สำรวจตรวจสอบตามความแข็งแรงของโครงสร้างอาคาร

ภาพบ้านพักที่ได้รับการสำรวจตรวจสอบความแข็งแรงของโครงสร้าง

การสำรวจและตรวจสอบความแข็งแรงของโครงสร้างอาคารนั้น ต้องมีความชำนาญในการดูแลและตรวจสอบหรือผู้ที่เข้าไปตรวจสอบต้องมีความเข้าใจกับปัญหาอาคารทรุดหรืออาการโครงสร้างร้าว วิธีการสังเกตง่ายๆ ของตัวโครงสร้างทรุดจะเกิดการร้าวของผนังเป็นรอยเฉียงออกจากมุมเสาด้านบนหรือเสาคานเกิดการร้าวเป็นเส้นรอบๆ ให้สังเกตว่ารอยร้าวมีการหยุดหรือไม่ ถ้ารอยร้าวมีอาการร้าวเพิ่มเรื่อยๆ ให้โทรหาวิศวกรหรือผู้ชำนาญงานเพื่อหาวิธีซ่อมแซมและแก้ไขต่อไป
1. การตรวจสอบสภาพภายนอกอาคาร (Geometry Survey)เป็นการสำรวจตรวจสอบอาคารทางกายภาพกาสำรวจ มิติต่างๆ ทางกายภาพของอาคาร
    ตรวจสอบบันทึกสภาพแตกร้าวของอาคารที่มองเห็น (Visual Inspection)
    ตรวจสอบสภาพการทรุดตัวของอาคาร, สภาพการเอียงของโครงสร้าง เป็นต้น

การสำรวจและวิเคราะห์ข้อมูลชั้นดิน (Soil Testing & Survey)การสำรวจดูสถานที่ซึ่งจะทำการสำรวจดิน โดยสังเกตชนิดของฐานรากบริเวณใกล้เคียง รอยแตกบริเวณประตู หรือหน้าต่างหรือคานรับน้ำหนัก ปัญหาเรื่องน้ำหนักปัญหาเรื่องน้ำกัดเซาะดินอาจ พบในบางแห่งที่มีการไหลของน้ำซึมผ่านชั้นดินเมื่อทำการขุด ข้อมูลเหล่านี้จะได้มาจากการสอบถาม และสำรวจพื้นที่บางครั้งจำเป็นที่จะต้องไปศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับดินเพิ่มเติม ปกติจะมาจากผลงาน การสำรวจหรือวิจัยของสถาบันการศึกษา ข้อมูลจากหน่วยงานของท้องถิ่น แผนที่ภาพถ่ายทาง ข้อมูลเกี่ยวกับดินและหินกรมทรัพยากรธรณี เป็นต้น ทั้งนี้จะเป็นประโยชน์ในการเตรียมการเตรียมของที่จำเป็นจะต้องใช้สำหรับการ ปฎิบัติและเป็นการเตรียมการเบื้องต้น ตรวจสอบสภาพความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างอาคารโดยตรวจสอบแบบสุ่มตัวอย่าง ดังนี้ตรวจสอบคุณภาพของคอนกรีตแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing)โดยวิธีวัดขนาดแรงสะท้อนด้วยเครื่อง Schmidt Hammer
    ตรวจสอบค่ากำลังอัดสูงสุดของคอนกรีตโดยวิธี Ultrasonic Pulse Velocity Test ( PUNDIT )
    ตรวจสอบสภาพความเป็นกรด – ด่างของผิวคอนกรีต Carbonation Test
    ตรวจสอบปริมาณคลอไรด์ ของคอนกรีต Chloride Test
    ตรวจสอบตำแหน่งและขนาดของเหล็กเสริม Ferro Scan / Covermeter Test
    ตรวจสอบกำลังของเหล็กเสริมด้วยวิธี Hardness Test
    การเจาะเก็บแท่งตัวอย่าง Core Sampling
    การทดสอบกำลังดึงของเหล็กเสริม โดยตัดตัวอย่างจากองค์อาคาร ( Specimen Sampling)
    การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกขององค์อาคาร ( Slab Load Test )
    การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็ม ( Pile Load Test )
    การตรวจสอบความยาวและความสมบูรณ์ของตัวเสาเข็ม โดยวิธี Side Echo Test

1. การตรวจสอบสภาพภายนอกอาคาร (Geometry Survey)
การสำรวจมิติต่างๆ ทางกายภาพของอาคาร เป็นการสำรวจสภาพภายนอก และภายในอาคารที่สามารถมองเห็น สำรวจสภาพการใช้พื้นที่อาคารทำการบันทึกตรวจวัดความยาว ความกว้าง ของอาคาร ตำแหน่งและขนาดพร้อมหน้าตัดของโครงสร้างอาคาร เช่น คาน,เสา เป็นต้น เพื่อนำไปเป็นข้อมูลในการจัดทำแบบแปลนของอาคารขึ้นใหม่ การตรวจสอบบันทึกสภาพการแตกร้าวของอาคารที่มองเห็น เนื่องจากสภาพการใช้งานความชำรุดเสียหายตามสภาพของอาคาร เพื่อเป็นข้อมูลเบื้องต้นประกอบการตรวจสอบความมั่งคงแข็งแรงของอาคารต่อไป ขนาดของรอยร้าว (ความลึก ความกว้าง และ ความยาวทิศทาง(ตามขวาง ตามยาว ตามแนวดิ่งตามแนวทแยง หรือมีการกระจายทั่วๆไป) ตำแหน่งรอยร้าว เป็นต้นเพื่อติดตามพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงรอยแตกร้าวระยะยาว (Long Term Monitoring) เครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบพฤติกรรมของการแตกร้าว บริษัทฯจะใช้เครื่องมือทดสอบที่เรียกว่า "Crack Meter" การตรวจสอบการทรุดตัวจะทำการต่อเนื่อง คือการติดตั้ง Reading Scale ที่เสาแต่ละต้นเพื่อติดตามพฤติกรรมการทรุดตัวของอาคาร

2. การสำรวจและวิเคราะห์ข้อมูลชั้นดิน (Soil Testing & Survey)
    การเจาะดินเพื่อการสำรวจเบื้องต้น เป็นการขุดหรือเจาะดินเล็กน้อยเบื้องต้องการ ทราบชนิดของดินการเรียงตัวของชั้นดิน ระดับน้ำใต้ดิน และอื่น ๆ อันจะเป็นประโยชน์ในการเตรียมเครื่องมือและวางแผนงานได้ดีขึ้นสำหรับงานสำรวจดินซึ่งไม่ใหญ่มากนักอาจไม่มีขั้นตอนนี้ หรือหากเป็นงานที่เล็กแล้วการสำรวจดินในสนามอาจสิ้นสุดที่ขั้นตอนนี้ก็ได้     การสำรวจดินเพื่อหารายละเอียดเป็นการวางแผนอย่างละเอียดเกี่ยวกับการสำรวจดินโดยทั่วไปจะระบุว่าจะเจาะดินทั้งหมดกี่หลุม แต่ละหลุมลึกเท่าไรมีการทดสอบในสนามอะไรบ้างในตำแหน่งความลึกเท่าใด เก็บตัวอย่างดินของหลุมใดที่ระดับลึกเท่าไร เพื่อนำไปทดสอบอะไรโดยปกติแล้วจะต้องการข้อมูลสำหรับทำ Soil Profile ข้อมูลเกี่ยวกับความแข็งแรงของดิน (Shear Strength Parameters) และข้อมูลเพื่อใช้คำนวณ หาการทรุดตัวของสิ่งก่อสร้าง
    ความลึกของการเจาะสำรวจ โดยทั่วไปนั้นมักจะเจาะสำรวจดินเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เพียงพอต่อการออกแบบและก่อสร้าง ฐานราก ทั้งนี้ต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายและเวลาที่ใช้ในการดำเนินการ เพื่อที่จะศึกษา ลักษณะการวางตัวของชั้นดิน ความลึกสูงสุดของหลุมได้มา จากการประมาณหาการกระจายของแรงที่มีผลต่อดินไปไม่มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ (Pressure Increment Is 10 Percent Of Contact Pressure) ซึ่งประมาณได้เท่ากับ 2 เท่าของความยาว ของฐานรากนับจากระดับใต้ฐานรากลึกลงไปหากเป็นดินอ่อนที่ทำให้เกิดปัญหาซึ่งจำเป็น ที่จะต้องใช้เสาเข็ม หรืออื่นๆ ควรจะเจาะให้ลึกลงไปจนถึงชั้นดินที่แข็งแรงพอที่จะรับน้ำหนักของโครงสร้าง
3. ตรวจสอบสภาพความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างเพื่อหาความสามารถในการรับ กำลังและคุณสมบัติของวัสดุโครงสร้าง

    3.1) การทดสอบ Rebound Hammer Test หรือ SchmidtHammer Test( ASTM C805)เป็นกาตรวจสอบคุณภาพของคอนกรีตแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing) โดยวิธีวัดขนาดแรงสะท้อนด้วย Schmidt Hammer Testเพื่อประเมินค่ากำลังอัดสูงสุด (Maximum Compressive Strength ) หรือค่า fc' ของคอนกรีต การทดสอบด้วยวิธีนี้ ดำเนินการตามมาตรฐาน ASTM C805
    3.2) ตรวจสอบค่ากำลังอัดสูงสุดของคอนกรีตโดยวิธีUltrasonic Pulse Velocity Test ( PUNDIT,ASTM C803)เป็นการการตรวจสอบโดยวิธีการส่งคลื่นความถี่สูง (Ultrasonic Pulse) ผ่านเข้าไปในตัวกลางเนื้อคอนกรีตที่ต้องการทดสอบ นำค่าที่ได้มาคำนวณหาค่าความเร็วคลื่น เพื่อนำไปแปรผลเป็นค่ากำลังอัดสูงสุดของคอนกรีต
    3.3)ตรวจสอบสภาพความเป็นกรด – ด่างของผิวคอนกรีต Carbonation Testงานทดสอบในสนาม โดยใช้สารละลาย phoenophtalein เจือจางฉีดพ่น ลงบนผิวคอนกรีตเพื่อดูค่า pH หรืองานทดสอบในห้องปฏิบัติการโดยเจาะเก็บผงคอนกรีตที่ระยะความลึกต่างๆกัน มาทดสอบหาค่า pHในห้องทดลอง
    3.4) ตรวจสอบปริมาณคลอไรด์ของคอนกรีต Chloride Test(ASTM C114) ปริมาณของ Chloride เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดการผุกร่อนเป็นสนิม ของเหล็กเสริม ถ้ามีปริมาณมากพอในระหว่างการผสมคอนกรีตอาจมีผลทำให้ Passivity Film ไม่เกิดขึ้น หรือถ้าเกิดการแทรกซึมเข้ามาภายหลังจากน้ำทะเลหรือน้ำจากการผลิตที่มี Chloride เป็นต้นจนถึงตำแหน่งเหล็กเสริมเหล็กเสริมก็จะเกิดเป็นสนิมอย่างรวดเร็ว การตรวจสอบปริมาณ Chloride เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างระยะความลึก และปริมาณของ Chlorideตรวจสอบโดยนำผงคอนกรีตที่ระดับความลึกต่างๆ มาทดสอบในห้องทดลองเพื่อหาแนวโน้มการแทรกซึมของ Chloride
    3.5) ตรวจสอบตำแหน่งและขนาดของเหล็กเสริม Ferro Scan / Covermeter Test เป็นการสำรวจเพื่อหาตำแหน่งและระบุขนาดของเหล็กเสริมในโครงสร้าง โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า " COVERMETER"ซึ่งอาศัยหลักการที่เหล็กเสริมที่อยู่ ในเนื้อคอนกรีตจะมีผลกระทบทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่เครื่องมือ ทดสอบสร้างขึ้น ซึ่งจะมีค่าสูงสุดเมื่ออยู่ตรงตำแหน่งเหล็กเสริมพอดี ทำให้สามารถระบุความลึก ( Cover Depth )และขนาดของเหล็กเสริม ( Bar Size ) ได้ เครื่องมือชนิดนี้เหมาะสำหรับใช้งานหาตำแหน่งเหล็กเสริมใน พื้นและกำแพง คสล. หรือ เสา , คาน ขนาดเล็กที่มีการเสริมเหล็กไม่หนาแน่น ความถูกต้องแม่นยำของเครื่องมือจึงขึ้นอยู่กับระยะห่าง ของเหล็กเสริม ( Spacing ) และตำแหน่งความลึกของเหล็กเสริม ( Cover Depth ) การใช้เครื่องมือนี้จึงควรมีการสอบเทียบตำแหน่ง และขนาดของเหล็กเสริมจริงจากการเจาะหรือสกัดเปิดผิวคอนกรีต
    3.6) ตรวจสอบกำลังของเหล็กเสริมด้วยวิธี Hardness Test เป็นการทดสอบในลักษณะเดียวกับการทดสอบ Rebound Hammer Test ในคอนกรีตโดยการทดสอบนี้จะประเมินค่าความแข็ง ( Hardness )ของผิวเหล็กเสริมการทดสอบด้วยวิธีนี้จะต้องมีการกำหนดตำแหน่งของเหล็กเสริมก่อน( อาจทำร่วมกับ Ferro Scan )หลังจากนั้นทำการเจาะผิวคอนกรีตด้วยสว่านไฟฟ้า ทำความสะอาดผิวเหล็กเสริมแล้วจึงเริ่มดำเนินการทดสอบ
    3.7)การเจาะเก็บแท่งตัวอย่าง Core Sampling (ASTM C42)เป็นการเจาะเก็บตัวอย่าง คอนกรีตด้วยเครื่องเจาะ (Core Drilling Machine )ที่โครงสร้างคานและเสา เพื่อนำไปทดสอบหาค่ากำลังอัดสูงสุด ( Maximun Compressive ) ด้วยเครื่องทดสอบกำลังอัด ( Compression Machine )ใน ห้องทดลอง
    3.8) การทดสอบกำลังดึงของเหล็กเสริม โดยตัดตัวอย่างจากองค์อาคาร( Specimen Sampling ,ASTM E8) เป็นการทดสอบแบบทำลาย( Destructive Test )โดยการสุ่มตัดแท่งตัวอย่างเหล็กเสริมไปทดสอบหาค่ากำลังรับแรงดึง ( Tensile Strength , fy ) ในห้องทดลองการทดสอบแบบนี้ไม่เหมาะสมที่จะทำเป็นจำนวนมากเพราะทำให้องค์อาคาร เสียหายและต้องซ่อมแซม
    3.9) การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกขององค์อาคาร( Slab Load Test ,ACI 318) เป็นการทดสอบเพื่อหากำลังในการรับน้้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างภายใต้น้ำหนัก บรรทุกจริงเพื่อศึกษาพฤติกรรมจริงในการรับน้ำหนักของโครงสร้างโดยการทดสอบจะค่อยๆ เพิ่มน้ำหนักที่กระทำกับโครงสร้างและวัดค่าการเสียรูป ของโครงสร้าง (Deflection)
    3.10) การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็ม( Pile Load Test ,ASTM D3689-83) เป็นการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มโดยการวางน้ำหนัก บรรทุกลงบนหัวเสาเข็มแล้วตรวจวัดค่าการทรุดตัวที่เกิดขึ้น สำหรับเสาเข็มที่จะใช้เป็นหลักรั้ง จะใช้เสาเข็มไมโครไพล์ (Micro Pile ) ซึ่งสามรถทำงานใต้อาคารได้ เป็นตัวยึดโครงเหล็ก (Support Frame ) ที่วางพาดอยู่เหนือเสาเข็มทดสอบจากนั้นใช้แม้แรงไฮดรอลิค วางบนหัวเสาเข็มทดสอบแล้วดันโครงเหล็ก เพื่อให้เกิดแรงดันกลับ เกิดเป็นน้ำหนักกดลงบนเสาเข็มทดสอบ อ่านค่าบันทึกแรงดันจาก Pressure Gauge ที่ติดอยู่กับชุดแม่แรงไฮดรอลิค พร้อมกับตรวจวัดและบันทึกค่าการทรุดจมของเสาเข็มไปด้วยพร้อมๆกัน เมื่อทดสอบจนแล้วเสร็จนำผลที่ได้มา เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง น้ำหนักบรรทุกกับค่าการทรุดตัว เพื่อการวิเคราะห์ผลต่อไป
    3.11) การตรวจสอบความยาวและความสมบูรณ์ของตัวเสาเข็ม โดยวิธี Side Echo Test เป็นการตรวจสอบความสมบูรรณ์ของตัวเสาเข็ม โยดส่งคลื่นความสั่นสะเทือน จากเครื่องกำเนินความถี่ (VibrationalMachine)ลงไปในเนื้อคอนกรีตของตัวเสาเข็ม ที่ต้องการตรวจสอบ โดยคลื่นความถี่จะเกิดการสะท้อนกลับขึ้นมาที่ผิวคอนกรีต ทำให้สามารถตรวจสอบสภาพความต่อเนื่องหรือความบกพร่อง ที่อาจเกิดขึ้นกับตัวเสาเข็มได้จากการดูรูปแบบคลื่นที่ปรากฎทีั้งยังประมาณความลึกของเสาเข็มได้อีกด้วย