_Beton

Gründungen mit Pfählen werden bei weichem oder wässrigem Baugrund gewählt, um die zu erwartenden Setzungen auf ein sehr geringes Maß reduzieren. Sie können außerdem verhindern, dass stark unterschiedliche Lasten oder Gründungssteifigkeiten dazu führen, dass das Gebäude kippt. Auch wenn die tragfähige Bodenschicht besonders tief liegt, kann eine Bohrpfahlgründung sinnvoll sein. Bei tiefen Baugruben mit hohen Auftriebslasten während der Bauphase oder im Endzustand wirken die Pfähle zusätzlich als Sicherung gegen Auftrieb, müssen dafür aber auf Zugkraft bemessen werden. 

Pfahltypen

Grundsätzlich wird zwischen Bohrpfählen und Verdrängungspfählen unterschieden. Eine Kombination aus beiden sind Verdrängungsbohrpfähle, die sich wiederum in Teil- und Vollverdrängungsbohrpfähle kategorisieren lassen. Darüber hinaus gibt es Mikropfähle für besonders beengte Bauplätze.

Die Auswahl des Pfahltyps richtet sich im Wesentlichen nach folgenden Kriterien:

• Bauwerkslasten
• Platzverhältnisse und Nachbarschaft
• Baugrund- und Grundwasserverhältnisse
• Verformungsgrenzen des Bauwerks
• Wirtschaftlichkeit
• Verfügbarkeit der Baumaterialien
• Verfügbarkeit der Einbaugeräte
• Verfügbarkeit der Spezialbaufirma

Bohrpfähle

Bei der Herstellung von Bohrpfählen wird Bodenmaterial gelöst und gefördert (Bodenaushub). Um die Bohrlochwand zu stabilisieren, ist daher eine Verrohrung oder eine Stützflüssigkeit, sprich Suspension nötig. Besonders lange Bohrpfähle werden suspensionsgestützt hergestellt.

Gängige Herstellungsverfahren sind:

• Kelly-Drehbohren mit verrohrter Bohrung
• unverrohrte Bohrung mit Suspensionsstützung
• Greiferbohrverfahren mit Verrohrungsmaschinen
• Schneckenortbetonbohrpfähle (SOB-Pfahl)
• Teilverdrängungsbohrpfähle (TVB-Pfahl)
• Vor-der-Wand-Verfahren (VdW)

Ein Standardpfahlverfahren mittels Kelly-Drehbohren mit verrohrter Bohrung läuft wie folgt ab: Zuerst wird das Bohrrohr mit einer Drehbewegung in den Baugrund gedrückt. Dabei dringt Grundwasser von unten ins Bohrloch (hydrostatischer Überdruck), sodass der Wasserspiegel im Bohrloch mindestens 1,5 Meter über dem Grundwasserspiegel liegt. Anschließend wird das im Rohr vorhandene Bodenmaterial mit einem Greif- oder Drehbohrer gelöst und gefördert. Jetzt kann der Bewehrungskorb eingestellt und Ortbeton (Schütt- oder Pumpbeton) eingebracht werden. Damit sich Grundwasser und Schlamm nicht mit dem Beton mischen, kommt dabei das Kontraktorverfahren zur Anwendung. Solange der Beton noch frisch ist, wird die Verrohrung gezogen, wobei ihre Unterkante stets tiefer als der Betonspiegels liegen muss. Da der Pfahlbeton auf den obersten 50 cm eine unzureichende Festigkeit aufweist, ist es üblich, rund 50 bis 100 cm über den geplanten Pfahlkopf hinaus zu betonieren. Dieser sogenannte Überbeton wird nach Erhärtung abgestemmt.

Verdrängungspfähle

Bei Verdränungspfählen fällt kein Bodenaushub an, weswegen sie sich zum Beispiel bei kontaminierten Böden empfehlen. Da ihre Herstellung geräuscharm und erschütterungsfrei abläuft, eignen sie für innerstädtische Bereiche und Bauplätze, die von empfindlicher Nachbarbebauung umgeben sind. 

Zu den Verdrängungspfählen zählen:

• Holzpfähle
• Stahlpfähle
• Stahlbetonrammpfähle
• Ortbetonverdrängungspfähle
• Vollverdrängungspfähle (VVB), auch Schraubpfähle genannt

Geothermisch aktivierte Pfahlgründungen

Sogenannte Energiepfähle kombinieren die Gründung mit der Nutzung oberflächennaher Geothermie. Bei Gebäuden, die aufgrund der Geologie eine Pfahlgründung benötigen, lässt sich die Geothermie besonders kostengünstig einsetzen. Ortbetonpfähle haben wegen des Einbaus der erforderlichen PE-Rohre nach dem Einbringen der Vortreibrohre Vorteile gegenüber Fertigpfählen, da sie nicht durch den Rammvorgang beschädigt werden können. Vor dem Einbau der PE-Rohre in das Vortreibrohr und nach Fertigstellung der Pfähle werden Dichtigkeitsprüfungen durchgeführt. Nach dem Kappen der Pfähle erfolgt die horizontale Anbindung der PE-Rohre an die Wärmepumpen der Energiezentrale.

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