Forschungspaket Brückenabdichtungen - EP 6: Randanschlüsse und Randabschlüsse sowie Anschlüsse an Einbauten

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2006/516_OBF
• Projekttitel Englisch: Bridges research package - EP 6: skirtings and edge terminations as well as connections on mountings

Schlüsselwörter (Deutsch)

Abdichtungssysteme, Betonbrücken, bitumenhaltige Schichten, Randanschlüsse, Randabschlüsse, Einbauten

Schlüsselwörter (Englisch)

Waterproofing systems, concrete bridge decks; bituminous layers, skirtings, edge terminations

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die EK 5.10 hat beim Verfassen der Norm SN 640 450 die Randanschlüsse und Anschlüsse an Ein­bauten nicht behandelt, obwohl die Ausführung dieser Details für das Funktionieren des Abdichtungs­systems von grosser Bedeutung ist. Der entscheidende Grund war die Vielfalt der bestehenden Systeme, kombiniert mit einem Mangel an für die Normierung relevanten Daten (objektiv erfasster Erfahrungshintergrund zu den verschiedenen Systemen).

Das Einzelprojekt ist als gründliche Studienarbeit geplant, weil in der vorbereitenden Kommission die Meinung vorherrscht, dass die für die Normierung benötigten Informationen im Wesentlichen verstreut in vielen nationalen und internationalen Dokumenten vorliegen (Literatur, Dokumente der Fachverbände, Anleitungen der Herstellern, Erfahrungen der Bauherren). Das Einzelprojekt hat deshalb die Grundlagen für die Normierung zu erarbeiten

Kurzbeschreibung (Englisch)

The EK 5.10 has, when writing the standard SN 640 450, the edge connections and connections to fixtures not treated, although the execution of these details for the functioning of the waterproofing system is of great importance. The crucial reason was the diversity of existing systems, combined with a lack of standardization for the relevant data (collected experience objective background on the various systems).

The single project is planned as thorough study of work, because of the Preparatory Commission believes that therefore standardization required information is scattered in many national and international documents available (literature, documents of professional associations, manufacturers instructions, experience of builders). The single project has therefore in terms of standardization to assemble that knowledge.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Das Projekt umfasst folgende 3 Teile:

Teil 1: Untersuchungen während Instandsetzungen von Brücken des Nationalstrassennetzes

Im Verlaufe der letzten Jahrzehnte wurden in der Praxis verschiedenste Varianten von Abdichtungsan­schlüssen und Anschlüssen an Einbauten (Fahrbahnübergänge, Schächte, Einlaufkonstruktion) ange­wendet. In den seltensten Fällen wurde jedoch die Funktionstüchtigkeit der Anschlüsse untersucht bzw. geprüft. Es fehlt vielfach der Nachweis, dass sich ein bestimmter Anschluss eignet und auch längerfristig bewährt.

In Zusammenarbeit und mit Unterstützung der ASTRA-Zentrale und den 5 ASTRA-Filialen wird versucht, die Funktionstüchtigkeit von verschiedenen, während mehreren Jahren dem Strassenverkehr und der Witterung ausgesetzten Anschlusssystemen zerstörend zu untersuchen. Dies soll an Brückenobjekten gesche­hen, welche innerhalb der Dauer der Forschungsarbeit instandgestellt werden und Abdichtungsanschlüsse aufweisen, welche immer noch aktuell sind und angewendet werden. Mit Hilfe von Laboruntersuchungen (Chloridversalzung des Betons) soll die Dichtheit des entsprechenden Anschlusses beurteilt werden. Dabei soll nach Möglichkeit darauf geachtet werden, dass möglichst unterschiedliche Systeme untersucht werden können:

- Anschlüsse mit mechanischer Fixation der PBD: Klemmprofilen aus Stahl

- Anschlüsse mit mechanischer Fixation der PBD: geschraubte Klemmschienen

- Anschlüsse mit baulicher Fixation der PBD: vorgesetzten Randsteine

- Anschlüsse mit klebtechnischer Fixation der PBD: PVC-Fugenband; FLK über PBD

- Anschlüsse ohne Fixation der PBD: PBD auf FLK; PBD auf Epoxidversiegelung; in Kombination mit Randfugen ohne Profileinlagen, Randfugen mit Profileinlagen sowie Randfugen aus Extruder-Materiela

Teil 2: Versuchsfelder im Rahmen der Untersuchungsberichtes "Anschlüsse von Brückenabdichtungen aus Polymerbitumen-Abdichtungsbahnen PDB"

Im Rahmen der Untersuchungen einer Arbeitsgruppe unter der Leitung des damaligen Kantonsinge­nieurbüros Nidwalden wurden im Jahr 1987 an den Lopperviadukten in Hergiswil 5 verschiedene An­schlüsse eingebaut und nach einer Nutzungsdauer von 4 Jahren erstmals untersucht. Seit 2 Jahren sind die Lopperviadukte im Bereich der Versuchsfelder nicht mehr in Betrieb, sodass es möglich ist, die Gebrauchstauglichkeit dieser 5 Anschlüsse nochmals zu beurteilen. Auf Grund der zukünftigen Nutzung sollte es keine Probleme bereiten, zerstörende Prüfungen durchzuführen. Diese Versuchsfelder eignen sich bestens für eine Beurteilung der Funktionstüchtigkeit nach 20 Jahren, weil eine umfangreiche Einbau-Dokumentation zur Verfügung steht.

Teil 3: Umfrage über gebräuchliche Anschlüsse

Es soll eine Erhebung bei den ASTRA-Filialen über die in letzter Zeit angewendeten Anschlüsse und über allfällige Neuerungen in der Anschlusstechnik durchgeführt werden. Je nach Nutzungsdauer wird versucht, die Funktionstüchtigkeit mit Hilfe von zerstörungsfreien Untersuchungen zu beurteilen. Als massgebender Indikator wird die Chloridversalzung des Betons im Anschlussbereich untersucht.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Über folgende Erkenntnisse werden von dieser Forschungsarbeit erwartet:

- Kenntnisse über die in der Schweiz zum Einsatz gelangenden Randanschlusssysteme

- Kenntnisse über die Erfahrung mit den in der Schweiz zum Einsatz gelangenden Randanschlusssysteme

- Grundlage für einen Vorschlag von Randanschlusssystemen, welche die gleiche Nutzungsdauer wie die Brückenabdichtung aufweisen.

Nutzniesser sind Bauherren und Verkehrsteilnehmer, da sich aus der Umsetzung eine Reduktion der Baustellenhäufigkeit und der Dauer von Verkehrsbehinderungen und der damit verbundenen Kosten ergeben.

Methoden (Deutsch)

Das Vorgehen der Projektabwicklung und dessen Reihenfolge sind im Abschnitt „Forschungsplan, -programm“ stichwörterartig aufgeführt. Die Durchführungsmethoden mit verschiedenen Parametern sind im Abschnitt „Projektbeschreibung“ ersichtlich

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Keine

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Forschungsresultate zu Randanschlusssystemen von Brückenabdichtungen mit aussagekräftigen Testreihen und Laborprüfverfahren sind kaum bekannt (z.B. Schweiz, Deutschland, England, nordamerikanischer Raum). Die meiste Literatur bezieht sich auf Fugen und vor allem Abdichtungen in der Fläche. Randanschlüsse werden sehr selten abgehandelt. Im Abschnitt „Nationale und internationale Literatur“ werden diese Publikationen aufgeführt.

Die Forschungsstelle CES Bauingenieur AG ist ein zertifiziertes Bauingenieurunternehmen, die Forschungsstelle Tecnotest AG ein akkreditiertes Prüflaboratorium. Beide weisen langjährige Erfahrungen im Bereich Brückenabdichtungen und Strassenbelägen auf. Beide Forschungsstellen sind zudem in der nationalen und internationalen Normung involviert. Auch haben sie gemeinsam am Projekt „Anschlüsse von Brückenabdichtungen aus Polymerbitumen-Dichtungsbahnen“ [1] mitgearbeitet.

Projektziele (Deutsch)

Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, im Rahmen des Sachstandberichtes aufgrund der vorhandenen Literatur, Dokumente der Fachverbände und Erfahrungen die folgenden Fragen zu beantworten:

• Welche Systeme sich grundsätzlich für Randanschlüsse und Abdichtungen zu Einbauten eignen
• Mit welchen Systemen von Randanschlüssen eine funktionstüchtige, dichte und dauerhafte Verbindung zu Einbauten erreicht werden kann
• Wie die Systeme hinsichtlich Baustellentauglichkeit (Temperatur und Feuchtigkeit) beurteilt werden können
• Wie die Anschlüsse in Situ überprüft bzw. kontrolliert werden können
• Welches die Langzeiterfahrung mit verschiedenen Systemen ist (Umfrage)

Projektziele (Englisch)

The main goal of the single project is to study

· Which systems are basically suitable for edge connections to waterproofings and fittings

· With what systems of a functioning edge connections, dense and permanent connection to improvements can be achieved

· How the systems concerning site suitability (temperature and humidity) can be assessed

· How the connections in situ can be reviewed resp. checked

What is the long-term experience with various systems (survey)

Forschungsplan (Deutsch)

Die Dauer des Forschungsprojektes beträgt 3 Jahre.

· Jahr 1 (2009):

- Start-up Sitzung

- Planung und Organisation der Untersuchungen Teil 1, Teil 2 und Teil 3

- Kontaktnahme mit dem ASTRA-Zentrale und ASTRA-Filialen sowie je nach Erfordernis mit kantonalen Bauämtern für die Durchführung der in-situ-Untersuchungen

- Planung der in-situ-Untersuchungen

- Durchführen der in-situ-Untersuchungen

- Koordination und Informationsfluss mit EP 2, EP 3 und EP 4 über die Zwischen-Erkenntnisse

· Jahr 2 (2010):

- Planung der in-situ-Untersuchungen

- Durchführen der in-situ-Untersuchungen

- Auswerten der in-situ-Untersuchungen

- Koordination und Informationsfluss mit EP 2, EP 3 und EP 4 über die Zwischen-Erkenntnisse

· Jahr 3 (2011):

- Planung der in-situ-Untersuchungen

- Durchführen der in-situ-Untersuchungen

- Auswerten der in-situ-Untersuchungen

- Berichterstattung

- Projektabschluss mit Berichtveröffentlichung

Der Ablauf mit den Meilensteinen der entsprechenden Phasen ist in der folgenden Tabelle ersichtlich.

		Zeitbereich
Pos	Arbeit/Arbeitsphase	Jahr 1					Jahr 2					Jahr 3
1	Start up-Sitzung
2	Planung in-situ-Untersuchungen
3	Durchführen in-situ-Untersuchungen
4	Auswerten in-situ-Untersuchungen
5	Berichterstattung
6	Koordination mit EP2, EP 3 und EP4
7	Projektabschluss
	Meilensteine	1				2								3

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Aus den in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnissen werden Empfehlungen für die Anwendung in der Praxis bezüglich Randanschlusssysteme von Brückenabdichtungen zur Vermeidung von Schäden empfohlen. Die Empfehlungen können als Grundlage für eine Norm herangezogen werden.

Die Umsetzung der Empfehlungen in der Praxis führt zu längerer Nutzungsdauer von Randanschlusssystemen von Brückenabdichtungen. Dies hat positive Auswirkungen auf den Zustand und Betrieb des Netzes und führt zu einer Reduktion der Baustellenhäufigkeit und der Baustellendauer.

Berichtsnummer (Deutsch)

1489

Berichtsnummer (Englisch)

1489

Literatur (Deutsch)

Gut, M., Bernhard, A., Lehmann, P., Stahel, E., Stammbach, H., Anschlüsse von Brückenabdichtungen aus Polymerbitumen-Dichtungsbahnen. Forschungsarbeit ASTRA (1993)

[2] Hean, S., Partl, M. N.: Erfassung massgebender Einflussfaktoren bei Brückenabdichtungssystemen mit Bitumenbahnen. Laboruntersuchungen. Forschungsarbeit AGB 1998/201 (2006)

[3] 305864: "FUGEN IN BITUMINOESEN BRUECKENBELAEGEN", VON STOSCH, H.J. STRASSENBAU-TECH (1976), vol. 29, no. 11

[4] E109594: "Asphaltic plug expansion joint: an emerging technology", TYAGI, V.K. (Kolon Intl, Seoul, Korea) INDIAN HIGHWAYS (Dec 2000), vol. 28, no. 12. p. 37-47. 7 refs., Published, by: INDIAN ROADS CONGRESS, ISSN: 0376-7256

[5] E121515: "A new type of bridge expansion joint integrated into an asphalt surface layer", VAN BOCHOVE, G.G. (Heijmans Infrastructure, Rosmalen, The Netherlands);, VAN BEERS, PJJM (Heijmans Infrastructure, Rosmalen, The Netherlands) PROCEEDINGS OF THE 3RD EURASPHALT AND EUROBITUME CONGRESS HELD VIENNA,, MAY 2004 - VOLUME 1, 2004. p. 351-9. 0 refs., FOUNDATION EURASPHALT, ISBN: 90-802884-4-6

[6] E208627: "Asphaltic plug joints Stenfyldte fuger", WEGAN, V. (Danish Road Institute, Denmark) EXTERNAL NOTE 17 (2003), no. 17. p. 61. 2 refs., Published by: DANISH, ROAD DIRECTORATE, DANISH ROAD INSTITUTE, ISSN: 1395-5530 ISBN: 87-91177-28-6

[7] E209860: "Asphaltic plug joint characterisation and performance evaluation", PARTL, M.N. (EMPA, Switzerland); HEAN, L. (EMPA, Switzerland);, POULIKAKOS, L. (EMPA, Switzerland) INTERNATIONAL SOCIETY FOR ASPHALT PAVEMENTS, NINTH INTERNATIONAL, CONFERENCE ON ASPHALT PAVEMENTS AUGUST 17 - 22, 2002. PROCEEDINGS, 2003., p. -. 5 refs. Price: 100USD, ISBN: 87-91177-15-4

[8] Wolff, L.: "Untersuchungen über die Auswirkung des Abstreumaterials bei der Grundierung auf die Dauerhaftigkeit der Brückenabdichtung",

[9] Wruck, R., Bewährung von Brückenbelägen auf Betonbauwerken. Bericht der Bundesanstalt für Strassenwesen, Heft B35, 2002

[10] Eilers, S., Stoll, G.: Bericht der Bundesanstalt für Strassenwesen. Unterreihe Brücken- und Ingenieurbau (2000)