Bemessungs- und Ausfuehrungshinweise fuer Aufbeton auf Brueckenfahrbahnplatten / Design and detailling of concrete overlays

Zur Ertuechtigung und Verstaerkung von Bruecken aus Spannbeton und Stahlbeton kann auf der vorhandenen Brueckenplatte eine zusaetzliche, bewehrte Betonschicht kraftschluessig aufgebracht werden. Der Beitrag befasst sich mit der Bemessung und der Ausfuehrung solch eines Aufbetons auf Brueckenfahrbahntafeln. Die Bemessung kann entsprechend den Eurocodes und den Europaeischen Technischen Zulassungen (ETA) fuer Duebel erfolgen und sollte auch die Regelungen in den oesterreichischen RVS 15.02.34 beachten. Alle bisher bekannten Bemessungsansaetze beruecksichtigen die Qualitaet der Fuge, insbesondere hinsichtlich ihrer Rauheit, der Adhaesion und der Eigenschaften von Altbeton und Neubeton. Durch mehrere Versuchsreihen konnte nachgewiesen werden, dass bei entsprechender Vorbereitung der Fuge zwischen Aufbeton und Altbeton die kraftschluessige Verbindung bei der Bemessung vorausgesetzt werden kann. In diesem Zusammenhang werden die aktuellen Erkenntnisse aus zwei weiteren Forschungsvorhaben zu dieser Thematik vorgestellt. Bei dem ersten Vorhaben wurden an einer 1968 erbauten Bruecke die Kragplatten entnommen, ein bewehrter Aufbeton ohne Verduebelung aufgebracht und diese Probeplatten Biegeschubversuchen unterworfen sowie Dauerschwingversuche durchgefuehrt. Die ermuedungswirksame Belastung erfolgte mit einer Radlast von 200 kN als Oberlast. Anhand der Versuchsergebnisse konnte gezeigt werden, dass Betonschubfugen ohne Verduebelung in der Lage sind, grosse statische und ermuedungswirksame Einwirkungen ohne nennenswerte Veraenderungen zu ertragen. Im zweiten Vorhaben wurden neun grossmassstaebliche Versuche an Brueckendeckenstreifen mit Aufbeton vorgenommen. Bei diesen Versuchen erfolgte eine Variation der wesentlichen Eigenschaften der Fuge zwischen Aufbeton und Betonunterlage. Dies waren insbesondere: Menge und Art der Bewehrung des Aufbetons, Qualitaet und Vorbereitung der Verbundfuge sowie die Nachbehandlung. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Tragfaehigkeit der Verbundfuge im Wesentlichen davon abhaengt, ob Rissbildungen in der Fuge vermieden werden koennen oder nicht. Hinsichtlich der Bemessung besteht ein gewisser Konflikt zwischen dem Eurocode EC 2 und der RVS 15.02.34, da die hohen Anforderungen der RVS an die Fuge im EC2 nicht gestellt werden. Die hoeheren Forderungen der RVS sollen die Verzahnung des Verbundes zwischen den beiden Betonschichten sicherstellen. Dabei hat das Aufrauen durch Hochdruckwasserstrahlen zu erfolgen. Andere Vorbereitungsverfahren sind nach RVS nicht zulaessig. Die Eignung des vorbehandelten Altbetons ist durch Abreissversuche festzustellen. Neben der Vorbereitung der Fuge werden besondere Betoneigenschaften fuer den Aufbeton und dessen Einbau gefordert. Der Beitrag geht auch auf die Bemessung der Fuge anhand der Einwirkungen, der Bestimmung der Tragfaehigkeit, des Querkraftwiderstands der durch Aufbeton ergaenzten Platte, der Verankerung von Zugkraeften und der Ermuedung ein. Weitere Abschnitte befassen sich mit der konstruktiven Ausbildung des Plattenrandes und der Mindestdicke des Aufbetons. Abschliessend wird ein Bemessungsbeispiel mit den Einzelnachweisen der verzahnten Verbundfuge, dem Ermuedungsnachweis der Fuge, dem Querkraftnachweis und dem Nachweis der Randverduebelung vorgestellt. ABSTRACT IN ENGLISH: Due to a permanent increase of traffic loads during the last decades and due to installation of modern vehicle restraint systems older bridges are often overloaded and thus have to be strengthened. Casting a concrete overlay on the existing structure is a state of the art method in order to increase the bearing capacity. The key is to prepare the interface in a way that no slip will occur between old and new concrete when forces are transferred over the interface. Mandatory for designing the concrete overlay is the Eurocode and in the European Technical Approvals (ETA) for dowels referred design guidelines (ETAG, TR, ...). However, the designer has to choose within a lot of options. On the basis of several research projects the RVS 15.02.34 gives recommendations for the preparation of the old concrete, the composition of the new concrete, casting and curing as well as choosing the associated options of the Eurocode within the structural design and detailing of the interface. (A)