Straßenbrücken verwendet zu werden; es muss aber ein

    Konzept existieren, die Entscheidungsträger davon zu überzeugen, dass sie dauerhaft sind.

    Die existierenden Fahrbahnübergänge sind zum großen Teil wasserdicht; für Holzbrücken

    sollten sie auf jeden Fall wasserdicht sein.

    Es ist eminent wichtig, dafür zu sorgen, dass die Konstruktion funktionieren kann; dies

    ist nur möglich, wenn ein lückenloses Konzept existiert, wie das anfallende Wasser abge-

    leitet wird.

    7. Ausblick

    Beim Brückenbau konkurrieren verschiedene Baustoffe miteinander. Inzwischen muss

    auch die Nachhaltigkeit gegeben sein, wobei sie noch nicht quantitativ nachgewiesen

    wird. Es werden sich die Baustoffe durchsetzen, die auf lange Sicht den Anforderungen

    am besten genügen. Dabei müssen die Tragfähigkeit, die Dauerhaftigkeit und die Wirt-

    schaftlichkeit gegeben sein.

    8. Literatur

    [1] ZTV-ING 8-1: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für

    Ingenieurbauten; Bauwerksausstattung, Fahrbahnübergänge aus Stahl und aus

    Elastomer. www.bast.de – Publikationen – Regelwerke zum Download – Brücken-

    und Ingenieurbau – Bauausführung

    [2] ZTV-ING 8-2: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für

    Ingenieurbauten; Bauwerksausstattung, Fahrbahnübergänge aus Asphalt; FGSV-

    Verlag GmbH, Wesselinger Str. 17, 50999 Köln

    [3] TL/TP FÜ: Technische Lieferbedingungen und Prüfvorschriften für wasserdichte

    Fahrbahnübergänge in Lamellenbauweise und Fingerübergänge mit Entwässerung

    von Straßen- und Wegbrücken; www.bast.de – Publikationen – Regelwerke zum

    Download – Brücken- und Ingenieurbau – Bauausführung

    [4] TL-BEL-FÜ Technische Lieferbedingungen für die Baustoffe zur Herstellung von

    Fahrbahnübergängen aus Asphalt; FGSV-Verlag GmbH, Wesselinger Str. 17,

    50999 Köln

    [5] TP-BEL-FÜ Technische Prüfvorschriften für Fahrbahnübergänge aus Asphalt;

    FGSV-Verlag GmbH, Wesselinger Str. 17, 50999 Köln

    [6] European Technical Approval Guideline – Road Bridge Expansion Joints ETAG 032

    RBEJ - Fahrbahnübergänge für Straßenbrücken siehe www.eota.com – publica-

    tions – ETAG032, 2013

    http://www.bast.de/http://www.bast.de/http://www.eota.com/