September 2009

Die Baugrube ist nun fast fertig ausgehoben. Wir haben sie seit Beginn der Arbeiten am 16. April 2009 schon öfters gesehen, vor allem bei den beiden Orchesterkonzerten Ende Juni. DI Moritz Menge von Schimetta Consult, zuständig für die Tragwerksplanung, und DI Günter Kaimberger, Bauleiter der ausführenden Firma Porr GmbH, haben uns über die Baugrube nähere Informationen gegeben, die im Folgenden von DI Hildebrand Harand, der auch die Fotos bereitstellte, zusammengefasst sind.

DIE BAUGRUBENUMSCHLIEßUNG

Von Dipl.-Ing. HILDEBRAND HARAND

AUFGABE

Eine Baugrubenumschließung ist vor allem dann nötig, wenn der Platz begrenzt ist und senkrechte Baugrubenwände ausgehoben werden müssen. Die Sicherung der Baugrubenwände kann auf 2 Arten geschehen: entweder man entwirft die festhaltenden Bauteile so, dass sie später Bestandteil des Bauwerkes sind (Betonpfähle etc.), oder man wählt Elemente, die wieder entfernt werden können.

Die Tatsache, dass Spundbohlen wieder aus dem Baugrund entfernt werden können, war beim Musiktheater ein wesentlicher Entscheidungsgrund für eine solche Baugrubensicherung. Alternativ wäre auch die Herstellung einer Bohrpfahl- oder Schlitzwand möglich gewesenen. Diese Wand hätte die Doppelfunktion der Baugrubenwand und der späteren Kellerwand erfüllen können. Ein großer Nachteil wäre aber die Verbindung des Bauwerks mit den tiefer liegenden Bodenschichten gewesen, wodurch größere Erschütterungen und somit Körperschall direkt in das Gebäudeinnere geleitet worden wären, was unbedingt zu vermeiden war.

Blick nach Westen: Die Baugrubenumschließung hat in der Nähe der Straßenbahn ein Sonderelement, weil statt Bohrungen und Ankern eine gegenseitige Abstützung erfolgte. Dort wird in Zukunft das Stiegenhaus sein.

Der Abstand der Baugrubensicherung zum späteren Rohbau wurde so groß gewählt, dass ausreichend Platz für die Bauarbeiten gewährleistet ist. 

ARBEITSVORGANG 

Die einzelnen Spundbohlen wurden in einen vorab aufgebohrten Baugrund eingerüttelt. Vorbohren war notwendig, um allzu große Erschütterungen auf die umliegenden Gebäude zu vermeiden. Nachdem die Spundwände eingebracht waren, wurde mit dem Aushub begonnen. Bei verschiedenen Zwischenaushüben wurden Anker gesetzt, um die Bemessung der Bohlen wirtschaftlich zu gestalten, und vor allem, um die Durchbiegungen infolge Erddruck klein zu halten. Nur so können Schäden an umliegenden Bauten vermieden werden. 

Für die Ankerung wurden einige Bohlen aufgeschnitten und bis 16m lange schräge Bohrlöcher in den außen liegenden Erdkörper eingebracht. Dabei musste vor allem in der Blumauerstraße auf einen ca. 4x4m großen öffentlichen Kanal Rücksicht genommen werden, natürlich auch auf alle kleineren unterirdischen Ein-bauten. In die Bohrlöcher wurde Spannstahl eingelegt und der hintere Teil des Ankerlochs mit Mörtel im Erdreich verpresst. Die Ankerköpfe bei der Spundwand wurden mit lastverteilenden Gurtungsträgern verbunden und anschließend so vorgespannt, dass die gesamte Spundwand gegen das Erdreich gepresst wurde.

Mit dieser Konstruktion entstand eine Baugrubenwand, die an der höchsten Stelle im Freien ca. 9m hoch ist. Unter der Aushubsohle reichen die Bohlen noch ca. 6m in das Erdreich. 

Ankerdetail: Während die Bohlen links schon mit den Gurtungsträgern versehen sind und der Anker bereits gespannt ist, reichen die Spanndrähte des rechten Ankers noch lose aus dem Bohrloch.

Durch dieses Verfahren werden die Einwirkungen der Baugrube auf die Umgebung, nämlich Fahrbahnen, Kanäle, Leitungen und Gebäude möglichst gering gehalten. Nach Herstellung der Kellergeschosse werden der Bereich zwischen Spundwand und Gebäude wieder verfüllt, die Anker gelöst und die Spundwandbohlen einzeln wieder aus dem Boden gezogen. 

DERZEITIGE SITUATION 

Das Straßenniveau der Blumauerstraße liegt bis zu 9m über der geplanten Aushubsohle 253 ü.A. Zur Zeit (Ende Juli) hat man bereits großteils 8m tief ausgehoben (auf 254 ü.A.). Allerdings muss vor den weiteren Arbeiten das Grundwasserproblem gelöst werden, denn das Wasser steht bereits innerhalb des noch zu entfernenden Bodens. Die nahe liegende Möglichkeit ist, den Wasserspiegel durch Pumpen abzusenken und das endgültige Aushubniveau trocken zu erreichen. Die Spundwände sind praktisch dicht, sodass nicht allzu viel Wasser nachströmt, wenn sie weit genug nach  unten reichen. Das wird derzeit mit Pumpversuchen geprüft. Eventuell wird es erforderlich, in Teilbereichen eine Unterbetonschicht einzubauen. 

Gezeigt werden die lotrechten Bohlen, die waagrechten Gurten und der Anker samt Platte. Die Gurte müssen durch Dreieckselemente mit den Bohlen verschweißt sein. Sie zeigen die Neigung der Anker im Erdreich.

DIE NÄCHSTEN SCHRITTE 

Die Dämmschicht gegen Erschütterungen wird nach den neuesten, weiterentwickelten Planungen nicht unter der Fundamentplatte des Musiktheaters angebracht werden, sondern erst im Deckenbereich über dem 2. Untergeschoß. Dort wird sie auf Unterzüge und Wände gelegt und dann die Deckenplatte darauf betoniert. Das ist sinnvoll, weil das 2. Untergeschoß mit seinen Parkplätzen keinen Erschütterungsschutz braucht und die zu dämmenden Flächen wesentlich kleiner sind als die ganze Bodenplatte. Vor allem aber soll die Dämmung nicht im Grundwasserbereich liegen. Somit kann nach Erreichen von 253 ü.A. die Sauberkeitsschicht (10cm) aufgebracht, die Bewehrung verlegt und die Fundamentplatte betoniert werden. 

Alter Kanal: Dieses Reststück eines Kanals, der über die Baugrube führte, zeigt die Probleme, mit denen die Bauleute fertig werden müssen.

Die Baugrubenfläche innerhalb der Spundwand beträgt ca. 11.000 m² . 

 Weitere detaillierte Daten zur Baugrube zusammengestellt von DI Günter Kaimberger, Bauleiter der ausführenden Firma Porr GmbH,