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Schlitzwände

Anwendung.

Die Herstellung einer Schlitzwand ist ein technisch anspruchsvolles Verfahren im Spezialtiefbau.  Ortbetonschlitzwände kommen zum Einsatz, wenn aufgrund vorhandener Bebauung nur geringe Verformungen zugelassen werden können und die Aushubsohle unterhalb des anstehenden Grundwasserspiegels liegt. Wie eine Dichtwand halten sie das Grundwasser zurück. Als massiver Verbau können Schlitzwände außerdem sehr nah an bestehenden Bebauungen ausgeführt werden. Zusätzlich bieten sie die Möglichkeit, als tragendes Bauwerk dauerhaft Lasten aufzunehmen. Schlitzwände können als permanenter Verbau konstruktiv in die Konstruktion des entstehenden Bauwerks einbezogen werden. Schlitzwände übernehmen damit eine tragende und dichtende Funktion.

Alternativ gibt es im Spezialtiefbau noch die Einphasen-Schlitzwand, auch Dichtwand genannt, die nur eine dichtende Funktion übernimmt. Hier wird der Schlitz statt mit Beton nur mit einer Dichtwandmasse aufgefüllt, die kein Wasser durchlässt.

Herstellung.

Herstellung - Wie wird eine Schlitzwand hergestellt?

Die Ausführung der Schlitzwand erfolgt geräuscharm und erschütterungsfrei im sogenannten Zwei-Phasen-Verfahren. Zur Errichtung der Schlitzwand werden im Boden zunächst mit einem Schlitzwandgreifer einzelne Lamellen ausgehoben. So entsteht ein offener Schlitz. Zur Führung des Aushubwerkzeugs und zur Sicherung des anstehenden Bodens werden an der Geländeoberkante Leitwände gebaut.  Der Aushub wird als kontaminierter Boden fachgerecht entsorgt. 

Die Stabilisierung des offenen Schlitzes erfolgt durch Bentonitsuspension, eine Stützflüssigkeit, die in den Schlitz eingefüllt wird. Die Standsicherheit des offenen Schlitzes wird in der Ausführungsplanung nachgewiesen.

Um die Baugrube horizontal gegen das Grundwasser abzuschotten, binden die Schlitzwände in anstehende Bodenschichten mit einer geringen Wasserdurchlässigkeit  (wassersperrende Bodenschichten wie z.B. Ton) ein. Alternativ können die Schlitzwände auch in künstliche Dichtsohlen wie HDI-Sohlen oder Weichgelsohlen einbinden.

Nach Erreichen der geplanten Schlitztiefe wird ein Bewehrungskorb in der statisch erforderlichen Länge in die Stützflüssigkeit (Bentonitsuspension) eingehängt. Das Auffüllen der Lamelle mit Frischbeton erfolgt im Kontraktorverfahren (von unten nach oben) bei zeitgleichem Abpumpen der Stützflüssigkeit. Hierzu wird ein Rohr (Kontraktorrohr) bis kurz vor den Boden des Schlitzes herabgelassen, wodurch der Beton direkt auf den Grund des Schlitzes gelangt. Der Beton verdrängt die Stützflüssigkeit, die deshalb beim Betonieren abgepumpt wird und über eine Regenerationsanlage entsandet wird, damit sie für einen weiteren Gebrauch zur Verfügung steht.

Ist die Schlitzwand hergestellt und der Beton erhärtet, kann mit dem ersten Zwischenaushub begonnen werden. Anschließend erfolgt die Rückverankerung der Verbauwand mit Ankern oder eine Abstützung nach innen in die geplante Baugrube (Innenaussteifung).

Dichte Fugen.

Die einzelnen Lamellen werden während des Aushubs durch Flachfugen- oder Abschalelemente getrennt. Bei der Verwendung von FRANKI-Flachfugen können zwei Dichtungsbänder eingebaut werden, um die Fuge zwischen den einzelnen Lamellen zusätzlich abzudichten. Technisch kann man die Ortbetonschlitzwand hinsichtlich Tragfähigkeit und Steifigkeit mit einer Bohrpfahlwand vergleichen. Der Vorteil der Schlitzwand liegt in dem geringeren Fugenanteil, der eine höhere Wasserdichtigkeit ermöglicht.

Qualitätssicherung.

Die Bewegungen des Schlitzwandgreifers werden bei der Herstellung durch Inklinometer überwacht und elektronisch protokolliert. Die fertige Schlitzwand kann später während der Anker- und Aushubarbeiten ebenfalls mit Inklinometermessungen auf Verformungen kontrolliert werden.

Umweltfreundlichkeit.

Zum nachhaltigen Bauen gehört auch die Schonung von Ressourcen wie z.B. Kies für den Beton einer Schlitzwand. Bereits 2013 erstellte FRANKI eine Schlitzwand unter Verwendung von ressourcenschonendem Beton, d.h. Beton mit recycelten Gesteinskörnungen (kurz RC-Beton).

Es handelte sich hierbei um die Baugrube für den Neubau des Forschungs- und Laborgebäudes für Lebenswissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin. Dieses „Pilotprojekt“ wurde von der Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt ins Leben gerufen. Die Fachgruppe Bauliches Recycling der BTU Cottbus – Senftenberg wurde mit der wissenschaftlichen Begleitung der Baumaßnahme beauftragt. FRANKI verbaute rund 1.700 m³ RC-Beton in der Festigkeitsklasse C25/30 und Expositionsklasse XA1, XC4. Dabei konnten ca. 25 Vol.-% Kies substituiert werden.

Durch den erstmals in Berlin eingesetzten RC-Beton wurde ein nachhaltiger Beitrag für den Ressourcenschutz geleistet. So konnte eine Flächeninanspruchnahme durch Kiesabbau vermieden sowie eine Verringerung der Umweltbelastung durch Transport und Herstellung der RC-Gesteinskörnung erreicht werden.

Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/themen/wirtschaft-konsum/umweltfreundliche-beschaffung/gute-praxisbeispiele/gebaeudeneubau/berlin-einsatz-von-recycling-beton-im-hochbau

Wirtschaftlichkeit.

Aufgrund der höheren Kosten für die Baustelleneinrichtung ist die Schlitzwand ab einer Mindestgröße von ca. 2.000 m² wirtschaftlich sinnvoll. 

Geothermie.

Bei Ortbetonschlitzwänden besteht die Möglichkeit, diese zusätzlich auch als geothermische Elemente zu nutzen. Hierfür werden entsprechende Leitungen zur Nutzung der Erdwärme für das Heizen und Kühlen von Gebäuden eingebaut.

Barrette als Gründungselement.

Barette sind eine Sonderform der Schlitzwände, die zur Gründung eingesetzt werden. Sie können sowohl als rechteckige Einzelelemente als auch als Kreuz-, T- oder L-Elemente ausgeführt werden. Die eingeleiteten Lasten werden über Spitzendruck und Mantelreibung abgetragen.

Der Einsatz von Baretten anstelle von Großbohrpfählen bietet sich an, wenn z. B. bei Baugruben die Baugrubenumschließung mit einer Schlitzwand ausgeführt wird und Baustelleneinrichtung und Geräte bereits auf der Baustelle vorhanden sind.

Bemessung.

Die Herstellung von Schlitzwänden erfolgt nach DIN 4126 bzw. DIN EN 1538 sowie den Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben (EAB). Wir führen Schlitzwände in Wandstärken von 45–150 cm aus.