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Nachträgliche Pfahlgründung

In einer Bestandshalle in Lübeck soll nachträglich eine Kranbahnanlage eingebaut werden. Krananlagen sind generell empfindlich gegenüber Setzungsdifferenzen. Aufgrund der oberflächennahen Weichschichten wurde eine Pfahlgründung unter beschränkter Arbeitshöhe erforderlich.

Eine Papierlagerhalle in Lübeck soll einer neuen Nutzung zugeführt werden. Um schwere Lasten transportieren zu können, ist der nachträgliche Einbau einer Kranbahnanlage geplant. Die vorhandenen Fundamente sind auf geneigten Stahlbetonrammpfählen tief gegründet. Für die neuen Belastungen sind die Bestandspfähle jedoch nicht ausgelegt, so dass eine zusätzliche Tiefgründung erforderlich wurde. Die Halle ist 220 Meter lang, 44 Meter breit und hat eine lichte Arbeitshöhe von circa zehn Metern.

Baugrundverhältnisse

Der Baugrund besteht aus Auffüllungen, organischen Weichschichten, mitteldicht gelagerten Sanden, bindigen Beckenablagerungen und Geschiebemergel. Die tragfähigen, dicht gelagerten Sande beginnen erst ab 21 Meter unter Geländeoberkante.

Im Baugrundgutachten wurden zunächst verpresste Mikropfähle empfohlen. Eine erste  Kostenschätzung lag aber für diese Pfähle, wie auch eine Kostenschätzung für konventionelle Bohrpfähle, deutlich über dem Budget des Bauherrn. Zusätzlich hätte man bei diesem Verfahren etwaig schadstoffbelastetes und mit Bohrsuspension vermischtes Bodenmaterial an die Geländeoberfläche gefördert. Die ordnungsgemäße Entsorgung des Bodenmaterials hätte weitere Kosten verursacht.

Vollverdrängungspfähle

Nach einer Beratung und Ortsbesichtigung durch Franki Grundbau entschied man sich für die nachträgliche Tiefgründung mit Vollverdrängungspfählen, System Atlas. Mit dem Spezialgerät ATLAS VIII kann noch unter eingeschränkter Arbeitshöhe von zehn Metern gearbeitet werden. Die Lastabtragung erfolgt bei den örtlichen Baugrundverhältnissen hauptsächlich  über die Mantelreibung. Das Angebot des Unternehmens passte in das Budget des Bauherrn und durch die volle Bodenverdrängung des Atlaspfahls musste auch kein Boden entsorgt werden.

Vor Beginn der Pfahlherstellung wurde die circa 35 Zentimeter starke Bodenplatte jeweils an den Pfahlansatzpunkten bauseits durchörtert. Die Öffnungen wurden für 2er- und 3er- Pfahlböcke vorbereitet.

Pfahlherstellung

Im April 2018 begann die eigentliche Pfahlherstellung. Der Herstellvorgang ist geräuscharm und erschütterungsfrei. Mit einem Anfängerrohr und weiteren Kuppelrohren wurde der Schneidkopf mit Bohrspitze drehend in den Boden gedrückt bis die erforderlichen Absetztiefen erreicht wurden. Die neue Pfahlgründung musste dabei der Lage der vorhandenen Schrägpfähle angepasst werden. Da die Atlaspfähle durchgehend bewehrt hergestellt wurden, musste auch die Bewehrung mehrfach gestoßen werden. Die freie Höhe von etwa 10 Metern ließ in diesem Zusammenhang noch die Ausführung kostengünstiger Übergreifungsstöße zu.

Wie beim System Atlas üblich, erfolgte das  anschließende Betonieren der Pfähle mit Betonierkübeln. Der Betonlieferant konnte mit dem Mischfahrzeug in die Halle direkt bis zum Bohrgerät fahren. Mit dem Bordkran erfolgte die Beschickung des Bohrrohres mit dem gefüllten Betonierkübel.  

Da die Arbeiten witterungsunabhängig auf einer Arbeitsebene erfolgten und die Pfahlanzahl eine Optimierung der Arbeitsabläufe über die Bauzeit zuließen, konnte im Mai 2018 die fertige Pfahlgründung eine Woche vor dem vereinbarten Termin erfolgreich übergeben werden.

Thomas Garbers, Ingenieurservice Grundbau GmbH

Michael Lampe, Michael Strampe, FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG

  

Leistungen

140 Atlaspfähle, ds/db = 46/56 cm, Länge bis 21,40 m, Last Nd bis 1.600 kN

Veröffentlichung

Bauingenieur, Band 93, November 2018, Sonderteil Bauen im Bestand, A 12