ความเป็นมา

บ.วงษ์ทิพย์ เอ็นจิเนียริ่ง จก. เป็นผู้รับเหมาก่อสร้างอาคารโรงงาน และงานโครงสร้างเหล็กทุกประเภท ได้รับการว่าจ้างจาก บ. ซีพีซี คอร์ปอเรชั่น จก. ให้ก่อสร้างอาคารโครงสร้างเหล็กสำเร็จรูป ตั้งอยู่ที่ ต.คลองสะแก อ.นครหลวง จ.พระนครศรีอยุธยา เป็นอาคารขนาดความกว้าง 50.00 เมตร ยาว 99.40 เมตร มีช่วงเสาห่าง ( Bay ) ทุกช่วง 7.10 เมตร โดยชิ้นส่วนโครงสร้างทั้งหมดได้ถูกผลิตและส่งมาจากประเทศจีน

การเตรียมการก่อสร้าง

เมื่อได้รับการว่าจ้าง ทางบริษัท วงษ์ทิพย์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ได้เข้าไปสำรวจพื้นที่ก่อสร้างพบว่าสภาพพื้นที่เป็นพื้นที่ราบพื้นเป็นดินถมปรับระดับไว้ มีผงถ่านหินที่เคยกองเก็บอยู่บริเวณนี้ปกคลุมอยู่บนผิวบนของพื้นที่ก่อสร้างโดยรวมแล้วถือว่าพื้นที่ไม่มีอุปสรรค หรือปัญหาในการก่อสร้างแต่อย่างใด

การทำงานในแต่ละขั้นตอน

1. การออกแบบฐานรากอาคารและเสาตอม่อ เมื่อพิจารณาค่า Load ที่กระทำลงมาสู่ฐานรากโดยพิจารณาจากน้ำหนักของโครงสร้างเหล็กที่กระทำสู่เสาตอม่อส่งผ่านลงมากระทำต่อฐานรากในแนวดิ่ง ( Vertical Load ) รวมถึงแรงกระทำจากลม ( Wind Load ) ทั้งจากด้านหน้าและด้านข้างอาคาร  เมื่อได้ข้อมูลทั้งหมดจึงนำมาวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อออกแบบเสาตอม่อและฐานรากอาคารต่อไป

2. การก่อสร้างงานฐานรากอาคาร เมื่อการออกแบบและจัดทำแบบก่อสร้างแล้วเสร็จ จึงเริ่มลงมือก่อสร้างโดยการ เริ่มวางผัง ปักหมุดเพื่อให้แนวพิกัดต่างๆของตัวอาคาร ในขั้นตอนนี้ต้องมีการตรวจสอบควบคุม ให้การวางตำแหน่งของหมุดต่างๆต้องไม่เกิดการคลาคเคลื่อนของตำแหน่งฐานราก เสาตอม่อ

2.1 งานตอกเสาเข็ม เมื่อได้ตำแหน่งที่ถูกต้องแล้วจึงทำการตอกเสาเข็ม โดยมีการตรวจสอบขนาดของเสาและเหล็กเสริม ( Dowel Bar ) ในเสาเข็ม รวมทั้งขนาดของปั้นจั่นและลูกตุ้มตอกเสาเข็มให้ตรงตาม รายการคำนวณการรับน้ำหนักของเสาเข็มรวมทั้งควบคุมค่าทรุดตัวของเสาเข็มจากการตอก 10 ครั้งสุดท้าย  ( Blow count ) ให้เป็นไปตามรายการคำนวณ

2.2 งานหล่อฐานรากและเสาตอม่อ ในขั้นตอนนี้เมื่อทำการตอกเสาเข็มเสร็จเรียบร้อยแล้ว จึงทำการขุดดินที่ระดับกำหนด และ ทำการตัดหัวเสาเข็มโดยต้องระวังไม่ให้เหล็กเสริม ( Dowel Bar ) ในเสาเข็มขาด เมื่อหล่อฐานรากแล้วเสร็จ ขั้นตอนการหล่อเสาตอม่อเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่ต้องกล่าวถึง คือโครงสร้างอาคารทั้งหมดนี้เป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป ( Prefabricate Building ) ที่ถูกผลิตและส่งมาจากต่างประเทศ ฉนั้นการควบคุมระยะต่างๆและค่าระดับของโครงสร้างที่ระบุไว้ในแบบก่อสร้าง ( Drawing ) เป็นเรื่องที่ต้องให้ความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง เพราะหากเกิดความผิดพลาดในการวางตำแหน่ง Anchor Bolt ในเสาตอม่อจะทำให้ไม่สามารถ ประกอบติดตั้งโครงสร้างอาคารนี้ให้สำเร็จได้

3. การประกอบโครงสร้างเหล็กสำเร็จรูป โครงสร้างเหล็กชนิดนี้มีเสาเหล็ก H-Beam เป็นเสารองรับโครงหลังคาและยึดโครงสร้างผนัง ในส่วนของโครงสร้างหลังคาที่มีความกว้าง ( Span ) ถึง 50.00 ม. เป็นโครงแบบ Space Truss รูปแบบคือใช้ชิ้นส่วน ( Member ) เป็นท่อเหล็กกลมที่ปลายถูกเชื่อมต่อด้วยแท่งเกลียว หลายตัว ที่มีทั้งในแนวแกนตั้ง แกนนอนและแกนเฉียงต่อกันที่จุดเดียวโดยขันเกลียวเข้าใน Ball Joint ที่เจาะรูทำเกลียวตัวเมีย เป็นจุดรวมเพื่อเป็นตัวกลางในการส่งถ่ายแรง ( Internal Force ) จากชิ้นส่วนต่างๆ ไปสู่ จุดรองรับ ( Support )

3.1 การติดตั้งเสาเหล็ก เมื่อเทคอนกรีตเสาตอม่อพร้อมฝัง Anchor Bolt สำหรับยึดเสาเหล็ก เรียบร้อยแล้ว เราจะทำการเช็คระดับความสูงและเทปูนปรับระดับโดยใช้คอนกรีตไม่หดตัว ( Non shrink )  ทำการปรับระดับหลังเสาตอม่อให้ได้ระดับเท่ากันทุกต้น และเมื่อเสาตอม่อทุกต้นเรียบร้อยแล้วจึงทำการติดตั้งเสาเหล็ก โดยใช้รถเครนยกติดตั้งทีละต้น และ ขันน็อตที่แผ่นเหล็กตีนเสา ( Base Plate ) ให้แน่นเท่ากันทุกตัว ในขั้นตอนนี้มีการปรับค่าดิ่งของเสาเพื่อให้เสาทุกต้นไม่ล้มดิ่ง

3.2 การประกอบโครงหลังคาเหล็ก  ดังที่กล่าวมาแล้วโครงหลังคานี้เป็นรูปแบบ Space Truss ที่มีขนาด 50.00 เมตร x 99.40 เมตรที่มีชิ้นส่วนต่อกันทั้งแนว แกน X , Y และ Z เชื่อมต่อกันออกไปทุกทิศทาง ทำให้โครงหลังคานี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนจำนวนมากและแตกต่างทั้งขนาดและรูปแบบเราจึงต้องวางแผนและทำการประกอบดังนี้

3.2.1 แยกประเภทของชิ้นส่วน เมื่อเราได้รับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ถูกขนส่งมาทางเรือและส่งถึงหน่วยงาน รวมทั้งเอกสารรายการวัสดุ ( Material List ) จากผู้ผลิตโครงสร้าง  ขั้นตอนต่อไปเราทำการคัดแยกวัสดุออกเป็นหมวดหมู่แต่ละประเภทรวมทั้งตรวจสอบขนาดและความยาวของชิ้นส่วนแต่ละตัวที่มี Code กำกับไว้ทุกตัวจากผู้ผลิต เพื่อเตรียมการประกอบต่อไป

3.2.2 วางคานปรับระดับเพื่อรองรับการประกอบโครงหลังคา  การประกอบโครงหลังคาจำเป็นต้องมีพื้นรองรับที่มั่นคงแข็งแรงและได้ระดับเพื่อป้องกันการบิดงอหรือโค้งงอเสียรูปของโครงหลังคาที่เกิดจากการพื้นที่รองรับที่ไม่เรียบ จากปัญหาข้อนี้เราจึงใช้เหล็ก H Beam 300x300x94.0 Kg/m วางเป็นคานรองรับการประกอบโดยทำการปรับระดับคานทุกแนวให้ได้ระดับ

3.2.3 การประกอบชิ้นส่วนหลังคา Space Truss  เราเริ่มทำการประกอบชิ้นส่วนโครงหลังคาโดยนำชิ้นส่วนแต่ละตัวมาขันยึดกับ Ball Joint โดยที่ตำแหน่งของแต่ละชิ้นส่วนมีระบุไว้ใน Key Plan ของผู้ผลิตเรียบร้อยแล้ว โดยเริ่มตั้งแต่แนวล่าง ( Lower Chords ) และ ประกอบขึ้นไปส่วนบน ( Upper Chords ) ทำไล่ต่อเนื่องไปเรื่อยๆ จนถึงแนวที่กำหนดไว้  ปัญหาการทำงานในขั้นตอนนี้พบว่าเมื่อประกอบไปมากๆ จะทำให้การขันเกลียวจากท่อเหล็กเข้าสู่ Ball Joint ทำได้โดยยากเนื่องจากโครงสร้างเริ่มแอ่นตัวเมื่อมีการรับน้ำหนัก วิธีแก้ไขคือต้องใช้รถยก ดึงโครงสร้างให้แอ่นสูงขึ้นจะช่วยให้การประกอบง่ายขึ้น จากนั้นทำการขันเกลียวแต่ละชิ้นส่วนให้แน่นจนสุดเกลียว โครงสร้างทั้งหมดจะเข้ารูปตามที่ออกแบบไว้

4. การยกโครงหลังคาขึ้นติดตั้ง เนื่องจากแผนการทำงานคือประกอบโครงหลังคาเป็นส่วนๆที่พื้นดินและยกโครงหลังคาแต่ละส่วนขึ้นติดตั้ง จากนั้นจึงนำชิ้นส่วนที่เหลือเชื่อมต่อแต่ละส่วนขึ้นไปขันเชื่อมยึดโครงหลังคาแต่ละส่วนให้ต่อเนื่องกันเป็นผืนเดียว ในขั้นตอนนี้ส่วนสำคัญคือการยกโครงหลังคาขึ้นวางบนหัวเสาสูง 00 เมตรที่เราตั้งไว้แล้ว เครื่องจักรที่จะนำมาใช้ยกคือรถเครน ( Mobile Crane ) ขนาด 120 ตัน จำนวน 2 คัน ช่วยกันยกชิ้นงานขึ้นพร้อมกัน โดยมีขั้นตอนการวางแผนการยกดังนี้

1.หาน้ำหนักของโครงเหล็กที่จะยกขึ้นไป

2.หาตำแหน่งจุดยกที่จะเกี่ยว คล้องสลิง ที่โครงสร้างซึ่งต้องเป็นจุดที่สามารถรับแรงดึงแล้วปลอดภัยไม่เกิดความเสียหายต่อโครงสร้าง

3.กำหนดจุดที่จะยืนรถเครนเพื่อหาระยะทำงานของรถ ( Working Radius ) และกำหนดความสูง ( Lifting Height ) เพื่อกำหนดการใช้ความยาวของแขนเครน ( Crane Boom ) เพื่อนำไปหาพิกัดยก ( Total Rated Loads )

4.จากนั้นจึงรวมน้ำหนักของชิ้นงานที่จะยกขึ้นรวมทั้งน้ำหนักของอุปกรณ์ช่วยยกอื่นๆ ที่ต้องใช้ เช่นสลิงตะขอเกี่ยวและตัวตะขอ ( Hook ) ของรถเครนเองด้วย และนำไปคำนวณหาพิกัดยกซึ่งในงานนี้ใช้ไม่เกิน65%

ข้อควรระวังในเรื่องนี้คือรถเครนที่เราใช้งานเป็นรถขนาดใหญ่ 120 ตัน อุปกรณ์ถ่วงน้ำหนัก ( Counter Weight ) จะต้องถูกขนย้ายโดยรถบรรทุกเทรลเลอร์เข้ามาติดตั้งกับตัวรถเครน ดังนั้นเราต้องตรวจสอบการติดตั้งอุปกรณ์ทั้งหมดให้ครบ รวมทั้งการยืดขาเครน ( Triggers ) ต้องยืดออกเต็ม 100% และฐานที่รองรับขาเครนต้องแน่น เพื่อความปลอดภัยในการทำงาน

5. เมื่อตรวจสอบทุกอย่างเรียบร้อยจึงเริ่มทำการยก เราใช้เครน 2 ตัวยกโครงเหล็กขึ้นพร้อมกันโดยใช้วิทยุสื่อสารประจำรถและผู้ควบคุมการยกเป็นผู้สั่งการ และมีคนงานประจำตำแหน่งที่หัวเสาเพื่อจัดให้โครงสร้างลงในตำแหน่งจุดเชื่อมต่อหัวเสากับโครงหลังคาเหล็ก และเมื่อการติดตั้งโครงหลังคาแต่ละชิ้นส่วนผ่านไปเรียบร้อย เราจึงเริ่มงานต่อชิ้นส่วนที่เหลือเพื่อเชื่อมโครงหลังคาแต่ละส่วนเข้าหาเป็นโครงสร้างชิ้นเดียวกัน

5. การติดตั้งแปหลังคาและโครงผนัง  จากนั้นถึงขั้นตอนการวางเหล็กแปหลังคา ( Purlin ) โดยใช้การเชื่อมโลหะเป็นการยึดเกาะและ เหล็กโครงผนังโดยใช้การยึดสกรูกับเสาอาคาร ซึ่งขั้นตอนนี้มีความสะดวกเนื่องจากชิ้นส่วนที่ผู้ผลิตทำมามีความแม่นยำและสะดวกไม่ยุ่งยากในการติดตั้ง

6. การติดตั้งแผ่นหลังคาและผนัง แผ่น Metal Sheet เมื่องานติดตั้งโครงหลังคาและโครงผนังเสร็จขั้นตอนการติดตั้งแผ่นหลังคาและแผ่นผนังสามารถเริ่มงานได้ โดยขั้นตอนและวิธีการติดตั้งใช้วิธีทั่วไปที่สามารถควบคุมตรวจสอบได้ตามปกติ

7. การหล่อคอนกรีตหุ้มโคนเสา เนื่องจากหลังคานี้ใช้คลุมพื้นที่กองเก็บสินค้าจึงมีรถบรรทุกวิ่งเข้า-ออกเป็นจำนวนมากรวมทั้งเครื่องจักรหนัก ที่เข้ามาทำงานอยู่ในพื้นที่ เราจำเป็นต้องมีการป้องกันการชน กระแทกของรถบรรทุกและเครื่องจักรเหล่านี้ที่จะเกิดกับเสาอาคาร ดังนั้นจึงต้องหล่อคอนกรีตหุ้มโคนเสาเพื่อเสริมความมั่นคงแข็งแรงป้องกันการบิดงอเสียหายของเหล็กเสาในกรณีเกิดการชนกระแทก

สรุป

การติดตั้งโครงสร้างเหล็กอาคารสำเร็จรูปเป็นการทำงานที่มีความสะดวกและประหยัดระยะเวลาก่อสร้างรวมถึง ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างซึ่งอาจจะเปรียบเทียบไม่ได้อย่างชัดเจนในแต่ละอาคารที่มีขนาดความกว้าง ( Span ) แตกต่างกัน แต่ที่ชัดเจนคือเราสามารถลดกิจกรรมที่ต้องเข้ามาทำในพื้นที่การก่อสร้าง  ( Construction Site ) เช่นลดการใช้พื้นที่ ลดปริมาณของเสียของทิ้ง ( Scrap ) และที่สำคัญยังสามารถเริ่มงานผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กและเริ่มงานโครงสร้างคอนกรีตไปได้พร้อมกัน ช่วยให้ประหยัดเวลาของโครงการลงไปได้

ข้อสำคัญของการทำงานลักษณะนี้ต้องมีความแม่นยำของขนาดและระยะต่างๆ ในแบบก่อสร้าง รวมทั้งต้องเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรหนัก ตั้งแต่การขนส่ง เคลื่อนย้าย และการยกติดตั้ง

ดังนั้นทีมงานก่อสร้างต้องมีความพร้อมทั้งเครื่องมือ อุปกรณ์ และประสบการณ์ การทำงาน และข้อสำคัญต้องคำนึงถึงความปลอดภัยไว้เป็นอันดับหนึ่งอยู่เสมอ

โดย
นาย ปรีชา โพทิพยวงษ์ สามัญวิศวกรโยธา สย.10928
บ.วงษ์ทิพย์ เอ็นจิเนียริ่ง จก.