การทดสอบเสาเข็มเจาะ

 

การทดสอบเสาเข็มเจาะ แต่ละชนิด

                 เนื่องจากปัจจุบันมาตรฐานของการผลิตเสาเข็มเจาะแต่ละที่มีไม่เท่ากัน  เพราะมีการแข่งขันด้านราคากันสูง บางเจ้าก็มีการโกงความลึก โกงวัสดุ โกงเหล็ก โกงปูน เพื่อให้ไม่ขาดทุน บางเจ้าไม่มีประสบการณ์ก็เข้ามาผลิตเสาเข็มเจาะก็มี   และลูกค้าก็มักจะเลือกใช้เจ้าที่มีราคาถูกที่สุด โดยที่ไม่ค่อยใส่ใจในเรื่องคุณภาพมากนัก  ทำให้มาตรฐานเสาเข็มเจาะมีต่ำลง บางคนมีแค่เบอร์มือถือ 1-2 เบอร์ เอาที่อยู่ปลอมๆมาใส่ โดยไม่รู้ว่าบ้านใครก็มี   เพราะไม่มีการตรวจสอบและรับรองความเป็นจริง โดยหน่วยงานราชการ หรือสำนักงานเขต   พวกบุคคลเหล่านี้ก็เข้ามาเสนอราคาเสาเข็มเจาะได้  เพราะบุคคลเหล่านี้ ไม่มีต้นทุนการค้าอยู่เลย ไม่ต้องจดทะเบียน บริษัท/ห้างหุ้นส่วน  ไม่ต้องเสียภาษีเพื่อส่วนรวม  ไม่ต้องจ้างบริษัททำบัญชีส่งภาษีรายเดือน ไม่ต้องจ่างพนักงาน  แทบที่จะไม่ต้องมีค่าใช้จ่ายอะไรเลย ยกเว้นค่าใช้จ่ายส่วนตัว หรือค่าบริการมือถือเท่านั้น   พอมีปัญหา อาคารทรุด อาคารร้าว อาคารถล่ม บุคคลเหล่านี้ก็พร้อมจะดำดิน หนีหายไปได้อย่างง่ายดาย โดยที่ยากจะตามตัวได้เจอ    พวกเราเลยมักจะได้ยินข่าว อาคารทรุด อาคารร้าว หรือหนักที่สุดอาคารถล่ม  มาเข้าหูเราบ่อยๆอยู่ตลอดเวลาแทบจะทุกปีเลยก็ว่าได้ และคนที่เสียหายมากที่สุดก็คือเจ้าของอาคาร และวิศวกรที่เซ็นรับรอง    แล้วลูกค้าก็ไม่ค่อยได้ใส่ใจในเรื่องพวกนี้สักเท่าไหร่ ทั้งที่บางงาน บุคคลเหล่านี้เสนอราคาถูกกว่าแค่ สอง-สามพันบาท ก็ตาม (ราวๆค่าข้าวที่พาครอบครัวไปนั่งกิน 1 มื้อเอง ปล.ปัจจุบันค่าแรงขั้นต่ำ 330 บาท) ดังนั้น ขบวนการตรวจสอบคุณภาพเสาเข็มเจาะ จึงเริ่มมีบทบาทมากขึ้นกว่าสมัยก่อนมาก เพื่ออย่างน้อยก็มีระบบตรวจสอบคุณภาพเสาเข็มเจาะ และอย่างน้อยมีวิศวกรเซ็นรับรอง หากภายภาคหน้ามีปัญหาขึ้นมา ก็ยังมีคนเซ็นรับรอง รับผิดชอบคุณภาพนั้น ถึงแม้นว่าจะต้องแลกกับค่าใช้จ่ายบ้างก็ตาม  ที่นี่เรามาลองฟังดูว่า การทดสอบเสาเข็มเจาะนั้นมีอะไรบ้าง กี่ประเภท เพื่อเป็นประโยชน์ในอนาคตในภายหน้าไม่มากก็น้อยละครับ หรือย่างน้อยก็ศึกษาไว้แนะนำ ญาติพี่น้องหรือเพื่อนสนิทมิตรสหาย ก็ยังดี

 


1.การทดสอบความสมบูรณ์เสาเข็ม ( Seismic Integrity Test )

             การทดสอบประเภทนี้นั้น มีจุดประสงค์เพื่อประเมินสภาพความสมบูรณ์ตลอดความยาวของ เสาเข็มเจาะ ว่าเสาเข็มเจาะที่ทดสอบนั้น มีลักษณะกายภาพภายใต้ชั้นดินที่มองไม่เห็นนั้นมีลักษณะเป็นอย่างไร   การทดสอบวิธีนี้เป็นการทดสอบที่สะดวก รวดเร็ว และเสียค่าใช้จ่ายต่ำ จึงเหมาะสมและเป็นที่นิยมแพร่หลายที่ใช้ตรวจสอบความสมบูรณ์ของ เสาเข็ม ในขั้นต้น  หากตรวจสอบพบสภาพบกพร่องที่เกิดขึ้น จึงกำหนดวิธีทดสอบอื่น ๆ ประกอบกับพิจารณาหรือดำเนินการซ่อมแซมแก้ไขต่อไป  การทดสอบนี้สามารถดำเนินการได้ทั้งในเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงที่มีความลึกเพียงเสาต้นเดียวหรือไม่เกิน 14-15 เมตร และเสาเข็มเจาะหรือที่เรียกอีกอย่างว่าเสาเข็มหล่อกับที่    ผลการทดสอบนนี้จะระบุถึงข้อบกพร่องต่าง ๆ อาทิเช่น รอยแตกร้าว ( Crack ) โพรงหรือช่องว่าง ( Void ) รอยคอด ( Size reduction )หรือบวม( Size increase ) รวมถึงความลึกโดยประมาณ ของเสาเข็มเจาะเป็นต้น ซึ่งหากความลึกไม่ถึงตามตกลงกันไว้ คราวนี้จะได้เช็คบิลกันได้ถูก เพียงแต่ว่า ข้อเสียของระบบนี้ก็มี คือ จะสามารถทดสอบได้ต่อเมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้วเท่านั้น โดยทฤษฏี อาจจะต้องรอให้ถึง 14-15 วัน แต่ในทางปฏิบัติ จะทดสอบได้เมื่อคอนกรีตมีอายุถึง 7 วัน โดยอาจจะเพิ่มสเป็คคอนกรีต ให้แข็งขึ้นเพื่อย่นระยะเวลาก็ได้ เช่น ใช้สเป็คคอนกรีต 240 คิ้ว   อาจจะเปลี่ยนเป็น คอนกรีต 320 คิ้วหรือ350 คิ้วเลยก็ได้ สำหรับโครงการที่ต้องการเร่งการตรวจสอบ


เครื่องมือทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มนั้นเป็นเครื่องมือที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อการทดสอบดังกล่าว มีขนาดเล็ก , น้ำหนักเบา และมีประสิทธิภาพสูง เคลื่อนย้ายเคลื่อนตัวได้สะดวก ในบางรุ้น ใช้คู่กับสมาร์ทโฟน เลยก็มี  ซึ่งจะประกอบด้วย
•ฆ้อนทดสอบ ( Hand-Held Hammer ) ไว้สำหรับทุบที่หัวเสาเข็มเพื่อให้เกิดคลื่นสัญญานลงไปที่ตัวเสาเข็ม
•เครื่อง Pile Integrity Tester รุ่น Collector  ไว้สำหรับอ่านค่าคลื่นที่เคาะลงไปและสะท้อนกลับขึ้นมา ซึ่งเครื่องนี้ ต้องรับการตรวจสอบทุกปี เพื่อให้ได้มาตรฐาน บางแห่งต้องส่งไปตรวจสอบวัดค่ามาตรฐานที่สิงค์โปร์ก็มี เพื่อควบคุมคุณภาพ
•หัววัดสัญญาณคลื่นความเค้น ( Accelerometer Transducer ) มีลักษณะเป็นแท่ง ติดกับหัวเสาเข็มโดยส่วนใหญ่อาจใช้ดินน้ำมันมาช่วยเพื่อให้สะดวกในการติดตั้ง

 

 

 

 

วิธีการทดสอบ

การทดสอบเริ่มจากการติดตั้งหัววัดสัญญาณคลื่นความเค้น ( Acceleronmeter Transducer ) บนหัวเสาเข็มซึ่งต้องการทดสอบโดยหัวเสาเข็มที่ดี  ควรจะอยู่ในสภาพที่สะอาด ไ ม่มีน้ำขังหรือมีเศษดินปกคลุมอยู่ จากนั้นเคาะหัวเสาเข็มดังกล่าวด้วยฆ้อนทดสอบ ( Hand-Held Hammer ) คลื่นความเค้นอัด ( Compression Stress wave ) ที่เกิดจากการเคาะดังกล่าวจะวิ่งผ่านลงไปในตัวเสาเข็ม และจะสะท้อนกลับขึ้นมาเพื่อพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงพื้นที่หน้าตัด หรือพบการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของเนื้อคอนกรีตหรือเมื่อพบปลายเสาเข็ม คลื่นความ เค้นที่สะท้อนกลับขึ้นมา ณ จุดต่าง ๆ ดังกล่าวจะถูกตรวจจับด้วยหัววัดสัญญาณข้างต้น  และถูกส่งไปยังเครื่อง Pile Integrity Tester (PIT) เพื่อเปลี่ยนค่าคลื่นสัญญาณความเร่ง ( Acceleration Signal ) เป็นคลื่นสัญญาณความเร็ว ( Velocity Signal ) ก่อนแสดงผลที่หน้าจอทดสอบและ บันทึกไว้ ในหน่วยความจำของเครื่องทดสอบดังกล่าว เพื่อนำไปวิเคราะห์ผลในรายละเอียดต่อไป โดยผลการทดสอบดังกล่าว จะนำไปให้วิศวกรผู้ชำนาญการ เป็นผู้ประเมินเสาเข็มดังกล่าวว่าสมบูรณ์ดีหรือไม่ ก่อนจะลงมือดำเนินการทำงานในขั้นตอนต่อไป หรือเพื่อให้วิศวกรเซ็นรับรองคุณภาพเสาเข็มนั้นด้วย  ข้อดีของวิธีนี้คือ  สะดวกรวดเร็ว  ราคาถูกมาก  แต่ข้อเสียคือ ไม่สามารถบอกว่าเสาเข็มต้นนี้รับน้ำหนักได้เท่าไร  ต้องอาศัยผลเจาะสำรวจชั้นดิน หรือ การทดสอบการรับน้ำหนักควบคู่กันไปด้วย

 

 

 

 

 

2.Dynamic Load Test

การทดสอบ Dynamic Load Test โดยทั่วไปจะใช้รถเครนหรือเครื่องมือ 3 ขาของตัวเสาเข็มเจาะเอง ยกลูกตุ้มน้ำหนักที่มีน้ำหนักมาก ขึ้นในระัยะที่คำนวณไว้แล้ว ปล่อยกระแทกที่หัวเสาเข็ม เพื่อทำให้เกิดคลื่นความเค้น (Stress Wave) ลงไปตลอดตัวเสาเข็มและสะท้อนกลับขึ้นมา ซึ่งค่าดังกล่าวจะถูกบันทึกโดยตัว Transducers ประกอบด้วย Strain Gauges และ Accelerometer ที่ติดใกล้กับหัวเสาเข็ม สัญญาณที่ได้จะนำไป วิเคราะห์หากำลังการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็ม โดยการทดสอบวิธีนี้ เป็นการทดสอบที่มี ค่าใช้จ่ายสูงพอสมควร ก่อนตัดสินใจจะทดสอบ จึงควรจะปรึกษาวิศวกรก่อน ว่ามีความจำเป็นหรือไม่ ในการทำการทดสอบด้วยวิธีการนี้ และก่อนทำการทดสอบเสาเข็มด้วยวิธีนี้ควรจะต้องเตรียมหัวเสาเข็มก่อน ซึ่งอาจจะตัดหัวเสาเข็ม แล้วเสริมเหล็กเสริมคอนกรีต นอนซิ้ง เพื่อเตรียมหัวเสาเข็มให้สามารถรับแรงกระแทกได้สูงโดยไม่แตกร้าว  และโดยส่วนมากการทดสอบวิธีนี้ จะกระทำได้อย่างรวดเร็ว ภายในราว 3-4 ชม ในต้นแรก และอีก 1-2 ชม ในต้นถัดไป  การทดสอบนี้ส่วนมากจะกระทำกับหน่วยงานเอกชนที่ต้องการความรวดเร็วและค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่าอีกวิธี และหลังจากทดสอบเสาเข็มต้นนี้แล้ว  ยังสามารถนำมาใช้งานได้ตามปกติ ข้อดีของวิธีนี้คือ ทำได้สะดวกรวดเร็ว ผลทดสอบที่ได้อยู่ในเกณฑ์เชื่อถือได้ ราวมากกว่า 90-95% รวมถึงราคาค่าทดสอบนั้นอยู่ในเกณฑ์ที่ไม่สูงมากนัก


3.Static load Test วิธีการทดสอบนี้ทั่วไปมี 2 วิธีคือ

3.1. Static load Test แบบเสาเข็มสมอ

  แบบเสาเข็มสมอคือการทดสอบเสาเข็มที่ตอกเสาเข็มเป็นสมอยึดคานรับแม่แรง (Hydroulic Jack) โดยส่วนใหญ่จะใช้เสาเข็มสมอที่จำนวน 4 ต้น  โดยอาศัยแรงฝืดของดินเป็นตัวต้านแรงถอนตัวจากแรงที่กดลงเสาเข็มทดสอบ การตอกเข็มสมอลงบนดินควรตอกในชั้นดินเหนียวดานเนื่องจาก จะมีความฝืดมากกว่าดินประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่จะทำการทดสอบในเสาเข็มกลุ่ม 5 ต้นหรือกลุ่ม 6 ต้น โดยใช้เสาสมอจำนวน 4 ต้น และเสาเข็มที่จะทำการทดสอบคือเสาเข็มที่อยู่ตรงกลางของเสาสมอ    หน่วยงานราชการบางที่ อาจใช้ เสาเข็ม 2 กลุ่ม มาเป็นเสาสมอในการทดสอบเลยก็ได้    และโดยส่วนมากในหน่วยงานราชการมักใช้วิธีนี้ และเสาเข็มที่ใช้ในการทดสอบแล้ว(เสาตรงกลางที่ไม่ใช่เสาสมอ) บางที่ไม่อนุญาติให้นำมาใช้งานเลยก็มี

3.2. Static load Test แบบวัสดุถ่วง

แบบวัสดุถ่วง การทดสอบของระบบนี้ จะใช้ในกรณีที่เสาเข็มสมอใช้การไม่ได้เนื่องจากชั้นดินที่ทำการตอกเข็มสมอมีแรงฝืดไม่เพียงพอที่จะรับแรงถอนของแม่แรง(Hydroulic Jack) ดังนั้นของต้องมาใช้วิธีนี้   หลักการของ Static load Test แบบวัสดุถ่วง คือวางวัสดุหนัก ๆ ลงบนคานรับนำหนักโดยใต้คานนั้นจะมีหมอนรองรับน้ำหนักกันการโยกของคาน หรืออาจจะพูดง่ายๆว่า  เอาน้ำหนักจริงมาทับเสาเข็มนั้นๆเลย  เช่นถ้าต้องการทดสอบ น้ำหนักปลอดภัยที่ 50 ตัน ค่าความปลอดภัยที่ 2.5เท่า  รวม 125ตัน  ก็ต้องหาน้ำหนักมาทับหัวเสาเข็มและรวมคานรับน้ำหนักแล้ว มีค่าราว 125 ตัน เป็นต้น ซึ่งอาจใช้เหล็กข้ออ้อยในโครงการ หรือเสาเข็มปั้นจั่น หรือก้อนปูน มาทำเป็นน้ำหนักก็ได้    จากนั้นก็ติดตั้งแม่แรง (Hydroulic Jack) ลงทดสอบเสาเข็มนั้นจะมีความแม่นยำสูงเนื่องจากใช้ระยะเวลาการทดสอบมากกว่าการทดสอบวิธีอื่น ๆ   การ เก็บค่าของการยุบตัวเมื่อเพิ่มหรือลด อย่างละเอียด เช่นการทดสอบเสาเข็มต้นหนึ่งโดยการทดสอบนั้น จะต้องเพิ่มน้ำหนักเป็นขั้น ๆดังนี้ 20% , 50% , 75% และ 100% ในแต่ละขั้นของน้ำหนักที่เพิ่มให้ใช้อัตราการเพิ่มประมาณ 1 มิลลิเมตรต่อนาที อ่านค่าทรุดตัวของเข็มที่ 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240 นาทีและ ทุก ๆ 2 ชั่วโมง ความละเอียดในการอ่านจะต้องมีความละเอียดถึง 0.02 มิลลิเมตร(ส่วนมากนิยมใช้ นาฬิกาวัดการเคลื่อนที่ (Dial gage) อย่างน้อย 2ตัวในการอ่านค่าหรือใช้กล้องระดับที่สามารถอ่านได้ละเอียด 1.00 มิลลิเมตร) การเพิ่มน้ำหนัก แต่ละขั้นจะกระทำได้ก็ต่อเมื่ออัตราการทรุดตัวลดลงถึง 0.30 มิลลิเมตรต่อชั่วโมง ต้องมีเวลาของการบรรทุกน้ำหนักชั้นนั้นๆไม่น้อยกว่า 60 นาที เมื่อเพิ่มน้ำหนักทดสอบถึง 100% จะต้องรักษานำหนักที่บรรทุกไว้เป็นเวลาไม่น้อยกว่า 24 ชั่งโมงจากนั้นก็ลดน้อยหนักทุกๆชั่งโมง เป็นขั้นๆ ดังนี้ 40% , 25% , 0% โดยบันทึกค่าคืนตัวของเข็มที่เวลา 1, 2, 4, 8, 15, 30, 45, 60 นาที และที่นำหนัก 0% ให้บันทึกต่อไปทุก ๆ ชั่วโมง จนกระทั่งค่าของการคืนตัวคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง เป็นต้น

ข้อดีของวิธีนี้คือจะทราบผลการทดสอบได้ 100% เพราะการทดสอบในทุกขั้นตอนทำด้วยความละเอียด  แต่ขณะเดียวกันก็มีข้อเสียคือ ราคาค่าทดสอบมีราคาสูงที่สุด ใช้ระยะเวลานานที่สุด และจำเป็นที่ต้องทดสอบเสาเข็มที่มีอายุคอนกรีตที่ 28-30 วันเท่านั้น เพราะคอนกรีตต้องมีความแข็ง 100% ตลอดจนถ้าใช้เสาสมอในการทดสอบ ก็จำเป็นต้องรอเสาเข็มสมอ เกิดแรงฝืดกับชั้นดินร่วมด้วย   โดยส่วนตัวเคยมีลูกค้าที่มหาวิทยาลัยแห่งหนึ่ง เคยทดสอบเสาเข็มเจาะขนาด 50 ซม ลึก21 เมตร ที่อายุ 15 วันแล้วผลทดสอบไม่ได้ตามรายการคำนวณ จึงต้องรอให้ครบอายุที่ 30 วันแล้วมาทดสอบเสาเข็มต้นเก่าอีกครั้ง ผลปรากฏว่า เสาเข็มต้นนั้นรับน้ำหนักได้ที่ 50 ตัน  ตามรายการคำนวณพอดี    คราวนี้คงจะทราบข้อมุลของการทดสอบเสาเข็มเจาะความสมบูรณ์ของเสาเข็มทั้ง 2 แบบไม่มากก็น้อยแล้วนะครับ

 

 

 

อ่านบทความอื่นๆได้ที่ tua635.com

Leave a Reply