Informationen 2004 - WSD Mitte - Wasser- und ...

Abb. 1 - Aufbau einer statischen Probebelastung
Erfahrungen
mit verschiedenen
Pfahlgründungssystemen
für Brückenwiderlager
In den Jahren ab1992 wurden in den Baugrund- und Gründungsgutachten
für den Neubau von Brücken in der Osthaltung
des Mittellandkanals (MLK) sowohl Flach- als auch
Tiefgründungen empfohlen. Tiefgründungen erwiesen sich
häufig als wirtschaftlichere Lösungen, weil verglichen mit
Flachgründungen geringere Aufwendungen für Wasserhaltungen
erforderlich wurden. Die Vermeidung von Wasserhaltungen
kann besonders in Wasserschutz- und Naturschutzgebieten
von Bedeutung sein. Ein weiterer Vorteil der
Tiefgründung ist die zu erwartende geringere Setzung beziehungsweise
geringere Schiefstellung des Bauwerks. Im
Bereich von Dammstrecken wird durch die Tiefgründung
der Standsicherheitsnachweis der Brücke von der
Dammstandsicherheit getrennt. Beim Ausbau des MLK im
Rechteckprofil wurden Tiefgründungen gewählt, um die Uferspundwände
im Brückenbereich lastfrei zu halten.
Probebelastungen an Pfählen
In der Regel wurden bei unterschiedlichem Baugrundaufbau
und unterschiedlichen Pfahlsystemen statische Probebelastungen
durchgeführt. Hierzu wurden von der Bundesanstalt
für Wasserbau (BAW) die Baugrundverhältnisse zu
drei Gruppen zusammengefasst. Es ergaben sich die
Gruppen mit ausschließlich Sand bzw. Sand/Kies, Sand
über Geschiebemergel (Pfahlfuß im Geschiebemergel) und
Geschiebelehm/-mergel über Sand (Pfahlfuß im Sand).
Die Durchführung der Probebelastungen erfolgt entsprechend
den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für
Ulrich Birker
WNA Helmstedt
Daniel Stadel
WNA Helmstedt
Geotechnik (DGGT). Ein typischer Aufbau ist in Abb. 1 dargestellt.
Bei diesen Probebelastungen wird eine Last entsprechend
der errechneten Bauwerkslasten stufenweise
aufgebracht.
Statische Probelastungen haben sich in diesem Umfang
bewährt. In einigen Fällen wurden Nachbesserungen am
Pfahlsystem notwendig, da entweder anderer Baugrund
angetroffen wurde oder Herstellungsfehler aufgedeckt wurden.
Bei dynamischen Probebelastungen wird durch ein Fallgewicht
eine Energie in den Pfahlkopf eingeleitet. Der dieser
Energie entgegenwirkende Eindringwiderstand des Pfahles
wird gemessen. Dadurch erhält man sehr schnell eine
Aussage zur Tragfähigkeit. Da diese Aussagen auf angenommenen,
modellierten und rechnerisch angepassten Bodenmodellen
beruhen, ergibt sich eine größere Streuung
und Unsicherheit als bei statischen Probebelastungen. Die
kostengünstigeren dynamischen Probebelastungen werden
von der BAW nur akzeptiert, wenn sie an statischen Probebelastungen
geeicht werden. Sie sind daher nur bei Nachbesserungen
zur Erfolgskontrolle zum Einsatz gekommen.
Ausgeführte Pfahlgründungen
Die bisher in der Osthaltung für Brücken zum Einsatz gekommenen
Pfahlsysteme werden im Folgenden mit ihren
Vor- und Nachteilen beschrieben. Bei den Überwachungsmöglichkeiten
werden nur Besonderheiten des jeweiligen
Verfahrens aufgeführt. Eine allgemeine Überwachung ist in
den Normen zur Herstellung von Pfählen angegeben
(DIN EN 1536, 12699, 12794 und 14199).
Bohrpfähle
Bohrpfähle nach DIN 4014: 1990-03 (ersetzt durch
DIN 1054: 2003-01 und DIN EN 1536: 1999-06) wurden
an zwei Brücken der Osthaltung ausgeführt. Hierbei
wird ein Bohrrohr durch Drehen und Pressen in
den Boden eingebracht und sukzessive das Rohr ausgeräumt.
Der bei der Herstellung der Pfähle geförderte
Boden wird visuell auf die im Baugrundgutachten angegebene
Beschaffenheit kontrolliert. Von der Möglichkeit,
gestörte Proben zu entnehmen und z.B. auf
Kornzusammensetzung zu prüfen, wurde bisher im
Bereich des Wasserstraßen-Neubauamtes (WNA)
Helmstedt kein Gebrauch gemacht. Die im Bodengutachten
angegebene Lagerungsdichte kann ohne Entnahme
von Sonderproben, die den Bauablauf erheb-
WSD Mitte 2004
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