Ein Stützfundament ist die tragfähige Basis für Bauteile, Geräte oder provisorische Abstützungen, die Lasten sicher in den Baugrund ableiten. Im Kontext von Betonabbruch, Spezialrückbau, Felsabbruch und Tunnelbau spielt es eine zentrale Rolle, weil es die Standsicherheit während Eingriffen in den Bestand gewährleistet und Arbeitsgeräte zuverlässig aufnimmt. Wo Bauteile mit Betonzangen getrennt oder mit Stein- und Betonspaltgeräten, Steinspaltzylindern oder Multi Cutters zerlegt werden, muss die Lastabtragung über ein gut geplantes Stützfundament strukturiert bleiben.
Definition: Was versteht man unter Stützfundament
Ein Stützfundament ist ein dauerhaftes oder temporäres Fundament, das vertikale und horizontale Kräfte aus Stützen, Ankern, Aussteifungen, Maschinen oder Hilfskonstruktionen in den Untergrund überträgt. Es dient der Kippsicherheit, der Vermeidung übermäßiger Setzungen und der Aufnahme von Schubkräften, die etwa beim Schneiden, Spalten oder Greifen entstehen. Im Unterschied zu flächigen Gründungen (z. B. Bodenplatten) konzentriert ein Stützfundament Lasten häufig punktuell (Einzelfundamente, Köcherfundamente) und kann mit Verpressankern, Mikropfählen oder Auflagerplatten kombiniert werden.
Aufbau, Lastabtragung und Wirkprinzip
Ein Stützfundament besteht in der Regel aus einem tragfähigen Unterbau (Frostschutz- und Tragschicht), einer Fundamentsohle aus Beton oder Stahlbeton, einer Bewehrung für Zug- und Biegekräfte und gegebenenfalls Auflager- bzw. Ankerpunkten. Die Lasten laufen über definierte Lastpfade von der Stütze oder Maschine in das Fundament und von dort in den Baugrund. Neben der vertikalen Druckspannung sind Querkräfte aus Wind, Gerätereaktionen, Seilsägen, Zangenbetrieb oder Spaltvorgängen zu berücksichtigen.
Typische Elemente eines Stützfundaments
- Fundamentkörper (Beton/Stahlbeton) mit ausreichender Aufstandsfläche
- Bewehrung und ggf. Anschlussbewehrung für Auflagerdetails
- Anschlüsse: Dübel, Einbauteile, Kopfplatten, Anker
- Wasserführung: Drainage, Kapillarbrechende Schichten
- Untergrunderverbesserung: Verdichtung, Austausch, Injektionen
Anwendungsfelder im Betonabbruch und Spezialrückbau
Beim Rückbau im Bestand sichern Stützfundamente Tragachsen, Maschinenfundamente und Hilfsabstützungen. Sie ermöglichen kontrollierte Trennschnitte mit Betonzangen oder das Spalten massiver Fundamente mit Stein- und Betonspaltgeräten, ohne angrenzende Bauteile zu überlasten.
Entkernung und Schneiden
Beim Entkernen werden Innenwände, Deckenfelder und Auflager schrittweise entfernt. Temporäre Stützfundamente tragen Kopfspindeln, Stahlstützen oder Rüsttürme. Schneid- und Presskräfte aus Betonzangen, Kombischeren und Stahlscheren dürfen nur auf Bauteile wirken, die über das Stützfundament in den Baugrund abtragen. Dadurch bleiben Verformungen begrenzt, und es entstehen keine unzulässigen Zwängungen.
Unterfangung im Bestand
Ist die vorhandene Gründung zu schwach oder muss im Zuge des Abbruchs ein neues Lastregime geschaffen werden, erfolgt eine Unterfangung. Stützfundamente werden abschnittsweise hergestellt, während Lasten über Nadelungen oder Pressen übernommen werden. Wo Steinspaltzylinder eingesetzt werden, ist die Spaltrichtung so zu wählen, dass keine Zugkegel in Richtung der provisorischen Fundamente laufen.
Stützfundamente im Felsabbruch und Tunnelbau
Im Felsabbruch dienen Stützfundamente als Auflager für Bohrlafetten, Säulenträger, temporäre Portale oder Maschinen. Ihre Aufgabe ist die sichere Lagerung auf unebenem, häufig geneigtem Fels. Bei Tunnelportalen stabilisieren sie Aussteifungen und Ankerpunkte. Werden Felsblöcke mit Stein- und Betonspaltgeräten gelöst, sind Mindestabstände zu Gründungskanten einzuhalten, um Abplatzungen im Auflagerbereich zu vermeiden.
Horizontalkräfte und Reaktionslasten
Hydraulisch betriebene Geräte (z. B. Betonzangen, Multi Cutters) erzeugen Reaktionskräfte. Das Stützfundament muss diese Kräfte über Verankerungen, Ankerplatten oder Schubdorne in den Untergrund leiten. Bei geringer Baugrundtragfähigkeit helfen Mikropfähle, die Horizontalkräfte mit aufzunehmen.
Natursteingewinnung und temporäre Auflager
In Steinbrüchen dienen Stützfundamente als stabile Aufstellflächen für Ausleger, Hebezeuge und Aggregatstationen. Temporäre Stützfundamente können als lastverteilende Platten ausgeführt werden, wenn wechselnde Standorte erforderlich sind. Geringe Vibrationen beim Spalten und Zerkleinern erleichtern die Arbeit nahe sensibler Auflager, dennoch sind Setzungs- und Neigungskontrollen sinnvoll.
Bemessung: Einwirkungen, Baugrund und Sicherheitskonzept
Die Dimensionierung stützt sich auf die Baugrundverhältnisse und die einwirkenden Lasten. Ziel ist ein Fundament, das Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit erfüllt.
Relevante Eingangsparameter
- Baugrundkennwerte: Dichte, Reibungswinkel, Kohäsion, Steifemodul, Grundwasserstand
- Ständige Lasten: Eigengewicht von Stütze, Fundament, Geräten
- Veränderliche Lasten: Arbeitskräfte aus Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräten, Transport, Wind
- Horizontalkräfte und Momente: aus Schneid-/Spaltprozessen und Auslegerstellungen
- Randbedingungen: Frosttiefe, Drainage, chemische Angriffe, Bauzustände
Normative Anforderungen sind projektspezifisch zu prüfen. Allgemein gelten die Grundsätze der Geotechnik und des Stahlbetonbaus. Angaben sind ohne Gewähr und ersetzen keine statische Bemessung.
Materialwahl und Ausführung
Für dauerhafte Stützfundamente wird häufig Stahlbeton gewählt. Temporäre Fundamente können aus bewehrtem Ortbeton, Fertigteilen, Schwerlastplatten oder Verbundsystemen bestehen. Korrosionsschutz der Anker, ausreichende Betondeckung und eine zweckmäßige Wasserführung erhöhen die Dauerhaftigkeit. Die Fundamentoberfläche ist so auszuführen, dass Auflagerplatten, Hydraulikaggregate und Tankschneider-Peripherie sicher stehen und Kräfte definiert eingeleitet werden.
Wasser und Frost
Staunässe und Frosthub gefährden die Gebrauchstauglichkeit. Kapillarbrechende Schichten, Gefälle und Drainagen halten das Fundament trocken. In frostgefährdeten Zonen ist die Gründungstiefe anzupassen.
Praxis mit Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräten
Die Arbeitsfolge beeinflusst die Anforderungen an das Stützfundament. Präzise Schnitte und Spaltvorgänge reduzieren unkontrollierte Lastumlagerungen.
Lastpfade und Abstützpunkte
Vor dem Trennen mit Betonzangen sind Lastpfade festzulegen. Temporäre Stützen stehen auf Stützfundamenten mit ausreichender Aufstandsfläche und Rutschhemmung. Die Lage von Ankerbohrungen ist so zu wählen, dass die Dübelgruppen Schub und Zug aufnehmen können.
Bohrraster und Spaltrichtung
Beim Einsatz von Steinspaltzylindern beeinflussen Bohrraster und Spaltrichtung die Bruchflächen. Abstand zum Stützfundament verhindert, dass sich Risse in dessen Aufstandsbereich fortsetzen. Bei hohen Horizontalkräften sind Gegenlager oder Anker vorzusehen.
Monitoring von Setzungen
Messpunkte an Stützenfüßen, Keilen und Fundamentkanten zeigen Setzungen früh. Kleinere Nachregulierungen an Spindeln oder Unterlagen vermeiden Schiefstellungen, bevor Trenn- oder Spaltvorgänge fortgesetzt werden.
Temporäre Stützfundamente: Varianten und Einsatz
Temporäre Lösungen sind schnell herstellbar und rückbaubar. Sie eignen sich für wechselnde Baustellensituationen in Entkernung, Sondereinsatz und Natursteingewinnung.
- Schwerlastmatten und -platten mit Sandzementbett zur Lastverteilung
- Modulare Fundamentkästen mit Füllung (z. B. Schotter, Magerbeton)
- Stahlkonsolen auf Mikropfählen für beengte Bestandskeller
- Köcherfundamente für aufgesetzte Stahlstützen mit austauschbaren Kopfplatten
Typische Fehler und wie man sie vermeidet
- Unzureichende Baugrunduntersuchung: mindestens tragfähige Schichtdicke und Grundwasser beachten.
- Fehlende Querankerpunkte: Horizontalkräfte aus Zangen- und Schneidvorgängen müssen nachweisbar abgetragen werden.
- Zu geringe Aufstandsfläche: Punktlasten führen sonst zu Durchstanz- und Setzungsproblemen.
- Wasserführung unterschätzt: ohne Drainage drohen Aufweichen und Frostschäden.
- Spaltrichtung ungünstig: Risse laufen zum Auflager, wenn Abstände zu klein sind.
- Fehlendes Monitoring: Setzungen bleiben unentdeckt und addieren sich über Bauzustände.
Sicherheit, Organisation und Umweltschutz
Ein Stützfundament ist Teil des Sicherheitskonzepts. Freizuhaltende Flucht- und Arbeitswege, geregelte Lastaufnahmen und definierte Sperrbereiche sind festzulegen. Staub- und Lärmschutz sind früh zu planen; hydraulische Verfahren mit geringen Erschütterungen erleichtern Arbeiten nahe sensibler Bestandsfundamente. Genehmigungs- und Nachweispflichten richten sich nach Projekt und Region und sind generell im Vorfeld mit den zuständigen Stellen zu klären.
Planungs-Checkliste für Stützfundamente
- Ziel und Dauer: temporär oder dauerhaft, Lastfälle definieren.
- Baugrund: Sondierungen, Kennwerte, Grundwasser, Frost.
- Lasten: vertikal, horizontal, Momente aus Arbeitsgeräten (Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte, Hydraulikaggregate).
- Geometrie: Fundamentabmessungen, Randabstände, Ankerbild.
- Ausführung: Betonage, Bewehrungsdetails, Oberfläche, Wasserführung.
- Monitoring: Setzungspunkte, Kontrollintervalle, Grenzwerte.
- Bauablauf: Reihenfolge von Abstützung, Schnitt, Spaltvorgang und Entlastung.
- Rückbau/Weiterverwendung: Demontage, Recycling, Wiederverfüllung.
Begriffe und Abgrenzung im Kontext
Stützfundament bezeichnet die lastabtragende Basis für Stützen, Maschinen und Hilfskonstruktionen. Es grenzt sich von reinen Auflagerplatten ohne Bodenverbund ab und unterscheidet sich von Widerlagern, die vorwiegend horizontale Kräfte aus Seilen oder Pressen aufnehmen. In Unterfangungen wird das Stützfundament abschnittsweise unter bestehende Bauteile geführt; im Rückbau trägt es provisorische Systeme, bis Bauteile kontrolliert mit Betonzangen, Betonzangen-Peripherie oder Steinspaltzylindern entfernt sind. So entsteht ein konsistenter Lastweg von der Eingriffsstelle bis in den Baugrund.