Unterirdische Erweiterung von De Koepel in Haarlem: Entwerfen, überwachen, mitarbeiten

Das Rijksmuseum, das Conservatorium Hotel, die Amsterdamer Universitätsbibliothek oder hochkarätige Neubauten wie das NHOW Amsterdam RAI Hotel, The Valley, Sluishuis (Amsterdam) und Wonderwoods (Utrecht): Sie alle wirken wie ausgesuchte Projekte. Für CRUX, das Beratungsunternehmen für Geotechnik, Geohydrologie und Bodenkunde, ist das Tagesgeschäft. Und das gilt auch für De Koepel in Haarlem. 

Die Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro Van Rossum ist in jedem Fall fruchtbar. Fast alle oben genannten Projekte sind Kooperationen mit Van Rossum, sagt Auke Balder, der sich als Senior Specialist hauptsächlich auf Baugruben, Umwelttechnik und Monitoring konzentriert. "Durch die jahrelange Zusammenarbeit werden die Entwürfe effizienter und die Risiken an der Schnittstelle zwischen geotechnischer und baulicher Planung werden beseitigt. Der Dome ist natürlich ein fantastisches Projekt, bei dem einem als Ingenieur warm ums Herz wird. Wir wurden von der Panopticon-Stiftung beauftragt, die Gründung des Kellergeschosses und der kreisförmigen Baugrube zu planen."

Minimale Auswirkungen

Die Zusammenarbeit begann bereits in einem frühen Stadium. Balder: "Wir begannen mit einer Bestandsaufnahme mit Van Rossum: Wie ist der Zustand der vorhandenen Holzpfähle? Und sind die alten Zeichnungen, die zur Verfügung standen, noch korrekt? Wie Shanti Brahmatewari in dem oben genannten Artikel darlegt, war der Zustand des Gebäudes überraschend gut. Die nächste Aufgabe bestand darin, in enger Zusammenarbeit mit Van Rossum eine Baugrube und ein Kellergeschoss so zu errichten, dass das monumentale Gebäude möglichst wenig beeinträchtigt wurde. Der Verformungseinfluss auf das Gebäude wurde im Vorfeld anhand von Computermodellen für verschiedene Konstruktionsvarianten untersucht. Letztlich wurde die Variante gewählt, bei der zunächst eine Spundwand eingebaut, dann das Erdgeschoss - eine Kreisscheibe mit einem Durchmesser von fünfzig Metern - geschüttet und anschließend unter dem neuen Boden ausgehoben wird. In der Tiefe wird die Kellersohle gegen die Spundwand geschüttet, so dass eine dichte Kellerdecke entsteht."

Überwachungsplan

Ein solch großer unterirdischer Umbau beginnt jedoch mit einer sorgfältigen Planung. Balder: "Wir haben einen Überwachungsplan erstellt, in dem für jede Bauphase Grenzwerte für die Verformung der Wanne und des Gebäudes festgelegt wurden. An der Innen- und Außenfassade des Gebäudes wurden die Verformungen alle fünf Meter kontrolliert. Darüber hinaus wurden alle zehn Meter Inklinometermessungen am Gebäudefangedamm durchgeführt. Diese messen die Durchbiegung der Spundwände. Für diese Überwachung beauftragte das Bauunternehmen HBB Fides Expertise. Während des Einbaus der Spundwände und des Aushubs waren wir regelmäßig vor Ort, um die Messergebnisse zu analysieren und zu besprechen. Auf diese Weise hält man das Risiko von Schäden durch Bauarbeiten gering und kann bei Überschreitung von Grenzwerten eingreifen."

Flüssigkeit

Die Baugrube wurde mit einer Spundwand ausgeführt, die erschütterungsfrei bis zur wasserundurchlässigen Tonschicht in 13 bis 14 Meter Tiefe eingebracht wurde. Balder: "Das geschieht aber direkt neben der über hundert Jahre alten Innenwand. Auf Anweisung des Gründungsunternehmens Sterk wurde der Druck mit einem leisen Pfahl in Kombination mit einer Fluidisierung gewählt, bei der Wasser verwendet wird, um den Widerstand des Sandes zu verringern. Auf dem Weg dorthin kann eine Planke auf alles Mögliche im Boden stoßen, von Holz bis hin zu alten Fundamenten, und dies kann zu Vibrationen führen. Der Untergrund wurde daher im Vorfeld so hindernisfrei wie möglich gemacht. Als die Baugrube ausgehoben wurde, stellte sich heraus, dass sich die Spundwand etwas weniger verformte als erwartet, was wahrscheinlich auf den günstigen Effekt der runden Baugrube zurückzuführen ist." 

Zugentwässerung

Für das Kellergeschoss mussten die Berater den hohen Grundwasserdruck in Haarlem berücksichtigen. Balder: "Das Untergeschoss ist etwa sechs Meter tief, und der Druck ist relativ gering. Der Wasserdruck ist größer als der nach unten gerichtete Druck, so dass Zuganker erforderlich waren, um dies auszugleichen. Außerdem hat Mos Grondwatertechniek für die letzten Meter des Aushubs eine Zugentwässerung geplant und durchgeführt, um den Wasserdruck unter der tiefsten Tonschicht zu senken. Der Druck kann enorm sein, und man will nicht, dass die Sohle des Kofferdams dadurch aufbricht."

Das Projekt hat nun seinen tiefsten Punkt erreicht, die Kellersohle mit Zugankern wurde erfolgreich gegossen. Die Kuppel wurde bei dem tiefen Aushub im Inneren nicht wesentlich beeinträchtigt (höchstens ein paar Millimeter). Damit ist die Arbeit für CRUX erledigt. "Aber ich würde gerne wiederkommen, um das Endergebnis zu bewundern", sagt Balder abschließend. "Der Dom war schon vor der Renovierung ein imposantes Gebäude. Die Renovierung mit dem Blick in den neuen unterirdischen Innenhof trägt dazu bei."