20260930 - UB_Klockesbrücke_00.pdf

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Projekt

Brückenbauwerk Nr. 56 – Klöckesbrücke (Essenerstr. über DB)

Auftraggeber

Stadt Oberhausen

Bereich 5-6 Mobilität, Fachbereich 5-6-40

Bahnhofstr. 66

46042 Oberhausen

Inhalt

Zustandsbericht – Örtliche Zustandsaufnahme und indikative Bauteilunter-

suchungen

Stand

23.09.2024

Ersteller

Piet Backes, M. Sc.

Dominik Braungart, M. Sc.

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Klockesbrücke - Brücke Essener Straße über DB

Örtliche Zustandsaufnahme und indikative Bauteiluntersuchungen Stadt Oberhausen

Inhaltsverzeichnis

1 Auftrag / Zielsetzung .................................................................................................................... 6

1.1 Bestandsunterlagen ............................................................................................................ 6

1.2 Bauwerksbeschreibung....................................................................................................... 7

2 Bauteiluntersuchungen ................................................................................................................ 9

2.1 Visuelle Zustandsaufnahme .............................................................................................. 10

2.1.1 Stahlbetonkonstruktion ................................................................................................ 10

2.1.2 Bauwerksausstattung .................................................................................................... 20

2.1.3 Stahlbaukonstruktion .................................................................................................... 23

2.2 Bauteiluntersuchungen am Beton..................................................................................... 36

2.2.1 Betondeckung der Bewehrung ...................................................................................... 36

2.2.2 Karbonatisierungstiefe nach DIN EN 14630:2007-1 ....................................................... 40

2.2.3 Bestimmung des Chloridgehaltes nach Heft 401 (1989) Abs. 4.5 (DAfStb) ..................... 43

2.2.4 Druckfestigkeit .............................................................................................................. 46

2.2.5 Oberflächenzugfestigkeit .............................................................................................. 48

2.3 Bauteiluntersuchungen am Korrosionsschutz ................................................................... 51

2.3.1 Vorbemerkung .............................................................................................................. 51

2.3.2 Schichtaufbau ............................................................................................................... 51

2.3.3 Trockenschichtdicke...................................................................................................... 53

2.3.4 Haftfestigkeit mittels Gitterschnitt- bzw. Kreuzschnittprüfungen .................................. 54

3 Bewertung der Bauteiluntersuchungen ...................................................................................... 56

3.1 Betonkonstruktion............................................................................................................ 56

3.2 Stahlbaukonstruktion und Korrosionsschutz ..................................................................... 57

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Anlagenverzeichnis

A1 Lage der Untersuchungsstellen

A2 Schadenskartierung

A3 Fotodokumentation Beton

A4 Statistiken der Betondeckung der Bewehrung

A5 Bohrkernansprache

A6 Fotodokumentation Korrosionsschutz

A7 Protokolle der Schichtdickenmessung

Regelwerke

[1] Technische Regel – Instandhaltung von Betonbauwerken (TR Instandhaltung) – Teil 1: Anwen- dungsbereich und Planung der Instandhaltung. Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt). Stand Mai 2020.

[2] Positionspapier zum kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalt, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), 08. Oktober 2015, Berlin

[3] DBV-Merkblatt ‚Parkhäuser und Tiefgaragen‘, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e. V., 3. überarbeitete Ausgabe 01/2018, Berlin

[4] DIN EN 206:2017-01 Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität

[5] DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spann- betontragwerken

[6] DIN EN 12504-1:2009-07: Prüfung von Beton in Bauwerken – Teil 1: Bohrkernproben – Herstel- lung, Untersuchung und Prüfung der Druckfestigkeit; Deutsche Fassung EN 12504-1:2009

[7] Merkblätter: Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V., Betondeckung und Bewehrung, Fas- sung Dezember 2015

[8] Merkblatt B 02 – Merkblatt zur zerstörungsfreien Betondeckungsmessung und Bewehrungs- ortung an Stahl- und Spannbetonbauteilen. Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prü- fung e.V. (DGZfP). April 2014.

[9] DIN EN 1045-1:2008-07 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton – Teil 1: Bemessung und Konstruktion

[10] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING), Bun- desanstalt für Straßenwesen, Ausgabe Dezember 2023,

[11] Richtlinie für die Erhaltung des Korrosionsschutzes von Stahlbauten (RI-ERH-KOR), Bundesanstalt für Straßenwesen, Ausgabe Mai 2006

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[12] Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten TL/TP-ING, Bundesanstalt für Straßenwesen, Ausgabe Januar 2022

[13] Technischen Regel zur Instandhaltung von Betonbauwerken (TR Instandhaltung), Deutsches Insti- tut für Bautechnik (DIBt), Ausgabe Mai 2020

[14] Instandsetzungs-Richtlinie: Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLi-SIB), Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Ausgabe Oktober 2001

[15] Anwendungshilfe zur Technischen Regel Instandhaltung von Betonbauwerken des DIBt (TR IH) in Verbindung mit der DAfStb Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RL SIB), Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb), Ausgabe 2022

[16] DIN EN 1504 Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken

[17] DIN 1045-2:2008-08 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festle- gung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität - Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1

[18] DIN EN 206:2017-01 Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität

[19] DIN EN 13791:2008-05 - Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in Bau- werksteilen

[20] DIN EN 1992-1-1:2011-01 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spann- betontragwerken

[21] DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 Nationaler Anhang - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken

[22] DBV-Merkblatt Betondeckung und Bewehrung:2015-12, Deutscher Beton- und Bautechnik-Ver- ein e.V., Ausgabe Dezember 2015

[23] DIN EN ISO 12944-1:2019-01 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Be- schichtungssysteme - Teil 1: Allgemeine Einleitung (ISO 12944-1:2017); Deutsche Fassung EN ISO 12944-1:2017

[24] DIN EN ISO 12944-2:2018-04 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Be- schichtungssysteme - Teil 2: Einteilung der Umgebungsbedingungen (ISO 12944-2:2017); Deut- sche Fassung EN ISO 12944-2:2017

[25] DIN EN ISO 12944-5:2020-03 Beschichtungsstoffe - Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Be- schichtungssysteme - Teil 5: Beschichtungssysteme (ISO 12944-5:2019); Deutsche Fassung EN ISO 12944-5:2019

[26] DIN EN ISO 1461:2009-10 Durch Feuerverzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückver- zinken) – Anforderungen und Prüfungen (ISO 1461:2009); Deutsche Fassung EN ISO 1461:2009

[27] DIN 50976:1980-03 Durch Feuerverzinken auf Einzelteile aufgebrachte Überzüge Anforderungen und Prüfung

[28] DIN EN ISO 16276-1:2007-08 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Beurteilung der Adhäsion/Kohäsion (Haftfestigkeit) einer Beschichtung und Kriterien für deren Annahme – Teil 1: Abreißversuch

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[29] DIN EN ISO 16276-2:2007-08 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Beurteilung der Adhäsion/Kohäsion (Haftfestigkeit) einer Beschichtung und Kriterien für deren Annahme – Teil 2: Gitterschnitt- und Kreuzschnittprüfung

[30] DIN EN ISO 2409-2:2013-06 Beschichtungsstoffe – Gitterschnittprüfung

[31] ASTM D 3359-02:2017 Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test (Messung des Haftvermögens mittels Klebebandmethode)

Unterlagen

U1 56-21 – Klockesbrücke - Brückenbuch v. 01.04.1979

U2 Prüfbericht_056_0_2020H, Hauptprüfung 2020 v. 11.11.2020

U3 Prüfbericht_056_0_2023E, Einfachprüfung 2020 v. 27.12.2023

U4 Anlage 3, Essener Straße – Plan, Brückenansicht, Längsschnitt und Querschnitt

Revisionsverlauf

Index 00 23.09.2024 Ersterstellung

Konformitätserklärung

Konformitätsaussagen aus Prüfergebnissen werden unter Ausschluss von Messunsicherheiten vorge- nommen.

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1 Auftrag / Zielsetzung

Die ZETCON Ingenieure GmbH wurde von der Stadt Oberhausen zur Durchführung von indikativen Bau- teiluntersuchungen an der Klockesbrücke ,Brücke Essener Straße über DB‘ in Oberhausen für die Erstel- lung eines Zustandsberichts beauftragt.

Hintergrund ist die Eingrenzung des Handlungsbedarfs von notwendigen Unterhaltungs- und Instand- setzungsarbeiten am Brückenbauwerk. Dabei sollen im Wesentlichen die nachfolgenden Maßnahmen betrachtet werden.

▪ Überbauinstandsetzung von Stahlbauteilen und Stahlbauverbindungen, ▪ Instandsetzung Lager, ▪ Stahlübergänge Austausch von Dichtprofilen und ▪ Instandsetzung Abdichtungen / Beläge / Markierungen.

Ziel ist es den baulichen Zustand des Brückenbauwerks zu erfassen, da beabsichtigt wird, zeitnah nach ermitteltem Bedarf notwendige Instandsetzungsarbeiten am Brückenbauwerk durchzuführen. Hierfür ist der materialtechnische Bestand, bestehend aus Stahlbeton und Stahlbau bzw. Korrosionsschutz, zu erfassen, um die Entscheidungsgrundlage für die Ableitung notwendiger Instandsetzungsarbeiten zu erweitern.

Gemäß Absprache erfolgen die indikativen Bauteiluntersuchungen bezogen auf Stahlbetonbauteile zu- nächst am Widerlager auf der Nordwestseite, den daran angrenzenden Stützmauern sowie dem Mit- telpfeiler, um eine Sperrung der Bahnstrecke zu verhindern und somit den Aufwand zunächst gering zu halten.

1.1 Bestandsunterlagen

Als Grundlage wurden seitens der Stadt Oberhausen nachfolgende Bestandsunterlagen für das Brü- ckenbauwerk bereitgestellt:

Konvolut Bestandsunterlagen vom 28.08.2024 bestehend aus

▪ 5 Dokumente zu Baugrunduntersuchungen, ▪ 2 Dokumente zu Planungsunterlagen ,,allgemein‘‘, ▪ 6 Dokumente zu Planungsunterlagen ,,Auflagersystemen‘‘, ▪ 1 Dokument zu Planungsunterlagen ,,Mittelpfeiler‘‘, ▪ 7 Dokumente zu Planungsunterlagen ,,Schneide- und Montageplänen‘‘, ▪ 5 Dokumente zu Planungsunterlagen ,,Übergangskonstruktionen‘‘, ▪ 11 Dokumente zu Planungsunterlagen ,,zum Widerlager‘‘ und ▪ 35 Dokumente zur statischen Bemessung, ,,Brückenunterbau‘‘.

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1.2 Bauwerksbeschreibung

Die betreffende Stahlbrücke befindet sich auf der Bundesstraße B223 – Essener Straße und dient dem Straßenverkehr als Überführungsbauwerk über die Köln-Mindener Strecke der DB (Deutschen Bahn).

Die Stahlbrücke ist als schiefwinklige Stahlträgerbrücke (Trägerrost) mit einer orthotropen Fahrbahn- platte über zwei Felder ausgebildet. Das Brückenbauwerk verläuft von Westen nach Osten. Die Stütz- weiten der Felder betragen nach [U4] 40,06 m und 38,15 m und weisen eine Gesamtlänge zwischen den Endauflagern von 78,212 m auf. Der Brückenüberbau besitzt nach [U4] eine Gesamtbreite von 22,30 m.

Das zu untersuchende westliche Widerlager besteht aus einer Widerlagerwand in Stahlbetonbauweise mit einem umlaufenden Stahlspundwandverbau - Larssen 24 - mit einer Materialgüte Hoesch-Re- sistastahl 52. Oberhalb des Spundwandverbaus befindet sich eine Auflagerbank in Stahlbetonbauweise, auf dieser ist eine Kammerwand hergestellt. Die am westlichen Widerlager mit zu betrachtenden seit- lich verlaufenden Flügelwände weisen oberhalb des Spundwandverbaus eine Brückenkappe aus Stahl- beton auf.

Der zu untersuchende Mittelpfeiler verläuft nach [U4] in Achse 15 und besteht ebenfalls aus Stahlbeton sowie einem entsprechenden umlaufenden Spundwandverbau.

Zu untersuchender geschweißter Überbau aus Stahl ist als Stahlträgerrost konstruiert und besteht aus Längs- und Querträgern und orthotroper Platte mit Trapezsteifen in Längsrichtung. Längsträger sind innen- und außenseitig mit horizontalen und vertikalen Steifenblechen ausgebildet.

Der Verkehr auf dem Brückenüberbau verläuft als 2-2 Führung.

Das Geländer auf dem Brückenüberbau ist als Füllstabgeländer ausgeführt. Die Ausbildung der Fuß- punkte erfolgte über Schweißnahtverbindungen auf der Stahlkappe.

Geometrische Abmessungen und weitere detaillierte, technische Hinweise zur Ausführung des Unter- und Überbaus sind oben aufgeführten Bestandsunterlagen zu entnehmen.

Folgende Angaben zur Betonqualität konnten aus Bestandsunterlagen entnommen werden.

Tabelle 1: Baustoffangaben aus Bestandsunterlagen zu Stahlbetonbauteilen

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Instandsetzungsmaßnahmen an Brückenbauteilen sind U1 zu entnehmen. Detaillierte Angaben zu ver- bauten Bewehrungsdurchmessern in Stahlbetonbauteilen sind zur Verfügung gestellten Unterlagen zu entnehmen.

Folgende Angaben zum Stahlbau konnten dem Bauwerksbuch entnommen werden.

Tabelle 2: Baustoffangaben aus Bestandsunterlagen zu Stahlbauteilen

Angaben zur Korrosionsschutzbeschichtung des Füllstabgeländers liegen im Bauwerksbuch nicht vor. Bereits erfolgte Instandsetzungsmaßnahmen an der Korrosionsschutzbeschichtung sind nicht doku- mentiert.

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Örtliche Zustandsaufnahme und indikative Bauteiluntersuchungen Stadt Oberhausen

Detaillierte Angaben zu applizierten Korrosionsschutzbeschichtungen sind in nachträglich zur Verfü- gung gestellten Unterlagen zum Brückengeländer gehörend enthalten und in der nachfolgenden Ta- belle dargestellt.

2 Bauteiluntersuchungen

Die Bauteiluntersuchungen erfolgten im Zeitraum vom 14.08.2024 bis zum 16.08.2024.

Das Untersuchungsprogramm umfasste folgende Bauteiluntersuchungen:

▪ Visuelle Zustandsaufnahme des Brückenbauwerks.

Bauteiluntersuchungen am Beton

▪ Messung der Betondeckung der Bewehrung, ▪ Bestimmung der Karbonatisierungstiefe, ▪ Bestimmung des Chloridgehalts, ▪ Entnahme von Bohrkernen zur Bestimmung der Druckfestigkeit, sowie zur Ermittlung des Schichtaufbaus, ▪ Messung der Oberflächenzugfestigkeit.

Bauteiluntersuchungen am Korrosionsschutz

▪ Bestimmung des Rostgrades und -flächen, ▪ Bestimmung des Schichtenaufbaus der Korrosionsschutzbeschichtung, ▪ Messung der Trockenschichtdicke der Korrosionsschutzbeschichtung, ▪ Ergänzende Durchführung von Gitterschnitt- bzw. Kreuzschnittprüfungen zur Beurteilung der Haftfestigkeit der Korrosionsschutzbeschichtung.

Die Verortung der Untersuchungsstellen ist Anlage [A1] zu entnehmen.

Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in den nachfolgenden Kapiteln beschrieben.

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2.1 Visuelle Zustandsaufnahme

Die visuelle Zustandserfassung erfolgte vom 14.08.2024 bis zum 16.08.2024.

Die nachfolgende Tabelle stellt die in der visuellen Zustandsaufnahme erfassten Schäden bzw. Mängel und Feststellungen an der Betonkonstruktion dar. Diese gilt ergänzend bzw. detaillierend zu den Er- kenntnissen aus der Bauwerksprüfung mit den entsprechenden Schadens-IDs aus dem Prüfbericht. [IDPB, für ID mit Hinweis auf Prüfbericht (EP2023)]

2.1.1 Stahlbetonkonstruktion Die visuelle Zustandsaufnahme der Stahlbetonbauteile erfolgte am 14.08.2024 und 15.08.2024 vom Bodenniveau aus sowie durch den Einsatz einer Arbeitsbühne, nach Möglichkeit handnah. Bestandteil der Betrachtung sind lediglich Bereiche der Baukonstruktion, die ohne Gleissperrungen zugänglich sind.

Der Stahlbeton der Widerlager und der Mittelpfeiler ist aufgrund des umlaufenden wasserdichten Spundwandverbaus nicht einsehbar. Dies gilt ebenso für die Ansichtsflächen der Flügelwände. Dieser Umstand beschränkt die Zustandsaufnahme am Widerlager auf die Auflagerbank und die Kammer- wand. Die örtliche Zustandsaufnahme begrenzt sich hinzu ausschließlich auf das westliche Widerlager einschließlich der angrenzenden Flügelwände und den Mittelpfeiler. Am Mittelpfeiler erfolgte die Ein- grenzung der Zustandsaufnahme ebenfalls durch den Spundwandverbau auf den Pfeilerkopf und die Auflagersockel.

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Tabelle 3: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 4: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 5: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 6: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 7: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 8: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 9: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 10: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 11: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

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Tabelle 12: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbetonkonstruktion

2.1.2 Bauwerksausstattung Die nachfolgende Tabelle 13 und Tabelle 14 stellt die in der visuellen Zustandsaufnahme erfassten Schä- den bzw. Mängel und Feststellungen an der Brückenausstattung dar. Diese gilt ergänzend bzw. detail- lierend zu den Erkenntnissen aus der Bauwerksprüfung mit den entsprechenden Schadens-IDs aus dem Prüfbericht. [IDPB, für ID mit Hinweis auf Prüfbericht (EP2023)]

Im Vordergrund stand hier die Erfassung potentieller Schäden, die im Zusammenhang für am Brücken- unterbau vorgefundene Bauteilschädigungen am Beton und Stahlbau stehen und als Rückschluss die- nen können.

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Tabelle 13: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Bauwerksausstattung

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Tabelle 14: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Bauwerksausstattung

Im Allgemeinen wirkt der Beton augenscheinlich gut erhalten und zum Großteil mit einer gesunden, intakten Bauteiloberfläche bedeckt. Vereinzelt sind Lunker und Poren an allen Stahlbetonteilen zu er- kennen.

Stellenweise liegen an der Stirnseite des Widerlagers lokal Bewehrungsstäbe frei und korrodieren.

Die Widerlagerwand und der Pfeilerkopf zeigen mehrfach Betonausbrüche verschiedener Ausbruch- größe, oft mit Orientierung zur Unterkante auf allen Seiten des Bauteils.

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Die Widerlagerwand, der Pfeilerkopf sowie die Kammerwand sind mehrfach von Vertikalrissen betrof- fen. Diese variieren in ihrer Rissbreite in der Regel zwischen w ≤ 0,3 mm und w ≤ 0,5 mm. Vereinzelt zeigen diese Risse weiße Aussinterungen. Ebenso wurden mehrfach Risse 0,5 ≤ w ≤ 2,0 mm im Unter- stopfungsmörtel der Auflager festgestellt.

Vereinzelt sind an allen Stahlbetonbauteilen schmale Kiesnester mit vertikalem Längsverlauf an den Stirnseiten zu erkennen.

Am westlichen Widerlager sind auf der Stirnseite großflächig Feuchtigkeitsspuren und durch die Farb- gebung ein flächendeckendes mattfeuchtes Betongefüge ersichtlich. Am linken Auflager, Längsträger (außen), befinden sich unterhalb des Auflagers, an der Stirnseite der Widerlagerwand, deutliche Feuch- tigkeitsspuren. Hier mit schwarzer Verfärbung, zum Teil ist auch eine grüne Verfärbung zu erkennen.

Die Auflagerbank weist vollflächig bis zu 25 cm Schüttung aus Sand und Fahrzeugabrieb sowie Korrosi- onsprodukten wie durch Schwingung herabfallenden Blattrost des Endquerträgers auf. Diese werden mit Hilfe von Niederschlag durch die augenscheinlich undichte Fahrbahnübergangskonstruktion auf die Bauteiloberfläche der Auflagerbank gespült. Folglich ist die Entwässerungsrinne im Übergangsbereich zwischen Auflagerbank und Kammerwand nicht funktionstauglich. Unter dem Sandgemisch befindet sich ein Anstrich auf der Oberseite der Auflagerbank. Dieser wurde stichprobenhaft durch lokales Ent- fernen der Aufschüttung auf der Oberfläche festgestellt. Eine vollflächige Inaugenscheinnahme erfolgte nicht.

An der Unterseite der Widerlagerwand sind mehrfach Betonausbrüche mit freiliegender Bewehrungs- korrosion mit fortgeschrittener Querschnittsreduzierung zu erkennen.

An den Kappen der Flügelwände sind unterseitig mehrfach Risse w ≤ 0,5 mm mit weißen Aussinterun- gen festzustellen. Dauerelastische Bauteilfugen zwischen den Kappenabschnitten zeigen vermehrt Risse im Fugenmaterial und Flankenenthaftung.

2.1.3 Stahlbaukonstruktion

Vom 14.08.2024 bis zum 16.08.2024 erfolgte eine visuelle Begehung der Baukonstruktion unter Einsatz einer Arbeitsbühne als Zugangstechnik, sofern möglich handnah und Prüfung der Korrosionsschutzbe- schichtung des Füllstabgeländers. Die Inaugenscheinnahme der Unterseiten des Brückenüberbaus wurde hinsichtlich des Zustandes vom Bodenniveau aus durchgeführt.

Die nachfolgende Tabelle stellt die in der visuellen Zustandsaufnahme erfassten Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion dar.

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Tabelle 15: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 16: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 17: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 18: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 19: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 20: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 21: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 22: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 23: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 24: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

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Tabelle 25: Mängel bzw. Schäden und Feststellungen an der Stahlbaukonstruktion

Nach Angaben [U1] ist der Brückenüberbau aus wetterfesten Baustählen WTST-37-2 und WTST 52-3 konstruiert. Widerlager und Mittelpfeiler sind aus Stahlspundwänden der Profilreihe Larssen 22 und 24 verbaut. Die Oberflächen des Spundwandverbaus weisen vereinzelt Graffitis auf.

Ein Korrosionsschutz am Stahlbau, mit grauer Deckbeschichtung, konnte lediglich am Füllstabgeländer erfasst werden.

Sämtliche Stahlbauteile sind den Witterungsbedingungen ausgesetzt. Hierzu zählen die UV-Belastung, thermische Belastung, Niederschlag, Tauwasserbildung sowie chloridbeaufschlagtes Spritzwasser aus dem Straßenverkehr auf dem Stahlbau. Stahlbauteile in Verkehrsnähe sind zusätzlich möglichen me- chanischen Belastungen ausgesetzt.

Am Trägerrost des Brückenüberbaus konnte im Allgemeinen die Ausbildung einer vollflächigen witte- rungsbeständigen Patina auf Stahlbauoberflächen erfasst werden.

Gesamtheitlich betrachtet befindet sich der Korrosionsschutz des Brückengeländers in einem über- wiegend guten Zustand mit zum Teil vereinzelten sichtbaren Mängeln und Schäden, die im Wesentli- chen auf den Oberseiten der Handläufe und Füllstäben vorzufinden sind. Vereinzelt ist in den Berei- chen der Fußpunkte eine Enthaftung der grauen Deckbeschichtung zu erkennen. Hinzu konnten ein- zelne lokale Defekte am Korrosionsschutz erfasst werden, die sich in Form von kleinflächigen Abblät- terungen und Rissen in der grauen Deckbeschichtung zeigen.

Die graue Deckbeschichtung zeigt geringfügig kreidende Eigenschaften. Darüber hinaus sind mehrfach klein-, bis großflächige Haftungsverluste zwischen der äußersten und darunterliegenden Deckschicht an allen Bauteilelementen des Brückengeländers durch Abblätterungen festzustellen.

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Schädigungen am Korrosionsschutz zeigen zum Großteil ein punktförmiges Erscheinungsbild, teils nur oberflächlich in der Korrosionsschutzbeschichtung, teils bis auf das Substrat (Stahl), sodass eine Durchrostung vorliegt und oberflächlich Korrosion eingetreten ist. In diesen Bereichen blättert lokal begrenzt vereinzelt die Korrosionsschutzbeschichtung ab. Davon betroffen sind vereinzelte Füllstäbe in der Fläche sowie Bereiche der Fußpunkte. Der Korrosionsschutz im Bereich von Schweißnahtverbin- dungen ist mehrfach gerissen, wodurch vereinzelt an Fußpunkten kleine, punkförmige, Roststellen entstehen.

An der Korrosionsschutzbeschichtung der Obergurte, im Besonderen an Kantenflächen der Handläufe, sind zum Teil Läufer und Verdickungen zu erkennen, Blasenbildungen liegen jedoch nicht vor.

An Kantenflächen mit grauer Deckbeschichtung zeigen sich mehrfach kleinflächige Abschürfungen bzw. mechanische Schädigungen am Korrosionsschutz.

Grundlegend war eine Betrachtung von möglichen Querschnittsschwächungen nicht Bestandteil der Begehung, jedoch konnten bei Stichprobenbetrachtungen im Allgemeinen keine wesentlichen Quer- schnittsschwächungen, mit Ausnahme des Endquerträgers am westlichen Widerlager einschl. der Stahlbauteile im angrenzenden Einzugsbereich, am Trägerrost erfasst werden.

Am Endquerträger des westlichen Widerlagers sind flächendeckend Spuren von Feuchtigkeit auf Stahlbauteiloberflächen zu erkennen, die zur erheblichen Blattrostbildung mit fortgeschrittener Quer- schnittsreduzierung im Untergurt und dem angrenzenden Stegbereich führt. Der Eintritt der Feuchtig- keit resultiert maßgeblich durch ein defektes Dichtband der Fahrbahnübergangskonstruktion sowie defekten bituminösen Fugenverguss im angrenzenden Einbaubereich oberhalb des verlaufenden End- querträgers. Die Fahrbahnübergangskonstruktion stellt aufgrund der Brückenneigung den Gefälletief- punkt in Längsrichtung dar. Die Beaufschlagung von herabfließendem Wasser aus dem Straßenver- kehr betrifft hinzu die angrenzenden Anschlussbereiche der Längsträger an Endquerträger, insbeson- dere den Außenträger (links) und mittleren Längsträger. Darunter befindliche Kalottenlager zeigen ebenfalls erhebliche Spuren von korrosiven Vorgängen mit beginnender Querschnittsreduzierung an Stahlbauteilelementen. Der Schädigungsgrad variiert, dies ist augenscheinlich abhängig von der Orts- lage, da der Zufluss höchstwahrscheinlich nach der Gefälleausbildung des Brückenbauwerks tendenzi- ell eher auf die Südwestseite geleitet wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass im Zuge der visuellen Prüfung nicht für alle Oberflächen des Brü- ckenüberbaus, aufgrund der visuell festgelegten Grenzen, eine Betrachtung erfolgte.

Eine Einstufung des Rostgrads erfolgt für korrosionsschutzbeschichtete Stahlbauteile.

In der nachfolgenden Tabelle sind Rostgrad und -fläche zu benannten Bauteilen des Brückenüberbaus basierend auf der visuellen Begehung zusammengestellt.

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Tabelle 26: Einstufung der Rostfläche nach RI-ERH-KOR auf Basis der visuellen Begehung, mit Bauteilbezug

2.2 Bauteiluntersuchungen am Beton

Die Bauteiluntersuchungen am Beton erfolgten am 14.08.2024 und 15.08.2024.

2.2.1 Betondeckung der Bewehrung Die Betondeckung wurde zerstörungsfrei mit dem Profometer 630 AI der Proceq SA gemessen. Das Betondeckungsmessgerät arbeitet mit dem sogenannten Wirbelstrom-Verfahren (elektro-magneti- sches Induktionsverfahren). Die Messsonde wird auf die Betonoberfläche gesetzt und erzeugt von dort aus ein Magnetfeld. Liegt im Einflussbereich dieses Magnetfeldes ein leitfähiges Material, beispiels- weise Betonstahl, werden in diesem Material Wirbelströme erzeugt. Es entstehen sekundäre Magnet- felder, die sich mit dem primären Erregerfeld überlagern [8]. Diese Überlagerung kann messtechnisch erfasst und in einen Abstand zwischen der Oberfläche des leitfähigen Materials und der Betonoberflä- che überführt werden.

Die Messungen der Betondeckung wurden als Mehrfachlinienscans durchgeführt. In der A4 sind zu durchgeführten Mehrfachlinienscans, die zugehörige Verteilung der Messwerte der Betondeckung (ein Scan je Richtung / Stelle) enthalten. Die Lage der Messungen sind im Lageplan A1 enthalten.

In Tabelle 29 bis Tabelle 31 sind die Ergebnisse der Mehrfachlinienscans aufgeführt. Die Bewertung der Betondeckung wurde in Anlehnung an den quantitativen Nachweis gemäß DBV Merkblatt ‚Betonde- ckung der Bewehrung‘ [7] durchgeführt. Dies hat gemäß des DBV Merkblattes aufgrund der vorliegen- den Exposition als Nachweis der bedingungsgemäßen Betondeckung des 5%-Quantil zu erfolgen. Bei dieser statistischen Auswertung wird davon ausgegangen, dass die Verteilung der Betondeckung am ehesten durch eine Neville-Verteilung beschrieben werden kann.

2.2.1.1 Vorbemerkung Auf Grundlage zur Verfügung gestellter Bestandsunterlagen wurden für die untersuchten Betonbau- teile, bauteilbezogen entsprechende Bewehrungsdurchmesser angesetzt. Für Stahlbetonbauteile, die im Rahmen der Untersuchung messtechnisch erfasst wurden, für die jedoch keine Bestandsunterlagen zugrunde liegen, wurden Bewehrungsdurchmesser angenommen. Diese sind mit “*“ gekennzeichnet.

Die nachfolgende Tabelle 27 stellt die in der Betondeckungsmessung verwendeten Stabdurchmesser dar.

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Tabelle 27: Für die Betondeckungsmessung angesetzte Bewehrungsdurchmesser nach Bauteilen

2.2.1.2 Planmäßiger Sollzustand Der Abgleich für sämtliche indikativ durchgeführte Betondeckungsmessungen mit der planmäßigen Be- tondeckung der Bewehrung wird auf der Grundlage vorhandener bzw. vorliegender Bestandsunterla- gen zum Zeitpunkt der Bewertung (23.09.2024) durchgeführt.

Angaben zur planmäßigen Mindestbetondeckung sind der nachfolgenden Tabelle 28 zu entnehmen.

Tabelle 28: Planmäßige Betondeckung für Stahlbetonbauteile nach Bestandsunterlagen

Nach DIN EN 1992-1-1/NA in Übereinstimmung mit DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 und Brückenbauteile nach ZTV-ING‘ sowie der Technischen Regel zur Instandhaltung von Betonbauwerken (TR Instandhal- tung, Fassung Mai 2020) sind die indikativ messtechnisch überprüften Bauteile des Brückenbauwerks wie folgt einzuteilen:

▪ Stahlbetonauflagerbank (Platte), tragend (Stirnseite, Oberseite, Wangenseite) in die Expositi- onsklassen XC4, XD1, XF2 und der Feuchtigkeitsklasse WF mit der sowie XALL und XSTAT,

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▪ Stahlbetonkammerwand (Wand), tragend (Stirnseite, Deckenunterseite, Wangenseite) in die Expositionsklassen XC4, XD1, XF2 und der Feuchtigkeitsklasse WF sowie XALL und XSTAT,

▪ Stahlbetonmittelpfeiler (Überzug), tragend (Stirnseite, Oberseite, Wangen, Unterseite) in die Expositionsklassen XC4, XD1, XF2 und der Feuchtigkeitsklasse WF sowie XALL und XSTAT

▪ Stahlbetonkappen auf Flügelwänden (Kappe), nicht tragend (Stirnseite, Oberseite, Wangen- seite, Unterseite) in die Expositionsklassen XC4, XD1, XF2 und der Feuchtigkeitsklasse WF sowie XALL und XSTAT,

▪ Stahlbetonkappen im Vorlandbereich (Kappe), nicht tragend (Stirnseite, Oberseite, Wangen- seite, Unterseite) in die Expositionsklassen XC4, XD3, XF4 und der Feuchtigkeitsklasse WA XALL und XSTAT,

Für die planmäßige Betondeckung der Bewehrung nach heute geltendem EC2-1-1 erfolgt die Bemes- sung der Mindestbetondeckung für die indikativ überprüften Bauteile mit Betonstahl der Einstufung in Expositionsklasse XD (chloridinduzierte Bewehrungskorrosion) auf 40 mm.

2.2.1.3 Ergebnisse In der nachfolgenden Tabelle 29 bis Tabelle 31sind die Ergebnisse zur Betondeckung der Bewehrung dargestellt unter geltenden folgenden Kurzbezeichnungen.

n = Anzahl Messwerte, korrigiert gemäß DBV-Merkblatt Betondeckung und Bewehrung: 2015-12,

mw = Mittelwert, Angabe in [mm],

ssa = Standardabweichung der Stichprobe, Angabe in [mm]

min = Min-Wert, Angabe in [mm],

c (5%) = 5%-Quantil gemäß DBV-Merkblatt Betondeckung und Bewehrung: 2015-12, Angabe in [mm]

Tabelle 29: Ergebnisse zur Betondeckung der Bewehrung - Widerlager Nordwest

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Die Betondeckungsmessungen an den Bauteilen des Widerlagers im Vergleich zum 5%-Quantil führen zum Großteil zu einer Unterschreitung der Mindestbetondeckung von 40 mm nach heutigem geltenden EC2-1-1. Ermittelte 5%-Quantile schwanken in Bauteilabhängigkeit zwischen 12,1 und ≥ 75 mm. Stich- proben an der Stirnseite der Kammerwand und an der Oberseite der Auflagerbank halten das 5%-Quan- til ein. Lediglich die kragende Unterseite des Auflagerbank weist eine geringe Betondeckung der Be- wehrung auf. Die Mittelwerte der Messungen variieren zwischen 20,0 und ≥75 mm mit Standardabwei- chungen von 6,7 bis 19,7 mm

Tabelle 30: Ergebnisse zur Betondeckung der Bewehrung - Mittelpfeiler

Die Betondeckungsmessungen am Mittelpfeiler führen im Vergleich zum 5%-Quantil zum Teil zu einer Unterschreitung der Mindestbetondeckung von 40 mm nach heutigem geltenden EC2-1-1. Ermittelte 5%-Quantile schwanken in Bauteilabhängigkeit zwischen 20,8 und ≥ 59,8 mm. Stichproben auf der Oberseite des Pfeilerkops halten das 5%-Quantil ein. Lediglich die Stirnseite des Mittelpfeilers weist an 1/ 2 Messstellen eine Unterschreitung der Mindestbetondeckung von 40 mm nach heutigem geltenden

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EC2-1-1. auf. Die Mittelwerte der Messungen variieren zwischen 31,2 und ≥74,5 mm mit Standardab- weichungen von 6,8 bis 19,2 mm.

Tabelle 31: Ergebnisse zur Betondeckung der Bewehrung – Stützmauer, Kappe

Die Betondeckungsmessungen an der Stahlbetonkappe der Stützmauer führen im Vergleich zum 5%- Quantil von 14,4 mm zu einer Unterschreitung der Mindestbetondeckung von 40 mm nach heutigem geltenden EC2-1-1. Die Mittelwerte der Messungen variieren zwischen 23,4 und 27,5≥ mm mit Stan- dardabweichungen von 7,6 bis 8,7 mm.

2.2.2 Karbonatisierungstiefe nach DIN EN 14630:2007-1 Die normale Luft enthält ca. 0,03 Vol.% Kohlendioxid. Dieses diffundiert in den Porenraum des Betons hinein und bildet mit dem Calciumhydroxid Ca(OH)2 (pH-Wert = 12,6) des Zementsteins und dem Was- ser der Porenlösung Calciumcarbonat CaCO3 (pH-Wert = 8). Durch die Absenkung des pH-Wertes wird die Passivierung des Bewehrungsstahls im Beton nicht mehr gewährleistet. Ist der Beton nun Feucht- beanspruchungen ausgesetzt kommt es zur Stahlkorrosion und der damit verbundenen Treiberschei- nung durch die Volumenvergrößerung bei der Bildung von Korrosionsprodukten. Dies kann zu Abplat- zungen des Betons mit freiliegender Bewehrung führen. Der Karbonatisierungsfortschritt folgt einem Wurzel-Zeit Gesetz. Es ist somit ein Vorgang, der sich im Laufe der Zeit verlangsamt. Allerdings schreitet die Karbonatisierungsfront nicht als ebene Front voran. Die Karbonatisierungsspitzen können etwa doppelt so tief in den Beton reichen, wie die mittlere Karbonatisierungstiefe. Um festzustellen, ob das Bauwerk durch diesen Prozess geschädigt wird, ist die Prüfung der Karbonatisierungstiefe mit Indikator- lösung sowie die Messung der Betondeckung erforderlich.

Die Bestimmung der Karbonatisierungstiefe erfolgte nach DIN EN 14630:2007-01 an kraterförmigen, freigestemmten Löchern frischer Betonbruchflächen. Dabei wird eine 1%ige Phenolphthaleinlösung in einem Gemisch aus 70% Ethanol und 30% Wasser verwendet. Durch eine farblos verbleibende Bruch- fläche wird die karbonatisierte Zone visuell sichtbar. Die Tiefe des nicht eingefärbten Bereichs ent- spricht dabei der Karbonatisierungstiefe.

Färbt sich der Beton in der Bruchfläche dagegen Rotviolett, ist der Zementstein des Betons noch alka- lisch.

Nachfolgend sind die Ergebnisse der aus den Einzelmessungen ermittelten Karbonatisierungstiefe in Tabelle 32 bis Tabelle 34 dargestellt. Die Tabellen verwenden die angeführten Abkürzungen:

▪ KT: Karbonatisierungstiefe ▪ EW: Einzelmesswert ▪ MW: Mittelwert ▪ BD: Betondeckung der Bewehrung, c (5%)-Quantil

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2.2.2.1 Ergebnisse

Tabelle 32: Ergebnisse der Karbonatisierungstiefe in Bezug zur Betondeckung der Bewehrung – Widerlager Nordwest

Anhand der Gegenüberstellung der ermittelten Karbonatisierungstiefe und dem ermittelten 5%-Quan- til der Betondeckung der Bewehrung an indikativ untersuchten Messstellen des Widerlagers ergibt sich eine geringe Wahrscheinlichkeit der karbonatisierungsinduzierten Bewehrungskorrosion. Die Karbona- tisierungsfront liegt an indikativ untersuchten Stellen, ausgehend vom 90%-Quantil der Karbonatisie- rungstiefe, zwischen ca. 11,1 und 72 mm von der äußeren Bewehrungslage.

Tabelle 33: Ergebnisse der Karbonatisierungstiefe in Gegenüberstellung zur Betondeckung der Bewehrung - Mittelpfeiler

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Anhand der Gegenüberstellung der ermittelten Karbonatisierungstiefe und dem messtechnisch ermit- telten 5%-Quantil der Betondeckung der Bewehrung an indikativ untersuchten Messstellen des Mittel- pfeilers ergibt sich eine geringe Wahrscheinlichkeit der karbonatisierungsinduzierten Bewehrungskor- rosion. Die Karbonatisierungsfront liegt an indikativ untersuchten Stellen, ausgehend vom 90%-Quantil der Karbonatisierungstiefe, zwischen ca. 16,8 und 27,8 mm von der äußeren Bewehrungslage.

Tabelle 34: Ergebnisse der Karbonatisierungstiefe in Gegenüberstellung zur Betondeckung der Bewehrung – Kappe

Anhand der Gegenüberstellung der ermittelten Karbonatisierungstiefe und dem messtechnisch ermit- telten 5%-Quantil der Betondeckung der Bewehrung an der Stahlbetonkappe der Stützmauer, ergibt sich eine geringe Wahrscheinlichkeit der karbonatisierungsinduzierten Bewehrungskorrosion. Die Kar-

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bonatisierungsfront liegt an indikativ untersuchten Stellen, ausgehend von der gemittelten Karbonati- sierungstiefe, ca. 5 mm von der äußeren Bewehrungslage, wodurch bei entsprechendem Fortschreiten der Karbonatisierung von einem zeitnahem Eintritt karbonatisierungsinduzierter Bewehrungskorrosion auszugehen ist.

2.2.3 Bestimmung des Chloridgehaltes nach Heft 401 (1989) Abs. 4.5 (DAfStb) Infolge der Verwendung von chloridhaltigen Taumitteln im Straßenverkehr ist die Bauwerkssubstanz von Brückenbauwerken der Einwirkung durch Chloride im Besonderen ausgesetzt. Dringen die wasser- löslichen Chloride in den Stahlbeton ein, kann der Korrosionsschutz der Bewehrung infolge einer Zer- störung der Passivschicht lokal aufgehoben werden. Als Folge kann die Stahlbewehrung bei zusätzlicher Feuchtbeanspruchung und Sauerstoffzufuhr anfangen zu korrodieren bzw. beginnt sich aufzulösen (Lochkorrosion).

Aufgrund der Abhängigkeit des kritischen, korrosionsauslösenden Chloridgehalt, bei welchem letztlich der o.g. Grenzzustand der Depassivierung eintritt, von einer großen Anzahl von Einflussparametern ab- hängig ist, unterliegt dieser nach bisherigen Erkenntnissen aus Forschung und Praxis starken Schwan- kungen [2]. In der Technischen Regel [1] wird daher lediglich ein Schwellenwert, ab dem ein sachkun- diger Planer eingeschaltet werden soll, festgelegt. Dieser Schwellenwert liegt für Stahlbeton bei 0,5 Masse - % bezogen auf den Zementanteil. Dieser Schwellenwert gilt zunächst nur für ungerissenen Beton. Für Rissbereiche ist jeweils eine Einzelfallbetrachtung unter Einbezug weiterer Parameter wie der Einwirkdauer der Chloride, des Chloridgehaltes im Riss, der Betonqualität sowie der zu erwartenden Umgebungsbedingungen erforderlich [2].

Der Chloridgehalt nach Heft 401 (1989) Abs. 4.5 (DAfStb) wurde als Masse-% bezogen auf den Beton ermittelt. Damit der Chloridgehalt mit den Regelwerken verglichen werden kann muss der säurelösliche Gesamtchloridgehalt in M-% bezogen auf die Zementmasse umgerechnet werden. Um den Chloridge- halt bezogen auf den Zement zu erhalten, muss dieser anhand von zusätzlichen Kennwerten, wie dem Zementgehalt und Rohdichte des Betons, umgerechnet werden. Bei unbekannter Betonzusammenset- zung ist der Zementgehalt auf der sicheren Seite liegend abzuschätzen (gemäß[1] Abschnitt 6.2(2)). Für übliche Betone liegt der Umrechnungsfaktor in Abhängigkeit vom Zementgehalt etwa bei 6 bis 8. Der Umrechnungsfaktor wurde für den vorliegenden Fall mit 7,0 abgeschätzt.

2.2.3.1 Vorbemerkung Die Bohrmehlentnahme an Stahlbetonbauteilen des Brückenunterbaus und der Stützmauer an Kappen wurde jeweils an ausgewählten Stellen durchgeführt, um ein breites Spektrum an Werten zur Einschät- zung der Chloridbelastung am Bauwerk zu erhalten. Mit diesem Ansatz wurde eine Verteilung der Pro- ben verfolgt, die stichprobenhaft, abhängig von der Lage des Bauteils am Bauwerk in unterschiedlichen Einflussbereichen hinsichtlich einer Beaufschlagung durch Chlorid, die Bandbreite verschiedenartiger Beanspruchungen wie z.B. in Rissnähe, an gesunden sowie an vermutlich chloridbeaufschlagten Stellen abbildet.

Die jeweilige Entnahmestelle ist A1 zu entnehmen.

In Tabelle 36 bis Tabelle 38 sind jeweils in einer Kurzbeschreibung die charakterisierenden Eigenschaf- ten der Entnahmestelle mit aufgeführt. Zudem wurden zur Einordnung der Chloridbelastung Messun- gen der Betondeckung durchgeführt, welche in A4 enthalten sind (siehe hierzu Abschnitt 2.2.1 ).

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Zur Einschätzung der Chloridigehalte werden die Messwerte des Chloridtiefenprofils optisch durch be- stimmte Wertebereiche abgegrenzt. Siehe hierzu nachfolgende Farbgebung der Legende (Tabelle 35).

Tabelle 35: Legende zur Farbgebung der Chloridgehalte

2.2.3.2 Ergebnisse Nachfolgend sind die Ergebnisse der ermittelten Chloridgehalte differenziert nach Bauteilen darge- stellt:

Tabelle 36: Ergebnisse der Chloridgehalte – Widerlager Nordwest

Die Entnahmestellen am Widerlager zeigen in 2/ 4 Fällen, in Abhängigkeit von der Lage, erhöhte Chlo- ridgehalte oberhalb des Schwellenwertes von 0,5 M.-% bezogen auf den Zementgehalt in der ersten Tiefenlage. Im Allgemeinen wird mit zunehmender Entnahmetiefe ersichtlich, dass der Chloridgehalt abnimmt. In keinem Fall liegt eine Überschreitung des Schwellenwertes bis in die zweite bzw. dritte Tiefenlage vor.

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Im Besonderen bei der Entnahme an durchfeuchteten Betonoberflächen des Widerlagers (Oberseite und Stirnseite) wird deutlich, dass der vereinfachte Transport von chloridhaltigem Wasser durch die undichte Fugenübergangskonstruktion zu Chlorideintrag im Bauteil führt. Untersuchter Rissverlauf zeigt hinsichtlich eines Chlorideintrags keine Auffälligkeiten.

In Abhängigkeit von der Betondeckung kann auch in ungerissenen, jedoch ungeschützten Bauteilberei- chen des Widerlagers Bewehrungsstahlkorrosion durch die vorhandenen Chloridwerte vorliegen.

Tabelle 37: Ergebnisse der Chloridgehalte - Mittelpfeiler

Die Entnahmestellen am Mittelpfeiler zeigen keine erhöhten Chloridgehalte oberhalb des Schwellen- wertes von 0,5 M.-% bezogen auf den Zementgehalt. In Abhängigkeit von der Betondeckung ist davon auszugehen, dass auch in ungerissenen, bzw. ungeschützten Bauteilbereichen des Mittelpfeilers Be- wehrungsstahlkorrosion durch die vorhandenen Chloridwerte auszuschließen ist.

Tabelle 38: Ergebnisse der Chloridgehalte - Kappe

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Die Entnahmestellen an Kappen zeigen in 2/ 4 Fällen, in Abhängigkeit von der Lage, erhöhte Chloridge- halte oberhalb des Schwellenwertes von 0,5 M.-% bezogen auf den Zementgehalt in der ersten Tiefen- lage. Im Allgemeinen wird mit zunehmender Entnahmetiefe ersichtlich, dass der Chloridgehalt ab- nimmt. In keinem Fall liegt eine Überschreitung des Schwellenwertes bis in die zweite bzw. dritte Tie- fenlage vor.

Im Besonderen bei der Entnahme an den Innenseiten der Kappen im Vorlandbereich wird deutlich, dass der vereinfachte Transport von chloridhaltigem Wasser durch Spritzwasser aus dem Verkehr zu Chlori- deintrag im Bauteil führt.

In Abhängigkeit von der Betondeckung kann auch in ungerissenen, jedoch ungeschützten Bauteilberei- chen des Widerlagers Bewehrungsstahlkorrosion durch die vorhandenen Chloridwerte vorliegen.

2.2.4 Druckfestigkeit

2.2.4.1 Planmäßiger Sollzustand In Anlage A5 ist die Bohrkernansprache der entnommenen Bohrkerne enthalten.

Die Vorbereitung der Bohrkerne erfolgte mit einem Verhältnis von 1:1 (Länge: Durchmesser) durch Sä- gen und Abgleichen mit Tonerdeschmelzzement. Die Lagerung exklusive der Bearbeitungsschritte er- folgte in luftdicht abgeschlossenen Behältern.

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Tabelle 39: Planmäßige Betondruckfestigkeit für Stahlbetonbauteile nach Bestandsunterlagen

2.2.4.2 Ergebnisse Die Prüfung der Druckfestigkeit wurde anschließend unter Berücksichtigung der DIN EN 12390-3:2019 durchgeführt. In den nachfolgenden Tabellen (Tabelle 40 bis Tabelle 42) sind die Ergebnisse dargestellt.

Tabelle 40: Ergebnisse der Druckfestigkeiten an Betonkernen – Widerlager Nordwest

Die Druckfestigkeit der geprüften Bohrkerne zum Widerlager gehörend unterliegen erhöhten Schwan- kungen, weisen jedoch grundsätzlich hohe Festigkeitswerte auf. Diese variieren zwischen 76,7 und 96,5 N/mm². Druckfestigkeiten an Messstelle 1 weisen im Vergleich zu Messstelle 2 erhöhte Messwerte auf.

Tabelle 41: Ergebnisse der Druckfestigkeiten an Betonkernen –Mittelpfeiler

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Die Druckfestigkeit der geprüften Bohrkerne zum Mittelpfeiler gehörend unterliegen moderaten Schwankungen, weisen jedoch grundsätzlich hohe Festigkeitswerte auf. Diese variieren zwischen 82,7 und 99,8 N/mm². Druckfestigkeiten der Messstelle weisen im Vergleich miteinander vergleichbare Messwerte auf.

Tabelle 42: Ergebnisse der Druckfestigkeiten an Betonkernen – Kappe

Die Druckfestigkeit der geprüften Bohrkerne zur Stahlbetonkappe der Stützmauer gehörend unterlie- gen niedrigen Schwankungen und weisen erhöhte Festigkeitswerte auf. Diese variieren zwischen 60,9 und 71,2 N/mm². Druckfestigkeiten an Messstelle 14 stellen die Festigkeiten in einer Ortslage in verschiedenen Tiefenlagen dar und zeigen über den Verlauf des Tiefenprofils miteinander vergleich- bare Druckfestigkeitswerte.

2.2.5 Oberflächenzugfestigkeit Für die Bestimmung der Oberflächenzugfestigkeit wurden alle geprüften Flächen angeschliffen, die Flä- chen wiesen jeweils keine visuell erkennbare Schädigung auf.

Zur Bestimmung der Oberflächenzugfestigkeit im Abreißversuch nach DIN EN 1542:1999-07 wurde je Prüfstelle eine Ringnut mit einem Innendurchmesser von 50 mm, bis 15 ± 5 mm in den Betonuntergrund

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hineingebohrt. Die Prüfstempel wurden anschließend mit einem 2-komponentigen Kleber auf die ge- reinigte Oberfläche aufgeklebt. Die Prüfung erfolgte nach Aushärtung des Klebers elektrohydraulisch mit einer Lastanstiegsgeschwindigkeit von 0,05 N/(mm²s) mit dem Haftzugprüfgerät Proceq DY 206.

Aufbau und Beschreibung des Bruchbildes:

A = Beton/Untergrund, B = 1. Lage, C = 2. Lage, … Y = Kleber, Z = Prüfstempel.

Kohäsionsversagen (hier mit A, B, C…Y gekennzeichnet) beschreibt ein Versagen der Haftung innerhalb einer Schicht. Adhäsionsversagen (hier mit A/B, B/C, C/D…_/Y gekennzeichnet) beschreibt ein Versagen der Haftung zwischen 2 unterschiedlichen Schichten. Darüber hinaus sind den einzelnen Schichten ver- schiedene Buchstaben zugeordnet.

Die fotografische Erfassung der Bruchbilder der einzelnen Messtellen sind A3 zu entnehmen.

2.2.5.1 Ergebnisse

Ergebnisse zur Haftfestigkeit an untersuchten Bauteilen sind in den nachfolgenden Tabellen (Tabelle 43 bis Die ermittelte Haftzugfestigkeit am Mittelpfeiler beträgt im Mittel 3,06 N/mm² mit einem kleinsten Einzelwert von 3,06 N/mm². Die Versagensarten der Bruchbilder variieren zwischen kohäsiven Beton- versagen (3 Stellen) und Adhäsionsversagen zwischen Betonuntergrund und Kleber (1 Stelle).

Tabelle 45) dargestellt. Die Ermittlung der Haftzugfestigkeiten erfolgte ortsnah zur Entnahme der Bohr- kerne an den Betonoberflächen des Brückenunterbaus.

Tabelle 43: Ergebnisse der Oberflächenzugfestigkeit – Widerlager Nordwest

Die ermittelte Haftzugfestigkeit am Widerlager beträgt im Mittel 2,64 N/mm² mit einem kleinsten Ein- zelwert von 1,92 N/mm². Die Versagensarten der Bruchbilder variieren zwischen kohäsiven Betonver- sagen (2 Stellen), Adhäsionsversagen zwischen Betonuntergrund und Kleber (2 Stellen) als auch (1 Stelle) ein kombiniertes Adhäsionsversagen zwischen Betonuntergrund und Kleber bzw. Kleber und Stempel.

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Tabelle 44: Ergebnisse der Oberflächenzugfestigkeit – Mittelpfeiler

Die ermittelte Haftzugfestigkeit am Mittelpfeiler beträgt im Mittel 3,06 N/mm² mit einem kleinsten Einzelwert von 3,06 N/mm². Die Versagensarten der Bruchbilder variieren zwischen kohäsiven Beton- versagen (3 Stellen) und Adhäsionsversagen zwischen Betonuntergrund und Kleber (1 Stelle).

Tabelle 45: Ergebnisse der Oberflächenzugfestigkeit – Kappe

Die ermittelte Haftzugfestigkeit an der Kappe der Stützmauer, beträgt im Mittel 3,06 N/mm² mit einem kleinsten Einzelwert von 3,06 N/mm². Die Versagensarten der Bruchbilder weisen auf ein rein kohäsi- ven Betonversagen (2 Stellen) hin.

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2.3 Bauteiluntersuchungen am Korrosionsschutz

2.3.1 Vorbemerkung Im Rahmen indikativ durchgeführter Bauteiluntersuchungen konnte festgestellt werden, dass der Brü- ckenträgerrost der Klockesbrücke aus wetterfesten Stählen konstruiert wurde, der Folgerichtig kein Korrosionsschutzbeschichtung aufweist. Infolgedessen wurden entsprechende Bauteiluntersuchungen am Korrosionsschutz auf das Brückengeländer der Nordost- und Südwestseite beschränkt.

2.3.2 Schichtaufbau Zwecks Orientierung erfolgte vor Messung der Trockenschichtdicke des gesamten Beschichtungssys- tems eine Bestimmung des Schichtaufbaus an ausgewählten Stellen mittels Erichsen Paint Borer 518 mit einem Bohrer im Messbereich bis 500 µm.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 46 zusammengefasst. Sofern möglich erfolgte eine Messung der einzel- nen Schichtdicken DFT.

Tabelle 46: Schichtaufbau des Beschichtungssystems

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Die Untersuchungsstellen zum Schichtaufbau an den Geländern weisen einen voneinander abweichen- des Beschichtungssystem auf.

Auf der Südwestseite (Stelle 22) lassen sich zwei Grundanstriche in Mattgrau, augenscheinlich eine ei- senglimmerhaltige erste Grundbeschichtung, und Rot, zwei Zwischenanstriche in Silber und Rot sowie ein Deckanstrich in Grau, augenscheinlich eisenglimmerhaltig, erfassen. Aus den visuell ermittelten Tro- ckenschichtdicken an Stelle 22 beträgt der Mittelwert der Schicht (B) etwa 27,5 μm, Schicht (C) etwa 46 μm, Schicht (D) 34,5 μm, Schicht (E) 27 μm und Schicht (F) 49 μm.

Der Mittelwert der Gesamtschichtdicke am Geländer auf der Südwestseite beträgt etwa 184°µm.

Auf der Nordostseite (Stelle 24) lassen sich drei Grundanstriche in Mattgrau, augenscheinlich eine ei- senglimmerhaltige erste Grundbeschichtung, Rot und Hellgrau, zwei Zwischenanstriche in Rot und Sil- ber sowie zwei Deckanstriche in Grau, augenscheinlich eisenglimmerhaltige, erfassen. Aus den visuell ermittelten Trockenschichtdicken an Stelle 24 beträgt der Mittelwert der Schicht (B) etwa 37 μm, Schicht (C) etwa 39,5 μm, Schicht (D) 30,5 μm, Schicht (E) 79 μm und Schicht (F) 143,5 μm. Zwischen der Korrosionsschutzbeschichtung am Handlauf und Pfosten ist augenscheinlich ein identischer Schichtaufbau zu erkennen.

Der Mittelwert der Gesamtschichtdicke am Geländer auf der Nordostseite beträgt etwa 356,5°µm.

Information zum verwendeten Beschichtungssystem liegen U1 nicht zugrunde.

Grund für die Abweichungen der Schichtanzahl der Korrosionsschutzbeschichtung könnten z. B. er- folgte Überarbeitungen bei der Herstellung oder eine bereits erfolgte Teilerneuerung im Bestand sein.

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2.3.3 Trockenschichtdicke Bei der zerstörungsfreien Messung der Trockenschichtdicke des Beschichtungssystems nach dem Prin- zip der elektromagnetischen Induktion wird durch eine Spule ein alternierendes Magnetfeld erzeugt, welches durch zwei weitere Sonden gemessen wird. Die gemessene Spannung stellt dabei das Maß für den Abstand zwischen Sonde und Substrat, also die gesamte Beschichtungsdicke im trockenen Zustand dar.

Die Messung der Trockenschichtdicke erfolgte mit dem Schichtdickenmessgerät Elcometer 456C und einer Sonde F1 (Messbereich 0 - 1.600 µm).

Die Messergebnisse sind in Tabelle 48 zusammenfassend dargestellt. Die Messprotokolle befinden sich in A7.

Die nachfolgende Bewertung bzw. Einstufung erfolgt zwecks erster Orientierung anhand der Kriterien zur Entscheidung über durchzuführende Maßnahmen nach RI-ERH KOR Anhang A. Die Bewertung be- zieht sich an dieser Stelle ausschließlich auf die gemessenen Trockenschichtdicken in den untersuchten, visuell nicht geschädigten Bereichen. Es ist zu beachten, dass nach der RI-ERH KOR weitere Kriterien zum Zustand des Gesamtbauwerkes für eine Entscheidung über die durchzuführenden Maßnahmen herangezogen werden müssen. Die Bewertung bzw. Einstufung in die vorhandenen Kriterien dienen hier lediglich zur Klassifizierung der Untersuchungsergebnisse. Zur Entscheidungsfindung über eine In- standsetzungsvariante sind im Sinne der RI-ERH-KOR alle Kriterien anzuwenden.

Bei unbekannter Sollschichtdicke werden gemäß RI-ERH KOR Anhang A nachfolgende Kriterien für die Entscheidung für eine der Instandsetzungsvarianten definiert, siehe Tabelle 47. Die Kriterien werden in der sinngemäß zur Bewertung mit den Kategorien ‚gut‘, ‚mittel‘ und ‚schlecht‘ ohne Einbeziehung eines Schichtaufbaus verwendet.

Tabelle 47: Kriterien nach RI-ERH KOR Anhang A

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Tabelle 48: Ergebnisse der Schichtdickenmessungen

Untersuchungsstellen an Bauteilelementen des Brückengeländers zeigen im direkten Vergleich der Mit- telwerte schwankende Messwerte zwischen 356,20 -537,80 μm oberhalb des gesetzten 200 µm Krite- riums. Die Standardabweichungen der Untersuchungsstellen zeigen Schwankungen von 34,53 – 152,41 µm. Alle Einzelmesswerte liegen oberhalb des 160 µm und 200 µm Kriteriums der RI- ERH-KOR.

Zwischen den Messstellen 22 und 24 sind deutliche Unterschiede in der Schichtdicke zu erkennen, die den zuvor festgestellten voneinander abweichenden Aufbau nach 2.3.2 bestätigen. Die Standardabwei- chungen der Untersuchungsstellen zeigen vergleichbare Schwankungen, zum einen moderat schwan- kend zwischen 34,53 - 55,57 µm, zum anderen hohe Schwankungen zwischen 55,46 – 152,41 µm.

Hinsichtlich der Schutzwirkung werden die untersuchten Teilflächen an Geländerelementen mit ‚gut‘ bewertet.

2.3.4 Haftfestigkeit mittels Gitterschnitt- bzw. Kreuzschnittprüfungen Bei Gitterschnitt- und Kreuzschnittprüfungen erfolgt eine qualitative Bewertung des Widerstandes ei- nes Beschichtungssystems gegen das Ablösen durch das Einschneiden der Beschichtung bis zum Sub- strat in einem rechtwinkligen Gitter (Gitterschnitt) bzw. einem Kreuzschnitt.

Die Durchführung der Gitterschnittprüfung erfolgt wie in ISO 2409, die Kreuzschnittprüfung wie in ASTM D 3359-02 (Verfahren A) beschrieben. Bei der Kreuzschnittprüfung wird abweichend die Bewer- tung nach DIN EN ISO 16276-2:2007 Anhang A verwendet.

Die Bewertung erfolgt nach den Annahmekriterien der DIN EN ISO 16276-2:2007 in Verbindung mit den Kriterien zur Entscheidung über durchzuführende Maßnahmen nach RI-ERH KOR Anhang A. Zur Bewer- tung werden daher sinngemäß entsprechend den Kriterien die Kategorien ‚geeignet‘, ‚eingeschränkt geeignet‘ und ‚nicht geeignet‘ verwendet.

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Aufbau und Beschreibung des Bruchbildes:

A = Substrat (Stahl), B = 1. Anstrich, C = 2. Anstrich, … Y = Kleber, Z = Prüfstempel.

Kohäsionsversagen (hier mit A, B, C…Y gekennzeichnet) beschreibt ein Versagen der Haftung innerhalb einer Schicht. Adhäsionsversagen (hier mit A/B, B/C, C/D…_/Y gekennzeichnet) beschreibt ein Versagen der Haftung zwischen 2 unterschiedlichen Schichten. Darüber hinaus sind den einzelnen Schichten ver- schiedene Buchstaben zugeordnet.

Tabelle 49: Ergebnisse der Gitterschnitt- und Kreuzschnittprüfungen nach Klebebandabriss

Der Korrosionsschutz des Brückengeländers zeigt an den untersuchten Bauteilelementen der Südwest- steite zum einen Kennwerte der Kreuzschnittprüfung von Kt 1 - Kt 4, zum einen mit einem Bruchbild zwischen der ersten und zweiten Schicht. Zum anderen mit einem kohäsiven Versagen der obersten Deckschicht.

Hinzu konnten schwankende Kennwerte zwischen Kt 2 - Kt 4 am Brückengeländer auf der Nordostseite festgestellt werden, die anteilig Enthaftungen zwischen der Deckanstrichen E/F (Rot/Silber) sowie F/G aufweisen (Grau/ Mattgrau) aufweisen.

Ein Bruchbild A/B liegt nicht vor.

Die Ergebnisse lassen in der Gesamtheit für in Grau deckbeschichtete Bauteilflächen der Geländer eine Einstufung in Anlehnung an die RI-ERH-KOR Anhang A in Kategorie ,eingeschränkt geeignet‘ zu.

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3 Bewertung der Bauteiluntersuchungen

3.1 Betonkonstruktion

Eine Zusammenfassung der Erkenntnisse der visuellen Zustandsaufnahme zur Betonkonstruktion las- sen sich dem Abschnitt 2.1 entnehmen. Folgende Erkenntnisse lassen sich aus den durchgeführten in- dikativen Bauteiluntersuchungen am Brückenbauwerk Nr. 56 – Klockesbrücke (Essenerstr. über DB) zu- sammenfassen.

In der Gesamtheit zeigt Die Überprüfung gemäß dem quantitativen Nachweis der bedingungsgemäßen Betondeckung auf das 5%-Quantil bei den maßgebenden Messungen der Betondeckungen der Beweh- rung an untersuchten Bauteilen Schwankungen zwischen 11 und ≥75 mm. Gesamtheitlich ist die Be- tondeckung der Bewehrung nach heutzutage geltendem EC2-1-1 von 40 mm an untersuchten Bauteilen Widerlager (Stirnseite, Auflagerbank, Kammerwand), Mittelpfeiler (Stirnseite, Oberseite, Auflagerso- ckel) und Kappe der Stützmauer (Stirnseite) in 8/12 Messstellen nicht eingehalten.

Nach Angaben der bauteilbezogenen Betondeckung gemäß auftraggeberseitig zur Verfügung gestellten Bestandsunterlagen, siehe dazu Tabelle 28, gilt im Freien für die Stahlbetonbauteile Widerlager und Mittelpfeiler ein Mindestmaß der Betondeckung von 40 mm und die Stahlbetonkappe der Stützmauer von 50 mm. Es ist festzuhalten, dass stichprobenhafte Messungen auch eine Unterschreitung für das in der Ausführung geforderten Mindestmaß der Betondeckung der Bewehrung in 8/12 Messstellen erge- ben haben.

Besonders auffällig und visuell sichtbar ist eine vorhandene Minderbetondeckung an der Unterseite der kragenden Auflagerbank am Widerlager Nordwest. Neben mehrfachen Betonabplatzungen mit frei- liegenden korrodierten Bewehrungseisen konnte festgestellt werden, dass vereinzelt verbaute Beweh- rungseisen freiliegen aber dafür mögliche Fehler die Verlegung bzw. die Lagesicherung verbauter Be- wehrungseisen oder der fehlerhafte Einbau von Abstandshaltern als Ursache gelten können.

An untersuchten Bauteilen konnte hinsichtlich der Karbonatisierungstiefe festgestellt werden, dass die Karbonatisierungsfront zwischen <1 und ca. 10 mm schwankt. Es ist im Allgemeinen davon auszugehen, dass die äußeren Bewehrungslagen, aufgrund eines noch vorhandenen Abstandes zum karbonatisier- ten Beton, passiviert sind. Die Wahrscheinlichkeit der karbonatisierungsinduzierten Bewehrungskorro- sion ist an untersuchten Bauteilen im Allgemeinen gering. Eine Auffälligkeit stellt die kragende Unter- seite der Auflagerbank dar. Die Karbonatisierungsfront liegt an dieser Stelle, ausgehend von der gemit- telten Karbonatisierungstiefe, ca. 5 mm von der äußeren Bewehrungslage, wodurch bei entsprechen- dem Fortschreiten der Karbonatisierung von einem zeitnahem Eintritt karbonatisierungsinduzierter Be- wehrungskorrosion auszugehen ist. Gesamtheitlich weisen Bauteiloberflächen der indikativ untersuch- ten Stahlbetonbauteile durch eine geschlossene Betonoberfläche ein dazu passendes visuelles Erschei- nungsbild auf, lediglich an vereinzelten Stellen der Stirnseite des Widerlagers auf der Nordwestseite sind lokale, kleinflächige Betonabdrückungen ersichtlich, die auf eine Bauteilschädigung infolge Karbo- natisierung hinweisen können.

Die Ergebnisse der Entnahmestellen des Chloridgehalts am Brückenunterbau haben ergeben, dass Chloride lediglich im Bereich flächendeckender Durchfeuchtung, in ungerissenen Bereichen des Wider-

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lagers, auf der Oberseite und Stirnseite der Auflagerbank, bis zur ersten Tiefenlage der Chloidtiefen- profils nachgewiesen werden konnten. Sowohl die stichprobenhafte Kontrolle von Rissen mit Aussinte- rungen in der Kammerwand des Widerlagers sowie in der Stirnseite des Mittelpfeilers zeigen hinsicht- lich eines Chlorideintrags keine Auffälligkeiten.

Die Ergebnisse der Entnahmestellen des Chloridgehalts an den Stahlbetonkappen im Vorlandbereich weisen einen leicht erhöhten Chlorideintrag in erster Tiefenlage von ca. 0,50 M.-% bezogen auf den Zementwert auf. Dieser ist höchstwahrscheinlich auf das Spritzwasser des Straßenverkehrs zurückzu- führen.

Nach Angaben der Bestandsunterlagen ist für den Beton des Widerlagers auf der Nordwestseite und dem Mittelpfeiler von einer Güteklasse B 450 auszugehen. Für den Beton der Brückenkappe der Stütz- mauer gilt die abweichenden Angaben, ebenfalls entnommen aus Bestandsunterlagen, mit der Güte- klasse Bn 250/ B 225.

Ermittelte Betondruckfestigkeiten an untersuchten Bauteilen weisen im Allgemeinen sehr hohe Festig- keitswerte auf, welche die o.g. angegebenen Betondruckfestigkeiten deutlich übersteigen. Widerlager und Mittelpfeiler zeigen im Mittel charakteristisch vergleichbare hohe Festigkeiten mit großer Streuung in den Messwerten von 76,7 N/mm² bis 99,8 N/mm². Die Betondruckfestigkeiten der Stahlbetonkappe der Stützmauer liegen mit geringer Streuung der Messwerte im Mittel zwischen 67,5 N/mm² und 71,2 N/mm².

Nach den Messwerten der ermittelten Druckfestigkeiten zur Ersteinschätzung der Grundgesamtheit ist davon auszugehen, dass die damalig angegebenen Betonfestigkeiten, B 450 (C30/37) und Bn 250 (C20/25), B 225 (C12/15), übersteigen. Dies kann zumindest in Teilen durch eine Nacherhärtung des Betons begründet werden.

Die Oberflächenzugfestigkeiten wurden an Stahlbetonbauteiloberflächen verschiedener Betonbauteile bestimmt. Im Allgemeinen zeigen Haftfestigkeiten bauteilübergreifend eine vergleichbare Charakteris- tik mit überwiegend kohäsivem Versagen im Beton und hohen Oberflächenzugfestigkeiten im Mittel von 2,64 N/mm² bis 3,06 N/mm² und kleinsten Einzelwerten von 1,92 N/mm² bis 3,06 N/mm².

3.2 Stahlbaukonstruktion und Korrosionsschutz

Eine Zusammenfassung der Erkenntnisse der visuellen Zustandsaufnahme zum Stahlbau und Korrosi- onsschutz lassen sich dem Abschnitt 2.1 entnehmen. Folgende Erkenntnisse lassen sich aus den durch- geführten indikativen Bauteiluntersuchungen am Brückenbauwerk Nr. 56 – Klockesbrücke (Essenerstr. über DB) zusammenfassen.

Der Brückenträgerrost der Klockesbrücke ist aus wetterfesten Stählen konstruiert, der Folgerichtig kein Korrosionsschutzbeschichtung aufweist. Für die Überprüfung des Zustandes von wetterfesten Stählen, die zur Herstellung des Brückenträgerrostes verbaut wurden, sind hinsichtlich des Korrosionsverhaltens gemäß DASt-Richtlinie 007 Wanddickenmessungen auf das Abrostungsverhalten durchzuführen. Diese sind an definierten Messstellen einzelner Bauteilgruppen, in bestimmten Zeitabständen, als wieder- kehrende Anwendung zu überprüfen. Eine Kontrolle von Wanddickenmessungen am Brückenträgerrost

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erfolgte im Rahmen durchgeführter Bauteiluntersuchungen nicht. Entsprechende Unterlagen zu be- reits erfolgten Messungen wurden nicht übergeben. Sofern entsprechende Messungen bisher nicht er- folgt sind, empfehlen wir diese gemäß oben benannter Richtlinie durchzuführen.

Am Endquerträger des westlichen Widerlagers konnte erhebliche Blattrostbildung mit fortgeschritte- ner Querschnittsreduzierung im Untergurt und dem angrenzenden Stegbereich festgestellt werden. Ursache für diese korrosiven Vorgänge am Brückenträgerrost ist herabfließende Feuchtigkeit aus dem Straßenverkehr. Oberhalb des Endquerträgers kann durch das defekte Dichtband der Fahrbahnüber- gangskonstruktion, die aufgrund der Brückensteigung den Gefälletiefpunkt in Längsrichtung ausbildet, abflusswirksames Wasser den Endquerträger herunterfließen. Dies betrifft hinzu die angrenzenden An- schlussbereiche der Längsträger an Endquerträger, insbesondere den Außenträger (links) und mittleren Längsträger. Darunter befindliche Kalottenlager zeigen ebenfalls erhebliche Spuren von korrosiven Vor- gängen mit fortgeschrittener Querschnittsreduzierung an Stahlbauteilelementen.

Hinsichtlich der vor Ort durchgeführten Untersuchungen zum Schichtenaufbau, zur Schichtdicke und Haftfestigkeit am vorhandenen Korrosionsschutzsystem lassen sich zusammenfassend nachfolgende Punkte feststellen:

Nach Auswertungen zum Schichtaufbau des Brückengeländers ist das Geländer auf der Südwestseite mit einem fünfschichtigen und das Geländer auf der Nordostseite mit einem sechsschichtigen Korrosi- onsschutzsystem versehen.

Ein Abgleich mit den Angaben der Bestandsunterlagen nach Tabelle 46 hat ergeben, dass die Anzahl der Beschichtungen des Brückengeländers im Bestand mit denen der Bestandsunterlagen übereinstim- men. Damit einhergehend lässt das Brückengeländer auf der Nordostseite, mit einem siebenschichti- gen Aufbau, auf eine entsprechende Teilerneuerung schließen.

Es wird darauf hingewiesen, dass im Brückenbuch keine Informationen zu den verwendeten Applikati- onen enthalten sind.

Die Ergebnisse zu Messungen der Trockenschichtdicke (zerstörend/ zerstörungsfrei) zeigen deutliche Unterschiede in der Schichtdicke, die den zuvor festgestellten voneinander abweichenden Aufbau nach 2.3.2 bestätigen.

In 1/ 4 Messtellen befinden sich die zerstörend ermittelten Trockenschichtdicken innerhalb des Schwankungsbereichs zerstörungsfrei ermittelter Messdaten und lassen sich damit validieren. In 3/ 4 Stellen weisen zerstörend ermittelte Trockenschichtdicken zu Mittelwerten der zerstörungsfrei ermit- telten Messdaten geringere Schichtdicken auf.

Neben Schwankungen in den Einzelwerten der zerstörungsfrei ermittelten Messdaten sind mit Bezug auf die Mittelwerte bauteil- und ausrichtungsbezogene Unterschiede in der Schichtdicke zu erkennen. Horizontal ausgerichtete Bauteilflächen (Handlauf) weisen niedrigere Trockenschichtdicken auf als Bau- teilflächen mit vertikaler Ausrichtung (Pfosten).

Die Einzelmesswerte der Messreihen unterschreiten an keiner Messstelle die 160 µm und 200 µm Kri- terien.

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Die Gitterschnitt- bzw. Kreuzschnittprüfungen besitzen in der Gesamtheit für in Stahlgrau deckbe- schichtete Bauteilflächen ein variierendes Bild mit Adhäsionsbrüchen zwischen erster und zweiter Deckbeschichtung mit Kennwerten der Kategorie Kt 1 - Kt 4.und lassen folglich eine Einstufung in An- lehnung an die RI-ERH-KOR Anhang A in die Kategorie ‚eingeschränkt geeignet‘ zu. Bestätigt wird dies durch die Ergebnisse der visuellen Zustandsaufnahme. Gesamtheitlich zeigen in Grau deckbeschichtete Bauteiloberflächen einen mangelhaften Adhäsionshaftverbund zwischen erster und zweiter Deck- schicht, mit mehrfach punktförmigen und kleinflächigen zusammenhängenden Enthaftungen der obe- ren Deckbeschichtung.

Unter Einbeziehung der Erkenntnisse aus der visuellen Begehung befindet sich der Korrosionsschutz am Brückengeländer in einem überwiegend intakten Zustand mit zum Teil vereinzelten sichtbaren Mängeln und Schäden.

Schädigungen am Korrosionsschutz, Geländerelementen, zeigen zum Großteil ein punktförmiges Er- scheinungsbild, teils nur oberflächlich in der Korrosionsschutzbeschichtung, teils bis auf das Substrat (Stahl), sodass eine Durchrostung vorliegt und oberflächlich Korrosion eingetreten ist. In diesen Berei- chen blättert lokal begrenzt vereinzelt die Korrosionsschutzbeschichtung ab.

Außerdem sind Kantenflächen Handläufen auffällig. An diesen zeigen sich mehrfach kleinflächige Ab- schürfungen bzw. mechanische Schädigungen am Korrosionsschutz.

Basierend auf den durchgeführten Untersuchungen vor Ort sind die Instandsetzungsvarianten Ausbes- serung und Teilerneuerung am Brückengeländer bzw. den vorliegenden Untergrund in Anlehnung an die Kriterien nach RI-ERH-KOR Abstimmung nach Bauteilflächen möglich.

Für lokal begrenzte, punktförmige Schäden am Korrosionsschutz an Grau deckbeschichteten Bauteil- oberflächen sind in Anlehnung an die RI-ERH-KOR Anhang A Ausbesserungen möglich. Ergebnisse zu Untersuchungen bestätigen diese Entscheidung durch das Erfüllen der gestellten Kriterien an die Schichtdicke und Haftfestigkeit. Die Charakteristik vorgefundener Schäden sowie das Ausmaß der Durchrostungen sind lokale Instandsetzungsmaßnahmen für kleinflächige Fehlstellen zur Wiederher- stellung des Korrosionsschutzes empfehlenswert.

In Anlehnung an die RI-ERH-KOR Anhang A, könnte in konservativer Auslegung hinsichtlich der Dauer- haftigkeit alternativ eine Teilerneuerung in Erwägung gezogen werden. Die Kriterien zur Einstufung in diese Instandsetzungsvariante sind hinsichtlich der Schichtdicke, der Haftfestigkeit, dem Rostgrad sowie der Charakteristik zu Abblätterungen erfüllt. Jedoch sollte zur Konkretisierung der Anwendbarkeit das Kriterium der Haftfestigkeit durch ergänzende Abreißfestigkeiten geprüft werden, um die Stabilität der Schichten untereinander zu bewerten und das bestehende Risiko an den Bestand zu vermindern.

Es wird grundlegend darauf hingewiesen, dass der tatsächliche Zustand des Brückengeländers erst nach der Untergrundvorbereitung für einen neuen Korrosionsschutz festzustellen ist.

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