334

5-20 확장공사구간 기존교량 안전성 확보를 위한 합동관리방안 구조물처-3058

(2009. 12. 7)

Ⅰ 목 적

확장공사구간에서 근접 시공시 발생되는 기존교량 안전성저하 요인을 건설 및 유지관리부서 합동관리를 통하여 예방하고자 함.

Ⅱ 확장공사 현황

 확장공사 현황 : 6개사업단 9개노선(별첨#1)

이용중인 노선 확장중인 노선 건설중인 노선 설계중인 노선 계획중인 노선

진주-마산

담양-성산

옥포-성서

냉정-부산

동광주-고서

논산-삼례

신갈-호법

기흥-판교

영동-옥천

335

 확장공사구간 교량현황

구 분 계

기흥

판교

냉정

부산

논산

삼례

담양

성산

신갈

호법

진주

마산

옥포

성서

영동

옥천

동광주

고서

계 461 48 121 16 93 79 71 21 9 3

유용교량 226 41 76 7 11 62 29 - - -

개축교량 235 7 45 9 82 17 42 21 9 3

Ⅲ 확장공사구간 기존교량 근접시공시 문제점

 확장공사구간은 건설 및 유지관리부서의 상호교류 부족

ο 확장구간은 공사시행부서 관리로 유지관리부서 관심 부족

ο 구조물 이상변위, 민원 등 문제 발생시 책임소재 모호

 기존교량 근접시공시 안전성저하 우려되나 모니터링 기능 부재

ο 굴착이 수반되는 확장부 말뚝기초가 기존말뚝의 선단지지층을 근접통과하는 경우 기존지반 교란 우려

〔확장공사 중 기존교량 수평변위 발생 사례〕

수평변위 40∼60mm 발생

P8 P9 P10 P11 P12

20mm 55mm 60mm 18mm 0mm

기존교량

확장교량

지반교란

수평변위 40∼60mm

확장 기존교량

연암층

자갈층

ο 확장부 확대기초가 기존 기초보다 아래에 설치되는 경우 터파기등으로 기존지반 교란 우려 <그림1>

ο 확장교량 일체화시 응력재분배로 기존교량에 추가응력 발생 <그림2>

336

기존교량 확장교량

터파기 간섭 기반암

강결접합

기존교량 확장교량

응력재분배

<그림 1> 확대기초 기존지반 교란 <그림 2> 응력재분배로 추가응력 발생

 기존교량 철거 등으로 근접교량 안전성 저하요인 상존

ο 기존교량 철거시 근접교량 충격손상 우려

ο 확장교량 일체화를 위한 기존교량 절단시 횡단폭원 부족 우려

기존 유용교량 기존 철거교량 확장교량(가교)

Ⅳ 기존교량 근접시공구간 관리방안

추 진 방 향

건설 및 유지관리부서 협조체제 강화 합동관리체계 구축

기존교량 근접시공시 안전성 모니터링 계측 및 점검실시

기존교량 철거 등 근접교량 안전성 확보 시공계획 사전협의

337

 건설 및 유지관리부서 합동관리체계 구축

건설사업단 지역본부/지사

․확장인접부 합동관리 교량 선정(사업단)

․계측 및 시공계획 수립(사업단)

․준공전 확인점검 시행(사업단)

․초기치 측정 및 일상계측(해당공구)

․상시점검(해당공구)

사전협의, 사후확인

계측(점검)결과 공유

․합동관리 대상교량 협의(지역본부)

․계측 및 시공계획 협의(지역본부)

․확인점검결과 확인(지역본부)

․초기치 및 계측결과 공유(해당지사)

․상시점검(해당지사)

 주요 업무 흐름도(세부 추진내용 : 별첨#2)

구 분 주 요 내 용 담당부서

합동관리체계 구축 공사 착공후 3개월 이내 협의체 구성 사업단/지역본부

(지역본부 주관)

합동관리교량 선정 기존교량 안전성저하 우려 교량 사업단/지역본부

초기치 측정 대상교량 시공전 해당공구 측정

/해당지사확인

계측 및 시공계획 대상교량 시공전 협의 사업단/지역본부

일상계측관리 대상교량 교각 경사 및 침하 해당공구 측정

/해당지사공유

상시점검 대상교량 단차, 신축이음유간 등 해당공구/해당지사

확인점검 대상교량 시공완료후 이상변위확인 해당공구/해당지사

착 수

단 계

시 공

단 계

준 공

단 계

※ 기존교량 초기치 관리대장(별첨 #3)

 대상교량 계측관리방안

ο 계측기 설치 필요 교량

 굴착이 수반되는 확장부 말뚝기초가 기존말뚝의 선단지지층을 근접하여 통과하는 교량

 확장부 확대기초가 기존 기초보다 아래에 설치되는 교량

 기타 근접시공으로 기존교량 안전성 저하가 우려되는 교량

338

기존교량 확장교량

지중경사계

교각경사계

침하계

ο 계측기 설치기준

 계 측 기 : 교각경사계 또는 지중경사계+침하계 등

 설치개소 : 1개소/교각

 측정빈도 : 6회/일 이상(해당교각 작업시)

주 1회 해당지사 통보

(필요시 지사 및 공구담당자 합동계측 실시)

 설치시기 : 기초시공 완료 시 까지

ο 계측관리 평가기준(교각 기울기)

안전등급 기울기(δ/L) 상 태 안전조치

A 1/750 이내 예민한 기계기초의 위험 침하 한계 정상적인 유지관리

B 1/500 이내 구조물의 균열발생 한계 주의관찰, 원인제거

C 1/250 이내 구조물의 경사도 감지 정기적 계측, 원인제거

D 1/150 이내 구조적 손상이 예상되는 한계 보수, 보강, 사용제한

E 1/150 초과 구조물이 위험할 정도 긴급보강, 사용금지

※ 근거 : 국토해양부「건축물의 안전점검 및 정밀안전진단 세부지침」

ο 교각 경사 계측관리 흐름도

현장계측 데이터 수집 현장 모니터링

➡ ➡

※ 교각경사계 : 교각 기울기 및 기초침하 등 교각형상변위 측정

339

 기존교량 손상발생시 긴급조사체계 구축

ο 긴급조사팀 구성

단 계 교 량 상 태 긴급조사팀

1단계

- 경미한 손상으로 교량안전성 이상 없음

- 계측결과 교각기울기 안전등급 : A

해당공구

/해당지사

2단계

- 부분적 손상으로 조치 필요 (계측빈도 2배 이상)

- 계측결과 교각기울기 안전등급 : B, C

사업단

/지역본부

3단계

- 심각한 손상으로 긴급조치 필요 (24시간 연속측정)

- 계측결과 교각기울기 안전등급 : D, E

본사

조 사 팀 장

건설관리처장(정), 구조물처장(부)

관 리 반 조 사 반 분 석 반 지 원 반

건설관리처

구조물처

설 계 처

도로교통연구원 사업단, 본부

본사 긴급조사팀

ο 손상발생시 처리절차

일상계측, 점검 ․해당공구/해당지사 실시

변위, 손상

1단계 손상

․해당공구/해당지사 현장조사

사업단/지역본부 보고

2단계 손상

․사업단/본부 현장조사

본사 보고

3단계 손상 ․본사 현장조사

대책수립

필요시

정밀안전진단 시행

보수․보강 조치

※ 사고발생시 : 고속도로 재난관리매뉴얼에 따라 조치

340

Ⅴ 협 조 사 항

□ 실시설계중인 구간(설계처)

o 기존교량 기초형식 등을 감안하여 적정한 근접 시공공법 검토

o 근접시공시 기존교량 계측기 반영 검토

□ 설계완료 및 확장 공사중인 구간(건설관리처)

o 현장여건을 고려하여 계측기 설치

□ 긴급조사팀 지원(도로교통연구원)

o 기존교량 손상발생시 현장조사 및 원인분석 시행

붙 임 : 1. 확장공사 세부현황 1부

2. 업무단계별 주요내용 1부

3. 기존교량 초기치 관리대장(양식) 1부

341

붙임 #1

확장공사 세부현황

사 업 단 소 재 지 담 당 노 선 연장(km) 사업기간 비고

6개 사업단 370.4

함양~성산 경북 고서

성서~옥포 9.3 1999~2010

지리산~성산 84.8 2002~2015

영동~옥천 24.1 2005~2010

진주~마산 경남 진주 진주~마산 50.0 2003~2011

수도권 경기 이천

신갈~호법 31.5 2003~2012

양재~기흥 28.8 2003~2010

남원~전주 전북 완주 논산~전주 24.7 2002~2010

광양~남원 전북 남원

담양~지리산 55.6 2002~2015

동광주~고서 5.9 2003~2010

냉정~부산 경남 김해 냉정~부산 55.7 2005~2013

342

붙임 #2

업무단계별 주요내용

구 분 주 요 내 용 담당부서

합동관리체계

구축

o 협의체 구성

- 시 기 : 공사착공 후 3개월 이내

- 인 원 : 사업단 및 본부 각 4명이상

(해당공구, 해당지사 담당자 포함)

- 회의주기 : 1회/분기

- 회의내용 : 공사진척도, 민원, 현안사항 등

사업단/본부

(본부 주관)

합동관리교량

선정

o 근접시공 기존교량 안전성 검토

- 말뚝기초 깊이, 선단지지층, 지지력확인

- 확대기초 터파기 간섭 및 지지층 적정여부

- 말뚝기초지반 교란방지위해 교각별 최대 이격시공

- 시공장비 영향 등 공사 중 기존교량 간섭여부

- 확장교량 일체화에 따른 기존교량 추가응력 검토

o 기존교량 안전성저하 우려 합동관리교량 선정

사업단/본부

초기치 측정

o 대상교량 초기치 측정 및 관리

- 측정시기 : 대상교량 시공전

- 점 검 자 : 해당공구, 해당지사 담당자

- 측정항목

․연속경간 평면좌표, 교각경사, 난간방호벽 단차 (수직/수평)

․신축이음장치 유간 및 상태, 교량받침 유간 및 상태

․교각간 교축 및 교직 이격거리

o 대상교량 초기치 자료 확인점검 및 공유

해당공구측정

/해당지사확인

계측관리 및

시공계획

o 대상교량 계측관리 및 시공계획 검토

- 협의시기 : 대상교량 시공전

- 계측내용 : 계측기 종류, 계측절차, 결과 분석법 등

- 시공내용 : 교각별 공정계획, 공사방법, 사용장비 등

사업단/본부

343

구 분 주 요 내 용 담당부서

일상 계측

o 일상계측 시행

- 계측종류 : 대상교량 교각 경사 및 침하

- 계 측 기 : 교각경사계 또는 지중경사계+지표침하판

- 계측빈도 : 6회/일(해당교각 작업시)

- 계측결과 : 주1회 해당지사 통보(필요시 합동계측)

해당공구측정

/해당지사공유

상시 및

확인점검

o 상시점검

- 점검범위 : 난간방호벽 단차, 신축이음장치 유간 등

- 점검빈도 : 1회/주(해당교각 작업시)

- 점 검 자 : 해당공구, 해당지사 담당자

o 확인점검

- 점검시기 : 대상교량 시공완료 후

- 점 검 자 : 해당공구, 해당지사 담당자

- 점검범위 : 초기치 측정항목

- 확인내용 : 이상변위확인(초기치 측정결과와 비교)

해당공구

/해당지사

344

붙임 #3

기존교량 초기치 관리대장

(3경간 연속인 경우 작성예)

구 분 P3 P4 P5 P6 비고

교각경사도

( ° )

교축방향 0.0509

교직방향

기존교량간

이격거리(㎜)

교축 기준:P4

교직 기준:A방향

평면좌표

X축 265303.9766 - - 458482.5957 P4, P8

Y축 - - 난간부

방호벽단차

(㎜)

수평

수직

중분대단차

(㎜)

수평

필요시

수직

신축이음

(㎜)

유간

사진

교량받침

(㎜)

유간

사진

기존교량

확장교량

방호벽

방호벽 단차

(수직,수평)

연속경간

평면좌표

기존교량

기존교량간

이격거리

기존교량

교각 경사계