Arbeitsanweisung zur Herstellung monolithischer Streifenfundamente und Kellerwände
Materialien
- Schwerbeton der Festigkeitsklassen C20/25 – C25/30
- Bewehrungsmatten und Bewehrungsstäbe für räumliche Bewehrungskörbe
- Abstandhalter aus Kunststoff oder Faserbeton für die Betondeckung
- Geglühter Bindedraht aus Stahl
- Trennmittel auf Emulsionsbasis für Schalungselemente
- Frostschutzmittel: Chloridsalze (bis 2 %), Pottasche, Natriumnitrit (bis 5 %)
- Fließmittel (Sulfitablauge, Seifennaphta oder Ähnliches)
- Wärme- und Dampfisolationsmaterialien: Polyethylenfolie, Mineralwolle, EPS-Platten
Ausrüstung
- Raupenkran mit 40 t Tragfähigkeit
- Fahrmischer und Kipper mit entsprechender Nutzlast
- Autobetonpumpe mit mobilem Verteilermast
- Betonierkübel (Krankübel) für Beton mit 0,5–2,0 m³ Fassungsvermögen
- Elektrische Innenrüttler mit biegsamer Welle
- Standardisierte modulare Rahmenschalung aus Metall
- Montagegestelle für die Vormontage der Bewehrungskörbe
- Ausrüstung für Elektroerwärmung: Abspanntransformatoren 380V/50-106V, Bandelektroden, beheizbare Schalung
1. Vorbereitende Arbeiten und Baustelleneinrichtung
Vor Beginn der Errichtung monolithischer Konstruktionen (am Beispiel eines Gebäudes mit den Achsmaßen 32,1 x 12 m) muss eine Reihe von vorbereitenden Maßnahmen abgeschlossen sein. Die Baugrubensohle muss formal mit obligatorischer geodätischer Prüfung abgenommen und eine Sauberkeitsschicht aus Beton eingebracht werden. Die Oberflächenentwässerung ist zu organisieren, und die Zufahrtswege für schwere Baumaschinen müssen planiert werden.
Die klimatischen Bedingungen auf der Baustelle (einschließlich Zonen mit einer rechnerischen Wintertemperatur von bis zu -34 °C) erfordern die Vorbereitung spezieller Zonen für die Lagerung und Vormontage. Die Arbeitsbereiche der Hebezeuge (Raupenkrane mit einer Tragfähigkeit ab 40 t) werden unter Berücksichtigung der Fahrwege, der Standorte für Montageausrüstung und der Anschlusspunkte für Schweißgeräte markiert.
Die geodätische Achsabsteckung wird durch das Anbringen von Markierungen mit wischfester Farbe auf der Sauberkeitsschicht begleitet, um die Arbeitsebene der Schalungselemente exakt zu fixieren. Der Materialbestand (Bewehrungsmatten, Modulschalungssätze) auf der Baustelle muss einen reibungslosen Arbeitsablauf für mindestens zwei Arbeitsschichten gewährleisten.
- Organisation der Oberflächenentwässerung und Herstellung der Zufahrtswege.
- Einbringen der Sauberkeitsschicht aus Beton und formale Abnahme der Baugrubensohle.
- Geodätische Achsabsteckung und Anbringen von Montagemarkierungen auf der Betonsohle.
- Einrichtung der Baustellenbeleuchtung, Anschluss der Schweißgeräte und Vorbereitung der Vormontageplätze.
2. Bewehrungsarbeiten und Montage der Bewehrungskörbe
Die Bewehrung der Fundamentpolster und Kellerwände erfolgt unter Verwendung vorgefertigter Bewehrungsmatten und räumlicher Bewehrungskörbe. Für die Kellerwände werden die Bewehrungskörbe auf speziellen Montagegestellen (Lehren) vormontiert. Die Matten werden auf die Lehre gelegt, in der Sollposition mit Bindedraht fixiert und anschließend gemäß den Anforderungen der ISO 17660 für Schweißverbindungen von Betonstahl geheftet.
Die fertigen Bewehrungskörbe werden mit dem Kran angeschlagen und in Reichweite gelagert. Bei der Bewehrung der Fundamentpolster werden die Matten direkt am Einbauort ausgerollt, wobei zwingend Abstandhalter aus Kunststoff oder Faserbeton zu verwenden sind, um die normgerechte Betondeckung strikt einzuhalten.
Die Montage der Wandbewehrung erfolgt nach dem Aufstellen der Schalungselemente für das Fundamentpolster. Der räumliche Bewehrungskorb wird mit dem Kran eingesetzt und mit der Anschlussbewehrung oder der darunterliegenden Matte zuverlässig mit Bindedraht verrödelt. Die gesamten Arbeiten werden von einem spezialisierten Arbeitstrupp ausgeführt, der aus einem Kranführer, Anschlägern und qualifizierten Eisenflechtern besteht.
- Auslegen der Bewehrungsmatten des Fundamentpolsters auf Abstandhaltern für die Betondeckung.
- Vormontage der Wandbewehrungsmatten auf dem Montagegestell mittels Rödeln und Elektroschweißen.
- Einheben des Wandbewehrungskorbs in die Sollposition mithilfe des Krans.
- Verbindung und Fixierung des Wandbewehrungskorbs mit der Bewehrung des Fundamentpolsters.
3. Schalungsarbeiten und Toleranzen
Für die Formgebung der Fundamente wird eine standardisierte, modulare Rahmenschalung aus Metall verwendet. Die Montage beginnt mit der Befestigung der Schalungselemente für das Fundamentpolster unter Verwendung von Spannbügeln und Montagewinkeln. Die Schalungsriegel werden mit Spannhaken an den Elementen des unteren Kranzes befestigt und nach dem 'Windmühlen'-Prinzip mit Keilschlössern verbunden.
Die Schalungsmontage unterliegt strengen normativen Vorgaben: Pro 60 cm Schalungshöhe wird eine Reihe Schalungsriegel montiert; pro laufendem Meter Seitenfläche werden 4 Spannhaken und 10 Federklammern angebracht; pro 2 laufende Meter Fundamentlänge ist eine Richtstrebe erforderlich. Die Ausrichtung der Schalung erfolgt exakt nach den geodätischen Achsen mit Fixierung durch Metallstifte im Baugrund.
Das Ausschalen ist erst nach Erreichen einer Betonausschalfestigkeit von 1,0–1,5 MPa zulässig. Die Demontage erfolgt in strikt umgekehrter Reihenfolge: Entfernen der Richtstreben, Ausschlagen der Keile, Abnehmen der Montagewinkel, Demontage der Stützbalken und Schalungselemente. Nach der Demontage werden die Arbeitsflächen mit Drahtbürsten gereinigt und mit Trennmittel beschichtet.
- Aufstellen und Befestigen der Schalungselemente des Fundamentpolsters, Montage der Schalungsriegel und Keilschlösser.
- Anbringen von Markierungen an den Kanten der unteren Schalungselemente und Einbau der Stützbalken im Abstand der Schalungsdicke.
- Aufstellen der Schalungselemente für die Kellerwände auf die Stützbalken (in Abschnitten von 2-3 Metern).
- Ausrichten und Fixieren der Schalungselemente in vertikaler Position mittels Richtstreben.
4. Einbau und Verdichtung des Betons
Die Lieferung des Betons (empfohlene Festigkeitsklassen C20/25 – C25/30) erfolgt durch Fahrmischer. Bei der Einbringung mit dem Kran werden Betonierkübel mit 2 m³ Fassungsvermögen verwendet, die an einem Zweistranggehänge mit 5 t Tragfähigkeit angeschlagen werden. Alternativ kommt eine Autobetonpumpe mit Verteilermast zum Einsatz, die den Betoneinbau von 8 Standplätzen aus in einem zyklischen Ablauf gewährleistet.
Der Beton wird kontinuierlich in horizontalen Schichten von 0,3–0,5 m Dicke eingebaut. Jede Schicht muss zwingend mit Innenrüttlern verdichtet werden. Die Rüttelflasche muss 50–100 mm tief in die zuvor eingebrachte (noch plastische) Schicht eintauchen, um eine homogene Verbindung zu gewährleisten. Der Versetzabstand des Rüttlers darf das 1,5-fache seines Wirkungsradius nicht überschreiten.
Um die Bildung kalter Fugen zu vermeiden, muss die Überlappung der Schichten vor Beginn des Erstarrens der vorherigen Schicht erfolgen (in der Regel 1-2 Stunden Unterbrechung zwischen Polster und Wand). Bei großen Wandlängen erfolgt das Betonieren in Abschnitten von 10–12 m unter Einbau von Abschalungen, die Arbeitsfugen mit Verzahnung bilden. Die Nachbehandlung des Betons umfasst den Schutz vor Sonneneinstrahlung und regelmäßiges Befeuchten gemäß den Vorgaben des Labors (nach den Normen der ISO 22966-Reihe).
- Annahme des Betons in Betonierkübel oder in den Trichter der Autobetonpumpe.
- Einbau des Betons in Schichten von 0,3–0,5 m von Arbeitsbühnen aus.
- Verdichten jeder Schicht mit einem Innenrüttler bei einem Eintauchen von 5-10 cm in die darunterliegende Schicht.
- Abdecken offener Flächen und Sicherstellung der temperatur- und feuchtigkeitsgerechten Nachbehandlung des Betons.
5. Bauausführung im Winter
Bei einer Tagesdurchschnittstemperatur unter +5 °C und einer Minimaltemperatur unter 0 °C treten die Winterbetonierprotokolle in Kraft. Bei einem berechneten Oberflächenmodul des Bauteils von 4,37 m⁻¹ werden das Thermos-Verfahren, Elektroerwärmung oder Frostschutzmittel angewendet. Die Mischzeit in der Anlage und die Rüttelzeit werden um mindestens 25 % erhöht.
Verfahren mit chemischen Zusätzen: Es werden Chloridsalze (bis 2 % des Zementgewichts), Pottasche oder Natriumnitrit (bis 5 %) zusammen mit Fließmitteln verwendet. Das Gemisch wird mit erwärmten Gesteinskörnungen hergestellt; die Temperatur beim Austritt beträgt +25…+35 °C, beim Einbau nicht unter +20 °C (zulässig bei Außentemperaturen bis -20 °C).
Die Elektroerwärmung wird durch zwei Methoden realisiert. Das Vorerwärmungsverfahren ('Heiß-Thermos-Verfahren') nutzt eine Spannung von 380 V, um den Beton in den Kübeln in 5-10 Minuten auf +70…+90 °C zu erwärmen. Die periphere Elektrodenbeheizung verwendet Stahlbänder (Breite 2-5 cm, Dicke 1-2 mm) bei einer Spannung von 50-106 V. Der Temperaturanstieg des Betons darf 8 °C/Stunde nicht überschreiten, um thermische Verformungen zu vermeiden. Die Temperaturkontrolle erfolgt in den ersten 3 Stunden stündlich, danach alle 2-3 Stunden.
- Erwärmung des Betons in speziell ausgerüsteten, isolierten Kübeln auf +70…+90 °C (beim Heiß-Thermos-Verfahren).
- Beschleunigter, kontinuierlicher Einbau des erwärmten Betons mit einer freien Fallhöhe von maximal 1,5 m.
- Anschluss der Oberflächenelektroden oder der beheizbaren Schalung, stufenweise Erhöhung der Spannung von 50-60 V auf 106 V.
- Abdecken der ungeschalten Flächen mit Dampfsperre und einer Schicht Wärmedämmmaterial unmittelbar nach dem Betonieren.
6. Arbeitsorganisation und Arbeitssicherheit
Für die komplexe Ausführung der monolithischen Arbeiten werden spezialisierte Arbeitstrupps gebildet. Trupp Nr. 1 (Maschinist, Monteure, Anschläger) ist für das Entladen und Anschlagen zuständig. Trupp Nr. 2 (Eisenflechter, Schweißer) führt das Binden und Schweißen der Matten durch. Trupp Nr. 3 (Bauschlosser) führt die Montage, Demontage und das Einschalen durch. Die Trupps Nr. 4 und Nr. 5 bauen den Beton mit Kran oder Pumpe ein.
Die mehrstöckige Montage von Schalungselementen ist erst nach starrer Fixierung der darunterliegenden Ebene zulässig. Die Lagerung von Materialien auf den Schalungsbühnen ist strengstens untersagt. Die freie Fallhöhe des Betons aus dem Kübel darf 1 m bis zur Oberfläche des zuvor eingebauten Betons nicht überschreiten.
Besonderes Augenmerk liegt auf der Arbeit mit Betonförderleitungen: Montage, Demontage und Reinigung der Rohrleitungen sind erst nach vollständigem Druckabbau auf Atmosphärendruck zulässig. Beim Ausblasen der Betonförderleitungen mit Druckluft muss das gesamte, nicht an dieser Operation beteiligte Personal auf einen Sicherheitsabstand von mindestens 10 Metern verwiesen werden.
- Schichtweise Prüfung der Funktionsfähigkeit von Montageösen, Anschlagmitteln, Betonierkübeln und Gerüstelementen.
- Absperrung der Bereiche für den Druckabbau der Betonförderleitung und der Vormontagebereiche der Bewehrung.
- Sicherstellung der Bündelung von Bewehrungsstäben mit Abdeckung der Enden in Durchgängen von weniger als 1 m Breite.
- Kontrolle der Abschaltung der Innenrüttler beim Umsetzen und Verbot des Nachziehens an den stromführenden Kabeln.