Baustofftest 01.03.2021, 08:00 Uhr

Brückensanierung mit Carbonbeton

Im Dresdner Stadtverkehr bildet die Carolabrücke ein wichtiges Element. Doch Umwelteinflüsse und Witterung haben sie so sehr belastet, dass eine grundlegende Instandsetzung unumgänglich ist. In diesem Zusammenhang wird die Brücke verbreitert. Bei den Baumaßnahmen setzen die verantwortlichen Bewehrungen aus Carbon ein.

Die Carolabrücke in Dresden dient als Großversuch für den Einsatz von Carbonbeton. Abb.: Stefan Gröschel, TU Dresden

Die Carolabrücke in Dresden dient als Großversuch für den Einsatz von Carbonbeton. Abb.: Stefan Gröschel, TU Dresden

1971 wurde in Dresden die Carolabrücke über die Elbe errichtet. Sie besteht aus drei getrennten Brückenzügen und ist insgesamt 32 Meter breit. Auf der Brücke verlaufen vier Fahrspuren, zwei Fuß- und Radwege und zwei Straßenbahngleise. Täglich fahren circa 38.000 Fahrzeuge und 4.600 Fahrräder über die Brücke. Diese Zahlen hat die Stadtverwaltung 2018 ermittelt und sie zeigen, wie wichtig die Brücke über die Elbe für Dresden ist. 1996 fand die letzte Sanierung statt. Da zu DDR-Zeiten die Brücke nicht optimal unterhalten wurde, bestehen einige Vorschäden. Der übliche Verschleiß durch die Nutzung über die Zeit hinweg zeigte, dass die Brücke grundlegend saniert werden muss. Die Verantwortlichen haben sich für eine Instandsetzung in drei Bauabschnitten entschieden. Den schlechtesten Zustand wies der Brückenzug A auf. Im Zusammenhang mit der Sanierung der Brücke soll der Geh- und Radweg auf der Oberstromseite verbreitert werden, von 3,60 Meter auf 4,25 Meter.

Brückenkappen werden zur tragenden Konstruktion

Die Firma Hentschke aus Bautzen hat den Auftrag zur Sanierung der Carolabrücke erhalten. In früheren Bauprojekten hat das Unternehmen gezeigt, dass sie neue Verfahren und innovative Produkte austesten. Das Bauunternehmen soll bei der Carolabrücke den Fahrbahnbelag einschließlich der Brückenabdichtung erneuern, schadhafte Stellen am Spannbetontragwerk instand setzen, die Fahrbahnübergangskonstruktionen austauschen und die Brückenentwässerung funktionsfähig machen. Die verbreiterte Brückenkappe auf der Oberstromseite erhält dabei besonderes Augenmerk. Normalerweise ist die Brückenkappe kein tragendes Element. Sie liegt auf dem tragenden Brückenquerschnitt auf und schützen an den Bauwerksrändern die tragende Brückenkonstruktion. Häufig dienen die Brückenkappen als Fahrrad- und Fußweg und meist wird auf ihnen die Brückengeländer und die Beleuchtung montiert. Die Brückenkappen der Carolabrücke waren besonders in Mitleidenschaft gezogen, da sie keine Erneuerung bei der letzten Brückensanierung erfahren haben. Nun sollen sie verbreitert werden. Dadurch wird die Kappe so weit auskragen, dass sie selbst zu einer tragenden Konstruktion wird. Ein übliches Schalgerüst kam für die Auskragung nicht infrage, was zum einem an der Lage über der Elbe lag und zum anderen daran, dass sie relativ groß ausfallen wird. Die Planer haben sich daher für eine Halbfertigteillösung entschieden. Doch diese Lösung hat ein Problem. Durch die Fertigteile entstehen viele Stoßfugen, die ein hohes Risiko für Rissbildungen in den Kappen darstellen und damit die Dauerhaftigkeit des Bauwerks reduzieren könnten.

Großversuch mit Carbon- und Basaltbewehrung um Risse zu vermeiden

Um dieses Problem zu vermeiden, ordneten die Verantwortlichen an, eine zusätzliche oberflächennahe Nichteisenbewehrung zu verbauen. Die Carolabrücke soll dabei als Großversuch dienen. Und so haben sich die Planer für den Einbau von zwei verschiednen Materialien entschieden: Carbon- und Basaltbewehrungen. Ziel ist es zu prüfen, wie sich die Materialien verarbeiten lassen und wie sie sich dann langfristig verhalten. Der Auftraggeber möchte bei diesem Großversuch einen möglichst objektiven Vergleich ziehen können, weswegen er sich für die Verarbeitung eines üblichen Kappenbetons entschieden hat. Die TU-Dresden führte an Probekörpern Versuche durch. Diese zeigten, dass die Rissweite im Vergleich zu konventionellen bewehrten Bauteilen halbiert werden können. Somit ist es möglich, bei dem Einsatz von Carbon- und Basaltbewehrung das Korrosionsrisiko zu verringern und dadurch die Lebensdauer von Bauteilen verlängern kann.

Welcher Carbonbeton wird eingesetzt?

Wie der Einsatz der Carbonbewehrung bei der Carolabrücke ablief, erfahren Sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Bauingenieur.

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Von Dipl.-Ing. Claudia El Ahwany / www.solidian.com

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