Stützwandbau aus Flüssigboden

Stützmauern, wie eine Stützwand, können in massiver oder in aufgelöster Bauart für temporäre oder dauerhafte Zwecke errichtet werden. Sie können am Ort hergestellt oder in Teilen vorgefertigt werden. Der Geländesprung kann senkrecht oder schräg abgestützt werden. Stützmauern in einem weiteren Sinn sind auch jene Konstruktionen, bei denen der anstehende bzw. hinterfüllte Boden mitträgt. Dies sind Winkelstützmauern, Raumgitter-Stützsysteme und rückverhängte Elementwände bis hin zu Fangedämmen. Dem Auftraggeber, Planer und Architekten stehen also viele Lösungen zur Verfügung, um ein technisches, wirtschaftliches und umweltfreundliches Optimum zu finden.

In diesem Beitrag geht es um die technologischen und technischen Möglichkeiten, wie man mittels der speziell einstellbaren Eigenschaften von RSS-Flüssigboden (nachfolgend Flüssigboden genannt) Stützwände errichten kann sowie um die planerischen und qualitätssichernden Vorleistungen als Grundlage ihrer sicheren Funktion.

Umweltschonendes Verfahren

Die Flüssigbodenbauweise ist ein alternatives Verfahren zum schonenden Umgang mit Ressourcen und damit auch zum Schutz der Umwelt. Mit der Entwicklung dieses Verfahrens durch das Forschungsinstitut für Flüssigboden (FiFB) aus Leipzig war und ist auch die Entwicklung neuer Anwendungsmöglichkeiten und neuer technischer und technologischer Lösungen verbunden.

Der Flüssigboden besteht bei fast allen Bauvorhaben zum überwiegenden Teil aus dem vor Ort entnommenen Aushub und Zugabewasser in Abhängigkeit der jeweilig erforderlichen Flüssigbodenrezeptur, was zusammen ca. 93 bis 98 % der Gesamtmasse entspricht. Den restlichen Anteil bilden das Flüssigboden-Compound (FBC) und der Beschleuniger (B-CE) und in wenigen Fällen noch konditionierende Zugabestoffe, die in allen Fällen aber zu einem umweltunbedenklichen Flüssigboden führen müssen. Dies ist durch den jeweiligen Rezepturentwickler zu gewährleisten, da er nach RAL GZ 507 für die korrekte Umsetzung der vorgegebenen Zieleigenschaften und der Anforderungen des RAL GZ 507, das die Umweltunbedenklichkeit fordert, haftet. Besonders aus wirtschaftlicher, technischer, qualitativer und umweltverträglicher Sicht bietet das Flüssigbodenverfahren daher auch beim Stützwandbau ein echte Alternative – dies soll in den drei nachfolgenden Beispielen aufgezeigt werden.

Altdorf: Regenüberlaufbecken mit Schlitzwand und Schwergewichtsmauer

Im Sommer 2017 wurde in der Gemeinde Altdorf die „Sanierung der Abwasserschiene Nord Altdorf“ in Angriff genommen. Dabei ging es um die Errichtung eines Regenüberlaufbeckens am „Wellitzleithener Weg“, nördlich von Altdorf. Das Ingenieurbüro Logic Logistic Engineering GmbH aus Leipzig wurde hierzu von der Firma OCHS Rohrleitungsbau GmbH aus Nürnberg im Rahmen eines technischen Nebenangebotes mit der Ausarbeitung der Ausführungsplanung für eine als Schlitzwand ausgeführte Dichtwand und eine Träger-Flüssigboden-Dichtwand mit Elementen einer Schwergewichtsmauer samt der erforderlichen Nachweisführung, der Erarbeitung der dazu passenden Flüssigboden-
rezeptur und der nötigen Gütesicherung beauftragt. Durch eine sehr gute Zusammenarbeit mit dem Planer des Projektes, dem Ing. Büro SAG, Herrn Graf, konnte eine solche Lösung in kürzester Zeit baureif gemacht werden.

Die Schlitzwand musste entsprechend der Vorgaben der sta-
tischen Berechnungen hergestellt werden. Für die Herstellung derselben wurde zuerst eine Leitwand erstellt. Dies geschah in Form eines Verbaus, welcher in einer Tiefe von in diesem Fall erforderlichen 80 cm kraftschlüssig gesetzt wurde. Nach der Fertigstellung der Leitwand konnte der hergestellte Graben mit Flüssigboden bis zur Oberkante Gelände verfüllt werden. Während der weiteren Ausgrabungsarbeiten durfte aber der Spiegel des Flüssigbodenstandes die Höhe von 60 cm nicht unterschreiten und musste kontinuierlich nachgefüllt werden. Die Ausgrabungsarbeiten erfolgten abschnittsweise auf einer Schlitzlänge von jeweils 4 m. Die technologische Lösung ermöglichte ein Arbeiten mit einem normalen Bagger ausreichender Stiellänge und einer vorgegebenen Löffelart.

Auch die „RSS-Wand“, ausgeführt als Träger-Flüssigboden-Dichtwand, musste entsprechend der statischen Berechnungen erstellt werden. Der Graben dafür wurde gemäß den Vorgaben ausgehoben und mit in Art und Dimension genau vorgegebenem Verbau verbaut. Entgegen der Schlitzwand konnte die Schwergewichtsmauer in einem Schritt, aber getaktet, erstellt werden. Durch die konsequente Umsetzung der Vorgaben des technologischen Konzeptes konnte die Baufirma eine hohlraumfreie und dichte RSS-Wand in Form einer Träger-Flüssigbodenwand erstellen. Eine Belastung der RSS-Wand erfolgte nach ca. fünf Tagen durch einseitiges Freigraben nach dem Erreichen der vor Ort von einem Fachplaner für Flüssigboden geprüften und in der Ausführungsplanung vorgegebenen Eigenschaften des Flüssigbodens.

Fürth: RSS-Wand als Alternative zur Spundwand

Die BPD Immobilienentwicklung GmbH plante die Errichtung von fünf Mehrfamilienhäusern in der Fürther Parkstraße, Ecke Johannes-Götz-Weg. Zur Baugrubensicherung der geplanten Häuser wurde seitens des Auftraggebers eine Lösung aus Flüssigboden in Form einer RSS-Wand favorisiert. Das Ingenieurbüro Logic Logistic Engineering GmbH wurde hierzu vom Auftraggeber mit der Ausarbeitung einer Fachplanung für den Flüssigbodeneinsatz samt den dazugehörigen Einzelleistungen im Frühjahr 2018 beauftragt. Dazu gehörten beispielsweise die erforderlichen Nachweisführungen, die Erarbeitung der Zieleigenschaften des einzubauenden Flüssigbodens sowie die dazugehörige Rezeptur. Hinzu kamen die Vorgaben für die praktische Ausführung wie beispielsweise die Flüssigboden-Einbautechnologie, das technische und logistische Konzept usw. speziell für diese RSS-Wand.

Der Umfang der Baumaßnahme bezog sich auf die Herstellung der RSS-Wand aus Flüssigboden zur Baugrubensicherung entlang des Baumbestandes des Johannes-Götz-Weges auf ca. 90 lfd. m sowie entlang der Parkstraße auf ca. 15 lfd. m. Der dazu benötigte Flüssigboden wurde vor Ort mit geeigneter und den Vorgaben des RAL GZ 507 entsprechender Aufbereitungstechnik aus dem bestehenden Grabenaushub hergestellt und mit entsprechender Einbautechnik in den vorab erstellten Graben der RSS-Wand eingelassen.

Für die RSS-Wand ergaben die Berechnungen im vorliegenden Fall eine Wandstärke von 1,50 m mit den dazugehörigen Träger-abständen und Trägerarten bei ebenfalls exakt vorgegebenen Eigenschaften des einzubauenden Flüssigbodens. Durch die konsequente Umsetzung der Vorgaben des technologischen Konzeptes konnte die Baufirma eine hohlraumfreie und dichte RSS-Wand als Träger-Flüssigbodenwand erstellen. Der aufwändige Rückbau der oberflächennahen Bereiche – wie bei aus hydraulisch abbindenden Materialien hergestellten Dichtwänden oder überschneidenden Bohrpfahlwänden erforderlich – wird damit komplett überflüssig.

Weinfelden: Rohrgraben wird zur RSS-Wand

In Weinfelden in der Schweiz war in einer Baugrube die Verlegung einer Mischwasserleitung DN 700 vor dem eigentlichen Baugrubenaushub notwendig, da diese Leitung umgebunden werden musste. Die beengten Platzverhältnisse zwischen dem Rohrleitungsgraben und der späteren Baugrube hätten einen kostenaufwendigen Spundwandverbau erfordert, der auch infolge der Innenstadtlage zu zusätzlichen Problemen mit der Gebäudesubstanz bis hin zu den Anwohnern geführt hätte.

Um dies schon in der Planungsphase zu umgehen, wurde vom Auftraggeber das Ingenieurbüro Logic Logistic Engineering GmbH aus Leipzig eingeschaltet – dabei ging es primär um die Frage, ob man die Grabenverfüllung mit Flüssigboden als temporärer Baugrubenverbau nutzen kann. Die Aufgabe bestand in der Verfüllung des Rohrgrabens mit Flüssigboden, hergestellt aus dem vorhandenen Aushub bei gleichzeitiger Einstellung einer sehr hohen Kohäsion. Aus dem einstigen Rohrgraben sollte eine kombinierte Träger-Flüssigboden-Schwergewichtsmauer, eine sogenannte RSS-Wand werden.

Die RSS-Wand konnte im Untergrund verbleiben und musste nicht rückgebaut werden, da sie keinen Fremdkörper im Untergrund darstellte. All diese Ergebnisse trugen dazu bei, mit dieser Bauweise nicht nur qualitativ hochwertige Lösungen als Baugrubensicherung nutzen zu können, sondern auch Kosten in teils erheblichen Umfang zu reduzieren.

Fazit und Ausblick

Das RSS-Flüssigbodenverfahren samt seiner vielseitigen Anwendungen unterstützenden Fachplanung hat seine Feuertaufe als intelligente Verbaulösung mit Bravour bestanden. Inzwischen wurden die Baugruben immer tiefer und die Baustellensituationen immer anspruchsvoller. Heutzutage werden auch sehr komplizierte Untergrundverhältnisse in schlecht tragfähigen Böden sowie im und unter Grundwasser mit solchen Lösungen geplant und gebaut. Die Kombination der RSS-Wand mit einer wasserdichten Bodenplatte zur wasserdichten Baugrube ist ebenfalls bereits eine Weiterentwicklung der hier vorgestellten Bauweise. In Kombination mit interessanten neuen Technologien wird vieles möglich, was mit herkömmlichen Mitteln oft unmöglich schien. Wand und Bodenplatte werden inzwischen auch als verlorene Schalung genutzt, gegen die man direkt betonieren kann. Die damit verbundenen Vorteile und Kostenreduzierungen sind sicher für den Fachmann gut nachvollziehbar. Um für derartige Anwendungen auch die nötige Sicherheit bieten zu können, werden solche Projekte durch den verantwortlichen Fachplaner detailliert vorbereitet und später auch im Rahmen der Gütesich-erung begleitet. Die Arbeit mit FEM-Modellen hilft dabei, die oft komplizierten Situationen zu erfassen und eine belastbare Lösung zu entwickeln, die erfolgreich gebaut werden kann.

Qualität durch Erfahrung

Das Flüssigbodenverfahren in dieser Anwendung ist eine kostensenkende und qualitativ hochwertige Lösung, wenn man Planung, Herstellung des erforderlichen Flüssigbodens und Qualitätssicherung in erfahrene Hände gibt. Das Ingenieurbüro Logic Logistic Engineering GmbH aus Leipzig hat die hier geschilderte Anwendung, zusammen mit dem FiFB, dem Forschungsinstitut für Flüssigboden, entwickelt. Diese Lösung wird inzwischen, gemeinsam mit auf diesem Gebiet ausgebildeten Ingenieurbüros, erfolgreich eingesetzt.

Ingenieurbüro Logic Logistic Engineering GmbH

www.logic-engineering.com

Forschungsinstitut für Flüssigböden GmbH

www.fi-fb.de