Bewegungen von Randfugen auf Brücken

Das Merkblatt für die Fugenfüllungen in Verkehrsflächen aus Beton einschließlich der Lieferbedingungen für bituminöse Fugenvergussmassen (TL-bit Fug 82) aus dem Jahr 1982 wurde überarbeitet. Es entstanden die Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fugenfüllungen in Verkehrsflächen (ZTV Fug-Stb 01) mit den Technischen Lieferbedingungen (TL Fug-Stb 01) und den Technischen Prüfvorschriften (TP Fug-Stb 01), die mit dem Allgemeinen Rundschreiben Straßenbau Nr. 29/2001 vom 31. Juli 2001 für den Bereich der Bundesfernstraßen eingeführt wurden.

Als Fugenfüllungen für die Fugen zwischen dem Asphaltbelag und dem Schrammbord auf Brücken werden in den ZTV Fug-Stb 01 heiß verarbeitbare elastische Fugenmassen vorgeschrieben. Diese elastischen Fugenmassen sind für Änderungen der Fugenspaltbreite bis 35 % ausgelegt.

Bei Fugenspaltbreiten ab 15 mm sind zwischen der Fugenfüllung neben der Schutzschicht und der Fugenfüllung neben der Deckschicht als Unterfüllstoff rechteckige Profile oder Trennstreifen vorzusehen. Die Vergusstiefe muss mindestens das 1,5-fache der Fugenspaltbreite betragen.

Der bei den Randfugen auf Beton- und Stahlbrücken zwischen dem Fugenverguss in der Schutzschicht und dem Fugenverguss in der Deckschicht eingelegte Unterfüllstoff oder Trennstreifen soll die Drei-Flanken-Haftung verhindern, da durch sie die Belastung der Fugenflanken vergrößert würde, was zu einem Ablösen der Fugenflanken führen könnte.

Die Verwendung des Unterfüllstoffes ist aber auch mit Nachteilen verbunden. Wird die Fuge an irgendeiner Stelle undicht, so dringt Wasser, im Winter Salzwasser, in die Fuge ein und verteilt sich entlang des Trennstreifens. Der Schrammbord wird über große Längen geschädigt, wobei diese Schädigung lange Zeit nicht erkannt werden kann.
In den Arbeitskreisen 7.10.1 "Beläge auf Betonbrücken" und 7.10.2 "Beläge auf Stahlbrücken" der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) wurde erwogen, den Unterfüllstoff oder Trennstreifen bei den Fugen vor Schrammborden oder Bordsteinen auf Brücken wegzulassen, um die Schädigung des Bauwerks bei einem örtlichen Versagen der Fugenfüllung zu minimieren. Dies würde jedoch voraussetzen, dass die Fugenbewegungen in diesen Bereichen ausreichend klein sind, damit die erhöhte Beanspruchung der Fugenflanken aufgrund der Drei-Flanken-Haftung keine Auswirkungen hat.

Zu diesem Zweck wurden im Rahmen dieses Projektes sowohl kurzfristige als auch langfristige Fugenbewegungen an 2 Beton- und 3 Stahlbrücken gemessen.

Die Mindestbreite der Randfugen auf Brücken entlang der Schrammborde beträgt 2 cm. Daraus ergibt sich, dass bei Verwendung der elastischen Fugenmassen nach den ZTV Fug-StB 01 Änderungen der Fugenspaltbreite von mindestens 6,5 mm aufgenommen werden können. Die Messungen ergaben, dass die tatsächlich auftretenden Fugenbewegungen nur ca. 10 % der theoretisch möglichen Fugenbewegung betragen.

Ein Weglassen des Unterfüllstoffes bzw. des Trennstreifens bei Fugenfüllungen der Randfugen entlang des Schrammbordes sollte daher möglich sein.

Es ist geplant, die Randfugen von etwa 10 Brücken ohne Unterfüllstoff auszuführen und die Bewährung dieser Randfugen über einen Zeitraum von 4 Jahren zu beobachten. Bei positivem Ergebnis dieses Bewährungsnachweises könnte dann die obligatorische Verwendung eines Unterfüllstoffes oder eines Trennstreifens bei Randfugen auf Brücken entfallen.

Desweiteren kann aus den Messergebnissen ein praxisgerechtes Belastungskollektiv für Prüfungen oder Untersuchungen an Fugenfüllungen abgeleitet werden, welches sowohl die temperaturbedingten tages- oder jahreszyklischen Fugenbewegungen als auch die Fugenbewegungen aus Verkehr simuliert.