اجرای شمعهای درجاریز همواره با سؤالاتی پیرامون کیفیت و یکپارچگی محصول نهائی روبرو است چرا که بر خلاف شمعهای پیشساخته، امکان بازرسی مستقیم شمع درجا پس از اجرا وجود ندارد. در این نوع شمعها که سازه شمع همزمان با حفاری در داخل خاک شکل میگیرد، طبیعتاً ابهامات بیشتری در ارتباط با کیفیت و ابعاد واقعی سازه شمع به وجود میآید. البته کنترلهای ابتدائی مانند نمونهبرداری از بتن قبل از تخلیه در چاه حفاری یا ثبت حجم بتن ریخته شده برای شمع در اکثر پروژههای شمعریزی انجام میگیرند، اما روند اجرای شمعهای درجا با مشکلاتی روبرو است که کیفیت اجرای آنها را تحت تأثیر قرار داده و بازرسی آنها را ضروری میسازد. برخی از این مشکلات عبارتند از:
- رانش یا ریزش دیواره چاه و ایجاد یک ناحیه باریک در مقطع شمع (Necking)
- عدم دستیابی به طول نهائی حفاری در اثر اشتباه گروه اجرائی یا عدم رعایت دستورالعملها
- عدم استفاده یا استفاده ناصحیح از لوله ترمی برای بتن ریزی
- بروز اختلال یا توقف در حین عملیات حفاری و بتن ریزی
آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (Pile Integrity Testing) یکی از روشهای غیرمخرب برای تشخیص یکپارچگی و سلامت شمع است که بر اساس استاندارد ASTM-5882 انجام میشود و بدلیل سهولت و قیمت مناسب، بسیار متداول است. آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع نیاز به مقدمات و آمادهسازی ویژهای ندارد. در آزمایش PIT میبایست بتن مخلوط با خاک از سر شمع زدوده شده، محلهای کوچکی برای اتصال سنسور و همچنین اعمال ضربه چکش ساب زده شده و تا حدودی صاف شود. سپس سنسور شتابسنج با استفاده از نوعی چسب موقت به سر شمع متصل شده و همزمان توسط یک چکش سبک دستی به وزن 5/0 تا 10 کیلوگرم ضربهای به سر شمع اعمال میشود که یک موج فشاری (Compressive Stress Wave) در طول شمع ایجاد مینماید. این موج توسط سنسور شتابسنج (Accelerometer) اندازه گیری و توسط دستگاه PIT ثبت میشود.
همچنین از مزیت های آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (PIT) میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
- ارزان و بدون نیاز به آماده سازی پر هزینه
- سرعت بالای انجام آزمایش ( 20 تا 40 شمع در هر روز)
- امکان انتخاب شمع به صورت تصادفی
- اصولا برای شمع های درجا مناسب است.
نتایج حاصل از آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (PIT)
در آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (PIT) تغییر خصوصیات ابعادی- مکانیکی سازه شمع (امپدانس-Impedance) در شکل و اندازه این موج منعکس میگردد و با تحلیل آن میتوان به اطلاعات زیر دست پیدا نمود:
- تخمین طول واقعی شمع
- تخمین محل کاهش یا افزایش احتمالی مقطع شمع (تغییرات مقطع)
محدودیت های آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (PIT)
آزمایش سلامت و یکپارچگی شمع (PIT) بعنوان یک روش مفید، ساده و اقتصادی بر اساس استاندارد ASTM D5882 صورت میگیرد و میتواند در اصلاح روندهای اجرایی و تشخیص معایب احتمالی بسیار مؤثر باشد. اما از طرفی این روش مانند هر روش آزمایش دیگر دارای ویژگیها و محدودیتهای خاص خود است که در ادامه به صورت خلاصه به این موارد پرداخته شده است.
- آزمایش PIT به تنهایی برای قبول یا رد نهائی شمع کفایت نمیکند و "احتمال" وجود نقص را گزارش میکند. نتایج PIT باید همراه با سایر اطلاعات اجرای شمعها تفسیر شود و در صورت نگران کننده بودن نتایج، میبایست از روشهای ارزیابی یا آزمایشهای تکمیلی برای رد یا قبول نهائی شمع استفاده نمود.
- آزمایش PIT روشی برای تشخیص عیوب عمده (Major Defects) در شمع بوده و قادر به تشخیص نقائص جزئی مانند ترکهای ریز نمیباشد.
- آزمایش PIT هیچگونه اطلاعات کمی در خصوص باربری شمع ارائه نمیدهد و برای اندازهگیری باربری شمع میبایست از روشهائی مانند آزمایش بارگذاری دینامیکی PDA یا بارگذاری استاتیکی استفاده شود.