مقایسه روش تاپ داون و باتم آپ در برنامه ریزی استراتژیک
روش تاپ دان چیست؟
همانطور که گفتیم روش تاپ دان یک روش ساخت سازه یا گودبرداری محسوب می‌شود. در روش ساخت از بالا به پایین برعکس سایر روش‌های پایدارسازی گود، ساخت سازه از تراز میانی (صفر) شروع شده و طبقات منفی یک، منفی دو و … به ترتیب ساخته می‌شوند و در انتها فونداسیون اجرا می‌گردد.
به این نکته توجه داشته باشید در روش تاپ داون سازه بالای تراز همکف و سازه پایین تراز همکف می‌توانند همزمان با هم ساخته شوند.در روش تاپ داون از اسکلت خود سازه برای پایدارسازی گود استفاده می‌شود.روش تاپ دان برای پروژه‌هایی اقتصادی‌تر است که هر چهار طرف آن نیاز به پایدارسازی گود داشته و همچنین زمین پروژه به قدری بزرگ باشد که امکان اجرای روش مهار متقابل در آن وجود نداشته باشد. روش ساخت از بالا به پایین از روش ساخت جزیره ای الهام گرفته شده است. پس بهتر است پیش از بررسی نکات اجرایی تاپ داون ، ابتدا با ساخت جزیره ای آشنا شوید.
روش ساخت جزیره‌ای چیست؟
گودبرداری به روش جزیره ای تکنیک ویژه‌ای است که در آن پایدارسازی دیواره گود به روش مهار متقابل و کمک گرفتن از بخش مرکزی ساختمان در دست اجرا انجام می‌شود.در این روش ابتدا المان‌های نگهدارنده قائم همانند روش مهارمتقابل در پیرامون گود با فواصل مناسب نصب می‌گردد.سپس گودبرداری قسمت مرکزی محل پروژه با نگه داشتن خاک کناره دیواره نگهدارنده به صورت شیبدار یا پله‌ای تا کف گود انجام می‌شود.پس از آن اقدام به ساخت سازه اصلی در قسمت مرکزی می‌گردد.در ادامه و پس از آنکه سازه اصلی در هسته مرکزی به اندازه کافی در طبقات بالاتر از گود، از پایین به بالا اجرا شد، خاکبرداری قسمت‌های باقی مانده گود در کناره‌ها و نصب قیدهای فشاری بین دیواره نگهدارنده و سازه اصلی از بالا به پایین همانند اجرای سیستم مهار متقابل شروع می‌شود.مزیت اصلی روش گودبرداری جزیره ای افزایش کارایی و متناسب با آن کاهش مدت زمان اجرای پروژه است.
این روش در مقایسه با روش گودبرداری مهاربندی شده نیاز به قیدهای فشاری کمتری دارد. لذا هزینه نصب و برچیدن آن‌ها کاهش می‌یابد.بزرگترین نقص روش گودبرداری جزیره ای احتمال نشت آب یا اتصالات سازه‌ای ضعیف بین سازه اصلی در قسمت مرکزی و سازه‌های جانبی که در مرحله بعد در اطراف ساخته می‌شوند، است.علاوه بر آن در این روش معمولا تغییر مکان‌های جانبی در دیوار و نیز حرکت زمین رخ می‌دهد.علت ایجاد این جابه‌جایی‌ها مقاومت جانبی کمتر شیب‌های خاکی است نسبت به حالت نرمال هستند. وقوع این پدیده به خصوص در خاک‌های نرم رایج‌تر است.به همین دلیل امروزه روش ساخت جزیره ای منسوخ شده است. در شکل زیر یک عکس قدیمی از روش ساخت جزیره ای را مشاهده می‌کنید.
روش ساخت از بالا به پایین
همانطور که می‌دانید، به طور معمول اجرای اسکلت بتنی ابتدا با اجرای فونداسیون شروع می‌شود که در ” “ به شرح تمام نکات و ریزه کاری‌های آن پرداخته‌ایم و توصیه می‌کنیم حتما به آن سر بزنید.اما در روش ساخت از بالا به پایین، اجرای فونداسیون آخرین مرحله خواهد بود.
به طور کلی روش ساخت از بالا به پایین یا تاپ داون به ترتیب زیر خواهد بود:
- حفر چاهک
- نصب ستون‌ها و بتن ریزی شمع
- اجرای دال کف
- آرماتوربندی دیوار حائل طبقه منفی یک و تیر پایین دیوار
- قالب بندی و بتن ریزی دیوار حائل طبقه منفی یک
- خاکبرداری تا تراز طبقه منفی دو به علاوه ارتفاع تیر پایین دیوار
- اجرای دال کف طبقه منفی یک و بتن ریزی همزمان تیر
به همین ترتیب تا طبقات پایین‌تر ادامه داده تا به فونداسیون برسیم. در ادامه هر یک از این مراحل را با دیتیل بیشتری شرح می‌دهیم.
اجرای تاپ دان در اسکلت بتنی
1) حفر چاهک
روش اجرای تاپ دان با حفاری چاهک‌ها آغاز می‌شود. این چاهک‌ها جهت اجرای شمع و ستون بتنی تعبیه می‌گردند.در روش تاپ دان شمع‌ها به صورت موقت نقش انتقال بار سازه به زمین را دارند. شمع‌ها همان پی‌های عمیق هستند که در مقاله ” “ به شرح صفر تا صد آن می‌پردازیم.در مرحله آخر روش ساخت بالا به پایین و زمانی که فونداسیون اجرا شد، فونداسیون نقش سرشمع بتنی را ایفا می‌کند. همچنین در زمان طراحی فونداسیون، ظرفیت باربری شمع‌ها نیز محاسبه شده به همین دلیل مجموع شمع‌ها و سرشمع تشکیل یک فونداسیون را می‌دهند.چاهک‌ها می‌توانند به روش دستی یا با ماشین آلات حفر شوند.
در مواردی که برای روش ساخت از بالا به پایین از چاهک‌های دستی استفاده می‌شود، خاک زمین مورد نظر باید دارای چسبندگی نسبی باشد تا جداره چاهک پایدار باقی بماند اما در صورتی که از تجهیزات مناسب (بنتونیت و کیسینگ یا غلاف فولادی) استفاده می‌گردد، این محدودیت از بین می‌رود.قطر این چاهک‌ها باید حداقل 80 سانتی‌متر تا یک متر باشند تا یک فرد به راحتی بتواند وارد آن شود. همچنین عمق چاهک‌ها بر اساس میزان گودبرداری به علاوه طول شمع محاسبه می‌شود.پس از حفر چاهک‌ها قفسه آرماتورها داخل چاهک قرار داده می‌شود.
2) نصب ستون‌ها و بتن ریزی شمع
در مرحله بعد ستون‌های بتنی پیش ساخته با طول گیرداری تعیین شده داخل چاهک‌ها قرار گرفته و شمع بتن ریزی می‌شود.همانطور که اشاره شد در روش تاپ دان برای سازه زیر تراز همکف از ستون‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.یکی از مزیت‌های ستون پیش ساخته داشتن سطحی صاف و صیقلی است که این امر در زمان نازک‌کاری باعث سهولت اجرا می‌شود.
به جای ستون پیش ساخته از موارد زیر نیز می‌توان استفاده کرد:
- ستون بتنی درجا با مقاطع مربع، مستطیل یا دایره‌ای بر اساس تجهیزات حفاری موجود
- ترکیب ستون‌های لاغر با ژاکت بتنی در حین ساخت سازه اصلی
- ستون مرکب فولادی
جهت اجرای ستون‌های پیش ساخته، در کارگاه دیگری آرماتوربندی آن‌ها انجام شده و قالب بندی می‌شوند. پس از بتن ریزی و تراکم بتن، سطح آن‌ها پرداخت می‌شود.
در هنگام ساخت ستون پیش ساخته باید به نکات زیر توجه کنیم:
- در قسمت‌هایی که قرار است به آن، تیر و دیوار حائل متصل شود، باید آرماتورهایی (طبق آنچه محاسبه شده) قرار داد و سر آن‌ها را رزوه کرد.
در مرحله بعد و پیش از بتن ریزی ستون، باید روی سر رزوه شده آرماتورها، غلاف و یونولیت گذاشت تا در زمان بتن ریزی ستون، آغشته به بتن نشده و بعدا بتوان به راحتی یونولیت را جدا کرد.با کندن یونولیت و غلاف‌ها می‌توان آرماتورهای طولی تیر و دیوار حائل را با روش کوپلینگ به آرماتوری که از قبل در ستون قرار داده شده، وصله کرد.
- در قسمت انتهای ستونی که به فونداسیون می‌رسد، مانند تیر و دیوار حائل، باید آرماتورهای رزوه شده را در ستون قرار داد و مثل قبل روی آن‌ها غلاف و یونولیت گذاشت تا آرماتورهای فونداسیون در انتهای کار به آن متصل شوند.
- جهت ایجاد طول گیرداری در شمع بتنی باید قسمتی از ستون در شمع گیردار شود. برای این امر ابتدا روی یک پروفیل فولادی برشگیرهایی نصب می‌کنیم. قسمتی از این پروفیل را در ستون و قسمتی از آن را در شمع قرار می‌دهیم تا طول گیرداری ایجاد شود.
- کف تریلی‌ها برای حمل ستون پیش ساخته ماکزیمم تا 12 متر است. برای همین ستون‌ها باید حداکثر با طولی 12 الی 14 متر ساخته شوند.
در صورتی که طول ستون از 12 متر بیشتر شود و قسمتی از آن به بیرون از تریلی آید، باید ماشینی پشت تریلی آن را اسکورت کند تا خطری برای دیگران در مسیر حمل به وجود نیاید.
- در زمان آرماتوربندی ستون، جهت حمل ستون‌ها و جابه‌جا کردن آن‌ها، لوله داربست‌هایی قرار می‌دهند که قسمتی از بدنه ستون خالی بماند و بعدا مشابه تصاویر،برای حمل از آن استفاده کنند.مکان جایگیری این لوله داربست‌ها طبق نظر محاسب انجام می‌شود.
- برای تامین طول ستون مناسب برای گودهایی با عمق بیش از 12 متر باید ستون‌ها را به هم متصل کرد.این اتصال به دو روش کوپلینگ و اتصال فلنجی انجام می‌شود.
برای اتصال دو ستون ابتدا باید ستون زیرین در شمع کار گذاشته شده و به کمک لوله داربستی که برای حمل در ستون قرار دادیم، در یک ارتفاعی نگه داشته شود. سپس ستون بعدی به ستون زیرین متصل شده و در عمق مناسب کار گذاشته شوند.همانطور که گفتیم می‌توان از روش کوپلینگ جهت اتصال دو ستون استفاده کرد. جهت اجرای این روش باید انتهای آرماتورهای طولی رزوه شده و بیرون از ستون قرار گیرند.روش دیگر برای اتصال دو ستون بتنی استفاده از اتصال فلنجی است. برای اتصال فلنجی یک پلیت را در زمان بتن ریزی ستون به انتهای آن نصب می‌کنند. جهت اتصال دو ستون، پلیت‌ها را روی هم قرار داده و به هم متصل می‌کنند.در انتها فاصله دو ستون در ناحیه اتصال به وسیله دوغاب منبسط شونده پر می‌شود. به این دلیل از دوغاب منبسط شونده استفاده می‌شود که هیچ فضای خالی بین دو ستون باقی نماند.
- انتهای ستونی که سر آن در تراز همکف قرار می‌گیرد باید آرماتورهای رزوه شده قرار داده باشند تا به آرماتورهای ستون‌های بالای تراز میانی که معمولا به صورت درجا ساخته می‌شوند، وصله گردند.
3) اجرای دال کف
در مرحله بعد تیرها و دال کف اجرا می‌شود.به این نکته توجه داشته باشید که در ابتدای کار، دو سه متر گودبرداری شده (کمتر از عمق بحرانی) و ماشین آلات مورد نیاز در عمق دو سه متری قرار دارند. پس دال کف (تراز صفر) به راحتی قابل اجرا است.با در نظر گرفتن محل بازشوها و امکان دسترسی به طبقات پایین، آرماتوربندی و بتن ریزی دال کف در تراز همکف اجرا می‌شود.اندازه و محل بازشوهای دسترسی باید برای جابه‌جایی ماشین آلات حفاری و دسترسی به طبقات پایین‌تر مناسب باشد. همچنین باید تمهیدات لازم جهت آرماتوربندی و بتن ریزی نهایی جهت بستن بازشو در انتهای پروژه فراهم گردد.دال کف، سازه‌ای دائمی است که جایگزین قیدهای فشاری در روش حفاری مهاربندی شده می‌گردد تا در برابر فشار خاک پشت دیوارهای نگهدارنده مقاومت کنند.
5) آرماتوربندی دیوار حائل طبقه منفی یک و تیر پایین دیوار
در این مرحله آرماتوربندی دیوار حائل به همراه آرماتور تیر انجام می‌شود.
مقایسه روش تاپ دان با دیگر روش‌های پایدارسازی گود
- در روش نیلینگ و انکراژ به زمین‌های اطراف تجاوز شده و گرفتن رضایت مالکین مجاور امری ضروری است ولی در روش تاپ داون نیازی به کسب رضایت نیست.
- سازه نگهبان خرپایی نسبت به روش تاپ داون بسیار جاگیرتر است و فضای بیشتری را می‌گیرد.
- سرعت اجرا در روش تاپ دان به این دلیل که امکان اجرای همزمان سازه بالای تراز همکف و سازه پایین تراز همکف وجود دارد، نسبت به دیگر روش‌ها بیشتر است.
- شرایط آب و هوایی روی ساخت ساختمان اثر دارد مثلا برای اجرای سه طبقه منفی، در هر طبقه باد و باران و برودت بر بتن ریزی تاثیر می‌گذارد ولی روش تاپ دان ، طبقات منفی نسبت به شرایط آب و هوایی مستقل‌اند چرا که با اجرای سقف منفی یک، دو سقف دیگر از باد و باران در امان هستند.
.