پیشنهاد طرح و اجرای سازه با روش (Top-Down)

1ـ1ـ مقدمه
توسعه یافتگی صنعت ساختمان را باید یکی از ارکان اصلی پیشرفت صنعتی و تکنولوژیک در هر کشور و منطقه جغرافیایی دانست. کیفیت زندگی اجتماعی و صنعتی در هر منطقه به صورتی تنگاتنگ به کیفیت و توان صنعت ساختمان در آن منطقه مرتبط است.

صنعت ساختمان علی رغم سابقه چندین هزار ساله در طول تاریخ و تجربه فراز و نشیب های فراوان، همچنان در حال پیشرفت و اصلاح نواقص خود می باشد. این صنعت متناسب با پیشرفت تکنولوژی در سایر شاخه ها به منظور تأمین نیازهای آنها ملزم به تغییر و ترقی می باشد، به همین دلیل است که در دنیای امروز اگر کشوری در صنایعی مانند صنایع کامپیوتر و یا صنایع وابسته به خودرو پیشرفته باشد با اطمینان می توان گفت که آن کشور در زمینه صنایع مربوط به ساختمان نیز پیشرفته است چرا که لازمه توسعه یافتگی در سایر صنایع، توسعه صنعت ساختمان خواهد بود.

روش اجرای بالا به پایین[1] یکی از انواع روش های اجرای سازه های مدفون است که می تواند در انجام بسیاری از پروژه ها به کار گرفته شود و موجبات تسریع و تسهیل کار را فراهم نماید.

گود برداری عمیق در دنیا با روشهای مختلفی قابل انجام است که هریک مزایا و معایب خاص خود را دارا هستند. از جمله مهمترین مواردی که مارا قادر به تصمیم گیری صحیح در مورد روش گودبرداری و اجرای سازه می کنند در نظر گرفتن درصد ریسک خطرات گودبرداری، ابعاد زمین پروژه ، عمق گود و در نهایت صرفه اقتصادی و بعد زمانی آن می باشند که هریک نقش بسزایی در انجام پروژه ایفا می کنند.

هدف از این پروپوزال آشنایی بیشتر با روش بالا به پایین و ارائه مزیت های آن نسبت به سایر روش های گوبرداری و اجرای سازه می باشد. بطوریکه کارفرمایان محترم بتوانند به درستی در مورد شیوه اجرای سازه و مهار گودبرداری تصمیم گیری کنند.

1ـ2ـ معرفی روش اجرای بالا به پایین
ساده ترین توضیح در معرفی این روش اجرا در نام آن نهفته شده است: اجرای سازه از بالا به سمت پایین. در این روش اجرایی در ابتدا طبقه همکف سازه در سطح زمین طبیعی بر روی ستون های مدفونی که از قبل در عمق زمین کار گذاشته شده اند اجرا می شود و بعد از تکمیل طبقه همکف، طبقه زیرین، خاکبرداری  شده و اجرا به سمت طبقات پایین تر ادامه پیدا می کند.

 

1-2 موارد کاربردی روش بالا به پایین
روش بالا به پایین در کشورهای پیشروِ صنعت ساختمان به عنوان یکی از روش های ساخت معمول کاملا پذیرفته شده می باشد و معمولاً به عنوان یکی از گزینه های اجرایی در فاز اول طراحی پروژه ها ارائه می گردد، اما در کشور ما با توجه به تجربه محدود عملی در نگاه اول ممکن است این روش کمی عجیب به نظر بیاید ولی با در نظر گرفتن برخی شرایط محیطی و همچنین امتیازات این روش، می‌توان متوجه شد که در برخی موارد استفاده از این روش ساخت، بهترین و یا حتی تنها روش ممکن برای اجرای یک پروژه می باشد. شرایطی وجود دارد که می توان روش بالا به پایین را به عنوان یکی از گزینه های اصلی اجرا در نظر گرفت:

الف) در صورتی که به دلیل محدودیت های حقوقی امکان اجرای سیستم های مهار گود نیلینگ، انکراژ و یا سایر روش های مهار گود که باید از سطح یا زیر زمین سازه های مجاور استفاده کند وجود نداشته باشد.

ب) در صورتی که به دلایل فنی امکان استفاده از روش های متداول مهار گود مانند نیلینگ، انکراژ و یا خرپای حائل وجود نداشته باشد مانند شرایطی که عمق قابل توجه از سطح پروژه دارای خاک دستی و یا خاک با مشخصات نامطلوب باشد و یا حالتی که عمق گود برداری بالا بوده و مهار گود خطر آفرین باشد.

ج) در صورتی که به دلیل وجود سازه های معارض دیگر در محدوده پروژه امکان استفاده از روش های متداول گود برداری وجود نداشته باشد مانند تقاطع پروژه با سازه های شهری مثل تونل و یا سیستم های شریان حیاطی و یا عبور کابلها و لوله های زیر زمینی از محدوده و یا اطراف پروژه.

ه) در صورت وجود سازه های حساس در مجاورت محل احداث پروژه و لزوم مهار کامل خاک اطراف در حین اجرا مانند سازه های بیمارستانی، نظامی، مدریت بحران و . . ..

1ـ3ـ مزایای عمومی روش بالا به پایین
هر روش ساخت دارای مزایا و البته معایبی می باشد که با توجه به شرایط هر پروژه باید نسبت به انتخاب بهترین روش اجرا اقدام نمود. روش اجرای بالا به پایین دارای مزیت هایی است که به صورت عملی می تواند بسیاری از محدودیت های اجرایی را برطرف نماید. از جمله مزایای این روش می توان به موارد زیر اشاره نمود:

الف) حذف مرحله مستقل گود برداری که منجر به شروع سریعتر عملیات اجرایی سازه می شود.

ب) مهار کامل و ایمن گود در حین اجرای سازه اصلی با توجه به خودمهار بودن این روش که عملا امکان لغزش و ریزش های حین اجرا منتفی میشود.

پ) افزایش قابل توجه سرعت اجرا با توجه به امکان اجرای طبقات فوقانی و طبقات مدفون به صورت همزمان.

ت) عدم تداخل حقوقی با همسایگان و سازه های مجاور با توجه به عدم تجاوز به محدوده رو و یا زیر زمین ساختمان های مجاور.

ث) ایجاد محیط کار ایمن با توجه به مسقف بودن کارگاه اجرا در طبقات مدفون.

ج) امکان بتن ریزی و عمل آوری بتن در فصل سرما به توجه به مسقف بودن سطوح بتن ریزی در تراز های پایین

چ) امکان پیش ساخته سازی بخش قابل توجهی از سازه که منجر به سهولت اجرا و افزایش سرعت اجرایی می‌گردد.

2- مراحل اجرای سازه به شیوه بالا به پایین:
2-1-تحویل زمین ، بررسی شرایط معارضین پروژه و انجام آزمایش ها و مطالعات مکانیک خاک
یکی از اصلی ترین مراحل در اجرای هر پروژه ای تحویل زمین و بررسی شرایط آن می باشد. شرایط معارضان و همسایه ها در هر پروژه ای اثرات بسیاری بر تعیین روند طراحی و اجرای سازه خواهد گذاشت. درواقع بسیاری از جزئیات اجرایی مانند مسیر و روند تأمین مصالح، محل و جزئیات تجهیز کارگاه، روش خاکبرداری، محل و شرایط دپوی مصالح و . . . باید در همان ابتدا و بعد از تحویل زمین با توجه به شرایط پروژه تعیین گردد. مورد حائز اهمیت دیگر انجام و تفسیر مطالعات مکانیک خاک می باشد.

2-2-تهیه نقشه های شاپ اجرایی از نقشه های فاز 2 سازه
بعد از انجام مطالعات اولیه نوبت به اجرای ستون های داخلی می رسد. ستون های داخلی در سازه هایی که با روش اجرای بالا به پایین اجرا می شوند به صورت پیش ساخته می باشند لذا لازم است ستون ها با دقت تمام در محل کارخانه با امکانات مناسب ساخته شده و به محل پروژه حمل گردند. با توجه به پیش ساخته بودن ستون ها لازم است تا نقشه های شاپ دقیق برای آن ها آماده شده و ساخت ستون ها بر اساس آن نقشه ها انجام پذیرد. برای این منظور طراح شاپ باید بر اساس نقشه های اجرایی و با در نظر گیری موارد ریز اجرا مانند محل عبور آرماتورهای داخلی (Insert) تیرها و یا محل قرار گیری لوله های نصب و حمل نقشه های شاپ را آماده نماید.

ساخت ستون پیش ساخته بتنی

2-3-نصب ستون های پیش ساخته بتنی
بعد از ساخت ستون های بتنی نوبت به نصب آن ها می رسد. نصب این ستون ها و رعایت رواداری های مجاز نصب نیازمند بکارگیری تجهیزاتی خاص می باشد.

2-4-حفاری چاه ها در ستون های میانی
به منظور نصب ستون در روش بالا به پایین نیاز است چاه هایی در محل نصب ستون ها حفاری شوند تا بتوان ستون را در داخل آن ها نصب نمود. نکته مهمی که در حفاری چاه ها باید رعایت شود در نظر گرفتن طول شمع انتهایی ستون در حفاری چاه می باشد. در واقع طول حفاری شده چاه باید به حدی برسد که طول شمع بتنی و ستون مدفون را پاسخگو باشد.

نحوه حفاری چاه های در این روش اجرایی می تواند به صورت دستی(مغنّی و بالا بر) و یا به صورت مکانیزه(دستگاه حفار) باشد. هر کدام از روش های دستی و مکانیزه دارای مزایا و معایبی می باشندکه باید با توجه به شرایط پروژه نسبت به انتخاب گزینه مناسب اقدام نمود.

 

 

شکل 5- حفاری  چاه

 

 

2-5- نصب کیج انتهایی چاه در محل شمع بتنی
بعد از حفاری چاه و تأیید قطر، عمق و شاقولی آن در محدوده مجاز می توان قفس آرماتور مربوط به شمع انتهایی را نصب نمود. شمع انتهای هر ستون به عنوان یک فونداسیون عمیق نیروهای وارده در مراحل حین اجرا را تحمل می نمایند. ممکن است در سازه هایی که با روش بالا به پایین ساخته می شوند بخش عمده ای از سازه قبل از اجرای فونداسیون ساخته شود، لذا شمع های انتهایی از اهمیت بسیار بالایی برخوردارند.

 

شمع های انتهایی حتما باید مسلح بوده قفس آرماتور آنها با دقت ساخته و نصب گردد. با توجه به وزن نسبتا بالای قفس های آرماتور معمولا نیاز است برای بلند نمودن و جاگذاری آنها از جرثقیل استفاده گردد.

شکل 6- نصب قفس آرماتور شمع انتهایی ستون

 

2-6- نصب ستون پیش ساخته بتنی یا فلزی

شاید حساس ترین بخش در اجرای سازه ها با روش بالا به پایین نصب ستون های پیش ساخته می باشد. با توجه به وزن بالای ستون ها خصوصا ستون های پیش ساخه بتنی به منظور نصب و شاقولی ستون های پیش ساخته نیاز به استفاده از تجهیزات خاص می باشد. به منظور نصب ستون ها از سکوی مخصوص نصب با قابلیت نصب و تنظیم راستای ستون ها در 6 جهت استفاده می شود.

نصب ستون فلزی

2-7-بتن ریزی شمع انتهایی
بعد از تنظیم و نصب ستون در محل دقیق خود نوبت به بتن ریزی و تکمیل شمع انتهایی ستون می رسد. همانطور که پیش تر گفته شد تا زمان اجرای فونداسیون اصلی سازه، شمع ها نگهدارنده بارهای ثقلی می باشند لذا بتن ریزی صحیح و به موقع شمع ها از ضروریات اجرای صحیح در روش بالا به پایین می باشند.

با توجه به روش اجرای عنوان شده ستون های پیش ساخته در محل دقیق خود به صورت آویزان نصب شده اند و بار آنها از طریق سکوی نصب به خاک و دهانه چاه منتقل می شود. بعد از اجرای بتن ریزی شمع و گیرش بتن می‌توان سکو را باز نموده و بار وارده از سمت ستون را از طریق شمع به بستر منتقل نمود.

 

 

 

 

2-8- عملیات اجرایی سقف و دیوارها
بعد از نصب ستون ها می‌توان نسبت به اجرای سقف ها و دیوارهای سازه ای داخلی و پیرامونی اقدام نمود. سقف‌ها، تیرها و دیوارها در این مرحله باید با دقت و به درستی اجرا گردند. با توجه به موقعیت و شرایط هر پروژه ای باید نسبت به انتخاب روش اجرا در این قسمت اقدام نمود.

به منظور کلاف کردن سازه و حفاظت آن در برابر حجوم جبهه خاک اطراف نیاز است دیوارهای سازه ای پیرامونی در سریع ترین زمان ممکن اجرا شوند. اجرای دیوارها در روش بالا به پایین با روش های اجرای عادی بسیار متفاوت می باشد به نحوی که در روش اجرای بالا به پایین دیوار باید بر سازه بالاتر خود تکیه زده و در واقع آویزان آن باشد.

 

بعد از انجام عملیات خاکبرداری و آماده سازی سطح برای اجرای طبقه پایین تر اجرای سازه با همام روش عنوان شده برای اجرای سقف اول تا رسیدن به تراز فونداسیون انجام می پذیرد.

 

شکل 9- اجرای دیوارهای حائل پیرامونی

 

2-9 انجام عملیات خاکبرداری
بعد از اجرای سقف و دیوار و گذشت زمان لازم جهت گیرش بتن باید عملیات خاکبرداری در زیر تراز سقف اجرا شده آغاز گردد. به طور کلی در پروژه هایی که با روش بالا به پایین اجرا می شوند و خصوصاً در پروژه های شهری با توجه به ارتفاع پایین سقف های سازه ای بهتر است خاکبرداری با کمک ماشین آلات سبک مانند مینی بیل و بابکت انجام پذیرد و خروج خاک از محوطه پروژه به وسیله خاکبردارهای عمیق مانند بیل های دکل بلند انجام پذیرد.

مقایسه و بررسی ریسک روش تاپ دان

 

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.