การศึกษาสภาพการใช้งานและวิธีการเปลี่ยนแผ่นยางรอง Bearing Pad ในสะพานกรมทางหลวง (ระยะสุดท้าย)
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
สะพานแต่ในละตัวนั้นจะมีระบบรองรับ น้าหนักโครงสร้างส่วนบนของสะพาน หรือ Bearing ซึ่งท้าหน้าที่ รองรับน้าหนักโครงสร้าง ส่วนบน (Superstructure) ถ่ายไปยังโครงสร้างส่วนล่าง (Substructure) และรองรับการ เคลื่อนตัวของโครงสร้างส่วนบนโดยเฉพาะผลของแรงกระท้าเนื่องจ ากน้าหนักบรรทุกจรและการยืดตัวเนื่องจาก อุณหภูมิ เป็นต้น ที่ปรึกษาได้ท้าการศึกษาและรวบรวมรูปแบบ ข้อมูล ประเภท ขนาด และอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับ Bearing ที่ใช้ อยู่กับสะพานของกรมทางหลวง ทบทวนวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง ทฤษฎีและผลการศึกษาต่างๆ ที่เกี่ยวกับ Bearing ที่ ใช้ในงานสะพาน รวมถึงวิธีการซ่อมแซมหรือปรับปรุงฐานรองรับโครงสร้างส่วนบนของโครงสร้างสะพานตามรูปแบบ ต่างๆ ที่ปรึกษาได้ท้าการประเมินระดับสภาพความเสียหายของแผ่นยางรองคอสะพานตามระดับสภาพการใช้งาน โดยการประเมินครอบคลุมพื้นที่ส้านักทางหลวงที่ 9 – 15 และส้านักงานทางห ลวงกระบี่ (สุราษฎร์ธานี) ซึ่งแบ่งการ ด้าเนินออกเป็น 2 ลักษณะ คือ (1) การประเมินแผ่นยางรองคอสะพาน โดยอาศัยข้อมูล พื้นฐาน การส้ารวจและภาพถ่ายจาก ฐานข้อมูลสะพานที่มีอยู่ของส้านักวิจัยและพัฒนางานทาง กรมทางหลวง ซึ่งมีจ้านวนสะพานใน พื้นที่ศึกษาจ้านวน 7,374 สะพาน ผลการประเมินจากภาพถ่ายของแผ่นยางรองคอสะพานทั้งหมด สามารถสรุปได้ดังนี้ ? สะพานส่วนใหญ่ในพื้นที่ของโครงการมีสภาพของแผ่นยางรองคอสะพานระดับพอใช้ ประมาณ 55% ระดับสภาพช้ารุด 39% และระดับสภาพดี 6% ตามล้าดับ ? สะพานส่วนใหญ่ในพื้นที่การศึกษา คือ สะพานประเภท Slab Type รองลงมาคือ Plank Girder, Box Girder และ I-Girder ตามล้าดับ ? สะพานส่วนใหญ่ในพื้นที่การศึกษามีอายุมากกว่า 20 ปี รองลงมา คือ มีอายุสะพาน ระหว่าง 11 – 20 ปี และสะพานที่อายุน้อยกว่า 10 ปี เป็นกลุ่มสะพานที่น้อยที่สุด ? เมื่อพิจารณาแยกตามพื้นที่ตั้งของสะพานตามส้านักทางหลวง พบว่า สะพาน ในพื้นที่ ส้านักทางหลวงที่ 12 และ 15 ส่วนใหญ่จะมีระดับสภาพแผ่นยางรองคอสะพาน ระดับ ช้ารุด ส่วนแผ่นยางรองคอสะพานในพื้นที่ส้านักทางหลวงอื่น ๆ ในโครงการส่วนใหญ่จะ มีระดับสภาพพอใช้ (2) ส้ารวจสภาพ ของแผ่นยางรองคอสะพานของสะพานช่วงสั้น (ความยาวช่วงสะพานไม่เกิน 20 เมตร) ในพื้นที่ของโครงการ ด้วยสายตา (Visual Inspection) รวมถึงทดสอบค่าความแข็ง (Hardness) ของแผ่นยางรองคอสะพานในบริเวณที่เข้าถึงได้ (จ้านวน 314 สะพาน) ผลการส้ารวจ พบว่า ? สะพานส่วนใหญ่ในพื้นที่ของโครงการจะมีสภาพของแผ่นยางรองคอสะพานระดับพอใช้ ? สะพานประเภท Slab Type, Plank Girder และ Box Girder ที่ใช้แผ่นยางรองคอ สะพานประเภทยางล้วน ส่วนใหญ่มีค่า Durometer (Shore A) มากกว่าเกณฑ์ที่ก้าหนด (50?5 Durometer Shore A) ทุกช่วงอายุของสะพาน ในขณะที่สะพานประเภท IGirder มีค่า Durometer (Shore A) อยู่ในเกณฑ์ที่ก้าหนด (60?5 Durometer Shore A) ทุกช่วงอายุของสะพาน ที่ปรึกษาได้ท้าการคัดเลือกผลิตภัณฑ์วัสดุแผ่นยางรองคอสะพานที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในงานก่อสร้างสะพาน ทั้ง ประเภทชนิดยางล้วนและชนิดเสริมก้าลังด้วยแผ่นเหล็ก โดยในแต่ละประเภทจะใช้ผลิตภัณฑ์ทั้งแบบยางธรรมชาติ และแบบยางสังเคราะห์ โดยวัสดุ ชนิด และคุ ณภาพ ถือตามมาตรฐานสากลที่กรมทางหลวงใช้งาน โดยผลิตภัณฑ์ ดังกล่าวข้างต้น ได้น้าไปทดสอบในห้องปฏิบัติการ 2 รูปแบบ คือ (1) การทดสอบคุณสมบัติวัสดุแผ่นยางรองคอสะพานในห้องปฏิบัติการตามมาตรฐานกรมทางหลวง (2) การทดสอบความต้านทานความล้าจากแรงเฉือน (Shear Fatigue Test) เพื่อประเมินหาอายุการใช้งาน ของแผ่นยางรองคอสะพาน พิจารณาอ้างอิงตามมาตรฐาน AASHTO ที่ระดับอายุการใช้งาน 55 ปี แผ่น ยางรองคอสะพานสามารถรับแรงที่กระท้าซ้าได้ 20,000 รอบ ผลการทดสอบสรุปได้ดังนี้ ? ผลิตภัณฑ์แผ่นยางรองคอสะพานประเภทยางล้วน ทั้งชนิดยางธรรมชาติ และยางสังเคราะห์ จ้านวน 8 ผลิตภัณฑ์ มีอายุการใช้งานมากกว่า 55 ปี ? ผลิตภัณฑ์แผ่นยางรองคอสะพานประเภท เสริมก้าลังด้วยแผ่นเหล็ก ทั้งชนิดยางธรรมชาติ และยาง สังเคราะห์ มีอายุการใช้งานมากกว่า 55 ปี มีเพียง 3 ผลิตภัณฑ์ใน 8 ผลิตภัณฑ์ ที่ปรึกษาได้นำผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการมาร่วมประกอบกับการวิเคราะห์เชิงคณิตศาสตร์เพื่อ พิจารณาปัจจัยที่อาจจะส่งผลต่ออายุการใช้งานสะพาน อาทิเช่น น้าหนักบรรทุกคงที่ของสะพาน น้าหนักบรรทุกจร จากการใช้งานสะพาน และผลของอุณหภูมิ เป็นต้น การวิเคราะ ห์เชิงคณิตศาสตร์นั้นได้ท้าการจ้าลองพฤติกรรมของ แผ่นยางรองคอสะพาน และลักษ ณะการรับแรงจากน้าหนักบรรทุกต่าง ๆ ด้วยวิธีการ วิเคราะห์ทางไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis) โดยจ้าลองพฤติกรรม แผ่นยางรองคอสะพานที่ใช้กับสะพานประเภท Slab Type, Plank Girder, Box Girder และ I-Girder แบบจ้าลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ได้ถูกปรับเทียบความถูกต้องด้วยผลการทดสอบ จากห้องปฏิบัติการ ผลการวิเคราะห์ภายใต้น้าหนักบรรทุกที่ใช้ในการออกแบบสะพาน รวมถึงผลของอุณหภูมิที่มีการ เปลี่ยนแปลงในประเทศไทยนั้น พบว่า ผลของพฤติกรรมความเครียดเฉือนมีผลน้อยกว่าพฤติกรรมความเครียดอัด อย่างมีนัยส้าคัญ ที่ปรึกษาได้จัดท้าคู่มือแผ่นยางรองคอสะพานประกอบด้วย ?รูปแบบ ข้อมูล ประเภท ขนาดและคุณสมบัติต่าง ๆ ของแผ่นยางรองคอสะพาน ?ประเภทและสาเหตุของความเสียหายที่เกิดขึ้นกับองค์ประกอบต่างๆ ของแผ่นยางรอง คอสะพาน รวมถึง?การประเมินสภาพและระดับของความเสียหาย พร้อมภาพประกอบ ?วิธีเสนอแนะในการเปลี่ยนแผ่น ยางรองคอสะพาน รวมทั้งจัดท้าแบบรายละเอียด พร้อมด้วย?แบบการประมาณราคาและค้านวณราคากลางงานใน การเปลี่ยนแผ่นยางรองคอสะพาน เพื่อให้กรมทางหลวงน้าไปประกอบใช้ในการด้าเนินงานเปลี่ยนแผ่นยางรองคอ สะพานได้อนาคต