Pfahlprobebelastungen an Großbohrpfählen in Duisburg und Siegen

Die geplante Erneuerung und Erweiterung der Bundesautobahn A59 zwischen AK Duisburg und der AS Marxloh bietet vielfältige geotechnische Herausforderungen. Für die zentrale Berliner Brücke, einem Brückenzug von insgesamt ca. 1,8 km Länge, wurde von uns zur Optimierung der Pfahlgründungen ein Konzept für Pfahlprobebelastungen erarbeitet, das in diesem Jahr umgesetzt wurde. Insgesamt wurden sechs Probepfähle mit einem Durchmesser von jeweils 1,2 m und einer Länge zwischen 13,1 m und 21 m hergestellt. Die Probepfähle wurden vertikal mit Lasten von bis zu 16,6 MN belastet. Außerdem wurden an vier Pfählen horizontale Pfahlprobebelastungen durchgeführt, wobei jeweils zwei Pfähle gegeneinander gezogen wurden. Um die Versuchsergebnisse möglichst genau den Baugrundschichten zuordnen zu können, wurde eine Vielzahl an Messtechnik eingesetzt, wie Dehnungsmessungen nach dem Prinzip der schwingenden Saite, glasfaseroptische Messsysteme, die eine fast kontinuierliche Messung der Pfahlstauchung über den Pfahlschaft ermöglichen, sowie Kraftmessungen am Pfahlkopf und am Pfahlfuß. Die Pfähle wurden jeweils bis zum Erreichen der Grenztragfähigkeit bzw. dem Erreichen einer Pfahlkopfsetzung von ca. 12 cm belastet. Die Pfahlherstellung und die Probebelastungen wurden von uns für den Bauherrn geotechnisch eng begleitet. Bei der Auswertung musste berücksichtigt werden, dass die über die Tiefe gestaffelten Bewehrungsgehalte unterschiedliche Pfahlsteifigkeiten ergaben. Dies ist in der Abbildung durch Sprünge im Normalkraftverlauf zu erkennen.

Auch für den geplanten Neubau der Siegtalbrücke im Zuge der BAB A45 durch das Mittelgebirge in Siegen wurde von und ein Konzept für Pfahlprobebelastungen erstellt. Hierbei sollte die aus Erfahrungswerten für Festgestein meist nur recht konservativ abschätzbare Pfahltragfähigkeit an zwei Probebelastungen ermittelt werden. Zwei Pfähle mit 1,2 m Durchmesser und einer Pfahllänge von bis zu 35 m wurden hergestellt und wie auch in Duisburg umfangreich messtechnisch instrumentiert. Aufgrund der hier deutlich höher zu erwartenden Lasten war eine konventionelle Pfahlprobebelastung mit Lastaufbringung von oben nicht umsetzbar, sodass von uns eine Lastaufbringung über zwei im Pfahlschaft eingebaute Pressenebenen vorgesehen wurde. Auch diese beiden Pfähle wurden dieses Jahr probebelastet, wobei eine umgerechnete Pfahlkopfbelastung von fast 90 MN erreicht werden konnte.

Auftraggeber für beide Projekte ist die Autobahn GmbH des Bundes.