โครงสร้างสะพานแบบ Viaduct Segment รองรับรถไฟฟ้าความเร็วสูง ตอนที่ 4: การบำรุงรักษาสะพาน
22 FEB 2018

ผู้เขียน: สรกฤตย์ พันธุมนตรี

ดังที่ได้กล่าวแล้วว่า ด้วยลักษณะเฉพาะของสะพานแบบ Viaduct Segment ที่มีการแยกย่อยชิ้นส่วนต่างๆ ให้มากที่สุด จึงทำให้กระบวนการทำงานมีหลายขั้น และในแต่ละขั้นล้วนแต่ต้องอาศัยผู้ที่มีความรู้และความชำนาญในการดำเนินการ โอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดจึงมีสูง และความผิดพลาดดังกล่าว หากไม่ได้รับการแก้ไข ก็จะปรากฏให้เห็นในระหว่างการใช้งาน นอกจากนี้ ชิ้นส่วนย่อยๆ หลายชิ้น มักเป็น External Components จึงมีโอกาสสูงที่จะถูกทำลายโดยสภาวะแวดล้อม และจะปรากฏให้เห็นในระหว่างการใช้งานเช่นกัน   

ข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นดังกล่าว รวมถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุ/อุปกรณ์ต่างๆ เมื่อระยะเวลาผ่านไป หากปราศจากการแก้ไข ในที่สุดแล้ว ปัญหาที่จัดได้ว่าอยู่ในระดับเล็กน้อย อาจพัฒนาลุกลามต่อเนื่องจนเป็นปัญหาใหญ่ได้ ซึ่งการแก้ไขนั้นอาจทำได้ยาก และเสียค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้น จึงเป็นที่มาของความจำเป็นที่จะต้องจัดโปรแกรมการบำรุงรักษาสะพานอย่างสม่ำเสมอนั่นเอง  

โดยทั่วไป รายการข้อบกพร่อง (Defects) ที่เกิดขึ้นในงานก่อสร้างสะพาน หรือสิ่งก่อสร้างใดๆ จะแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

  • ความเสียหายที่เห็นได้ชัดเจน (Outstanding Defects or Patent Defects) เช่น Shear Key ได้รับความเสียหาย คอนกรีตเกิดรูพรุนเหมือนรวงผึ้ง (Honeycomb) จะปรากฏให้เห็นทันทีเมื่อเกิดความผิดพลาด
  • ความเสียหายที่แฝงเร้น (Latent Defects) เช่น การแตกร้าวที่บริเวณหน้า Diaphragm ของ Pier Segment หรือ Bearing Slippage จะปรากฏให้เห็นก็ต่อเมื่อมีการใช้งานสะพานไปแล้วระยะหนึ่ง

ภาพที่ 1: รอยแตกร้าวที่เกิดขึ้นใน Pier Segment

โปรแกรมการบำรุงรักษาสะพาน

โดยทั่วไป โครงสร้างสะพานแบบ Viaduct หรือแบบอื่น จะถูกจัดโปรแกรมการบำรุงรักษา โดยมีการตรวจสอบและวิเคราะห์ผลโดยผู้ชำนาญการ ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

1.   ระดับของการตรวจสอบ (Inspection Levels)

1.1  การตรวจสอบเบื้องต้น (Preliminary Inspection)

         เป็นโปรแกรมการตรวจสอบครั้งแรก หลังจากการใช้งานมาแล้ว 1 ปี หรือไม่เกินระยะเวลาการรับประกันผลงาน (Maintenance Period)  โดยวัตถุประสงค์ของการตรวจสอบครั้งแรกนั้น เพื่อประเมินสถานะของโครงสร้างหลังจากโครงสร้างถูกใช้งานมาแล้วระยะหนึ่ง

1.2  การตรวจสอบเป็นระยะ (Periodic Inspection)

         เป็นโปรแกรมการตรวจสอบ ซึ่งจัดขึ้นหลังจากที่โครงสร้างได้รับการตรวจสอบเบื้องต้นมาแล้ว โดยทั่วไป จะกำหนดให้มีการตรวจสอบทุกระยะ 5 ปี เพื่อประเมินดูว่า มีข้อบกพร่องที่ควรได้รับการแก้ไขหรือป้องกันหรือไม่

         การตรวจสอบเป็นระยะนั้น จะแบ่งโครงสร้างออกเป็น 5 ส่วน และจัดโปรแกรมการตรวจสอบในแต่ละส่วนทุกๆ 5 ปี ทั้งนี้ เนื่องจากโครงสร้างประเภทนี้ มักจะมีระยะทางที่ยาวมาก

1.3  การตรวจสอบพิเศษ (Special Inspection)

         เป็นการตรวจสอบตามความต้องการของผู้รับผิดชอบโครงการ ที่อาจพบเหตุการณ์ที่คาดว่าจะส่งผลกระทบกับโครงสร้าง เช่น เกิดอุบัติเหตุรุนแรงบนทางยกระดับจนอาจเกิดความเสียหายต่อโครงสร้าง  ผู้ตรวจสอบจะจัดโปรแกรมการตรวจสอบแบบพิเศษขึ้น เพื่อวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาดังกล่าว ดังนั้น การตรวจสอบประเภทนี้ จึงไม่สามารถระบุช่วงเวลาและความถี่ได้

 

ภาพที่ 2: โปรแกรมการตรวจสอบโครงสร้าง

2.   วิธีการตรวจสอบ (Methodology of Inspection)

โดยทั่วไป จะแบ่งโปรแกรมการตรวจสอบออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

2.1  การตรวจสอบภายในโครงสร้าง (Inspection from Inside)

         การตรวจสอบประเภทนี้ ผู้ตรวจจะต้องอาศัยรถกระเช้า เพื่อส่งตัวผู้ตรวจขึ้นไปภายในโครงสร้าง ผ่านช่องขึ้นลง (Manhole) ที่ได้ออกแบบไว้ หลังจากนั้น จึงทำการเดินสำรวจตามโปรแกรมที่วางไว้ และนัดรถกระเช้าให้ไปรอรับที่จุดหมายถัดไป

 

ภาพที่ 3: การตรวจสอบภายในโครงสร้าง

2.2  การตรวจสอบภายนอกโครงสร้าง (Inspection from Outside)

         ประกอบไปด้วย การตรวจสอบด้านล่าง การตรวจสอบบนหัวเสา และตรวจสอบด้านบน ดังนี้

  • การตรวจสอบด้านล่าง (Inspection from Below) เป็นการเดินสำรวจด้านล่าง โดยอาศัยกล้องส่องทางไกลในการส่องดูสิ่งผิดปกติต่างๆ
  • การตรวจสอบบนหัวเสา (Inspection of Pier Caps) เป็นการใช้รถกระเช้าส่งตัวขึ้นไป เพื่อตรวจสอบสิ่งผิดปกติที่บันทึกไว้จากการตรวจสอบด้านล่าง รวมถึงตรวจสอบในชิ้นส่วนที่ไม่สามารถมองเห็นได้จากการตรวจสอบภายใน

 

ภาพที่ 4: การตรวจสอบบนหัวเสา

  • การตรวจสอบด้านบน (Inspection from Above) เป็นการตรวจสอบโดยใช้รถยนต์ขับสำรวจข้อบกพร่องบนถนน ในกรณีเป็นโครงสร้างทางด่วน หรือเดินสำรวจ ในกรณีเป็นโครงสร้างรองรับรถไฟฟ้า

3.   การแปลผลข้อมูลที่ได้จากการตรวจสอบ (Interpretation of Observations)

ข้อมูลที่ได้จากการตรวจสอบ จะถูกนำมาวิเคราะห์และประเมินผลโดยผู้เชี่ยวชาญ และจะถูกจัดกลุ่มออกเป็น 3 หมวด ได้แก่

3.1  ควรซ่อมแซมโดยเร่งด่วน (Urgent Repairs)

         เป็นข้อบกพร่องที่ประเมินได้ว่า หากไม่ทำการซ่อมแซมโดยเร่งด่วนแล้ว อาจส่งผลกระทบต่อโครงสร้างในปัจจุบัน หรือความปลอดภัยของประชาชน หรือมีการก่อสร้างผิดไปจากข้อกำหนดในการออกแบบ ซึ่งข้อบกพร่องประเภทนี้ ควรทำการซ่อมแซมภายในระยะเวลาไม่เกิน 3 เดือน

3.2  ควรซ่อมแซม แต่ไม่เร่งด่วน (Less Urgent but Recommended Repairs)

         เป็นข้อบกพร่องที่ประเมินได้ว่า หากไม่ได้ทำการซ่อมแซมแก้ไข ข้อบกพร่องนั้น อาจพัฒนาจนลุกลามก่อให้เกิดผลกระทบต่อโครงสร้างในอนาคตได้ ซึ่งข้อบกพร่องประเภทนี้ ควรทำการซ่อมแซมภายในระยะเวลาไม่เกิน 1 ปี

3.3  ควรติดตามพฤติกรรม (Items to be Keep Under Observation)

         เป็นข้อบกพร่องที่ยังไม่มีความจำเป็นต้องซ่อมแซมในขณะนี้ แต่ควรเฝ้าติดตามพฤติกรรมเป็นระยะ เนื่องจากหากทำการซ่อมแซมแก้ไขทันที อาจต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง หรือหากซ่อมแซมแก้ไขไปแล้ว จะไม่สามารถทำการวิเคราะห์พฤติกรรม เพื่อหาสาเหตุที่แท้จริง จนนำไปสู่ผลสรุปของแนวทางในการแก้ไขได้

         โดยระยะห่างในการเฝ้าติดตามพฤติกรรมนั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะของข้อบกพร่อง แต่โดยปกติ จะมีความถี่อยู่ในระหว่าง 6 เดือน ถึง 5 ปี  ทั้งนี้ ผลจากการวิเคราะห์และประเมินข้างต้น จะถูกนำมาจัดโปรแกรมการซ่อมแซมและติดตาม แยกตามความเร่งด่วนต่อไป


ปัญหาสำคัญที่พบในระหว่างการใช้งาน

ปัญหาต่างๆ ที่พบในระหว่างการใช้งานสะพาน Viaduct นั้น มีหลากหลาย ตั้งแต่ระบบท่อระบายน้ำตัน จากขยะในระหว่างการก่อสร้างลงไปอุดตัน ปัญหาท่อ Tendon เบียด Deviator Block จนคอนกรีตเกิดการแตกร้าว ไปจนถึงปัญหาสนิมที่เกิดขึ้นที่ Strand จนต้องทำการเปลี่ยนท่อ Tendon หากแต่แมคเคลเลอร์ขอยกประเด็นปัญหาสำคัญ ที่ควรทราบ เพื่อให้เห็นความจำเป็นในการบำรุงรักษา ดังต่อไปนี้

- Pier Segment มีรอย Crack ปรากฏให้เห็นที่หน้า Diaphragm: เนื่องจาก Pier Segment เป็นชิ้นส่วนที่รับแรงดึงที่ถ่ายมาจาก Tendon Anchorage จึงเกิดแรงดัดที่หน้า Diaphragm จนอาจเกิดรอย Crack ได้ ทั้งนี้ รอย Crack อาจมีความกว้างแตกต่างกันไปตามตำแหน่งที่พบ การแก้ไขจะต้องดำเนินการ ดังนี้

  • รอย Crack ที่มีความกว้างน้อยกว่า 5 mm. จะต้องทำการซีลปิดโดยใช้วิธี Epoxy Painting จำนวน 2 Layers
  • รอย Crack ที่มีความกว้างมากกว่าหรือเท่ากับ 5 mm. จะต้องทำการซ่อมแซมด้วยวิธี Epoxy Injection  

ทั้งนี้ ในการตรวจสอบ ควรติดกระจกหรือทำเครื่องหมายไว้ที่ปลายของรอย Crack ด้วย เพื่อติดตามพฤติกรรมว่ามีการขยายตัวหรือไม่

- Bearing มีการ Slip ออกจากตำแหน่งเดิม: ปัญหานี้มักพบในช่วงที่เป็นทางโค้ง โดยสะพานรับแรงหนีศูนย์ จนทำให้สะพานเคลื่อนตัวออกจากตำแหน่งเดิม สังเกตได้จาก Grout Pad จะเคลื่อนตัวออกจาก Laminated Bearing

ภาพที่ 5: Bearing Slippage

ทั้งนี้ โดยทั่วไป หากการ Slip มีระยะไม่เกิน 25 mm. ก็ไม่จำเป็นต้องมีการซ่อมแซม แต่หากมีการเคลื่อนตัวเกินระยะดังกล่าว จะต้องทำการ Realignment ของสะพาน เพื่อให้น้ำหนักที่ถ่ายลง Laminated Bearing ไม่น้อยกว่าที่ผู้ออกแบบกำหนดไว้

- Strand ใน Tendon เกิดสนิม: ส่วนใหญ่มักพบว่า เกิดจากสาเหตุที่ตำแหน่ง Vent Hole บน PE Duct มีการปิดไม่สนิท หรือมีการหลุดร่อนออก จนอากาศสัมผัส Strand ที่อยู่ภายใน และเป็นข้อสังเกตว่า Strand ที่อยู่ภายใน มักจะอยู่ชิดผิวบนของ PE Duct จากเหตุที่ Profile ของ Tendon เป็นรูปพาราโบล่าหงายขึ้น ดังนั้น ปูน Grout จึงไม่อาจหุ้มลวด Strand ได้ทั้งหมด

- Anchorage มีการ Spalling ของปูน Grout หรือเกิดสนิม: ดังที่กล่าวแล้วว่า ส่วนของ Tendon Anchorage จะต้องมีการ Grout ปิด Anchor Head ซึ่งมี Wedges และ Strand ยึดอยู่ภายใน และทำการทา Coal Tar Epoxy ทั่วบริเวณของ Anchorage หมายถึง การทาทั้ง Bearing Plate, Anchor Head และ Grout Cap

ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ กรณีสะพานมีการขยับตัวในระหว่างการใช้งาน บ่อยครั้งที่พบว่า Grout Cap มีการ Spalling ของปูน Grout จากการขยับตัวของชิ้นส่วนของ Anchorage จนปรากฏให้เห็น Wedge หรือ Strand ที่อยู่ภายใน และหากปล่อยไว้ โดยไม่มีการซ่อมแซม จะทำให้เกิดสนิมตามอุปกรณ์ดังกล่าว จนทำให้ Strand เกิดการหลุดออกจาก Wedge ได้

อีกปัญหาที่พบคือ Bearing Plate และ Anchor Head เกิดสนิม เนื่องจากการทา Coal Tar Epoxy ไม่ทั่วถึง หรือบางเกินไป จนบั่นทอนกำลังและอายุการใช้งาน

นอกจากนี้ ยังปรากฏปัญหาว่า มีนกพิราบเข้าไปทำรังและถ่ายมูลไว้ตามหัว Anchorage ซึ่งมูลดังกล่าว มีฤทธิ์เป็นกรด ส่งผลให้ หากมีการทา Coal Tar Epoxy บางเกินไป หรือไม่ทั่วถึง จะทำให้เกิดสนิมเป็นบริเวณกว้าง  

- มีรอย Crack ปรากฏใต้ Top Slab เป็นแนวยาวขนานกับตัวสะพาน: ปัญหานี้มักเกิดขึ้นกับ Segment ปีกสั้น ที่ไม่ได้ออกแบบให้มีการดึงลวดในแนวขวาง (Transverse Stressing) ส่งผลให้อากาศสามารถเข้าไปสัมผัสกับเหล็กที่อยู่ภายในได้

 

ภาพที่ 6: รอยร้าวที่มักเกิดขึ้นใต้ Top Slab ที่ไม่มีการดึงลวดอัดแรงในแนวขวาง (ไม่แสดง Shear Key)

แนวทางการแก้ไข ทำได้โดยการใช้วัสดุซ่อมที่มีความยืดหยุ่น ซีลปิดรอย Crack ดังกล่าว ไม่ควรใช้ Epoxy เพราะเหตุว่า Top Slab มีการ Movement อยู่เสมอ ดังนั้น แม้ซีลปิดด้วย Epoxy ก็จะปรากฏรอย Crack ให้เห็นในตำแหน่งอื่น ดังนั้น วัตถุประสงค์ของการซ่อมแซม จึงเป็นการเน้นในด้าน Durability เป็นหลัก

- Movement Joint ผิดปกติหรือได้รับความเสียหาย: ปัญหาของ Movement Joint มักพบใน 3 ลักษณะ ได้แก่

  • Joint มีการต่างระดับกัน: ทั้งนี้ อาจเกิดจากการเอียงตัวของ Laminated Bearing ในตำแหน่งทางโค้งหรือ ทางลาดลง หรือทางยกระดับ ส่งผลให้เกิดการต่างระดับของ Joint ซึ่งโดยปกติแล้ว หากการต่างระดับ มีระยะไม่เกิน 8 mm. ก็มักจะยังไม่มีการแก้ไข และเหตุที่ต้องมีการแก้ไข ก็เพื่อให้เกิด Ridability สำหรับผู้ใช้ทาง

ภาพที่ 7: Finger Joint ที่มีค่าระดับ 2 ด้านที่แตกต่างกัน

  • Joint เกิดมีเสียงดังผิดปกติ: กรณีนี้ มักเกิดจาก คุณภาพในระหว่างการติดตั้งอุปกรณ์ไม่ดีเพียงพอ ส่งผลให้ในระยะต่อมา อุปกรณ์ต่างๆ เกิดการหลุดหรือหลวม โดยการแก้ไข มักจะต้องมีการเปลี่ยน Joint ดังกล่าว หรือซ่อมแซมเฉพาะจุด ทั้งนี้ ต้องพิจารณาเป็นกรณีๆ ไป
  • ยางรองใต้ Joint เกิดการฉีกขาด: กรณีนี้ มักเกิดกับ Joint ที่ใช้งานเป็นระยะเวลานาน หรือตัวสะพานเกิดการเคลื่อนตัวในทางตรงข้าม ส่งผลให้ยางดังกล่าวเกิดการฉีกขาด ส่งผลให้น้ำและเศษวัสดุบนถนนผ่านลงไปบน Pier Cap ได้ และจะทำให้เกิดปัญหาท่อระบายน้ำบนหัวเสาอุดตันตามมา นอกจากนี้ น้ำที่ไหลลงไปบน Pier Cap จะทำให้เกิดความชื้นในบริเวณที่ติดตั้ง Anchorage เป็นเหตุให้เกิดสนิมตามอุปกรณ์ต่างๆ หากไม่ได้รับการป้องกันอย่างดีพอ

โดยสรุป จากที่ได้ยกตัวอย่างของปัญหาที่พบในระหว่างการใช้งานสะพาน ท่านผู้อ่านคงเห็นภาพว่า สะพานประเภทนี้ ต้องการความเอาใจใส่และความเข้าใจ ปัญหาที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิต จะส่งผลกระทบต่อกระบวนการติดตั้ง รวมถึงอาจส่งผลกระทบในระหว่างการใช้งาน และปัญหาที่เกิดขึ้นในกระบวนการติดตั้ง ก็จะส่งผลให้เกิดผลกระทบในระหว่างการใช้งาน และหากปล่อยให้ปัญหาที่เกิดขึ้นในระหว่างการใช้งานคงอยู่ โดยไม่ทำการแก้ไข ก็จะส่งผลกระทบต่อเป้าหมายของการลงทุน และบั่นทอนอายุการใช้งานของโครงสร้าง

ดังที่กล่าวแล้วว่า การลงทุนในโครงการรถไฟฟ้าความเร็วสูงนี้ มีมูลค่ามหาศาล ดังนั้น การบำรุงรักษาโครงสร้างเพื่อยืดอายุการใช้งานให้ยาวนานมากที่สุด เพื่อทำให้เกิดผลประโยชน์ต่อประเทศชาติ จึงมีความจำเป็น


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