برای پایدارسازی گودها از روش های مختلفی استفاده میشود. از جمله ی این روش ها اجرای سازه معکوس یا تاپ دان است. همانطور که از اسم آن پیداست برخلاف روش های معمول پایدار سازی بوده و ساخت سازه از بالا به پایین انجام میشود.
روش تاپ داون
همانطور که بیان شد در ساخت ساختمان ها معمولا از پایین پی ریزی شروع و در ادامه مرحله مرحله به سوی سقف پیش میرویم. در ابتدا لازم است گود برداری انجام شود و همزمان با پایدار سازی دیوار های گود به تراز کف برسیم و سپس اجرای فونداسیون سازه آغاز میشود. پس از آن ستون ها و طبقات ار تراز کف پی اقدام کرده و ساخت تا آخرین طبقه ادامه پیدا میکند.
ولی در روش تاپ داون این عملیات به صورت معکوس و از بالا به پایین انجام میشود. ولی آیا میتوان این روش را همه سازه ها استفاده کرد؟ این روش برای چه سازه هایی مناسب است؟ این روش برای سازه هایی که از نظر متراژ و فضا محدودیت دارند، صورت میگیرد. به عبارتی ساختمان هایی که گود آنها عمق زیادی دارد ولی سطح آنها کم است و برای گودبرداری دچار محدودیت هستیم.
یکی دیگر از مزایای این روش زمان کمی است که نیاز دارد بنابراین برای پروژه هایی که محدودیت زمانی دارند مناسب است. به طور مثال ساختمان هایی که ساخت آنها باعث ایجاد ترافیک و شلوغی در خیابان های پرتردد و تنگ میشود، این روش بسیار مناسب است. از دیگر مواردی که این روش برای آنها مناسب است، مکان هایی هستند که سطح آب های زیر زمینی در آنها بالاست و همین امر حفاری و فونداسیون را دچار مشکل میکند.
در چنین مواقعی میتوان با استفاده از شمع های عمیق و دیوار دیافراگمی میتوان این قضیه را حل کند.از دیگر مزایای آن بالا رفتن سرعت ساخت و ساز است زیرا وقتی قسمتی از طبقه های زیرین ساخته شد و مقداری پیشرفت در ساخت آن ها حاصل شد، میتوان به صورت همزمان طبقه های بالایی را نیز ساخت، بنابراین سرعت کار بسیار بالا میرود. از طرفی همین افزایش سرعت باعث کاهش برخی هزینه های جانبی از جمله نگه داری مصالح، تامین آنها و … میشود.
مراحل اجرای روش تاپ دان
برای اجرای این روش در اولین مرحله باید دیوار های دیافگرامی که در اطراف گود هستند و به مثابه سازه نگهبان عمل میکنند، اجرا شود. البته این نکته را فراموش نکنید که اگر عرض سازه کم باشد، لازم است با کمک از استرات های فولادی باید دو دیواره پیرامونی را به یکدیگر متصل کنیم، این کار باعث ایجاد پایداری دو دیواره میشود. در مقابل ولی اگر عرض سازه زیاد بود، باید بین دو دیواره از شمع های بتنی استفاده کرد تا از نظر استحکام دچار مشکل نشویم.
این شمع ها مانند ستون عمل میکنند. پس از انجام این مراحل میتوان استرات ها را به دیواره دیافگرامی و شمع ها نصب کرد. این مرحله پایداری خاک را افزایش داده و تامین میکند.
پس از آن لازم است که خاک حفاری شود. برای حفاری خاک باید تا تراز زیر طبقه منفی یک حفاری شود. این کار با هدف تامین فضای لازم برای سقف اول ساختمان انجام میشود.
سپس میتوان سقف طبقه منفی 1 را اجرا کرد، سپس این کار را تا رسیدن به پایین طبقه ادامه میدهیم. نکته ای که برای استفاده از این روش باید به آن توجه کرد این است که بازشوهای مناسبی به منظور دسترسی مصالح و ماشین آلات به طبقات پایین تر، در اختیار باشد و در نهایت آخرین مرحله ساخت، برداشتن استرات هایی است که در ابتدای کار و به جهت حفظ پایداری خاک استفاده شده اند.
نحوه طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین
در این روش برای. طراحی سازه پس از حفر چاه، ستون‌های فولادی نصب می‌شوند و یا دیوارهای دیافراگمی ساخته می‌شوند، پس از آن سقف زیرزمین اول ساخته میشود، که بخش اعظمی از فشار جانبی خاک را همین سقف متحمل می شود. با احداث سقف بازشو امکان دسترسی به خاک تراز پایین‌تر نیز ایجاد می شود تا سایر عملیات مربوط به آن قسمت همچون: خارج نمودن خاک زیر سقف با راحتی و سرعت بیشتری انجام شود.
به محض رسیدن به سطح سقف زیرزمین بعدی، این سقف اجرا میشود، این فرآیند نهایتا تا رسیدن به فونداسیون سازه ادامه دارد. درواقع همزمان با خاک برداری ساخت سقف‌ها را تا رسیدن به تراز مثبت به همراه دارد ساخت و ساز ساختمان و …در گود با عمق زیاد و سطح کم، با محدودیت‌هایی که برای گودبرداری ایجاد میکند، عملکرد ماشین‌آلات را کند کرده و در نتیجه پروژه با سرعت کافی پیش نخواهد رفت که این اتفاق موجب ضرر مالی برای سازندگان پروژه می شود. روش اجرای بالا به پایین سازه بهترین گزینه برای این شرایط است. به طور کلی سرعت بالای این روش است که موجب ارجحیت آن در شرایط خاص به سایر روش‌ها میشود.
سرعت، تنها مزیت اجرای این روش نیست، چرا که در ساخت سازه‌هایی که به علت بالا بودن سطح آب زیر زمینی، حفاری و … با مشکل همراه است، طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین بهترین گزینه و انتخاب محسوب می شود اما از آنجا که اجرای روش بالا به پایین انواع مختلفی دارد، باید به شرایطی از جمله: خاک منطقه، محدودیت‌های زمانی، محدودیت بودجه، امکانات اجرا و … توجه نموده و پس از بررسی تمام ابعاد این مسئله، یکی از انواع روش‌های آن را انتخاب کرد.
مزایای استفاده از روش اجرای سازه معکوس
- سرعت بالای این روش باعث تسریع پروژه ها میشود.
- سرعت بیشتر این روش باعث کاهش هزینه های سازه نگهبان و همچنین مهار گود ها میشود.
- با توجه به مزاحمت کمتری که این روش برای همسایگان دارد، نیازمند اجازه از آن ها نیست.
- این روش خطر آسیب به ساختمان ها و سازه های مجاور پروژه را کاهش میدهد.
- بیشترین کارایی این روش را میتوان در ساختمان هایی دید که طبقات زیر زمینی زیادی دارند
- این روش کمک میکند تا بتوانید فضای لازم و مجهز کارگاهی برای خود و کارگرانتان فراهم کنید و همین امر باعث کاهش استفاده از خیابان و فضاهای شهری و همینطور کاهش مزاحمت ها برای همسایگان میشود.
- به دلیل اینکه فونداسیون آخرین مرحله است، نشست خاک زیر پی ناشی از بار مرده کمتر خواهد بود.
در این روش بتن و سقف تیرها به بهترین شکل عمل آوری میشود زیرا سازه مدفون بوده و تحت تاثیر شرایط نامناسب آب و هوا و … قرار نمیگیرد. - در این روش میتوان آرماتور بندی و قالب بندی را در فضای محدود و کمتری نسبت به سایر روش ها اجرا کرد.
معایب اجرای سازه به روش ساخت بالا به پایین
تا به اینجا از مزایای اجرای سازه با روش بالا به پایین گفتیم اما همانطور که میدانید هر روشی در کنار مزایا، معایب یا محدودیت‌هایی نیز به همراه دارد که این روش نیز از این قاعده مستثنی نیست.
از جمله این معایب میتوان به :
نیاز به نیروی انسانی حرفه‌ای و مسلط به این روش که با اصول طراحی سازه آشنایی داشته باشند، چه در طراحی و چه در زمان اجرا، دشواری پیاده‌سازی سیستم آب‌بندی، دشواری دسترسی به محل نصب ستون‌ها، ضرورت اجرای شمع‌های بتن مسلح زیر ستون‌ها و پیچیدگی عملیات خاک‌برداری و اجرای بخش زیرزمین اشاره کرد. این محدودیت‌ها، اهمیت موضوع مطالعه‌ی صحیح و دقیق منطقه و خاک‌شناسی را دوچندان میکند
نتیجه گیری
با تمام این توضیحات و از نگاه کلی، میتوان گفت مزایای قابل توجه طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین، تا حد زیادی ارزش کنار آمدن با این محدودیت‌ها را برای سرمایه‌گذاران و مجریان پروژه دارد و به همین دلیل است که همواره مورد استقبال قرار میگیرد. نظر شما در مورد تفاوت‌ها یا برتری‌های این روش نسبت به روش‌های دیگر چیست؟