Spundwandverbau

Der Spundwandverbau ist eine zentrale Bauweise des Erd- und Wasserbaus, wenn Baugruben, Uferzonen oder Verkehrsflächen sicher und dicht umschlossen werden müssen. Er ermöglicht Arbeiten unter Grundwasser, begrenzt Erdbewegungen und schützt angrenzende Bauwerke. Neben der statischen Planung gehören Ausführung, Überwachung und der spätere Rückbau zum Leistungsbild. In der Praxis berührt der Spundwandverbau zahlreiche Aufgaben, die sich mit Werkzeugen für Beton, Fels und Stahl effizient und emissionsarm lösen lassen. Hier kommen je nach Bauzustand unter anderem selektive Arbeiten mit Betonzangen, Einsatz von Stein- und Betonspaltgeräten, Stahlscheren, Kombischeren, Multi Cutters, Hydraulikaggregate sowie Spezialschneider zum Einsatz – insbesondere beim Freilegen, Trennen oder Anpassen von Bauteilen im Umfeld des Verbaus.

Definition: Was versteht man unter Spundwandverbau

Unter Spundwandverbau versteht man den Baugruben- oder Uferumschluss aus ineinandergreifenden Profilen, meist Stahlspundbohlen, die in den Boden eingetrieben, einvibriert oder eingepresst werden. Die Bohlen bilden eine in Längsrichtung verbundene Wand, deren Verriegelungen die Dichtheit und deren Biegesteifigkeit die Erd- und Wasserdruckaufnahme sicherstellen. Je nach Tiefe und Beanspruchung wird die Spundwand mit Gurten, Aussteifungen oder rückverankerten Systemen ergänzt. Anwendung findet der Spundwandverbau in Baugruben, Kofferdämmen, Ufersicherungen, Brückenwiderlagern, Kaianlagen sowie im Hochwasserschutz. Der spätere Rückbau erfolgt häufig durch Ziehen der Bohlen, teils mit Trenn- oder Anpassarbeiten an Stahl- und Betonbauteilen im Baufeld.

Anwendungen und Zielsetzungen im Erd- und Wasserbau

Ziel des Spundwandverbaus ist ein standsicherer, möglichst dichter Baugrubenabschluss bei kontrollierter Verformung. Er dient der temporären oder dauerhaften Sicherung gegen Erd- und Wasserdruck und minimiert Setzungen im Umfeld. In innerstädtischen Lagen oder nahe sensibler Infrastruktur sind erschütterungsarme Verfahren von Vorteil. Typische Aufgaben im Umfeld des Verbaus – etwa das Öffnen von bestehenden Betonbauteilen, das Trennen von Stahlstreben oder das Bearbeiten von Felslinsen – lassen sich mit Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten oftmals erschütterungs- und lärmreduziert ausführen. So werden Bauabläufe beschleunigt und Risiken für den Bestand verringert.

Bauverfahren: Einbringen der Spundbohlen

Die Wahl des Verfahrens ergibt sich aus Baugrund, Umgebungsbedingungen und zulässigen Emissionen.

Rammen

Das Schlagrammen mit Diesel- oder Hydraulikhämmern ist robust und effizient in bindigen und nichtbindigen Böden. Es erzeugt jedoch Schwingungen und Luftschall, was in sensiblen Bereichen Einschränkungen bedingen kann.

Vibrationsrammen

Vibroeinbringung nutzt Schwingungen zur Reduzierung der Mantelreibung. Sie ist schnell und weit verbreitet, kann aber Erschütterungen erzeugen. Monitoring ist nahe setzungsempfindlicher Bauwerke üblich.

Pressen/Einpressen

Hydraulisches Einpressen verankert die neue Bohle an bereits gesetzten Bohlen und schiebt sie nahezu erschütterungsfrei in den Boden. Das Verfahren ist für Innenstädte und an Anlagen mit hohen Schutzanforderungen geeignet.

Vorbohren und Vortrennen von Hindernissen

Bei Hindernissen wie Altgründungen, Betontrümmern oder Felslinsen wird vorgebohrt oder lokal getrennt. Hier sind Stein- und Betonspaltgeräte sowie Steinspaltzylinder hilfreich, um Hindernisse kontrolliert zu schwächen. So lässt sich die Bohle zielgenau einbringen, ohne kritische Erschütterungen.

Bauteile der Spundwandkonstruktion

Eine Spundwand wirkt als Gesamtsystem. Neben den Bohlen prägen folgende Elemente die Standsicherheit und Dichtheit:

• Spundbohlen: Üblicherweise aus Stahl mit Larssen- oder Ball-and-Socket-Verriegelungen. Profilwahl nach Biegesteifigkeit und Einbringbarkeit.
• Fugenabdichtung: Dichtprofile oder Injektionsstoffe verbessern die Dichtheit der Verriegelungen bei Wasserandrang.
• Gurte und Aussteifungen: Horizontale Walers und innere Streben leiten Lasten um. Stahlquerschnitte müssen häufig angepasst oder getrennt werden – Arbeiten, die mit Stahlscheren, Kombischeren oder Multi Cutters praktikabel sind.
• Rückverankerung: Bodennägel oder Litzenanker begrenzen Auslenkungen. Die Freilegung von Ankerköpfen in Beton erfolgt oft selektiv mit Betonzangen, um Bewehrung und Einbauteile gezielt zugänglich zu machen.
• Kappen und Auflager: Betonierte Kappenkonstruktionen dienen der Lastverteilung und dem Anschluss. Anpassungen oder Rückbau lassen sich kontrolliert mit Betonzangen vornehmen.

Planung, Bemessung und Randbedingungen

Die Bemessung folgt dem Grenzzustandskonzept unter Berücksichtigung von Erd- und Wasserdruck, Bauzuständen und Verformungsvorgaben. Wesentliche Einflussgrößen sind Schichtaufbau, Grundwasser, Einbindetiefe, Ankerlagen, Bauzustandssequenzen und die zulässigen Emissionen. In urbanen Räumen gilt besondere Aufmerksamkeit der Nachbarschaftsverträglichkeit. Genehmigungsfragen und wasserrechtliche Belange sind frühzeitig zu klären; Angaben hierzu sind stets allgemein zu verstehen und ersetzen keine Einzelfallprüfung.

Baugrund und Grundwasser

Untersuchungen liefern Kennwerte für Reibung, Steifigkeit und Durchlässigkeit. Grundwasserstände und Schwankungen bestimmen Dichtheitsanforderungen und ggf. die Notwendigkeit von Wasserhaltungsmaßnahmen.

Verformungsmanagement

Grenzwerte für Setzungen und Bauwerksverschiebungen steuern die Wahl der Ausführung. Erschütterungsarme Vorgehensweisen und lokale Vorarbeiten mit Stein- und Betonspaltgeräten helfen, Restriktionen einzuhalten.

Erschütterungsarmes Arbeiten im Bestand

In der Nähe sensibler Anlagen, Laboratorien oder historischer Bausubstanz sind niedrige Schwingungspegel entscheidend. Lokales Abtragen von Betonkappen, das Öffnen kleiner Fenster in vorhandenen Strukturen oder das kontrollierte Lösen von Hindernissen erfolgt häufig mit Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten. Die hydromechanische Arbeitsweise, gespeist über Hydraulikaggregate für kontrollierte Kräfte, ermöglicht kontrollierte Kräfte bei geringer Lärmentwicklung.

Umgang mit Hindernissen im Einbringbereich

Alte Pfahlköpfe, Fundamentreste, Natursteinblöcke oder Stahleinlagen können die Bohlenführung stören. Ein systematisches Vorgehen reduziert Risiken:

1. Identifikation via Sondagebohrungen oder Testbohlen.
2. Selektives Freilegen: Betonzangen legen Bewehrungen frei, ohne großflächige Schädigung angrenzender Bauteile.
3. Spalten statt Sprengen: Stein- und Betonspaltgeräte schwächen Beton oder Fels kontrolliert, wodurch der Hinderniskörper in transport- oder ziehbare Teilstücke zerlegt wird.
4. Trennen von Stahl: Störende Profile, Zugstangen oder Altspund werden mit Stahlscheren, Kombischeren oder Multi Cutters sauber getrennt.

Aussteifung, Anker und Kappenkonstruktionen bearbeiten

Während der Herstellung und beim Umbau des Verbaus sind häufig Anpassarbeiten erforderlich:

• Ankerfreilegung: Betonabtrag im Kopfbereich, Schonung der Ankerkomponenten durch kontrolliertes Zerkleinern mit Betonzangen.
• Streben und Gurte: Zuschneiden und Ausbau temporärer Stahlstreben mit Stahlscheren oder Kombischeren; präzise Anpassschnitte mit Multi Cutters.
• Kappen und Auflager: Nacharbeiten, Aussparungen oder Rückbau von Betonbauteilen werden häufig erschütterungsarm gelöst, um Risse im Umfeld zu vermeiden.

Rückbau von Spundwänden

Nach Abschluss der Bauaufgabe werden Spundbohlen meist gezogen und wiederverwendet. Sitzen Bohlen fest, sind Teiltrennungen, Kopfabtragungen oder Segmentierungen erforderlich. Für Stahltrennungen sind Stahlscheren, Kombischeren und Multi Cutters gängige Lösungen. Betonauflager, Kappen oder Vergussbereiche lassen sich mit Betonzangen selektiv zurückbauen. Bei Sondereinsatzfällen – etwa dem Zerlegen temporärer Stahlbehälter der Wasserhaltung – kommen spezialisierte Schneidwerkzeuge wie Tankschneider zum Einsatz. Sicherheits- und Umweltschutzmaßnahmen sind dabei verbindlich einzuhalten; diese Hinweise sind allgemein und ersetzen keine projektspezifische Planung.

Qualitätssicherung, Dichtheit und Monitoring

Qualität im Spundwandverbau entsteht aus Planung, Ausführungskontrolle und Messung:

• Geometrie: Kontrolle von Lot, Einbindetiefe und Lagen in jedem Bauzustand.
• Dichtheit: Prüfungen der Verriegelungen und ggf. Injektionen an Leckstellen.
• Verformungen: Inklinometermessungen, Erschütterungs- und Setzungsmonitoring.
• Dokumentation: Lückenlose Aufzeichnung von Einbringparametern, Trennarbeiten und Anpassvorgängen.

Arbeitssicherheit und Umweltschutz

Sicheres Arbeiten hat Vorrang. Relevante Aspekte sind Lastaufnahmen beim Bohlenhandling, Quetsch- und Scherstellen an Aussteifungen, Trennfunken, Lärm, Staub und wasserrechtliche Anforderungen. Hydraulisch betriebene Werkzeuge – etwa Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte – ermöglichen oftmals eine geringe Funkenbildung und reduzierten Lärm. Hydraulikaggregate sind fachgerecht zu betreiben und zu warten. Gefahrstoffe und kontaminiertes Wasser sind vorschriftsgemäß zu behandeln; die Hinweise sind allgemein zu verstehen.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

Spundbohlen sind in hohem Maß wiederverwendbar. Selektiver Rückbau schont Ressourcen und erleichtert Recycling. Betonzangen ermöglichen die Trennung von Beton und Bewehrung, Stahlscheren und Multi Cutters teilen Stahlquerschnitte sortenrein. Wo Hindernisse im Baugrund liegen, kann das spaltende Vorgehen mit Stein- und Betonspaltgeräten Sprengungen vermeiden und Emissionen reduzieren.

Typische Einsatzbereiche und Schnittstellen

Die Bandbreite reicht von Baugruben im innerstädtischen Bestand bis zu Ufersicherungen und Kofferdämmen. Schnittstellen zu den Einsatzbereichen Betonabbruch und Spezialrückbau, Entkernung und Schneiden, Felsabbruch und Tunnelbau, Natursteingewinnung sowie Sondereinsatz sind häufig: Wo Betonbauteile zu öffnen, Felslinsen zu lockern oder Stahlprofile zu trennen sind, unterstützen Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte, Stahlscheren, Kombischeren, Multi Cutters und die zugehörigen Hydraulikaggregate eine kontrollierte, emissionsarme Arbeitsweise.

Praxisorientierte Hinweise für Planung und Ausführung

• Frühzeitig Baugrundrisiken, Hindernisse und Emissionsgrenzen klären; Verfahren daran ausrichten.
• Einbringwege logisch sequenzieren; bei Pressen ausreichende Startfelder berücksichtigen.
• Fugenabdichtung und Dichtheitskonzept an Grundwasser und Nutzung anpassen.
• Anpassarbeiten im Bestand mit erschütterungsarmen Methoden planen, etwa mit Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten.
• Trennvorgänge an Stahl mit geeigneten Scheren planen; Freischnitte und Lastabtrag vorab definieren.
• Monitoring von Erschütterungen, Setzungen und Grundwasserständen konsequent einsetzen.
• Rückbau mit Wiederverwendung und Recycling denken; sortenreine Trennung begünstigen.