การประเมินพฤติกรรมเชิงโครงสร้างของสะพานเดชาติวงศ์

บทคัดย่อ

สะพานเดชาติวงศ์ เป็นสะพานข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาก่อนเข้าสู่จังหวัดนครสวรรค์ ซึ่งเปิดให้บริการในปี พ.ศ. 2493 จนถึงปัจจุบัน (พ.ศ. 2567) สะพานมีอายุครบ 74 ปี จากผลการตรวจสอบความเสื่อมสภาพด้วยสายตาพบว่า ชิ้นส่วนหลักของโครงสร้างมีความเสื่อมสภาพรุนแรง มีสภาพไม่ปลอดภัยต่อการใช้งาน นอกจากนี้ จากผลการทดสอบวัสดุพบว่า ชิ้นส่วนแต่ละประเภทมีค่าเฉลี่ยกำลังรับแรงอัดคอนกรีตในช่วง 7.3 - 16.7 MPa และมีโอกาสที่กำลังรับแรงอัดคอนกรีตจะต่ำกว่ามาตรฐานกำลังรับแรงอัดคอนกรีตผสมด้วยมือ (14.5 MPa) ที่นิยมใช้งานกันสมัยนั้นถึง 47.8 - 98.2 % บ่งบอกถึงกำลังของคอนกรีตที่เสื่อมสภาพไปมาก ดังนั้นจึงได้ทำการออกแบบบูรณะและเสริมกำลังสะพาน โดยอ้างอิงมาตรฐาน ASSHTO LRFD ผลการประเมินพบว่า โครงสร้างส่วนล่าง (Substructure) ยังคงสามารถรับน้ำหนักสูงสุดได้อย่างปลอดภัย แต่โครงสร้างส่วนบน (Superstructure) มีความสามารถไม่เพียงพอ จึงจำเป็นจะต้องบูรณะและเสริมกำลัง
ดังนั้น แผนการบูรณะสะพานจึงแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ 1) ส่วนที่เป็นช่วงสะพานโค้ง (Arch Span) และ 2) ส่วนที่เป็นช่วงสะพานเชิงลาด (Approach Span) โดยจะทำการบูรณะส่วนที่เป็นช่วงสะพานโค้ง ด้วยการขยายหน้าตัดคานโค้งให้มีขนาดใหญ่ขึ้น และปิดโดยรอบด้วยแผ่นเหล็ก ซึ่งจะติดตั้งแผ่นเหล็กประกับที่ตำแหน่งฝังลวดขึงบนคานโค้ง พร้อมทั้งเพิ่มลวดขึงในแนวดิ่งระหว่างลวดขึงที่มีอยู่เดิมในแนวเอียง ทำการขยายหน้าตัดคานหลักคอนกรีตให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ฝังลวดอัดแรงตามแนวยาวของคานตามยาว และปิดโดยรอบด้วยแผ่นเหล็ก นอกจากนี้จะยึดคานตามยาวทั้ง 2 ฝั่ง (ซ้ายและขวา) ด้วยเส้นลวดตามแนวขวางที่ติดตั้งเกลียวเร่ง (Turnbuckle) ทำการยกและเปลี่ยนจุดรองรับสะพานใหม่เป็น Spherical Bearing ทั้งหมด ส่วนการบูรณะช่วงสะพานเชิงลาด จะทำการขยายหน้าตัดคานตามยาวให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและปิดโดยรอบด้วยแผ่นเหล็ก ทำการยึดคานตามยาวทั้ง 2 ฝั่ง ด้วยเส้นลวดตามขวางที่ติดตั้งเกลียวเร่ง (Turnbuckle) ทำการเสริมเหล็ก PT Bars ในแนวทแยงที่หน้าตัดคานตามยาวใกล้จุดรองรับเพื่อเพิ่มความต้านทานแรงเฉือน นอกจากนี้จะเสริมกำลังพื้นสะพานทั้งหมดโดยใช้แผ่นเหล็กปิดใต้ท้องสะพานทั้งช่วงสะพานเชิงลาดและช่วงสะพานโค้ง ถึงแม้โครงสร้างจะถูกออกแบบบูรณะให้มีความสามารถสูงขึ้นมาก แต่ผลการวิเคราะห์ดัชนีความปลอดภัยที่พิจารณาความแปรปรวนของวัสดุคอนกรีตและเหล็กเสริมที่เสื่อมสภาพไปมาก จึงยังคงแนะนำห้ามรถบรรทุกพ่วงหรือรถบรรทุกกึ่งพ่วงใช้งานสะพาน ทั้งนี้เพื่อความปลอดภัยและเป็นการยืดอายุการใช้งาน