สรุปประเด็นสำคัญ
- เสาเข็มตอกหล่อสำเร็จจากโรงงานแล้วตอกลงดิน ทำได้เร็วและตรวจคุณภาพตัวเสาก่อนใช้ได้ แต่สั่นสะเทือนและต้องมีพื้นที่ให้ปั้นจั่นและรถส่งเสา
- เสาเข็มเจาะขุดดินแล้วหล่อคอนกรีตในหลุม สั่นน้อยกว่า เหมาะกับพื้นที่ชิดอาคารข้างเคียง แต่คุณภาพขึ้นกับฝีมือหน้างานมาก
- ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 37 กำหนดค่าความสั่นสะเทือนสูงสุดที่ฐานอาคารข้างเคียงเพื่อป้องกันความเสียหาย
- ชนิด ขนาด ความยาว และจำนวนเสาเข็มมาจากการคำนวณของวิศวกรร่วมกับข้อมูลดิน เจ้าของบ้านเลือกได้เพียงวิธีทำงานภายใต้ข้อกำหนดนั้น
บ้านเดี่ยวกลางทุ่งที่ไม่มีเพื่อนบ้านในรัศมีห้าสิบเมตร กับทาวน์โฮมที่ผนังติดกันสองด้าน ใช้เสาเข็มคนละแบบได้ แม้ดินใต้บ้านจะเหมือนกันทุกประการ คำถามว่าเข็มเจาะหรือเข็มตอกดีกว่ากันจึงไม่มีคำตอบเดียว มันขึ้นกับว่าบ้านอยู่ตรงไหน รถเข้าได้ไหม และเพื่อนบ้านทนแรงสั่นได้แค่ไหน
ภาพรวมของเสาเข็มชนิดต่างๆ ผมสรุปไว้ใน เสาเข็มบ้าน ส่วนที่นี่จะเทียบสองวิธีที่คนลังเลมากที่สุด เพื่อให้เจ้าของบ้านคุยกับวิศวกรและผู้รับเหมาได้เข้าใจเหตุผลของแต่ละทาง
สองวิธีทำงานต่างกันตรงไหน
เสาเข็มตอกผลิตเป็นท่อนสำเร็จจากโรงงาน อาจเป็นหน้าตัดสี่เหลี่ยมตัน รูปตัวไอ หกเหลี่ยมกลวง หรือเข็มกลมกลวงแบบสปัน แล้วนำมาตอกลงดินด้วยปั้นจั่นที่ยกลูกตุ้มขึ้นแล้วปล่อยกระแทกหัวเสา เข็มจะแทรกดินลงไปจนถึงระดับที่ออกแบบ
เสาเข็มเจาะทำกลับกัน คือใช้เครื่องเจาะขุดดินออกเป็นหลุมกลม ใส่ปลอกเหล็กกันดินพัง ใส่โครงเหล็กเสริม แล้วเทคอนกรีตลงไปในหลุม ถอนปลอกขึ้น เข็มจึงหล่อเสร็จใต้ดิน บ้านพักอาศัยส่วนใหญ่ใช้เข็มเจาะระบบแห้งขนาดเล็ก ส่วนเข็มเจาะระบบเปียกที่ใช้สารละลายพยุงหลุมพบในอาคารขนาดใหญ่
| ด้าน | เสาเข็มตอก | เสาเข็มเจาะ |
|---|---|---|
| ตัวเสา | หล่อในโรงงาน ตรวจรอยร้าวและขนาดได้ก่อนตอก | หล่อในหลุมใต้ดิน มองไม่เห็นเนื้อคอนกรีตจริง |
| แรงสั่นสะเทือน | สูง ส่งผ่านดินไปถึงอาคารข้างเคียง | ต่ำกว่ามาก เกิดจากเครื่องเจาะและการตอกปลอก |
| ดินเคลื่อนตัว | ดินถูกเบียดออกด้านข้าง ดันท่อหรือฐานข้างเคียงได้ | ดินถูกขุดออก ไม่เบียดด้านข้าง |
| เครื่องจักร | ปั้นจั่นสูง รถเทรลเลอร์ส่งเสายาว | สามขาเจาะหรือเครื่องเจาะขนาดเล็ก |
| ความเร็ว | ตอกได้หลายต้นต่อวัน | ช้ากว่า ต้องรอเทคอนกรีตทีละต้น |
| ขยะหน้างาน | น้อย | ดินที่ขุดขึ้นมาต้องขนทิ้ง |
| ต้นทุนต่อการรับน้ำหนักเท่ากัน | โดยทั่วไปต่ำกว่า | โดยทั่วไปสูงกว่า |
| จุดเสี่ยงคุณภาพ | เสาแตกหัวหรือหักระหว่างตอก ตอกเอียง | หลุมพัง คอนกรีตปนดิน ก้นหลุมไม่สะอาด |
แรงสั่นสะเทือน ตัวเลขที่กฎหมายใช้
เรื่องที่ทำให้เจ้าของบ้านในเมืองถูกฟ้องหรือต้องจ่ายค่าซ่อมบ้านข้างๆ มากที่สุดคือแรงสั่นจากการตอกเข็ม รอยร้าวบนผนังเพื่อนบ้าน กระเบื้องหลุด หรือท่อแตก เกิดได้ตั้งแต่สัปดาห์แรกของการก่อสร้าง
กรมควบคุมมลพิษเผยแพร่ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 37 (พ.ศ. 2553) เรื่องมาตรฐานความสั่นสะเทือนเพื่อป้องกันผลกระทบต่ออาคาร ประกาศนี้แบ่งอาคารเป็นประเภท โดยบ้านพักอาศัยและห้องแถวจัดเป็นอาคารประเภทที่ 2 และกำหนดค่าความเร็วอนุภาคสูงสุด (PPV) ที่วัดที่ฐานอาคารตามความถี่ของการสั่น ดังนี้
| ความถี่การสั่น (เฮิรตซ์) | ค่าสูงสุดที่ฐานอาคารประเภทที่ 2 (มม./วินาที) |
|---|---|
| ต่ำกว่า 10 | 5 |
| 10 ถึง 50 | 0.25 คูณความถี่ บวก 2.5 |
| 50 ถึง 100 | 0.1 คูณความถี่ บวก 10 |
| มากกว่า 100 | 20 |
ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ 20 เฮิรตซ์ ค่าสูงสุดคือ 0.25 คูณ 20 บวก 2.5 เท่ากับ 7.5 มิลลิเมตรต่อวินาที ประกาศยังระบุให้วัดด้วยเครื่องมือตามมาตรฐาน DIN 45669-1 ซึ่งหมายความว่าการพิสูจน์ว่าเกินหรือไม่เกินต้องมีการวัดจริง ไม่ใช่ความรู้สึกของคนในบ้าน
พื้นที่และทางเข้า มักเป็นตัวตัดสินจริง
เสาเข็มตอกสำหรับบ้านในพื้นที่ดินอ่อนอย่างกรุงเทพฯ และปริมณฑลมักยาวหลายสิบเมตร ต้องต่อเป็นหลายท่อน หรือขนเสาท่อนยาวมาด้วยรถเทรลเลอร์ ปั้นจั่นตอกเองก็สูงและหนัก ต้องการพื้นที่ตั้งและพื้นที่กองเสา
คำถามที่ควรคัดก่อนคุยเรื่องราคาคือ
- รถส่งเสายาวเลี้ยวเข้าซอยได้ไหม มีสายไฟพาดต่ำหรือเปล่า
- มีที่วางเสาข้างแปลงโดยไม่ขวางถนนหรือไม่
- ปั้นจั่นตั้งได้ใกล้แนวรั้วแค่ไหน แนวเข็มต้นริมสุดห่างเขตที่ดินเท่าไร
- งานต่อเติมหลังบ้านมีทางเข้าเครื่องจักรจริงหรือต้องรื้อรั้วหรือผนัง
ถ้าคำตอบเกือบทั้งหมดคือไม่ได้ เสาเข็มเจาะขนาดเล็กหรือเข็มขนาดเล็กชนิดอื่นที่ใช้เครื่องเล็กจะกลายเป็นทางเลือกหลักโดยปริยาย งานต่อเติมครัวหลังทาวน์โฮมเป็นตัวอย่างชัดที่สุด ซึ่งผมพูดถึงไว้ใน ต่อเติมครัวหลังบ้าน
สภาพดินและข้อมูลที่วิศวกรต้องใช้
ไม่ว่าจะเลือกวิธีไหน ความยาวเข็มและน้ำหนักที่เข็มหนึ่งต้นรับได้ต้องมาจากข้อมูลดินและการคำนวณ กฎกระทรวงกำหนดการออกแบบโครงสร้างอาคาร พ.ศ. 2566 นิยามฐานรากเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างหลัก และกำหนดให้ผู้ออกแบบและคำนวณโครงสร้างเป็นวิศวกรโยธา เจ้าของบ้านจึงไม่ควรเลือกความยาวเข็มจากบ้านข้างๆ หรือจากที่ผู้รับเหมาเคยทำ
ข้อมูลที่วิศวกรใช้ในการตัดสินใจ
| ข้อมูล | ได้มาจาก | ผลต่อการเลือก |
|---|---|---|
| ชั้นดินและระดับทรายแข็ง | การเจาะสำรวจดิน หรือข้อมูลดินบริเวณใกล้เคียงที่วิศวกรยอมรับ | กำหนดความยาวเข็มและวิธีที่ทำได้ |
| น้ำหนักบรรทุกของบ้าน | แบบสถาปัตย์และแบบโครงสร้าง | กำหนดจำนวนและขนาดเข็ม |
| ระดับน้ำใต้ดิน | การเจาะสำรวจ | เข็มเจาะระบบแห้งทำได้ยากเมื่อหลุมมีน้ำซึมมาก |
| อาคารข้างเคียง | การสำรวจหน้างาน | กำหนดระยะห่างและข้อจำกัดเรื่องแรงสั่น |
เข็มเจาะระบบแห้งขนาดเล็กจะทำได้ดีเมื่อหลุมไม่พังและไม่มีน้ำไหลเข้ามาก ถ้าเจอชั้นทรายที่มีน้ำ วิศวกรต้องเลือกวิธีอื่นหรือปรับวิธีทำงาน ข้อนี้คือเหตุผลที่ราคาเข็มเจาะจากผู้รับเหมาสองรายต่างกันมาก เพราะสมมติฐานเรื่องดินต่างกัน
เสาเข็มสั้นในงานต่อเติม
งานต่อเติมเล็กหลายงานใช้เสาเข็มคอนกรีตสั้นที่ตอกด้วยแรงคน รถแบคโฮ หรือปั้นจั่นเล็ก งานวิจัยของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเรื่องการปรับปรุงวิธีการตอกเสาเข็มคอนกรีตสั้น สำรวจหน้างานจริงในไทยและพบว่าวิธีตอกที่ใช้กันมีสามแบบหลัก คือใช้แรงคน ใช้รถขุด และใช้ปั้นจั่นขนาดเล็ก งานวิจัยรายงานว่าหน้างานจำนวนมากไม่ได้ตรวจแนวดิ่งของเสาระหว่างตอก และใช้เครื่องจักรแบบไม่ปลอดภัย
ผมยกเรื่องนี้มาเพราะเข็มสั้นเป็นจุดที่เจ้าของบ้านมักปล่อยให้ช่างจัดการเอง ทั้งที่ปัญหาทรุดเอียงของห้องต่อเติมส่วนใหญ่เริ่มจากตรงนี้ เข็มที่ตอกเอียงรับน้ำหนักได้น้อยกว่าที่คิด และห้องต่อเติมบนเข็มสั้นจะทรุดตัวต่างจากบ้านเดิมบนเข็มยาว รายละเอียดเรื่องการแยกโครงสร้างดูได้ใน ต่อเติมทาวน์โฮม
เทียบให้เห็นภาพ สามสถานการณ์
| สถานการณ์ | ทางที่มักเหมาะ | เหตุผล |
|---|---|---|
| บ้านเดี่ยวแปลงใหญ่ ห่างเพื่อนบ้านมาก รถเข้าสะดวก | เสาเข็มตอก | เร็ว ต้นทุนต่ำ ตรวจตัวเสาก่อนใช้ได้ |
| บ้านใหม่ในหมู่บ้านที่บ้านข้างเคียงสร้างเสร็จแล้ว ระยะชิด | เสาเข็มเจาะ หรือเข็มตอกที่มีมาตรการควบคุมแรงสั่น | ลดความเสี่ยงความเสียหายต่อบ้านข้างเคียง |
| ต่อเติมหลังทาวน์โฮม ทางเข้าแคบ | เข็มเจาะขนาดเล็ก หรือเข็มขนาดเล็กที่ใช้เครื่องเล็ก ตามที่วิศวกรกำหนด | เครื่องจักรใหญ่เข้าไม่ได้ และผนังติดบ้านข้างเคียง |
ตารางนี้เป็นแนวทางเริ่มคุย ข้อสรุปสุดท้ายมาจากวิศวกรที่เห็นข้อมูลดินและแบบจริง
จุดเสี่ยงคุณภาพที่ต้องเฝ้า
แต่ละวิธีมีจุดอ่อนของตัวเอง และเจ้าของบ้านช่วยเฝ้าได้ถ้ารู้ว่าต้องดูตรงไหน
เข็มตอกมีความเสี่ยงหลักตอนตอก หัวเสาแตกเพราะไม่มีหมอนรองหรือตอกแรงเกิน เสาหักกลางท่อนเมื่อเจอชั้นดินแข็งเฉพาะจุด และเสาเอียงเพราะไม่ได้ตรวจแนวดิ่งตั้งแต่ท่อนแรก งานวิจัยของจุฬาฯ ที่กล่าวถึงข้างบนพบว่าการไม่ตรวจแนวดิ่งเกิดขึ้นบ่อยในงานเข็มสั้น
เข็มเจาะมีความเสี่ยงที่มองไม่เห็นใต้ดิน หลุมพังบางส่วนทำให้คอนกรีตปนดิน ก้นหลุมมีตะกอนดินทำให้ปลายเข็มรับน้ำหนักได้น้อย หรือเทคอนกรีตไม่ต่อเนื่องจนเกิดรอยต่อกลางเข็ม การเฝ้าดูวันเจาะแต่ละต้นจึงสำคัญกว่าเข็มตอก
ต้นทุนที่ควรเทียบให้ครบ
ราคาต่อต้นของเข็มเจาะสูงกว่าเข็มตอกในงานส่วนใหญ่ แต่เทียบแค่ราคาต่อต้นไม่พอ ให้เทียบรายการเหล่านี้ด้วย
| รายการ | เข็มตอก | เข็มเจาะ |
|---|---|---|
| ค่าเสาหรือค่าเจาะต่อต้น | ค่าเสาจากโรงงานรวมขนส่ง | ค่าเจาะ เหล็ก คอนกรีต |
| ค่าเครื่องจักรเข้าออก | มีค่าขนย้ายปั้นจั่น | มีค่าขนย้ายเครื่องเจาะ ราคาต่ำกว่า |
| ค่าขนดิน | แทบไม่มี | ต้องขนดินที่เจาะขึ้นมาทิ้ง |
| ค่าทดสอบ | ทดสอบเข็มตามที่วิศวกรกำหนด | ทดสอบความสมบูรณ์ของเข็มตามที่วิศวกรกำหนด |
| ความเสี่ยงค่าซ่อมบ้านข้างเคียง | สูงกว่าเมื่ออยู่ชิดอาคาร | ต่ำกว่า |
| ระยะเวลา | สั้น | ยาวกว่า ผลต่อค่าดำเนินการรวม |
ตัวเลขต้นทุนโครงสร้างรวมทั้งหลังดูประกอบได้ใน ค่าก่อสร้างบ้านต่อตารางเมตร
ก่อนจ้างช่างเสาเข็ม ถามสิ่งนี้
- ชนิด ขนาด ความยาว และน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยต่อต้นที่ใช้ มาจากแบบของวิศวกรคนไหน
- มีข้อมูลดินจากการเจาะสำรวจหรือไม่ ถ้าไม่มี ใช้ข้อมูลอะไรแทน
- ถ้าเป็นเข็มตอก จะบันทึกจำนวนครั้งตอกช่วงท้าย (blow count) ไหม ใครตรวจแนวดิ่ง
- ถ้าเป็นเข็มเจาะ จะตรวจก้นหลุมก่อนเทอย่างไร ใช้คอนกรีตอะไร เทต่อเนื่องไหม
- ถ้าเข็มตอกหักหรือเยื้องศูนย์ จะแก้อย่างไร ใครจ่ายค่าเข็มเพิ่ม
- มีมาตรการป้องกันบ้านข้างเคียงอย่างไร จะถ่ายรูปสภาพบ้านข้างเคียงก่อนเริ่มงานไหม
- มีประกันความเสียหายต่อบุคคลภายนอกหรือไม่
- ใครเป็นผู้ควบคุมงานวันตอกหรือวันเจาะ
ผู้รับเหมาที่ตอบได้ว่าจะจดบันทึกเข็มทุกต้นและส่งให้เจ้าของบ้าน มักเป็นผู้รับเหมาที่ทำงานตามแบบจริง บันทึกนี้ใช้ต่อได้ตอนตรวจรับงวดฐานราก
คำถามที่พบบ่อย
บ้านต่อเติมใช้เสาเข็มสั้นได้ไหม
งานต่อเติมเล็กบางงานวิศวกรยอมให้ใช้เสาเข็มสั้นได้ แต่โครงสร้างต่อเติมที่วางบนเข็มสั้นจะทรุดต่างจากบ้านเดิมที่อยู่บนเข็มยาว ต้องแยกโครงสร้างออกจากกันตามที่วิศวกรออกแบบ
เสาเข็มไมโครไพล์คือเข็มเจาะหรือเข็มตอก
ไมโครไพล์ส่วนใหญ่ในตลาดบ้านเป็นเสาเข็มคอนกรีตขนาดเล็กหลายท่อนที่ตอกหรือกดลงด้วยเครื่องขนาดเล็กแล้วเชื่อมต่อ จึงจัดอยู่ฝั่งเข็มตอก สั่นน้อยกว่าเข็มตอกทั่วไปแต่ยังต้องประเมินผลกับอาคารข้างเคียง
แหล่งอ้างอิง
- ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 37 (พ.ศ. 2553) เรื่อง กำหนดมาตรฐานความสั่นสะเทือนเพื่อป้องกันผลกระทบต่ออาคาร | กรมควบคุมมลพิษ
- การปรับปรุงวิธีการตอกเสาเข็มสำหรับเสาเข็มคอนกรีตสั้น | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (Chula ETD)
- กฎกระทรวงกำหนดการออกแบบโครงสร้างอาคาร และลักษณะและคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในงานโครงสร้างอาคาร พ.ศ. 2566 | ราชกิจจานุเบกษา (เผยแพร่โดยสมาคมสถาปนิกสยามฯ)





