ปัญหาเสาเข็มหนีศูนย์เนื่องจากดินเคลื่อนตัว (เสาเข็มตอก) โดยคุณเกรียงศักดิ์ เส็งวัฒน์ (1)
Sheet No. : TR-ST-06 
   December 07 

 

เสาเข็มที่ใช้ในงานก่อสร้างมีให้เลือกใช้หลายประเภท เช่น เสาเข็มเจาะแบบแห้ง , เสาเข็มเจาะแบบเปียก, เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงแบบกลวง และเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงแบบตัน เป็นต้น ซึ่งผู้ออกแบบงานโครงสร้างจะพิจารณาเลือกใช้ตามความเหมาะสม

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงสี่เหลี่ยมตันและเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเหวี่ยง เป็นเสาเข็มอีกประเภทหนึ่งที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากทำงานได้สะดวก รวดเร็ว และราคาถูกกว่าเสาเข็มเจาะ การเลือกใช้ระบบเสาเข็มนั้นขึ้นอยู่กับสภาพพื้นที่ก่อสร้างหรือน้ำหนักบรรทุกที่ถ่ายลงฐานราก ปัญหาที่มักพบบ่อยๆสำหรับงานเสาเข็มตอกคือ เสาเข็มหนีศูนย์ ซึ่งมีหลายสาเหตุ เช่น เสาเข็มไม่ได้ดิ่งเวลาตอก, หมุดขยับตำแหน่งเนื่องจากติดตั้งทิ้งไว้หลายวัน และดินเกิดการเคลื่อนตัว

บทนี้จะขอกล่าวถึง “เสาเข็มหนีศูนย์เนื่องจากดินเกิดการเคลื่อนตัว” หลักการของเสาเข็มตอกคือ เราจะตอกเสาเข็มแทรกลงไปในดิน ดังนั้นดินที่ถูกเสาเข็มแทรกเข้ามาจะถูกดันไปด้านข้างโดยรอบ (ทุกทิศทาง) และทำให้ดินเกิดการเคลื่อนตัว มีอยู่โครงการหนึ่งใช้เสาเข็มสี่เหลี่ยมตันขนาด 0.40 x 0.40 x 28 ม. จำนวน 2,810 ต้น ทำให้มีปริมาตรเสาเข็มสูงถึง 12,588.80 ลูกบาศ์กเมตร ลองคิดดูนะครับว่าปริมาตรเสาเข็มที่แทรกเข้าไปในดินนั้นมากแค่ไหน ดังนั้นสิ่งสำคัญก่อนเริ่มงานตอกเสาเข็มอย่างหนึ่งคือ การกำหนดลำดับการตอกเสาเข็มให้เหมาะสมเพื่อควบคุมทิศทางการเคลื่อนตัวของดินไม่ให้ดันเสาเข็มที่ตอกไปก่อนเคลื่อนตัวจนเยื้องศูนย์ หรือ เคลื่อนตัวจนเกิดผลกระทบกับสิ่งก่อสร้างของพื้นที่ข้างเคียง เบื้องต้นนั้นเราพิจารณาได้จากสภาพผิวดินของพื้นที่ข้างเคียงว่ามีรอยแยกหรือปูดขึ้นหรือไม่ รวมไปถึงลำดับการขุดดิน, ตำแหน่งกองดินและจุดที่เครื่องจักรหนักเข้าทำงานก่อสร้างฐานราก ว่าจะไม่เป็นการเพิ่ม Surcharge Load จนทำให้ดินเกิดการเคลื่อนตัว

 

 

โครงการนี้ใช้เสาเข็มตอกสี่เหลี่ยมตันและพื้นที่ข้างเคียงเป็นบ่อเลี้ยงปลา มีระดับดินถมในโครงการต่างกับระดับผิวน้ำประมาณ 2 ม. และได้กำหนด Sequence การตอกเสาเข็มเพื่อป้องกันดินจะดันไปทางด้านบ่อปลา เมื่อตอกเสาเข็มไปแล้ว 90 % เจ้าของบ่อปลาได้สูบน้ำจับปลา ทำให้ระดับดินถมในโครงการต่างกับ ระดับดินก้นบ่อปลา 3.80 เมตรเมื่อตอกเสาเข็มเสร็จแล้วตรวจพบเสาเข็มเกิดการเยื้องศูนย์มากถึง 0.50 เมตร สาเหตุเนื่องจากน้ำหนักน้ำที่เคยกดทับอยู่ถูกสูบออกไปทำให้แรงต้านในบ่อน้ำหายไปด้วย และได้แก้ไขโดยการออกแบบโครงสร้างบริเวณดังกล่าวใหม่

 
 
 

รูปแสดงการเยื้องศูนย์ของเสาเข็ม ซึ่งมีลักษณะเป็นแนวโค้ง และเยื้องศูนย์ไปทางบ่อปลาที่สูบน้ำออกไป ส่วนบ่อปลาที่ไม่มีการสูบน้ำ มีค่าเยื้องศูนย์ของเสาเข็ม 0 - 0.10 เมตร

หมายเหตุ : โครงการนี้มีราคางานแก้ไขโครงสร้างประมาณ 350,000 บาท แต่หากเลือกใช้ระบบป้องกันดินพัง เช่น Sheet Pile หรือ Diaphragm Wall (D-wall) จะมีราคาสูงถึง 7,800,000 บาท ลองพิจารณาความเหมาะสมดูนะครับว่า “เราจะเลือกใช้วิธีไหนดี

 
 
 

เรื่องนี้พอดีไปเห็นงานก่อสร้างท่อร้อยสายไฟฟ้าติดกับคลองระบายน้ำ โดยใช้โครงเหล็กถัก (Steel Truss) เป็นโครงสร้างรับท่อร้อยสายไฟฟ้า ซึ่งวางบนฐานรากรองรับด้วยเสาเข็มหกเหลี่ยมกลวงยาว 6 เมตร ทุกๆ ระยะ 5 เมตร ตลอดแนว

 
 
 
เวลาก่อสร้างโครงสร้างรับท่อร้อยสายไฟฟ้า จะต้องขุดดินตอกเสาเข็มและหล่อคอนกรีตฐานราก โดยที่เขาไม่มีการป้องกันดินเคลื่อนตัวเลย แล้วความเสียหายก็มาเยือน
 
 
 

หลังจากขุดดินเสร็จและกำลังจะเริ่มงานฐานราก ดินได้เกิดเคลื่อนตัวไปทางด้านคลองระบายน้ำ จนทำให้ถนน คสล. แตกร้าวอย่างต่อเนื่องยาวตลอดแนวก่อสร้าง มีความกว้างร้อยร้าวมากถึง 2 ซม . และนี่ก็เป็นความเสียหายเนื่องจากดินเคลื่อนตัวอีกรูปแบบหนึ่งไงครับ

 
 

ส่วนอีกโครงการหนึ่ง ใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเหวี่ยง (Pre-stress Concrete Spun Piles) และเกิดการเยื้องศูนย์ของเสาเข็มในช่วงขุดดินเพื่อทำการตัดหัวเสาเข็มและก่อสร้างฐานราก สาเหตุหลักเกิดจาก การขุดลอกคลองระบายน้ำข้างโครงการกอปรกับก่อนหน้านั้น 2-3 วัน เกิดฝนตกหนักทำให้สภาพชั้นดินมีขีดจำกัดความข้นเหลวสูงรวมทั้งมี Surcharge Load จากดินขุดที่กองไว้ข้างคลองระบายน้ำ ทำให้ดินเกิดการเคลื่อนพังบริเวณข้างคลองระบายน้ำและต่อเนื่องเข้ามาในพื้นที่ก่อสร้าง

 

 

แสดงให้เห็นถึงแรงดันดินดันเสาเข็มให้เคลื่อนตัวจนเอียงไปทางคลองระบายน้ำและมองเห็นได้อย่างชัดเจน

 
 
 

แสดงให้เห็นถึงแรงดันดินดันเสาเข็มให้เคลื่อนตัวจนเอียงไปทางคลองระบายน้ำและมองเห็นได้อย่างชัดเจน

 
 
 

แรงดันดินดันเสาเข็มจนเอียงตัวและทำให้ฐานรากเคลื่อนตัวไปจากตำแหน่งเดิมจนเกิดการแตกร้าวใต้ท้องฐานราก

 
 
 
เสาเข็มบางต้นที่ได้เคลื่อนตัวไปจนเกือบหลุดจากท้องฐานรากที่เทคอนกรีตแล้ว
 
 
 

การทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มสำหรับฐานรากที่ถูกแรงดันดินดันจนเอียงตัวและไม่สามารถใช้งานได้ก่อนสกัดทุบทิ้งและเทคอนกรีตฐานรากใหม่

 
 
 
ส่วนเสาเข็มที่เคลื่อนตัวแต่ยังใช้งานได้ แก้ไขโดยการออกแบบฐานรากใหม่

หมายเหตุ : (1) ข้อมูลเพิ่มเติมและให้คำปรึกษาโดยพี่วินัย ดีประเสริฐ

 

Top  | มีข้อสงสัยหรือข้อคิดเห็นสามารถเข้าไป post ที่ web board

 

             การต่อทาบเหล็กเส้นโดยวิธีทำเกลียว ( COUPLER BAR ) โดย คุณสมศักดิ์ ญาณอภิมนตรี
Sheet No. : TR-ST-05 
   December 07 

 

การต่อทาบเหล็กเส้นเสริมคอนกรีต โดยวิธีทำเกลียวที่เหล็กเส้นเสริมคอนกรีตแทนวิธีการต่อทาบเหล็กในงานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กเป็นแนวทางเลือกในการต่อทาบเหล็ก

มีข้อดีในการเลือกใช้งาน

  1. ลดปัญหาพื้นที่การต่อทาบทำให้มีพื้นที่ว่างพอที่จะเทคอนกรีตได้สะดวก
  2. ลดค่าใช้จ่ายที่สูญเสียระยะทาบของเหล็กเสริม กรณีเหล็กเสริมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่และปริมาณที่ใช้มากทำให้ต้นทุนกลึงเกลียวถูกลง

ข้อควรระวังในการเลือกใช้งาน

  1. นำตัวอย่างเหล็กที่กลึงเกลียวไปทดสอบหาค่าแรงดึง (Tensile Test ) ในสถาบันที่ยอมรับโดยจุดที่อยู่ในส่วนที่ทำเกลียวและค่า Yield Stress ไม่น้อยกว่าข้อกำหนดของเหล็กเส้นที่ใช้งาน
  2. ต้องได้รับการยินยอมกับผู้ออกแบบก่อนกรณีไม่ได้ระบุในรูปแบบหรือรายการประกอบแบบ
  3. ขณะที่ใช้งานควรตรวจสอบการขันเกลียวได้เต็มตลอดเกลียวให้เรียบร้อย
  4. บางครั้งมีคราบน้ำมันติดอยู่ควรทำความสะอาดเหล็กและเกลียวก่อนเทคอนกรีต
  5. ต้องมีวัสดุปิดครอบกับคอนกรีตเปื้อนเกลียวจะขันเกลียวอยากตอนต่อเหล็ก
   
 
เหล็กทำเกลียวเพื่อใช้ต่อเหล็กเสริม

 


เหล็กทำเกลียวที่ต่อจากคอนกรีตเสา

 


เหล็กทำเกลียวที่ต่อจากคอนกรีตพื้น


เหล็กทำเกลียวที่ต่อจากคอนกรีตคาน

 


เหล็กทำเกลียวที่ต่อจากคอนกรีตผนัง

นำตัวเหล็ก COUPLER ไปทดสอบแรงดึงขาดที่เหล็กนอก COUPLER

 

 


การขันเกลียวไม่เต็มเกลียวมีผลเสียการรับแรงดึงเหล็ก

 


หลังจากขันเกลียวจนสุดให้ทำความสะอาดคราบน้ำมัน


เหล็ก COUPLER ช่วยลดความหนาแน่นในการต่อทาบ

 


เหล็ก COUPLER ฝังในคอนกรีตงานสะพาน

Top  | มีข้อสงสัยหรือข้อคิดเห็นสามารถเข้าไป post ที่ web board

 

             Site Drainage นั้นสำคัญไฉน โดย คุณเกรียงศักดิ์ เส็งวัฒน์
Sheet No. : TR-ST-04 
   December 07
 

 

การวางแผนเปิดงานก่อสร้างสำหรับงานก่อสร้างโรงงาน ผมเรียกว่าเป็นงานก่อสร้างในแนวราบ ซึ่งงานหลักๆจะมีงานพื้นชั้น Ground และงานหลังคา การเปิดงานก่อสร้างจะเปิดเป็นพื้นที่บริเวณกว้าง และถ้างานฐานรากก่อสร้างในช่วงหน้าฝน เราควรวางแผนระบบระบายน้ำชั่วคราวทั้งโครงการให้ดี เพราะเป็นหัวใจหลักอย่างหนึ่งที่จะทำให้งานก่อสร้างมีคุณภาพดีและแล้วเสร็จตามกำหนด Temporary Site Plan นั้นควรจัดทำให้ละเอียดสอดคล้องกับขั้นตอนหรือวิธีการก่อสร้าง เช่น ตำแหน่ง Site Office, Store, Work Shop, Car Park, Labour Camp, Temporary Road and Toilet, Soil Stock, Wheel Wash, Transformer, Electrical Pole, MDB., PB., Water Supply, Faucet, Temporary Gutter and Bin เป็นต้น

สิ่งก่อสร้างชั่วคราวควรสร้างครั้งเดียวและใช้งานได้จนจบโครงการนะครับ หากต้องย้ายตำแหน่งบ่อยๆแล้วสร้างใหม่เพราะสร้างทับตำแหน่งอาคาร คงเสียค่าใช้จ่ายและเสียเวลาน่าดู

 


โครงการนี้ยังมุงหลังคาไม่เสร็จเลยครับ มืดมาอีกแล้ว

หน่วยงานที่มีระบบระบายน้ำไม่ดี ปล่อยให้มีน้ำขัง
การก่อสร้างทำงานได้ลำบาก จนเกิดอาการเซ็งตามภาพนี้ไงครับ
 
 
ในหน่วยงานก่อสร้างนั้นจะมีเครื่องจักรหนักจำนวนมาก เช่น รถบรรทุก , รถขุด , รถเกรด หรือ Mobile Crane หากปล่อย ให้น้ำขังนานๆ ดินจะเริ่มเละกลายเป็นโคลน จนไม่สามารถสัญจรได้ ภาพนี้แสดงให้เห็นว่าเส้นทางชั่วคราวเป็นโคลนจนท่วมล้อรถ Back Hoe และสัญจรไม่ได้

ภาพด้านล่างนี้เป็นโครงการก่อสร้างโรงงานแห่งหนึ่งมีพื้นที่โครงการ 20 ไร่ และได้กำหนด Temporary Site Plan ไว้ค่อนข้างดี เนื่องจากเป็นงานก่อสร้างช่วงหน้าฝน เวลาฝนตกน้ำจะไม่ขังบนถนนและจะไหลลงใน Temporary Gutter ที่ได้จัดเตรียมไว้แล้วที่ข้างถนน ส่วนพื้นที่ก่อสร้างในตัวอาคารจะมีน้ำขังบ้างเนื่องจากไม่สามารถจัดทำ Temporary Gutter ได้ หากมีน้ำขังจะต้องเร่งระบายน้ำออกโดยการใช้เครื่องสูบน้ำสูบไปลงที่ Temporary Gutter ที่ได้จัดเตรียมไว้แล้ว


รูปที่ 1 ภาพแสดง Main Temporary Road (ก่อนฝนตก)

 


รูปที่ 2 เวลาฝนตกน้ำจะไหลลงใน Temp. Gutter ที่ข้างถนน


รูปที่ 3 ภาพแสดง Sub-Temporary Road ( ก่อนฝนตก)

 


รูปที่ 4 เวลาฝนตกน้ำจะไหลลงใน Temp. Gutter ที่ข้างถนน

รูปที่ 5 , 6 คืองานขุด Temp. Gutter ในช่วงเริ่มงานก่อสร้างบริเวณด้านข้าง Temporary Road และข้างอาคาร

 

 

Top  | มีข้อสงสัยหรือข้อคิดเห็นสามารถเข้าไป post ที่ web board

 

             ข้อควรระวังเมื่อมี Air Duct ลอดใต้ท้องคาน (เหนือฝ้าเพดาน)
โดย คุณเกรียงศักดิ์ เส็งวัฒน์
Sheet No. : TR-ST-03 
   October 07 

 

ถ้ามี Air Duct ลอดผ่านใต้ท้องคาน ผู้ควบคุมาน และผู้รับเหมางานระบบปรับอากาศควรประสานงานกับงานโครงสร้างและงานสถาปัตย์ เพื่อตรวจสอบว่ามีพื้นที่พอที่ Air Duct จะวิ่งผ่านได้หรือไม่ ระดับท้อง Air Duct ต่ำกว่าฝ้าเพดานหรือไม่ (ควรสรุปก่อนตั้งแบบท้องคานในห้องที่เกิดปัญหา) แนะนำว่าผู้รับผิดชอบทุกฝ่ายควร เคลียร์ทีละห้อง ให้เริ่มจากห้องที่เน้นความสวยงามก่อนเพราะจะมีหลุมฝ้าหรือ Step ฝ้า ค่อนข้างมาก เช่น โถงต้อนรับ, ห้องประชุม / สัมมนา ห้องเหล่านี้ต้องการคงรูปแบบทางสถาปัตยกรรมหรืองาน Interior ให้มากที่สุด (เหมือนเป็นห้องรับแขกไงครับ ต้องสวยไว้ก่อน) การแก้ไขจะต้องพิจารณาให้ละเอียดก่อนตัดสินใจ เช่น งานระบบต้องการพื้นที่ เหนือฝ้า“น้อยที่สุด” เท่าไร การแก้ไข คือ

  1. แก้ไขขนาด Air Duct โดยที่วิศวกรระบบปรับอากาศจะพิจารณาเส้นรอบรูปและความเร็วลมจาก Ductulator ครับ
  2. ลดความลึกคาน
  3. ลดระดับฝ้าเพดาน (ควรเป็นทางเลือกหลังสุดครับ)
  4. อาจเลือกวิธีใดวิธีหนึ่งหรือหลายๆ วิธีรวมกัน
ภาพนี้แสดงให้เห็นหลุมฝ้าและ Step ฝ้าในห้องสัมมนา
   
ภาพนี้เกิดปัญหา Air Duct จุดที่ผ่านท้องคานต่ำกว่าระดับฝ้าเพดานประมาณ 15 0 มม. ซึ่งต้องแก้ปัญหาโดยการเพิ่มความกว้างและลดความลึก ของ Air Duct โดยยังคงจ่ายลมเย็นได้ตามแบบ Design เดิม

Top  | มีข้อสงสัยหรือข้อคิดเห็นสามารถเข้าไป post ที่ web board

 

             ข้อควรรู้ในการป้องกัน Differential Settlement (สำหรับรั้ว)
โดย คุณเกรียงศักดิ์ เส็งวัฒน์
Sheet No. : TR-ST-02 
   October 07 

 

การก่อสร้างรั้วรอบโครงการไม่ว่าจะเป็นรั้วก่ออิฐ หรือรั้วตาข่าย (Chain Link) ส่วนใหญ่จะมีความยาวรั้วมากกว่า 100 เมตร ดังนั้นควรมีการตัดโครงสร้าง (การตัดโครงสร้างคือ การแยกโครงสร้างออกจากกันอย่างอิสระ) เพื่อป้องกันฐานรากทรุดตัวไม่เท่ากัน (Differential Settlement) และดึงให้โครงสร้างเสียหาย โดยปกติจะตัดโครงสร้างทุกๆ ความยาวไม่เกิน 30-40 เมตร ขึ้นอยู่กับอัตราการทรุดตัวของดินในแต่ละพื้นที่ ความยาวในการตัดควรกำหนดให้ลงตัวกับงานสถาปัตย์ด้วยครับ

ภาพนี้เป็นรั้วก่ออิฐสูง 2.15 เมตร กำหนดให้ตัดโครงสร้างทุกๆ ความยาวไม่เกิน 40 เมตร โดยที่ซีเมนต์บล็อคไม่มีเศษ

 

                       ข้อควรระวังในการใช้ซีเมนต์บล็อคก่อเป็นผนังรางน้ำ
                 (ต่างกับใช้ก่อเป็นลูกตั้งบันได) โดย คุณเกรียงศักดิ์ เส็งวัฒน์
Sheet No. : TR-ST-01 
   October 07 

 

หลายท่านที่ทำงานก่อสร้างคงเคยโดนต่อรองกันมาบ้างนะครับ หากเป็นการต่อรองที่ถูกต้องตามหลักวิศวกรรมก็ต้องใช้ดุลยพินิจให้ละเอียดรอบคอบก่อนตัดสินใจ (บางครั้งต้องระวังเส้นผมบังภูเขา) และอย่าลืมคิดถึงงานเพิ่มหรือลดที่จะตามมา เรื่องที่จะขอกล่าวถึงนี้เป็นการต่อรองของวิศวกรที่เพิ่งจบใหม่ (Young Engineer) คือ

การขอใช้ซีเมนต์บล็อคก่อเป็นผนังรางน้ำกว้าง 30 0 มม. ลึก 3 00 มม. (แบบกำหนดให้เป็นรางน้ำ คสล.) โดยที่พื้นรางน้ำใช้เป็นคสล. รวมทั้งจะเสียบเหล็กเดือย (Dowel Bar) ขนาด RB9 @ 50 0 มม. ฝังไว้ในพื้นรางน้ำในระหว่างเทคอนกรีตเพื่อใช้ยึดซีเมนต์บล็อคไม่ให้ล้มเนื่องจากแรงดันด้านข้างของดิน สามารถทำงานได้สะดวกรวดเร็ว และบอกอีกว่าเอาหลักการมาจากการก่อสร้างบันไดกว้าง 2 ม. สูง 3 ขั้น ตั้งบนพื้นคอนกรีตอัดแรงชนิด Post-tension และใช้การก่อซีเมนต์บล็อค 2 ชั้นเป็น ลูกตั้ง บันได OK ฟังดูดีครับ รางน้ำดังกล่าวแข็งแรง (ในระดับนึง) แต่! ลืมนึกไปว่า

  1. ผนังซีเมนต์บล็อคดังกล่าวไม่สามารถป้องกันการทรุดตัวได้ในอนาคต และจะทำให้รอยต่อของซีเมนต์บล็อคเกิดรอยแตกร้าวในแนวดิ่ง

  2. รางน้ำดังกล่าวเกิดการทรุดตัวและเอียงมาทางด้านที่มีน้ำหนักกดทับ (น้ำหนักกดทับคือซีเมนต์บล็อค) รวมทั้งมีรอยร้าวเกิดขึ้นที่พื้นรางน้ำด้านที่ติดกับอาคาร (อ่านต่อได้ในหัวข้อ Differential Settlement (Sheet No.: TR-ST-02) นะครับ)

  3. บันไดที่ก่อสร้างตามวิธีข้างต้นสามารถรับน้ำหนักได้ เนื่องจากเป็นน้ำหนักกดเพียงอย่างเดียว หรือบางครั้งการทำพื้นยก 300 มม. เขายังใช้วิธีก่อซีเมนต์บล็อค 2 ชั้นวางบนพื้นคอนกรีตอัดแรง ทำหน้าที่เป็นคานรับพื้นสำเร็จรูปไงครับ

หมายเหตุ : ควรยืนยันให้ทำตามแบบ ผู้ควบคุมงานไม่ควรพูดมากเกินไปจนทำให้อีกฝ่ายเข้าใจผิดนะครับ

Top  | มีข้อสงสัยหรือข้อคิดเห็นสามารถเข้าไป post ที่ web board