Pfahlintegritätsprüfungen mittels Crosshole-Sonic-Logging

Zur Gründung des Prime Towers (126 m Höhe) wurden insgesamt 79 Bohrpfähle mit Längen zwischen 15 m und 35 m verwendet. Die Solexperts AG war beauftragt, alle diese Pfähle auf Pfahlintegrität mit dem Crosshole-Sonic-Logging Verfahren zu untersuchen.

Verfahrensbeschrieb

Beim Crosshole-Sonic-Logging Verfahren (CSL) wird die Laufzeit und Energiestärke eines Ultraschallsignals durch den Betonkörper gemessen. Dazu werden Ultraschallsender und -Empfänger in parallel verlaufende, wasserbefüllte Rohre im Bohrpfahl abgelassen. In regelmässigen Abständen wird der Betonkörper zwischen Sender und Empfänger auf Fehlstellen untersucht. Nehmen Laufzeit (Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall im gesunden Beton zwischen 3000 und 4500 m/s) und die Amplitude des Signals in einem Bereich des Pfahls markant ab, deutet dies auf eine Fehl- oder Schwachstelle im Beton hin.

Versuchsauswertung / Kriterien der Messung

Gemäss den Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ (EA-Pfähle) der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e.V. werden Abweichungen in der Ausbreitungsgeschwindigkeit von mehr als 20% von der Durchschnittsgeschwindigkeit bei gleichzeitig deutlich reduzierter Energieübertragung als Anomalie bzw. Defekt gekennzeichnet. Der Qualitätsindikator η_Q kann als Anpassungsfaktor für die Betonqualität im betrachteten Querschnitt angesetzt und z.B. für die Abminderung der inneren Tragfähigkeit an dieser Stelle verwendet werden, wenn dieses Vorgehen durch das Nachweiskonzept erfasst wird (DGGT, 2007). Vergleichbare Beurteilungskriterien finden sich auch in der amerikanischen (ASTM D6760-08) bzw. französischen Norm (AFNOR NF P94-160-1) zur Beurteilung von Pfählen mittels CSL.