در پروژه‌های ساختمانی معمولا ابتدا گودبرداری انجام می‌شود و پس ازآن پی و سازه اجرا می‌شود. تاپ داون (Top-Down) یک روش جدید پایدارسازی گود است که در چند سال اخیر استفاده از این روش، در ایران رواج یافته ‌است.این روش را به اصطلاح، ساخت بالا به پایین می‌نامند، چرا که در این روش ساخت زیرسازه و روسازه با هم در جریان است.
ساخت به روش بالا به پایین در نقاط مختلف جهان با ساخت دیوار پیرامونی آغاز می‌شود.دیوارهای پیرامونی معمولا از نوع دیوارهای دیافراگمی، سپر، شمع‌های مماسی و … می‌باشد. ساخت دیوارهای دیافراگمی معمولا با هیدروفرز یا چنگک انجام می‌شود. در تهران و شهرهای بزرگ که خاک محکمی دارند و سطح آب زیرزمینی پایین است و همچنین با توجه به محدودیت فضا و ساختمان های مجاور، استفاده از این روش (مگر در موارد محدود) مقرون به صرفه نمی‌باشد.
در روش تاپ دان(Top Down)  بومی از ظرفیت پایداری خاک بین ستون‌ها در هر مرحله از خاکبرداری و پیش از اجرای دیوار حائل استفاده می‌شود. در مواقعی که خاک سست می‌باشد و یا فاصله‌ی بین ستون‌ها زیاد است می‌توان از ستون کمکی در بین دهانه‌ها و یا مش و شاتکریت استفاده کرد.

مراحل اجرای تاپ داون در ایران

حفاری چاه

پس از تســطیح زمین، موقعیت تمامی ستون‌ها مشخص می‌شود. برای اجرای ستون‌های پیرامونی در روش تاپ داون (Top Down) باید در محل ستون‌ها چاه حفر شود . طول این چاه‌ها برابر با طول ستون به‌علاوه‌ی طول مورد نیاز برای شمع می‌باشد، همچنین ابعاد این چاه‌ها با توجه به ابعاد ستون، صفحه ستون و ابعاد موردنیاز شمع بدست می‌آید، اندازه‌ی آن باید به‌صورتی باشد که ستون و صفحه ستون به راحتی درون چاه حرکت کنند. حفاری این چاه‌ها در شهرهایی مانند شهر تهران که خاک مناسب و سفتی دارند، عموما به‌صورت دستی انجام می‌شود. حفاری دستی این امکان را می‌دهد که:

• حفاری با مقاطع هندسی مختلف برای چاه انجام شود.
• خاک سست دیواره‌ها در حین حفاری تخلیه می‌شود و با ایجاد ناهمواری برروی دیواره‌‍ ی چاه باعث درگیر شدن بتن و خاک و افزایش ظرفیت باربری شمع می‌شود.
• از شاقول بودن چاه در تمامی مراحل اطمینان حاصل می‌شود.

با داشتن تمامی این مزایا حفاری چاه به روش دستی معایبی هم دارد که عبارتند از:

• ایمنی پایین کار برای کارگران
• سرعت اجرای کم

البته می‌توان مورد دو را با در نظر گرفتن چند اکیپ اجرایی به‌صورت همزمان برطرف کرد و سرعت کار را بالا برد.
در اجرا به روش تاپ دان (Top Down) برای تحمل نیروی فشاری وارده از خاک، می‌توان چند ستون تقویتی به ستون‌های پیرامونی اضافه کرد. برای اجرای این اعضای تقویتی نیز باید چاه‌های با طول و بعد مناسب حفر شود.

حفاری گالری افقی

بعد از حفر چاه‌ها، به‌منظور ایجاد دسترسی بهتر و ایمن تر بین چاه‌ها در تراز پی سطحی باید گالری‌های افقی حفر شود.این گالری پیش از اجرای پی سطحی از بین می‌روند.

اجرای شمع و ستون

بافت سبد آرماتور و جایگذاری آن
در این مرحله شروع به بافت سبد آرماتور شمع می‌شود.این کار همزمان با حفاری چاه‌ها انجام می‌شود.پس از حفاری چاه‌ها این قفس‌های آرماتور باید درون چاه‌ها قرار بگیرند، برای رعایت حداقل ضخامت پوشش میلگرد می‌توان از اسپیسر استفاده کرد.همچنین برای جلوگیری از ایجاد مشکل برای جایگذاری ستون بهتر است خم آرماتورهای بالای سبد به سمت مرکز قفس آرماتور نباشند.هنگامی‌که جرثقیل قفس آرماتور را بلند می‌کند، ممکن است بر اثر وزن قفس آرماتورها تغییر شکل دهند و یا هنگام جایگذاری ممکن است در اثر برخورد با جدار داخلی چاه باعث ریزش خاک شوند. برای رفع این مشکل معمولا در اجرا عمق چاه را در حدود 20 سانتی‌متر بیشتر می‌کنند.

اتصال ستون به شمع

پس از جایگذاری سبد آرماتور نوبت به جایگذاری ستون و اتصال آن به شمع می‌رسد، در این مرحله با توجه به جنس ستون، انواع اتصال به شرح زیر در نظر گرفته می‌شود:
ستون فولادی

• مدفون کردن قسمتی از طول ستون

در این روش، ستون در داخل شمع قرار می‌گیرد، معمولا برای کاهش طول قسمت مدفون از برشگیر استفاده می‌کنند که این برشگیرها می‌توانند از نوع ناودانی یا گل‌میخ باشند. در این روش خم میلگردها در بالای تراز شمع نباید به سمت مرکز شمع باشد تا ستون به راحتی بتوانـد درون قفس آرماتور فرو برود.

• اتصال شمع به ستون با استفاده از صفحه ستون

در این روش در ابتدا با استفاده از دوربین نقشه‌برداری موقعیت ستون‌ها را مشخص می‌کنند، سپس عضو موقت سرچاهی اجرا می‌شود. با مشخص کردن محل آکس ستون‌ها و اجرای عضو سرچاهی، آکس ستون را با استفاده از شاقول یا تراز لیزری به تراز روی شمع منتقل می‌کنند.سپس با توجه به موقعیت ستون، شابلون را روی شمع اجرا کرده و آن را در موقعیت خود ثابت می‌کنند.

در مرحله بعد تا زیر تراز شابلون، بتن‌ریزی و گروت ریزی می‌شود، سپس موقعیت ستون را روی شابلون مشخص کرده و شابلون را باز می‌کنند. در آخر ستون و صفحه ستون را نصب می‌کنند.

ستون بتنی

در اجرا به روش تاپ دان (Top-Down) با اسکلت بتنی معمولا از ستون‌های بتنی پیش‌ساخته استفاده می‌شود. این ستون‌های بتنی به دو روش به شمع متصل می‌شوند:

1. انتهای ستون بتنی را به صورت فولادی اجرا کرده و ستون‌های بتنی و شمع را با استفاده از قطعه‌ی فولادی و میل‌مهار به هم متصل می‌کنند.
2. در انتهای ستون بتنی تعدادی کوپلر تعبیه می‌کنند و میلگردهای انتظار کار گذاشته‌شده در شمع را با استفاده از وصله‌ی مکانیکی به ستون وصله می‌کنند.

پُــر کردن اطراف ستون

پس از اجرای شمع و ستون باید فضای خالی اطراف ستون با مخلوط مناسبی از خاک و سیمان پر شود تا ستون به‌صورت ثابت و پایدار درون خاک باقی بماند. مقاومت این مخلوط باید در حدی باشد که ستون درون آن ثابت باشد، در صورتی که مقاومت آن زیاد باشد ممکن است سبب ایجاد مشکل در خاک‌برداری و عملیات اجرایی گردد.

خاکبرداری

بعد از اتمام مراحل قبلی، نوبت به شروع خاکبرداری تا تراز اجرایی زیرزمین اول می‌‍رسد.یکی از چالش برانگیزترین مراحل اجرای سازه به روش تاپ دان، مرحله‌ی خاکبرداری می‌باشد. انجام این مرحله نیازمند تعامل گروه خاکبرداری و اجرای سازه می‌باشد.
در ابتدا با توجه به ابعاد زمین و حجم پروژه باید ماشین‌آلات حفاری و خاکبرداری مناسب انتخاب شود، همچنین باید یک الگوی مناسب برای خاکبرداری تعیین شود.
در این مرحله باید بازشوهای ورود و خروج ماشین‌آلات و مصالح و عبور عوامل اجرایی پروژه مشخص شود.
با توجه به ارتفاع کم طبقات زیرزمین (عموما” کمتر از 3 متر) استفاده از ماشین‌آلات خاکبرداری رایج، ممکن نیست و باید از ماشین‌آلات کوچکتر استفاده کرد.
در صورتی‌ که شرایط پروژه استفاده از ماشین‌آلات بزرگتر را ایجاب کند باید امکان استفاده‌ی آن در طرح کنترل شود.
پس از انجام خاکبرداری در مرحله‌ی اول باید پایدارسازی موقت دیواره‌ها انجام شود تا از ریزش موضعی خاک جلوگیری شود.

آب‌بندی و زهکشی

در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی و عدم توجه به آن مشکلات زیادی در روند اجرا و بهره‌برداری از سازه ایجاد می‌شود. به‌منظور رفع این مشکل در روش ساخت بالا به پایین باید سیستم مناسبی را برای آب بندی و انتقال آب زیرزمینی در نظر گرفت. به‌منظور آب‌بندی دیواره‌های گود، معمولا از ژئوتکستایل‌ها و ژئوممبرین‌ها استفاده می‌شود.

اجرای دیوارهای پیرامونی

در روش ایرانی سعی می‌شود که پس از گودبرداری تا تراز موردنظر برای پایدارسازی خاک قبل از اجرای دیوار حائل، از ظرفیت باربری خود خاک استفاده شود. به‌منظور استفاده از ظرفیت باربری خود خاک، خاکبرداری به صورت دندانه موشی انجام می‌شود. پس از انجام این مراحل ، می‌توان دیوار حائل را به صورت درجاریز و با استفاده از قالب یک‌طرفه انجام داد.
اتصال این دیوارها به ستون فولادی توسط برشگیر یا گل‌میخ و به ستون بتنی توسط کوپلرهایی که در ستون تعبیه شده، انجام می شود.
اتصال این دیوارهای حائل به سقف، دیوارهای مجاور و پی با استفاده از یکی از چهار روش زیر انجام می‌شود:

1. کوپلر (وصله مکانیکی)
2. وصله‌ی جوشی
3. وصله‌ی پوششی
4. کاشت میلگرد

استفاده از کوپلر (وصله‌ی مکانیکی) در پروژه‌های بالا به پایین رایج تر است.

روش‌های متداول جهانی در اجرای دیوار حائل پیرامونی

به‌منظور اجرای دیوار حائل پیرامونی در مناطقی که خاک سست و سطح آب زیرزمینی بالایی دارند، از دیوارهای پیرامونی سراسری استفاده می‌کنند. این دیوارها معمولا با استفاده از چنگک یا هیدروفرز اجرا می‌شوند. سایر روش‌هایی که می‌توان برای اجرای دیوار حائل پیرامونی سراسری استفاده کرد عبارتند از:

• شمع‌های سکانتی
• شمع‌های پیوسته
• سپری‌های فولادی
• ستون‌های جت گروتینگ

اجـرای سقف
پس از خاکبرداری و انجام دادن مراحل گفته‌شده، می‌توان سقف طبقه را اجرا کرد. در انتخاب سیستم سقف در روش تاپ دان (ساخت معکوس) محدودیتی وجود ندارد، ولی بهتر است از سقف‌هایی که دارای تیر هستند یا نیاز به شمع‌بندی دارند استفاده نشود، چرا که اجرای این سقف‌ها در روش بالا به پایین مطلوبیت اجرایی ندارد.
تکرار مراحل خاکبرداری و اجرای دیوار و سقف تا رسیدن به تراز زیر پی
پس از تکمیل زیرزمین اول، خاکبرداری را تا تراز اجرایی سقف پایین‌تر ادامه می‌دهیم و مراحل گفته‌شده در قسمت‌های قبل را انجام می‌دهیم تا به تراز زیرپی برسیم.

مزایای روش تاپ داون (Top-Down)

• اجرای همزمان روسازه و زیرسازه
• صرفه‌جویی اقتصادی و زمان اجرا نسبت به برخی از روش های پایدارسازی دیگر
•  اجرای زیرزمین در مناطق با سطح آب زیرزمینی بالا
• کاربرد در پل‌های زیرگذر، ساخت فضاهای زیرزمینی، مخازن
• کاهش گرد و غبار ناشی از ساخت و حذف مشکلات زیست محیطی
• حداقل نمودن مشکلات ترافیکی و تردد ناشی از تجهیزات و ماشین‌آلات موجود
• کنترل جابجایی‌ها و حذف معضلات ناپایداری حین گودبرداری
• عدم نیاز به اجازه همسایه
• بهینه شدن طراحی با تلفیق روسازه و زیرسازه (حائل زیرزمین و دیوار برشی، شمع و ستون)
• استفاده از اصطکاک جداری در تامین ظرفیت باربری و نشست
• کاربرد وسیع در ساختمان‌های با چند طبقه زیرزمین
• عملکرد سیستم باکسی به عنوان فونداسیون

معایب روش تاپ داون (Top-Down)

• عملیات خاکبرداری به‌صورت پیوسته نیست.
• دسترسی به گود فقط از طریق شفت‌ها و بازشوها امکان پذیر است.
• به‌دلیل کم بودن ارتفاع طبقات به ماشین‌آلات خاص نیازمند است.
• به دلیل تخصصی بودن کار نیازمند اکیپ اجرایی متخصص در زمینه‌ی تاپ داون می‌باشد.
•  سیستم تهویه‌ی هوا بر روی کیفیت اجرای سازه تاثیر می‌گذارد.
• جزئیات اتصال دال به ستون‌ها و دیوارها پیچیده است.
• سرعت اجرای پایین عملیات زیرسازه