Spundwandprofil

Spundwände gehören zu den zentralen Bauverfahren des Wasser- und Ingenieurbaus, des Spezialtiefbaus sowie des temporären Baugrubenverbaus. Das Spundwandprofil beschreibt die Querschnittsform und die Schlossgeometrie einer Spundbohle, die im Verbund mit weiteren Bohlen eine dichte, biegesteife Wand bildet. Ob im Hafenbau, bei Kaianlagen, bei Baugruben an innerstädtischen Verkehrswegen oder als Deich- und Ufersicherung: Die Profilwahl beeinflusst Tragfähigkeit, Dichtheit, Einbringbarkeit, Rückbau und Wiederverwendung. In Bau- und Rückbauphasen treffen Spundwände häufig auf Betonbauteile wie Kopfbalken, Ankerblöcke und Aussteifungen. Für das behutsame, erschütterungsarme Abtragen solcher Betonteile kommen je nach Situation insbesondere Betonzangen sowie Stein- und Betonspaltgeräte im Rückbau der Darda GmbH in Frage. Bei Maßnahmen an freiliegenden Stahlbohlen können darüber hinaus Stahlscheren, Multi Cutters oder Tankschneider für definierte Trennschnitte eingesetzt werden, sofern das bautechnisch zulässig ist.

Definition: Was versteht man unter Spundwandprofil

Als Spundwandprofil bezeichnet man die spezifische Querschnittsgeometrie einer Spundbohle samt ihrer Schlossverbindungen. Diese Profile (u. a. U-, Z- oder kombinierte Profile) werden aus Stahl gewalzt oder kaltgeformt und zu einer in sich verbundenden, wasserdichten Wand gefügt. Die Profilwahl bestimmt unter anderem Widerstandsmoment, Steifigkeit, Einbringverhalten, Schlossdichtheit sowie die Eignung für temporäre oder dauerhafte Konstruktionen. In der Praxis werden Profile nach Tragfähigkeit, Einbauverfahren und Bodenverhältnissen ausgewählt und bilden in Kombination mit Steifen, Ankern, Kopfbalken und Ausfachungen komplette Verbausysteme.

Aufbau und Geometrie von Spundwandprofilen

Spundwandprofile sind so gestaltet, dass sie ein hohes Flächenträgheitsmoment bei vergleichsweise geringem Materialeinsatz bereitstellen und sich über Schlösser formschlüssig verbinden lassen. Wesentliche Elemente:

• Gurt- und Stegbereiche: Sie übertragen Biegemomente und Normalkräfte. Die Blechdicken variieren je nach statischer Anforderung.
• Schlossverbindungen: Profilierte Kanten (z. B. Larssen-Schloss), die eine wiederlösbare Verbindung zwischen den Bohlen ermöglichen. Dichtstoffe können die Wasserundurchlässigkeit erhöhen.
• Einbindelänge: Der im Boden verankerte Anteil stellt die Kippsicherheit, Auftriebssicherheit und den Erddruckausgleich sicher.
• Werkstoff: Meist unlegierter Baustahl mit definierten Festigkeitsklassen; Korrosionszugaben und Schutzsysteme verlängern die Nutzungsdauer.

Schlossverbindungen und Dichtheit

Die Form der Schlösser bestimmt, wie sicher und dicht sich Bohlen fügen lassen. Bei erhöhten Anforderungen (z. B. Grundwasserabsenkung, Hafenanlagen) werden die Schlösser mit Dichtprofilen oder Injektionsstoffen ergänzt. Für den Rückbau spielt die Schlossqualität ebenfalls eine Rolle: Leichtgängige, wenig deformierte Schlösser begünstigen das Ziehen der Bohlen, während verzogene oder verbackene Schlösser Trenn- und Freischnittarbeiten erforderlich machen können.

Profiltypen und Bezeichnungen

In der Praxis etabliert sind mehrere Profilfamilien, die sich in Tragverhalten, Schlankheit und Eignung für unterschiedliche Bauaufgaben unterscheiden:

• U-Profile: Symmetrische Querschnitte mit hoher Steifigkeit pro Einzelelement. Häufig in temporären Baugruben eingesetzt; gut handhabbar.
• Z-Profile: Asymmetrische Querschnitte mit günstiger Materialausnutzung und hohem Widerstandsmoment in der Wandebene; verbreitet im Wasser- und Hafenbau.
• Kombiwände (z. B. H-/HZ-Profile mit Zwischenbohlen): Tragpfähle (H- oder Rohrprofile) übernehmen die Hauptlasten, dazwischen liegen Spundbohlen als Ausfachung. Geeignet für große Einbindetiefen und hohe Biegebeanspruchungen.
• Spezialprofile: Flachprofile, Omega- oder Sonderprofile für Nischenlösungen, z. B. bei begrenztem Einbauraum oder besonderen Dichtigkeitsanforderungen.

Bemessung und Auswahlkriterien

Die Wahl eines Spundwandprofils folgt statischen, konstruktiven und baulogistischen Kriterien. Zu den maßgeblichen Parametern zählen:

• Tragfähigkeit: Widerstandsmoment, Flächenträgheitsmoment, Querschnittsklassen, zulässige Spannungen und Durchbiegungen.
• Boden- und Grundwasserverhältnisse: Korngefüge, Reibungswinkel, Kohäsion, Schichtwechsel, Abrasivität, hydrostatische Drücke.
• Einbringbarkeit: Eignung für Vibrationsrammen, Aufschlaghämmer oder Pressen; Empfindlichkeit der Umgebung gegenüber Erschütterungen und Lärm.
• Dichtheit: Anforderungen an Grundwasserhaltung, Leckraten, Injektionen und Schlossabdichtung.
• Dauerhaftigkeit: Korrosionszugaben, Beschichtungssysteme, Inspektions- und Instandhaltungskonzepte.
• Rückbaubarkeit: Wiederverwendung, Ziehkräfte, Risiko verklemmter Schlösser, Optionen für definierte Trennschnitte.

Einbringen und Rückbau: Verfahren und Schnittstellen zur Gerätetechnik

Spundbohlen werden mit Vibrationsrammen, Aufschlaghämmern oder Pressen eingebracht. Bei sensiblen Umgebungen (Bestandsbauten, Erschütterungsgrenzen) kommen pressende oder niederfrequente Verfahren zum Einsatz. Der Rückbau erfolgt durch Ziehen, häufig unterstützt durch Vibrationen. Dabei können zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich sein:

• Freilegen des Bohlenkopfs: Abtragen von Kopfbalken, Aufbeton oder Vergusskörpern, oft aus bewehrtem Beton.
• Trennen von Aussteifungen und Ankern: Lösen von Stahlträgern, Windverbänden oder Ankerköpfen; definiertes Schneiden erforderlich.
• Freischneiden verklemmter Schlösser: Lokales Trennen zur Entlastung oder Segmentierung.

Für die Entfernung von Betonauflagen, Ankerblöcken und massigen Betonteilen bewähren sich Betonzangen für selektives Zerkleinern sowie Stein- und Betonspaltgeräte für erschütterungs- und lärmreduzierte Spaltarbeiten, etwa wenn benachbarte Bauwerke geschützt werden müssen. Stahlteile wie Aussteifungen, Randwinkel und aus der Wand ragende Bohlenenden können – abhängig von Materialstärken und Zugänglichkeit – mit Stahlscheren, Multi Cutters oder Tankschneidern getrennt werden. Bei allen Verfahren sind Funkenflug, Spritzer und die Nähe zu wasserführenden Bereichen zu berücksichtigen.

Arbeiten im Bestand

Im innerstädtischen Spezialrückbau stehen Erschütterungsbegrenzung, Staub- und Lärmminderung im Vordergrund. Spaltgeräte entwickeln hohe Spaltkräfte bei sehr niedriger Geräuschemission und ermöglichen eine kontrollierte Stückigkeit. Betonzangen erlauben das gezielte Herausbrechen armierten Betons unter Erhalt angrenzender Bauteile, etwa bei partiellen Kopfsanierungen.

Bearbeitung und Trennen von Spundbohlen im Rückbau

Je nach Planung können Spundbohlen vollständig gezogen, abschnittsweise gekürzt oder in Bereichen mit dauerhaften Einbauten belassen werden. Ein typisches, nicht bindendes Vorgehen:

1. Bestandsaufnahme: Ermitteln von Wandaufbau, Profiltyp, Schlosszustand, Betonauflagen, Ankern und Medienleitungen.
2. Freilegen und Abtragen: Selektives Entfernen von Aufbeton, Verguss und Kopfbalken mit Betonzangen; bei massiven Blöcken erschütterungsarm mit Stein- und Betonspaltgeräten vorbrechen.
3. Trennen der Stahlteile: Aussteifungen, Kappenbleche oder Bohlenüberstände mit geeigneten Scheren oder Schneidern segmentieren; Kanten entgraten.
4. Ziehen der Bohlen: Mit geeignetem Hebezeug und ggf. Vibrationsunterstützung. Bei Widerstand: Lokales Freischneiden der Schlösser oder segmentweises Entfernen.
5. Entsorgung/Wiederverwendung: Sortenreine Trennung von Stahl und Beton; Prüfung auf Wiederverwendbarkeit der Bohlen nach Sichtkontrolle der Schlösser.

Hinweise zu Sicherheit und Qualität

• Schnittführung: Schnitte so ansetzen, dass Restspannungen gezielt abgebaut werden; Ausknicken vermeiden.
• Werkstoffdicken: Dicke Stahlbleche und mehrlagige Konstruktionsbereiche (Knoten, Überlappungen) erfordern geeignete Schneidkräfte.
• Brandschutz/Umwelt: Schutz vor Funkenflug, Auffangwannen, Löschmittelbereitschaft; bei Arbeiten nahe Gewässern wasserrechtliche Vorgaben beachten.

Einsatzbereiche und Praxisbezug

Spundwandprofile begegnen den typischen Einsatzfeldern wie folgt:

• Betonabbruch und Spezialrückbau im Überblick: Kopfbalken, Ankerköpfe, Randriegel und Verpresskörper werden selektiv zurückgebaut. Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte ermöglichen kontrolliertes Abtragen bei minimaler Beeinflussung der Umgebung.
• Entkernung und Schneiden: Stahltragglieder, Aussteifungen und Anbauteile an Spundwänden werden mit Stahlscheren, Multi Cutters oder Tankschneidern getrennt; saubere Schnittkanten erleichtern das Ziehen.
• Felsabbruch und Tunnelbau: Spundwände sichern Baugruben auch an Portalbereichen; bei Felsanschlüssen und verpressten Übergängen helfen Spaltgeräte beim schonenden Lösen mineralischer Massen.
• Natursteingewinnung: Indirekter Bezug: In temporären Infrastrukturprojekten nahe Steinbrüchen sorgen Spundwände für Verbau; selektive Abbruchtechniken schützen empfindliche Bestandsanlagen.
• Sondereinsatz: Beengte Verhältnisse, Denkmalschutz, sensibler Untergrund oder Arbeiten nahe Anlagen mit Erschütterungsgrenzwerten erfordern erschütterungsarme Abtragstechniken und präzises Zuschneiden.

Korrosionsschutz und Lebensdauer

Die Haltbarkeit einer Spundwand hängt stark von Korrosionsbeanspruchung und Schutzkonzept ab. Häufige Maßnahmen sind Beschichtungen, galvanischer Schutz, kathodischer Korrosionsschutz und Materialzugaben. Für den Rückbau ist relevant: Beschichtungen können Schneid- und Zangenarbeiten beeinflussen (z. B. Rauchentwicklung), weshalb geeignete Arbeits- und Umweltschutzmaßnahmen vorzusehen sind. Lokale Beschädigungen an verbleibenden Spundwänden sind fachgerecht nachzuarbeiten.

Wiederverwendung von Spundbohlen

Spundbohlen werden oft mehrfach eingesetzt. Voraussetzung sind intakte Schlösser, ausreichende Restdicke und eine dokumentierte Historie. Beim Ziehen ist auf Vermeidung von Verdrehungen zu achten, um Schlossverzüge zu minimieren. Mechanisch saubere Trennschnitte begünstigen eine spätere Anpassung und Neubearbeitung.

Qualitätskriterien bei Planung und Ausführung

• Planung: Profilwahl nach Standsicherheitsnachweisen und Einbringbedingungen; Festlegung zulässiger Erschütterungen, Lärm- und Staubgrenzen.
• Ausführung: Kontinuierliche Kontrolle der Wandflucht, Schlossdichtheit (z. B. durch Sondierungen), Dokumentation von Eintrieb und Rückbaukräften.
• Schnittstellenmanagement: Koordination zwischen Verbau, Betonage von Kopfbalken, Ankerarbeiten und späterem Rückbau, inklusive Wahl der geeigneten Abtrag- und Schneidtechnik.

Arbeitsschutz, Genehmigungen und Umwelt

Arbeiten an Spundwänden berühren Gewässerschutz, Bodenschutz und Immissionsschutz. Maßnahmen zu Staub-, Lärm- und Erschütterungsreduktion, funkenarmes Arbeiten sowie die Sicherung gegen Absturz und Quetschgefahren sind festzulegen. Vorgaben von Behörden, Bauherren und Sicherheitsplänen sind zu beachten. Angaben in diesem Text sind allgemein und ersetzen keine projektspezifische Planung oder Zulassung.

Typische Schnittstellen zu Betonbauteilen an Spundwänden

In vielen Bauzuständen werden Spundwände mit Beton verbunden, etwa als Kopfbalken, Unterzüge, Pfahlkopfanschlüsse oder Ankerköpfe. Diese Bauteile sind oft maßgebend für den Rückbauablauf:

• Kopfbalken: Gezielt mit Betonzangen in Abschnitten abtragen; Bewehrung kontrolliert freilegen und trennen.
• Ankerblöcke: Mit Stein- und Betonspaltgeräten vorbrechen, um Zugglieder schrittweise zu entlasten; anschließend definierte Trennschnitte an Stahlteilen setzen.
• Verguss- und Füllkörper: Lokales Öffnen zur Prüfung von Dichtstoffen; dabei erschütterungsarm vorgehen, um Schlossbereiche nicht zu beschädigen.

Planungshilfen für den trennenden Rückbau von Spundwandprofilen

Für eine effiziente Ablaufplanung haben sich folgende Grundsätze bewährt:

• Sequenzierung: Zuerst Betonteile minimieren (Zangen, Spalten), dann Stahlbauteile definieren (Scheren/Schneider), abschließend Bohlen ziehen.
• Zugänglichkeiten: Arbeitsbühnen, Greifräume und Anschlagpunkte früh einplanen; Kran- und Hebezeuglogistik sichern.
• Qualitätssicherung: Probeabschnitte definieren, um Schnittparameter, Spaltabstände und Werkzeugwahl zu verifizieren.