Pfahlgründungen
Bauverfahren im Tiefbau
Die Pfahlgründung mit Rammpfählen aus Holz ist eine der ältesten Gründungsmethoden der Menschheit und gehört mit den heute gebräuchlichen Großgeräten und Baumaterialien wie Stahl oder Beton zu den modernsten Tiefgründungsverfahren in der Bautechnik. Daneben gibt es im Spezialtiefbau weitere Verfahren und Methoden, Pfahlgründungen zur Tiefgründung von Bauwerken herzustellen.
Tiefgründungen
Bei, an der Geländeoberfläche anstehendem, nicht tragfähigen, setzungsempfindlichen oder heterogenem Baugrund, der für ein zu gründendes Bauwerk unverträgliche Setzungen oder Setzungsunterschiede erwarten lässt, ist eine sichere Lastabtragung nur mittels einer Tiefgründung zu erreichen. Die verwendeten Pfähle müssen dazu durch Mantelreibung und Spitzenwiderstand eine vorberechnete Tragfähigkeit erreichen.
Pfahlarten
Sinn und Zweck einer Pfahlgründung ist es, Bauwerkslasten bei nicht tragfähigem Gelände in tiefer liegende, tragfähige Bodenschichten abzutragen, wozu Pfähle nach unterschiedlichen Herstellverfahren und Materialien verwendet werden. Nach den verwendeten Materialien wird zwischen Holz -, Stahl-, Duktilstahl-, Beton- und Stahlbetonpfählen unterschieden. Nach dem jeweiligen Herstellverfahren unterscheidet man grundsätzlich zwischen Bohr- und Rammpfählen sowie zwischen Ortbeton- und Fertigbetonpfählen. Für die Herstellung der Pfähle werden, je nach Durchmesser und Länge der Pfähle, sehr große, in der Regel hydraulisch betriebene Bohr- oder Rammgeräte verwendet.
Ortbetonpfähle
Ortbetonpfähle können sowohl gebohrte als auch gerammte Pfähle sein. Nach dem Einbringen eines Schutzrohres aus Stahl bis in den tragfähigen Baugrund wird der entstandene Hohlraum in der Verrohrung mit einem speziellen, „vor Ort“ gelieferten, flüssigem Pfahlbeton verfüllt und gleichzeitig das Schutzrohr wieder gezogen. Der Hohlraum im Baugrund kann auch durch einen sich ständig drehenden Schneckenbohrer erzeugt werden, der dann beim Ziehen der Bohrschnecke mit Beton verfüllt wird. In der Regel werden Ortbetonpfähle mit Baustahl armiert. Je nach den vorhandenen Baugrundverhältnissen und den Anforderungen an das Pfahlsystem kann die Baustahlbewehrung auch entfallen.
Fertigrammpfähle
Fertigpfähle werden in der Regel in einem Pfahlwerk produziert und als Ganzes oder in Teilstücken zur Baustelle transportiert, dort werden sie nach Plan in den Baugrund eingebracht. Das Einbringen erfolgt in der Regel mit Großgeräten durch Rammen, alternativ durch Vibrieren, Drehen oder Pressen. Hauptsächlich werden für diese Pfahlgründungen Holzpfähle, Stahlpfähle, Duktilgußpfähle und Stahlbetonfertigpfähle verwendet, deren Materialeigenschaften der jeweiligen Anforderungen durch Transport, Lagerung und Einbringverfahren entsprechen müssen. Durch die Vorfertigung im Werk beschränkt sich der Herstellvorgang auf der Baustelle lediglich auf das Einbringen, so entfällt z. B. das Aushärten von Beton im Boden, wodurch die reine Bauzeit erheblich verkürzt werden kann.
Besonderheiten von Pfahlgründungen
Durch das Abtragen von zum Teil hohen Bauwerkslasten durch Pfähle in tiefer liegenden, tragfähigen Baugrund können Gebäude unterschiedlicher Art auch auf normalerweise ungeeigneten Baugrundstücken erstellt werden. Bei Infrastrukturprojekten im Straßenbau, Eisenbahnbau oder Wasserbau, auch bei Kläranlagen, Stromtrassen oder Fernrohrleitungen sind Pfahlgründungen geeignet, Überquerungen von schwierigen Geländeverhältnissen zu ermöglichen. Dadurch sind kürzeste Verbindungsstrecken möglich, kostenintensive Umleitungen können vermieden werden. Pfahlgründungen bleiben in der Regel über Jahrzehnte stabil und gewährleisten sicheren Stand, Bauschäden durch spätere Setzungen sowie aufwendige Reparaturarbeiten entfallen.