โครงสร้างสะพานแบบ Viaduct Segment รองรับรถไฟฟ้าความเร็วสูง ตอนที่ 3: การติดตั้ง Segment
22 FEB 2018

ผู้เขียน: สรกฤตย์ พันธุมนตรี

โดยปกติแล้ว การผลิตชิ้นส่วน Segment ที่ Casting Yard จะผลิตตามแผนการติดตั้งของส่วนงาน Erection ทั้งนี้ หากต่อมา ปรากฏว่า แผนการติดตั้งมีการปรับเปลี่ยน เนื่องจากหน้างานติดปัญหาการจราจร หรือปัญหาอื่นใดก็ตาม ทาง Casting Yard ก็จะต้องปรับแผนการผลิตตามไปด้วย

อย่างไรก็ตาม แผนการติดตั้งที่หน้างาน ควรวางแผนให้มีการปรับเปลี่ยนน้อยที่สุด เพราะเหตุว่า พื้นที่สำหรับจัดเก็บ Segment ใน Span หนึ่งๆ นั้น ต้องใช้พื้นที่มากพอสมควร ดังนั้น Segment ที่ถูกสั่งให้ผลิตแต่ไม่ได้นำไปติดตั้งตามแผน จะสร้างปัญหาชิ้นงานล้น Stock ได้มากทีเดียว

สำหรับขั้นตอนการติดตั้ง Viaduct Segment นั้น มีขั้นตอน ดังต่อไปนี้

1.   ติดตั้ง Erection Truss (Launching Erection Truss)

โดยทั่วไป ระบบของ Truss ที่ใช้ในการติดตั้งอยู่ในประเทศไทย นิยมใช้กัน 2 วิธี โดยอาจมีรายละเอียดปลีกย่อยแตกต่างกัน ได้แก่ แบบ Overhead Truss และแบบ Underslung Truss มีรายละเอียดแตกต่างกัน ดังนี้

1.1  แบบ Overhead Truss

         การติดตั้งแบบนี้ โครง Truss จะอยู่เหนือ Segment เหมาะสำหรับการติดตั้งในบริเวณที่มีการจราจรหนาแน่น สามารถติดตั้งในเส้นทางที่มีทางโค้งมากได้ ใช้ระยะเวลาในการติดตั้ง Segment ประมาณ 1.5-2 วัน ต่อ 1 Span แต่จะมีเครื่องมือและอุปกรณ์มากกว่าแบบ Underslung Truss จึงใช้ระยะเวลาในการย้ายหรือติดตั้งมากกว่าแบบ Underslung

 

ภาพที่ 1: การติดตั้งแบบ Overhead Truss

1.2  แบบ Underslung Truss

         การติดตั้งแบบนี้ โครง Truss จะอยู่ใต้ปีกของ Segment ดังนั้น จึงค่อนข้างมีความปลอดภัยสูง เหมาะกับการใช้งานในบริเวณที่มีการจราจรเบาบาง เช่น ชานเมือง ไม่เหมาะกับการติดตั้งใน Span ที่มีรัศมีความโค้งมาก ใช้ระยะเวลาในการติดตั้ง Segment ประมาณ 14 ชั่วโมง ต่อ 1 Span และมีน้ำหนักน้อยกว่าระบบ Overhead Truss นอกจากนี้ ระบบ Under Slung Truss ยังไม่เหมาะกับการติดตั้ง Segment ในบริเวณที่มีสิ่งกีดขวางรอบเสาตอม่อ เพราะไม่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการจอดรถเครน

ภาพที่ 2: การติดตั้งแบบ Underslung Truss

2.   เตรียม Bearing (Bearing Preparation)

ก่อนการติดตั้ง Segment จะต้องทำการติดตั้ง Laminated Bearing บน Bearing Plinth ที่อยู่บนหัวเสาก่อน โดยการทา Epoxy บน Bearing Plinth ในตำแหน่งที่ช่างสำรวจกำหนดให้ แล้วจึงทำการวาง Laminated Bearing ยึดติดลงไป  ดังนั้น ในระหว่างสะพานถูกใช้งาน จะไม่ปรากฏว่า Laminated Bearing มีการ Slip ออกจาก Bearing Plinth แต่อย่างใด แต่มักพบว่า Grout Pad มีการ Slip ออกจาก Laminated Bearing ดังที่จะได้กล่าวถึงต่อไป

3.   วางและจัดตำแหน่งของ Segment (Placing of Segment)

หลังจาก Truss พร้อมที่จะทำการติดตั้ง Segment แล้ว รถลำเลียง Segment จะเคลื่อนตัวเข้าประจำในจุดที่จะทำการยก Segment เพื่อลำเลียงเข้าสู่ตำแหน่งที่ช่างรังวัดกำหนดไว้ โดยหากเป็นการติดตั้งโดยใช้ Overhead Truss จะใช้ Winch ลำเลียง Segment จากรถ Trailer ที่มารอประจำตำแหน่งอยู่พื้นล่างแล้ว หรือที่รอประจำอยู่บน Span ที่ติดตั้งแล้วเสร็จ

หากเป็นการติดตั้งแบบ Underslung จะเป็นการใช้ Mobile Crane ยกจากพื้นด้านล่างหรือใช้ Tower Lift ยกจาก Span ที่ติดตั้งแล้วเสร็จ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของสภาพหน้างาน

4.   ดึงลวดอัดแรง (Stressing Longitudinal Tendon)

การยึด Viaduct Segment เข้าด้วยกัน จะใช้ระบบ Post-Tension โดยจะต้องมีการร้อยท่อ Tendon เข้าไปตามรูต่างๆ ที่เตรียมไว้ใน Pier Segment และ Deviator Segment โดยจำนวนและขนาดอาจแตกต่างกันไปในแต่ละ Span Type ตามที่ผู้ออกแบบกำหนด จากนั้น จึงทำการติดตั้ง Anchor Head และ Wedge เข้าไปตามลำดับ

Wedge จะต้องถูกตอกเข้าไปโดยใช้ท่อเหล็ก เพื่อควบคุมให้หน้าสัมผัสเสมอกัน มิเช่นนั้น ในระหว่างการใช้งานสะพาน อาจพบว่า Strand มีการรูดหลุดจาก Wedge ด้านใดด้านหนึ่ง จนส่งผลให้ท่อ PE ผิดรูป รวมถึงทำให้ Strand เส้นอื่นได้รับความเสียหายตามมา

Tendon แต่ละเส้นจะต้องมีการจัดตำแหน่ง รวมถึงจัด Strand ที่อยู่ภายในท่อ PE ให้อยู่ในตำแหน่งที่ไม่ขัดกัน และในขั้นตอนการดึงลวด จะใช้ Jack ขนาดใหญ่ ดึงลวดแต่ละเส้นให้ได้แรงดึงตามที่ผู้ออกแบบกำหนด และต้องนำค่ายืดตัวที่บันทึกได้มาเปรียบเทียบกับค่าที่คำนวณเอาไว้ด้วย

นอกจากนี้ กรณีของการติดตั้งแบบ Overhead Truss ภายใน Viaduct Segment จะต้องทำการ Pre-Stressing ชั่วคราว ก่อนจึงสามารถทำการดึง Post-Tensioning 100% ได้

5.   เกร้าท์ท่อ Tendon และ Bearing (Tendon and Bearing Grouting)

หลังจากสะพานถูกดึงลวดอัดแรงเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ขั้นต่อมา ทีมงานจะต้องทำการ Grout น้ำปูนในท่อ Tendon ทั้งหมด รวมทั้งส่วนของ Anchorage (มักเรียกกันว่า Grout Cap) เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเข้าไปสัมผัสกับ Strand จนเกิดสนิมตามมา

หลังจากนั้น จึงทำการทาส่วนของ Anchorage ที่สัมผัสอากาศทั้งหมด ได้แก่ Bearing Plate, Anchor Head และ Grout Cap ด้วย Coal Tar Epoxy เพื่อป้องกันมิให้อากาศเข้าไปสร้างความเสียหายกับอุปกรณ์ที่อยู่ภายใน

 

ภาพที่ 3: องค์ประกอบของระบบ Post-Tension

ทั้งนี้ กระบวนการ Grout ท่อ Tendon นั้น ในตำแหน่งต่างๆ ของท่อ PE จะต้องมีการเตรียม Vent Hole เพื่อไล่อากาศในระหว่างการ Grout ซึ่งหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการแล้ว จะต้องทำการปิด Vent Hole เหล่านี้ เพื่อไม่ให้อากาศสามารถเข้าไปสัมผัส Strand ได้ อย่างไรก็ดี มักพบปัญหาว่า ในระหว่างการใช้งานสะพาน วัสดุที่ปิด Vent Hole เหล่านี้ มีการหลุดร่อน จนเป็นเหตุให้ Strand เกิดสนิมขุมจนขาดไป ส่งผลให้ต้องมีการเปลี่ยนท่อ Tendon ดังกล่าวในระยะเวลาต่อมา  

นอกจากนี้ Segment ที่ติดตั้งแล้วเสร็จ จะต้องมีการ Grout ใต้ฐานของ Downstand เพื่อปรับระดับและกระจายน้ำหนักที่ถ่ายลงมาสู่ Laminated Bearing ให้มีความสม่ำเสมอ

ภาพที่ 4: Bearing Components 

6.   ย้าย Erection Truss ไปยัง Span ถัดไป

การเคลื่อนย้าย Erection Truss นั้น มี 2 ประเภท คือ การเคลื่อนย้ายเพื่อไปติดตั้งที่ Span ถัดไป และการเคลื่อนย้ายพื้นที่ในการติดตั้ง เช่น ย้ายจากถนนสุขุมวิท ไป ถนนสีลม เป็นต้น

การเคลื่อนย้าย Truss นั้น หากเป็นการย้าย Overhead Truss มักจะใช้เวลามากกว่าแบบ Underslung Truss เพราะเหตุว่า Overhead Truss ปกติจะมีเครื่องจักรและอุปกรณ์ชั่วคราวมากกว่าแบบ Underslung Truss และมีน้ำหนักที่มากกว่า

หลังจากย้าย Truss ไปยัง Span เป้าหมายแล้ว ก็จะต้องทำการตรวจสอบสภาพความพร้อมของเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ ก่อนทำการติดตั้งตามลำดับขั้นตอนที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นต่อไป  

โดยสรุป การติดตั้ง Viaduct Segment จะใช้รูปแบบใด จะต้องพิจารณาจากปัจจัยหลายประการ เช่น ความเหมาะสมของสภาพของพื้นที่ ลักษณะของสะพานในช่วงนั้น ระยะเวลาในการติดตั้ง รวมถึงต้นทุนในการก่อสร้างอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ปัญหาหลายประการที่เกิดขึ้นในระหว่างการใช้งานสะพาน มักพบว่า เกิดมาจากคุณภาพในการติดตั้งด้อยกว่าที่ควรจะเป็น ซึ่งแมคเคลเลอร์จะได้กล่าวถึงในรายละเอียดในบทที่ว่าด้วยการบำรุงรักษาต่อไป  


ท่านสามารถติดตามบทความด้านอสังหาริมทรัพย์และการก่อสร้าง จากทีมผู้เชี่ยวชาญของบริษัท แมคเคลเลอร์ จำกัด ได้ที่ wwww.mckeller.co.th ทั้งนี้ หากท่านมีข้อเสนอแนะหรือมีข้อสงสัยประการใด กรุณาติดต่อทีมงานได้ที่ email address: info@mckeller.co.th