Kanalbau in offener Bauweise- Qualitätssicherung in der Bauausführung

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1 Kanalbau in offener Bauweise- Qualitätssicherung in der Bauausführung Löbau, Dipl.-Ing. (TH) Jochen Siegmund

2 Qualitätssicherung in der Bauausführung Ursachen von Kanalschäden Technische Regeln im Kanalbau Qualifikationsnachweise Grundsätze der Bauausführung Qualität? Qualitätssicherung/ Notwendige Prüfungen 2

3 Ursache von Kanalschäden Ursachen...sind in der Vielzahl der Fälle bereits in Planung und Bauausführung angelegt worden. Ursachen sind z.b.: statische Lastüberschreitungen des Rohr/Boden- Systems unzureichende Bettung unzureichende Verdichtung Seitenverfüllung Verwendung unzureichender Baustoffe und Materialien 3

4 Fachgerechter Kanalbau? DWA A- 139, Pkt.5.1. Allgemeines:... die Auswahl der Baustoffe hinsichtlich Eignung und Verwendung... sind Aufgabe der Planung... 4

5 Fachgerechter Kanalbau? DWA A-139, Pkt.6.2. Grabenbreiten:... für die Mindestgrabenbreiten gelten die in DIN EN 1610 angegebenen Werte... 5

6 Fachgerechter Kanalbau? Auszug aus Baustellenbericht ( ): - zu geringer Arbeitsraum zw. Rohraußenkante u. Böschung ( ca. 10 cm) - Senkr. geböschte Grabenwände, Tiefenlage ca. 3m - - Rohrverlegung im ungesicherten Bereich Stellungnahme der Firma:.der zu geringe Arbeitsraum zw. Rohraußenkante u. Böschungswand ist dem Zustand geschuldet, dass die seitlichen Schneiden des Baggerlöffels eine zu starke Abnutzung vorweisen. Dadurch wird in einer Tiefe von 3m im verbauten Graben ein zu geringer seitlicher Aushub erreicht. 6

7 Fachkunde/ Zuverlässigkeit( Baufirma/ Hersteller)? 7

8 Fachkunde/ Zuverlässigkeit ( Baufirma/ Hersteller) Polycrete- Rohre von Meyer:... Polymerbeton hat sich in der chemischen Industrie unter härtesten Bedingungen seit mehreren Jahrzehnten bestens bewährt...unsere Rohre sind äußerst korrosionsbeständig, diffusionsdicht und hoch belastbar... 8

9 Nutzungsdauer und Qualität Abwasserleitungen und -kanäle sind so herzustellen, dass sie bis zum Ende der geplanten Nutzungsdauer (üblich Jahre, je nach Satzung bis zu 140 Jahre) alle erforderlichen Eigenschaften für einen störungsfreien Betrieb behalten. 9

10 Qualität? Qualität ist die Erfüllung aller gestellten Anforderungen 10

11 Anforderungen an eine Fachfirma im Kanalbau Personelle Ausstattung des Unternehmens mit qualifizierten Fachkräften Kenntnis u. Anwendung aktueller technischer Regeln Mindestausstattung an Technik (Maschinen; Geräte) Kontinuierliche Qualitätssicherung (Eigen- und Fremdüberwachung ) 11

12 Technische Regelwerke International Normen (ISO) Europäische Normen (EN) Nationale Normen (DIN) DWA-Arbeitsblätter (DWA-A, ATV-DVWK-A, ATV-A) DWA-Merkblätter (DWA-M, ATV-DVWK-M, ATV-M) Berufsgenossenschaftliche Vorschriften (BGV) Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit (BGR) 12

13 DIN EN- Normen Technische Regeln im Kanalbau Europäische Normen: DIN EN 1610: Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen (seit 10/1997 gültig) DIN EN 752 ff: Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden DIN EN 1916, DIN V 1201/1202 (Rohre) DIN EN 1917, DIN V 4034 (Schächte) 13

14 Technische Regeln im Kanalbau DWA- Regelwerk A 127: Richtlinien für die statische Berechnung Arbeitsblätter A 139: Einbau und Prüfung von Abwasserleitungen A 142: Abwasserkanäle in Wassergewinnungsgebieten A 157: Bauwerke in Kanalisationen ( + Merkblatt M Beispiele...) Merkblätter Merkblattreihe M 143 ff: Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden 14

15 DWA-Arbeitsblatt-A 139 Januar 2010: Aktualisierte deutsche Ergänzung und Hinweise zur DIN EN 1610 (1997) Hinweis: A- 139 ist zw. AG und AN vertraglich zu vereinbaren!! siehe auch: VOB Teil C (04/2010) DIN 18306, Pkt Anzuwendendes Technisches Regelwerk 15

16 Grundsätze der Bauausführung: Rohrstatik DWA- A 139, Pkt.4.1 Technische Grundlagen Die auf Abwasserleitungen und - kanäle einwirkenden statischen und dynamischen Lasten müssen bei der Planung festgelegt werden. 16

17 Grundsätze der Bauausführung: Rohrstatik DWA- A 139, Pkt. 4.2 Sicherstellung der Lastannahmen muss folgende Vorgehensweise eingehalten werden Der Auftraggeber/ Planer gibt das Tragwerksystem vor. Die Lastannahmen müssen bekannt sein (Baugrubenausbildung, Verbau, Bettungswinkel ) Die Freigabe erfolgt durch den Bauherren/o. einem von ihm Beauftragten(durch den Planer) 17

18 Grundsätze der Bauausführung: Baugrund DWA- A139, Pkt.4.3 Anforderungen an Planung und Ausschreibung:.Baugrund Die Baugrundverhältnisse müssen bekannt sein oder entsprechend DIN EN (Okt. 2010) (Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds) und DIN 4020 (Dez.2010) (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke/ Einteilung in: Geotechnische Kategorien ) in Art und Umfang untersucht werden. 18

19 Grundsätze der Bauausführung: Leitungsgraben 5.2 Regelwerk Anwendungsbereich: Absatz b : Norm gilt nicht mehr für Gräber zur Erdbestattung auf Friedhöfen Preis: ca. 110 Euro 19

20 Grundsätze der Bauausführung: Anwendungsgrundsätze DIN 4124, Pkt Abschnitt a.) Gräben für Abwasserleitungen : Regelungen der DIN EN 1610, aber nur für Kanäle! Siehe auch neue DIN 4124 (01/2012): Tab. 6 u.7 lichte Mindestgrabenbreiten für Gräben (Gas, Elt, TW...) Vergrößerung der Mindestarbeitsraumbreite um 0,10m auf 0,60m aufgrund Veränderung der menschl. Körpermaße b.) alle übrigen Leitungen (auch: Abwasserdruckleitungen! ) andere Regelungen 20

21 DIN 4124, Pkt : Anwendungsgrundsätze Kompromiss Dabei muss der obere Rand des Verbaus die Geländeoberfläche - bei einer Tiefe bis einschließlich 2,00 m mindestens um 0,05 m, Begründung des DIN: nach DIN 18303/ VOB Teil C: Verbauoberkante ist Grundlage der Vergütung - bei einer Tiefe von mehr als 2,00 m mindestens um 0,10 m überragen. Begründung des DIN: Verbesserung der Arbeitssicherheit 21

22 DIN 4124: Anwendungsgrundsätze für Verbau Verwendungsanleitung/ Belastbarkeit/ Prüfkennzeichen... 22

23 DIN 4124: Mindestbaugrubengrößen für Schächte Arbeitsräume zwischen Bauwerken und Baugrubenwand müssen mindestens 0,50 m breit sein! ( DIN / 2012) Betr. Abb. 7 und 9 Begründung: Veränderung der menschl. Körpermaße 23

24 Grundsätze der Bauausführung: Wareneingangskontrolle Übereinstimmung mit Lieferschein? Beschädigungen? ausreichende Kennzeichnung? 24

25 Eingangskontrolle: geforderte Eigenschaften 25

26 DIN EN 1917, Pkt Für alle Bauteile gilt eine gleichmäßige u. geschlossene Oberfläche. Einige kleine Lunker bis zu 15mm Durchmesser und einer max.tiefe von 10 mm sind zulässig. Im Bereich der Lunker muss die Mindestbetondeckung 10 mm betragen. Rissbreiten bis max. 0,15 mm 26

27 Grundsätze der Bauausführung: Lagerung 27

28 Grundsätze der Bauausführung: Verlegerichtlinie/ Einbauanleitung Auf jeder Kanalbaustelle vorhanden? 28

29 Herstellen der Rohrleitung mögliche Folgen 29

30 Grundsätze der Bauausführung: Herstellen der Rohrleitung DIN EN 1610, Pkt Richtung und Höhenlage Die Rohre sind genauestens nach Richtung und Höhenlage innerhalb der durch die Planung vorgegebenen Grenzwerte zu verlegen. 30

31 Grundsätze der Bauausführung: Herstellen der Rohrleitung DWA A-139, Pkt Richtung und Höhenlage (Trassierung) Anhang H: Abweichungen/ Toleranzen (informativ) Die Herstellung von Rohrleitungen und Kanälen hat gemäß den Vorgaben der Ausführungsplanung zu erfolgen. Es muss eine geradlinige Herstellung der kompletten Haltung mit einheitlichem Sohlgefälle ohne Hoch- und Tiefpunkte erreicht werden. Abweichungen von diesen Vorgaben bedürfen der gesonderten Vereinbarung. 31

32 ZTV eines Auftraggebers zu Toleranzwerten Zulässige Toleranzwerte des KEB für Stz- und StB-Kanäle für VOB-Abnahme nach 12 und 13 Material Rohr DN Versatz Versatz Axialver schieb Unterbogen / Scheitel/ mm Kämpfer mm Sohle mm ung mm Ausbiegung mm Steinzeug Steinzeug '- Steinzeug 400, Steinzeug Steinzeug Steinzeug Steinzeug Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton Stahlbeton

33 Grundsätze der Bauausführung: Schächte Undichtheiten Muffensprenger Vertikalrisse Schadensursachen : unebene Lastabtragungsflächen, dadurch Punktlasten... 33

34 Grundsätze der Bauausführung: Schächte DIN V , Pkt Lastübertragung zwischen Fertigteilen Es ist grundsätzlich eine gleichmäßige, nicht federnde vertikale Lastübertragung zwischen allen Schachtfertigteilen sicherzustellen. Unebenheiten in Auflagerbereichen sind auszugleichen. Dies kann z.b. durch eine Frischmörtelschicht auf der Aufstandsfläche erreicht werden. Die sich ergebende Fuge im Innenbereich darf 15 mm nicht überschreiten. Andere Lastübertragungselemente sind zulässig. Siehe auch TIS 12/2009, Seite 14 ff: Fachgerechte Herstellung von Fertigteilschächten 34

35 Grundsätze der Bauausführung:.Anschlüsse an Schächte Grundsätzlich: gelenkiger Anschluß, auch bei biegeweichen Rohren! DIN V , Pkt Anschlüsse ( 08/2004 ): (ergänzender Abschnitt zu DIN EN 1917)...müssen dicht u. in der Regel beidseitig doppelgelenkig gegenüber allen ankommenden u. abgehenden Kanälen u. Leitungen hergestellt werden... 35

36 Anschlüsse an Rohre und Schächte DWA A139, Pkt. 9.1 Allgemeines Flexoset- Anschluss-System Die Art und konstruktive Ausbildung der Anschlüsse muss der Planer vorgeben. 36 Siehe auch: IKT- Warentest

37 Grundsätze der Bauausführung: Verdichtung 37

38 Verdichtung der Hauptverfüllung Überdeckungshöhe der Rohrleitung zu gering 38

39 Herstellen obere Bettungsschicht / Zwickelverdichtung 39

40 Qualitätssicherung/ notwendige Prüfungen 40

41 Abschlussuntersuchung DWA A-139, Pkt Allgemeines Der Auftraggeber muss im Rahmen der Ausführungsplanung festlegen, welche Prüfungen er selbst durchführt oder von einem von ihm Beauftragten durchführen lässt Sichtprüfungen und Messungen: Das Ergebnis muss protokolliert werden. 41

42 Dokumentation/ notwendige Nachweise Kontrolle und Nachweis der: Technischen Grundlagen / Lastannahmen Erdarbeiten / Verdichtung Rohrlage Rohrverformung Rohrbeschädigungen Dichtheit 42

43 Prüfung während des Rohreinbaues DWA A-139, Pkt Kontrollprüfungen: Die Prüfungen müssen gemäß ZTV E- StB 09 durchgeführt werden: Eignungsprüfungen Eigenüberwachungsprüfungen Fremdprüfung des AG...als Prüfmethode muss die Methode M3 gem. ZTV E- StB 09 gewählt werden Abschlussuntersuchung: der Verdichtungsgrad in der Leitungszone und Hauptverfüllung muss nachgewiesen werden. 43

44 Umfang der notwendigen Prüfungen ZTVE Stb 09 ( Tabelle 7 Mindestanzahl ): Leitungsgraben: 3 Prüfungen je 150m Länge pro m Grabentiefe DWA- A 139 ( Pkt ) Abstand der Prüfpunkte sollte bei Rohrleitungsgräben jeweils 25m... in Leitungszone u. Hauptverfüllung nicht überschreiten... 44

45 Prüfung der Erdarbeiten Die Verdichtungsprüfung kann durch den statischen Lastplattendruckversuch mit Hilfe des Leichten Fallgewichtsgerätes oder durch Rammsondierung erfolgen. DWA- A 139, Pkt : Kontrollprüfungen:...sollte im Zuge der Probeverdichtungen zu Beginn der Kanalbaumaßnahme durch Kalibrierversuche der Zusammenhang zwischen gewähltem Prüfverfahren u. Anforderungswert ermittelt werden... 45

46 TV-Inspektion TV- Befahrung nach welchen Regeln:??? (DIN EN 13508/2; M 143, M 149, ISY- Bau 2001/ 2006 ) 46

47 Deformationsmessungen nach DIN EN 1610 DIN EN 1610: Wenn gefordert, ist die vertikale Veränderung im Durchmesser auf Übereinstimmung mit der statischen Berechnung zu prüfen. 47

48 Deformationsmessung nach DWA- A139 DWA A-139, Pkt Rohrverformungen Bei biegeweichen Rohren muss die Verformung auf Übereinstimmung mit der statischen Berechnung geprüft werden. Die Verformung (Durchmesserveränderung) darf die in der Statik ausgewiesenen Werte der Kurz- (??)sowie Langzeitverformung (siehe ATV- DVWK-A 127) nicht überschreiten. Die Ergebnisse der Verformungsmessung müssen protokolliert werden. Unmittelbar vor der Prüfung muss die zu untersuchende Rohrleitung oder Teilstrecke gereinigt werden. 48

49 Verfahren u. Anforderungen für die Dichtheitsprüfung Normen und Merkblätter DIN EN 1610 Verlegung und Prüfungen von Abwasserleitungen und kanälen Bayerisches Landesamt für Wasserwirtschaft Prüfung alter und neuer Abwasserkanäle Teil 1: Prüfumfang Teil 2 : Prüfverfahren Arbeitsblatt DWA - A 139 Einbau und Prüfung von Abwasserleitungen und kanälen (Dez.2009) Merkblatt DWA -M143, Teil 6 Inspektion, Instandsetzung, Sanierung und Erneuerung von Abwasserkanälen und leitungen Teil 6: Dichtheitsprüfungen bestehender, erdüberschütteter Abwasserleitungen und kanälen und Schächten mit Wasser, Luftüberdruck- und Unterdruck 49

50 VOB/C DIN Entwässerungskanalarbeiten Wesentliche Neuerungen zukünftig: Dichtheitsprüfung nach DIN EN 1610 in Verbindung mit DWA-A 139 ist im Einzelfall gesondert im Vertrag / Leistungsbeschreibung zu vereinbaren. 50

51 Resümee 51

52 Resümee Das Zusammenwirken aller am Werk Beteiligten entscheidet über den Erfolg! Qualitätsorientierter Auftraggeber Fachkundiger Planer und Bauüberwacher Qualifizierte Fachfirma ( RAL- Gütezeichen!? ) RAL- Gütegemeinschaft Kanalbau 52

53 Nachhaltigkeit im Tiefbau Cloaca Maxima, Lucius Tarquinius Priscus 5-ter römischer König, v. Chr. Danke 53 für Ihre Aufmerksamkeit!