Gebr. Neumann: Pfahlgründung, die hält

Die zuvor beschriebenen Pfahlsysteme können auch als Energiepfähle hergestellt werden. In den Bewehrungskorb wird eine Energie-Kollektorleitung zur geothermischen Nutzung des Untergrundes integriert. Bedingt durch das Herstellungssystem wird die Kollektorleitung nicht beschädigt.

Durch die Gründung mit Fertigbetonrammpfählen werden die verschiedenen Pfahlgründungssysteme abgerundet. Bei Fertigbetonrammpfählen handelt es sich um vorgefertigte Pfahlelemente aus Stahl- bzw. Spannbeton die in den Boden eingerammt werden und diesen vollkommen verdrängen und somit verdichten. Die Fertigbetonpfähle werden in der erforderlichen Länge in Betonfertigteilwerken hergestellt und zur Baustelle transportiert. Das Einbringen (rammen) der Pfähle erfolgt mit Hydraulik- oder Dieselbären. Die Herstellung kann lotrecht oder mit Neigung erfolgen. Die Fertigbetonrammpfähle haben in der Regel einen quadratischen Querschnitt von 20x20 cm bis 45x45 cm. Gerätebedingt können wir Fertigrammpfähle bis zu einer Länge von 18 m herstellen. Fertigbetonrammpfähle werden für ein weites Einsatzspektrum eingesetzt, z. B. von der Gründung von Hallen bis hin zu Windkraftanlagen. Im Zuge der Qualitätssicherung und der nach Norm geforderten Dokumentation müssen Stichproben oder auch kontinuierliche Messungen während der gesamten Bauausführung durchgeführt werden. Dabei spielt die Qualitätssicherung der Pfahlgründung eine besondere Rolle. Mängel an der Pfahlgründung sind schwer erkennbar, da diese sich im Baugrund befinden. Sollte erst nach Fertigstellung des Bauvorhabens ein Mangel festgestellt werden, ist dieser nur mit sehr großem Aufwand korrigierbar. Seitens der Norm werden Tragfähigkeits- und Integritätsprüfungen für die Pfahlgründung gefordert. Diese Leistung führen wir selber mit entsprechend ausgebildeten und qualifizierten Mitarbeitern durch bzw. bedienen uns externer Dienstleister.

Bei der statischen Probebelastung wird ein Bohr- bzw. Rammpfahl bis zum Erreichen seiner Grenzlast belastet. Die statische Probebelastung wird i.d.R. als „Vorwegmaßnahme“ durchgeführt, um die genaue Tragfähigkeit des Baugrunds zu bestimmen. Die erzielten Messdaten/Ergebnisse werden in der weiteren Bauwerksplanung berücksichtigt. Für die Durchführung der statischen Druck-Probebelastung müssen mindestens 4 Bohr- bzw. Rammpfähle hergestellt werden, die als Reaktionspfähle verwendet werden. Mittels einer Stahltraverse und den Reaktionspfählen wird eine Art Widerlager gebildet. Für die Erzeugung der Last werden hydraulisch gesteuerte Pressen verwendet. Die Pressen werden nach bestimmten Zeitintervallen in mehreren Stufen belastet. Die Messung der vertikalen und horizontalen Setzungen erfolgt mittels elektronischer Messinstrumente. Ebenfalls kann durch dieses Verfahren die Zugtragfähigkeit ermittelt werden. Hierbei können jedoch in der Regel Reaktionspfähle entfallen. Bei der Auswertung werden die gemessenen Setzungen über den jeweils zugehörigen Spannungen als Widerstands-Setzungslinie des Pfahls dargestellt. Das Ergebnis ist die Bestimmung der inneren und äußeren Tragfähigkeit (Mantelreibung und Spitzendruck). Zur Erstellung dieser Widerstands-Setzungslinie stehen uns verschiedene Gerätschaften und Messinstrumente für einen Nachweis von bis zu 4.000 kN zur Verfügung. Die Messdaten können hierbei baubegleitend protokolliert und ausgewertet werden.

Bei der dynamischen Probebelastung wird die Kraftübertragung vom Pfahl auf den Boden bestimmt. Anhand der Messauswertungen werden die Mantelreibung und der Spitzendruck bestimmt und somit können Rückschlüsse auf die Tragfähigkeit des Pfahles gezogen werden. Durch ein Freifallgewicht oder einen Rammschlag wird eine Stoßwelle in den Bohrpfahl eingeleitet. Art und Umfang der reflektierten Stoßwelle hängen vom äußeren und inneren Pfahlwiderstand ab und geben somit Aufschluss über die Grenztragfähigkeit sowie die Intaktheit des geprüften Pfahles. Die Signale werden aufgezeichnet und gespeichert. Zur Auswertung stehen das Verfahren der "CASE-Methode" sowie der umfangreicheren Modellanalyse CAPWAP zur Verfügung. Die dynamische Probebelastung ist eine kostengünstigere und schneller durchzuführende Variante zur statischen Probebelastung.

Bohrpfähle werden auf Integrität (Intaktheit) getestet. Hierfür gibt es verschiedene Methoden. Das von uns verwendete Messverfahren basiert auf der Impuls-Echo-Methode, dabei handelt es sich um eine zerstörungsfreie Prüfung auf Unversehrtheit. Durch einen Schlag mit einem speziellen Hammer wird eine Stoßwelle in den Pfahl eingeleitet. Dieser Impuls durchläuft den Pfahl mit einer materialabhängigen Laufgeschwindigkeit. Trifft das eingegebene Signal auf Impedanzänderungen (z.B. Querschnittsänderungen), so werden Echo-Signale zum Pfahlkopf reflektiert. Diese werden von einem hochempfindlichen Meßaufnehmer erfasst und von einem Meßcomputer gespeichert und später ausgewertet.