Stahlbetonrammpfähle für ein sicheres Fundament

Stahlbetonrammpfähle zeichnen sich durch hohe Tragfähigkeit bei geringen Verformungen aus und können in gleichbleibend hoher Qualität hergestellt werden. Das vielfach praxisbewährte System ist für die rasche Herstellung von Pfahlgründungen hervorragend geeignet. Bedingt durch die gute Bodenverdichtung sind Stahlbetonrammpfähle speziell bei sehr weichen und organischen Böden oft die wirtschaftlichste und zugleich technisch beste Lösung im Spezialtiefbau.

Hohe Tragfähigkeit und Qualität für die rasche Herstellung sicherer Pfahlgründungen

Anwendung von Stahlbetonrammpfählen

Im Spezialtiefbau können eine Pfahlgründung auf besonders weichem und nachgiebigem Baugrund herausfordernd sein. Das zum Einsatz kommende Pfahlsystem muss eine gute Bodenverdichtung, eine hohe Tragfähigkeit und zugleich geringe Verformungen aufweisen. Setzungen, die in organischen Böden ein Risiko darstellen, können solcherart auf ein Minimum reduziert werden.

Stahlbetonrammpfähle weisen diese erforderlichen Merkmale für den Spezialtiefbau auf und sind in der Lage, Druck-, Zug und Horizontallasten abzutragen. Sobald man die Rammpfähle hergestellt hat, sind sie im Rahmen der Fundamentkonstruktion unmittelbar belastbar. Stahlbetonrammpfähle werden in den Boden eingerammt und in folgenden Bereichen eingesetzt:

Pfahlgründungen von Bauwerken auf organischen und weichen Böden
Gründungen von Offshore-Bauwerken, Windenergieanlagen und Brückenbauwerken

Je nach Anforderung an die Tragfähigkeit und abhängig von den Platzverhältnissen auf der Baustelle kommen vorgefertigte Pfahlelemente mit Einzellängen zwischen 1,5 und 14 m für die Herstellung der Stahlbetonrammpfähle zum Einsatz. Mehrere Pfahlelemente werden dabei durch Pfahlkupplungen verbunden. Es kommen runde Querschnitte wie DN35 oder DN45 oder quadratische Querschnitte von 24 x 24 cm bis 40 x 40 cm in Abhängigkeit von der abzutragenden Pfahllast zum Einsatz.

Im Spezialtiefbau ist das Premiumprodukt unter den Stahlbetonrammpfählen der Centrum Fertigpfahl, ein Stahlbetonfertigteilpfahl nach DIN EN 12699, der in verbriefter Qualität mit umfassender Dokumentation produziert und hergestellt wird.

Vorteile von Stahlbetonrammpfählen auf einen Blick

Stahlbetonrammpfähle sind für Pfahlgründungen im Grundbau bestens geeignet, wenn es sich um weiche und organische Böden handelt:

Das schlanke Pfahlsystem weist eine hohe Tragfähigkeit bei geringen Verformungen auf.
Stahlbetonrammpfähle sind in der Lage, Druck-, Zug- und Horizontallasten abzutragen.
Bedingt durch den Rammvorgang entsteht kein Bohrgut bzw. Aushub. Dies ist von großem Vorteil, wenn der Boden kontaminiert ist.
Je nach abzutragender Pfahllast ist es möglich, aus einer großen Bandbreite verschiedener verfügbarer Pfahlquerschnitte die optimale Auswahl zu treffen.
Das System ermöglicht bei der Herstellung die flexible Anpassung an die lokalen Baugrundverhältnisse.
Über die gesamte Pfahllänge ist der volle Pfahlquerschnitt gegeben.
Im Fall von weichen bzw. breiigen Böden treten bei der Herstellung von Stahlbetonrammpfählen weder Einschnürungen noch ein Mehrverbrauch an Beton auf.
Eine Leerrammung ist möglich, um einen Aushub im Vorfeld zu vermeiden. Dadurch kann ausgehend vom bestehenden Gelände die Strecke von der Ansatzebene bis zur unteren Kante des Bauteils, in das der Pfahlkopf eingebunden ist, gerammt werden.
Da Stahlbetonrammpfähle unmittelbar nach der Herstellung belastbar sind, kann sofort und damit ohne Zeitverlust mit der Fundamentkonstruktion begonnen werden.
Die Produktionsleistung ist im Regelfall hoch, was kurze Bauzeiten ermöglicht.

Nachteile von Stahlbetonrammpfählen

Stahlbetonrammpfähle sind schwerer und weniger handlich als ein vor Ort betoniertes Pfahlsystem. Der Rammvorgang verursacht Lärm und Erschütterungen und bedingt im besiedelten Gebiet eine umsichtige Planung und Vorgehensweise. Stahlbetonrammpfähle sind empfindlich gegen Biegungen, daher ist es insbesondere beim Transport und bei der Herstellung erforderlich, Biegebelastungen zu vermeiden. Beim Rammen besteht durch die starke Belastung das Risiko von Zerstörungen im Kopfbereich des Pfahles.

Funktionsweise und Verfahrensablauf bei der Pfahlgründung

Die einzelnen Elemente der Stahlbetonrammpfähle werden im Werk vorproduziert. Ein hydraulischer Hammer rammt auf der Baustelle vor Ort die Pfähle mit ausreichend großer Schlagenergie in den Untergrund. Der Rammvorgang führt zu einer Verdichtung des Bodens. Stahlbeton als Material in Kombination mit den verwendeten Geometrien bedingt, dass Stahlbetonrammpfähle hohe Lasten in den Untergrund abtragen und dabei nur geringe Verformungen aufweisen.

Es finden sowohl Stahlbetonrammpfähle mit massivem Vollquerschnitt und seltener Schleuderbetonpfähle im Spezialtiefbau Verwendung. Letztere sind innen hohl und weisen nur einen bewehrten Außenring aus Beton auf, um Lasten abzutragen.

Für den Rammvorgang setzt man hydraulische Hammer ein, die an einem Trägergerät installiert sind. Die Schlagenergie kann während des Rammvorganges stufenlos geregelt werden, um zu jedem Zeitpunkt ein kontrolliertes Einrammen unter Berücksichtigung von Pfahl und Bodenumgebung zu gewährleisten. Wenn große Pfahllängen benötigt werden, dann koppelt man einzelne Pfahlsegmente am Ende mit einer Pfahlkupplung. Damit ist es möglich, bei der Herstellung der Pfähle die Länge sehr flexibel festzulegen. Im skandinavischen Grundbau wurden solcherart Pfahllängen von über 80 m realisiert. Steht nach der Herstellung ein Pfahlsegment an der Geländeoberfläche über, so kappt man es unmittelbar danach auf das geplante Niveau.

Stahlbetonrammpfähle können in sehr unterschiedlichen Baugrundverhältnissen flexibel eingesetzt werden. Überdies können Pfähle lotrecht oder geneigt hergestellt werden, um Druck-, Zug- oder Horizontallasten abzutragen. Wie bei allen Pfahlarten erfolgt dabei die Abtragung der Lasten über Mantelreibung und Spitzenwiderstand. Stahlbetonrammpfähle können unmittelbar nach Herstellung belastet werden, daher ist es möglich, die Errichtung der Fundamentkonstruktion umgehend zu beginnen.

Um die Geräuschbelastung auf ein Minimum zu reduzieren und eine bestmögliche Umweltverträglichkeit zu gewährleisten, findet in der Regel ein Hydraulikhammer moderner Bauart Verwendung.

Qualitätssicherung im Spezialtiefbau

Pfahlgründungen im Spezialtiefbau müssen vor allem sicher stabil und dauerhaft sein. Die Qualitätssicherung der Pfähle spielt daher eine sehr wichtige Rolle. Indem die Schläge je Meter Eindringtiefe erfasst werden, kann die Tragfähigkeit gut kontrolliert werden. Zur Überprüfung der nach Herstellung erreichten Pfahltragfähigkeit werden statische und dynamische Pfahlprobebelastungen sowie Integritätsprüfungen genutzt.

Ein namhaftes Beispiel für verbürgte Qualität ist das Centrum Pfahl System, kurz CPS, bei dem für alle erforderlichen Arbeitsschritte in der Planung, der Produktion, dem Transport und der Herstellung der Stahlbetonrammpfähle ein durchgängig einheitliches und hohes Qualitätsniveau sichergestellt wird. Auf Basis lückenlos durchgeführter Kontrollen ist eine umfassende Dokumentation gewährleistet. Für solcherart durchgeführte Pfahlgründungen sind damit Sicherheit und Kontrolle in den Aspekten Kostenplanung, Terminplanung und Qualitätsanspruch zu jedem Zeitpunkt garantiert.

Fazit

Stahlbetonrammpfähle sind für Pfahlgründungen auf weichem und organischem Boden hervorragend geeignet. Die Herstellung kann sehr rasch erfolgen, was kurze Bauzeiten bedingt: ein wichtiger wirtschaftlicher Vorteil im Spezialtiefbau. Stahlbetonrammpfähle sind ein in der Praxis vielfach bewährtes Pfahlsystem und stellen im Regelfall die technisch und wirtschaftlich beste Lösung für den Grundbau auf weichen Böden dar.

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