چکیده
امروزه بهدلیل توسعه شهرها، افزایش جمعیت و در نتیجه کمبود زمین، تمایل بیش از پیشی برای احداث ساختمان ها در طبقات زیرزمین وجود دارد. برای احداث طبقات زیرزمین یک سازه، نیاز به انجام عملیات گودبرداری است که منجر به ایجاد تغییرات قابل توجه در تنشها و کرنشها و در نتیجه تغییرشکل خاک پیرامون میشود. انتخاب یک روش مناسب برای ایجاد یک گودبرداری و پایدارسازی آن، بهدلیل احتمال ایجاد خطرات قابل توجه، از اهمیت ویژهای برخوردار است. روشهای مختلفی برای احداث طبقات زیرزمین و انجام گودبرداری در سازهها وجود دارد که از میان آنها، روش تاپ داون یک روش ابتکاری و خلاقانه است که همزمان با انجام عملیات خاکبرداری، احداث طبقات زیرزمین و همچنین ساخت طبقات روسازه دنبال میگردد. در این مقاله بهطور مختصری بهشرح این روش پرداخته و به مزایا و مشکلات آن اشاره میشود.
مقدمه
توسعه روزافزون شهرها، افزایش جمعیت و در پی آن کمبود زمین، سبب افزایش چشمگیر تقاضا برای ساخت سازهها در طبقات زیرزمین شده است. روشهای مختلفی برای احداث طبقات زیرزمین و انجام عملیات گودبرداری وجود دارد که از میان آنها روش تاپ داون یک روش ابتکاری و نوآورانه است. اصول روش تاپ – داون بر این قرار دارد که در ابتدا المانهای باربر قائم که ستونهای اصلی سازه و همچنین دیوار حائل پیرامونی میباشند، اجرا میگردند و سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با استفاده از شمعها و دیوارهای حائل، پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، ساخته میشود. پس از آن دال سقف اولین زیرزمین، با پوشاندن مساحتی که باید حفاری شود، اجرا میگردد.
سپس با خاکبرداری زیر پوشش دال سقف درجا ریخته شده تا عمق مورد نیاز، عملیات خاکبرداری و تکمیل سازه در طبقات زیرزمین ادامه مییابد، این در حالی است که بهطور همزمان ساخت روسازه نیز میتواند در پیش گرفته شود. استفاده از این روش خلاقانه در گودبرداریهای عمیق منجر به شتاب گرفتن زمانبندی اجرای پروژهها در مقایسه با روشهای متداول موقتی میشود. در ادامه به معرفی این روش و مزایا و مشکلات آن پرداخته شده است.توسعه روزافزون شهرها، افزایش جمعیت و در پی آن کمبود زمین، سبب افزایش چشمگیر تقاضا برای ساخت سازهها در طبقات زیرزمین شده است. روشهای مختلفی برای احداث طبقات زیرزمین و انجام عملیات گودبرداری وجود دارد که از میان آنها روش تاپ – داون یک روش ابتکاری و نوآورانه است. اصول روش تاپ – داون بر این قرار دارد که در ابتدا المانهای باربر قائم که ستونهای اصلی سازه و همچنین دیوار حائل پیرامونی میباشند، اجرا میگردند و سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با استفاده از شمعها و دیوارهای حائل، پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، ساخته میشود. پس از آن دال سقف اولین زیرزمین، با پوشاندن مساحتی که باید حفاری شود، اجرا میگردد.
سپس با خاکبرداری زیر پوشش دال سقف درجا ریخته شده تا عمق مورد نیاز، عملیات خاکبرداری و تکمیل سازه در طبقات زیرزمین ادامه مییابد، این در حالی است که بهطور همزمان ساخت روسازه نیز میتواند در پیش گرفته شود. استفاده از این روش خلاقانه در گودبرداریهای عمیق منجر به شتاب گرفتن زمانبندی اجرای پروژهها در مقایسه با روشهای متداول موقتی میشود. در ادامه به معرفی این روش و مزایا و مشکلات آن پرداخته شده است.توسعه روزافزون شهرها، افزایش جمعیت و در پی آن کمبود زمین، سبب افزایش چشمگیر تقاضا برای ساخت سازهها در طبقات زیرزمین شده است. روشهای مختلفی برای احداث طبقات زیرزمین و انجام عملیات گودبرداری وجود دارد که از میان آنها روش تاپ – داون یک روش ابتکاری و نوآورانه است. اصول روش تاپ – داون بر این قرار دارد که در ابتدا المانهای باربر قائم که ستونهای اصلی سازه و همچنین دیوار حائل پیرامونی میباشند، اجرا میگردند و سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با استفاده از شمعها و دیوارهای حائل، پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، ساخته میشود. پس از آن دال سقف اولین زیرزمین، با پوشاندن مساحتی که باید حفاری شود، اجرا میگردد.
سپس با خاکبرداری زیر پوشش دال سقف درجا ریخته شده تا عمق مورد نیاز، عملیات خاکبرداری و تکمیل سازه در طبقات زیرزمین ادامه مییابد، این در حالی است که بهطور همزمان ساخت روسازه نیز میتواند در پیش گرفته شود. استفاده از این روش خلاقانه در گودبرداریهای عمیق منجر به شتاب گرفتن زمانبندی اجرای پروژهها در مقایسه با روشهای متداول موقتی میشود. در ادامه به معرفی این روش و مزایا و مشکلات آن پرداخته شده است.توسعه روزافزون شهرها، افزایش جمعیت و در پی آن کمبود زمین، سبب افزایش چشمگیر تقاضا برای ساخت سازهها در طبقات زیرزمین شده است. روشهای مختلفی برای احداث طبقات زیرزمین و انجام عملیات گودبرداری وجود دارد که از میان آنها روش تاپ – داون یک روش ابتکاری و نوآورانه است. اصول روش تاپ – داون بر این قرار دارد که در ابتدا المانهای باربر قائم که ستونهای اصلی سازه و همچنین دیوار حائل پیرامونی میباشند، اجرا میگردند و سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با استفاده از شمعها و دیوارهای حائل، پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، ساخته میشود. پس از آن دال سقف اولین زیرزمین، با پوشاندن مساحتی که باید حفاری شود، اجرا میگردد.
سپس با خاکبرداری زیر پوشش دال سقف درجا ریخته شده تا عمق مورد نیاز، عملیات خاکبرداری و تکمیل سازه در طبقات زیرزمین ادامه مییابد، این در حالی است که بهطور همزمان ساخت روسازه نیز میتواند در پیش گرفته شود. استفاده از این روش خلاقانه در گودبرداریهای عمیق منجر به شتاب گرفتن زمانبندی اجرای پروژهها در مقایسه با روشهای متداول موقتی میشود. در ادامه به معرفی این روش و مزایا و مشکلات آن پرداخته شده است.
معرفی روش ساخت تاپ دان
مفهوم روش ساخت تاپ – داون اولین بار در ژاپن برای کوتاه کردن برنامههای زمانی ساخت به کار رفت و در آییننامه BS:8002 نیز برای سازههای نگهبان از آن یاد شده است. در روش تاپ – داون امکان اجرای طبقات زیرزمین با پیشروی به تراز پی، انجام عملیات خاکبرداری و ساخت طبقات روسازه بهطور همزمان با هم وجود دارد. اصول روش ساخت از بالا به پایین بر این قرار دارد که در ابتدا المانهای باربر قائم که ستونها و دیوار حائل سازه هستند، اجرا میگردند و سیستم سازه نگهبان از تراز طبیعی سطح زمین با کمک گرفتن از شمعها و دیوارهای حائل، پیش از انجام هرگونه خاکبرداری، ساخته میشود. سپس یک پوشش درجا ریخته شده که سقف اولین زیرزمین است، با پوشاندن مساحتی که باید خاکبرداری صورت پذیرد، ساخته میشود. این کار با دنبال کردن خاکبرداری زیر سقف تا عمق مورد نیاز انجام میشود و همزمان با تکمیل سازه در طبقات زیرزمین میتوان بهطور همزمان ساخت روسازه نیز در پیش گرفت. استفاده از این روش خلاقانه در گودبرداریهای عمیق منجر به شتاب گرفتن زمانبندی اجرای پروژهها در مقایسه با روشهای متداول موقتی میگردد.
گامهای جزیی روش تاپ – داون که در شکل 1 بهصورت شماتیک نمایش داده شده، شامل موارد زیر است:
- گام 1: شمعهای درجا که بهعنوان ستونهای زیرزمین و سیستم نگهبان پیرامونی هستند از زیر تراز ستونها و دیوارهای همکف، اجرا میشوند.
- گام 2: دال سقف اولین زیرزمین در بالای شمعها و دیوارهای پیرامونی ریخته میشود. ساخت سازه بالای تراز زمین میتواند آغاز گردد در حالیکه همزمان پس از رسیدن مقاومت بتن دال سقف به مقدار مشخص، خاکبرداری زیر دال سقف نیز شروع میشود.
- گام 3: ساخت سازه در طبقات روسازه همزمان با انجام عملیات خاکبرداری و تکمیل طبقات زیرزمین تا رسیدن به تراز پی ادامه مییابد.
- گام 4: پس از رسیدن به تراز پی و تکمیل آن، بازشدگیهای ایجاد شده در دال سقف طبقات زیرزمین با تکمیل دال بسته میشود.
روش تاپ – داون در بسیاری از کشورهای دنیا برای احداث سازه دارای طبقات متعدد زیرزمین استفاده شده و در حال استفاده است. در ایران نیز در چند سال اخیر جامعه مهندسی اقبال خوبی نسبت به این روش نشان داده است. در هر پروژه رویکرد متفاوتی برای احداث طبقات زیرزمین بهروش تاپ – داون وجود دارد و سیستمهای سازهای مختلفی را میتوان استفاده نمود. ستونهای سازه میتوانند از نوع ستونهای فولادی، ستونهای بتنی پیشساخته یا درجاریز و یا ستونهای کامپوزیت باشند. دیوارهای شمع سکانتی، سپری، شمع پیوسته، خاک مخلوط، دیافراگمی و … روشهایی هستند که بسته به شرایط ژئوتکنیکی سایت، امکانات و منابع در دسترس و همچنین توان ماشینآلاتی یک پروژه میتوانند برای اجرای دیوار حائل پیرامونی در روش تاپ – داون بهکار روند.
از برخی از مزایای روش تاپ – داون میتوان به، حذف سازه نگهبان موقت با احداث دیوار حائل دائمی سازه و صرفهجویی در زمان و هزینهها؛ کاهش تغییرشکلهای سازه جدید و سازههای مجاور بهدلیل ساخت تدریجی سازه و جایگزینی آن با خاک حفاری شده؛ امکان ساخت طبقات روسازه همزمان با انجام عملیات گودبرداری و تکمیل سازه در طبقات زیرزمین و در نتیجه کاهش قابل توجه زمان ساخت و تکمیل زودهنگام پروژه؛ و حذف تاثیر شرایط بد آب و هوایی با ساخت زیرزمین و احداث دال سقف در تراز همکف، اشاره نمود. از جمله مشکلات و محدودیتهای روش تاپ – داون نیز میتوان به، کندتر بودن انجام عملیات خاکی نسبت به روشهای متداول؛ الزام به وجود هماهنگی بسیار خوب بین مدیر پروژه و کارگران و برنامهریزی دقیق برای تمامی فعالیتها؛ عدم امکان انجام بلافاصله خاکبرداری پس از تکمیل بتنریزی دال طبقات زیرزمین بهدلیل نیاز به زمان برای رسیدن مقاومت بتن دال سقف به مقدار مورد نیاز؛ و لزوم به استفاده از پیهای متکی بر شمع اشاره نمود.
در شکل 2، دو تصویر از اجرای سازه به روش تاپ – داون مشاهده میگردد. در تصویر(الف) در حالیکه سازه در طبقات فوقانی در حال تکمیل است، عملیات خاکبرداری در حال انجام میباشد. در تصویر(ب) توالی مراحل و همچنین سرعت اجرا در طبقات زیرزمین و روسازه به خوبی مشخص است و بیانگر پیشروی خوب و سریع اجرای یک پروژه بهروش تاپ – داون در دو جبهه فوقانی و تحتانی و امکان تحویل زود هنگام طبقات روسازه حتی پیش از پایان یافتن عملیات خاکبرداری است.
