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Palazzo Punta della Dogana, Venedig
Fundamentstabilisierung beim «Palazzo Punta della Dogana», Venedig
Plötzliche Setzungen bei Renovierungsarbeiten
Geschichtlicher Hintergrund
Die Punta della Dogana, «Dogana de Mar» genannt, ist historisch gesehen der Ort, an dem alle in Venedig eintreffenden Waren umgeschlagen, gelagert und verteilt wurden. Das 1677 begonnene Bauwerk ist ein vortrefflicher Aussichtspunkt, der das Becken von San Marco vom Giudecca-Kanal und dem Canal Grande trennt.
Bauwerksgeometrie
Das Hauptgebäude mit trapezförmigem Grundriss misst auf der Seite der Kanal-Gabelung 16 m, auf der Seite zum Campo della Salute hin 75 m. Das Fundament bilden Ziegel- und Formsteinmauerwerk, das durch Kalkmörtel zusammengehalten wird. Das Gebäude ist auf Holzpfählen fundiert.
Ein umfangreiches Bodengutachten (inkl. Untersuchungen vor Ort und Laborprüfungen) bestimmt die Schichtenfolge unter den Kanalmauern wie folgt (beginnend bei -3.44 m unter dem Meeresspiegel):
- Tiefe Fundamentuntergrund bis -6.00 m wenig belastbarer Bereich, der vorwiegend aus Ton und Schlick mit Einlagerungen von Sand und Holzbruchstücken besteht
- -6.00 m – -9.00 m sandige Schicht, die deutlich durchlässiger als die vorhergehende Schicht ist
- -9.00 m – -29.00 m eine Abfolge von tonigen und sandigen Schlickschichten bis zur maximalen Sondierungs- und Bohrtiefe
Schäden in der Gebäudestruktur
Während den Restaurierungsarbeiten entlang des Canale Grande traten an der Kanalmauer und am dahinter liegenden Monumentalbau Anfang Mai 2003 plötzlich Setzungen auf. Das Geotechnische Institut Italien wurde beauftrag, die Gründe und Mechanismen für die Verwerfungen zu untersuchen. Aus der Analyse der Untersuchungsergebnisse und der Überwachung ging hervor, dass die Setzungen durch einen Siphon-Effekt ausgelöst wurden; dieser entstand beim Trockenlegen der Kanalmauer-Gründung zwecks Verlegung des Kronenträgers für die Mikropfähle. Um diese Setzungen beheben zu können, entschloss man sich zur Anwendung des URETEK Deep Injections® Verfahrens.
Der deutlich geschädigte Boden, die Bauweise des Gebäudes, die unterschiedlichen Fundamenttypen sowie die Beeinträchtigung von hydraulischen Möglichkeiten durch die Gezeiten erforderten eine exakte Planung und sehr sorgfältige Umsetzung der Fundament-Konsolidierung.
Tiefen-Injektionen bei -4 m bis -7 m
Injektionsarbeiten
Um Vibrationen innerhalb des Bauwerks so gering wie möglich zu halten, fanden die in regelmässigen Abständen getätigten Bohrungen (ø 26 mm) im Fundament des Palast-Innern mit Handbohrern statt. Durch die Bohrlöcher wurden Injektionsrohre (ø 12 mm) eingeführt und die vom Siphon-Effekt betroffenen Bereiche in unterschiedlichen Ebenen zwischen -4 m und -7 m injiziert.
Dank des URETEK Deep Injections® Verfahrens war es zudem möglich, den Eingriff während der Durchführung der jeweiligen Situationen anzupassen. So konnten die Arbeiten während der Perforationsphase den tatsächlichen Bodeneigenschaften und auch den Ergebnissen, welche aus den Sondierungen hervorgingen, angepasst werden. Um die durch die Injektionen verursachten neutralen Druckbelastungen gleichmässig verteilen zu können, wurden die Injektionsarbeiten in mehreren Phasen ausgeführt.
Der erste Einsatz erfolgte im November 2004 und dauerte ca. 1 Monat. Er betraf ca. 70 ml gemauertes Fundament, zwei Bodenplatten des vorderen Säulengangs und einen ca. 17.50 m langen Bodenstreifen auf der Rückseite der Kanalmauer am Canale Grande. Die Injektionen neben der Kanalmauer hatten den Zweck, die Hohlräume in der Nähe zu verfüllen und so die nachfolgenden Injektionen ins Fundament unter Fassade zum Canale Grande hin «einzudämmen». Der Abstand zwischen den einzelnen Bohrlöchern betrug ca. 0.50 m, die Arbeitstiefe lag zwischen -8.50 m und -3.00 m unter dem Meeresspiegel. Gleichzeitig mit dem Einspritzen des Harzes wurden die Injektionsrohre mit gleichmässiger Geschwindigkeit langsam bis UK Fundamentsohle herausgezogen, unter den gemauerten Fundamenten jedoch wurden gleichmässig verteilte, punktuelle Injektionen vorgenommen.
Der zweite Einsatz erfolgte im März 2005 und dauerte ca. 3 Wochen; er betraf ca. 47 ml. Die maximale Arbeitstiefe ab Fundamentsohle bei der am stärksten betroffenen Fassade betrug -5.00 m, beim Mauerwerk der inneren Begrenzungslinien -3.00 m bis -4.00 m.
Der dritte und letzte Einsatz fand direkt im Anschluss an den zweiten statt und dauerte nochmals ca. 3 Wochen. Er betraf ausschliesslich das Fundament der dem Canale Grande zugewandten Fassade mit ca. 18 m Länge. Die maximale Arbeitstiefe betrug -5.00 m ab Fundamentsohle.
Ergebnis
Nebst anderen Überwachungssystemen wurde das Bauwerk sowohl während als auch zwischen den einzelnen Arbeitsphasen mit optischen Präzisionsinstrumenten (Laser) überwacht. Die positiven Effekte der Bodeninjektionen wurden mittels dynamischer penetrometrischer Messungen aufgezeichnet. Zudem fanden Sondier-Bohrungen statt, um das injizierte Material zu lokalisieren und um Proben zur Feststellung der mechanischen Eigenschaften zu entnehmen.
Durch den Einsatz der URETEK-Methode konnten beim Palazzo Punta della Dogana weitere Setzungen des Bauwerks aufgehalten, bestehende Setzungen teilweise ausgeglichen und die Widerstandsfähigkeit der komprimierten Schichten deutlich erhöht werden.
|Objekt:||Palazzo Punta della Dogana|
|Verfahren:||URETEK Deep Injections®|
|Arbeitsumfang:||152.5 ml Fundament|
|Realisation:||10 Wochen|
Unsere Stärken
Da keine Kosten für aufwändige Baustelleninstallationen anfallen und die Sanierung der betroffenen Bodenvolumen schnell erfolgt, sind die Kosten im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien sehr konkurrenzfähig.
Aufgrund der schnellen Expansionskraft kann sich das Kunstharz nicht weit über den Injektionspunkt ausdehnen, wodurch Materialverbrauch und damit verbundene Kosten begrenzt werden.
Die URETEK-Technologie braucht keine sperrigen Geräte, denn die Baustelleneinrichtung befindet sich auf dem Lastwagen.
Sofortige Wirkung
Im Vergleich zu Betonmischungen erfolgt die Erhärtung des injizierten Materials in sehr kurzer Zeit. Das Harz erreicht sehr schnell seine endgültigen mechanischen Eigenschaften, und der behandelte Bereich ist bereits nach den Arbeiten benutzbar.
Dank der präzisen Erfassung der Messresultate kann die Wirksamkeit sofort überprüft werden. Ausserdem können vor Ort mittels geotechnischen Vergleichstests (z.B. Rammsondierungen und/oder Pressiometerverfahren) indirekte Überprüfungen vor und nach der Behandlung durchgeführt werden.