ทำไมทางด่วนหรือสะพานข้ามแยก ถึงต้องเว้นช่องว่างเหล็กห่างๆ ไว้ตลอดเส้นทาง?

เวลาที่เราขับรถยนต์ขึ้นไปบนทางด่วนลอยฟ้า สะพานข้ามแยกขนาดใหญ่ หรือสะพานข้ามแม่น้ำสายสำคัญ หากลองสังเกตพื้นผิวถนนบริเวณรอยต่อระหว่างช่วงตอม่อ เรามักจะเห็นแผงเหล็กซี่ฟันหรือร่องช่องว่างเว้นระยะห่างเท่าๆ กันพาดขวางอยู่ตลอดเส้นทาง และทุกครั้งที่ล้อรถวิ่งผ่านก็จะมีเสียงดัง "กึ๊ก... กึ๊ก..." สะท้อนลอดขึ้นมา หลายคนอาจจะคิดว่าร่องเหล็กเหล่านี้เป็นเพียงช่องระบายน้ำฝน หรือเป็นรอยต่อธรรมดาจากการก่อสร้างที่ไม่ค่อยเรียบร้อยดีนัก แต่ความจริงแล้ว ช่องว่างเหล็กเหล่านี้คือชิ้นส่วนทางวิศวกรรมที่มีความสำคัญระดับชีวิตและทรัพย์สิน เพราะหากสะพานไม่มีช่องว่างเหล่านี้ ทางด่วนยักษ์มูลค่าหลายพันล้านบาทอาจพังถล่มลงมาได้ง่ายๆ จากพลังความร้อนของธรรมชาติ

หัวใจสำคัญที่ทำให้ต้องเว้นช่องว่างเหล็กและติดตั้ง "รอยต่อขยายสะพาน" (Bridge Expansion Joints) ไว้ตลอดเส้นทาง มาจากกฎทางฟิสิกส์เรื่องการขยายตัวและหดตัวของวัตถุตามอุณหภูมิ (Thermal Expansion) ในเวลากลางวันเมื่อแสงแดดแผดเผา โครงสร้างคอนกรีตและเหล็กกล้าขนาดยักษ์ของสะพานจะได้รับความร้อนสะสมมหาศาล ทำให้ตัวสะพานเกิดการขยายตัวยาวขึ้นและยืดขยายออกด้านข้างโดยธรรมชาติ ในทางตรงกันข้าม เมื่อตกกลางคืนหรือในฤดูหนาวที่อากาศเย็นจัด โครงสร้างก็จะหดตัวสั้นลง หากวิศวกรสร้างสะพานให้เชื่อมต่อกันเป็นเนื้อเดียวแบบไม่มีช่องว่างเผื่อระยะไว้เลย แรงอัดมหาศาลจากการเบียดกันของคอนกรีตจะทำให้สะพานโก่งตัว บิดเบี้ยว หรือแตกหักพังทลายลงมาอย่างฉับพลัน

นอกจากเรื่องอุณหภูมิแล้ว ช่องว่างเหล็กเหล่านี้ยังทำหน้าที่รองรับ "แรงสั่นสะเทือนและน้ำหนักมหาศาล" จากรถบรรทุกสิบล้อหรือรถยนต์นับแสนคันที่วิ่งผ่านไปมาในแต่ละวัน ตัวสะพานลอยฟ้าจำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นเพื่อให้ตัวโครงสร้างสามารถขยับตัว โยกย้าย หรือให้ตัวได้อย่างปลอดภัยเมื่อมีลมพายุรุนแรงหรือแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว แผงเหล็กที่มีลักษณะเป็นซี่ฟันขบกัน (Finger Joints) จะทำหน้าที่เหมือนบานพับยืดหยุ่นที่ช่วยให้สะพานขยายตัวและหดตัวได้อย่างราบรื่น โดยไม่ทำให้ผิวจราจรฉีกขาดหรือเกิดอุปสรรคต่อล้อรถยนต์

ดังนั้น เสียงกึ๊กกึ๊กที่เราได้ยินเวลาขับรถผ่านรอยต่อบนทางด่วน จึงเป็นเสียงของความปลอดภัยที่วิศวกรออกแบบมาอย่างชาญฉลาด เพื่อให้โครงสร้างเหล็กและคอนกรีตยักษ์เหล่านี้สามารถยืนหยัดรับน้ำหนักและเผชิญหน้ากับทุกสภาพอากาศได้อย่างมั่นคงปลอดภัยในทุกๆ วันครับ