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5. HolzBauSpezial Brückenbau 2014
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/