بخشی از مقاله
چكيده
يكي از مسائل مهم در ساخت و سازههاي شهري، ايجاد پايداري مناسب در هنگام تخريب،گودبرداري و اجراي سازهي نگهبان است. عدم رعايت مسائل فني و ايمني درتخريب، گودبرداري و ساخت سازههاي نگهبان باعث تخريب برخي ساختمانهاي مجاور گودبرداري در
ساخت و سازهاي شهري شدهاست. يكي از متداولترين انواع سازههاي نگهبان، "ديوارهاي توكار" است. در اين نوع سازهي نگهبان نيروي فعال خاك به يك ديوار نازك منتقل ميگردد و ديوار از طريق ستونهايي كه در فواصل معيني در آن قرار دارد، نيروها را به مهاربند، دستك و پشتبند منتقل ميكند. تكيهگاه مهاربند كه در خاك قرار دارد به كمك نيروهاي رانش مقاوم خاك، در برابر نيروهاي مهاربند و در نتيجه نيروهاي فعال خاك وارد بر ديوارهي مقابله مينمايد. معمولاً ديوارها از جنس بتن مسلح، صفحههاي فلزي يا الوارميباشند. آنچه كه دراين مقاله بدان ميپردازيم، پيشنهاد برخي
دستورالعملهاي فني و ايمني لازم در اجراي ديوارهاي متداول بتني با پشت بندهاي
خرپايي است كه براي حفاظت گودهاي ايجاد شده درمجاورت ساختمانهاي قديميفاقد عناصرمناسب مقاوم دربرابر نيروهاي ثقلي و جانبي اجرا ميگردد. دراين مقاله عناصري كه بايد در سازهي نگهبان طرح شوند و همچنين مسائل ايمني كه لازم است در هنگام طراحي پيشبيني گردد و نيز دستورالعملهاي قبل، در حين و بعد از گودبرداري و اجراي سازهي نگهبان، پيشنهاد و اشكالات عمده و مشتركي كه عامل ايجاد تخريب ساختمانهاي مجاور گودبرداري بوده طرح و بررسي شدهاست.
واژههاي كليدي: ايمني كارگاه، گودبرداري، تخريب، سازههاي نگهبان، ديوار توكار، ساختمان مجاور، ساختمانهاي مصالح بنايي، ساختمانهاي فاقد شناژ.
2- كليات
براي پايدار نمودن ديوارهي گودبرداريها در مناطق شهري از انواع عناصر ساختماني كه ازتركيب خاك و سنگ تشكيل يافتهاند، ديوارها و سيستمهاي نگهبان ساخته ميشود كه اصطلاحاً "سازهي نگهبان" ناميده ميشود. در تخريب، گودبرداريو اجراي سازههاي نگهبان، يكي از مهمترين نكات لازم حفظ ايمني كارگاه است. در آيين نامهها و مقررات ملي ساختمان[1و2]،
دستورالعملهاي ايمني به صورت مطلوب و شفاف جهت تخريب، گودبرداري و اجراي سازهي نگهبان نيامده و نياز به تهيه و تدوين آيين نامههاي مناسب براي اين منظور بخوبي احساس ميشود. به دليل عدم تطابق شرايط شهرسازي و تكنولوژي ساخت كشورهاي ديگر با شرايط موجود در
كشورمان، آيين نامههاي ايمني اين كشورها نيز، بخوبي نميتواند دستورالعملهاي ايمني لازم
سازههاي نگهبان مشتمل بر سه نوع هستند كه "ديوارهاي نگهبان وزني"، "ديوارهاي توكار" و "سازههاي نگهبان تركيبي" ناميده ميشوند. در اين مقاله دستورالعملهاي پيشنهادي براي حفظ ايمني كارگاه درتخريب، گودبرداري و اجرايي سازههاي نگهبان با عناصر ديوار توكار و پشت بند خرپاي فلزي طرح شده، كه در بخشهاي بعد به آن ميپردازيم.
3- سازههاي نگهبان با عناصر "ديوار توكار" و پشت بند خرپاي فلزي
اين سازه متشكل از يك ديوار بتن مسلح است كه در فواصل مشخصي در درون آن يك ستون فلزي يا بتني قراردارد و شبكهي آرماتورهاي ديوار بتن مسلح به نحو مطلوبي در درون ستونهاي بتني مهار و يا به ستون فلزي جوش شده است. ستونها در فواصل قائم مناسب بوسيلهي تيرهاي بتني يا فلزي بههم متصل شدهاند. ديوار به وسيلهي پشت بند خرپايي درداخل خاك مهارشده و نيروهاي فعال خاك وارد برسازهي نگهبان توسط نيروي رانش مقاوم خاك، تحمل ميشود. پشت بندهاي خرپايي در فواصل قائم مناسب توسط عناصر افقی و ضربدري به يكديگر متصل ميگردند تا از حركت جانبي يا كمانش صفحهاي آنها جلوگیری به عمل آید. شکل (1) اجزاي مختلف این نوع سازهي نگهبان را نشان ميدهد.
شكل(1) سازهي نگهبان و عناصر سازهاي آن
1. شمع زير ستون،
2. شمع تأمين كننده رانش مقاوم خاك،
3. ستون خرپاي پشت بند،
4. خرپاي سازهي نگهبان،
5. چاه آب يا فاضلاب ساختمان مجاور،
6. ديوار توكار،
7- ديوار مقاوم كننده ساختمان مجاور،
8- ديوار مرزي ساختمان مجاور،
9- شمعهاي انتقال نيروي سقف به كف،
10- عمق گودبرداري،
11-فاصله توقف گودبرداري،
12- عنصر ضربدري كاهش دهنده طول كمانش جانبي خرپا،
13- تكيه گاه تأمين كننده رانش مقاوم خاك،
14- عنصر كاهش دهندهي طول كمانش جانبي خرپا،
15- ديوارهي گودبرداري،
16- چاه تعبييه شده جهت نصب ستونهاي پشت بند،
17- ساختمان مجاور
الف) پلان سازه نگهبان
ب) نماي سازه نگهبان
4- ساختمانهای مصالح بنايي فاقد عناصر مناسب مقاوم در برابر زلزله
منظور از ساختمانهای مصالح بنّايي در این مقاله، ساختمانهايي است كه ازمصالح سنگی یا آجری با ملات ماسه سيمان يا ملات ديگري ساخته شده و فاقد كلافهاي افقی و قائم بوده و مصالح آجر و ملات استفاده شده درآن دارای مشخصات فني مناسب نبوده، بعضاً داراي سقف دیافراگم صلب يكپارچه نیز نیست.
علاوه برآن به دليل قدمت زياد، مصالح استفاده شده در آن دچار پوسيدگي، فرسايش و هوازدگي شدهاست. معمولاً اينگونه ساختمانها داراي ديوارنسبي[
3] مناسبي نبوده و ازشالوده منسجم وكافي نيز بهرمند نيستند. دراينگونه ساختمانها سيستم فاضلاب بصورت چاه جذبي بوده و به صورت يك يا دو طبقه ساخته شدهاند. دربرخي موارد بخشي از ديوارهاي مرزي اين ساختمانها با ساختمانهاي ساختگاه پروژه مشترك بوده و يا داراي ضخامت كم
و يا بازشوهاي بزرگ ميباشد.
5- مسائل ايمني كارگاه قبل از گودبرداري
قبل از هرگونه گودبرداري مسائل ايمني مربوط به تخريب يا گودبرداري ساختگاه پروژه و ساختمانهاي مجاور بايد در زمان طراحي و اجرا به شرح مندرج دربن
د 5-1 و 5-5 مد نظر قرارگيرد.
5-1- تأمين مسائل ايمني درطرح سازهي نگهبان
رعايت مسائل ايمني در طراحي سازهي نگهبان شامل در نظر گرفتن كليهي شرايط موجود، اعم از شرايط هندسي، بارگذاري و ژئوتكنيكي است. در تحليل و طراحي سازههاي نگهبان كليه مفاد مطرح در آييننامههاي بارگذاري و طراحي سازهي نگهبان [2و4] بايد رعايت گردد. يك طرح مناسب داراي مرحلهبندي ترتيب انجام عمليات تخريب،گودبرداري و اجراي سازهي نگهبان است و توسط مهندس محاسب ذيصلاح كه داراي تخصص ژئوتكنيك است انجام ميپذيرد. در بندهاي ذيل اين موارد به صورت مجزا پيشنهاد شده كه درطراحي سازهي نگهبان لازم است درنظرگرفته شود.
5-1-1- طراحي جهت جلوگيري از فقدان پايداري كلي،
5-1-2- طراحي در برابر گسيختگي يكي از عناصر سازهاي مانند، ديوار، ستون، تير، مهارت پشت بند، اعضاي افقي كاهش دهندهي طول كمانش جانبي پشتبندها، شالودهي تأمينكنندهي نيروهاي رانش مقاوم و شالودهي ستونها. اين طرح بايد دربرگيرندهي تهيهي نقشهي كليهي عناصر سازهي نگهبان، تيپهاي مختلف عناصر و اتصالات و مرحلهبندي اجراي آن و تعيين پيشساخته يا درجا بودن آن باشد. حتيالمقدور قسمت عمدهي عناصر بصورت پيش ساختهي طراحي شود تا كمترين عمليات اجرايي درمحل نصب صورت پذيرد،
5-1-3- طراحي و ارائهي نقشههاي اجرايي مرحلهبندي شده تخريب، گودبرداري و اجراي سازهي نگهبان،
5-1-4- طراحي دربرابر گسيختگي توأم درزمين و عناصر سازهاي،
5-1-5- طراحي براي جلوگيري از حركات سازهي نگهبان كه ممكن است موجب فروريختن يا ايجاد تغييرات در شكل ظاهري يا تضعيف عملكرد سازهاي يا تأسيساتي ساختمان مجاور گردد،
5-1-6- طراحي براي مقابله با نشست غيرقابل قبول از پشت يا زير ديوار،
5-1-7- طراحي براي جلوگيري از تغيير غيرقابل درجريان آبهاي زيرزميني،
5-1-8- طراحي درمقابل گسيختگي براثرچرخش يا استفادهي ديوار يا بخشهايي ازآن،
5-1-9- طراحي براي مقابله با گسيختگي براثرعدم تعادل عمودي ديوار و نشستهاي ستونها، يا حركت تكيهگاههاي ايجاد كنندهي نيروي رانش مقاوم خاك،
5-1-10- طراحي و ارائهي نقشههاي اجرايي مرحلهبندي شدهي تخريب، گ
ودبرداري و اجراي سازهي نگهبان.
5-2- طراحي براي مقابله با مشكلات سازهاي موجود در ساختمان مجاور
براي ساختمان مجاور حتيالمقدور موارد ذيل طراحي و اجرا گردد.
5-2-1- طراحي براي مقاومسازي ديوارهاي مجاور گودبرداري، ايجاد ديواركمكي جديد درسمت داخل ساختمان مجاور ويا درسمت بيرون آن و بصورت بخشي از سازهي نگهبان با ارتفاع مورد نياز ازتراز زمين طبيعي،
5-2-2- طراحي براي مقابله با تمركز تنشهاي ناشي از بارسقف وارد بر دي
وار مجاور گودبرداري، ازطريق طراحي شمع در زير سقفها، ب
ه تعداد مورد نياز و انتقال نيروي آن به كف زمين كه ضروري است براي همة طبقات ساختمان مجاور انجام شود،
5-2-3- طراحي براي ايجاد يكپارچگي مورد نياز درسقف و ديوار ساختمان مجاور درمحدودة نزديك گودبرداري كه وسعت آن با توجه به عمق گودبرداري تعيين ميگردد. اين موضوع در شرايطي كه سقفهاي مجاور گودبرداري داراي ابعاد بزرگتري هستند ضرورت بيشتري دارد.
5-2-4- طراحي درجهت جلوگيري از افزايش رطوبت موضعي در فواصل نزدي
ك مرز ديوارهي گودبرداري و انتقال آن به فواصل دورتر از آن، ازطريق جلوگيري تجمع رواناب ريزشهاي جوي، آبياري باغچه و فضاي سبز، ريزش آب و فاضلاب به درون چاههاي مجاور گودبرداري و نشت سيستمهاي انتقال آب و فاضلاب،
5-2-5- طراحي دربرابرتأثير سربارسازههاي مجاور، مصالح دپوشده، ماشين آلات، وسايل درحال تردد يا پارك شده
5-2-7- طراحي دربرابر فشارآب هيدرواستاتيكي آب زيرزميني و فشار آب حفرهاي چاههاي فاضلاب موجود، نفوذ روانآب ريزشهاي جوي، آبياري باغچه و فضاي سبز و ... كه امكان انتقال آن به فواصل مناسب دورتر مرز گودبرداري نبوده است و تأثيرموضعي وكلي آن برروي عناصر مختلف سازهي نگهبان.
5-2-8- طراحي در برابر اثر پديدههاي خاص ژئوتكنيكي مجاور گودبرداري از قبيل وجود گدالهاي قديمي، خاكهاي دستريز، چاههاي قنوات و ...
8-2-6- طراحي در برابر پديدهي يخبندان و ذوب يخ خاكهاي ديوارهي گودبرداري، خصوصاً در هنگام بارش برف و چند روز پس از آن كه برفها آب ميشوند.
5-3- مسائل ايمني مهم در طرح مرحلهبندي گودبرداري
براي خاكبرداري لازم است طرح مرحلهبندي مناسب با در نظر گرفتن كليهي مسائل ايمني كار تهيه و به مورد اجرا گذاشته شود. يك طرح خوب بايد به صورتي باشد كه ايمني كارگاه در هيچيل پيشنهاد ميگردد.
مرحلهي 1- پركردن كليهي چاههاي فاضلاب مجاور گودبرداري درداخل ساختگاه با بتن مگر
مرحلهي 2- حفرچاههاي اطراف زمين به منظور اجراي شمع: ايمني كارگران در برابر ازسقوط اشياء و افراد به داخل چاه، در برابرتخريب ديوارهي چاه درحين حفاري و بعد از آن، خصوصاً درمواقع افزايش رطوبت ديوارهي چاه و حفاري درتراز زيرآب زيرزميني
مرحلهي 3- نصب ستون هاي پيش ساخته يا درجا دردرون چاهها: ايمني حمل، جابجايي و نصب.
مرحلهي 4- بتن ريزي پي ستون دردرون چاه: مسائل ايمني مرحلهي 2.
مرحلهي 5- پركردن داخل چاهها براي ستونهاي پيش ساخته: مسائل ايمني مرحلهي 2.
مرحلهي 6- مقاوم سازي ديوار مرزي يا اجراي ديوار مناسب پشت ساختمان مجاور، در تراز زمين طبيعي (اين ديوار جهت جلوگيري از دوران ديوار مجاور ساخته ميشود و برروي تيرها يا شناژهاي متصل به ستونها اجرا و به عنوان بخشي ازسازهي نگهبان تلقي ميگردد). ايمني افراد در سقوط اجسام در موقع ديوارچيني.
مرحلهي 7- خاكبرداري بوسيلهي ماشينآلات تا فاصلهي توقف گودبرداري. ايمني افراد در برابر خطر حفاري با شيب نامناسب ديواره، دربرابر خطر خاكبرداري محل چاهها ي موجود در ساختگاه، خطر سقوط افراد، اشياء به داخل گود، خطر عدم رعايت فاصلهي توقف مناسب، خطر وجود چاه فاضلاب درفاصلهي توقف.
مرحلهي 8- پي كني و اجراي تكيهگاه پشتبند در تراز كف گود براي ايجاد رانش مقاوم خاك: ايمني كارگران در برابر خطر تخريب ديوارهي گود.
مرحلهي 9- نصب عضو مورب پشت بند: مسائل ايمني مرحلهي 3.
مرحلهي 10 – خاكبرداري فاصلهي توقف به روش دستي تا عمق مطلوب (حدود 5/1 متر): ايمني افراد در برابر خطر سقوط به داخل گود، خطر زه آب به داخل گود، خطر ناپايداري ديوارهي گود در اثر وجود چاه در فاصلهي توقف.
مرحلهي 11- نصب تيرهاي افقي در تراز بالايي فاصلهي توقف و اجراي ديوار بتني: مسائل ايمني مرحلهي 3.
مرحلهي 12- آرماتوربندي، قالب بندي و بتن ريزي ديوار سازهي نگهبان: مسائل ايمني مرحلهي 3.
مرحلهي 13- اجراي عناصر مورب و افقي درون صفحهاي پشتبند: مسائل ايمني مرحلهي 3.
مرحلهي 14- اجراي مراحل 10 تا 13تا زمان اتمام كامل گودبرداري و نصب عناصر سازهي پشتبند و ديوار توكار.
مرحلهي 15- نصب عناصر کاهنده طول کمانش جانبی خرپا
مرحلهي 16- آرماتوربندي، قالببندي و بتنريزي فونداسيون و ايجاد اتصال آن با پشتبند خرپايي.
مرحلهي 17- اجرای اسکلت سازه و سقف طبقه اول
مرحله 18- بریدن خرپای سازه نگهبان و ایجاد اتصال لازم بین آن و سقف سازه
مرحلهي 19- مراقبت از مسائل تهديد كنندهي پايداري ديواره و ساختمان مجاور در تمام طول مدت گودبرداري وبعد از آن.
5-4- مسائل ايمني ساختگاه پروژه قبل از گودبرداري
قبل ازانجام گودبرداري بايد موارد مختلفي را درساختگاه بررسي كرد كه اين بررسيها به شرح ذيل است:
5-4-1- قبل از تخريب ساختمان ساختگاه پروژه چگونگي اتصال ساختمانهاي مجاور به ساختمان ساختگاه مورد بررسي قرارگرفته و ديوارهاي مشترك مرزي، مكان و نحوهي اتصال ديوارهاي مرزي به هم، تيرها يا سقفهاي مشترك دو ساختمان مجاور، وجود بازشوها و نعل درگاهها و لولههاي دودكش يا داكتهاي تأسيساتي واقع درديوارهاي مرزي، نوع مصالح آجر و ملات، فرسودگي، وجود تركها در ديوارساختمان مجاور، مورد شناسايي قرارگيرد.
5-4-2- با ساخت سقفهاي ايمن با استفاده از داربستهاي فلزي كه بر روي آن به كمك توريهاي مناسب پوشيده شده، قبل از تخريب ساختمان ساختگاه، ايمني كافي را دربرابر سقوط احتمالي اجسام و مصالح برسقف، ديوار، حياط و معابر مجاور ساختگاه ايجاد نمود.
5-4-3- قبل از انجام عمليات تخريب در ساختگاه پروژه، چاههاي فاضلاب موجود درآن راشناسائي وآنها رابا مواد مناسب پر نمود. چنانچه عمق اين چاهها بيش ازعمق گودبرداري ساختگاه باشد لازم است اين چاهها با مصالح بتن كم مايه يا بتن غوطهاي، حداقل تا 50 سانتيمتر بالاتر از تراز كف گودبرداري پرگردد و سپس روي آن با مواد مناسب ديگر تا سطح زمين پر شود. محل اين چاهها بايد درنقشههاي نهايي سازهي نگهبان ترسيم و به عنوان بخشي از شرايط مسأله در طراحي شرايط ايمني گودبرداري لحاظ گردد.
5-4-4- انتخاب روش تخريب بايد با دقت انجام پذيرفته و عمليات تخريب ساختمان ساختگاه پروژه تحت نظارت مهندس ناظرانجام پذيرد. بايد درانتخاب ابزارها و تجهيزات تخريب دقت لازم به عمل آيد تا درهنگام تخريب برساختمان مجاور نيروهاي ديناميكي و استاتيكي قائم يا جانبي وارد نگردد. خصوصاً لازم بذكراست ديوارهاي هم مرز با ساختمان مجاور با روشها و ابزارهاي
بدون ضربه تخريب و برداشته شود.5-4-5- قبل ازانجام عمليات تخريب در ساختگاه ضرروي است انشعابهاي تأسيسات مكانيكي و برقي موجود درآن با كسب مجوز از مراجع ذيربط و با نظارت كارشناس فني مربوطه قطع گردد.
5-4-6- عوامل فني مسئول در پروژه خصوصاً مهندس مجري و مهندس ناظر نسبت به مراحل مختلف گودبرداري و چگونگي ساخت عناصر پيش ساخته و درجا كاملاً توجيه گرديده
و هماهنگي لازم بين مهندسين مجري، ناظر و مهندس طراح براي مقابله با مسائل پيش بيني شده و پيش بيني نشده به عمل آيد.
5-5- مسائل ايمني ساختمانهاي مجاور قبل ازگودبرداري
قبل از انجام گودبرداري بايد موارد ذيل با ايجاد هماهنگي لازم با مالكين يا ساكنين ساختمانهاي مجاور بررسي و انجام پذيرد.
5-5-1- هشدارهاي كافي درخصوص خطرات ناشي ازتخريب به ساكنين ساختمانهاي مجاور داده شود و تمهيدات لازم درخصوص عدم سكونت درفواصل نزديك مرزگودبرداري را برايشان فراهم نمود. حتي المقدور مكان ديگري را براي سكونت ساكنين ساختمانهاي مجاور پيش بيني و آنجا راخالي ازسكنه نمود. همچنين لوازم و وسايل ارزشمند و سنگين را تخليه يا به قسمتهاي ديگرساختمان كه فاصلهي كافي ازمرز گودبرداري دارد منتقل گردد.
5-5-2-باكسب مجوز ازمراجع ذيربط تابلوهاي هشداردهندهي لازم براي عدم عبور عابرين و عدم پارك يا عبور خودرو در اطراف محوطهي گودبرداري را درمكانهاي مناسب نصب كرد. حصار كشي مناسب سبك وزن در اطراف ديوارهي گودبرداري در فواصل مناسب ايجاد شود و حتيالمقدور ديوارهاي سنگين اطراف گود را قبل از گودبرداري تخريب كرد.
5-5-4- درساختمانهاي مجاور بررسيهاي لازم درخصوص احتمال نشست، ايجاد ترك، حركت ديوارهاي مرزي تغييرشكلها چارچوب درها و پنجرهها و يا ريزش سقف به عمل آيد و در صورت نياز ديوارهاي جديد از سمت داخل ساختمان دركنارديوار مرزي، مقاومسازي ديوار از طريق اجراي ديوار بتن مسلح و پلاستر سيماني، اجراي ديوار پركننده در بازشوهاي ديوار مرزي، بندكشي ديوارهاي مرزي و نصب شمعهاي مناسب بر زيرتيرهاي سقف درمكانهاي مناسب در داخل ساختمان مجاور به اجرا در آيد.
5-5-4- قبل ازانجام گودبرداري بايد حتيالمقدوركليهي چاههاي فاضلاب واقع درساختمانهاي مجاور شناسايي گردد. چنانچه فاصلهي چاههاي موجود از مرز گ
ودبرداري كمترازعمق نهايي گودبرداري است و تراز آب چاهها بالاتر از تراز نهايي كف گودبرداري است، نسبت به تخليهي چاه و جلوگيري از ريختن مجدد آب به درون آنها اقدام نمود. چاههاي فاضلاب واقع دراين فاصله بايد با مصالح مناسب پر و در فاصلهي دورتر چاههاي جديد حفر و مسير لولههاي فاضلاب منتهي به چاههاي پر شده مسدود و سيستم جديد انتقال فاضلاب اجرا و فاضلاب به چاههاي جديد منتقل شود. براي جلوگيري از آبياري غرقابي آنها پيدا گردد.
5-5-6- كانالها، جداول، آبروها و تأسيسات انتقال آب و فاضلاب كنارمعابر مجاور گودبرداري شناسايي و چنانچه احتمال زه آب به درون ديوار گودبرداري وجودداري، با ايجاد عايق مناسب آببند گردند.
5-5-7- مسير عبوركليهي شريانهاي حياتي ازقبيل خط گاز، آب، برق فشارقوي يا ضعيف، تلفن، فيبر نوري و اينترنت و... و مسيرعبور آن درمعابر مجاور گودبرداري با استعلام ازمراجع ذيربطي نمود.
5-5-8- قبل ازهرگونه تخريب و گودبرداري، ساختمانهاي مجاور را دربرابر خطرات مالي و جاني و مسئوليت مدني و شخص ثالث و. . . بيمه نمود.
6- مسائل ايمني كارگاه درحين گودبرداري
در هنگام گودبرداري بايد موارد ايمني ذيل به مورد اجرا در آيد:
6-1- تخريب وگودبرداري تحت نظارت مهندس ناظر يا دستگاه نظارت، توسط مهندس مجري ذيصلاح صورت پذيرد