Gründungsverfahren

Gründungsverfahren verbinden Baugrund, Fundament und Tragwerk zu einem belastbaren System. Sie beginnen lange vor dem Hochbau mit Baugrubenerstellung, Verbau und Bodenbehandlung und enden oft erst, wenn Auflagerflächen präzise vorbereitet und bestehende Bauteile angepasst oder selektiv rückgebaut sind. Wo Fels oder massiver Beton ansteht, kommen im Zuge der Gründungsvorbereitung und -ertüchtigung erschütterungsarme Abtragstechniken zum Einsatz, etwa mit Stein- und Betonspaltgeräten für kontrolliertes Spalten oder mit Betonzangen für gezielten Rückbau von Fundamenten und Köpfung von Pfählen. So greifen Geotechnik, Bauausführung und selektiver Abbruch ineinander.

Definition: Was versteht man unter Gründungsverfahren

Unter Gründungsverfahren versteht man alle technischen Maßnahmen, mit denen Lasten eines Bauwerks dauerhaft und standsicher in den Untergrund abgetragen werden. Dazu zählen die Auswahl und Dimensionierung der Gründungsart (zum Beispiel Flachgründung oder Tiefgründung), die Baugrubensicherung, Bodenverbesserung, Wasserhaltung sowie alle vorbereitenden, begleitenden und abschließenden Arbeitsschritte, inklusive des kontrollierten Rückbaus vorhandener Fundamente oder Felsstrukturen im Gründungsbereich. Ziel ist eine sichere, verformungsarme und wirtschaftliche Lastabtragung unter Einhaltung der maßgeblichen Normen und der objektspezifischen Randbedingungen.

Arten der Gründungsverfahren: Flachgründung, Tiefgründung und Bodenverbesserung

Die Wahl des Verfahrens richtet sich nach Baugrund, Lastniveau, Verformungsempfindlichkeit und Umgebungsauflagen. In der Praxis werden drei Gruppen unterschieden, die sich teilweise kombinieren lassen.

Flachgründung

Lastabtragung über Fundamente in geringer Tiefe (zum Beispiel Einzel-, Streifen- oder Plattenfundamente) bei tragfähigem, wenig setzungsempfindlichem Baugrund. Für die Herstellung sind ebene, tragfähige Gründungssohlen erforderlich; Felsnasen oder Altbeton werden lokal angepasst oder entfernt. Hier bieten sich erschütterungsarme Verfahren wie das Spalten von Fels oder das selektive Abbrechen von Überbeton mit Betonzangen an, um Setzungen und Schäden an Nachbarbebauung zu vermeiden.

Tiefgründung

Lastabtragung über Pfähle, Senkkästen oder Schlitzwände in tiefer liegende tragfähige Schichten. Typisch sind Bohrpfähle, Rammpfähle oder Mikropfähle. Bei Sanierungen werden Pfahlköpfe nach dem Aushärten häufig freigelegt und passgenau gekappt; Betonzangen ermöglichen dabei ein kontrolliertes Öffnen des Betons bei Schonung der Bewehrung, die anschließend mit Stahlscheren oder Multi Cutters abgetrennt wird. Felsige Hindernisse in der Pfahlachse können gezielt mit Stein- und Betonspaltgeräten gelöst werden.

Bodenverbesserung und -verfestigung

Verfahren wie Rüttelstopf-, Injektions- oder Vermörtelungsmaßnahmen erhöhen die Tragfähigkeit oder reduzieren Verformungen. Wo lokale Hindernisse im Baufeld stören (Altgründungen, Fundamentreste), wird der Bereich vorab selektiv zurückgebaut. In beengten Verhältnissen sind hydraulische Spalt- und Schneidtechniken hilfreich, da sie ohne Sprengung und mit geringer Erschütterung auskommen.

Baugrubenerstellung und Randbedingungen für die Gründung

Die Baugrube ist das Arbeitsfeld der Gründung. Deren Geometrie, Sicherung und Wasserhaltung entscheiden über Qualität und Termin. Der Übergang zum selektiven Rückbau ist fließend, insbesondere im Bestand.

Verbau und Baugrubensicherung

Spundwände, Trägerbohlwände, Bohrpfahlwände oder Spritzbetonverbauten sichern die Baugrube. Im innerstädtischen Umfeld werden Erschütterungen, Lärm und Staub streng begrenzt. Beim Anarbeiten an Bestandsfundamente hilft ein kontrollierter Abtrag mit Betonzangen, um Sollbruchlinien einzuhalten und Risse zu vermeiden.

Aushub, Planum und Sohlenvorbereitung

Die Gründungssohle muss eben, tragfähig und frei von losem Material sein. In felsigen Lagen oder bei Altbetonresten werden hohe Genauigkeiten gefordert. Stein- und Betonspaltgeräte ermöglichen das präzise Absenken von Kanten und das Lösen harter Einschlüsse, ohne umliegende Bereiche zu schädigen.

Wasserhaltung und Bodenmanagement

Offene Wasserhaltung, Filterbrunnen oder Dichtwände schützen die Baugrube. Ausgehobenes Material wird getrennt erfasst und, soweit möglich, wiederverwertet. Beim Rückbau von Fundamentteilen ist eine staub- und wasserbewusste Arbeitsweise wichtig, um die Baugrubenstabilität nicht zu gefährden.

Schnittstellen zu Betonabbruch und Spezialrückbau

Gründungen im Bestand erfordern häufig Anpassungen: Teilabbruch, Freilegen, Ertüchtigen oder Ersetzen. Diese Arbeiten fallen in den Bereich Betonabbruch und Spezialrückbau und müssen die statischen Reserven des Bauwerks respektieren.

• Freilegen und Anpassen von Fundamentkanten ohne Schädigung angrenzender Bauteile mittels Betonzangen.
• Spalten von Felsrücken oder massiven Fundamentblöcken im Baufeld mit Stein- und Betonspaltgeräten zur Reduktion von Erschütterungen.
• Trennen von Bewehrung und Einbauteilen mit Stahlscheren oder Multi Cutters als vorbereitender Schritt für neue Gründungselemente.
• Selektiver Rückbau in sensibler Umgebung, etwa bei Sondereinsatz in denkmalgeschützten Bereichen oder in laufender Produktion.

Auswahlkriterien für das passende Gründungsverfahren

Die Entscheidung ist eine Abwägung aus Baugrund, Tragwerksanforderungen, Umweltauflagen und Bauablauf. Folgende Faktoren sind maßgeblich:

1. Baugrund und Grundwasser: Tragfähigkeit, Setzungsneigung, Schichtaufbau, Felsanteil, Wasserandrang.
2. Lasten und Nutzung: Gesamtlast, Einzellasten, Schwingungen, zulässige Verformungen.
3. Umfeld: Nachbarbebauung, Erschütterungs- und Lärmgrenzen, innerstädtische Lage.
4. Logistik: Zugänglichkeit, Arbeitshöhen, Kran- und Geräteverfügbarkeit, Energieversorgung via Hydraulikaggregate.
5. Rückbau- und Anpassungsbedarf: Vorhandene Fundamente, Altlasten, erforderliche Öffnungen oder Aussparungen.
6. Termin und Wirtschaftlichkeit: Bauzeitfenster, Etappenbauweise, Wiederverwendbarkeit von Materialien.

Ausführung und Qualitätssicherung

Sorgfalt in der Ausführung verhindert spätere Setzungen und Schäden. Qualitätsmerkmale sind dokumentierte Bodenkennwerte, Tragfähigkeitsnachweise, Maßhaltigkeit und eine kontrollierte Oberflächenbeschaffenheit der Gründungssohle.

Toleranzen und Maßhaltigkeit

Höhenlage, Ebenheit und Lotabweichungen sind einzuhalten. Beim Anpassen der Sohle an Felsstrukturen gewährleistet das kontrollierte Spalten ein präzises Ergebnis ohne Überabtrag.

Dokumentation

Prüfprotokolle, Verdichtungsnachweise, Pfahlintegritätsprüfungen und Abnahme der Gründungssohle sind Bestandteil der Qualitätssicherung. Selektive Rückbauschritte werden nachvollziehbar festgehalten, insbesondere bei Bestandsmaßnahmen.

Sicherheit, Umwelt und rechtliche Rahmenbedingungen

Arbeiten im Gründungsbereich erfordern besondere Schutzmaßnahmen gegen Absturz, Verschüttung, Gas- oder Wassereintritt. Emissionen wie Lärm, Staub und Erschütterungen sind zu minimieren. Für Eingriffe in tragende Bestandsbauteile sind statische Bewertungen und erforderliche Genehmigungen einzuholen. Rechtliche Vorgaben zu Abfällen, Grundwasser- und Bodenschutz sind einzuhalten; eine projektspezifische Abstimmung mit den zuständigen Stellen ist empfehlenswert, ohne dass diese Hinweise den Einzelfall rechtlich abschließend bewerten.

Werkzeuge und Verfahren im Nahbereich von Gründungen

Die Wahl des Werkzeugs richtet sich nach Material, Zugänglichkeit und Schutzgut. Im Gründungsumfeld haben sich folgende Herangehensweisen etabliert:

Beton gezielt öffnen und anarbeiten

• Betonzangen für das Abtragen von Fundamentstufen, das Köpfen von Pfählen und das Freilegen von Anschlussbewehrung.
• Kombischeren und Multi Cutters zum Trennen von Bewehrungsstäben, Einbauteilen und leichten Stahlprofilen.
• Hydraulikaggregate als Energiequelle für mobile, kompakte Einsätze in beengten Baugruben.

Fels und Massivbauteile erschütterungsarm lösen

• Stein- und Betonspaltgeräte zum kontrollierten Aufweiten von Bohrlochreihen, um Felsnasen oder massive Blöcke passgenau zu lösen.
• Steinspaltzylinder für punktgenaue Korrekturen der Gründungssohle in felsigem Untergrund.
• Schonender Materialabtrag reduziert Rissbildung und schützt angrenzende Bauwerke, etwa im innerstädtischen Spezialrückbau oder beim Felsabbruch und Tunnelbau.

Praxisnahe Einsatzszenarien

Die folgenden Szenarien illustrieren typische Schnittstellen zwischen Gründungsverfahren und selektivem Abbruch:

Nachträgliche Fundamentertüchtigung im Bestand

Bestandsfundament wird erweitert, Lastniveau steigt. Vorgehen: Freilegen, Sollgeometrie markieren, Beton lokal mit Betonzangen abtragen, Bewehrung freilegen und verbinden, neue Fundamentplatte betonieren. Erschütterungsarme Arbeitsweise schützt sensible Bauteile.

Pfahlkopfherstellung bei Bohrpfählen

Pfahlköpfe werden nach dem Aushärten auf Höhenkote gekappt. Beton wird mit Betonzangen geöffnet, Bewehrung anschließend mit Stahlscheren oder Multi Cutters getrennt, Auflagerfläche egalisiert.

Baugrubenerweiterung im Fels

Lokale Felsvorsprünge stören die Gründungssohle. Bohrlochreihe setzen, Stein- und Betonspaltgeräte einsetzen, Blöcke kontrolliert lösen, Material ausheben, Sohle prüfen und verdichten.

Einsatzbereiche und Verknüpfung zur Praxis

Gründungsverfahren stehen selten für sich allein. Sie sind eng mit folgenden Einsatzbereichen verknüpft:

• Betonabbruch und Spezialrückbau: Selektives Öffnen und Anarbeiten von Fundamenten, Anpassung an neue Lastpfade.
• Entkernung und Schneiden: Vorbereitende Maßnahmen für Kernbohrungen, Schlitze und Durchbrüche im Gründungsbereich.
• Felsabbruch und Tunnelbau: Herstellen von Stollen- und Schachtfüßen, Sohlenabgleich im Festgestein.
• Natursteingewinnung: Präzises Spalten von Gestein, das als Gründungsschotter oder Blockware genutzt werden kann.
• Sondereinsatz: Arbeiten unter Betrieb, in sensiblen Zonen oder mit restriktiven Emissionsgrenzen, bei denen erschütterungsarme Techniken vorteilhaft sind.