Ultraschallprufung von orthotropen Fahrbahnplatten zur fruhzeitigen Detektion ermudungsbedingter Risse

摘要

Orthotrope Fahrbahnplatten werden seit den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts gebaut. Die Bezeichnung "orthotrop" grundet auf die richtungsabhangigen Eigenschaften der Konstruktionsweise hinsichtlich der Steifigkeit bzw. Elastizitat. Bei dieser Bauweise wird die Fahrbahnplatte mit geschlossenen Steifen, die U-, V-oder trapezformig ausgefuhrt sein konnen, versteift. Aufgrund der hohen dynamischen Beanspruchung durch Verkehrslasten kann die Ermudungsfestigkeit dieser Konstruktionen nach kurzer Nutzungsdauer uberschritten sein. Ermudungsbedingte Risse, die oft ihren Ausgangspunkt an den Schweissnahten der Steifen haben und zum Teil in die Fahrbahn wachsen, konnen daraus resultieren. Die Sichtprufung und die Magnetpulverprufung werden zur Detektion derartiger Risse eingesetzt. Ergibt die Sicht-oder Magnetpulverprufung einen deutlichen Rissverdacht, werden die Steifen teilweise geoffnet, um einen Zugang zur Innenseite zu erhalten und das Prufergebnis zu bestatigen bzw. Sanierungsmassnahmen einzuleiten. Die fruhzeitige Detektion von Rissen gestattet Sanierungsmassnahmen von der Unterseite der Fahrbahnkonstruktion, die eine Sperrung der Fahrbahn nicht erfordern. Die Prufaussage der Ultraschallprufung wird durch Geometrieechos erschwert, die sich nur schwer von Rissanzeigen unterscheiden lassen. Der Einsatz von optimierten Kriechwellenprufkopfen und die Anwendung der Gruppenstrahlertechnik (Phased Array) wurden als pruftechnische Losungen untersucht. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden nachfolgend vorgestellt.