- देवव्रत खानदेशे
गेल्या पंधरवड्यात दोन दुर्दैवी घटना घडून अपरिमित जीवित तसेच वित्तहानी झाली. गजबजलेल्या पुणे शहरात दिवसाउजेडी १३ व्या मजल्यावरील बांधकामाचा स्लॅब कोसळून झालेल्या अपघातात ९ मजुरांना प्राण गमवावे लागले. या घटनेला एक आठवडा उलटायच्या आत महाड येथे सावित्री नदीस आलेल्या पुरात मुंबई- गोवा राष्ट्रीय महामार्गावरील पूल कोसळल्याने दोन बससहित अनेक वाहने पाण्याच्या तडाख्यात वाहून गेली. वरील दोन्ही घटनांच्या ऊहापोहात ‘स्ट्रक्चरल आॅडिट’ हा एक सामाईक वाक्प्रचार वारंवार उल्लेखात येतो आहे. महाड दुर्घटनेनंतरच्या अधिकाऱ्यांच्या निवेदनाप्रमाणे कोसळलेल्या पुलाचे स्ट्रक्चरल आॅडिट मे २०१६ मध्ये करण्यात आले होते. ‘स्ट्रक्चरल आॅडिट’ हा प्रकार नेमका आहे तरी काय? त्याचा नेमका उपयोग काय?.. त्याचीच ही चर्चा..स्ट्रक्चरल आॅडिट का करतात?कुठल्याही सक्षम अभियंत्याने तांत्रिक पद्धतीने आराखडा केलेले आणि नंतर देखरेख करून बांधलेले स्ट्रक्चर सुरुवातीच्या काळात उत्तम सेवा देते. जसजसा काळ लोटत जातो, तसतसे हे बांधकाम अनेक नैसर्गिक व मानवी अपघातांना तोंड देत जाते. वारेवादळे येतात आणि निघून जातात. वर्षानुवर्षे उन्हाळे आग ओकतात आणि नंतर पावसाळे बरसून वेगळीच परीक्षा बघतात. पावसाळ्यात छतावर दीर्घकाळ पाणी साठणे हे इमारतीच्या आरोग्यासाठी अत्यंत धोक्याचे ठरते. कॉंक्रिटला गेलेल्या तड्यांमधून पाणी आत झिरपते आणि आतील लोखंडास हानिकारक ठरते. हवा व पाण्याशी संपर्क आल्यावर हे लोखंड आतल्या आत गंजून त्याचे आकारमान वाढते व भोवतालच्या कॉँक्रीटला आणखी तडे जातात.काही वेळा इमारत उभी राहिल्यावर तिच्या मालकाला सुरु वातीच्या संकल्पनेपेक्षा वेगळ्या प्रकारे वापर होऊ शकेल का (उदा. घरगुती ऐवजी व्यावसायिक) असे प्रश्न पडायला सुरु वात होते. काही इमारतमालकांना विद्यमान बांधकामावर अजून एखादा मजला चढवता येईल का असा प्रश्न पडायला लागतो. बऱ्याच लोकांना आजकाल छतावर मोबाइल टॉवर उभारून उत्पन्नात भर टाकायची इच्छा होते. बहुतांश वेळा तांत्रिक सल्ला न घेता असे मनोरे उभे राहतात. परंतु इमारतीच्या प्रारंभिक आराखड्यात या वाढीव वजनाची आणि त्यामुळे होणाऱ्या परिणामांची कुठेच तरतूद केलेली नसते. याखेरीज काही जुन्या, जीर्ण झालेल्या इमारतींच्या, वाड्यांच्या मालकांना दर्शनी भाग जुनाच ठेवून अंतर्गत नूतनीकरण करायची इच्छा होते. एखाद्या इंटेरिअर डेकोरेटरची मदत घेऊन फॉल्स सीलिंग, एलेव्हेशन ट्रिटमेंटसारख्या नानाविध मार्गांनी आपली वास्तू आतून बाहेरून चकाचक दिसावी यासाठी धडपड होते. अशी कामे करून या जुन्या इमारतीवर आपण अजून भार टाकतोय, ते अतिरिक्त वजन इमारतीला पेलवणार आहे की नाही या गोष्टींकडे बहुतांशवेळा इंटेरिअर डेकोरेटर सोयीस्कररीत्या काणाडोळा करून सरळ काम सुरू करतात.नदीनाल्यांवर बांधलेले पूल तर पाण्याच्या सहवासात असतात. पुलांबरोबरच अजून अशी चिंताजनक परिस्थिती असते ती पाण्याच्या टाक्या आणि जलशुद्धीकरण केंद्रांची. या प्रकारच्या बांधकामांमध्ये नुसता पाण्याचा सहवास हा एकमेव मुद्दा नसून आळीपाळीने पाणी आणि हवा असा गंभीर संयोग असतो. बऱ्याच छोट्या पुलांखाली पाण्याचा प्रवाह बारमाही नसतो. पाण्याची पातळी उन्हाळ्यात कमी होते, तर पावसाळ्यात वाढते. त्यामुळे त्यांचे उंच पिलर हे वर्षातील ४-५ महिने ओले असतात आणि बाकीचा काळ कोरडे असतात. पाण्याच्या टाक्या तर दिवसातून अनेक वेळा भरल्या जात असतात आणि रिकाम्या होत असतात. असे आळीपाळीने ओले होणे आणि कोरडे होणे ही परिस्थिती जास्त धोकादायक ठरते. बऱ्याच वेळा अशा टाक्यांमध्ये शुद्धीकरणासाठी क्लोरीनचा वापर होत असतो. या क्लोरीनने लोखंडाच्या गंज चढायच्या प्रक्रि येला अजून गती मिळते.सर्वसामान्यांत अनेक गैरसमज असणारी सर्वात मोठी नैसर्गिक आपत्ती म्हणजे भूकंप. आपल्यातील अनेक जणांना भूकंप हे ठरावीक ठिकाणीच येतात आणि १०-१५ वर्षांतून कधीतरी विध्वंस करून जातात अशी एक चुकीची कल्पना असते. नागरिकांची अशी समजूत असते की आपण काही कोयना/किल्लारीशेजारी राहत नाही, त्यामुळे आपल्या गावातील इमारतीचा आराखडा बनवताना भूकंपासाठीची तरतूद त्यात करायची गरज नाही. सामान्य व्यक्ती सोडा, परंतु असे गैरसमज अनेक प्रथितयश अभियंत्यांतही असतात. बरेच कंत्राटदार भूकंपरोधक इमारत बांधायची असेल तर कैक पटीत खर्च वाढेल अशी भीती घालून जनसामान्यांची दिशाभूल करू पाहतात. शास्त्रज्ञांच्या अभ्यासानुसार जगभरात दरवर्षी लाखो भूकंप येत असतात. यापैकी मोजकेच नुकसान होईल अशा तीव्रतेचे असतात. यातील फार क्वचित भूकंप आपल्याला शारीरिकदृष्ट्या जाणवतात. आपल्या व जमिनीमधील एकमेव दुवा असलेली आपली इमारत मात्र हे सगळे लहानमोठे धक्के वर्षानुवर्षे सहन करत असते.अशा अनेक नैसर्गिक घटनांमुळे बांधकामाच्या अंतर्गत ताकदीवर हळूहळू परिणाम होत असतात. अगदी आपल्या घरातील उदाहरण बघायचे झाले, तर पावसाळ्यात छतातून पाणी गळणे, वारंवार भिंतींना तडे जाणे, बुरशी येणे हे घराचे आपल्याला इशारे देण्याचे काही मार्ग असतात.मानवी शरीराशी तुलना करायची झाली तर आजकाल आपल्यापैकी अनेक आरोग्यप्रेमी मंडळी नियमाने ‘हेल्थ चेकअप’ करून घेतात. अगदी तळपायापासून मस्तकापर्यंत आपल्या शरीरातील प्रत्येक अवयवाचे कुशलमंगल जाणून घेतात. स्ट्रक्चरल आॅडिट म्हणजे कुठल्याही इमारतीचा असा अहवाल. बांधकामाची आजची क्षमता काय, त्यात काही बदल संभव आहेत काय, ते अजून किती काळ योग्य ती सेवा देईल, त्याचा कार्यकाळ अजून वाढवायचा झाल्यास करावयाची उपाययोजना; याचा सांगोपांग अभ्यास म्हणजेच स्ट्रक्चरल आॅडिट. ते नियमितपणे करून घेणे हे केव्हाही हिताचेच.‘स्ट्रक्चरल आॅडिट’ म्हणजे नेमकं काय?स्ट्रक्चरल आॅडिटचा साधा सोपा अर्थ म्हणजे बांधकामाची आजमितीला गुणवत्ता तपासणे, त्याच्या सद्यस्थितीतील क्षमतेचे विश्लेषण करणे. स्ट्रक्चरल आॅडिट हे साध्या घरापासून ते पूल, गगनचुंबी इमारती, उंच पाण्याच्या टाक्या अशा सार्वजनिक क्षेत्रापर्यंत कुठल्याही बांधकामासाठी करता येते. बांधकामाचा मूळचा आराखडा व त्याची सत्यासत्यता, बांधकाम केल्यानंतर उलटलेला काळ, आसपासची भौगोलिक परिस्थिती अशी माहिती हातात आल्यानंतर स्ट्रक्चरल आॅडिटला सुरुवात करता येते. आधुनिक पद्धतींचा वापर करून इमारतीमधील प्रत्येक स्लॅब, बीम, कॉलम अशा घटकांची एक एक करून क्षमता आजमावली जाते. इमारतीमधील सर्व अवयवांची क्षमता वयोमानानुसार कमी होते अशातला काही भाग नसतो. काही घटक जास्त भार पेलतात, तर काही कमी. त्यामुळे सर्वांना एकाच ठोकताळ्यात बसवणे ही घोडचूक सक्षम स्ट्रक्चरल आॅडिटर शक्यतो करत नाहीत. प्रत्यक्ष जागेवर अशा प्रत्येक कानाकोपऱ्याची तपासणी केल्यावर त्यांच्या आजच्या ताकदीबद्दल गणिते मांडावी लागतात. मूळ संकल्पनेतील आणि आज प्रत्यक्षातील भारवाहक क्षमता या दोन्हींतील फरक, त्या क्षमतेत काळाच्या ओघात झालेली घट याचा अंदाज येतो. इमारत आज तिच्यावर येणारं वजन सुरक्षितत: पेलू शकत आहे की नाही यावर शास्त्रीयरीत्या मतप्रदर्शन करता येते.पुलासारख्या सार्वजनिक बांधकामाच्या मूळ संकल्पनेत या बांधकामाच्या कार्यकालाची मर्यादा स्पष्ट केलेली असते. ही मर्यादा उलटल्यावर त्या पुलाचे काय होणार, तो सुरक्षित आहे की कसे, त्याची डागडुजी करावी लागेल का, त्यावरील वाहतूक कमी करावी लागेल का, या सगळ्या उपाययोजनांना किती खर्च येईल, असे अनेक प्रश्न जगभर सरकारदफ्तरी पडत असतात. काही उदाहरणांमध्ये उपयुक्त कार्यकाल संपायच्या आतच पुलाची अवस्था विदारक झाल्याचं दृश्य नजरेस येतं.या सर्व प्रश्नांबद्दल तांत्रिक निष्कर्ष स्ट्रक्चरल आॅडिटरच्या अहवालात नमूद असतात. जर सुरक्षिततेची मर्यादा इमारतीने पार केली असेल तर तिला परत सुरक्षित करायला, मजबुती वाढवायला कुठले मार्ग अवलंबता येतील, त्यातील किफायतशीर मार्ग कोणते ही माहितीदेखील या अहवालात असते.स्ट्रक्चरल आॅडिट कसे करतात?आपली इमारत दुर्दैवाने बोलू शकत नसल्यामुळे तिच्यातील दुर्गुण हे प्रयत्न करून शोधून काढावे लागतात. त्यासाठी अनेक गोष्टींचा विचार करावा लागतो. उदाहरणार्थ मूळ संकल्पनेत गृहीत धरलेला भार व तुलनेत आज प्रत्यक्षरीत्या येणारा भार, आजचा वापर, इमारतीत उपभोक्त्याने केलेले बदल, बांधकामासाठी वापरलेल्या घटक पदार्थांची गुणवत्ता, आजूबाजूची भौगोलिक परिस्थिती इत्यादि. या सर्व माहितीचे तांत्रिक विश्लेषण करून बांधकामाची सद्यस्थितीतील ताकद आजमावता येते. अनेक वर्षांपूर्वी उघड्या डोळ्यांनी पाहणी करणे हाच जुन्या बांधकामातील ताकदीबद्दल तर्कवितर्कलावण्याचा एकमेव मार्ग होता. मात्र गेल्या काही दशकांत झालेल्या वैज्ञानिक प्रगतीमुळे स्ट्रक्चरल आॅडिट हे आता एक व्यापक आणि अचूकतेकडे झुकणारे शास्त्र झाले आहे. असे असूनही काही विद्वान मंडळी आजच्या आधुनिक युगात स्ट्रक्चरल आॅडिटच्या नावाखाली एकदा बांधकामावर उभ्या उभ्या नजर टाकून जातात आणि आपल्या ‘अनुभवाच्या जोरावर’ अहवाल देऊन मोकळे होतात. स्थापत्य अभियांत्रिकीच्या अभ्यासक्र मात या विशिष्ट शास्त्राची तरतूद आजही नगण्य आहे. हाताच्या बोटावर मोजण्याइतकी राष्ट्रीय कीर्तीची महाविद्यालये सोडली, तर बाकी विद्यापीठांच्या अभ्यासक्र मात या तंत्रज्ञानाचा कुठेही उल्लेख नसतो. परिणामत: बहुतांश स्थापत्य अभियांत्रिकीच्या विद्यार्थ्यांना स्ट्रक्चरल आॅडिटची अंशमात्र माहिती नसते.ढोबळमानाने बघायला गेलं, तर स्ट्रक्चरल आॅडिटचे दोन विस्तृत प्रकार असतात. ते म्हणजे विध्वंसक तपासणी (डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग) आणि अविध्वंसक तपासणी (नॉन-डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग). डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग या पद्धतीमध्ये ज्याचं निदान करायचं, त्या बांधकामाचा एक लहानसा भाग नमुन्याखातर त्यापासून पूर्णपणे वेगळा केला जातो आणि नंतर प्रयोगशाळेत त्याची पडताळणी होते. त्या चाचणीत त्यातील गुणदोष समोर येऊन पूर्ण इमारतीच्या ताकदीबद्दल अंदाज येतो. परंतु, या प्रक्रियेमधील एक उणीव अशी की, जर इमारत आधीच नाजूक स्थितीत असेल, तर एक छोटा नमुना त्यापासून वेगळा केल्यानेही तिला धोका संभवू शकतो. तसेच, इमारतीच्या एखाद्या भागातील लहानसा नमुना हा पूर्ण बांधकामाचे बिनचूक प्रतिनिधित्व करेलच, ही हमीदेखील देता येत नाही. अविध्वंसक तपासणी (नॉन-डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग) या दुसऱ्या प्रकारच्या नावातच बांधकामास हानी न पोचवण्याचा अंतर्भाव आहे. या पद्धतीत आधुनिक उपकरणांचा वापर करून इमारत आहे तशा स्थितीत, तिला तसूभर धक्का न पोचवता तिची चाचणी घेण्यात येते. आजकाल पी.एच. मीटर, कार्बोनेशन मीटर अशा सोप्या उपकरणांपासून ते रिबाउंड हॅमर, अल्ट्रासॉनिक पल्स व्हेलॉसिटी मशीन, रिबार लोकेटर इ. अत्याधुनिक उपकरणांपर्यंत झालेल्या वैज्ञानिक प्रगतीमुळे अधिकाधिक अचूक पडताळणी करणे शक्य झाले आहे. पी.एच. मीटर व कार्बोनेशन मीटर वापरून सोप्या पद्धतीने कॉंक्र ीटच्या क्षमतेचे मूल्यमापन करता येते. कॉंक्र ीटचा पी.एच. मर्यादेपेक्षा कमी झाला असेल तर आतील गज गंजण्यास अनुरूप परिस्थिती झालेली आहे असा अंदाज बांधता येतो. रिबाउंड हॅमरच्या मदतीने कॉँक्रीटच्या गुणवत्तेचे मापन करता येते. रिबार लोकेटर या उपकरणाने कॉँक्र ीट न फोडतादेखील आतील गजांची संख्या, त्यांचा व्यास आणि त्यांची स्थाननिश्चिती कळू शकते. अल्ट्रासॉनिक पल्स व्हेलॉसिटी या पद्धतीत कॉँक्रीटमधून तरंग सोडले जातात आणि त्या तरंगांना एका टोकाकडून दुसऱ्या टोकापर्यंत प्रवास करायला किती वेळ लागतो यावरून कॉँक्र ीटच्या अंतर्गत भेगांची माहिती मिळते. सोपी उपमा द्यायची झाली तर डॉक्टरांना एक्स-रे, सोनोग्राफी अशा तंत्रज्ञानाचा वापर करून शरीराची चिरफाड न करता आतील परिस्थिती समजून घेता येते, त्याच पद्धतीने अल्ट्रासॉनिक पल्स व्हेलॉसिटी मशीनने इमारतीच्या आतील कॉँक्र ीटच्या व स्टीलच्या परिस्थितीची पाहणी करता येते. स्ट्रक्चरल आॅडिटनंतर काय?स्ट्रक्चरल आॅडिट ही नाण्याची केवळ एक बाजू झाली. आॅडिटचा अहवाल प्राप्त झाल्यावर त्यात इमारतीसाठी ज्या शिफारसी असतात, त्या पार पाडणे हेही तितकेच महत्त्वाचे असते. त्या संकल्पना खर्चिक असणे किंवा नसणे हे अनेक गोष्टींवर अवलंबून असते. इमारत बांधून लोटलेला काळ, त्या वेळात झालेली (अथवा न झालेली) डागडुजी, त्या बांधकामाकडून आज असणाऱ्या अपेक्षा इ. गोष्टींवर यानंतरच्या शिफारशी ठरतात. इमारतीची स्थिती किती गंभीर आहे यावर या मजबुतीकरणासाठी उपलब्ध असलेल्या वेळेची मर्यादा ठरते. प्रत्येक शिफारशीवर कार्यवाही करणे शक्य नसेल तर काही वेळेला कमी खर्चात तात्पुरती उपाययोजना करणेदेखील शक्य असते. परंतु आजाराचे निदान झाल्यावर काहीतरी प्रमाणात औषधपाणी हे व्हायलाच हवे असते. स्ट्रक्चरल आॅडिटचा अहवाल वाचून फाइल कपाटात ठेवल्याने भविष्यात काही दुर्घटना घडायला वाव राहतो.स्ट्रक्चरल आॅडिट झाल्यावर बांधकामातील त्रुटी भरून काढणे, त्याला मजबूत करणे या कामास रिहॅबिलिटेशन (पुनर्वसन) असे म्हणतात. हे काम अतिशय महत्त्वाचे असल्याने कोणा नवशिक्याच्या तावडीत देऊन उपयोग नसतो. अशा कामांचा अनुभव असलेल्या कुशल अभियंत्यांच्या देखरेखीखाली हे काम झाले तरच या सगळ्या कसरतीचे चीज होते. त्यामुळे आॅडिटनंतर त्या अहवालाचे आपण पुढे काय करतो, त्यातील सल्ला तंतोतंत पाळतो की नाही हे तितकेच किंबहुना त्याहीपेक्षा जास्त महत्त्वाचे असते.सगळ्याच बांधकामांच्या स्ट्रक्चरल आॅडिटनंतर मजबुतीकरणाच्या उपाययोजना सुचवणे शक्य होतेच असेही नाही. काही इमारती त्यांच्या मूळ संकल्पनेतील गृहीतकांपेक्षा खूप जास्त काळ सेवा देत असतात. काळाच्या ओघात त्यांचात घडलेले सर्व बदल मागे फिरवणं कायम शक्य होत नाही. अशा काही बांधकामांना जमीनदोस्त करण्यावाचून पर्याय नसतो. ही परिस्थिती तशीच पुढे चालू ठेवली तर हानीस एक प्रकारचे आमंत्रणच दिल्यासारखे असते. त्यामुळे अशावेळी ही परिस्थिती कुठल्याही दबावास बळी न पडता तातडीने संबंधित अधिकाऱ्यांच्या लक्षात आणून देणे हीदेखील स्ट्रक्चरल आॅडिटरची एक मोठी जबाबदारी असते.गेल्या काही दिवसांत आपल्या राज्यात बांधकाम क्षेत्रात घडलेल्या दुर्दैवी घटनांमुळे स्ट्रक्चरल आॅडिट हा चर्चेचा मुद्दा झालेला आहे. राज्य शासन व केंद्र शासन आपापल्या अखत्यारीतल्या अनेक महत्त्वाच्या पुलांचे, इमारतींचे व इतर बांधकामांचे आॅडिट करण्याच्या प्रयत्नांत आहेत. या विषयाचा तांत्रिक अनुभव नसलेल्या काही अभियंत्यांना आपणही ‘स्ट्रक्चरल आॅडिट’ सुरू करावे ही इच्छा होईल. पावसाळ्यात कुत्र्याच्या छत्र्या एकदम उगवतात तसे काही महाभाग गल्लोगल्ली अशी दुकाने थाटतील, स्वत:च्या तुंबड्या भरण्याचा प्रयत्न करतील आणि त्यासाठी बिगर तांत्रिक सल्ला देऊन जनतेचा जीव धोक्यात टाकायलाही मागेपुढे पाहणार नाहीत. त्यासाठी सुजाण वाचकांना स्ट्रक्चरल आॅडिटची प्राथमिक का होईना माहिती असली आणि त्यांनी तशी वेळ आल्यावर योग्य निर्णय घेतला, तर अनेक छोट्या-मोठ्या दुर्घटना अशा सजगतेनंही टळू शकतील.
अति महत्त्वाच्या स्थानांसाठी आधुनिक तंत्रज्ञानाचा वापरअतिमहत्वाच्या इमारतींच्या स्ट्रक्चरल आॅडिटसाठी अत्याधुनिक पुशओव्हर अ‍ॅनालिसिस आणि परफॉर्मन्स बेस्ड डिझाईन ही तंत्रज्ञाने वापरली जातात. कॉम्प्यूटर प्रोग्राम वापरून अधिकाधिक अचूकतेकडे झुकणारी उत्तरे काढणे यामुळे शक्य होते. गेल्या काही वर्षांतील उदाहरणे घ्यायची झाली तर मुंबई येथील छत्रपती शिवाजी टर्मिनस (सीएसटी) या ऐतिहासिक इमारतीचे झालेले नूतनीकरण, तसेच मंत्रालयात 2012 साली लागलेली भीषण आग आणि तिने बेचिराख केलेली दालने, दिल्लीतील विज्ञानभवनची दुरु स्ती, इ. कामे या प्रकारात मोडतात. या प्रसंगांनंतर जे स्ट्रक्चरल आॅडिट झाले, त्यात खालील तंत्रज्ञानांचा वापर केला गेला होता.