Top-down metoda izgradnje
U najčešćim načinima izgradnje, zgrade s podzemnim dijelovima grade se metodom odozdo prema gore, gdje se podzemne i nadzemne etaže grade redom od najniže razine podruma do vrha građevine. Iako je ova uobičajena metoda, koja se naziva i metoda odozdo prema gore, jednostavna u projektiranju i izgradnji, ona nije izvediva za projekte s ograničenim vremenom izgradnje ili s ograničenjima na lokaciji (veličina lokacije, pravna pitanja, itd.). Rješenje za ove probleme je top-down metoda izgradnje (izgradnje odozgo prema dolje).
Opis Top-down metode izgradnje
Top-down metoda je određena upotrebom trajne unutarnje konstrukcije u svrhu privremenog razupiranja potporne konstrukcije, izvedene u redoslijedu odozgo prema dolje. Ploče više razine se izvode prije ploča niže razine kako bi djelovale kao horizontalni okviri (ukrute) potporne konstrukcije kao napreduje iskop.
Top-down metoda uglavnom se koristi za dvije vrste urbanih građevina, visoke zgrade s dubokim podrumima i podzemne građevine, poput parkirališta, podvožnjaka i postaja metroa. Metoda se koristi za projekte sa dubokim iskopima gdje nije moguće izvesti zatege ili sidra, a pomaci tla se moraju svesti na najmanju moguću mjeru. Postoji mogućnost uštede ukupnog vremena izgradnje.
Izgradnja započinje izvedbom potporne konstrukcije, a zatim nosivim elementima koji će nositi buduću nadgradnju. Stupovi u podrumu (obično čelične grede) izvode se prije bilo kakvog iskopavanja i leže na nosivim elementima. Ti nosivi elementi su najčešće betonski piloti ili paneli dijafragme.
Top-down redoslijed izgradnje
Tipični top-down redoslijed izgradnje je sljedeći:
- Izvedba ugrađene potporne konstrukcije (obično dijafragma)
- Izvedba pilota. Ugradnja čeličnih stupova na mjestu gdje su izvedeni piloti.
- Prva faza iskopa.
- Izvedba ploče prve podrumske etaže s otvorom kako bi se omogućilo da se spuštaju strojevi za iskop etaže ispod i za uklanjanje iskopanog materijala.
- Nastavak druge faze iskopa. Izvedba ploče druge podrumske etaže.
- Ponavljanje postupka do postizanja željene dubine.
- Izvedba temeljne ploče i završetak podruma.
- Izgradnja nadzemnog dijela građevine do završetka.
Principi projektiranja i izgradnje za top-down metodu zahtijevaju dva glavna konstrukcijska elementa.
Stupovi s dovoljnim kapacitetom moraju se prethodno utemeljiti u bušenim pilotima ili panelima dijafragme kako bi se preuzelo opterećenje građevine i kako bi se iskoristili kao sustav podupiranja.
Iskop za podrum mora se izvesti uz pomoć trajne potporne konstrukcije (zida), tako da se ploče podova podruma mogu koristiti kao sustav bočnog podupiranja. Zid dijafragme sa dostatnom dubinom unutar čvrstih slojeva tla obično se koristi kao potporni zid.
Top-down rješenje zahtijeva pristup za iskop tla i opskrbu materijalima koje može biti kroz ploče prizemlja i podzemnih etaža i ventilaciju za podzemni rad ispod trajnih ploča.Treba uzeti u obzir sigurne metode rada, metode iskopavanja i izgradnje podzemnog dijela koje su kompatibilne s raspoloživim prostorom i ograničenim pristupom.
Prednosti i nedostaci
Glavna prednost pristupa odozgo prema dolje je ta što omogućava da se nadzemni dio izgrađuje u isto vrijeme kao i podzemni dio građevine.
Mora se osigurati dostatna vertikalna nosivost zida i temelja unutarnjih stupova koji podupiru sve veće opterećenje nadzemnog dijela tijekom izgradnje.
Izgradnja pristupa kroz nadzemni dio za radove na podzemnom dijelu može postati kritično pitanje za mala skučena gradilišta.
Prednosti top-down metode izgradnje:
- Izgradnja nadzemnog dijela može se odvijati istodobno sa izgradnjom podzemnog dijela građevine.
- Privremeno razupiranje zamjenjuje se upotrebom trajnih ploča.
- Osigurava krut sustav potpore zidu, smanjujući pomake.
- Osigurava krut sustav potpore zidu, smanjujući pomake.
Nedostaci top-down metode izgradnje:
- Radovi na iskopu i izgradnja podzemnog dijela građevine su sporiji i skuplji zbog ograničenja veličine postrojenja i ograničenog pristupa.
- Moraju se ostaviti otvori u pločama kako bi se omogućio pristup za naknadne iskope.
- Potrebna je izvedba privremene vertikalne potpore trajnih ploča.
- Potencijalno procjeđivanje vode na spojevima između ploča i zidova.
- Kruća konstrukcija tijekom faza izgradnje privlači veća opterećenja u trajnu konstrukciju.
*Reference:
Gaba A., Hardy S., Doughty L., Powrie W., Selementas D., Guidance on embedded retaining wall design, Ciria, 2017.
Pročitajte više: Sile u razuporama u u građenim potpornim konstrukcijama, Pilotska stijena
