02 Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe Hamburg 03 Schwerlastkai und Kranstandort Nordenham report report 5 / 2014 Fortsetzung Seite 2 Baugruben & Pfahlgründungen INHALT 04 Abschirmwand HafenCity Hamburg 05 VIT – Nachträgliche Überdachung für Baudock Kiel 06 Forschungsinstitut Humboldt-Universität Berlin 07 Spitalstadt Eichstätt 07 Klinik-Neubau Schwäbisch Hall 08 isg – Planung und Kontrolle im Grundbau Ganz schön knapp ... Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe Nach oben zum Gewölbemauerwerk waren nur wenige Zentimeter Luft ... Auftraggeber für dieses Projekt war die AUG. PRIEN Bauunter- nehmung GmbH & Co. KG. Bau- herr ist die Deutsche Bahn Netz AG, die das Baugrundgutachten durch die Ingenieurgesellschaft Ochmann + Partner Geotechnik GmbH erstellen ließ. Die Bodenverhältnisse bestehen aus Auffüllungen, Mergel, Klei mit organischen Bestandteilen und Sand mit einem oberflächennah- en Grundwasserstand. Die Pfähle wurden in den tragfähigen Sanden abgesetzt. Ausführung Nach der Erstellung der stand- festen Arbeitsebene wurden die Großbohrpfähle im Greiferverfah- Hamburg: Direkt neben den Deichtorhallen verlaufen die Gleise für den Nah- und Fernverkehr vom Hamburger Hauptbahnhof in Richtung Süden. Insgesamt mussten sechs Doppelgewölbe, sogenannte Kasematten, unter den Gleisen durch den Einbau einer tiefgegründeten Stahlbetonrahmenkonstruktion instandgesetzt werden. ren unter Wasserauflast einge- bracht. Angesichts der geringen Innenhöhe des Gewölbes von nur 5,50 m und minimalen Abständen von 4 cm zwischen der Spitze des Knickauslegers und der Decke musste in diesem Bereich sehr vorsichtig gearbeitet werden. 12 BVT DYNIV Innovationspreis 14 So sieht es heute aus 15 FRANKI vor Ort Hier können Sie uns persönlich treffen 16 Kontakte und Adressen der FRANKI-Gruppe Impressum
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02 Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe Hamburg
03 Schwerlastkai und Kranstandort Nordenham
reportreport5 / 2014
Fortsetzung Seite 2
Baugruben & Pfahlgründungen
I N H A L T
04 Abschirmwand HafenCity Hamburg
05 VIT – Nachträgliche Überdachung für Baudock Kiel
06 Forschungsinstitut Humboldt-Universität Berlin
07 Spitalstadt Eichstätt
07 Klinik-Neubau Schwäbisch Hall
08 isg – Planung und Kontrolle im Grundbau
Ganz schön knapp ...Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe
Nach oben zum Gewölbemauerwerk waren nur wenige Zentimeter Luft ...
Auftraggeber für dieses Projekt war die AUG. PRIEN Bauunter-nehmung GmbH & Co. KG. Bau-herr ist die Deutsche Bahn Netz AG, die das Baugrundgutachten durch die Ingenieurgesellschaft Ochmann + Partner Geotechnik GmbH erstellen ließ.
Die Bodenverhältnisse bestehen aus Auffüllungen, Mergel, Klei mit
organischen Bestandteilen und Sand mit einem oberflächennah-en Grundwasserstand. Die Pfähle wurden in den tragfähigen Sanden abgesetzt.
AusführungNach der Erstellung der stand-festen Arbeitsebene wurden die Großbohrpfähle im Greiferverfah-
Hamburg: Direkt neben den Deichtorhallen verlaufen die Gleise für den Nah- und Fernverkehr vom Hamburger Hauptbahnhof in Richtung Süden. Insgesamt mussten sechs Doppelgewölbe,
sogenannte Kasematten, unter den Gleisen durch den Einbau einer tiefgegründeten Stahlbetonrahmenkonstruktion instandgesetzt werden.
ren unter Wasserauflast einge-bracht. Angesichts der geringen Innenhöhe des Gewölbes von nur 5,50 m und minimalen Abständen von 4 cm zwischen der Spitze des Knickauslegers und der Decke musste in diesem Bereich sehr vorsichtig gearbeitet werden.
12 BVT DYNIV Innovationspreis
14 So sieht es heute aus
15 FRANKI vor Ort Hier können Sie uns persönlich treffen
16 Kontakte und Adressen der FRANKI-Gruppe Impressum
projekte
2Arbeiten auf engstem Raum unter den Gleisen der Deutschen Bahn
... aber es passt!
Aufgrund der geringen Arbeits-höhen konnten die Bohrrohre und Bewehrungskörbe nur mit einer Länge von 2 m eingesetzt werden. Dies ist ein Hinweis darauf, wie groß der Aufwand war, um die Pfahllän-gen bis 20,45 m herzustellen.
Auch an die Arbeitssicherheit wurden hohe Ansprüche gestellt. Da sich die Oberleitungen der DB im direkten Verladebereich befan-den, mussten die eingesetzten Geräte geerdet werden. Bei der Pfahlherstellung selbst barg das Arbeiten unter dem Gewölbe auf-grund sehr enger Platzverhältnisse ein hohes Unfallrisiko. Hinzu ka-men parallele Aktivitäten auf der Baustelle, wie die Stahlbetonar-beiten des Auftraggebers, die be-sondere Absprachen erforderten.
Aufgrund der hohen Anforde-rungen an Gerät und Personal gibt es in Deutschland nur wenige Firmen, die Großbohrpfähle unter beschränkter Höhe herstellen kön-nen. FRANKI konnte mit dem Pro-jekt Kasemattensanierung erneut seine Leistungsfähigkeit bei diesen Arbeiten beweisen.
Ausgeführte Arbeiten: 960 m² Arbeitsebene36 Großbohrpfähle, d = 120 cm, L ≤ 20,45 m
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5 / 2014 projekte
Schwerlastkai und Kranstandort Nordenham
Gleich mehrere Rammen und ein Seilbagger sorgten dafür, dass dieser Schwerlastkai und Kranstandort eine optimale Gründung erhält
Einweisung der FRANKI-Ramme bei der Übernahme des Rammrohres
Der Hafen Nordenham profitiert seit Jahren stark von der Entwick-lung des Hafens in Bremerhaven. Darüber hinaus gibt es in Norden-ham zahlreiche Unternehmen, die sich im Bereich der Offshore-Wind-energie engagieren. Die Steelwind Nordenham stellt in ihren neuen Produktionshallen Stahltürme für Monopilegründungen für Offshore- Windkraftanlagen her. Die Grün-dungsarbeiten für die Hallen wurden 2012 innerhalb der ARGE Pfahlgründung Monopile-Werk durch FRANKI ausgeführt. Um die Stahltürme verschiffen zu können, entsteht in unmittelbarer Nach-barschaft ein Schwerlastkai mit zwei Kranstandorten, der ebenfalls eine Pfahlgründung benötigt. Auf-grund der guten Erfahrungen, die der Bauherr beim Bau der Ferti-gungshallen mit FRANKI gemacht
hatte, konnte auch dieser Auftrag akquiriert werden. Die Arbeiten für dieses Projekt wurden für die Arbeitsgemeinschaft Schwerlast-kai Steelwind der Firmen Tiefbau GmbH Unterweser, F+Z Bauge-sellschaft mbH und Aug. Prien GmbH & Co. KG ausgeführt.
VoraussetzungenFür Schwerlastkai und Kranstand-orte gehören naturgemäß die Be-schaffenheit des Untergrundes, die hohen Pfahllasten und die be-sonders hohen Anforderungen an den Beton (Salzwasserresistenz) zu den zentralen Themen. Wie schon bei der Hallengründung spielt die Lärmbelästigung der Anwohner auch bei den jetzigen Arbeiten eine wichtige Rolle. Damit konnte der Frankipfahl seine Vor-teile voll zur Geltung bringen.
Der Baugrund besteht bis in große Tiefen aus einer Wechsella-gerung aus schluffigem Wattsand, organischen Weichschichten (Klei /Torf), örtlichem Geschiebemergel,
Ausgeführte Arbeiten: 165 Frankipfähle, d = 56 cm, EK ≤ 4.900 kN, L ≤ 24,0 m59 Frankipfähle, d =71 cm, Ek ≤ 5.950 kN, L ≤ 30,0 m52 Frankipfähle, d = 61 cm, Ek 3.650/-1.185 kN), L ≤ 29,0 m
Lauenburger Ton und Basisklei. Die Pfähle wurden im unterla-gernden mitteldicht bis dicht gela-gerten Sand abgesetzt.
AusführungBauseitig wurden die Lasten für die Kranpfähle erhöht, sodass der Vortreibrohrdurchmesser auf d = 71 cm umgestellt werden musste. Aufgrund der hohen Rammwider-stände konnte dieser Rohrdurch-messer aber nicht mit Innenrohr-rammung realisiert werden. Der Bauablauf wurde deshalb auf Kombirammung umgestellt. Dabei wird das Vortreibrohr mittels Kopf-rammung (KC-Ramme) und ver-lorener Fußplatte auf Endtiefe ge-rammt. Anschließend übernimmt die FRANKI-Ramme, rammt den Pfahlfuß mit trockenem Beton aus, baut den Bewehrungskorb und den Beton ein und zieht das Rohr die ersten Meter. Anschlie-ßend zieht die KC-Ramme das Rohr komplett und rammt es am nächsten Ansatzpunkt wieder auf Tiefe. Um den Zeitverlust aufgrund des verzögerten Baubeginns wie-der aufzuholen, wurden dann alle Pfähle mit Kombirammung her-gestellt. Um den Bauablauf zu optimieren, wurden eine große KC-Ramme und zwei FRANKI-Rammen sowie ein Seilbagger während der Bauzeit von fast neun Wochen eingesetzt.
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projekte
Aushub für die Schlitzwand – nur 1,5 m von dem Hoch-spannungs-mast der DB entfernt
Aufgrund der großen Abmessungen der Lamellen wurde mit drei Schüttrohren betoniert
Bentonitsilos von FRANKI – an diesem Standort imposant und weit über die Elbe hinaus nach Hamburg sichtbar
Abschirmwand zur hochwassergeschützten ErschließungHafenCity Hamburg
Für die Entwicklung der öst-lichen Hamburger HafenCity spielt der Verlauf der Versmannstraße eine wichtige Rolle. Deshalb wird die Straße Schritt für Schritt als hochwassergeschützte Erschlie-ßungsstraße auf das Niveau von mehr als acht Metern über Nor-malnull aufgehöht und ihr Verlauf in nördlicher Richtung verlegt. Zur Aufnahme des Höhenunter-schiedes zwischen der neuen Straßenoberkante und den nah angrenzenden Gleisen der Deut-schen Bahn, die teilweise in einem Abstand von nur zwei Metern zur Straßenbegrenzungslinie verlau-fen, wurde eine Abschirmwand realisiert. FRANKI wurde von der HafenCity GmbH mit dem Bau der Abschirmwand beauftragt.
VoraussetzungenDer Baugrund auf dem Baufeld ist für die Hamburger Elbniederung typisch und geprägt durch mäch-tige Weichschichten. Durch die geplanten Bodenaufschüttungen kommt es in diesen Schichten zu großen Konsolidationssetzungen. Aus diesem Grund sind für Stra-ßenbaumaßnahmen zwei Ver-fahren geplant. Zum einen eine temporäre Überschüttung des Geländes auf +12,0 mNN, um die Setzungen zu beschleunigen, und zum anderen eine Baugrundver-besserung im Straßenbereich. Die Abschirmwand ist notwendig, um
negative Einflüsse infolge von hori-zontalen und vertikalen Bodenver-formungen, wie Kleischub in den Weichschichten, auf den Bahn-körper und teilweise vorhandene Tiefgründungen auf ein zulässiges Maß zu vermindern. Aufgrund der hohen Anforderungen wurde die Abschirmwand als massive Ort-betonschlitzwand mit einer Stärke von d = 1,0 m und einer großen Einbindung in die unterlagernden Sande geplant.
AusführungIn zwei Bereichen wird die Ab-schirmwand einlagig mit Dau-erankern rückverankert. In den
Ausgeführte Arbeiten: 7.250 m2 Ortbetonschlitzwand, d = 1,0 m, T = 20,0 m 84 Daueranker, Zk ≤ 750 kN, L ≤ 30,0 m 360 lfm Stützwand, H ≤ 3,5 m, d = 0,5 m
übrigen Bereichen ist eine frei aus-kragende Wand vorgesehen. Auf der Wand wurden ein Kopfbalken und eine Stützwand hergestellt. In einem weiteren Baulos sollen, zur Reduktion der Wandbelastung, Betonsäulen auf einer Breite von ca. 12 m in einem Raster von ca. 2,6 m und eine ca. 70 cm starke Lastverteilungsschicht mit Geo-textil vor der Abschirmwand aus-geführt werden.
Die besonderen Herausforde-rungen in der Planungs- und Aus-führungsphase lagen in dem sehr stark eingegrenzten Arbeitsraum. Das Baufeld wurde auf der einen Seite durch die Bahnlinie mit ihren stromführenden Oberleitungen, mit
einem minimalen Abstand zu den Leitungsmasten von ca. 1,5 m, und auf der anderen durch die Baustelle der neuen U-Bahn-Linie U4 begrenzt.
Eine weitere Herausforderung lag in der Koordination der Beton-fahrzeuge durch den Hamburger Verkehr, da aufgrund der Abmes-sungen der einzelnen Lamellen bis zu 100 m³ Beton benötigt wur-den. Letztendlich konnten vom Bauteam bisher alle Herausforde-rungen, auch zur Zufriedenheit des Bauherrn, gemeistert werden. Die Arbeiten liegen zurzeit voll im Ter-minplan und werden voraussicht-lich im April 2014 abgeschlossen.
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projekte
Herstellung der Daueranker bei
laufendem Bahnbetrieb
Nachträgliche Überdachung für Baudock Kiel
Rückverankerung der Abschirmwand
In einem Teil der ehemaligen HDW-Werft in Kiel baut jetzt die Abu Dhabi Mar Kiel (ADMK) Luxusyach-ten mit weit über 100 m Länge. In einem der älteren Trockendocks – in den 50er-Jahren bereits auf Frankipfählen gegründet – wird zurzeit eine 162 m lange Segel-yacht gebaut. Weil für die sen-siblen Arbeiten am Schiff eine Überdachung erforderlich ist, ist der Schiffsrumpf zurzeit von einem temporären Zeltdach in Gerüst-bauweise umhüllt. Künftig soll dieses Zelt jedoch durch eine dau-erhafte, segmentweise aufschieb-bare Halle ersetzt werden. Diese Halle wird zwar auf der Docksohle aufgesetzt, benötigt jedoch eine eigene Gründung, da die Hallen-stützen nicht an den Pfahlansatz-punkten angeordnet und zudem die zusätzlichen Lasten nicht von den vorhandenen Pfählen aufge-nommen werden können.
VoraussetzungenNach einem ersten Gespräch mit dem Architekten und Baugrund-gutachter wurden der VIT GmbH
die Situation vor Ort sowie die An-forderungen an die Pfahlherstellung erläutert. Im Einzelnen sind dies:
Beton der Docksohle schon stark sanierungs- bedürftig und inhomogen
Hoher Wasserdruck unterhalb der Sohlplatte
Beengte Platzverhältnisse durch den gleichzeitigen Bau der Yacht
Arbeiten an der Yacht haben zu jeder Zeit Vorrang
Wechselnde Baugrund- verhältnisse mit Sanden und Geschiebemergel
Mit diesen Vorgaben wurden tech-nische Machbarkeits-, Wirtschaft-lichkeits- und Risikoüberlegungen aufgestellt und dann einzeln auf-gearbeitet, um eine in sich stim-mige technische wie terminliche Lösung zu erarbeiten. Auf der Grundlage dieser abgestimmten Lösung konnte dann ein Angebot für die Gründungsarbeiten erstellt werden. Da auch der Bauherr von der Umsetzung des Angebots überzeugt war, wurde der Auftrag im Juli erteilt.
AusführungIn der Sohlplatte wurden Kern-bohrungen ausgeführt bis in eine
Pfahlherstellung unter stark eingegrenzten Platzverhältnissen
Tiefe, in der die Wasserdichtigkeit noch gewährleistet war. Das ver-bleibende Stück der Sohlplatte wurde dann, nachdem ein ent-sprechender Packer gesetzt war, bei der Pfahlherstellung selbst durchörtert. Eine besondere He-rausforderung stellte der Einbau der Pfahlköpfe dar. Bei Einzel-gewichten von 170 kg je Kopf und Einbautoleranzen, die den Ansprüchen des folgenden Stahl-baus genügen mussten, war dies ein anspruchsvoller Abschluss der Arbeiten für das Bauteam der VIT. Trotz vielfältiger behördlicher Anforderungen und wiederholt erforderlicher, baubegleitender Än- derungen in der Belastung aus der Hallenkonstruktion und damit auch in der Gründungsplanung war es Dank einer konstruktiven, lösungs-orientierten Zusammenarbeit von Baugrundgutachter, Architekt, Pla- ner und Bauherrn möglich, das Projekt zügig voranzutreiben und abzuschließen.
Ausgeführte Arbeiten: 28 Mikropfähle System GEWI d = 40 mm, Ed ≤ 540/-440 kN, L ≤ 17,5 m 82 Mikropfähle System GEWI d = 50 mm, Ek ≤ 810/-540 kN, L ≤ 25,0 m
Das Einbringen der Anker er-folgte durch die VIT GmbH mit der Doppelkopfanlage (KR-806-3D) unter erschwerten Bedin-gungen, da das zuvor verlegte Geotextil nicht beschädigt werden durfte. Ein Aufwühlen des vorhan-denen Bodens musste vermieden werden. Zusätzlich war zu beach-ten, dass für die spätere Trasse der U4 eventuell noch weitere An-ker eingebracht werden müssen. Es war also ein äußerst genaues Arbeiten gefordert. Um zu ge-währleisten, dass die Bohrungen entsprechend der Vorgaben aus-geführt wurden, erfolgte die Über-prüfung mithilfe von GPS.
Die Humboldt-Universität in Ber-lin erweitert ihren Campus Nord um ein integratives Forschungsin-stitut für Lebenswissenschaften. Hier sollen Biologen, Mediziner, Hirnforscher, Immunologen, Gen-technologen und andere fachüber-greifend hochkomplexe Forschun-gen betreiben, um so einfache Fragen zu beantworten wie: Wa-rum wird der Mensch krank? Hier-für investiert die Stadt Berlin für diesen und einen weiteren Neubau zusammen 65 Millionen Euro. Auf-grund seiner Farbe und der Form wurde der Neubau von seinen künftigen Nutzern bereits „grüne Amöbe“ getauft. Im August erhielt die Arbeitsgemeinschaft Baugrube HUB der Firmen Keller Grundbau GmbH und FRANKI Grundbau GmbH & Co. KG den Auftrag für die komplette Ausführung der Baugrube.
VoraussetzungenDa die Untergeschosse in das hoch anstehende Grundwasser einbinden, ist eine Trogbaugrube erforderlich. Für die untere Abdich-tung ist eine Düsenstrahlsohle vor-gesehen, da eine natürlich abdich- tende Schicht nicht in wirtschaft-lich erreichbarer Tiefe vorhanden ist. In einem Teilbereich stehen zu-
Neubau Forschungs-institut Humboldt-Universität, Berlin
Herstellung der ersten Ankerlage durch die VIT GmbH
Ausgeführte Arbeiten: 2.650 m² Schlitzwand, d = 60 cm, T ≤ 14,0 m 80 temporäre Litzenanker, Zk ≤ 567 kN, L ≤ 21,40 m
projekte
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Blick über das Baufeld auf die Charité
dem unterhalb der Aushubebene Mudde- bzw. Faulschlammschich-ten an, die eine Bodenverbesse-rung mit Rüttelstopfsäulen erfor-derlich machen.
AusführungInnerhalb der Arbeitsgemeinschaft obliegt FRANKI die kaufmännische Geschäftsführung und die Ausfüh-rung der Ortbetonschlitzwände inkl. der Rückverankerung. Bei der Arbeitsvorbereitung konnte auf die bauseitige Genehmigungsplanung zurückgegriffen werden. In der Ausführungsplanung erfolgte dann die Anpassung der Schlitzwand-lamellen an die nachzuweisenden maximalen Öffnungslängen und
die Gebäudegeometrie. Da sich der runde Gebäudegrundriss auch in den Untergeschossen fort-setzt, war eine intensive Planung erforderlich. Es sollten Flachfu-genelemente zum Einsatz kom-men, die geplante Schlitzleistung
erreicht und die vorgesehenen Aushubmassen nicht überschrit-ten werden. Da die Herstellung der Bodenverbesserung aus der Baugrube heraus erfolgen soll, durfte der ausreichende Arbeits-raum hierfür aber nicht aus dem Auge verloren werden. Wie die laufenden Arbeiten zeigen, konn-ten die Ziele erreicht werden. Die kalkulierte Tagesleistung wurde erreicht und auch die Aushubmas-sen konnten eingehalten werden.
„Öko-Beton“Bei der Betonage der Schlitzwand betrat FRANKI Neuland. Diese wurde erstmalig im Rahmen eines Forschungsprojektes des Berliner Senats als „Öko-Beton“ mit recy-celter Gesteinskörnung hergestellt und soll auch bei der Herstellung des Rohbaus teilweise zum Ein-satz kommen.
Die Schlitzarbeiten wurden Mit-te November abgeschlossen, so- dass VIT im Dezember die erste Ankerlage einbringen konnte. Die Übergabe der kompletten Bau-grube ist für Februar 2014 vorge-sehen.
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Spitalstadt Eichstätt
Klinik-NeubauSchwäbisch Hall
Auf dem ehemaligen Bahnhofs-gelände der malerischen Kreis-stadt im Altmühltal entsteht mit der Spitalstadt ein neues Quartier. In den Bauabschnitten M1 und M2 soll direkt am Bahnhof ein Park-haus errichtet werden. Auftragge-ber ist ein langjähriger FRANKI-Kunde, das Familienunternehmen Martin Meier GmbH aus Eichstätt.
VoraussetzungenDer Baugrund in der Talaue der Altmühl besteht unter ca. 2,5 Metern Auffüllungen aus etwa 2,5 bis 3,5 Metern tonigem, schwach feinsandigem und weichem Schluff. Darunter folgt sandiger und schwach steiniger Kies, in den die Pfähle abgesetzt wurden. Da sich in unmittelbarer Nähe der Baustel-le Neubauten, der Bahnhof und ein Supermarkt befinden, hat die DMT-Gründungstechnik bei den ersten Rammarbeiten Erschütte-rungsmessungen durchgeführt, um die Einhaltung der Normvor-gaben zu überprüfen. Aufgrund
Trotz widriger Baugrundverhältnisse gingen die Arbeiten zügig voran
Das Einrammen des Vortreibrohres, Gott sei Dank mit Automatik!
Befüllen des Betonierkübels mit Frischbeton für den Pfahlschaft
dieser Messergebnisse war es erforderlich, die Fallhöhen des Rammbärs in einzelnen Bereichen der Baustelle zu begrenzen.
BauausführungDie geplante Bauzeit von drei Wochen für die Herstellung der Frankipfähle konnte im September
Auf dem ehemaligen Güter-bahnhofsgelände in Schwäbisch Hall entsteht zurzeit auf 6.900 m² eine psychiatrische Klinik mit 25 Betten und 72 Plätzen in einer Tagesklinik. Bauherren der neu-en Klinik sind das Klinikum am Weissenhof in Weinsberg und der Landkreis Schwäbisch Hall. Die In-betriebnahme der Klinik ist für den Herbst 2015 geplant.
2013 trotz teilweise widriger Wit-terungsbedingungen eingehalten werden.
Schon von vorherigen Projekten in Eichstätt waren wir bekannt. Die örtliche Tageszeitung betitelte des-halb Ihren kurzen Bericht über die erneuten Arbeiten zur Pfahlgrün-dung mit „Es ‚rumst‘ wieder“.
Ausgeführte Arbeiten: 88 Frankipfähle, d = 51 cm, EK = 2.000 kN, L ≤ 7,0 m 33 Frankipfähle, d = 61 cm, EK = 3.200 kN, L ≤ 7,0 m
VoraussetzungenDen Zuschlag für die Erd- und Gründungsarbeiten erhielt die Le-onhard Weiss GmbH & Co. KG. Bei den Auftragsverhandlungen stellte sich heraus, dass FRANKI im Wettbewerb mit alternativen Gründungen mit Bodenverbesse-rungstechniken stand. Letztend-lich konnte sich FRANKI aber mit dem besseren Konzept durch-
setzen und erhielt den Zuschlag für die Herstellung der Ortbeton-rammpfähle. Hier zahlten sich offensichtlich die Ergebnisse der dynamischen Probebelastungen aus, die bereits in der Ausschrei-bungsphase ausgeführt wurden. So konnten Tragwerk und Grün-dung wirtschaftlich optimiert wer-den. Das Gelände wurde ehemals für die Bahnanlagen bis zu acht
Meter aufgeschüttet. Darunter fol-gen mittelplastische Tone, die von Kalkstein unterlagert werden. Die Oberkante des Kalksteins steht auf dem Gelände in sehr unter-schiedlichen Tiefen an, sodass sich große Differenzen bei den Rammtiefen ergaben.
AusführungDie geplanten Gebäude werden nur in Teilbereichen mit einem Un-tergeschoss hergestellt. Aufgrund der Grundstücksgröße konnte die Pfahlherstellung mit dem Auftrag-geber so abgestimmt werden, dass ungestörtes und behinde-rungsfreies Arbeiten möglich war. Zuerst wurden die Pfähle in der oberen Ebene hergestellt. Paral-lel dazu fand der Aushub für die Untergeschossebene statt, die einen Höhenunterschied zur obe-ren Ebene von ca. 3,5 m hat. Die Rammarbeiten konnten im No-vember 2013 erfolgreich abge-schlossen werden.
5 / 2014 projekte
Ausgeführte Arbeiten: ■ 165 Frankipfähle, d = 51 cm, EK ≤ 1.300 kN, L ≤16 m
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v. l.: Thomas Garbers, Enrico Conrad, Siegmar Hinz, Carsten Spicher
Am 1. 4. 2007 wurde die Inge-nieurservice Grundbau GmbH (isg) als Tochtergesellschaft der FRANKI Grundbau GmbH gegründet. An-fänglich beschäftigten sich zwei Bauingenieure und ein Konstruk-teur mit der Planung von Gründun-gen und Baugruben.
Im Laufe der Jahre wurde das Aufgabenspektrum ausgebaut und die Mitarbeiterzahl kontinuierlich angepasst. Mittlerweile gehören acht Bauingenieure, ein Vermes-sungsingenieur und zwei Konst-rukteure zum 13-köpfigen Team. Die folgenden Artikel geben einen Einblick in die Aufgaben der isg.
Hamburg HafenCity, Überseequartier Teilfeld 3: Planung der Baugrube und der Pfahlgründung, Vermessung und Integritätsmessungen
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Neubau Klinikum Lichtenfels
Bemessungsprogramm „isg-Pfahl“Die langjährige Erfahrung beim Erstellen von Nachwei-
sen der äußeren Tragfähigkeit hat uns dazu veranlasst, ein eigenes Bemessungsprogramm zu entwickeln.
Grundlage der Berechnungen sind die Angaben in den Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle (EA-Pfähle). Mit dem Programm können, unter Verwen-dung der entsprechenden Baugrundaufschlüsse, in der Regel Spitzendrucksondierungen, die Tragfä-higkeiten der verschiedenen Pfahlsysteme ermittelt und anschaulich nebeneinandergestellt werden.
So kann der planende Ingenieur in der Kalkula- tionsphase verschiedene Systeme vergleichen, um die wirtschaftlichste Gründung für sein Projekt zu finden. In der Genehmigungsphase können die erforderlichen Nachweise einfach und sicher erstellt werden.
Das Programm kann über die Internetseite www.ingenieurservice-grundbau.de bestellt werden. Zusammenstellung der Berechnungsergebnisse
Der Landkreis Lichtenfels in Oberfranken will sein bestehen-des Klinikum durch einen Neubau ersetzen. Die im Jahr 2010 durch-geführten Wirtschaftlichkeitsunter-suchungen ergaben, dass dies günstiger wäre, als den Bestand im laufenden Betrieb zu sanieren.
Das durch die Münchener SPS-Architekten geplante Gebäude zeichnet sich durch die verstärkte
Folgende Planungen werden ausgeführt:
■Statische Berechnung verschiedener Varianten der Baugrubenumschließung in der Entwurfsphase■Erstellung einer Kosten- schätzung der Varianten■Erstellung der Genehmigungsplanung■Erstellung des Leistungsverzeichnisses■Erstellung der Ausführungs- planung■Erstellung der wasser- rechtlichen Genehmigung■Überwachung der Arbeiten
Baufeld mit altem Klinikgebäude und Animation des Neubaus
Foto: SPS-Architekten, München, Grafik: SPS-Architekten, München / MW2
Patientenorientierung und die Schonung der Ressourcen im spä-teren Betrieb aus. Das Klinikum ist ein Leuchtturm-Projekt der Initiati-ve „Aufbruch Bayern“ und wurde als „Green Hospital“ konzipiert. Es wird als eine der ersten nachhaltig konzipierten Kliniken in Deutsch-land 2016 in Betrieb gehen.
Im Auftrag der SPS-Architekten führt die isg die Planungen der
erforderlichen Baugruben für das Hauptgebäude mit zwei Unterge-schossen und die Energiezentrale in den HOAI-Phasen 3–7 aus.
Zurzeit läuft die Ausschreibung der Baugrubengewerke. Die Ver-gabe ist für März 2014 geplant, sodass im April mit den Arbeiten begonnen werden kann.
Bauherr:Helmut-G.-Walther-Klinikum Lichtenfels, 96215 LichtenfelsArchitekt:Schuster Pechtold SchmidtArchitekten, München
Integritätsmessung an einem Atlaspfahl
Qualitätsüberwachung mit Pfahl-Integritätsprüfungen
Das übliche Verfahren, die Qualität hergestellter Pfähle zer-störungsfrei zu überprüfen, ist die Integritätsmessung mit der Hammerschlagmethode (Low- Strain-Prüfung). Mit dieser Mes- sung können Fehlstellen (Ein-schnürungen, Risse usw.) vor dem Überbauen der Pfähle er-kannt werden. So können Schä- den an den Gebäuden vermie-den und frühzeitig Sanierungs-maßnahmen ergriffen werden.
Bei der Low-Strain-Prüfung wird der dazu erforderliche Im-
Die isg besitzt mit ihrem Kon-struktionsprogramm die Möglich-keit, Planungen in fünf Dimensi-onen zu erstellen.
Mit dem Programm besteht die Möglichkeit, z. B. Gründungen dreidimensional darzustellen, um so Überschneidungen einzelner Pfähle frühzeitig und ohne Re-chenaufwand zu erkennen.
Darüber hinaus erfolgt mit der Konstruktion der Pfahlgründung gleichzeitig eine Massenermittlung, die auch bei späteren Änderungen der Pfahllängen oder -durchmes-ser automatisch aktualisiert wird. Diese können nach Durchführung der Arbeiten um die Angaben aus der Herstellung z. B. Pfahlprotokoll ergänzt werden.
Als fünfte Dimension können auch die Arbeitsabläufe in Soll und Ist dargestellt werden, um frühzei-tig Überschneidungen einzelner Gewerke erkennen und entzerren zu können.
puls durch einen Hammerschlag in den Pfahl eingeleitet. Anhand der Reflexion des Impulses kön-nen Rückschlüsse auf die Qua-lität des Pfahlschaftes und bei eindeutigem Fußsignal auch auf die Pfahllänge gezogen werden.
Die Integritätsmessung mit einem Handhammer ermöglicht die Prüfung einer großen An-zahl von Pfählen pro Tag und ist somit ein kostengünstiges Überwachungsinstrument der Pfahlherstellung.
Planung der fünften Dimension
Baugrubenschnitt Unterhaupt (Kleinmachnow)
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Aufbau des neuen Probebelastungsgerüstes
Eines der neuen Extensometer beim Zusammenbau der Kette
Siegmar Hinz behält den Überblick über die vielen Messkabel
Probebelastungen an Frankipfählen Stuttgart 21
Um zukünftig statische Pro-bebelastungen mit hohen Ab-forderungen nach „EA-Pfähle“ ausführen zu können, hat die isg in wiederverwendbare Kettenex-tensometer investiert. Bei Bela-stungen mit hohen Anforderungen ist die Lastabtragung entlang des Pfahlschaftes und am Fuß getrennt zu erfassen. Im Probefeld Süd (Bahnhofsbereich) in Stuttgart wur-den im September eine statische und zwei dynamische Probebelas- tungen an Frankipfählen ausge-führt. Um die Grundlagen für die FEM-Berechnung der Tragwerke zu erhalten, musste die Lastabtra-gung detailliert erfasst werden. Die Instrumentierung und Durchfüh-rung der Belastung erfolgte durch die isg.
Da die Probepfähle im Gegen-satz zu den späteren Bauwerks-pfählen einen großen Leerschlag aufweisen, wurden sie durch ein Hüllrohr hergestellt. Der Ringraum zwischen Pfahl und Hüllrohr wurde mit Betonit verfüllt, um die Mantel-reibung in diesem Bereich auszu-schalten. Um die Lastabtragung sowohl im Bereich der Hülse als auch entlang des Pfahlschaftes und im Fußbereich messen zu können, wurden sechs Messebe-nen eingerichtet.
Da die DB AG auf die ausge-schriebenen Dehnungsaufneh- mer bestand, bot sich die Chance, das neue System parallel ein-
zubauen und so die Handha-bung und die Auswertung zu testen.
Bis zu einer Last von 6.000 kN wurde die Belastung als lastge-steuerter, danach bis zur Grenzlast von 7.200 kN als weggesteuerter Versuch ausgeführt.
Wie die Grafik zeigt, konnten sehr gute Übereinstimmungen zwischen den einzelnen Syste-men, aber auch in der Auswertung der dynamischen Belastung erzielt werden.
Mit dem neuen Messsystem kann die isg detailliertere Aussa-gen zur Lastabtragung bei Probe-belastungen treffen. Somit können die Vorteile einer statischen Belas- tung, der genaueren Erfassung der Grenzwiderstände und der dy-namischen Aussagen über Man-
telreibungs- und Spitzendruck-tragfähigkeit kombiniert werden. Zukünftig kann direkt auf Mantel-reibungs- und Spitzendruckwerte
zurückgegriffen werden, eine un-genauere, rechnerische Trennung kann entfallen.
Grafische Darstellung der Lastabtragung
215,008000
240,00
0 2000 4000 6000
235,00
230,00
225,00
220,00
GOK
UK Hülse
M 4200ExtensiometerProbepfahl P1Probepfahl P7
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Am 7. September 2013 wur-de der „Deutsche Ingenieurpreis Straße und Verkehr“ erstmals verliehen. Der von der Bundes-vereinigung der Straßenbau- und Verkehrsingenieure (BSVI) ausge-lobte Preis wurde im Rahmen der Festveranstaltung zum 50-jährigen Jubiläum der BSVI in den drei Ka-tegorien Innovation, Verkehr im Di-alog und Baukultur überreicht.
Die Feierlichkeiten, zu denen knapp 500 Gäste nach Berlin ge-reist waren, gaben der Preisverlei-hung einen entsprechenden Rah-men. Neben Staatssekretär Rainer Bomba richtete Staatssekretär Christian Gaebler seinen Dank an die BSVI bzw. deren Verbands- und Facharbeit.
In der Kategorie Innovation wur-de das Projekt „Aus Moorboden wird tragfähiger Baugrund einer Bundesstraße mit Hilfe des Vaku-um-Verfahrens“ ausgezeichnet.
Einreicher war die Arbeitsge-meinschaft Erfder Damm. Laut Jury wurde dieses Projekt zum
Sieger gekürt, da das Verfahren eine mögliche zukünftige Bau-weise darstellt, die Bauzeit und Kosten im Vergleich zu herkömm-lichen Bauweisen senken kann und gleichzeitig nachhaltig ist.
1.040 Meter lang: Die Verbindung von der alten Bundesstraße 5 bis zum Gewerbegebiet Rödemishallig aus der Vogelperspektive
Wir gratulieren Herrn Dipl.-Ing. Johannes Kirstein von der BVT DYNIV, der maßgeblich als Ent-wurfsverfasser für dieses Projekt tätig war.
Die Abkürzung BVT steht für Boden-verbesserungstechniken und DYNIV® für Dynamische Intensivverdichtung.Das Unternehmen ist seit seiner Gründung vor zehn Jahren in Seevetal kontinuierlich und erfolgreich gewachsen. Heute gibt es weitere Niederlassungen in Stuttgart und München.
BVT DYNIV kann auf die Kapazitäten und das Know-how der beiden Gesell-schafter FRANKI Grundbau und der französischen Menard zurückgreifen. www.dyniv.de
BVT DYNIV GmbHJahre
Bei der Preisverleihung: (v. l.) Prof. Josef Kunz (Abteilungs-leiter im Bundesverkehrsmi-nisterium), Laudator Rainer Ueckert, Gerhard Nörenberg und Johannes Kirstein. Nörenberg vom Landesbetrieb Straßenbau und Verkehr Schleswig-Holstein Niederlas-sung Flensburg und Kirstein von der BVT DYNIV erhielten den Deutschen Ingenieurpreis Straße und Verkehr des BSVI (Bundesvereinigung der Stra-ßenbau- und Verkehrsingeni-eure) im Bereich Innovation.
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Der Turmbau zu Fridolfing!
Auf direktem Weg zum Industriegebiet am Hafen Technisch alle Register gezogen: 4,2 Millionen Euro teure Anbindung von Rödemishallig freigegeben
Am 20. 11. 2013 war es so-weit: Die 1.040 Meter lange Ver-bindungsstraße von der alten Bundesstraße 5 bis zur Zufahrt zur Kläranlage und damit zum Ge-werbegebiet Rödemishallig wur-de feierlich freigegeben. Landrat Dieter Harrsen, aus Husum Bür-gervorsteher Peter Empen und Bürgermeister Uwe Schmitz sowie Karl-Jochen Maas, Bürgermeister der Gemeinde Südermarsch, durchtrennten gemeinsam das symbolische Band.
„Wegen des bis in vier Meter Tie-fe moorig-torfigen Untergrundes war dies eine sehr anspruchsvolle Baumaßnahme, die Zusammen-arbeit aller Beteiligten war hervor-ragend“, so Harrsen. Sowohl die
angepeilte Bauzeit von einem Jahr als auch der Kostenrahmen von 4,2 Millionen Euro seien eingehal-ten worden. „Wir wollten zeigen, wie Straßenbau in Deutschland funktionieren kann“, so Harrsen weiter. „Ich freue mich, dass wir heute diese gezeitenunabhängige Anbindung an das Industriegebiet Rödemishallig freigeben können“, sagte Schmitz. Amtskollege Maas stellte heraus, dass es sich hierbei erst um ein Teilstück handele: „Wir möchten die Straße gerne bis zur B 5 weiterführen.“ Um die Schwie-rigkeiten mit dem Untergrund zu bewältigen, kamen zwei verschie-dene Lösungen zum Einsatz. Auf einer Streckenhälfte wurden im Abstand von jeweils zwei Metern
knapp 2.000 Betonsäulen einge-bracht. Darauf kam ein Vlies und wiederum darauf ein Geflecht von Geozellen aus Kunststoff – insge-samt rund 8.000 Quadratmeter. Einer Sandschicht folgte dann der Straßenbelag.
„Auf Basis der positiven techni-schen, wirtschaftlichen und ökolo-gischen Erfahrungen an der B 202 wurde in der zweiten Hälfte die innovative Bauweise ,Ménard Vacuum Consolidation‘, abge-kürzt MVC, angewendet“, erklärte Diplom-Ingenieur Johannes Kir-stein. Der technische Geschäfts-führer der Arbeitsgemeinschaft Boden-Sondergründung sagte, das Baucamp habe regelrecht ge-schwommen, bevor das Vakuum
erzeugt worden sei. Durch dieses Verfahren konnte darauf verzichtet werden, Betonsäulen einzubrin-gen.
Finanziert wurde die Straße, die Rödemis vom Verkehr entlasten und das Gewerbegebiet am Au-ßenhafen an die B 5 anbinden soll, zu 85 Prozent vom Land Schles-wig-Holstein und zu 15 Prozent von der Stadt Husum. „Dieses Geld ist gut angelegt, wir verbessern hier-mit die Wohnqualität im Ortsteil Rödemis und stärken gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit des Hu-sumer Hafens – das schafft neue Perspektiven für die Zukunft“, so Harrsen abschließend. V. B.
Die Firma Otto Chemie hatte in Fridolfing vorsorglich bereits vor Jahren Baugrund neben ihrer neu-en Logistikhalle erworben. Beim für den Erweiterungsbau erstellten Bodengutachten hatte sich jedoch herausgestellt, dass das neue Ge-bäude nicht wie gewohnt auf Kies, sondern auf einem 60 m mäch-tigen Seetonpaket stehen würde.
Der Baugrundsachverständige hatte jedoch auf Grund seiner Er-fahrung mit den in Fridolfing und Umgebung anstehenden Seeto-nen Vorbehalte, mit schlagenden oder rüttelnden Systemen in den als thixotrop zu bezeichnenden Baugrund zu gründen.
Nach eingehender Konsultation aller auf dem Markt befindlichen Spezialtiefbauer entschied man sich, Probefelder für den Lastab-trag mit dem CMC-Säulen- System zu erstellen, weil diese Säulen mit einer ausreichenden Tiefe erschütterungsfrei einge-bracht werden können.
Es wurden 3 Einzelsäulen mit 130 to Totlast getestet. Zudem war man sich über den Effekt der Gruppenwirkung in diesem Bau-grund unklar. So beschloss man, sowohl die Tragfähigkeit als auch das Setzungsverhalten von Säu-
Aufbau der Probebelastung
lengruppen mit einem Großver-such von 800 to Totlast zu testen.
Die messtechnische Überwa-chung wurde von der MPA Stutt-gart (unter der Leitung von Prof. Moormann) durchgeführt.
Zunächst wurden die Säulen schwimmend in den Seeton ab-gesetzt. Anschließend wurde ein Bodenplatten-Element 1:1 zum späteren Regallager darüber ge-baut. Danach wurden die später zu erwartenden 200 kN/m² Flä-chenlast in Form von 800 to Totlast im Zeitraum von drei Tagen auf die Säulengruppe aufgebracht.
Durch den Vergleich der Ein-zelsäulen mit den Großversuchen wurde der Einfluss der Größe der Belastungsfläche deutlich. Eine Übertragung der Einzeler-gebnisse hätte zu einer groben Fehleinschätzung des Setzungs-verhaltens geführt, da die größe-re Belastungsfläche eine größere Einflusstiefe und eine geringere räumliche Spannungsausbreitung zur Folge hat. Aus dem gleichen Grund sind die Messwerte der Großversuche nicht unmittelbar auf das geplante Gebäude über-tragbar. Derzeit wird einen Diplom-
arbeit hierzu an der Uni Stuttgart erstellt.
Extrapoliert man die Ergeb-nisse der Großversuche auf einen Zeitraum von 30 Jahren, erge-ben sich daraus rechnerisch Ge-samtsetzungen von ca. 8 cm für das Modell. Wobei der Großteil der Setzungen in den ersten Ta-gen bei voller Last eintrat und ca. 4 cm aus der Lastverteilungs-schicht stammen.
Somit ist das gesamte Gebäude auf einer flächigen Gründung von 18 m langen CMC-Säulen erstellt worden, die je nach Lasten in un-terschiedlichen Rastern verteilt wurden.
Diese komplexe Art der Groß-versuche wurde in Deutschland bis dato in diesem Baugrund noch nie durchgeführt. Das Gründungs-konzept für das gesamte Gebäude wurde entwickelt unter der Mitwir-kung des betreuenden Baugrund-sachverständigen Herrn Smet-tan vom Büro Gebauer, der MPA Stuttgart, der Firma BVT DYNIV, dem Statikbüro des Bauherrn und dem Auftraggeber OTTO CHEMIE. Ohne die Zusammenwirkung all dieser Ingenieure und den Einsatz der Leute vor Ort bei der Erstel-lung der Großversuche in einem babylonischen Sprachgewirr aus Deutsch, Bayrisch und Franzö-sisch wäre der Turmbau zu Fridol-fing nicht zu Stande gekommen.
so sieht es heute aus
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Fußgängertunnel WarnemündeFür den Fußgängertunnel in Warnemünde hat FRANKI die Bohrpfahlwände hergestellt.
Brücke Kavelstorf Die Autobahnbrücke über die Bahnstrecke Rostock–Berlin bei Kavelstorf wurde auf 210 Atlaspfählen gegründet.
Dreifeldsporthalle Hamburg Die neue Dreifeldsporthalle in der Loogestraße (Hamburg-Eppendorf) steht auf 123 Atlaspfählen.
„Waterlofts“ Hamburg
Das hochwertige
Wohnungsbauprojekt „Waterlofts“ befindet sich im Stormsweg in Hamburg. Direkt
am Uhlenhorster Kanal gelegen, wurde
das Gebäude auf 36 Atlaspfählen
gegründet.
Schule „ecolea“ Schwerin
Die private berufliche Schule „ecolea“ in Schwerin wurde auf 163 Atlaspfählen
gegründet. Für die gelungene Architektur der Schule erhielten die Lübecker Planer
„Petersen – Pörksen + Partner“ bereits zwei Auszeichnungen: Der Bund Deutscher
Architekten (BDA) vergab den BDA-Preis und die Architekten- und Ingenieurkammer
des Landes Mecklenburg-Vorpommern vergab den Landesbaupreis.
5 / 2014 vor ort
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Hamburg 23. – 26. 09.Im September ist Hamburg das Tor zur Welt der Windenergie. Die internationale Leitmesse ist von Husum nach Hamburg umgezogen. Auf dem Gelände der Hamburg Messe präsentieren sich über 1.000 Aussteller. Es wird mit rund 40.000 Besuchern aus aller Welt gerechnet. In der Halle A1 finden Sie den Stand von FRANKI Grundbau und bekannte Firmen wie Enercon, Juwi, TÜV Süd und Vestas.www.windenergyhamburg.com
Braunschweig 20. + 21. 02.Die TU Braunschweig veranstaltet das Symposium „Messen in der Geo-technik 2014“. Dipl.-Ing. Thomas Garbers (Ingenieurservice Grundbau GmbH) hält dabei einen Vortrag über die „Messtechnische Überwachung einer statischen Probebelastung an einem Frankipfahl für das Bahnhofsgebäude Stuttgart 21 – Vergleich unterschiedlicher Messsysteme und einer CAPWAP-Analyse der dynamischen Probebe-lastungen“. www.messen-in-der-geotechnik.de
Hier können Sie uns persönlich treffen
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Berlin 21. – 23. 05.Die Hafentechnische Gesellschaft e. V. (HTG) feiert dieses Jahr in Berlin ihr 100-jähriges Bestehen. Auf dem Kongress hält Dipl.-Ing. Johannes Kirstein (BVT DYNIV GmbH) einen Vortrag über Bodenverbesserungs- maßnahmen im Fährhafen Sassnitz. Besuchen Sie uns auch in der begleiten-den Fachausstellung auf dem gemein-samen Infostand von FRANKI und BVT DYNIV.www.htg-online.de
Berlin 23. – 26. 09.Die 33. Baugrundtagung wird von der DGGT im Estrel Convention Center in Berlin durchgeführt. In der begleitenden Fachausstellung finden Sie auf dem Gemeinschafts- stand der FRANKI-Gruppe zahlreiche Ansprechpartner von FRANKI Grundbau, BVT DYNIV, isg und VIT.www.dggt.de
Dresden 10. + 11. 03.Die TU Dresden lädt ein zum 24. Dresdner Brückenbausymposium und der Verleihung des Brückenbau-preises 2014. Sie finden unsere Mitarbeiter am FRANKI-Infostand in der begleitenden Fachausstellung.www.tu-dresden.de
