Mobility Infrastucture Solutions
Tiefgarage mit permanenter Spundwand
558 Tonnen Spundbohlen
Tiefgarage Hopmarkt, BE | 2013
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Der Hopmarktplatz ist von Gebäuden ohne tiefe Fundamente umgeben. Aufgrund einer Setzungsgefahr auf einem Untergrund aus Torfschichten und weichem Lehm mussten die Bauarbeiten vibrationsfrei (< 2 mm/s) erfolgen und die Grundwasserabsenkung war begrenzt. Der niedrigste zulässige Wasserspiegel außerhalb der Baugrube betrug -4,5 m unter Straßenniveau (8,5 m TAW). Daher sah der ursprüngliche Entwurf eine Ausführung mit Schlitzwänden vor, die bis in die Lehmschicht bis -20,0 m unter Straßenniveau reichten.
Der Boden- und Pfahlbauunternehmer Soetaert-Soiltech schlug eine wirtschaftlichere und schnellere Lösung mit besserer Wasserdichtigkeit vor: eine Kombination aus Cutter Soil Mix (CSM) und Stahlspundwänden. Spundwände können in frischen Bodenmischwänden ohne Erzeugung von Vibrationen abgesenkt werden. Nach dem Aushärten dienen die Bodenmischwände als wasserdichte Abschirmung während des Aushubs (kh < 10-8 m/s). Die Spundbohlen dienen während und nach der Bauphase als Stützwände, nach dem Aushub als 100 % wasserdichte Wände und nach Fertigstellung des Parkhauses als dauerhafte Sichtwände, die die Vertikallasten des Parkhauses aufnehmen (wirken wie Rammpfähle).
Da die Berechnungen für eine Wand aus AZ 26-700 eine Verschiebung nahe dem maximal zulässigen Wert von 60 mm ergaben, entschied man sich für eine Kombination aus AZ 26-700- und AZ 36-700N-Profilen in Stahlgüte S 355 GP, die abwechselnd verbaut wurden. Messungen nach dem Aushub ergaben, dass die Verschiebung der Spundbohlen 28 mm nicht überschritt.
Die hauseigene Konstruktionsabteilung von ArcelorMittal führte eine Feuerwiderstandsanalyse durch, die zeigte, dass die Spundbohle-Profile einem 90-minütigen ISO-Brand durch brennende Autos auf einer Ebene standhalten können.
Die 550 mm dicke CSM-Wand wurde über den gesamten Umfang des Parkhauses (232 m) bis zu einer Tiefe von 21,0 m unterhalb des Straßenniveaus 1 bis 2 m in die undurchlässige Lehmschicht eingebracht. Die 15 m langen AZ-Spundbohlen wurden mit einem Bauer RG25T-Rig in den noch flüssigen Boden bis zu einer Tiefe von -16,5 m unterhalb des Straßenniveaus eingebracht.
Nach dem Einbau der Spundbohlen wurde mit dem Aushub der Baugrube bis auf das Niveau -4,7 m begonnen, während die Baugrube entwässert wurde. Auf dem Niveau -4,3 m wurde eine Reihe von Strangankern eingebaut. Die Ankerblöcke wurden injiziert und verschweißt, um sie wasserdicht zu machen. Anschließend wurde der Aushub bis auf das unterste Niveau von -10,3 m fortgesetzt. Der Boden wurde auf der Aushubseite entfernt und die Spundbohlen gereinigt.
Der Hopmarktplatz ist von Gebäuden ohne Tiefgründungen umgeben. Aufgrund der Setzungsgefahr auf einem Untergrund aus Torfschichten und weichem Lehm mussten die Bauarbeiten vibrationsfrei (< 2 mm/s) erfolgen und die Absenkung des Grundwasserspiegels war begrenzt. Der niedrigste zulässige Wasserspiegel außerhalb der Baugrube betrug -4,5 m unter Straßenniveau (8,5 m TAW). Daher sah der ursprüngliche Entwurf eine Ausführung mit Schlitzwänden vor, die bis in die Lehmschicht bis zu -20,0 m unter Straßenniveau reichten.
Der Boden- und Pfahlbauunternehmer Soetaert-Soiltech schlug eine wirtschaftlichere und schnellere Lösung mit besserer Wasserdichtigkeit vor: eine Kombination aus Cutter Soil Mix (CSM) und Stahlspundwänden. Spundwände können in frischen Bodenmischwänden ohne Vibrationen abgesenkt werden. Nach dem Aushärten dienen die Bodenmischwände als wasserdichte Abschirmung während des Aushubs (kh < 10-8 m/s). Die Spundbohlen dienen während und nach der Bauphase als Stützwände, nach dem Aushub als 100 % wasserdichte Wände und nach Fertigstellung des Parkhauses als dauerhafte Sichtwände, die die Vertikallasten des Parkhauses übertragen (wirken wie Rammpfähle).
Um eine 100%ige Wasserdichtigkeit der Wand zu erreichen, wurden die mittleren Schlösser vor der Montage auf der Baustelle auf einer Längenmasse von 12,5 m und die vorderen Schlösser nach dem Aushub auf einer Längenmasse von 8,8 m abgedichtet geschweisst.
Um eine wasserdichte Verbindung zwischen den Spundbohlen und der Bodenplatte zu gewährleisten, wurden Stahlplatten an die Spundbohlen geschweisst und in die Betonbodenplatte eingebettet.
Um ein Schwimmen der Beton Bodenplatte des Parkhauses zu verhindern, wurden 475 aktive Mikropfähle installiert. Die Pfähle sind 16 m lang und können jeweils 450 kN Zugkraft aufnehmen. Die Bodenplatte wurde in zwei Phasen (40 + 18 cm Wandstärke) gegossen.
Nach der Errichtung der Parkdeckplatten, die als permanente Streben für die Spundwand dienen, wurden die Spundbohlen aus ästhetischen Gründen sandgestrahlt und beschichtet.
Die Arbeiten begannen im Februar 2012, und das Parkhaus wurde im Juli 2013 fertiggestellt.
