พัฒนาแบบจำลองและระบบตรวจวิเคราะห์ความมั่นคงแข็งแรงสะพาน ระยะที่ 3

Abstract

ในปัจจุบันสะพานข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาซึ่งเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่และอยู่ในความรับผิดชอบของกรมทางหลวงชนบทหลายแห่งได้มีการใช้งานมาอย่างต่อเนื่องยาวนานและรองรับปริมาณการจราจรและน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มมากขึ้นทุกๆ ปี จึงทำให้โครงสร้างสะพานเกิดการเสื่อมสภาพและมีความชำรุดเสียหาย การตรวจสอบและประเมินความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างสะพานเหล่านี้จึงมีความสำคัญเพื่อให้ทราบถึงสภาพความชำรุดเสียหายและความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างในสภาพปัจจุบัน กรมทางหลวงชนบทซึ่งมีหน้าที่ในการดูแลและบำรุงรักษาสะพานจึงได้ริเริ่มและดำเนินโครงการศึกษาต่อเนื่อง เพื่อพัฒนาระบบตรวจวิเคราะห์ความมั่นคงแข็งแรงและประเมินความชำรุดเสียหายรวมถึงความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นของสะพานข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาในเขตกรุงเทพมหานครและปริมณฑล ตลอดจนการตรวจสอบในกรณีที่มีความเสียหายรุนแรงเกิดขึ้นและกระทบต่อความปลอดภัยในการใช้งาน เช่น อุบัติเหตุไฟไหม้ การชนของเรือหรือรถบรรทุกขนาดใหญ่ หรือภัยธรรมชาติเป็นต้น โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการดำเนินงานประกอบด้วย 1. เพื่อศึกษาให้ทราบพฤติกรรมในสภาพที่เป็นปัจจุบันของโครงสร้างสะพานและความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความชำรุดเสียหาย 2. เพื่อพัฒนาแบบจำลองในการวิเคราะห์และประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างสะพาน 3. เพื่อพัฒนาระบบตรวจวิเคราะห์ความมั่นคงแข็งแรงในการตรวจสอบ ติดตามและประเมินความสามารถในการใช้งานของโครงสร้างสะพานแต่ละแห่งอย่างมีประสิทธิภาพ 4. เพื่อให้ได้แนวทางการบริหารจัดการสำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาสะพานในระยะเร่งด่วน ระยะกลาง และระยะยาว โดยการดำเนินงานในระยะที่ 3 ประกอบด้วยสะพานจำนวน 4 สะพาน ได้แก่สะพานพระพุทธยอดฟ้า สะพานพระราม 4 สะพานมหาเจษฎาบดินทรานุสรณ์ และสะพานต่างระดับเชียงขาง จ. เชียงใหม่ รวมถึงได้ทำการตรวจติดตามความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างสะพานในระยะที่ 2 ซึ่งประกอบด้วย สะพานกรุงธน สะพานพระราม 3 และสะพานพระราม 5 และทำการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการตรวจวิเคราะห์และติดตามความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างสะพาน

A number of large bridge structures under authority of the Department of Rural Roads are aging and have been service under increasing traffic volume and payload for a long period of time. In many circumstances, these bridges are vulnerable to structural deterioration and damages which have direct impacts on serviceability, strength and durability of the bridge structures as well as concerns on public safety and comfort. The Department of Rural Roads has therefore initiated an investigation project to develop the bridge structural model and health monitoring system for damage assessment and structural performance evaluation of the existing bridge structures in the metropolitan and vicinity area of Bangkok. The objectives of the present investigation are as follows. (1) Investigate structural behaviors of the bridge structures under existing and current operating conditions and structural deficiencies due to damages and deterioration, (2) to develop a FE model for bridge structural analysis and load-carrying capacity evaluation, (3) to develop a bridge health monitoring system for structural evaluation of the existing bridge structures, and (4) to develop bridge maintenance program for the short-, middle- and long-term operation plan. The bridge structures considered in Phase III cover Memorial Bridge, Rama IV Bridge, Mahachedsadabodin Bridge, and Chiang Kang Overchange, Chiangmai. The bridges carried out in Phase II, consisting of Krungthon Bridge, Rama III Bridge, and Rama V Bridge, are also under follow-up monitoring. In the present investigation, a computer program is developed for structural health monitoring and evaluation of the bridge structures.