Baugruben & Pfahlgründungen

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1 report 5 / 2014 Baugruben & Pfahlgründungen INHALT 02 Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe Hamburg 03 Schwerlastkai und Kranstandort Nordenham 04 Abschirmwand HafenCity Hamburg 05 VIT Nachträgliche Überdachung für Baudock Kiel 06 Forschungsinstitut Humboldt-Universität Berlin 07 Spitalstadt Eichstätt 07 Klinik-Neubau Schwäbisch Hall 08 isg Planung und Kontrolle im Grundbau Nach oben zum Gewölbemauerwerk waren nur wenige Zentimeter Luft... Ganz schön knapp... Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe 12 BVT DYNIV Innovationspreis 14 So sieht es heute aus Hamburg: Direkt neben den Deichtorhallen verlaufen die Gleise für den Nah- und Fernverkehr vom Hamburger Hauptbahnhof in Richtung Süden. Insgesamt mussten sechs Doppelgewölbe, sogenannte Kasematten, unter den Gleisen durch den Einbau einer tiefgegründeten Stahlbetonrahmenkonstruktion instandgesetzt werden. 15 FRANKI vor Ort Hier können Sie uns persönlich treffen 16 Kontakte und Adressen der FRANKI-Gruppe Impressum Auftraggeber für dieses Projekt war die AUG. PRIEN Bauunternehmung GmbH & Co. KG. Bauherr ist die Deutsche Bahn Netz AG, die das Baugrundgutachten durch die Ingenieurgesellschaft Ochmann + Partner Geotechnik GmbH erstellen ließ. Die Bodenverhältnisse bestehen aus Auffüllungen, Mergel, Klei mit organischen Bestandteilen und Sand mit einem oberflächennahen Grundwasserstand. Die Pfähle wurden in den tragfähigen Sanden abgesetzt. Ausführung Nach der Erstellung der standfesten Arbeitsebene wurden die Großbohrpfähle im Greiferverfah- ren unter Wasserauflast eingebracht. Angesichts der geringen Innenhöhe des Gewölbes von nur 5,50 m und minimalen Abständen von 4 cm zwischen der Spitze des Knickauslegers und der Decke musste in diesem Bereich sehr vorsichtig gearbeitet werden. Fortsetzung Seite 2

2 projekte... aber es passt! Aufgrund der geringen Arbeitshöhen konnten die Bohrrohre und Bewehrungskörbe nur mit einer Länge von 2 m eingesetzt werden. Dies ist ein Hinweis darauf, wie groß der Aufwand war, um die Pfahllängen bis 20,45 m herzustellen. Auch an die Arbeitssicherheit wurden hohe Ansprüche gestellt. Da sich die Oberleitungen der DB im direkten Verladebereich befanden, mussten die eingesetzten Geräte geerdet werden. Bei der Pfahlherstellung selbst barg das Arbeiten unter dem Gewölbe aufgrund sehr enger Platzverhältnisse ein hohes Unfallrisiko. Hinzu kamen parallele Aktivitäten auf der Baustelle, wie die Stahlbetonarbeiten des Auftraggebers, die besondere Absprachen erforderten. Aufgrund der hohen Anforderungen an Gerät und Personal gibt es in Deutschland nur wenige Firmen, die Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe herstellen können. FRANKI konnte mit dem Projekt Kasemattensanierung erneut seine Leistungsfähigkeit bei diesen Arbeiten beweisen. 2 Arbeiten auf engstem Raum unter den Gleisen der Deutschen Bahn Ausgeführte Arbeiten: 960 m² Arbeitsebene 36 Großbohrpfähle, d = 120 cm, L 20,45 m

3 projekte 5 / 2014 Schwerlastkai und Kranstandort Nordenham Ausgeführte Arbeiten: 165 Frankipfähle, d = 56 cm, E K kn, L 24,0 m 59 Frankipfähle, d =71 cm, E k kn, L 30,0 m 52 Frankipfähle, d = 61 cm, E k 3.650/ kn), L 29,0 m Gleich mehrere Rammen und ein Seilbagger sorgten dafür, dass dieser Schwerlastkai und Kranstandort eine optimale Gründung erhält Der Hafen Nordenham profitiert seit Jahren stark von der Entwicklung des Hafens in Bremerhaven. Darüber hinaus gibt es in Nordenham zahlreiche Unternehmen, die sich im Bereich der Offshore-Windenergie engagieren. Die Steelwind Nordenham stellt in ihren neuen Produktionshallen Stahltürme für Monopilegründungen für Offshore- Windkraftanlagen her. Die Gründungsarbeiten für die Hallen wurden 2012 innerhalb der ARGE Pfahlgründung Monopile-Werk durch FRANKI ausgeführt. Um die Stahltürme verschiffen zu können, entsteht in unmittelbarer Nachbarschaft ein Schwerlastkai mit zwei Kranstandorten, der ebenfalls eine Pfahlgründung benötigt. Aufgrund der guten Erfahrungen, die der Bauherr beim Bau der Fertigungshallen mit FRANKI gemacht hatte, konnte auch dieser Auftrag akquiriert werden. Die Arbeiten für dieses Projekt wurden für die Arbeitsgemeinschaft Schwerlastkai Steelwind der Firmen Tiefbau GmbH Unterweser, F+Z Baugesellschaft mbh und Aug. Prien GmbH & Co. KG ausgeführt. Voraussetzungen Für Schwerlastkai und Kranstandorte gehören naturgemäß die Beschaffenheit des Untergrundes, die hohen Pfahllasten und die besonders hohen Anforderungen an den Beton (Salzwasserresistenz) zu den zentralen Themen. Wie schon bei der Hallengründung spielt die Lärmbelästigung der Anwohner auch bei den jetzigen Arbeiten eine wichtige Rolle. Damit konnte der Frankipfahl seine Vorteile voll zur Geltung bringen. Der Baugrund besteht bis in große Tiefen aus einer Wechsellagerung aus schluffigem Wattsand, organischen Weichschichten (Klei/ Torf), örtlichem Geschiebemergel, Lauenburger Ton und Basisklei. Die Pfähle wurden im unterlagernden mitteldicht bis dicht gelagerten Sand abgesetzt. Ausführung Bauseitig wurden die Lasten für die Kranpfähle erhöht, sodass der Vortreibrohrdurchmesser auf d = 71 cm umgestellt werden musste. Aufgrund der hohen Rammwiderstände konnte dieser Rohrdurchmesser aber nicht mit Innenrohrrammung realisiert werden. Der Bauablauf wurde deshalb auf Kombirammung umgestellt. Dabei wird das Vortreibrohr mittels Kopframmung (KC-Ramme) und verlorener Fußplatte auf Endtiefe gerammt. Anschließend übernimmt die FRANKI-Ramme, rammt den Pfahlfuß mit trockenem Beton aus, baut den Bewehrungskorb und den Beton ein und zieht das Rohr die ersten Meter. Anschließend zieht die KC-Ramme das Rohr komplett und rammt es am nächsten Ansatzpunkt wieder auf Tiefe. Um den Zeitverlust aufgrund des verzögerten Baubeginns wieder aufzuholen, wurden dann alle Pfähle mit Kombirammung hergestellt. Um den Bauablauf zu optimieren, wurden eine große KC-Ramme und zwei FRANKI- Rammen sowie ein Seilbagger während der Bauzeit von fast neun Wochen eingesetzt. Einweisung der FRANKI-Ramme bei der Übernahme des Rammrohres 3

4 projekte Abschirmwand zur hochwassergeschützten Erschließung HafenCity Hamburg Ausgeführte Arbeiten: m 2 Ortbetonschlitzwand, d = 1,0 m, T = 20,0 m 84 Daueranker, Z k 750 kn, L 30,0 m 360 lfm Stützwand, H 3,5 m, d = 0,5 m Aushub für die Schlitzwand nur 1,5 m von dem Hochspannungsmast der DB entfernt Für die Entwicklung der östlichen Hamburger HafenCity spielt der Verlauf der Versmannstraße eine wichtige Rolle. Deshalb wird die Straße Schritt für Schritt als hochwassergeschützte Erschließungsstraße auf das Niveau von mehr als acht Metern über Normalnull aufgehöht und ihr Verlauf in nördlicher Richtung verlegt. Zur Aufnahme des Höhenunterschiedes zwischen der neuen Straßenoberkante und den nah angrenzenden Gleisen der Deutschen Bahn, die teilweise in einem Abstand von nur zwei Metern zur Straßenbegrenzungslinie verlaufen, wurde eine Abschirmwand realisiert. FRANKI wurde von der HafenCity GmbH mit dem Bau der Abschirmwand beauftragt. Voraussetzungen Der Baugrund auf dem Baufeld ist für die Hamburger Elbniederung typisch und geprägt durch mächtige Weichschichten. Durch die geplanten Bodenaufschüttungen kommt es in diesen Schichten zu großen Konsolidationssetzungen. Aus diesem Grund sind für Straßenbaumaßnahmen zwei Verfahren geplant. Zum einen eine temporäre Überschüttung des Geländes auf +12,0 mnn, um die Setzungen zu beschleunigen, und zum anderen eine Baugrundverbesserung im Straßenbereich. Die Abschirmwand ist notwendig, um 4 negative Einflüsse infolge von horizontalen und vertikalen Bodenverformungen, wie Kleischub in den Weichschichten, auf den Bahnkörper und teilweise vorhandene Tiefgründungen auf ein zulässiges Maß zu vermindern. Aufgrund der hohen Anforderungen wurde die Abschirmwand als massive Ortbetonschlitzwand mit einer Stärke von d = 1,0 m und einer großen Einbindung in die unterlagernden Sande geplant. Ausführung In zwei Bereichen wird die Abschirmwand einlagig mit Dauerankern rückverankert. In den Bentonitsilos von FRANKI an diesem Standort imposant und weit über die Elbe hinaus nach Hamburg sichtbar Aufgrund der großen Abmessungen der Lamellen wurde mit drei Schüttrohren betoniert übrigen Bereichen ist eine frei auskragende Wand vorgesehen. Auf der Wand wurden ein Kopfbalken und eine Stützwand hergestellt. In einem weiteren Baulos sollen, zur Reduktion der Wandbelastung, Betonsäulen auf einer Breite von ca. 12 m in einem Raster von ca. 2,6 m und eine ca. 70 cm starke Lastverteilungsschicht mit Geotextil vor der Abschirmwand ausgeführt werden. Die besonderen Herausforderungen in der Planungs- und Ausführungsphase lagen in dem sehr stark eingegrenzten Arbeitsraum. Das Baufeld wurde auf der einen Seite durch die Bahnlinie mit ihren stromführenden Oberleitungen, mit einem minimalen Abstand zu den Leitungsmasten von ca. 1,5 m, und auf der anderen durch die Baustelle der neuen U-Bahn-Linie U4 begrenzt. Eine weitere Herausforderung lag in der Koordination der Betonfahrzeuge durch den Hamburger Verkehr, da aufgrund der Abmessungen der einzelnen Lamellen bis zu 100 m³ Beton benötigt wurden. Letztendlich konnten vom Bauteam bisher alle Herausforderungen, auch zur Zufriedenheit des Bauherrn, gemeistert werden. Die Arbeiten liegen zurzeit voll im Terminplan und werden voraussichtlich im April 2014 abgeschlossen.

5 projekte Rückverankerung der Abschirmwand Das Einbringen der Anker erfolgte durch die VIT GmbH mit der Doppelkopfanlage (KR-806-3D) unter erschwerten Bedingungen, da das zuvor verlegte Geotextil nicht beschädigt werden durfte. Ein Aufwühlen des vorhandenen Bodens musste vermieden werden. Zusätzlich war zu beachten, dass für die spätere Trasse der U4 eventuell noch weitere Anker eingebracht werden müssen. Es war also ein äußerst genaues Arbeiten gefordert. Um zu gewährleisten, dass die Bohrungen entsprechend der Vorgaben ausgeführt wurden, erfolgte die Überprüfung mithilfe von GPS. Herstellung der Daueranker bei laufendem Bahnbetrieb Nachträgliche Überdachung für Baudock Kiel In einem Teil der ehemaligen HDW-Werft in Kiel baut jetzt die Abu Dhabi Mar Kiel (ADMK) Luxusyachten mit weit über 100 m Länge. In einem der älteren Trockendocks in den 50er-Jahren bereits auf Frankipfählen gegründet wird zurzeit eine 162 m lange Segelyacht gebaut. Weil für die sensiblen Arbeiten am Schiff eine Überdachung erforderlich ist, ist der Schiffsrumpf zurzeit von einem temporären Zeltdach in Gerüstbauweise umhüllt. Künftig soll dieses Zelt jedoch durch eine dauerhafte, segmentweise aufschiebbare Halle ersetzt werden. Diese Halle wird zwar auf der Docksohle aufgesetzt, benötigt jedoch eine eigene Gründung, da die Hallenstützen nicht an den Pfahlansatzpunkten angeordnet und zudem die zusätzlichen Lasten nicht von den vorhandenen Pfählen aufgenommen werden können. Voraussetzungen Nach einem ersten Gespräch mit dem Architekten und Baugrundgutachter wurden der VIT GmbH Pfahlherstellung unter stark eingegrenzten Platzverhältnissen die Situation vor Ort sowie die Anforderungen an die Pfahlherstellung erläutert. Im Einzelnen sind dies: Beton der Docksohle schon stark sanierungsbedürftig und inhomogen Hoher Wasserdruck unterhalb der Sohlplatte Beengte Platzverhältnisse durch den gleichzeitigen Bau der Yacht Arbeiten an der Yacht haben zu jeder Zeit Vorrang Wechselnde Baugrundverhältnisse mit Sanden und Geschiebemergel Mit diesen Vorgaben wurden technische Machbarkeits-, Wirtschaftlichkeits- und Risikoüberlegungen aufgestellt und dann einzeln aufgearbeitet, um eine in sich stimmige technische wie terminliche Lösung zu erarbeiten. Auf der Grundlage dieser abgestimmten Lösung konnte dann ein Angebot für die Gründungsarbeiten erstellt werden. Da auch der Bauherr von der Umsetzung des Angebots überzeugt war, wurde der Auftrag im Juli erteilt. Ausführung In der Sohlplatte wurden Kernbohrungen ausgeführt bis in eine Ausgeführte Arbeiten: 28 Mikropfähle System GEWI d = 40 mm, E d 540/-440 kn, L 17,5 m 82 Mikropfähle System GEWI d = 50 mm, E k 810/-540 kn, L 25,0 m Tiefe, in der die Wasserdichtigkeit noch gewährleistet war. Das verbleibende Stück der Sohlplatte wurde dann, nachdem ein entsprechender Packer gesetzt war, bei der Pfahlherstellung selbst durchörtert. Eine besondere Herausforderung stellte der Einbau der Pfahlköpfe dar. Bei Einzelgewichten von 170 kg je Kopf und Einbautoleranzen, die den Ansprüchen des folgenden Stahlbaus genügen mussten, war dies ein anspruchsvoller Abschluss der Arbeiten für das Bauteam der VIT. Trotz vielfältiger behördlicher Anforderungen und wiederholt erforderlicher, baubegleitender Änderungen in der Belastung aus der Hallenkonstruktion und damit auch in der Gründungsplanung war es Dank einer konstruktiven, lösungsorientierten Zusammenarbeit von Baugrundgutachter, Architekt, Planer und Bauherrn möglich, das Projekt zügig voranzutreiben und abzuschließen. 5

6 projekte Neubau Forschungsinstitut Humboldt- Universität, Berlin Ausgeführte Arbeiten: m² Schlitzwand, d = 60 cm, T 14,0 m 80 temporäre Litzenanker, Z k 567 kn, L 21,40 m Die Humboldt-Universität in Berlin erweitert ihren Campus Nord um ein integratives Forschungsinstitut für Lebenswissenschaften. Hier sollen Biologen, Mediziner, Hirnforscher, Immunologen, Gentechnologen und andere fachübergreifend hochkomplexe Forschungen betreiben, um so einfache Fragen zu beantworten wie: Warum wird der Mensch krank? Hierfür investiert die Stadt Berlin für diesen und einen weiteren Neubau zusammen 65 Millionen Euro. Aufgrund seiner Farbe und der Form wurde der Neubau von seinen künftigen Nutzern bereits grüne Amöbe getauft. Im August erhielt die Arbeitsgemeinschaft Baugrube HUB der Firmen Keller Grundbau GmbH und FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG den Auftrag für die komplette Ausführung der Baugrube. Voraussetzungen Da die Untergeschosse in das hoch anstehende Grundwasser einbinden, ist eine Trogbaugrube erforderlich. Für die untere Abdichtung ist eine Düsenstrahlsohle vorgesehen, da eine natürlich abdichtende Schicht nicht in wirtschaftlich erreichbarer Tiefe vorhanden ist. In einem Teilbereich stehen zu- Blick über das Baufeld auf die Charité dem unterhalb der Aushubebene Mudde- bzw. Faulschlammschichten an, die eine Bodenverbesserung mit Rüttelstopfsäulen erforderlich machen. Ausführung Innerhalb der Arbeitsgemeinschaft obliegt FRANKI die kaufmännische Geschäftsführung und die Ausführung der Ortbetonschlitzwände inkl. der Rückverankerung. Bei der Arbeitsvorbereitung konnte auf die bauseitige Genehmigungsplanung zurückgegriffen werden. In der Ausführungsplanung erfolgte dann die Anpassung der Schlitzwandlamellen an die nachzuweisenden maximalen Öffnungslängen und Vor der Charité entsteht die Grüne Amöbe im historischen Umfeld Bodamer I Faber Architekten BDA die Gebäudegeometrie. Da sich der runde Gebäudegrundriss auch in den Untergeschossen fortsetzt, war eine intensive Planung erforderlich. Es sollten Flachfugenelemente zum Einsatz kommen, die geplante Schlitzleistung erreicht und die vorgesehenen Aushubmassen nicht überschritten werden. Da die Herstellung der Bodenverbesserung aus der Baugrube heraus erfolgen soll, durfte der ausreichende Arbeitsraum hierfür aber nicht aus dem Auge verloren werden. Wie die laufenden Arbeiten zeigen, konnten die Ziele erreicht werden. Die kalkulierte Tagesleistung wurde erreicht und auch die Aushubmassen konnten eingehalten werden. Herstellung der ersten Ankerlage durch die VIT GmbH 6 Öko-Beton Bei der Betonage der Schlitzwand betrat FRANKI Neuland. Diese wurde erstmalig im Rahmen eines Forschungsprojektes des Berliner Senats als Öko-Beton mit recycelter Gesteinskörnung hergestellt und soll auch bei der Herstellung des Rohbaus teilweise zum Einsatz kommen. Die Schlitzarbeiten wurden Mitte November abgeschlossen, sodass VIT im Dezember die erste Ankerlage einbringen konnte. Die Übergabe der kompletten Baugrube ist für Februar 2014 vorgesehen.

7 projekte 5 / 2014 Spitalstadt Eichstätt Auf dem ehemaligen Bahnhofsgelände der malerischen Kreisstadt im Altmühltal entsteht mit der Spitalstadt ein neues Quartier. In den Bauabschnitten M1 und M2 soll direkt am Bahnhof ein Parkhaus errichtet werden. Auftraggeber ist ein langjähriger FRANKI- Kunde, das Familienunternehmen Martin Meier GmbH aus Eichstätt. Voraussetzungen Der Baugrund in der Talaue der Altmühl besteht unter ca. 2,5 Metern Auffüllungen aus etwa 2,5 bis 3,5 Metern tonigem, schwach feinsandigem und weichem Schluff. Darunter folgt sandiger und schwach steiniger Kies, in den die Pfähle abgesetzt wurden. Da sich in unmittelbarer Nähe der Baustelle Neubauten, der Bahnhof und ein Supermarkt befinden, hat die DMT-Gründungstechnik bei den ersten Rammarbeiten Erschütterungsmessungen durchgeführt, um die Einhaltung der Normvorgaben zu überprüfen. Aufgrund Trotz widriger Baugrundverhältnisse gingen die Arbeiten zügig voran dieser Messergebnisse war es erforderlich, die Fallhöhen des Rammbärs in einzelnen Bereichen der Baustelle zu begrenzen. Bauausführung Die geplante Bauzeit von drei Wochen für die Herstellung der Frankipfähle konnte im September 2013 trotz teilweise widriger Witterungsbedingungen eingehalten werden. Schon von vorherigen Projekten in Eichstätt waren wir bekannt. Die örtliche Tageszeitung betitelte deshalb Ihren kurzen Bericht über die erneuten Arbeiten zur Pfahlgründung mit Es rumst wieder. Ausgeführte Arbeiten: 88 Frankipfähle, d = 51 cm, E K = kn, L 7,0 m 33 Frankipfähle, d = 61 cm, E K = kn, L 7,0 m Befüllen des Betonierkübels mit Frischbeton für den Pfahlschaft Klinik-Neubau Schwäbisch Hall Meter aufgeschüttet. Darunter folgen mittelplastische Tone, die von Kalkstein unterlagert werden. Die Oberkante des Kalksteins steht auf dem Gelände in sehr unterschiedlichen Tiefen an, sodass sich große Differenzen bei den Rammtiefen ergaben. Das Einrammen des Vortreibrohres, Gott sei Dank mit Automatik! Auf dem ehemaligen Güterbahnhofsgelände in Schwäbisch Hall entsteht zurzeit auf m² eine psychiatrische Klinik mit 25 Betten und 72 Plätzen in einer Tagesklinik. Bauherren der neuen Klinik sind das Klinikum am Weissenhof in Weinsberg und der Landkreis Schwäbisch Hall. Die Inbetriebnahme der Klinik ist für den Herbst 2015 geplant. Voraussetzungen Den Zuschlag für die Erd- und Gründungsarbeiten erhielt die Leonhard Weiss GmbH & Co. KG. Bei den Auftragsverhandlungen stellte sich heraus, dass FRANKI im Wettbewerb mit alternativen Gründungen mit Bodenverbesserungstechniken stand. Letztendlich konnte sich FRANKI aber mit dem besseren Konzept durchsetzen und erhielt den Zuschlag für die Herstellung der Ortbetonrammpfähle. Hier zahlten sich offensichtlich die Ergebnisse der dynamischen Probebelastungen aus, die bereits in der Ausschreibungsphase ausgeführt wurden. So konnten Tragwerk und Gründung wirtschaftlich optimiert werden. Das Gelände wurde ehemals für die Bahnanlagen bis zu acht Ausführung Die geplanten Gebäude werden nur in Teilbereichen mit einem Untergeschoss hergestellt. Aufgrund der Grundstücksgröße konnte die Pfahlherstellung mit dem Auftraggeber so abgestimmt werden, dass ungestörtes und behinderungsfreies Arbeiten möglich war. Zuerst wurden die Pfähle in der oberen Ebene hergestellt. Parallel dazu fand der Aushub für die Untergeschossebene statt, die einen Höhenunterschied zur oberen Ebene von ca. 3,5 m hat. Die Rammarbeiten konnten im November 2013 erfolgreich abgeschlossen werden. Ausgeführte Arbeiten: 165 Frankipfähle, d = 51 cm, E K kn, L 16 m 7

8 Beratung Planung Konstruktion Qualitätskontrolle Projektsteuerung n Baugruben n Baugrunderkundungen n Bodenverbesserungen n Geothermie n Grundbau n Integritätsmessung n Pfahlgründungen n Probebelastungen n Tragwerksplanungen n Vermessung Ihre Ansprechpartner Hamburg HafenCity, Überseequartier Teilfeld 3: Planung der Baugrube und der Pfahlgründung, Vermessung und Integritätsmessungen isg Planung und Kontrolle im Grundbau Am wurde die Ingenieurservice Grundbau GmbH (isg) als Tochtergesellschaft der FRANKI Grundbau GmbH gegründet. Anfänglich beschäftigten sich zwei Bauingenieure und ein Konstrukteur mit der Planung von Gründungen und Baugruben. Im Laufe der Jahre wurde das Aufgabenspektrum ausgebaut und die Mitarbeiterzahl kontinuierlich angepasst. Mittlerweile gehören acht Bauingenieure, ein Vermessungsingenieur und zwei Konstrukteure zum 13-köpfigen Team. Die folgenden Artikel geben einen Einblick in die Aufgaben der isg. v. l.: Thomas Garbers, Enrico Conrad, Siegmar Hinz, Carsten Spicher Technische Leitung, Normungsarbeit tgarbers@isg-seevetal.de Vermessung, Integritätsmessung, Probebelastung econrad@isg-seevetal.de Planung von Baugruben und Gründungen shinz@isg-seevetal.de 8 Ingenieurservice Grundbau GmbH Hittfelder Kirchweg Seevetal Tel +49 (0) Fax +49 (0) info@isg-seevetal.de Konstruktion in 2Dund 3D-Darstellung, FEM-Berechnung cspicher@isg-seevetal.de

9 Bauherr: Helmut-G.-Walther-Klinikum Lichtenfels, Lichtenfels Architekt: Schuster Pechtold Schmidt Architekten, München Baufeld mit altem Klinikgebäude und Animation des Neubaus Foto: SPS-Architekten, München, Grafik: SPS-Architekten, München / MW2 Neubau Klinikum Lichtenfels Der Landkreis Lichtenfels in Oberfranken will sein bestehendes Klinikum durch einen Neubau ersetzen. Die im Jahr 2010 durchgeführten Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen ergaben, dass dies günstiger wäre, als den Bestand im laufenden Betrieb zu sanieren. Das durch die Münchener SPS- Architekten geplante Gebäude zeichnet sich durch die verstärkte Patientenorientierung und die Schonung der Ressourcen im späteren Betrieb aus. Das Klinikum ist ein Leuchtturm-Projekt der Initiative Aufbruch Bayern und wurde als Green Hospital konzipiert. Es wird als eine der ersten nachhaltig konzipierten Kliniken in Deutschland 2016 in Betrieb gehen. Im Auftrag der SPS-Architekten führt die isg die Planungen der erforderlichen Baugruben für das Hauptgebäude mit zwei Untergeschossen und die Energiezentrale in den HOAI-Phasen 3 7 aus. Zurzeit läuft die Ausschreibung der Baugrubengewerke. Die Vergabe ist für März 2014 geplant, sodass im April mit den Arbeiten begonnen werden kann. Folgende Planungen werden ausgeführt: Statische Berechnung verschiedener Varianten der Baugrubenumschließung in der Entwurfsphase Erstellung einer Kostenschätzung der Varianten Erstellung der Genehmigungsplanung Erstellung des Leistungsverzeichnisses Erstellung der Ausführungsplanung Erstellung der wasserrechtlichen Genehmigung Überwachung der Arbeiten Die langjährige Erfahrung beim Erstellen von Nachweisen der äußeren Tragfähigkeit hat uns dazu veranlasst, ein eigenes Bemessungsprogramm zu entwickeln. Grundlage der Berechnungen sind die Angaben in den Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle (EA- Pfähle). Mit dem Programm können, unter Verwendung der entsprechenden Baugrundaufschlüsse, in der Regel Spitzendrucksondierungen, die Tragfähigkeiten der verschiedenen Pfahlsysteme ermittelt und anschaulich nebeneinandergestellt werden. So kann der planende Ingenieur in der Kalkulationsphase verschiedene Systeme vergleichen, um die wirtschaftlichste Gründung für sein Projekt zu finden. In der Genehmigungsphase können die erforderlichen Nachweise einfach und sicher erstellt werden. Bemessungsprogramm isg-pfahl Das Programm kann über die Internetseite bestellt werden. Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse 9

10 Qualitätsüberwachung mit Pfahl-Integritätsprüfungen Das übliche Verfahren, die Qualität hergestellter Pfähle zerstörungsfrei zu überprüfen, ist die Integritätsmessung mit der Hammerschlagmethode (Low- Strain-Prüfung). Mit dieser Messung können Fehlstellen (Einschnürungen, Risse usw.) vor dem Überbauen der Pfähle erkannt werden. So können Schäden an den Gebäuden vermieden und frühzeitig Sanierungsmaßnahmen ergriffen werden. Bei der Low-Strain-Prüfung wird der dazu erforderliche Im- puls durch einen Hammerschlag in den Pfahl eingeleitet. Anhand der Reflexion des Impulses können Rückschlüsse auf die Qualität des Pfahlschaftes und bei eindeutigem Fußsignal auch auf die Pfahllänge gezogen werden. Die Integritätsmessung mit einem Handhammer ermöglicht die Prüfung einer großen Anzahl von Pfählen pro Tag und ist somit ein kostengünstiges Überwachungsinstrument der Pfahlherstellung. Integritätsmessung an einem Atlaspfahl 10 Planung der fünften Dimension Baugrubenschnitt Unterhaupt (Kleinmachnow) Die isg besitzt mit ihrem Konstruktionsprogramm die Möglichkeit, Planungen in fünf Dimensionen zu erstellen. Mit dem Programm besteht die Möglichkeit, z. B. Gründungen dreidimensional darzustellen, um so Überschneidungen einzelner Pfähle frühzeitig und ohne Rechenaufwand zu erkennen. Darüber hinaus erfolgt mit der Konstruktion der Pfahlgründung gleichzeitig eine Massenermittlung, die auch bei späteren Änderungen der Pfahllängen oder -durchmesser automatisch aktualisiert wird. Diese können nach Durchführung der Arbeiten um die Angaben aus der Herstellung z. B. Pfahlprotokoll ergänzt werden. Als fünfte Dimension können auch die Arbeitsabläufe in Soll und Ist dargestellt werden, um frühzeitig Überschneidungen einzelner Gewerke erkennen und entzerren zu können.

11 Probebelastungen an Frankipfählen Stuttgart 21 Aufbau des neuen Probebelastungsgerüstes Eines der neuen Extensometer beim Zusammenbau der Kette Siegmar Hinz behält den Überblick über die vielen Messkabel Um zukünftig statische Probebelastungen mit hohen Abforderungen nach EA-Pfähle ausführen zu können, hat die isg in wiederverwendbare Kettenextensometer investiert. Bei Belastungen mit hohen Anforderungen ist die Lastabtragung entlang des Pfahlschaftes und am Fuß getrennt zu erfassen. Im Probefeld Süd (Bahnhofsbereich) in Stuttgart wurden im September eine statische und zwei dynamische Probebelastungen an Frankipfählen ausgeführt. Um die Grundlagen für die FEM-Berechnung der Tragwerke zu erhalten, musste die Lastabtragung detailliert erfasst werden. Die Instrumentierung und Durchführung der Belastung erfolgte durch die isg. Da die Probepfähle im Gegensatz zu den späteren Bauwerkspfählen einen großen Leerschlag aufweisen, wurden sie durch ein Hüllrohr hergestellt. Der Ringraum zwischen Pfahl und Hüllrohr wurde mit Betonit verfüllt, um die Mantelreibung in diesem Bereich auszuschalten. Um die Lastabtragung sowohl im Bereich der Hülse als auch entlang des Pfahlschaftes und im Fußbereich messen zu können, wurden sechs Messebenen eingerichtet. Da die DB AG auf die ausgeschriebenen Dehnungsaufnehmer bestand, bot sich die Chance, das neue System parallel einzubauen und so die Handhabung und die Auswertung zu testen. Bis zu einer Last von kn wurde die Belastung als lastgesteuerter, danach bis zur Grenzlast von kn als weggesteuerter Versuch ausgeführt. Wie die Grafik zeigt, konnten sehr gute Übereinstimmungen zwischen den einzelnen Systemen, aber auch in der Auswertung der dynamischen Belastung erzielt werden. Mit dem neuen Messsystem kann die isg detailliertere Aussagen zur Lastabtragung bei Probebelastungen treffen. Somit können die Vorteile einer statischen Belastung, der genaueren Erfassung der Grenzwiderstände und der dynamischen Aussagen über Mantelreibungs- und Spitzendrucktragfähigkeit kombiniert werden. Zukünftig kann direkt auf Mantelreibungs- und Spitzendruckwerte 240,00 235,00 230,00 225,00 220,00 zurückgegriffen werden, eine ungenauere, rechnerische Trennung kann entfallen. GOK M 4200 Extensiometer Probepfahl P1 Probepfahl P7 UK Hülse 215, Grafische Darstellung der Lastabtragung 11

12 Innovationspreis Deutscher Ingenieurpreis Straße und Verkehr erstmals verliehen Am 7. September 2013 wurde der Deutsche Ingenieurpreis Straße und Verkehr erstmals verliehen. Der von der Bundesvereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure (BSVI) ausgelobte Preis wurde im Rahmen der Festveranstaltung zum 50-jährigen Jubiläum der BSVI in den drei Kategorien Innovation, Verkehr im Dialog und Baukultur überreicht. Die Feierlichkeiten, zu denen knapp 500 Gäste nach Berlin gereist waren, gaben der Preisverleihung einen entsprechenden Rahmen. Neben Staatssekretär Rainer Bomba richtete Staatssekretär Christian Gaebler seinen Dank an die BSVI bzw. deren Verbandsund Facharbeit. In der Kategorie Innovation wurde das Projekt Aus Moorboden wird tragfähiger Baugrund einer Bundesstraße mit Hilfe des Vakuum-Verfahrens ausgezeichnet. Einreicher war die Arbeitsgemeinschaft Erfder Damm. Laut Jury wurde dieses Projekt zum berlin-event-foto.de Sieger gekürt, da das Verfahren eine mögliche zukünftige Bauweise darstellt, die Bauzeit und Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen senken kann und gleichzeitig nachhaltig ist. Wir gratulieren Herrn Dipl.-Ing. Johannes Kirstein von der BVT DYNIV, der maßgeblich als Entwurfsverfasser für dieses Projekt tätig war. Bei der Preisverleihung: (v. l.) Prof. Josef Kunz (Abteilungsleiter im Bundesverkehrsministerium), Laudator Rainer Ueckert, Gerhard Nörenberg und Johannes Kirstein. Nörenberg vom Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein Niederlassung Flensburg und Kirstein von der BVT DYNIV erhielten den Deutschen Ingenieurpreis Straße und Verkehr des BSVI (Bundesvereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure) im Bereich Innovation. Jahre BVT DYNIV GmbH Die Abkürzung BVT steht für Bodenverbesserungstechniken und DYNIV für Dynamische Intensivverdichtung. Das Unternehmen ist seit seiner Gründung vor zehn Jahren in Seevetal kontinuierlich und erfolgreich gewachsen. Heute gibt es weitere Niederlassungen in Stuttgart und München. BVT DYNIV kann auf die Kapazitäten und das Know-how der beiden Gesellschafter FRANKI Grundbau und der französischen Menard zurückgreifen Meter lang: Die Verbindung von der alten Bundesstraße 5 bis zum Gewerbegebiet Rödemishallig aus der Vogelperspektive

13 Der Turmbau zu Fridolfing! Die Firma Otto Chemie hatte in Fridolfing vorsorglich bereits vor Jahren Baugrund neben ihrer neuen Logistikhalle erworben. Beim für den Erweiterungsbau erstellten Bodengutachten hatte sich jedoch herausgestellt, dass das neue Gebäude nicht wie gewohnt auf Kies, sondern auf einem 60 m mächtigen Seetonpaket stehen würde. Der Baugrundsachverständige hatte jedoch auf Grund seiner Erfahrung mit den in Fridolfing und Umgebung anstehenden Seetonen Vorbehalte, mit schlagenden oder rüttelnden Systemen in den als thixotrop zu bezeichnenden Baugrund zu gründen. Nach eingehender Konsultation aller auf dem Markt befindlichen Spezialtiefbauer entschied man sich, Probefelder für den Lastabtrag mit dem CMC-Säulen- System zu erstellen, weil diese Säulen mit einer ausreichenden Tiefe erschütterungsfrei eingebracht werden können. Es wurden 3 Einzelsäulen mit 130 to Totlast getestet. Zudem war man sich über den Effekt der Gruppenwirkung in diesem Baugrund unklar. So beschloss man, sowohl die Tragfähigkeit als auch das Setzungsverhalten von Säu- Aufbau der Probebelastung lengruppen mit einem Großversuch von 800 to Totlast zu testen. Die messtechnische Überwachung wurde von der MPA Stuttgart (unter der Leitung von Prof. Moormann) durchgeführt. Zunächst wurden die Säulen schwimmend in den Seeton abgesetzt. Anschließend wurde ein Bodenplatten-Element 1:1 zum späteren Regallager darüber gebaut. Danach wurden die später zu erwartenden 200 kn/m² Flächenlast in Form von 800 to Totlast im Zeitraum von drei Tagen auf die Säulengruppe aufgebracht. Durch den Vergleich der Einzelsäulen mit den Großversuchen wurde der Einfluss der Größe der Belastungsfläche deutlich. Eine Übertragung der Einzelergebnisse hätte zu einer groben Fehleinschätzung des Setzungsverhaltens geführt, da die größere Belastungsfläche eine größere Einflusstiefe und eine geringere räumliche Spannungsausbreitung zur Folge hat. Aus dem gleichen Grund sind die Messwerte der Großversuche nicht unmittelbar auf das geplante Gebäude übertragbar. Derzeit wird einen Diplomarbeit hierzu an der Uni Stuttgart erstellt. Extrapoliert man die Ergebnisse der Großversuche auf einen Zeitraum von 30 Jahren, ergeben sich daraus rechnerisch Gesamtsetzungen von ca. 8 cm für das Modell. Wobei der Großteil der Setzungen in den ersten Tagen bei voller Last eintrat und ca. 4 cm aus der Lastverteilungsschicht stammen. Somit ist das gesamte Gebäude auf einer flächigen Gründung von 18 m langen CMC-Säulen erstellt worden, die je nach Lasten in unterschiedlichen Rastern verteilt wurden. Diese komplexe Art der Großversuche wurde in Deutschland bis dato in diesem Baugrund noch nie durchgeführt. Das Gründungskonzept für das gesamte Gebäude wurde entwickelt unter der Mitwirkung des betreuenden Baugrundsachverständigen Herrn Smettan vom Büro Gebauer, der MPA Stuttgart, der Firma BVT DYNIV, dem Statikbüro des Bauherrn und dem Auftraggeber OTTO CHEMIE. Ohne die Zusammenwirkung all dieser Ingenieure und den Einsatz der Leute vor Ort bei der Erstellung der Großversuche in einem babylonischen Sprachgewirr aus Deutsch, Bayrisch und Französisch wäre der Turmbau zu Fridolfing nicht zu Stande gekommen. Auf direktem Weg zum Industriegebiet am Hafen Technisch alle Register gezogen: 4,2 Millionen Euro teure Anbindung von Rödemishallig freigegeben Am war es soweit: Die Meter lange Verbindungsstraße von der alten Bundesstraße 5 bis zur Zufahrt zur Kläranlage und damit zum Gewerbegebiet Rödemishallig wurde feierlich freigegeben. Landrat Dieter Harrsen, aus Husum Bürgervorsteher Peter Empen und Bürgermeister Uwe Schmitz sowie Karl-Jochen Maas, Bürgermeister der Gemeinde Südermarsch, durchtrennten gemeinsam das symbolische Band. Wegen des bis in vier Meter Tiefe moorig-torfigen Untergrundes war dies eine sehr anspruchsvolle Baumaßnahme, die Zusammenarbeit aller Beteiligten war hervorragend, so Harrsen. Sowohl die angepeilte Bauzeit von einem Jahr als auch der Kostenrahmen von 4,2 Millionen Euro seien eingehalten worden. Wir wollten zeigen, wie Straßenbau in Deutschland funktionieren kann, so Harrsen weiter. Ich freue mich, dass wir heute diese gezeitenunabhängige Anbindung an das Industriegebiet Rödemishallig freigeben können, sagte Schmitz. Amtskollege Maas stellte heraus, dass es sich hierbei erst um ein Teilstück handele: Wir möchten die Straße gerne bis zur B 5 weiterführen. Um die Schwierigkeiten mit dem Untergrund zu bewältigen, kamen zwei verschiedene Lösungen zum Einsatz. Auf einer Streckenhälfte wurden im Abstand von jeweils zwei Metern knapp Betonsäulen eingebracht. Darauf kam ein Vlies und wiederum darauf ein Geflecht von Geozellen aus Kunststoff insgesamt rund Quadratmeter. Einer Sandschicht folgte dann der Straßenbelag. Auf Basis der positiven technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Erfahrungen an der B 202 wurde in der zweiten Hälfte die innovative Bauweise,Ménard Vacuum Consolidation, abgekürzt MVC, angewendet, erklärte Diplom-Ingenieur Johannes Kirstein. Der technische Geschäftsführer der Arbeitsgemeinschaft Boden-Sondergründung sagte, das Baucamp habe regelrecht geschwommen, bevor das Vakuum erzeugt worden sei. Durch dieses Verfahren konnte darauf verzichtet werden, Betonsäulen einzubringen. Finanziert wurde die Straße, die Rödemis vom Verkehr entlasten und das Gewerbegebiet am Außenhafen an die B 5 anbinden soll, zu 85 Prozent vom Land Schleswig-Holstein und zu 15 Prozent von der Stadt Husum. Dieses Geld ist gut angelegt, wir verbessern hiermit die Wohnqualität im Ortsteil Rödemis und stärken gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit des Husumer Hafens das schafft neue Perspektiven für die Zukunft, so Harrsen abschließend. V. B. 13

14 so sieht es heute aus Fußgängertunnel Warnemünde Für den Fußgängertunnel in Warnemünde hat FRANKI die Bohrpfahlwände hergestellt. Schule ecolea Schwerin Die private berufliche Schule ecolea in Schwerin wurde auf 163 Atlaspfählen gegründet. Für die gelungene Architektur der Schule erhielten die Lübecker Planer Petersen Pörksen + Partner bereits zwei Auszeichnungen: Der Bund Deutscher Architekten (BDA) vergab den BDA-Preis und die Architekten- und Ingenieurkammer des Landes Mecklenburg-Vorpommern vergab den Landesbaupreis. Brücke Kavelstorf Die Autobahnbrücke über die Bahnstrecke Rostock Berlin bei Kavelstorf wurde auf 210 Atlaspfählen gegründet. Waterlofts Hamburg Das hochwertige Wohnungsbauprojekt Waterlofts befindet sich im Stormsweg in Hamburg. Direkt am Uhlenhorster Kanal gelegen, wurde das Gebäude auf 36 Atlaspfählen gegründet. 14 Dreifeldsporthalle Hamburg Die neue Dreifeldsporthalle in der Loogestraße (Hamburg-Eppendorf) steht auf 123 Atlaspfählen.

15 vor ort 5 / 2014 FRANKI vor Ort Hier können Sie uns persönlich treffen Hamburg Im September ist Hamburg das Tor zur Welt der Windenergie. Die internationale Leitmesse ist von Husum nach Hamburg umgezogen. Auf dem Gelände der Hamburg Messe präsentieren sich über Aussteller. Es wird mit rund Besuchern aus aller Welt gerechnet. In der Halle A1 finden Sie den Stand von FRANKI Grundbau und bekannte Firmen wie Enercon, Juwi, TÜV Süd und Vestas. Braunschweig Die TU Braunschweig veranstaltet das Symposium Messen in der Geotechnik Dipl.-Ing. Thomas Garbers (Ingenieurservice Grundbau GmbH) hält dabei einen Vortrag über die Messtechnische Überwachung einer statischen Probebelastung an einem Frankipfahl für das Bahnhofsgebäude Stuttgart 21 Vergleich unterschiedlicher Messsysteme und einer CAPWAP- Analyse der dynamischen Probebelastungen. Berlin Die Hafentechnische Gesellschaft e. V. (HTG) feiert dieses Jahr in Berlin ihr 100-jähriges Bestehen. Auf dem Kongress hält Dipl.-Ing. Johannes Kirstein (BVT DYNIV GmbH) einen Vortrag über Bodenverbesserungsmaßnahmen im Fährhafen Sassnitz. Besuchen Sie uns auch in der begleitenden Fachausstellung auf dem gemeinsamen Infostand von FRANKI und BVT DYNIV. Berlin Die 33. Baugrundtagung wird von der DGGT im Estrel Convention Center in Berlin durchgeführt. In der begleitenden Fachausstellung finden Sie auf dem Gemeinschaftsstand der FRANKI-Gruppe zahlreiche Ansprechpartner von FRANKI Grundbau, BVT DYNIV, isg und VIT. Dresden Die TU Dresden lädt ein zum 24. Dresdner Brückenbausymposium und der Verleihung des Brückenbaupreises Sie finden unsere Mitarbeiter am FRANKI-Infostand in der begleitenden Fachausstellung. 15

16 Kontakte und Adressen der FRANKI-Gruppe FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG Hittfelder Kirchweg Seevetal Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Büro Oldenburg Nadorster Straße Oldenburg Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Büro Berlin Neu ab Büro Düsseldorf Benrather Schloßallee Düsseldorf Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Büro Stuttgart Schrempfstraße Stuttgart Tel. +49 (0) Fax +49 (0) stuttgart@franki.de Niederlande c/o Heijmans N.V. Graafsebaan 67 NL 5248 JT Rosmalen kbreuer@franki-nederland.nl Polen FRANKI SK Sp. z o.o. ul. Jasnogórska 44 PL Kraków Tel. +48 (0) info@frankipolska.pl Ingenieurservice Grundbau GmbH Hittfelder Kirchweg Seevetal Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@isg-seevetal.de Büro Kassel Ludwig-Erhard-Straße Kassel Tel. +49 (0) kassel@isg-seevetal.de VIT Verbau- und Injektionstechnik GmbH Billbrookdeich Hamburg Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@vit-gmbh.com Rosmalen Düsseldorf Oldenburg Seevetal Kassel Hamburg BVT DYNIV GmbH Hittfelder Kirchweg Seevetal Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@dyniv.com Büro Stuttgart Schrempfstraße Stuttgart Tel. +49 (0) Fax +49 (0) stuttgart@dyniv.com Büro München Gruber Straße Poing Tel. +49 (0) Fax +49 (0) muenchen@dyniv.com Mit ca. 300 Mitarbeitern an zehn Standorten ist die FRANKI-Gruppe europaweit tätig. Berlin Krakau Stuttgart München Impressum Information der Franki Grundbau GmbH & Co. KG Hittfelder Kirchweg Seevetal Gestaltung: