Plattform zu Beton und Stahl im Bauwesen
Brücken und Viadukte scheinen unzerstörbar, doch viele Bauwerke in den Niederlanden nähern sich dem Ende ihrer technischen Lebensdauer. Sie benötigen dringend Instandhaltungsmaßnahmen. Gleichzeitig sind die Budgets und Kapazitäten begrenzt. Mit intelligenten Sensoren und innovativen Messmethoden bietet Civiele technieken deBoer Einblicke in das Verhalten von Brücken und Viadukten. Durch die kontinuierliche Erfassung des tatsächlichen Zustands der Bauwerke lassen sich Instandhaltungsmaßnahmen besser planen und in manchen Fällen sogar aufschieben, ohne dabei Abstriche bei der Sicherheit zu machen. Anton Gorter von Civiele technieken deBoer stellt uns drei aktuelle Projekte vor und zeigt, wie dieser Ansatz in der Praxis funktioniert.
“Bei einem Bauwerk in Dordrecht betrifft die Frage der Überwachung das bekannte Problem im Zusammenhang mit der Zahn-/Kammkonstruktion”, beginnt Gorter. “Hier wurde unter der Brücke eine dauerhafte Stützkonstruktion angebracht. Diese Konstruktion ist inzwischen in Betrieb genommen worden und übernimmt einen Teil der Last. Für Rijkswaterstaat stellte sich damit eine wichtige Frage: Wie lässt sich feststellen, wann die ursprüngliche Konstruktion nicht mehr funktioniert und die Last vollständig übernommen wird?”
Um dies zu verdeutlichen, wurden an den Auflagern äußerst präzise Wegsensoren installiert. “Diese Sensoren wurden mit Testbelastungen kalibriert, bei denen ein 40-Tonnen-Lkw an bestimmten Stellen auf der Brücke abgestellt wurde”, erklärt Gorter. “Durch die Messung der Durchbiegung der Auflager konnte ein zuverlässiger Referenzrahmen festgelegt werden. Das Überwachungssystem wurde anschließend so eingerichtet, dass es einen Alarm auslöst, wenn die Brückenfahrbahn vollständig auf der Tragkonstruktion aufliegt. Damit fungiert das System als kontinuierliche Überwachung. Eine zusätzliche Herausforderung bestand dabei darin, dass die Konstruktion die Last bereits teilweise aktiv trägt. Dies macht die Unterscheidung zwischen ‘Tragen’ und ‘Nicht-Tragen’ komplex. Durch intelligente Datenverarbeitung und die Kombination von Messungen, darunter Temperaturmessungen der Brückenfahrbahn, werden äußere Einflüsse herausgefiltert und es entsteht ein zuverlässiges Bild.”
Für die Gemeinde Almere hat Civiele technieken deBoer ein Messkonzept für eine Fahrradbrücke mit Schrägseilen ausgearbeitet. “Die Brücke steht kurz vor einer umfassenden Instandhaltungsmaßnahme, und der Auftraggeber möchte genau wissen, in welchem Zustand sich die Konstruktion befindet”, erklärt Gorter. “Nach einer Sichtprüfung unter anderem der Schrägseile, Auflager und Verbindungen wurde eine eingehende Analyse beschlossen: die Messung der Schrägseilkräfte. Dabei wenden wir die sogenannte Taut-String-Methode an. Dabei bringen wir faseroptische Sensoren an, die die Schwingungen der Schrägseile sehr genau messen können. Die ersten Messungen wurden inzwischen durchgeführt und in die genauen Belastungen pro Schrägseil umgerechnet. Diese Informationen bilden eine wichtige Grundlage für die zukünftige Instandhaltung der Brücke.”
Neben diesen Einzelprojekten bietet Civiele technieken deBoer im Rahmen von Wartungsverträgen auch in größerem Umfang ein breites Spektrum an Dienstleistungen an: von Inspektionen und Gutachten bis hin zur Koordination kleinerer und größerer Wartungsarbeiten. Das reicht vom Streichen von Geländern über den Austausch von Auflagern bis hin zum Anbringen von Stahlverstärkungen. “Dabei wird stets geprüft, ob die Arbeiten in Eigenregie durchgeführt werden können oder ob eine Zusammenarbeit mit externen Partnern erforderlich ist”, sagt Gorter, der abschließend noch das Sublime-Projekt in Amsterdam anspricht. “Hier wird an einem digitalen Zwilling der Van-Hal-Brücke gearbeitet. Mithilfe von Glasfaser-Dehnungssensoren und Temperaturmessungen wird das Verhalten der Brücke genau verfolgt. Auch hier wird im Rahmen eines Belastungstests, bei dem ein kalibrierter Lkw an verschiedenen Positionen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über die Brücke fährt, der Einfluss auf die Stahlfahrbahn gemessen. Die Daten werden mit fortschrittlichen 3D-Berechnungsmodellen verknüpft, um Aussagen über die Restlebensdauer der Brücke zu treffen. Das hier entwickelte System dient als Blaupause für andere Brücken und sogar für ganze Brückenfamilien.”
