การศึกษาการรับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยและอายุการใช้งานของโครงสร้างสะพานแบบแผ่นพื้น

Abstract

ศึกษาความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยและอายุการใช้งานของโครงสร้างสะพานแบบแผ่นพื้น โดยโครงสร้างสะพานอ้างอิงตามแบบมาตรฐานของกรมทางหลวง สะพานมีความยาวช่วงระหว่าง 5-10 เมตร ในงานวิจัยนี้ได้หาน้ำหนักของรถบรรทุกสิบล้อที่กระทำต่อสะพาน โดยวิธีการหาน้ำหนักรถบรรทุกขณะเคลื่อนที่บนสะพานในภาคสนาม โดยใช้วิธีการหาน้ำหนักรถโดยปราศจากอุปกรณ์การตรวจจับเพลา วิเคราะห์เพื่อหาค่าน้ำหนักรถบรรทุก โดยได้ทำปรับเทียบค่าจากการทดสอบรวม 2 วิธี คือการทดสอบจากรถบรรทุกทดสอบ และทดสอบหาน้ำหนักเปรียบเทียบกับด่านชั่งน้ำหนัก โดยจากผลการทดสอบพบว่า ความคลาดเคลื่อนของน้ำหนักที่หาได้อยู่ในช่วง +/-15% ทำให้สามารถนำระบบนี้มาใช้ในการเก็บข้อมูลน้ำหนักรถบรรทุกในระยะยาวได้ ซึ่งเป็นการเก็บข้อมูลของน้ำหนักรถบรรทุกตามการจราจรจริง ข้อมูลที่บันทึกได้ในระยะประกอบด้วย รถบรรทุกสิบล้อจำนวน 2000 คัน รถบรรทุกกึ่งพ่วง 500 คัน และรถบรรทุกพ่วง 500 คัน ซึ่งจากข้อมูลน้ำหนักที่ได้นี้พบว่า มีรถบรรทุกจำนวนถึง 29% ที่มีน้ำหนักเกินพิกัดที่กฎหมายกำหนด และเมื่อนำน้ำหนักนี้มาประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของสะพาน โดยใช้หลักการของค่า Bridge load rating factor ที่ให้ไว้ตามมาตรฐานของ Manual for condition evaluation ของสมาคมทางหลวงและขนส่งแห่งประเทศสหรัฐอเมริกา (AASHTO) พบว่าสะพานยังสามารถรับน้ำหนักของรถบรรทุกได้ แต่อย่างไรก็ดีการประเมินจากน้ำหนักรถบรรทุกที่เกิดพิกัดกฎหมายพบว่า แม้สะพานจะสามารถรับน้ำหนักรถบรรทุกได้โดยไม่เกิดการวิบัติในทันที แต่สะพานอาจเกิดความเสียหายหรือมีอายุการใช้งานที่สั้นลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะสะพานที่ความยาวช่วง 6-8 เมตร นอกจากนี้ยังทำการพิจารณาถึงการเสื่อมสภาพของโครงสร้างสะพานเนื่องจากความล้า ซึ่งเกิดน้ำหนักของรถที่กระทำซ้ำๆ ต่อสะพาน ซึ่งผลการประเมินจากน้ำหนักรถบรรทุกที่ทำการบันทึกพบว่า สะพานจะมีอายุการใช้งานได้มากกว่าอายุตามมาตรฐานการออกแบบของสะพาน (75ปี) และอีกประการหนึ่งของการพิจารณาการเสื่อมสภาพของสะพานได้คำนึงถึง ผลจากการเกิดสนิมในเหล็กเสริม โดยพิจารณาจาก 2 ปัจจัยคือ ผลจากคลอไรด์ และผลจากคาร์บอเนชั่น โดยผลของการประเมินพบว่า สะพานคอนกรีตเสริมเหล็กที่อยู่ใกล้แนวชายฝังทะเลอาจได้รับความเสียหาย จนกระทั่งต้องหยุดใช้งานเพื่อซ่อมแซม หากไม่มีการบำรุงรักษาภายใน 30 ปี ส่วนผลของการเสื่อมสภาพจากคาร์บอเนชั่นพบว่า สะพานสามารถมีอายุการใช้งานได้มากกว่าอายุตามมาตรฐานการออกแบบสะพาน ซึ่งจากผลการวิจัยทั้งหมดนี้เชื่อว่าอาจเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบ บำรุงรักษา ตลอดจนการซ่อมแซม โครงสร้างสะพานให้มีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพการใช้งานอย่างสูงสุด.