เสาเข็มในงานก่อสร้าง

เสาเข็ม(Pile)

เสาเข็มมีกี่ประเภท หลายท่านคงรู้จักได้เคยได้ยินคำว่า”เสาเข็ม”กันเป็นอย่างดี แต่น้อยนักที่จะเข้าใจว่าเสาเข็มนั้นมีความสำคัญอย่างไรในงานก่อสร้างและเสาเข็มมีการใช้กันมานานหรือยัง มีกี่ประเภทรวมถึงจำเป็นไหมที่ต้องตอกเสาเข็ม ในบทความนี้เรามีคำตอบให้ท่านแน่นอน

ประวัติของเสาเข็ม (History of piles)

กล่าวโดยง่ายเสาเข็มก็คือเสาที่อยู่ในดินใต้อาคารต่างๆทำหน้าที่รับน้ำหนักของอาคารนั้นๆ โดยความเชื่อทางวิศวกรรมนี้ได้มีการเริ่มใช้ในยุคต้นของยุโรปเมื่อ5,000กว่าปีที่แล้วโดยเริ่มจากเสาที่ทำมาจากต้นไม้ยืนต้นขนาดต่างๆตามความใหญ่ของบ้าน ซึ่งช่างในยุคนั้นจะทำการขุดดินเพื่อฝังเสาไม้ลงไป ก่อนที่จะสร้างบ้านเรือนทับลงบนเสานั้นเพื่อให้บ้านได้ถูกยึดอย่างแข็งแรง จนกระทั้งก้าวเข้าสู่ยุคกลางของยุโรปจึงได้มีการพัฒนาเสาเข็มไม้และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายรวมถึงมีกรรมวิธีในการตอกลงไปด้วยวิธีการต่างๆ เสาเข็มก็ได้แพร่กระจายไปทั่วโลกรวมถึงประเทศไทยด้วย โดยสังเกตได้ว่าจากหลักฐานทางประวัติศาสตร์กรุงเก่าของกรุงสุโขทัยและกรุงศรีอยุธยาก็มีการใช้เสาเข็มไม้ในการยึดสิ่งปลูกสร้างให้มีความแข็งแรงกันอย่างแพร่หลาย เช่น วัดและกำแพงเมืองต่างๆให้มีความแข็งแรง ทางประวัติศาสตร์ไทยที่สังเกตได้ง่ายๆที่ทุกท่านทราบดีก็เช่นกรุงศรีอยุธยาแตกนั้นส่วนหนึ่งคือยุทธวิธีที่ทางพม่านั้นได้ทำการขุดดินลงไปเผาเสาเข็มไม้ของกำแพงเมืองที่ทางกรงศรีอยุธยาภูมิใจเป็นหนักหนาว่ากำแพงนี้แข็งแรงนัก การเผาเสาเข็มไม้เป็นผลทำให้โครงสร้างของกำแพงถูกทำลายลง จึงทำให้กำแพงเมืองถล่มลงมาซึ่งเป็นทางเข้าทางหนึ่งที่ทำให้ทหารสามารถเข้ามาตีเมืองได้นั่นเอง จวบจนกระทั้งเข้าสู่ยุโรปยุคใหม่ซึ่งเป็นยุคของการพัฒนาอุตสาหกรรมอยู่ในช่วงกลางศตวรรษที่18 จึงมีการเปลี่ยนเสาเข็มจากไม้เป็นเสาเข็มปูนที่ให้ความแข็งแรงมากกว่าและรับน้ำหนักอาคารได้มากขึ้นด้วย รวมถึงมีเทคโนโลยีการตอกเสาเข็มด้วยเครื่องจักรกลต่างๆ และกระจายเทคโนโลยีนี้ไปทั่วโลกอันที่เราได้เห็นอาคารตึกสูงต่างๆในช่วงก่อนสงครามโลกนั้นเอง

เสาเข็มทำงานอย่างไร (How do piles work)

เสาเข็มคือเสาที่ถูกฝังลงในดินที่ความลึกชั้นดินต่างๆตามที่วิศวกรได้คำนวณไว้ โดยเสาเข็มจะทำงานร่วมกันกับฐานรากซึ่งเสาเข็มจะรับน้ำหนักของอาคารโดยตรงจากการกดลงในแนวดิ่งและแรงเบียดจากผิวของเสาเข็มกับดินที่อมอยู่รอบเสาเข็ม การทำงานทั้ง2นี้จะทำให้มีความแน่นสามารถรับน้ำหนักของอาคารได้ดี ส่วนความลึกในการลงเสาเข็มจะมีต้องมีความลึกเริ่มต้นที่ชั้นดินแข็งเท่านั้น โดยชั้นดินแข็งจะลึกที่เท่าไหร่ก็จะขึ้นอยู่ที่พื้นที่นั้นๆด้วย เช่นพื้นที่ราบลุมแม่น้ำภาคกลางอาจมีชั้นดินแข็งลึกที่20เมตรขึ้นไปเราก็ต้องตอกเสาเข็มให้ได้เริ่มต้นที่ความลึกนั้น หรือพื้นที่ภาคเหนือหรือพื้นที่ที่อยู่ใกล้ภูเขาชั้นดินแข็งอาจอยู่ลึกแค่15เมตร เราก็ต้องตอกเสาเข็มให้ได้เริ่มต้นที่ความลึก15เมตรนั่นเอง ส่วนอาคารสูงนั้นจะต้องตอกลงผ่านชั้นดินแข็งลงไปอีกเพื่อรับน้ำหนักของอาคารที่มากขึ้นรวมถึงความใหญ่ของเสาก็ต้องใหญ่กว่าเพื่อการรับน้ำหนักให้ได้ดียิ่งขึ้นตามการคำนวณของวิศวกร

ประเภทของเสาเข็ม (Type of pile)

เสาเข็มในงานก่อสร้างนั้นมีอยู่ด้วยกัน6ประเภทใหญ่ๆด้วยกัน คือ เสาเข็มไม้ (Timber Pile) , เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced Concrete Pile) , เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง (Prestressed Concrete Pile) , เสาเข็มคอนกรีตหล่อในที่ (Cast-in-place Concrete Pile) , เสาเข็มเหล็ก (Steel Pile) , เสาเข็มประกอบ (Composite Pile)

1 เสาเข็มไม้ (Timber Pile) เป็นเสาเข็มที่ทำมาจากไม้เนื้อแข็ง เช่น ไม้สน หรือไม้ยูคาลิปตัส เสาเข็มไม้นี้ราคาไม่แพงมีขนาดไม่ใหญ่มากนักส่วนใหญ่ขายเป็นนิ้วxความยาว นิยมใช้กับบ้านชั้นเดียวขนาดเล็กหรือบ้านไม้ เพราะรับน้ำหนักได้น้อย การกดลงส่วนใหญ่นิยมใช้รถแม็คโครกดลงไปเป็นจุดๆไป นอกจากบ้านแล้วยังนิยมมาดัดแปลงทำเป็นเสาเข็มรองกำแพงรั้วอีกด้วย

2 เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced Concrete Pile) เป็นเสาเข็มที่หล่อขึ้นในโรงงาน มีการออกแบบเหล็กเสริมตามยาวเพื่อรับโมเมนต์ในการดัด และการเคลื่อนย้าย รวมถึงการตอก ในปัจจุบันเสาเข็มประเภทนี้ไม่นิยมเนื่องจากราคาที่สูงกว่าคุณภาพที่ได้ จึงนิยมใช้เข็มคอนกรีตอัดแรงมาทดแทนเสาเข็มตัวนี้

3 เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง (Prestressed Concrete Pile) เป็นเสาเข็มที่ใช้ลวดมารับแรงดึงให้ได้ตามค่าที่กำหนดไว้แล้วเทคอนกรีตลงไปในแบบเสาเข็ม เมื่อคอนกรีตแข็งจึงทำการตัดลวดรับแรงดึงนั้นออกจึงทำให้เกิดแรงอัดในเสาเข็มต้นนั้นๆ การผลิตด้วยกรรมวิธีเช่นนี้จะช่วยลดการแตกร้าวของเสาเข็มได้ดีกว่าแบบอื่นๆ เสาเข็มชนิดนี้มีทั้งเสาเข็มไอชนิดต่างๆที่ใช้วิธีการตอกลงไปด้วยปั้นจั่น ซึงมีหลายความยาวด้วยกันตามแต่พื้นที่ๆใช้งาน รวมถึงเสาเข็มไมโครไพล์และเสาเข็มหกเหลี่ยมด้วยด้วย

เสาเข็มอีกชนิดที่เรียกว่าเสาเข็มสปันการผลิตจะใช้เสาเข็มกลมแรงเหวี่ยงอัดแรง หรือ ซึ่งเป็นเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงชนิดพิเศษที่ผลิตโดยใช้กรรมวิธีการปั่นคอนกรีตในแบบหล่อซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูง ทำให้เนื้อคอนกรีตมีความหนาแน่นสูงกว่าคอนกรีตที่หล่อโดยวิธีธรรมดา จึงมีความทนทานสูง รับน้ำหนักได้มาก เสาเข็มสปันมีลักษณะเป็นเสากลม

4 เสาเข็มคอนกรีตหล่อในที่ (Cast-in-place Concrete Pile) เป็นเสาเข็มที่ใช้การเทคอนกรีตลงไปในหลุมโดยตรงหรือที่เรารียกว่าเสาเข็มเจาะนั่นเอง เสาเข็มชนิดนี้นิยมใช้ในพื้นที่ที่ไม่สามารถตอกได้เนื่องจากสภาพบ้านที่อยู่ใกล้เคียงไม่สามารถรับแรงสะเทือนได้ การทำงานจะใช้สามขาเจาะดินลงไปให้ได้ความลึกตามต้องการ แล้วหย่อนเหล็กในลงไปพร้อมกับเทคอนกรีตตามลงไป วิธีนี้ไม่มีแรงสั่นสะเทือนจากการเจาะจึงไม่ส่งปัญหาที่พึงจะมีกับพื้นที่ข้างเคียงได้ แต่ราคาเสาเข็มเจาะนี้จะสูงกว่าราคาเสาเข็มตอกอยู่ประมาณ30-40%

5 เสาเข็มเหล็ก (Steel Pile) เป็นเสาเข็มที่ทำจากเหล็กทั้งท่อน มีความสามารถในการรับน้าหนักได้สูงกว่าเสาเข็มคอนกรีตและเสาเข็มไม้ แต่มีราคาแพงกว่ามาก ซึ่งปัจจุบันมีเทคโนโลยีเคลือบกันสนิมที่ซึมลงไปในเนื้อเหล็กด้วย เสาเข็มชนิดนี้ติดตั้งได้เร็ว ไม่มีผลกระทบทางเสียงและแรงสั่นสะเทือนน้อย สามารถถอน และเคลื่อนย้ายก็ทำได้โดยง่าย จึงนิยมใช้กับงานโครงสร้างชั่วคราวที่ต้องรับน้าหนักมากต้องการที่จะรื้อถอนในภายหลัง

6 เสาเข็มประกอบ (Composite Pile) เป็นเสาเข็มที่ประกอบด้วยวัสดุสองชนิดในต้นเดียวกันแล้วนำมาประกอบเข้าด้วยกัน ข้อสำคัญของเสาเข็มชนิดนี้คือ ต้องมีรอยต่อต้องแข็งแรง ทนทาน และสามารถถ่ายน้ำหนักจากท่อนบนสู่ท่อนล่างได้เป็นอย่างดี

การเลือกใช้เสาเข็ม (Selection of piles)

การเลือกใช้เสาเข็มว่าจะเลือกใช้ประเภทไหนขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยด้วยกัน ทั้งพื้นที่ที่สามารถตอกให้เกิดแรงสั่นสะเทือนได้หรือไม่ได้ หรือต้องการรื้อถอนออกหรือไม่ และประเภทของการรับน้ำหนัก รวมถึงงบประมาณที่มี ก่อนอื่นต้องสำรวจดูหน้างานว่าพื้นที่ที่ต้องการทำเป็นแบบไหน

ตัวอย่าง 1 หากอาคารที่จะสร้างน้ำหนักไม่มากแต่ต้องการเสาเข็มเพื่อความอุ่นใจก็อาจเลือกใช้เสาเข็มไม้หรือเสาเข็มหกเหลี่ยมได้ โดยใช้รถแม็คโครกดเสาเข็มลงไปแต่การทำเช่นนี้ต้องมั่นใจว่าน้ำหนักไม่มากจริงๆเท่านั้น

ตัวอย่าง 2 หากสำรวจแล้วพบว่าพื้นที่ที่จะก่อสร้างมีบ้านเรือนอาศัยติดกันหนาแน่นไม่สามารถตอกปั้นจั่นให้มีแรงสั่นสะเทือนได้ ก็ต้องเลือกใช้เสาเข็มเจาะแทนเสาเข็มแบบตอก

ตัวอย่าง 3 หากจะสร้างสำนักงานขายชั่วคราวหรือพื้นที่ชั่วคราวที่ต้องมีการรื้อถอนภายหลัง ก็ให้เลือกใช้เสาเข็มเหล้ก เพราะสามารถถอนออกไปใช้ยังที่ใหม่ๆได้ตลอด

ตัวอย่าง 4 หากอาคารที่สร้างน้ำหนักมากและมีบริเวณที่ดินกว้างมากเพียงพอก็ควรเลือกเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงแบบใช้ปั้นจั่นตอกลงไป เป็นต้น

งานเสาเข็มกับคำถาม (Pile and questions)

เราไม่ต้องลงเสาเข็มได้หรือไม่? ตอบได้ดังนี้ว่าสามารถทำได้แต่อาคารนั้นต้องมีน้ำหนักกดต่อเสาแต่ละต้นไม่เกินการรับแรงได้ของดินในพื้นที่นั้นๆต่อตารางเมตร ถ้าไม่เกินก็สามารถใช้ฐานรากแผ่ได้โดยที่ไม่ต้องลงเสาเข็ม อ่านเพิ่มเติมอย่างละเอียดเรื่องนี้ได้ คลิก

เรามีวิธีตรวจสอบคุณภาพของเสาเข็มได้อย่างไร? การตรวจสอบมีอยู่2ขั้นตอนคือ การตรวจสอบเสาเข็ทก่อนใช้งาน โดยเสาเข็มก่อนใช้งานต้องมีสภาพสมบูรณ์ไม่มีรอยร้าว ไม่แตก ส่วนการตรวจสอบในขั้นตอนของการก่อสร้างนั้น การตอกหรือเจาะลงไปไม่ว่าจะด้วยวิธีไหนเสาเข็มจะต้องได้ดิ่งเสมอ(90องศาในแนวดิ่ง)และลงอยู่ในตำแหน่งที่ระบุไว้เท่านั้นไม่เยื้องศูนย์ไม่เอียงโดยเด็ดขาด เพียงเท่านี้เสาเข็มก็สามารถทำงานได้เต็มคุณภาพแล้ว

ทั้งหมดนี้น่าจะครบถ้วนแล้วเกี่ยวกับ”งานเสาเข็ม” จะเห็นว่าเสาเข็มมีความสำคัญมากในการรับน้ำหนักและควรเลือกใช้เสาเข็มประเภทต่างๆให้เหมาะกับพื้นที่และความต้องการเพื่อการทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและหมดปัญหากับพื้นที่ข้างเคียง เพราะหากเกิดปัญหาใดๆขึ้นมาแล้ว เสียทั้งเวลาและเสียทั้งเงินไม่คุ้มกันเลย

>>งานฐานรากอ่านเพิ่ม คลิก

“เราเป็นมากกว่าบริษัทรับสร้างบ้านและรีโนเวท เพราะนอกจากเสนองานออกแบบและสร้างบ้านให้แก่ท่านแล้ว เรายังให้ความรู้ในการก่อสร้างด้วย เพราะความรู้ที่ถูกต้องจะช่วยให้ท่านรู้จริงและรู้ทันช่างและได้รับแต่สิ่งที่ดีนั่นเอง” บริษัทเรารับออกแบบตกแต่งภายในร้านอาหารทุกประเภทด้วยมัณฑนากรมืออาชีพและทีมช่างคุณภาพประสบการณ์มากกว่า20ปี โดยท่านสามารถส่งความต้องการมาหาเราได้ตามช่องทางข้างล่างนี้

สนใจติดต่อ งานออกแบบตกแต่งภายในและรีโนเวทอาคาร

• • • • นัดดูหน้างานได้ที่ 095-864-6299
      • ส่งภาพหน้างานและพูดคุยได้ที่ Line
        
        
      • Email : thaimawee@hotmail.com
      • ติดตามเพิ่มเติมที่ www.facebook.com/weeinterior