การแก้ปัญหาการทรุดตัวของอาคารโดยวิธีการเสริมฐานราก
ภาพการเสริมฐานแก้ปัญหาการทรุดเอียงของอาคาร
การเสริมฐานราก Underpinning
การแก้ไขปัญหาอาคารทรุดตัวโดยวิธีการเสริมฐานราก (Underpinning) มีขั้นตอนดังนี้
1. สำรวจตรวจสอบอาคารโดยวิศวกรหรือผู้เชี่ยวชาญเพื่อประเมินปัญหาของการทรุดตัว โดยมีขั้นตอน ดังนี้
สำรวจตรวจพินิจสภาพความเสียหายโดยรวมของอาคาร (Visual Inspection)
สำรวจค่าการทรุดเอียงตัวของอาคารโดยกล้องระดับ (Settlement Surveying)
สำรวจรอยแตกร้าวของโครงสร้างอาคาร (Structural Crack Mapping)
ประเมินค่ามุมบิดของโครงสร้าง (Angular Distortion)ในบางกรณีอาจต้องทำการสำรวจเพิ่มเติมในเชิงลึก เช่น
การเจาะสำรวจชั้นดินฐานราก (Soil Investigation)
การขุดสำรวจโครงสร้างฐานราก (Test Pit)
การตรวจสอบความยาวเสาเข็มโดยวิธี Seismic Test หรือ
การสำรวจติดตามการทรุดตัวระยะยาว (Long Term Settlement Monitoring) เป็นต้น
2. เมื่อทราบถึงสาเหตุและปัญหา วิศวกรจะทำการประเมินน้ำหนักบรรทุกของอาคาร (Column Load) แล้วจึงกำหนดตำแหน่งที่จะทำการเสริมฐานราก-จำนวนเสาเข็ม-ความยาวเสาเข็ม ทั้งนี้การเสริมฐานรากอาจเลือกทำเฉพาะตำแหน่งที่มีความเสียหาย (Partially Underpinning) แต่ในกรณีทีอาคารเกิดการทรุดเอียงตัว-เสียหายมากอาจจำเป็นต้องทำทุกตำแหน่ง (Completely Underpinning)
3. ขุดเปิดพื้นที่ในการทำงานใกล้ตำแหน่งฐานรากเดิม ความลึกประมาณ 1.5 เมตร ความกว้างประมาณ 80 เซนติเมตร หลังจากนั้นทำการกดเสาเข็มไมโครไพล์ด้วยแม่แรงไอดรอลิก (Hydraulic Jacking) ลงสู่ชั้นดินทีละท่อน ท่อนละ 1 เมตร แล้วทำการเชื่อมต่อแต่ละท่อน กดเสาเข็มจนกระทั่งได้ความลึกตามที่วิศวกรกำหนดไว้ เมื่อทำการกดเข็มได้ความลึกตามต้องการ จะเทคอนกรีตลงไปในเสาเข็มเหล็กเพื่อเพิ่มความคงทนและป้องกันการกัดกร่อนจากน้ำใต้ดิน
4.ทำการค้ำยันโครงสร้างด้วย Screw Jack เพื่อรื้อถอนฐานรากเดิม และประกอบฐานรากใหม่ ซึ่งฐานรากใหม่อาจจะเป็นฐานรากแบบโครงเหล็กรูปพรรณ (Steel Frame) หรือ ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforcement Concrete)
5.ทำการถ่ายเทน้ำหนักบรรทุกลงสู่ฐานราก (Pre-Loading) โดยใช้แม่แรงขนาด 100 ตัน กดย้ำที่หัวเสาเข็มหรือฐานรากใหม่ เพื่อให้ฐานรากสามารถรับน้ำหนักบรรทุกใช้งานได้ทันทีโดยไม่เกิดการทรุดตัวในภายหลัง
6.ในกรณีที่ต้องยกปรับระดับอาคาร (Lifting) จะทำการค้ำยันโครงสร้างด้วย Screw Jack แล้วจึงทำการตัดเสาตอม่อเดิม ติดตั้งแม่แรงขนาด 50-100 ตัน แทนที่ แล้วจึงทำการปรับยกตัวอาคารให้ได้ระดับหรือความสูงตามต้องการต่อไป
หมายเหตุ
การเสริมฐานรากใช้พื้นที่ในการทำงานไม่มากและไม่มีผลกระทบกับอาคารข้างเคียงเนื่องจากไม่มีแรงสั่น สะเทือน เสียงดังอึกทึกรบกวน และฝุ่นควันขณะทำงานอีกทั้งยังสามารถพักอาศัยในอาคารได้ตามปกติ
เสาเข็มไมโครไพล์ (Micro Pile) คือ ท่อเหล็กท่อนละ 1 เมตร(Segmental Steel Pipe) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ตั้งแต่ 4-10 นิ้ว ซึ่งวิศวกรจะเป็นผู้กำหนด
แม่แรงไฮดรอลิกที่ใช้ในการกดเสาเข็มและ Pre-Loading ต้องผ่านการสอบเทียบ(Calibration) โดยหน่วยงานซึ่งเป็นที่ยอมรับ
การเสริมฐานรากควรอยู่ในความควบคุมดูแลของวิศวกรหรือผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์