รับทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม (Seismic Integrity Test)
บริษัท ดับบลิว ไพล์เทสติ้ง ได้นำเครื่องมือ มาตรฐานจากประเทศ อังกฤษ มาใช้ในการทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม และนำโปรแกรมวิเคราะห์สัญญาณการทดสอบ ที่ได้รับการยอมรับจากประเทศอังกฤษ ซึ่งได้รับการรับรองมาตรฐาน ASTM D 5882-07 มาใช้ในการตรวจสอบหา ค่าความสมบูรณ์ของเสาเข็ม ที่แม่นยำ และถูกต้อง
บริการทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม ( Seismic Integrity Test )
การทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็มด้วยวิธีการส่งคลื่นความเค้น ( Stress Wave ) ผ่านลงไปในตัวเสาเข็ม แล้วนำสัญญานสะท้อนกลับมาวิเคราะห์แปรผล โดยทั่วไปเรียกว่า Seismic Integrity Test หรืออาจเรียกว่า Low-Strain Testing
การทดสอบด้วยวิธีนี้เป็นที่นิยมแพร่หลายมากในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นการทดสอบที่สะดวก และรวดเร็ว เสียค่าใช้จ่ายต่ำกว่าวิธีการทดสอบแบบอื่นๆ หากมีการเตรียมการที่ดีอาจจะสามารถทดสอบได้จำนวนหลายร้อยต้นต่อวัน
นอกจากนี้การทดสอบนี้สามารถใช้ได้ทั้งเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง เสาเข็มเจาะหล่อในที่และเสาเข็มเหล็กแบบต่างๆ
เครื่องมือทดสอบ
เครื่องมือทดสอบที่ใช้ในปัจจุบันเรียกว่า “ PET “ ซึ่งได้มีการออกแบบให้มีขนาดเล็กกระทัดรัด เพื่อความสะดวกในการทดสอบอย่างต่อเนื่องในหน่วยงานก่อสร้างที่มีพื้นที่จำกัด เครื่องมือทดสอบดังกล่าวมีส่วนประกอบที่สำคัญต่างๆ ดังนี้
Hand Held Hammer : ฆ้อนขนาด 1-2 กิโลกรัม ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กำเนิดคลื่นความเค้น
( Impact Device )
Tablet : เป็นอุปกรณ์บันทึกสัญญานทดสอบ
Accelerometer : หัววัดสัญญานคลื่นความเค้นที่มีความไวสูงมาก
การเตรียมเสาเข็มเพื่อทำการทดสอบ
1.หัวเสาเข็มจะต้องสะอาดและแห้งปราศจากตะกอนดิน ไม่มีน้ำขังหรือมีเศษดินปกคลุม
2.คอนกรีตต้องมีคุณภาพดีเพียงพอ สำหรับเข็มเจาะต้องมีอายุไม่น้อยกว่า 7 วัน โดยประมาณก่อนวันทดสอบได้อย่างสะดวก
3.ควรกำหนดตำแหน่งเสาเข็มทดสอบให้ชัดเจน เพื่อสามารถอ้างอิงได้
วิธีการและขั้นตอนของการทดสอบ
หัววัดสัญญาน ( Accelerometer ) จะได้รับการติดตั้งบนหัวเสาเข็ม ซึ่งได้รับการเตรียมพื้นผิวให้เรียบแห้ง และคอนกรีตมีสภาพที่ดีเพียงพอ
เสาเข็มทดสอบจะถูกตอกด้วยฆ้อนทดสอบ แรงกระแทกที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดคลื่นความเค้นอัด ( Compression Wave ) วิ่งผ่านลงไปในตัวเสาเข็ม หากเกิดความไม่ต่อเนื่องขึ้นในหน้าตัดของเสาเข็ม เกิดรอยแตกร้าว คอนกรีตสภาพไม่ดี หรือพบปลายเสาเข็ม คลื่นสัญญานดังกล่าวจะเกิดการสะท้อนกลับและถูกบันทึกไว้โดยละเอียดและแปลงสัญญานให้อยู่ในรูปของความเร็ว ( Velocity ) กับเวลา ( Time ) ด้วยเครื่องมือ PET เพื่อนำมาแปรผลต่อไป
การแปรผลข้อมูล
สภาพความสมบูรณ์ของเสาเข็ม สามารถแปรผลได้โดยตรงจากสัญญานสะท้อนกลับที่อยู่ในรูปของความเร็วกับเวลา โดยอาศัยหลักการที่ว่า คุณสมบัติของหน้าตัดเสาเข็มทางพลศาสตร์ ( Dynamic Pile Stiffness ) หรือที่เรียกว่า อิมพีแดนท์ ( Impedance ) Z ที่เปลี่ยนแปลงไปจะมีผลทำให้คลื่นความเค้นเกิดการสะท้อนกลับในรูปแบบของคลื่นความเค้นอัด ( Compression Wave ) หรือคลื่นความเค้นดึง ( Tension Wave )
ค่าอิมพีแดนท์, Z ดังกล่าวประกอบด้วยผลคูณของพื้นที่หน้าตัดกับค่าโมดูลัสยืดหยุ่นหารด้วยค่าความเร็วคลื่น ดังนี้
แผนภูมิต่อไปนี้แสดงให้เห็นลักษณะการสะท้อนกลับของคลื่นและการแปรผล
โดยทั่วไปค่าความเร็วคลื่นกำหนดใช้ตามชนิดของเสาเข็มดังนี้
|
ชนิดของเสาเข็ม |
ค่าความเร็วคลื่น, เมตร/วินาที |
| เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง |
4000 – 4200 |
| เสาเข็มเจาะหล่อในที่ |
3800 – 3600 |
| เสาเข็มเหล็ก |
5120 |
เกณฑ์ในการประเมินระดับความเสียหายของโครงสร้างเสาเข็มพิจารณาจากค่าดัชนีความสมบูรณ์ (Integrity Factor) หรือ ค่าเบต้า, b ซึ่งมีค่าเท่ากับอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของค่าอิมพีแดนท์
|
ค่าเบต้า, b |
สภาพของโครงสร้างเสาเข็ม |
| มากกว่า 0.90 |
สมบูรณ์ |
| 0.80 – 0.90 |
บกพร่องเล็กน้อย |
| 0.60 – 0.79 |
บกพร่องขนาดใหญ่ |
| ต่ำกว่า 0.60 |
เสาเข็มหัก |
หมายเหตุ ในกรณีที่เป็นเสาเข็มสองท่อนต่อ ค่าเบต้า (b) ที่คำนวณได้ อาจเป็นค่าที่คำนวณ จากสัญญาณสะท้อนกลับที่ตำแหน่งรอยต่อของเสาเข็ม
เพื่อเป็นข้อแนะนำเบื้องต้น ควรนำข้อมูลอื่นๆ อาทิเช่น ประวัติในการก่อสร้างเสาเข็มดังกล่าว ลักษณะการออกแบบฐานราก ลักษณะอาคารและน้ำหนักบรรทุก การเคลื่อนตัวของเสาเข็มภายหลังการก่อสร้างและการเอียงตัวของเสาเข็ม ประกอบการพิจารณาด้วยเสมอ
ข้อจำกัดการใช้งาน
– การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ของพื้นที่หน้าตัด (<5%) อาจไม่สามารรถตรวจวัดได้
– เสาเข็มที่มีความยาวมาก ๆ อาจไม่สามารถตรวจวัดได้จากการทดสอบนี้
– ไม่เหมาะสมในการตรวจเสาเข็มหลายท่อนต่อ
– ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มแต่อย่างใด
– ไม่สามารถวัดการเอียงตัวของเสาเข็มทดสอบได้