제 6 장 교량공사
	6-1 교량공사 일반 / 1 6-2 기초공 / 5 6-3 가시설공 / 41 6-4 콘크리트공 / 84 6-5 철근공 / 167 6-6 프리스트레스트 콘크리트 구조물공 / 179 6-7 강구조물공 / 198 6-8 교량가설공 / 276 6-9 교량부대시설공 / 330

 

 

 

 

 

제 6 장 교량공사

6-1 교량공사 일반

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 고속도로공사 중 교량, 옹벽 등의 구조물 공사에 적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 6-2-1 직접기초

1.2.2 6-2-2 기성말뚝

1.2.3 6-2-3 현장타설 콘크리트 말뚝

1.2.4 6-2-4 케이슨 기초

1.2.5 6-3 가시설공

1.2.6 6-4 콘크리트공

1.2.7 6-5 철근공

 

1.3 제출물

1.3.1 사전 준비

(1) 계약상대자는 공사 착수 전에 다음 사항을 준비하여 감독원에게 제출하여야 한다.

① 설계도서 검토 의견서

② 시공계획서

③ 품질관리 계획서

④ 공정관리 계획서

⑤ 안전관리 계획서

⑥ 자재, 장비관리 계획서

⑦ 하도급 회사 선정 계획서

⑧ 관련도로 또는 하천의 장래확장 계획 및 관련기관의 시공허가서

⑨ 인원 조직 기구표

⑩ 지하매설물 처리계획서

(2) 사전 준비서류를 반드시 제출 후 공사에 착수하여야 한다.

1.3.2 지반조사 계획서

계약상대자는 구조물 시공에 필요한 지반조사 계획을 세워 감독원의 승인

을 득한 후 지반조사를 실시하여야 한다.

1.3.3 시공계획서

계약상대자는 작업시작 전 최소한 7일 전에 시공계획서를 제출하여 감독

원의 승인을 득한 후 시공에 임하여야 한다.

1.3.4 공사기록

교량의 시공에 관한 공사기록은 아래사항들을 포함하여 기록하여야 한다.

(1) 공사명, 공사개소, 사업주체, 계약상대자, 시행공정

(2) 완성된 교량의 제원, 배치도, 구조도, 지반의 개요

(3) 가설장비의 배치와 능력, 시공방법, 기계기구

(4) 각종 조사 및 시험성과

(5) 환경대책 및 안전대책

(6) 시공 중에 발생한 특수상황과 그 대책

(7) 각 공정의 시공기록

1.3.5 준공시 제출물

(1) 교량대장

교량대장을 교량별로 작성하여 시공 중 구조물 보수 이력현황, 신축이음장

치 및 교량받침의 유격간격의 상태와 현재온도, 계측시설이 있는 경우 이

에 대한 표시 및 계측결과를 기록한 교량대장을 제출하여야 한다.

(2) 구조물 준공도

시공 중 제출된 현장시공 상세도면을 기초로 하여 준공도를 작성 제출하

여야 한다.

 

1.4 품질보증

1.4.1 관리기술자

(1) 계약상대자는 구조물의 종류 및 형식에 따라 기술상의 지도 및 총괄을 위하여 전문지식과 시공경험이 있는 관리기술자를 두어야 한다.

(2) 시공에 관하여 관리기술자가 실시하는 주된 항목은 다음과 같다.

① 시공계획서의 작성과 수정보완

② 시공의 감독과 지도

③ 시공기록의 작성

④ 지반조사, 품질시험 실시 등

 

2. 재 료

해당없음

3. 시 공

3.1 시공일반

3.1.1 공사 착수 전에 설계도서와의 일치여부 및 확인방법 등의 계획을 미리 세워야 한다.

3.1.2 작업 전에 기계, 기구 등의 철저한 점검을 행하여야 한다.

3.1.3 작업장 내 지장물 제거 및 작업지반의 보강 등으로 작업환경의 정리를 하여야 한다.

3.1.4 작업원 또는 외부인의 작업장 내로의 추락을 방지하기 위하여 추락방지 설을 설치하여야 한다.

3.1.5 화약류를 부득이 사용할 경우에는 기초본체 인접구조물 주변지반 등 주위에 악영향을 미치지 않게 소규모로 한정 발파하여야 한다.

 

3.2 세굴방지 대책

3.2.1 구조물이 하천부에 놓일 경우에는 설계도면에 명시되어 있지 않더라도 설계유량을 고려한 세굴방지 대책을 수립하여 감독원의 승인을 득한 후 시공하여야 한다.

3.2.2 유량, 유속 등은 검토 시 가정 값과 실제 발생 값이 다를 수 있으므로 공사기간 뿐만 아니라 공용기간 중에도 견딜 수 있는 영구적인 세굴방지대책이 필요하고 공사기간 중에는 지속적인 관찰이 필요하며, 이상 발견 시 적절한 조치 후 설계변경을 하여야 한다.

 

3.3 기존구조물의 근접시공

3.3.1 기존구조물에 근접하여 구조물을 설치하는 경우 기존 기초에 영향을 주지않도록 검토하여 감독원의 승인을 얻은 후 시공하여야 한다.

3.3.2 계약상대자는 기존 구조물의 근접 시공전에 기존 구조물의 변위를 측정하고 시공 중 변위가 생기는지 여부를 지속적으로 관찰하여 변위 발견시 대책을 강구하고 감독원의 승인을 받아야 한다.

3.3.3 근접시공의 영향이 있을 것으로 판단되는 경우 도면에 별도의 조치가 없더라도 지반강도 개량이나 기존 구조물을 보강하는 등 대책을 수립하여 감독원의 승인을 받고 시행하여야 한다.

 

3.4 기초공

3.4.1 교량기초로 사용되는 직접기초는 6-2-1절 , 말뚝기초는 6-2-2절에 따른다.

3.4.2 경사지반의 기초

(1) 경사지반에 직접기초가 시공되는 경우 실제 지지지반의 경사도를 고려하여 기초단면의 변경이 예상될 경우에는 전문기술자의 검토서를 첨부하여 감독원의 승인을 득하여야 한다.

(2) 경사지반에 기초가 시공되는 경우 부등침하 및 기초이동 등이 생기지 않도록 적절한 조치를 하여야 한다.

 

3.5 콘크리트공

3.5.1 이 절에 기술되지 않은 사항은 6-4절에 따른다.

3.5.2 받침위치 부근, PS 강재 정착부 부근, 지간 중앙단면의 부재하연, 연속보 지점단면의 부재상연 등 구조상으로 중요한 곳이나 철근 혹은 덕트의 배치가 복잡하기 때문에 콘크리트를 타설하기가 곤란한 곳은 밀실한 콘크리트가 되도록 주의 깊게 타설하여야 한다.

 

3.6 철근의 가공 및 조립

철근의 가공 및 조립은 6-5절에 따른다.

 

3.7 준공준비

3.7.1 계약상대자는 공사 종료 후 준공검사를 신청하기 전에 다음 사항을 준비하여 준공검사를 감독원에게 요청하여야 한다.

(1) 구조물의 노출 철선, 이물질 등을 완전 제거하고 주변을 깨끗이 정리하여야 하며, 손상된 공공 및 사유물을 원상으로 복구하여야 한다.

(2) 교량대장과 구조물 준공도를 작성하여 준비하여야 한다.

3.7.2 준공준비 완료 확인 즉시 감독원은 준공검사를 의뢰하여야 한다.

 

3.8 교통개방

3.8.1 콘크리트 구조물은 콘크리트 타설 후 28일 이후에 교통 개방을 원칙으로 한다.

3.8.2 특별한 경우 28일 이전에도 교통을 개방할 수 있으나 이 때는 통과차량 중량을 고려한 전문기술자의 구조검토 확인을 거쳐 감독원의 승인을 받아야 한다.

6-2 기초공

6-2-1 직접기초

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 교각, 교대, 옹벽 등의 구조물에서 확대기초 형식으로 지지층에

직접 지지되는 기초공사에 적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 총칙편 2-4 공무행정 및 제출물

1.2.2 3-7 구조물 기초 터파기, 되메우기 및 뒤채움

1.2.3 3-9 기초재

1.2.4 13-4 시멘트 콘크리트

1.2.5 13-10 철근콘크리트 봉강

 

1.3 참조규격

다음 규준은 이절에 명시되어 있는 범위내에서 이절의 일부를 구성하고 있

는 것으로 본다.

1.3.1 한국산업규격(KS)

KS F 2444 확대기초에서 정적하중에 대한 흙의 지지력 시험방법

 

1.4 제출물

1.4.1 이 시방서 총칙편 2-4절 1.3에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞추어 시공계획서를 작성한 후 제출하여야 한다.

1.4.2 기초시공보고서

6-1절의 1.3에 따라 공사 내용을 기록하고 기초터파기 깊이, 기초지반의

지층특성, 기초터파기면의 정리상태 등을 포함한 기초시공보고서를 제출

하여야 한다.

1.4.3 시험 및 검사 계획서

필요한 각종 시험과 검사에 대한 계획서를 공사착수 전에 제출하여야 한다.

 

2. 재 료

2.1 재료일반

2.1.1 기초재로서의 조약돌 또는 막자갈은 3-9절에 따른다.

2.1.2 콘크리트 및 철근은 13-4절 및 13-10절에 따른다.

3. 시 공

3.1 시공준비

3.1.1 공사착수전 조사 및 확인사항

(1) 지하 매설물의 유무 및 지상의 장애가 되는 시설물을 사전에 조사하여 처리계획서를 감독원에게 제출하여야 한다.

(2) 필요에 따라 지반조사를 하고, 지반이 설계된 시공법에 적합한지의 여부를 재확인하여야 한다.

3.1.2 기존시설물의 처리

(1) 기초 시공을 실시하기 전에 모든 지중시설물의 위치와 깊이를 현장에서 확인하고, 지중시설물 근처에서는 주의하여 굴착하여야 한다.

(2) 설계도서에 명시되지 않은 사용 중인 지중시설물이 발견되면 즉시 감독원 에게 보고하고, 지중시설물의 관리청과 협의하여 적법한 절차에 의해 이설 하여야 한다.

 

3.2 토공작업

3.2.1 기초터파기 및 바닥면 마무리

(1) 기초터파기는 3-7절에 따른다.

(2) 기초터파기 경사는 토질조건과 지하수의 상태 등에 따라 안전한 경사를 유지하여야 하고, 필요시 가설토류벽을 설치하여야 한다.

(3) 기초 조약돌을 깔 경우에는 막자갈 또는 쇄석 등의 채움재료로 메우고, 소형 로울러 또는 램머 등으로 다짐을 하여야 한다.

(4) 막자갈 또는 모래를 깔 경우 재료를 깐 후 소형 로울러, 램머 등으로 다짐을 하여 설계두께로 마무리하여야 한다.

(5) 기초바닥면 마무리는 계단식 층이 없도록 하여야 한다. 다만, 기초 바닥면의 경사가 1 : 4 이상인 경우 계단식 또는 톱니식으로 마무리하여야 한다.

(6) 바닥면에 용수, 우수 등의 유입이 우려될 경우에는 사전에 적절한 배수처리를 하여야 한다.

(7) 바닥면이 암반일 경우에는 돌부스러기 등 이물질을 완전히 제거하여야 하고 토사일 경우에는 적절한 다짐장비로 충분한 다짐을 하여야 한다.

3.2.2 비탈면 안전

경사가 급한 위치에 놓이는 교대의 기초터파기에 있어서는 시공 중이나

교량 구조 완성후의 비탈면 안전에 대한 검토를 시행하여야 한다.

 

3.3 현장품질관리

3.3.1 기초바닥면의 실제조건과 지반조사 자료를 비교 검토하고 감독원의 검사를 받아야 한다.

3.3.2 지내력층의 안전성은 평판재하시험(KS F 2444) 결과에 기초의 크기효과(Size Effect)를 고려하여 확인하여야 한다.

3.3.3 지내력층 검사가 끝나면 즉시 고르기(Lean) 콘크리트를 칠 수 있도록 준비하여야 한다.

6-2-2 기성말뚝

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 구조물 및 교량 기초로 사용하는 기성말뚝에 적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 총칙편 2-4 공무행정 및 제출물

1.2.2 3-3 구조물 및 지장물 제거

1.2.3 6-2-5 말뚝재하시험

 

1.3 참조규격

다음 규준은 이절에 명시되어 있는 범위 내에서 이 절의 일부를 구성하고

있는 것으로 본다.

1.3.1 한국산업규격(KS)

KS B 0885 수동 용접기술검정에 있어서의 시험방법 및 판정기준

KS B 0896 강용접부의 초음파 탐상 시험 방법

KSCIEC 60245-6 정격전압 450/750 V 이하 고무절연 케이블 제6부:아크용

접용 케이블

KS C 9602 교류아크 용접기

KS C 9607 용접봉 호울더

KS D 0272 용접부의 방사선 투과시험을 위한 시험방법 및 판정기준

KS D 3503 일반 구조용 압연 강재

KS D 3508 피복 아크 용접봉 심선재

KS D 7004 연강용 피복 아크 용접봉

KS F 4301 원심력철근콘크리트 말뚝

KS F 4303 프리텐션 방식 원심력 PC 말뚝

KS F 4306 프리텐션 방식 원심력 고강도 콘크리트 말뚝

KS F 4307 프리텐션 방식 진동 PC 말뚝

KS F 4602 강관 말뚝

KS F 4603 H형강 말뚝

KS F 7001 원심력 콘크리트 말뚝의 시공표준

 

1.4 용어의 정의

1.4.1 지내력 (Stability Of Soil About Reaction And Eettlement)

말뚝기초에서 하중인 말뚝반력 또는 직접기초에서 작용하는 압력인 지반

반력에 의해 발생하는 지반의 내적 하중(지지력)과 변형(침하)을 말함

 

1.4.2 지지력 (Maximun Soil Reaction)

말뚝반력 (말뚝기초) 또는 지반반력 (직접기초)에 의해 발생하는 지반의 하중 또는 응력크기

 

1.5 제출물

 

1.5.1 이 시방서 총칙편 2-4절 1.3에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞추어 시공 계획서를 작성한 후 제출하여야 한다.

1.5.2 시험 계획에 따라 말뚝 재하 시험보고서를 추가로 제출하여야 한다.

 

2. 재 료

2.1 말 뚝

2.1.1 강재말뚝

(1) 강재말뚝은 이 시방서 13-9절과 KS F 4602 및 KS F 4603에 따른다.

(2) 철근은 이 시방서 13-10절에 따른다.

(3) 재생말뚝의 경우 재생되는 이음부분의 길이가 5.0 m 이상이어야 하며, 비 파괴용접검사는 U.T로서 1이음당 1회(전주변장)실시하여야 한다.

2.1.2 철근콘크리트 말뚝

(1) 철근 콘크리트 말뚝은 13-9절에 따른다.

(2) PSC 말뚝은 KS F 4303에 따른다.

(3) PHC 말뚝은 KS F 4306에 따른다.

 

2.2 장 비

2.2.1 말뚝박기 장비

(1) 말뚝박기 장비는 말뚝에 손상을 주는 것이어서는 안되며, 작업 실시 전 사용 말뚝, 지반조사 자료 및 항타장비에 대한 자료와 함께 파동이론 분석(WaveEquation Analysis of Pile Driving)결과를 감독원에게 제출하여야 한다.

(2) 감독원은 관입깊이에 따른 예상지지력, 최종관입량, 항타응력의 크기 등 파동이론 분석결과를 토대로 항타장비에 대한 사용승인 여부를 판단하여야 한다.

(3) 파동이론 분석결과 항타응력이 다음의 허용기준값을 초과하는 경우 항타 장비의 교체 또는 개조, 시공방법의 변경방안 등을 검토하여야 한다.

표 6-2-2-1 말뚝의 허용응력

 

구　　 분	PC 또는 PHC 말뚝	강말뚝
허용압축응력	0.6fc′	0.9fy
허용인장응력	0.8 +fpe	0.9fy

 

fy : 강말뚝의 항복응력 (MPa)

fc′ : 콘크리트의 압축강도 (MPa)

fpe : 유효 프리스트레스(effective prestress) (MPa)

 

2.2.2 해　머

(1) 해머는 증기해머, 공기해머, 유압해머 및 디젤해머 사용을 원칙으로 한다. 다만, 감독원의 확인을 받은 경우에는 낙하식 해머도 사용할 수 있다.

(2) 폐쇄식 램(Ram)을 가진 디젤해머는 규격용량의 출력을 발휘할 수 있어야 하며, 이를 측정할 수 있는 계기를 부착하여야 한다.

(3) 디젤해머 중 단동디젤해머에는 말뚝을 타입하는 동안 항상 시공 기술자가해머 스트로크를 측정할 수 있는 장치를 갖추어야 한다.

(4) 복동디젤해머에는 측정값을 쉽게 읽을 수 있도록 지표면 가까운 곳에 반발 해머 압력 게이지를 갖추어야 한다.

2.2.3 해머쿠션

(1) 중력해머를 제외한 모든 타격말뚝 타입장비는 해머나 말뚝의 손상방지와 균일한 타입거동보장을 위하여 소요두께의 해머쿠션 재료를 장착하여야 한다.

(2) 해머쿠션은 타입 하는 동안 균일한 성능을 유지할 수 있는 내구성을 가진재료로 제작되어야 한다. 단, 목재, 와이어로프, 석면해머쿠션을 사용해서 는 안된다.

(3) 타격용 판은 쿠션재료의 균일한 압축을 보장하기 위하여 해머쿠션 위에 설치하여야 한다.

(4) 해머쿠션은 말뚝 타입을 시작할 때와 말뚝타입이 완료된 후, 매 100 시간 마다 점검하여야 한다. 또한 해머쿠션은 국부손상이 발생하거나 두께가 25% 이상 감소되기 전에 교체하여야 한다.

2.2.4 말뚝쿠션

두께 50 mm 이상 합판 또는 이와 동등한 성능을 갖는 재료로 하여야 한

다. 만약, 타입하는 동안 쿠션이 본래 두께의 1/2 보다 더 압축되거나 연

소되기 시작하면 새로운 말뚝쿠션을 사용하여야 한다.

2.2.5 리드(Lead)

(1) 타입하는 동안 말뚝과 해머를 적절한 위치에 지탱하는 말뚝드라이브 리드를 사용하여야 한다.

(2) 리드는 각 타격에 대해 집중타격을 보장하기 위해 해머와 말뚝의 정렬을 유지 하면서도 해머의 움직임이 자유로울 수 있는 방법으로 제작되어야 한다.

(3) 리드는 종동장치를 사용하지 않도록 충분한 길이를 가져야 하며, 경사말뚝에서도 정렬될 수 있도록 하여야 한다.

2.2.6 항타보조말뚝

(1) 말뚝박기에는 가능한 한 보조말뚝의 사용을 피하여야 한다. 다만, 해머가 말뚝머리를 직접 때리기 곤란한 경우에는 감독원의 확인을 받아 보조말뚝을 사용할 수 있다.

(2) 이 때에는 말뚝 10개중 1개씩은 긴 것을 사용하여 지내력을 결정할 수 있는 시험말뚝으로 직접 박아야 한다.

 

2.3 부속재료

2.3.1 피복 아크 용접봉 심선재는 KS D 3508, 연강용 피복 아크 용접봉은 KS D 7004에 적합하거나 동등 이상의 제품이어야 한다.

2.3.2 용접용 케이블은 KS C 3321, 교류 아크 용접기는 KS C 9602, 용접용 홀 더는 KS C 9607에 따른다.

 

2.4 품질관리

2.4.1 시 험

(1) H형강 말뚝에 대한 시험은 KS F 4603에 따른다.

(2) 강관에 대한 시험은 KS F 4602에 따른다.

(3) PS콘크리트 말뚝에 대한 시험은 KS F 4303, KS F 4306 및 KS F 4307에따른다.

(4) 원심력 철근콘크리트 말뚝에 대한 시험은 KS F 4301에 따른다.

(5) 용접용 재료는 KS D 3508에 따른다.

 

 

2.5 기성말뚝 용접부 품질관리 기준

2.5.1 기성말뚝의 용접부 품질관리기준

기성말뚝의 용접부 현장품질관리기준은 표 6-2-2-2와 같다

표 6-2-2-2 기성말뚝 용접부 품질관리기준

 

검사방법	검사빈도
U.T	5 이음당 1이음(전주변장) 이상

※ 검사방법은 U.T를 표준으로 하며 현장여건에 따라 감독원의 승인을 거쳐 검증된 다른 방법을 적용할 수 있다.

 

3. 시 공

3.1 시공조건 확인 및 공법선정

3.1.1 현장주변여건 확인

(1) 시공현장의 주변에 말뚝항타로 인한 지반진동이나 소음 등으로 민원발생 가능성을 조사하여야 한다.

 

(2) 민원발생 가능성이 있는 주변여건일 경우 진동 및 소음저감대책을 수립하거나 저진동 및 저소음 말뚝공법을 적용하여야 한다.

3.1.2 현장지반조건 확인

(1) 시공현장의 주변여건상 항타공법을 적용할 수 있는 경우에는 말뚝이 소정의 지내력을 확보할 수 있는 지지층까지 항타관입될 수 있는지 여부를 검토하여야 한다.

(2) 시공현장의 지반조건상 중간조밀층 하부에 하중지지에 적합한 지층이 존재하지만 항타공법으로 중간조밀층을 관통하지 못할 것으로 판단되면 선굴착 또는 내부굴착말뚝 공법을 검토하여야 한다.

(3) 시공현장의 지반조건상 기성말뚝을 조밀하게 시공할 경우 말뚝의 휨이나 솟아오름이 예상되면 매입말뚝공법(소변위 말뚝)으로 변경하는 것을 검토 하여야 한다.

3.1.3 말뚝공법선정

(1) 현장주변여건 및 지반조건상 문제가 없는 경우에는 항타공법을 적용한다.

(2) 항타공법 적용을 원칙으로 하고, 현장주변여건 및 지반조건상 항타공법을 적용할 수 없을 때에는 제반여건을 감안하여 다음과 같은 매입말뚝공법 또는 기타 적합한 공법을 선정하여야 한다.

① 선굴착후 최종항타공법(Preboring Driving Method)

② 시멘트밀크공법(SIP 공법 등)

③ 내부굴착후 최종항타공법(PRD, DRA 공법 등)

④ 제트그라우팅에 의한 선단확근공법(SIG, RJP공법 등)

⑤ 기타 저진동․저소음 공법

 

 

 

3.2 시공준비

3.2.1 사전조사 및 준비작업

(1) 지하매설물의 유무 및 지상의 장애가 되는 시설물을 착공 전에 조사하여 야 한다.

(2) 지반조사를 착공 전에 실시하고, 선정된 말뚝공법이 현장 지반조건에 적합 성 여부를 재확인하여야 한다.

(3) 작업 중 시공장비가 기울어질 위험이 있는 지점에서는 미리 동바리를 만드는 등 시공장비가 설치될 지면을 사전 정지 및 개량하여야 한다.

(4) 바지선에서 타입하는 경우에는 바지선이 흔들리지 않도록 정치하고 파일을항타 하여야 한다.

(5) 말뚝이 설치되는 위치의 흙쌓기재는 양질의 토사를 원칙으로 하고 암이나점성토를 피하여야 한다.

3.2.2 기존 지중 시설물의 처리

6-2-1절 3.1.2에 따른다.

 

3.2.3 장비의 점검정비

말뚝박기장비(항타기), 해머, 보조기계, 기타 부속설비는 작업을 개시하기전에 취급 설명서에 따라 다음과 같은 정비 점검을 실시하여야 한다.

(1) 시공에 사용되는 장비는 안전, 정확, 신속하게 작업을 할 수 있도록 착공 전에 점검정비를 하여야 한다.

(2) 항타기는 말뚝을 바르게 소정의 방향으로 타입 또는 압입하기 위하여 가이드의 방향을 정확하게 유지하고, 작업 중 해로운 진동, 이동, 기울어짐이 생기지 않도록 설치하여야 한다. 필요시에는 고정용 줄을 설치하여야 한다.

(3) 낙하해머, 디젤해머, 유압해머에 의한 항타기에는 해머의 낙하높이를 멀리떨어진 곳에서도 정확히 읽을 수 있도록 하여야 한다.

(4) 오거로 지반을 선굴착하는 경우에는 굴착저항을 기록할 수 있는 자동기록장치(전류계)를 장착하여 작동하여야 한다.

 

3.3 시험말뚝

3.3.1 시험말뚝박기를 실시하는 목적은 해머를 포함한 항타장비 전반의 성능확인과 적합성 판정, 설계내용과 실제 지반조건의 부합여부, 말뚝재료의 건전도판정 및 시간경과 효과(Set-Up)를 고려한 말뚝의 지내력 확인 등이다.

3.3.2 시험말뚝 박기를 실시할 때는 항타작업 전반의 적합성 여부를 확인하기 위하여 항타시 동재하시험을 실시하여야 한다.

3.3.3 항타시 동재하시험의 세부내용은 6-2-5절에 따른다.

3.3.4 시험말뚝은 기초마다 적절한 위치를 선정하여 설계상의 말뚝길이보다1.0∼2.0 m 긴 것을 사용하여야 한다. 또한 지지층이 극단적으로 변화하는 경우에는 감독원의 승인을 받은 후 기초 1개마다 몇 개의 시험말뚝을 시공할 수 있다.

3.3.5 시험말뚝의 시공결과 말뚝길이, 두께, 말뚝 본수, 시공방법 또는 기초 형식을 변경할 필요가 생긴 경우는 전문기술자의 변경 검토서를 감독원에 제출하여 승인을 받은 후 시공에 임하여야 한다.

 

3.4 항타 말뚝시공

3.4.1 선굴착

선굴착이 필요한 경우에는 3.5.1에 따라서 시공하여야 한다.

3.4.2 말뚝 세우기

(1) 시공장비는 말뚝이 소정의 위치에 정확하게 설치될 수 있도록 정확한 위치와 견고한 지반 위에 설치하여야 한다.

(2) 말뚝 인입시, 리더와 와이어의 각도는 30 ° 이하로 유지하여야 하며, 인입중 항타기를 선회해서는 안 된다. 특히, 말뚝을 매단 상태에서 주행 하지 말아야 한다.

(3) 계약상대자는 말뚝 축방향을 설계도서에서 규정한 각도로 세우고, 감독원 으로부터 말뚝축에 직각방향으로 양방향 검측을 받아야 한다.

 

3.4.3 말뚝박기

(1) 말뚝머리는 감독원의 확인을 받은 말뚝쿠션재료를 써서 해머에 의해 손상 되지 않도록 보호하여야 한다.

(2) 말뚝박기 순서는 공정, 지반조건, 말뚝형상 및 배치, 시공방법과 시공장비,주변사항 등을 종합적으로 고려하여 정하여야 한다.

(3) 말뚝은 설계도서에 표시된 대로 정확한 간격과 위치가 유지되도록 박아야한다.

(4) 말뚝박기로 인하여 기시공된 말뚝들에 과대한 휨응력이나 허용오차를 벗어난 말뚝머리 이동이 발생하지 않아야 한다.

(5) 말뚝박기 작업 중에 해머와 말뚝이 동일한 중심축을 유지하도록 하여야 한다.

(6) 박기 도중 저항력이 급격히 감소할 경우에는 항타를 중지하고 말뚝의 파손에 의한 감소인지 또는 지반상태에 의한 감소인지 조사하여야 한다.

(7) 1개의 말뚝박기는 도중에 정지함이 없이 연속해서 박아야 한다. 다만, 장비의 고장, 작업시간의 제한, 기타 원인에 의해 연속 타입이 어려울 경우에는 정지 후 재타입을 수행하도록 하여야 한다. 재타입시 추가관입이 불가능하게 되는 경우 인접말뚝의 관입깊이, 해머용량 등을 고려하여 추가 말뚝박기 등의 후속 조치를 결정하여야 한다. 또한 기계설비의 보수를 신속히 행할 수 있도록 미리 부품 등을 준비해 두어야 한다.

(8) 인접한 말뚝을 박는 동안 또는 기타 이유로 5 mm 이상 솟아오른 말뚝이 발생하면 솟아오름의 원인을 정밀 조사하여 대책을 강구하여야 한다. 말뚝솟아오름은 지지력 저하와 말뚝재료의 손상을 유발할 수 있다. 말뚝 솟아오름이 발생하면 재항타 동재하시험을 실시하여 지지력 변화 및 말뚝재료 손상여부를 확인하여야 한다.

(9) 말뚝은 설계도서에 명시된 높이에서 절단하여야 하며, 절단할 때 손상을 입은 말뚝은 대체하거나 보수하여야 한다.

(10) 내부결함, 정위치에서 벗어난 말뚝 및 설계도서에 나타난 목표 깊이에 미달되는 말뚝이 발생한 경우에는 말뚝을 교체 또는 추가 말뚝박기 등, 현장조건에 맞는 방법을 검토한 후 교정하여야 한다.

(11) 말뚝박기로 인해 지반이 솟아올랐거나 침하된 지반면은 기초 콘크리트 타설 전에 계획고에 맞추어 정리하여야 한다.

(12) 강관말뚝 또는 콘크리트말뚝을 소요깊이까지 박은 후 말뚝 중공부를 비출 수 있는 조명장치로 내부검사를 하여야 한다. 이 때 말뚝 중공부에 지하수가 차오르는 경우에는 지하수를 양수한 후 검사를 실시하여야 한다. 말뚝관입 깊이에 따라 조명장치만으로 내부 검사 실시가 곤란할 경우에는 CCTV,카메라 등 정밀조사 장비를 사용하도록 한다. 검사결과 강도를 저하시킬만한 손상이 발견되면 이를 보완하여야 한다.

(13) 손상된 강관말뚝은 제거하고 새로운 것으로 재시공하여야 한다. 손상된 말뚝을 제거할 수 없는 경우에는 대체품을 공급하여 설치하여야 하며, 이때 손상된 강관말뚝은 구조물 아래로 1.0 m 까지 절단한 다음, 강관내부를 승인된 재료로 채우고, 주변구멍은 되메우기를 하여 잘 다져야 한다.

(14) 철근 콘크리트 및 PSC․PHC 말뚝

① 말뚝머리는 해머의 직접타격으로 균열, 박리 또는 파열 등이 일어나지 않도록 적절한 말뚝쿠션재로 보호하여야 한다.

② 콘크리트 보호층을 둔 경우에는 박기가 완료된 후에 보호층을 제거하고 철근을 노출시켜야 한다.

3.4.4 말뚝 절단

(1) 말뚝은 설계도서에 표시된 높이에서 축방향과 직각으로 절단하여야 하며, 절단시 손상된 부분은 깨끗이 정리하여야 한다.

(2) 말뚝머리는 설계도서에서 지시한 깊이까지 기초 콘크리트 속에 매입하도록 하여야 한다.

3.4.5 말뚝 이음

말뚝박기는 가능한 한 긴 말뚝을 사용하여 한꺼번에 소요깊이까지 박아야하며, 부득이 한 경우에는 설계도서 및 다음 사항을 준수하여 말뚝이음을하여야 한다.

(1) 강관말뚝은 콘크리트를 타설 전에 이음을 하여야 한다.

(2) PSC․PHC, 강관․H형강 말뚝의 현장이음은 이음철구를 이용한 반자동 아크용접 이음으로 하여야 한다.

(3) 이음부의 허용오차는 강관말뚝의 경우 KS F 4602, PHC말뚝의 경우 KS F 7001에 따른다.

(4) 이음은 반자동 용접이상의 방법으로 하고, 용접이 완료된 후 감독원이 임의로 지정한 이음부에 대해 KS B 0896에 따라 초음파 탐상시험을 실시하여 품질시험 성과표를 감독원에게 제출하여야 한다.

(5) 용접이음부의 검사빈도는 이 절 2.5.1의 해당 규정을 따르는 것을 원칙으로 하되, 이음부 검사 결과 불합격이 발생된 경우에는 다른 말뚝의 모든 용접이음부에 대해 계약상대자 부담으로 검사를 실시하여 결함유무를 확인하여야 한다.

3.4.6 말뚝박기 종료

(1) 말뚝박기에 앞서 항타장비의 성능확인, 장비의 적합성 판정, 지반조건 확인, 말뚝재료의 건전도 판정, 말뚝의 지내력 확인 등을 위해 설계에 따라 재하시험을 실시하여야 하며, 설계에 명시되지 않는 경우 표 6-2-2-3의 빈도를 참조하여 기성말뚝에 대하여 동재하시험을 실시하여야 한다.

표 6-2-2-3 기성말뚝의 동재하시험 실시빈도(End Of Initial Driving, EOID방법)

 

구　　　　　　분	시험빈도	시험말뚝 위치
행선별 기초(footing)별 말뚝본수 1～80본까지	2	대각선상이나 감독원이 지정하는 위치
행선별 기초(footing)별 말뚝본수 81～160본까지	3
행선별 기초(footing)별 말뚝본수 161본 이상	4

 

주) EOID방법 : 말뚝타격 초기부터 동재하시험을 동시에 수행하는 방식이며, 시공관리

목적에 이용

(2) 동재하시험 결과를 토대로 파동방정식 분석을 재수행하여 현장여건에 적합한 말뚝 시공관리기준을 수립하고, 이를 본말뚝 항타시의 시공관리기준으로 적용하여야 한다.

(3) 동적측정결과 분석용 프로그램을 이용하여 말뚝의 지내력 검토 방법은 다음과 같다.

① 말뚝의 지반지지력(R)은 설계하중 또는 말뚝반력(PNmax)보다 최소 2.5배이상을 재하 하여야 한다.

 

R ≥ 2.5 × PNmax

 

② 동적측정 결과 분석용 프로그램으로 얻은 하중-침하 곡선에서 설계하중(PNmax)에 해당하는 침하량(SPN max)은 허용연직 침하량(Svall)보다 작아야 한다.  

SPNmax ≤ Svall

 

여기서, SPNmax : 설계하중 또는 말뚝반력에 해당하는 침하량

　　 　 Svall : 상부구조물의 교대 및 교각의 지점침하량을 말하며,상․하부 구조물의 형식에 따라 달라지는 허용연직침하량을 말한다. 만약 이 값을 설계도서에서 알 수 없는 경우에는 10 mm를 사용한다.

(4) 항타공식에 의한 지지력의 계산

항타공식에 의한 지지력은 재하시험에 의한 지지력과는 근본적으로 다르므로, 현장여건상 재하시험을 수행하지 못하고 시공관리를 하여야 할 경우에만 적용토록 하며 시공 후 반드시 그 결과를 확인하여야 한다.

① Hiley 공식

이 공식은 모든 해머에 적용 가능하다.

가. 타입말뚝의 연직방향 허용지지력은 다음과 같다.

여기서　Ra : 허용지지력(tonf)

　　　　Wh : 해머중량(tonf), Wp : 말뚝중량(tonf)

　　　　S : 최종관입량(cm)

　　　 c=cp+cq : 리바운드량(cm)

　　　　cp, cq : 말뚝과 지반의 탄성변형량(cm)

cc : 말뚝머리부착물의 탄성변형량(cm) (표 6-2-2-4)

　　　　n : 반발계수(표 6-2-2-4)

　　　　H : 해머낙하고(cm)

　　　　e : 해머효율

; 동재하시험을 실시하지 않은 경우

- 낙하해머 : e = 25 %

- 디젤해머 : e = 50 %

- 유압해머 : e = 70 %

; 동재하시험을 실시한 경우

 

e = 

EMX : 게이지 부착 위치에서의 최대 항타 에너지

단, S 와 c 는 말뚝박기 종료의 최종 10회 평균값을 적용한다.

나. Hiley 공식의 안전율은 동재하시험을 실시하지 않을 경우 3.5를 사용하고, 동재하시험을 실시하는 경우는 다음 식으로 구한다.

 

여기서 : Hiley 공식에서 구한 극한지지력

　　　 : 동재하시험결과에서 추정한 허용지지력

표 6-2-2-4 말뚝머리 반발계수(n)

 

말뚝종류	말뚝타격조건	단동식․낙하식 디젤해머, 유압해머	복동식 해머
콘크리트 말뚝	합성지수나 경목돌리+헬멧+패킹	0.4	0.5
	보통나무돌리+헬멧+패킹	0.25	0.4
	패드만 사용	-	0.5
강말뚝	합성지수 또는 경목돌리+캡	0.5	0.5
	보통나무돌리+캡	0.3	0.3
	장치물 없음	-	0.5

 

표 6-2-2-5 말뚝머리 부착물의 탄성변형량, Cc(mm)

 

 

타격정도       타격받는 말뚝재료	말뚝머리 또는 캡에 작용하는 항타응력 (MPa)
	3.5	7.0	10.5	14.0 이상
	가벼운 항타	중간정도 항타	심한항타	매우심한 항타
강(관)말뚝 머리에 직접 항타	0	0	0	0
75～100mm 두께의 패킹이 들어있는 캡을 사용하여 프리캐스트 콘크리트 말뚝 머리를 항타할 경우	3	6	9	12.5
나무패킹이 들어 있는 강캡을 이용하여 H 말뚝이나 강(관)말뚝 머리를 항타할 경우	1	2	3	4
2개의 10mm 강판사이에 5mm 섬유 디스크를 이용하여 말뚝을 심하게 항타할 경우	0.5	1	1.5	2

 

 

② 일본 건설성 고시(약칭 : 5S 식)

이 식은 유압해머 전용식이며, 이 해머를 사용한 타입말뚝의 동적 허용지지력은 다음과 같다.

 

　　　　여기서, : 동적 허용지지력(kN)

　　　　　　 : 해머의 무게(kN)

　　　　　 　　H　: 해머의 낙하고(m)

　　　　　　　 S : 최종관입량(m)

 

(5) 목표 깊이까지 도달해도 지지층에 기복이 있어 말뚝의 설계지내력이 얻어지지 않거나 목표 깊이에 도달하기 전에 박기가 곤란하게 되는 경우에는 설계조건 및 시공조건을 검토하여 필요한 대책을 강구하여야 한다.

 

3.5 매입 말뚝시공

3.5.1 선굴착 후 최종항타공법(프리보링 타격공법)

(1) 현장조건에 맞는 심도까지 천공장비를 사용하여 굴착한다. 이 때 굴착공의 지름은 말뚝지름보다 100 mm 이상이어야 한다.

(2) 말뚝을 급하게 침설하거나 낙하시키면 말뚝이 경사질 우려가 있으므로 샤클(Shackle)을 이용하여 굴착공 중심에서 연직방향으로 말뚝을 천천히 침설하여야 한다.

(3) 공저에 안치된 말뚝은 이 절 3.4의 항타말뚝과 동일한 방법으로 동재하시 험을 실시하여 말뚝의 지내력을 파악하여야 한다.

(4) 말뚝을 박은 후 생기는 말뚝 주변 공간은 말뚝의 수평저항력과 주면마찰력을 확보하기 위하여 표준일축압축강도 490 kPa 이상인 물-시멘트비(W/C)의 주면고정액으로 확대기초 저면(설계지반면)까지 충전하여야 한다.

(5) 주면고정액의 주입량은 일수현상 등의 지반조건을 고려하여 감독원이 시험시공을 통하여 결정하여야 한다. 시험시공이 불가능한 경우에는 말뚝 주면공간의 2∼3배 정도로 주입량을 산정하여 확대기초 저면까지 2∼3회에 걸쳐주입한다.

(6) 주면고정액과 선단근고액의 양생 후 시편제원은 지름 50 mm, 높이 250∼300 mm의 원주형이어야 한다. 이 시편 하단에서 100 mm 를 제거한 높이 100 mm를 이용하여 표준일축압축강도를 측정하여야 한다.

 

 

3.5.2 내부굴착후 최종항타공법

[DRA(Double Rod Augur), PRD(Percussion Rotary Drill) 공법 등]

(1) 지하수에 의해 굴착공이 함몰되거나, 인접지역에 주요한 구조물이 있어 지반변형을 억제하고자 할 경우에 케이싱을 사용하여야 한다.

(2) (1)의 조건에서 지름 100∼150 mm 이내의 자갈이 지반에 존재할 경우에는오거를 사용하고, 그 이상일 경우에는 퍼쿠션 커트(Percussion Cut)를 사용하여야 한다.

(3) 말뚝을 박은 후, 생기는 말뚝 주변 공간은 말뚝의 수평저항력과 주면마찰력을 확보하기 위하여 표준일축압축강도 490 kPa 이상인 물-시멘트비(W/C)의 주면고정액으로 확대기초 저면(설계지반면)까지 충전하여야 한다.

(4) 주면고정액의 주입량은 일수현상 등의 지반조건을 고려하여 감독원이 시험시공을 통하여 결정하여야 한다. 시험시공이 불가능한 경우에는 말뚝 주면공간의 2∼3배 정도로 주입량을 산정하여 확대기초 저면까지 2∼3회에 걸쳐주입한다.

(5) 말뚝선단처리방법은 항타말뚝과 같이 실시한다.

(6) 주면고정액의 강도시험은 이 절 3.5.1에 따라서 실시하여야 한다.

 

3.5.3 제트 그라우팅에 의한 선단확근공법

[SIG(Super Injection Grouting), RJP(Rodin Jet Pile) 공법 등]

(1) 취약지반(석회암 공동, 석탄질층, 연약지반, 자갈층 등)위에 말뚝을 안치할때 사용한다.

(2) 항타말뚝이나 매입말뚝으로 설계도서에 언급된 길이만큼 설치한다. 이때 매입말뚝은 항타를 하지 않기 때문에 말뚝선단보강밴드를 부착하지 않는다.

(3) 말뚝내부로 선천공하여 설계도서에 언급된 깊이만큼을 그라우팅하고 말뚝선단을 폐색시키기 위하여 말뚝 안쪽지름의 4배 이상을 그라우팅을 실시하여야 한다.

(4) 설계도서에 언급된 그라우팅 확산범위는 시추로 확인하여야 한다. 만약 설계도서에 언급된 그라우팅 확산범위에서 시멘트밀크 고결체가 확인이 되지 않을 경우에는 보강대책을 마련하여야 한다.

(5) 말뚝선단처리방식은 충분한 양생기간을 가진 말뚝에 대하여 동재하시험 또는 정재하시험에 의하거나, 시추조사에 의한 일축압축강도를 조사하여야 한다. 확인 시추공은 주입액으로 충전하여야 한다.

(6) 일축압축시험에 사용한 시추 코아는 크기와 형상에 대한 보정을 실시하여현장품질관리를 하여야 한다.

(7) 주면고정액의 강도시험은 이 절 3.5.1에 따라 실시하여야 한다.

 

3.5.4 시멘트밀크공법 [SIP(Soil-Cement Injected Precast Pile) 공법]

(1) 주요장비는 오거천공장비, 시멘트밀크 믹스플랜트, 그라우팅 펌프, 잔토처리용 셔블(Shovel)이나 백호우 등이며, 현장여건에 적합한 용량을 사용하여야 한다.

(2) 굴착공의 지름은 말뚝지름보다 100 mm 이상이어야 한다.

(3) 스크류 오거 굴착에 의한 공벽유지가 되지 않을 경우에는 공벽안정액(벤토나이트)을 사용하여야 한다.

(4) 믹스플랜트는 오거 굴착시 공벽안정액, 주면고정액, 선단근고액을 각각 혼합할 수 있어야 한다.

(5) 선단근고액은 물-시멘트비(W/C)가 70 % 또는 200 MPa, 표준일축압축강도는 KS F 7001에 따라 20 N/mm (20,000 kPa) 이상이어야 하며 주면고정액은 표준일축압축강도가 490 kPa 이상이어야 한다. 그리고 감독원의 승인에의해 오거 굴착시 공벽안정액은 주면고정액과 동일하게 사용할 수 있다.

(6) 지지층의 굴착 깊이는 1.5 m 이상을 표준으로 하고, 지지층 속의 말뚝 근입깊이는 1.0 m 이상이어야 한다.

(7) 오거헤드의 분사압력은 980 kPa 이상이어야 한다.

(8) 선단근고액은 공저에서 4 d(d:말뚝안쪽지름)+1 m를 주입하고, 주면고정액은기초저면까지 주입한다. 그리고 말뚝침설 후 주면고정액의 상면 변화를 관찰하여 액면이 침강하면 유지될 때까지 보충하여야 한다.

(9) 굴착공 공저의 슬라임의 두께는 500 mm 이내 이어야 한다. 이 이상일 경우에는 재굴착하여 선단근고액을 재주입하여야 한다.

(10) 말뚝을 급하게 침설하거나 낙하시키면 말뚝이 경사질 뿐만아니라 심한 수류를 일으켜 공벽손상이나 주입액이 교반되기 때문에 샤클(Shackle)을 이용하여 말뚝을 천천히 침설하여야 한다. 이때 말뚝의 관입깊이를 측정 하여야 한다.

(11) 말뚝의 자중만으로 소정의 심도까지 침설할 수 없을 때에는 말뚝침설 보조수단인 압입법과 경타법을 사용한다. 압입법은 오거굴착장비의 자중을 이용하며, 경타는 두께 100 mm 이상의 말뚝쿠션재(합판)를 사용하여야 한다. 그리고 경타는 여러가지 해머를 이용할 수 있으나, 일반적으로 낙하해머를 사용하여 해머높이 500 mm 이하에서 실시한다.

(12) 아랫말뚝의 말뚝머리를 지상으로 약 1.5 m 도출시킨 상태에서 윗말뚝을 가설하고, 말뚝이음부를 용접한다.

(13) 시공시 말뚝재하시험을 할 수 없기 때문에 양질의 지지층에 말뚝을 안치하는 것이 매우 중요하다. 따라서 시험시공시, 지질주상도, 자동기록용 전류계의 전류값, 배토를 종합적으로 검토하여 오거굴착관리기준 즉, 공벽안정액 사용여부, 오거굴착깊이, 말뚝관입깊이, 지지층의 전류값 등을 마련하여 본 말뚝을 시공하여야 한다.

(14) 말뚝의 지내력 확인은 충분한 양생기간을 가진 말뚝에 대하여 동재하시험 또는 정재하시험에 의하거나, 시추조사에 의한 일축압축강도로 확인하여야 한다. 확인 시추공은 선단근고액으로 충전하여야 한다.

(15) 주면고정액의 강도시험은 이 절 3.5.1에 따라 실시하여야 한다.

(16) 모든 말뚝은 스크류오거의 굴착심도, 슬라임량, 최종심도, 오거상하작동회수와 길이, 경타시 타격수와 해머 낙하높이, 시공소요시간, 지지층부근에서 전류계 눈금, 굴착액 주입량, 근고액주입량 등이 포함된 시공기록지를 작성하여야 한다.

 

3.6 말뚝머리 마감 및 보강

3.6.1 콘크리트 말뚝의 말뚝머리를 소정의 높이로 끊어서 가지런하게 할 경우에는 말뚝본체에 균열이 발생되거나 프리스트레스가 감소되지 않도록 시공하여야 한다.

3.6.2 강관말뚝을 끊어서 가지런하게 할 때는 될 수 있는 대로 평활하게 절단하고, 철근이나 강관을 부착할 때는 확실하게 시공하여야 한다.

3.6.3 반력에 만족하는 보강철근의 수는 구조계산으로 결정하여야 하고, 보강철근은 대칭으로 배근한다.

3.6.4 말뚝머리 내부의 콘크리트 속채움은 시공이음부가 생기지 않도록 확대기초 콘크리트 타설시에 같이하여야 한다.

 

3.7 시공기록

3.7.1 시공기록은 말뚝시공 장비의 종류와 등급, 말뚝박기 중에 나타난 이상조 건 등을 기록하여야 한다.

3.7.2 시공기록은 작업일별 기록 외에 말뚝박기 시공 전체 개개의 상황을 쉽게 이해할 수 있도록 작성한 후 제출하여야 한다.

3.7.3 말뚝의 시공기록은 이 시방서 부록편 “별지 제32호 서식”에 따라 작성하여야 한다.

 

3.8 시공 허용오차

말뚝의 연직도나 경사도는 1/100 이내로 하고, 말뚝타입 후 평면상의 위치가 설계도서의 위치로부터 D/4(D는 말뚝바깥지름)와 100 mm 중 큰 값 이상으로 벗어나지 않아야 한다.

 

3.9 현장품질관리

3.9.1 계약상대자는 공사 중 다음과 같은 경우 즉시 감독원에게 보고하고 그 지시를 받아야 한다.

(1) 소정의 위치까지 타입(또는 매설)되지 않을 때

(2) 소정의 지내력을 얻을 수 없을 때

(3) 시공 도중 경사 또는 파손이 예상되는 경우

3.9.2 계약상대자는 이음부의 시험을 KS D 0272에 따라 실시하고, 그 결과를 제출하여 확인을 받은 후 후속공정을 추진하여야 한다.

3.9.3 설계에 반영된 경우 또는 지층의 변화가 심하여 완성된 말뚝의 지내력을 확인할 필요가 있을 경우 설계도서 및 이 시방서 6-2-5절에 따라 재하시험을 실시하여야 한다.

 

3.10 손상된 말뚝

3.10.1 말뚝시공시 말뚝의 균열, 파손 기타변형을 일으킬 만큼 과도하고 불필요한 힘을 사용하여서는 안 된다.

3.10.2 말뚝의 위치조정을 위해 과도한 힘을 가한다고 감독원이 판단될 때는 즉시 중단하여야 한다.

3.10.3 말뚝내부의 결함이나 부적합한 시공 방법으로 인해 손상된 말뚝과 설계도서에 표시된 위치를 이탈한 말뚝은 감독원의 승인을 얻은 후 계약상대자의 부담으로 아래와 같은 방법 등으로 수정하여야 한다.

(1) 이미 시공한 말뚝은 뽑아내고 새 것을 다시 시공한다.

(2) 손상된 말뚝 옆에 제2의 말뚝을 시공한다.

(3) 말뚝을 잇거나 기초를 확대시킨다.

 

3.11 도 장

지표면이나 수면위로 노출되는 강재말뚝의 표면은 설계도서에서 제시하는 방법으로 방식처리하여 부식을 막아야 한다. 이때의 도장범위는 저수위나 지표면의 2 m 아래쪽에서부터 노출되는 상부까지 하여야 한다.

6-2-3 현장 타설 콘크리트말뚝 (해당사항 없음)

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 교량기초로 사용하는 현장타설 콘크리트말뚝공사에 관한 시공에

적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 총칙편 2-4 공무행정 및 제출물

1.2.2 6-2-2 기성말뚝

1.2.3 6-2-5 말뚝재하시험

1.2.4 6-4-1 일반 콘크리트

1.2.5 6-5 철근공

1.2.6 13-4 시멘트 콘크리트

1.2.7 13-10 철근 콘크리트용 봉강

 

1.3 참조규격

KS F 4602 강관말뚝

ACI 336.1 Reference Specification for the Construction of Drilled Piers

ASTM D 6760 Standard Test Method for Integrity Testing of Concrete Deep Foundations by Ultrasonic Crosshole Testing

ACI 228.2R Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures

 

1.4 제출물

1.4.1 이 시방서 총칙편 2-4절 1.3에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞추어 시공 계획서를 작성한 후 제출하여야 한다.

 

2. 재 료

2.1 콘크리트재료

재료의 저장, 계량, 배합, 콘크리트 타설 및 양생 등은 6-4-1절, 13-4절 및 6-4-6절에 따라야 한다.

 

2.2 철 근

철근은 13-10절에 부합되는 것이어야 한다.

 

2.3 영구케이싱

강관은 KS F 4602에 합치하고 명시된 지름과 두께를 가진 것이어야 한다.

강판재와 용접은 각각 구조용 강재공 및 용접공의 해당사항에 합치하여야

한다. 영구케이싱의 제작을 위한 용접은 전단면용입 그루브용접(완전 홈용접)이어야 한다.

 

2.4 장 비

2.4.1 현장타설 콘크리트말뚝의 굴착장비는 토사 및 암반의 지반조건과 현장여건을 고려하여 장비(RCD, Benoto, Earth Drill 등)를 선정하여야 한다.

2.4.2 현장타설 콘크리트 말뚝의 케이싱용 강관말뚝을 타입하는 경우 장비는6-2-2절의 말뚝박기장비 규정에 따른다.

 

3. 시 공

3.1 준 비

3.1.1 작업장은 기계의 조립, 시공, 기자재 하치장 등에 필요한 면적을 확보하여야 하며, 기계의 이동, 콘크리트 운반차 등의 진입에 지장이 없도록 장내 진입로 및 지반을 정비하여야 한다.

3.1.2 굴착토의 반출, 안정액 처리설비, 급배수 및 전기설비 등에 대한 충분한 사전검토를 수행하여야 한다.

 

3.2 케이싱 및 기계설치

3.2.1 설계도상의 말뚝중심과 굴착중심이 일치되도록 수직으로 정확히 설치하여야 한다.

3.2.2 굴착 시 정확히 연직이 유지되도록 수준기로 수시로 확인하여야 하며, 특히 케이싱 튜브의 연직성은 굴착 초기 5∼6 m 삽입시 결정되므로 유의하여야 한다.

3.2.3 케이싱용 강관말뚝의 설치 및 이음은 6-2-2절에 따라야 하며 강관 선단부의 변형이 발생하지 않도록 주의하여 계획된 지반까지 도달시켜야 한다.

3.2.4 토사부 굴착시의 케이싱의 압입 및 굴착은 케이싱 압입이 선행되어야 하며, 굴착은 케이싱 압입깊이 이내에서 실시하여야 한다.

3.2.5 기계설치 점검

굴착을 위하여 기계 및 파이프를 설치하고 확인 가능한 장소에서는 굴착에 앞서 특히 다음 사항을 점검하여야 한다.

(1) 스탠드 파이프의 매입깊이

(2) 스탠드 파이프의 연직도

(3) 스탠드 파이프의 직경

(4) 안정액을 공내수위보다 2 m 높게 넣고 시간에 따라 공내수위를 측정, 선단에서의 유출여부를 확인한다.

3.3 굴 삭

3.3.1 굴착은 항상 연직을 유지하여야 한다.

3.3.2 지질에 적합한 속도로 굴착하여야 한다.

3.3.3 소정의 깊이까지 확실하게 굴착하여야 한다.

3.3.4 인접한 구조물이나 이미 시공이 완료된 말뚝에 나쁜 영향이 미치지 않도록 하여야 한다.

3.3.5 굴착지반중 선단부에 대한 지반조건을 확인하여야 한다. 이를 위하여 기초판 1개소 당 최소 1개소이상의 말뚝에 대해 굴착 하부에서 시료를 채취하여 시험을 통하여 선단부 암반의 강도를 확인하여야 한다.

 

3.4 공벽의 붕괴방지

3.4.1 굴착기계의 종류, 지반조건 및 시공내용에 따라 케이싱 또는 굴착안정액등으로 공벽의 붕괴를 방지하도록 한다.

 

3.5 철근콘크리트공

3.5.1 철근의 조립 및 설치

(1) 철근조립은 설계도서에 따라 시행되어야 하고 띠철근과 주철근의 연결부위는 결속선으로 결속하거나 용접하여야 하며, 보강철근을 설치하여 철근이 수평이나 수직방향으로 변형이 발생하지 않도록 하여야 한다.

(2) 공내벽과 일정간격을 유지시켜 줄 수 있는 간격재(Spacer)를 3∼5 m 간격으로 견고하게 설치하여야 한다.

(3) 말뚝의 심도가 설계와 다를 경우 철근길이와 말뚝길이를 일치시킬 수 있도록 도면을 작성하여 감독원의 승인을 득한 후 설치하여야 한다.

(4) 조립된 철근은 감독원의 점검을 받은 후 공내 삽입하여야 한다.

3.5.2 콘크리트의 타설

(1) 말뚝의 근입깊이는 시추결과와 굴착장비로부터 배토된 시료를 확인하여 굴착깊이를 결정하여야 한다.

(2) 공벽이 유지되지 않을 경우, 케이싱을 설치하여야 한다.

(3) 굴착 후 공기압축기와 펌프 등을 사용하여 말뚝선단의 슬라임을 깨끗이 제거하여야 한다.

(4) 슬라임 제거작업은 파이프를 통해 맑은 물이 나올 때까지 실시하고, 슬라임 제거 종료시기는 감독원의 확인을 받아야 한다.

(5) 콘크리트 타설 직전에 에어리프트 등을 통하여 침전물을 제거하고, 콘크리트 타설 시는 콘크리트 운반계획을 수립하여 연속타설이 되도록 하여야 한다.

(6) 콘크리트를 타설하는 도중 트레미의 삽입깊이가 너무 작으면 콘크리트가 분출하여 분리되므로 콘크리트를 타설하는 도중에는 콘크리트 속의 트레미 삽입깊이는 2 m 이상으로 하여야 한다. 타설완료 직전에 콘크리트 면을 확인하기 쉬운 경우에는 삽입깊이를 2 m 이하로 할 수 있다.

(7) 케이싱의 과도한 인발로 인한 공벽붕괴에 주의하여야 한다.

(8) 콘크리트 타설시 철근망이 떠오르거나, 케이싱 인발시 철근망이 같이 따라 올라오지 않도록 주의하여야 한다.

(9) 수중콘크리트 타설시 초기의 재료분리 방지를 위하여 트레미와 선단부분에 캡 또는 플랜지 등을 삽입하여야 한다.

 

3.6 현장타설 콘크리트말뚝 건전도검사

3.6.1 일반사항

(1) 적용범위

현장타설 콘크리트말뚝에 대하여 말뚝의 성능을 저하시킬 수 있는 결함의 존재 여부를 파악하는 건전도 검사로 공대공 초음파 검층(Cross-Hole Sonic Loging)을 실시할 경우에 대하여 적용한다.

(2) 제출물

① 공대공 초음파 검층 계획서

② 공대공 초음파 검층 결과보고서

3.6.2 재료

(1) 검층용 튜브 (시험관)

검층용 튜브의 내경은 30∼50 mm로 하며, 재질은 강관 또는 이와 동등한

재질의 강도를 가져야 한다.

(2) 검층장비

검층장비는 장비 반입 전 감독원의 승인을 받아야 한다. 장비의 정확도 등 성능을 검증하기 위하여 필요시, 감독원이 선정한 임의의 말뚝에 대하여 검사를 실시하고 감독원의 확인을 받아야 한다.

(3) 검층장비의 구성은 다음과 동일하거나 또는 그 이상의 기능을 발휘할 수있어야 한다.

① 초음파 발신 및 수신센서

② 케이블과 케이블 인입 및 인발 장치

③ 검층용 튜브내에서 발신 및 수신센서의 위치를 측정할 수 있는 장치

④ 발․수신센서의 제어와 신호의 획득․기록 및 저장이 가능한 장치

3.6.3 검층용 튜브 설치

(1) 검층용 튜브의 내부는 녹발생, 막힘 등의 손상이 없어야 하며, 연결 부위는 커플링에 의한 나사연결 방식으로 완전히 방수하여야 한다.

(2) 검층용 튜브는 철근망 내에 표 6-2-3-1에 해당하는 수량을 결속하며, 전체말뚝에 대하여 매설하여야 한다.

 

표 6-2-3-1 원형말뚝의 크기와 검층용 튜브의 수

 

원형말뚝의 직경 (D) (m)	검층용 튜브의 개수
D ≤ 0.6	2 이상
0.6 ＜ D ≤ 1.2	3 이상
1.2 ＜ D ≤ 1.5	4 이상
1.5 ＜ D ≤ 2.0	5 이상
2.0 ＜ D ≤ 2.5	7 이상
2.5 ＜ D	8 이상

 

(3) 검층용 튜브의 하단부는 철근망 하부면과 가능한 한 일치시키되, 말뚝선단부의 지반조건을 고려하여 철근망 근입시 튜브가 휘어지거나 튜브의 하단부가 파열하지 않도록 50∼100 mm 정도 짧게 설치할 수 있다.

(4) 검층용 튜브와 튜브의 간격은 일정한 거리를 유지하여야 하며, 가급적 서로 평행을 이루도록 하여야 한다.

(5) 검층용 튜브의 상단부는 검사가 용이하도록 현장타설 콘크리트 말뚝의 완성 마무리면 이상으로 돌출되도록 하여야 한다.

(6) 검층용 튜브의 양단부(상․하부)는 이물질이 유입되지 않도록 방수마개를 하여야 하며, 시공 중에도 손상되지 않도록 주의하여야 한다. 감독원이 검층대상으로 선정한 말뚝에서 검층용 튜브의 막힘 또는 손상이 발생한 경우,계약상대자는 검층이 가능하도록 조치하여야 한다.

(7) 콘크리트 타설이 완료되면, 계약상대자는 즉시 검층용 튜브에 깨끗한 물을채운다.

3.6.4 검층 대상 말뚝수량 및 시기

(1) 공대공 초음파 검층을 실시할 현장타설 콘크리트 말뚝의 수량은 다음 표6-2-3-2에 따른다. 감독원은 설계 및 시공 자료를 검토하여 검층 대상 말뚝을 지정한다.

 

표 6-2-3-2 공대공 초음파 검층 실시 말뚝의 수량

 

평균말뚝길이(m)	수량(%)	비 고
30 미만	20	빈도 : 교각기초(footing)1)당 말뚝수량에 대한 백분율 (단, 교각기초(footing)당 최소 1개소 이상)
30 이상	30

 

주1) 상,하행선이 분리된 교각기초의 경우는 각각 별도의 교각기초로 간주하여 수량을결정하며, 단일말뚝교각(pile bent)의 경우에는 말뚝별로 검층을 실시한다.

(2) 공대공 초음파 검층은 콘크리트를 타설하고 7일 이상 경과한 시점부터 30일 이상 경과하기 이전에 검층을 실시하여야 한다.

3.6.5 검층방법

(1) 검층용 튜브의 막힘 여부 및 선단 깊이를 측정하여 경로별로 검층 심도를확인한다. 튜브간 선단 위치의 차이가 심할 경우 선단부에 대하여 별도의검층을 실시한다.

(2) 말뚝의 선단부로부터 발신센서와 수신센서를 말뚝길이 방향과 직교하는 동일 평면상에 놓이도록 동시에 끌어올리면서 연속적으로 측정한다.

(3) 말뚝에 설치된 검층용 튜브의 개수별로 조합가능한 모든 경로에 대하여 측정을 실시하고, 경로별로 발․수신센서의 위치를 세로축으로 초음파 도달시간을 가로축으로 하여 5 cm 이하의 깊이 간격으로 수신센서가 감지한 초음파 신호를 기록 및 저장한다.

(4) 검층이 끝난 후 검층용 튜브는 감독원의 검사에 대한 판정이 있을 때까지 이물질이 들어가지 않도록 보호덮개를 하여야 한다.

3.6.6 공대공 초음파 검층 결과 보고서

(1) 결과 보고서는 다음을 포함하여야 한다.

① 검층 일자 및 콘크리트 타설일로부터 경과 일수

② 사용 장비의 종류 및 특성, 기타 특이 사항

③ 콘크리트 배합 강도, 지하수 조건, 수중 불분리계 종류 및 량

④ 튜브내 물의 상태, 튜브의 상태 등을 포함한 전반적인 검층조건

⑤ 말뚝별 검층용 튜브의 선단 위치 및 검층 기준 깊이가 표기된 검층용 튜브 단면도

⑥ 수신센서가 감지한 초음파 신호와 이를 통하여 계산된 초음파 최초 도달 시간, 에너지 강도 및 초음파 전파 속도에 대한 깊이별 프로파일

⑦ 표 6-2-3-3에 따른 깊이별, 경로별 등급분류표, 이 때 B, C, D 등급 구간이 존재하는 경우 초음파 신호 기록에 해당 구간 및 등급 표시

⑧ 결함 분석을 통한 검사자의 의견

표 6-2-3-3 공대공 초음파 검층 등급 기준

 

 

등급	판정기준	비 고
A (양호)	∙초음파 주시곡선의 신호 왜곡주1)이 거의 없\음 ∙속도저감률 10% 미만	Rd : 결함부 속도저감률 T : 결함부 초음파 최초 도달시간 T0 : 결함부와 인접한 무결함부 초음파 최초 도달시간
B (결함의심)	∙초음파 주시곡선의 신호 왜곡이 다소 발견 ∙속도저감률 10%이상, 20%미만
C (불량)	∙초음파 주시곡선의 신호 왜곡 정도가 심함 ∙속도저감률 20%이상
D (중대결함)	∙초음파 신호가 감지되지 않음 ∙전파시간이 초음파 전파속도 1,500m/s에 근접

 

주1) “초음파 주시곡선의 신호 왜곡”이라 함은 도달시간의 감소, 찌그러짐, 불연속 등과 개별 초음파 파형(waveform)의 비정상적 변화 및 초음파 신호 강도(에너지)의 급감, 소멸 등을 포함.

 

(2) 결과 보고서는 말뚝별로 검층이 이루어진 날로부터 업무일 기준 3일 이내에 제출한다.

3.6.7 건전도 판정

(1) 상기 3.6.6의 결과 보고서에서 ‘B, C, D’ 등급에 해당하는 결과가 없을경우, 계약상대자는 결과 보고서를 감독원에게 제출하여 승인을 받은 후 검층용 튜브에 대하여 내부의 물을 완전히 제거하고, 말뚝 콘크리트의 설계 강도 이상의 무수축 재료로 그라우팅(Grouting)을 실시한다.

(2) 상기 3.6.6의 결과 보고서에서 'B, C, D' 등급이 발생한 경우에 계약상대자는 결과 보고서와 상세한 시공 기록을 감독원에게 제출한다. 감독원은 해당 말뚝의 설계를 고려한 기술적 판단에 의하여 (1)의 후속 작업 또는 추가 검토 여부를 결정한다. 이 때, 결함의 규모 파악을 위한 정밀조사, 결함부 확인을 위한 시추 및 시추 시료에 대한 시험이 필요한 경우에는 계약상대자가 전액 부담하며, 시추시에는 감독원이 입회하도록 한다.

(3) 추가 검토는 말뚝의 건전도 검사, 지반공학 및 구조공학 전문가에 의하여이루어지며, 결함의 보강 여부, 보강방법 및 보강 결과 확인 방법을 결정한다.

3.6.8 결함의 보강

(1) 계약상대자는 추가 검토 결과에 따라 보강 및 보강 결과 확인 계획을 수립하여 감독원의 승인을 받은 후 보강 공사 및 보강 결과 확인을 위한 시험을 실시한다.

(2) 계약상대자는 (1)의 시험결과를 감독원에게 보고서로 제출한다.

(3) 결함의 보강 및 보강 여부의 확인을 위한 제반 비용은 계약상대자가 부담하며, 추후 시공하는 말뚝에서 동일한 결함 요인이 반복되지 않도록 하여 야 한다.

 

3.7 현장타설 콘크리트말뚝 압축재하시험

현장타설 콘크리트말뚝에 대한 압축재하시험은 6-2-5절에 따른다.

 

3.8 현장타설 콘크리트말뚝의 재하시험 방법 및 빈도

(1) 현장타설 콘크리트말뚝의 재하시험 방법은 정재하시험을 원칙으로 하고 양방향재하시험, 동재하시험 방법을 적용할 수 있다.

(2) 재하시험의 빈도는 구조물의 중요성, 지반조건 등을 고려하여 결정하여야 하며, 설계도서에 명시되지 않은 경우에는 고속도로의 행선에 관계없이 다음과 같이 실시한다.

 

표 6-2-3-4 현장타설말뚝의 정재하시험 또는 양방향재하시험의 빈도

 

구조물별 기초의 수1)	시험빈도	시험말뚝위치
1∼7기	1	감독원이 지정하는 위치
8∼15기	2
16∼25기	3
26기 이상	4

 

주1) 구조물별 기초의 수는 상·하행 구분 없이 상·하행선 중 기초(footing)수가 많은 행선의 기초(footing)수를 기준으로 함.

6-2-4 케이슨기초 (해당사항 없음)

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 콘크리트 우물통 기초와 뉴메틱 케이슨 기초공사에 적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 총칙편 2-4 공무행정 및 제출물

1.2.2 6-4-1 일반 콘크리트

1.2.3 6-5 철근공

1.2.4 13-4 시멘트 콘크리트

1.2.5 13-10 철근 콘크리트용 봉강

 

1.3 참조규격

다음 규준은 이절에 명시되어 있는 범위내에서 이 절의 일부를 구성하고 있

는 것으로 본다.

1.3.1 한국산업규격(KS)

KS D 3503 일반 구조용 압연 강재

 

1.4 제출물

이 시방서 총칙편 2-4절 1.3에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞추어 시공계

획서를 작성한 후 제출하여야 한다.

 

2. 재 료

2.1 콘크리트

콘크리트는 이 시방서 13-4절에 따른다.

 

2.2 철근

철근은 이 시방서 13-10절에 따른다.

 

3. 시 공

3.1 시공의 주요 기계 및 설비

3.1.1 시공에 필요한 장비는 시공 규모와 현장여건에 따라 다르지만 콘크리트타설장비, 운반설비, 작업대, 양생설비, 안전설비, 동력과 조명 및 급수설비, 굴착 및 침설설비, 송기설비, 의장설비 등을 완비하여야 한다.

3.1.2 공사중에는 항상 점검과 보수를 실시하여 안전시공에 유의하여야 한다.

3.2 날끝(Shoe) 설치

3.2.1 케이슨의 날끝은 설계도서 및 시공계획서에 따라 정밀하게 시공하여야 한다.

3.2.2 날끝은 공장제작을 원칙으로 하며, 현장에서 제작할 경우에는 감독원의 승인을 받은 후 시행하여야 한다.

3.1.3 날끝이 놓이게 될 지반은 사전에 측량을 실시하고, 굴착이나 고르기 등을완료한 후 감독원의 검측을 받아야 한다.

 

3.3 케이슨 거치

케이슨의 거치는 본체, 거푸집, 동바리 등의 중량을 지지할 수 있고, 초기의 침설이 안전하게 이루어질 수 있는 지반에서 실시하여야 한다.

 

3.4 케이슨의 침하

3.4.1 시공계획

(1) 시공에 필요한 가교, 축도, 물막이 등의 가시설물에 대하여는 착공 전 시공계획을 세워 감독원의 확인을 받아야 한다.

(2) 침하방법에 대하여는 미리 침하-하중 관계도를 작성하여 감독원에게 보고하여야 한다.

3.4.2 침하 일반

(1) 수평이동이 되거나 경사지지 않도록 재하 하중이나 자중에 의해 서서히 침하시켜야 한다. 또한 필요한 경우에는 제트공법을 병용할 수 있다.

(2) 발파 및 기타 특수공법을 사용하여 침하시킬 경우에는 감독원의 확인을 받아야 하며, 안전대책을 고려하여야 한다.

(3) 침하 중 극심한 편심 및 경사가 발생한 경우에는 속히 그 원인을 조사하여 감독원에게 보고하고, 그 대책을 협의한 후 시공하여야 한다.

(4) 침하 도중, 유해가스의 발생이나 산소결핍에 의한 재해를 막기 위하여 항상 가스검사를 실시하고, 유해가스 발생 및 산소결핍의 우려가 있는 경우에는 환기 등 기타 적절한 조치를 강구하여야 한다.

(5) 침하 도중, 굴착토사와 토질주상도를 비교하면서 지질을 확인하여야 한다.설계깊이에 도달하였을 때에는 감독원의 입회하에 지지층을 확인하여야 한다.

(6) 설계깊이에 도달하기 전, 침하가 곤란하게 된 경우에는 그 원인을 조사하여 감독원에게 보고하고 그 대책을 협의하여야 한다. 침하가 급격히진행되었거나 설계깊이 이상으로 침하한 경우에도 같은 조치를 취하여야 한다.

3.4.3 우물통 기초의 침하

(1) 우물통 기초의 침하작업 중, 필요한 경우에는 잠수부를 동원하여 받침의 밑깎기를 할 수도 있다.

(2) 침하가 곤란한 경우라도 과도한 밑깎기를 하여서는 안된다.

 

3.4.4 뉴매틱 케이슨의 침하

(1) 자중에 의한 침하작업 중, 침하가 곤란한 경우에는 여굴을 제거하거나, 감압침하를 실시하여서는 안된다.

(2) 설계깊이에 도달하였을 때는 지반의 지내력 시험(기초지반 평판재하시험을준용)을 실시하여야 한다.

 

3.5 속채움

3.5.1 속채움 모래 또는 속채움 콘크리트의 시공은 설계도서에 표시되었거나 감독원이 지시하는 바에 따라 시행하여야 한다.

3.5.2 속채움 재료는 침하되지 않도록 깔기 높이, 속도를 일반 흙쌓기나 콘크리트 타설 요령에 따라 채워 넣어야 한다.

 

3.6 굴착토의 처리

3.6.1 굴착토는 감독원의 승인을 받은 후 사용하여야 하고 잔토는 감독원의 지시에 따라 처리하여야 한다.

 

3.7 저면 슬래브

3.7.1 저면슬래브는 수중에서 시공하는 것을 원칙으로 한다.

3.7.2 수중 콘크리트는 그 상면이 수평이 되도록 유지하면서 소정의 높이에 이를 때까지 연속해서 타설하여야 한다.

3.7.3 수중 콘크리트는 재료의 분리를 막기 위하여 트레미를 사용하여야 하며내리거나 올릴 때에 천천히 작동시켜 주의 깊게 시공하여야 한다.

3.7.4 수중 콘크리트 타설은 정수상태에서 시공되도록 하여야 한다.

3.7.5 저면 슬래브 콘크리트를 타설한 후에는 원칙적으로 케이슨 내의 담수를배수시켜서는 안된다. 단, 부력을 검토하여 안정성이 확인될 시는 배수할 수 있다.

6-2-5 말뚝재하시험

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 말뚝재하시험에 적용한다.

 

1.2 관련 시방절

1.2.1 총칙편 2-4 공무행정 및 제출물

1.2.2 13-9 말뚝

1.2.3 13-10 철근 콘크리트용 봉강

 

1.3 참조규격

KS F 2445 축 하중에 의한 말뚝 침하 시험 방법

KS F 2591 말뚝의 동적재하 시험 방법

ASTM D 4945 Standard Test Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles

ASTM D 3966 90(Reapproved 1995) Standard Test Method for Piles Under Lateral Loads

 

1.4 제출물

1.4.1 이 시방서 총칙편 2-4절 1.3에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞추어 시공계획서를 작성한 후 제출하여야 한다.

(1) 재하시험 일정표

(2) 재하시험 방법 및 관련규정

(3) 재하시험 장비의 종류 및 규격(정재하시험의 경우 구조계산서 첨부)

(4) 교정검사 성적서

(5) 재하장치 설치도(평면도, 입면도등)

(6) 재하시험 실적표

1.4.2 재하시험 완료 후에는 다음 사항을 추가로 제출하여야 한다.

말뚝재하시험 보고서

 

2. 재 료

2.1 말 뚝

2.1.1 말뚝

(1) 말뚝은 이 시방서 13-9절에 따른다.

(2) 철근은 이 시방서 13-10절에 따른다.

2.2 장 비

2.2.1 정재하시험 장치, 재하하중 및 시험기기

(1) 재하장치는 계획된 최대시험하중 이상을 안전하게 재하할 수 있는 것이어야 하며, 감독원의 확인을 받아야 한다.

(2) 재하하중은 설계하중의 2배 이상이어야 하며, 감독원의 확인을 받아야 한다.

(3) 말뚝재하시험시 반력말뚝을 사용할 경우에는 인발저항력에 대하여 검토한 후 그 결과를 감독원에게 제출하여 확인을 받아야 한다.

(4) 재하하중 측정에는 전자식 하중계 또는 유압계를 사용하여야 한다.

(5) 재하시험에 사용되는 전자식 하중계(또는 유압잭), 변위계 및 유압계는 공인교정기관의 검증을 받은 것이어야 하며, 교정 유효기간(1년)이 경과하지 않은 것이어야 한다.

2.2.2 동재하시험장치 및 시험수행자료

(1) 동재하시험에는 항타분석기 또는 이와 동등한 성능을 가진 장비를 사용하여야 하며, 부수장비로는 변형률계, 가속도계 및 연결케이블 등이 있다. 이들 장비는 동재하시험 전문기술자에 의해 제공되어야 하며 ASTM D 4945 : 고변형률 표준 동재하시험 방법(Standard Test Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles)의 요구조건에 부합되는 것이어야 한다.

(2) 동재하시험은 소정의 동재하시험 교육을 이수하고 파동이론에 대한 전문지식을 갖춘 전문기술자에 의해 수행되어야 한다.

 

3. 시 공

3.1 시공조건 확인

3.1.1 현장조건이 재하시험을 위한 발판 및 하중을 지지할 수 있는지 확인하여야 한다.

3.1.2 시험장비를 위한 안정된 작업표고를 설정하여야 한다.

3.1.3 시험위치에 대하여 정밀한 지반조사를 실시하여야 한다.

 

3.2 축방향 정적 압축재하시험

3.2.1 반력말뚝을 이용하여 재하시험을 하는 경우 설계도서에 지정된 위치나 본말뚝에 실시하여도 된다. 단, 본말뚝에서는 설계하중의 2.0배까지 재하하는 것으로 한다.

(1) 시험말뚝은 연직으로 설치하여야 한다.

(2) 반력말뚝은 인발하중에 저항하도록 필요시 보강하여야 한다.

3.2.2 손상을 입지 않은 상태로 재하시험에 합격한 시험말뚝은 본말뚝으로 활용할 수 있다.　말뚝재하시험에 사용된 반력말뚝은 손상을 입지 않고, 3 mm이상 상향 이동되지 않았다면 본말뚝으로 활용할 수 있다.

3.2.3 손상된 시험말뚝과 반력말뚝은 뽑아내어 제거하거나 기초하단에서 1.0 m 아래부분까지 절단하여 제거하여야 한다.제거된 구멍에는 콘크리트나 모르타르로 채워야 한다.

3.2.4 말뚝재하시험장치, 하중재하 및 변위량 측정, 표준측정절차 등은 감독원이 확인한 것이어야 하며, 재하시험 절차는 다음과 같다.

(1) 기성말뚝의 정재하시험은 말뚝을 타입한 후 30일 이상 경과한 후에 실시 하여야 한다. 다만, 현장여건에 따라 감독원이 승인한 경우에는 30일이 경과하지 않은 경우라도 정재하시험을 실시할 수 있다.

(2) 현장타설말뚝이 소정의 양생과정을 거친 후에 정재하시험을 실시하여야 한다.

(3) 하중은 개별말뚝에 대한 설계하중의 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 %되도록 최소 8단계로 증대하여 재하한다.

(4) 각 단계별 하중재하 후 시간당으로 환산한 말뚝의 침하율이 0.25 mm/h 미만이 되면 다음 단계의 하중을 증대시킨다. 만약 하중재하 후, 2시간이 경과하여도 시간당으로 환산한 말뚝의 침하율이 0.25 mm/h 이상이 되면 해당 단계에서 말뚝이 안정되지 못한 것으로 간주하고 다음 단계의 하중을증대시킨다.

(5) 최대시험하중이 200 % 에 도달하기 이전이라도 급격한 파괴현상이 발생되거나 말뚝 지름의 10 % 에 해당하는 총 침하량이 발생하면 말뚝의 재하시험을 중단할 수 있다.

(6) 최대시험하중 200 % 에 도달하여도 말뚝의 극한지지력이 확인되지 않는 경우 200 % 의 하중을 장시간 유지하면서 침하량을 측정하여야 한다. 200 % 하중재하 후, 시간당으로 환산한 말뚝의 침하율이 0.25 mm/h 미만이 되면 12시간 동안 하중을 유지한 후 재하시험을 종료하여야 한다. 200 % 하중재한 후 12시간이 경과하여도 시간당으로 환산한 말뚝의 침하율이 0.25mm/h 이상이 되면 24시간 동안 하중을 유지하도록 한 후, 하중을 제거하여야 한다.

(7) 최대시험하중 재하 후에는 말뚝설계하중의 25 % 씩 1시간 간격을 두고 하중을 제거하여야 한다.

3.2.5 본말뚝이 되는 반력말뚝은 소요지지력의 70 % 보다 큰 인발하중을 받지않게 하여야 한다.

3.2.6 시험말뚝의 지내력 검토는 다음과 같다.

(1) 말뚝의 지반지지력 (R)은 설계하중 또는 말뚝반력(P max)보다 최소 2배 이상을 재하하여야 한다. 즉,

(2) 재하시험에서 얻은 하중-침하 곡선에서 설계하중 또는 말뚝반력 (PN max)에 해당하는 침하량(SPN max)은 허용연직 침하량(Sall)보다 작아야 한다. 즉,

여기서  : 설계하중 또는 말뚝반력에 해당하는 침하량

 : 상부구조물의 교대 및 교각의 지점침하량을 말하며, 상․하부 구조물의 형식에 따라 달라지는 허용연직침하량을 말한다. 만약 이 값을 설계도서에서 알 수 없는 경우에는 10mm를 사용한다.

 

3.2.7 감독원은 시험말뚝 또는 다른 말뚝의 거동에 특이성 및 변태를 나타내거나, 지내력에 의문을 갖게 하는 경우에는 설계도서 및 특별조항에 명시되어 있지 않더라도 계약상대자에게 추가 재하시험을 요구할 수 있다.

3.2.8 재하시험이 완료되면 계약상대자는 해당분야 전문기술자의 검토를 받아 즉시, 각 시험말뚝에 대한 시험보고서를 감독원에게 제출하여야 한다.

3.3 동재하시험

3.3.1 동재하시험 말뚝으로 지정된 시험말뚝에 대하여는 박는 도중에 동재하시험(EOID, End Of Initial Driving)을 실시하여야 한다.

3.3.2 말뚝은 재하시험을 위한 지주를 세우기 전에 각 말뚝의 파동속도를 측정하고, 필요한 기구를 부착할 수 있도록 준비하여야 한다. 파동속도를 측정할 때 말뚝은 수평위치에 두고 다른 말뚝과 접촉되지 않게 하여야 한다.

3.3.3 말뚝이 지주에 세워진 후 시험기구를 부착시키기 위하여 말뚝에 접근할 수 있어야 하며, 말뚝이 지주에 위치하고 있는 동안에 말뚝머리까지 올라갈 수 있도록 최소 1.2×1.2 m의 발판을 갖추어야 한다.

3.3.4 동재하시험기구를 모든 상황에서 보호할 수 있도록 보관실을 갖추어야 하며, 보관실의 마루는 최소　2.5×2.5 m, 지붕높이는 최소 2.1 m 이어야 한다. 보관실의 내부온도는 8 ℃ 이상이어야 한다.

3.3.5 말뚝은 동재하시험기구가 극한지지력에 도달되었다고 지시하는 깊이까지 박아야 한다. 말뚝에 작용하는 응력은 결정된 값이 허용값를 초과하지 않도록 동재하시험기구로 말뚝박기 중에 감시하여야 하며, 필요한 경우에는 응력을 허용값 이하로 유지하기 위하여 쿠션을 추가하거나 해머의 에너지 출력을 감소시켜서 말뚝에 전달되는 타격에너지를 감소시켜야 한다.　동재하시험기구의 측정이 축방향타격이 아니라고 전문기술자와 감독원이 지시하는 경우에는 즉시, 말뚝박기 시설을 다시 정돈하여야 한다.

3.3.6 엷은층으로 형성된 지반조건이거나 포화된 조밀한 상태의 세립모래 지반 조건일 경우에는 시험말뚝 박기가 완료된 시점으로부터 일정한 시간이 경과한 후에 항타시 동재하시험(EOID, End Of Initial Driving)이 실시된 동일말뚝들에 대하여 재항타 동재하시험(Restrike)을 실시하여야 한다.

3.3.7 재항타 동재하시험 시 변위(Mobilize)시킬 만큼 충분한 에너지를 가하여야 한다.

3.3.8 동재하시험이 완료되면 계약상대자는 웨이브 메카닉(Wave Mechanics) 등해당분야 전문기술자의 검토를 받아 각 시험말뚝에 대한 시험보고서를 감독원에게 제출하여야 한다.

3.3.9 동재하시험이 완료되면 공사에 필요한 시공관리기준(최종관입량, 램 낙하 높이 등)을 결정하여야 한다.

 

 

3.4 수평재하시험

수평재하 시험방법은 ASTM D 3966-90에 의거 시행하는 것을 기준으로 하며, 현장여건에 맞춰 방법을 선택하되 시험회수는 감독원의 지시에 따른다. 단, 수평재하시험의 결과는 설계조건과 맞게 해석한 후 결과물을 제출하여야 한다.

 

3.5 항타말뚝 시공관리기준 작성방법

3.5.1 일반적인 방법

(1) 동재하시험 전에 시험말뚝에 가속도계와 변형율계를 부착하여야 한다.

(2) 램낙하높이를 변화시키면서 말뚝의 관입깊이에 따라 항타응력, 지지력, 최종관입량, 항타장비의 적정성, 해머쿠션과 말뚝쿠션의 적정성, 말뚝이음부 의 건전도, 편타분석 등을 조사하여야 한다.

(3) (2)의 결과를 이용하여 본말뚝의 항타시공관리기준 즉, 램 낙하높이와 최종관입량을 결정하여 본말뚝을 시공하여야 한다.

3.5.2 간편법

(1) 항타장비가 원활하게 작동할 수 있는 램 낙하높이를 결정한다.

(2) 3회 이상의 최종관입량 즉, 8, 5, 2 mm 정도에서 시험말뚝에 가속도계와 변형율계를 부착하여 동재하시험(EOID 방법)을 수행한다.

(3) 이 관입량에 대하여 동재하시험 결과에서 추정한 허용지지력을 작도한다.

(4) 본말뚝의 항타시공관리에 필요한 최종관입량의 범위는 상시의 설계하중 또는 말뚝반력에 해당하는 최대관입량에서 허용항타응력을 만족하는 최소 관입량까지로 한다.

(5) 매입말뚝의 동재하시험은 본 당 1회 정도 수행하므로 최종관입량의 범위를 얻지 못 할 수도 있다. 이러한 경우 2∼3본의 말뚝에서 최종관입량을 달리하여 최종관입량의 범위를 산정하는 것이 좋다.

 

3.6 현장품질관리

3.6.1 시험방법과 결과를 관찰, 기록하기 위하여 독립적인 검사기관을 선정, 의뢰할 수 있다.

3.6.2 기록에는 사용된 시험장비, 검증 및 기록방법, 시험결과, 말뚝박기 방법에 대한 건의 및 수정 등을 포함하여야 한다.

3.6.3 시험한 말뚝의 실제치수와 위치, 시험으로 인한 이동 또는 비틀림 등을 정확하게 기록하여야 한다.

3.6.4 공사 중, 확인 재하시험은 공사 초기에 실시하며, 설계에 사용한 지내력과말뚝시공의 적합성을 확인하여야 한다.

6-2-6 평판재하시험

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

1.1.1 이 시험방법은 구조물 기초 지반의 지내력을 측정하는 평판재하시험에 적용한다.

1.1.2 이 시험방법은 근입깊이와 정해진 하중 재하판에 대하여 현장하중 조건하에서 흙의 지내력을 평가하는데 사용된다. 흙의 지내력은 단순한 흙의 강도매개변수에 영향을 받는 것이 아니라, 하중의 크기와 분포, 제원, 그리고 재하판의 기하학적 형상과 근입깊이(또는 시험높이)에 의존한다. 이 지내력은 지반조사와 기초설계에 사용할 수 있다. 기초설계에 사용하기 위해서는 지반 종류에 따른 기초의 크기효과 (Scale Effect)를 필히 적용하여야 한다.

 

1.2 참조규격

KS F 2444 확대기초에서 정적하중에 대한 흙의 지지력시험방법

 

2. 재 료

2.1 재하대 또는 반력보

계산한 소요 총 하중을 작용하는데 충분한 크기와 강도를 가진 재하대 또는 반력보이거나, 예상되는 총 하중반력을 견딜 수 있는 설비이어야 한다.

 

2.2 유압 또는 기계적인 잭 설비

잭의 용량은 440 kN 이상 또는 특정 지반조건에서는 최대예상하중을 가하는데 충분하여야 하며, 유압잭의 작용하중을 측정하는 장치로는 압력계(Pressure Gauge), 전자 로드셀(Electronic Load Cell), 또는 프루빙링(Proving Ring) 등이 사용된다. 하중계(Force-Measuring Devices)는 하중을 ±2% 정밀도로 측정할 수 있는 것이어야 하고, 시험 전에 영점보정을 실시하여야 한다.

 

2.3 재하판

2.3.1 재하판의 두께 25 mm 이상, 지정된 최소와 최대 지름을 포함하는 지름30.5∼76.2 cm인 3개의 강제원판 또는 등치 면적의 사각철판을 사용한다. 대안으로, 언급한 3개 크기의 작은 콘크리트 재하판 또는 보다 큰 재하판은 현장에서 제작할 수 있다. 이 같은 재하판은 적어도 재하판 폭의 2/3의 근입깊이를 가져야 한다.

 

2.3.2 실물크기의 재하판을 사용하지 않을 경우, 작은 재하판의 하중-침하 곡선에 크기효과를 고려하여 실물크기의 하중-침하 곡선을 예측하여야 한다.

 

2.4 침하량 측정 장치

침하량 측정은 다이얼게이지와 같은 장치를 이용하며, 이는 적어도 0.25 mm의 정밀도까지 측정할 수 있는 것이어야 한다.

 

2.5 기타 장치

재하기둥, 강재쐐기, 그리고 시험위치(Test Pit)과 재하장치를 준비하는데 필요한 기구이다.

 

3. 시 공

3.1 시험준비

3.1.1 시험지역 선정

지내력 시험을 위한 대표적 시험지역 선정은 보링에 의한 지반조사결과와구조물의 설계조건에 의거하여 실시한다. 다른 규정 사항이 없는 한, 재하시험은 해당 기초와 같은 깊이, 해당 기초와 같은 조건 아래에서 실시한다.

3.1.2 시험위치

최소한 3개소에 시험을 하여야 하며, 시험 개소 사이의 거리는 시험에 사용하는 최대 재하판 지름의 5배 이상이어야 한다. 재하판이나 기초가 안치되는 지표면은 조심스럽게 정리 및 수평작업을 하여야 한다. 그래야 작용하중이 불교란지반 위에 안치된 재하판의 전면적에 걸쳐 전달된다. 재하 전에 시험 위치 및 지역의 흙의 함수량 변화를 방지하여야 한다. 다만, 수리 구조물의 경우와 같이 장차 흙이 젖을 것이 예상되는 경우에는 시험지역 내의 흙을 최대 재하판 지름의 2배 이상의 깊이까지 미리 포화시켜야 한다.

3.1.3 재하대

재하대 지지대는 될 수 있는 한 시험 장소에서 적어도 2.4 m 이상 떨어진 곳에서 설치하여야 한다. 시험에 필요한 총 하중은 시험이 시작되기전에 현장에 준비되어 있어야 한다.

3.1.4 고정하중

강제철판, 재하기둥, 잭 등 모든 기구는 하중을 재하 하기 전에 무게를 달아서 고정하중으로 기록하여야 한다.

3.1.5 변위계 측정보

재하면적의 중심에서 적어도 2.4 m 이상 떨어진 곳에 침하 측정 게이지 부착용 보를 독립적으로 설치하여야 한다.

3.2 시험방법

3.2.1 하중증가

95 kPa 이 넘지 않거나 또는 시험지역의 예상 지내력의 1/10이 넘지 않는 하중으로 나누고 누계적으로 동일 하중을 지반에 가한다. 각 하중을 정확하게 측정하고, 모든 하중을 충격, 요동 또는 편심 없이 정적 하중으로 흙에 전달되도록 가한다.

3.2.2 재하 시간간격

각 하중 증분량을 가한 후, 적어도 15분 이상의 지정된 시간간격 동안 누적하중을 유지시켜야 한다. 또한 작용하중에 침하가 멎거나 침하 비율이 균일하게 될 때까지 하중을 유지하도록 보다 더 긴 시간간격을 적용할 수 있다. 이렇게 지정된 시간간격은 일련의 모든 시험에서 각 하중증가에 계속 적용하여야 한다.

3.2.3 침하측정

정밀도 0.25 mm 이상의 다이얼게이지 또는 기타 장치로 침하량을 측정하며, 모든 침하량을 연속적으로 기록한다. 침하량 측정은 될 수 있는 한 하중 증가 바로 전과 후, 그리고 하중이 일정하게 유지되는 동안 6회 이상 침하량 측정을 할 수 있도록 동일 시간 간격으로 실시한다.

3.2.4 시험종료

최대하중에 도달할 때까지 또는 하중증분과 침하증분의 비율이 최소가 되거나 일정한 크기가 될 때까지 각 시험을 지속한다. 뚜렷한 파괴하중을 얻지 못할 경우에는 총 침하량이 적어도 재하판 지름의 10%가 될 때까지 시험을 계속하여야 한다. 최종 하중증가에 대한 관측을 완료한 후 최종 하중의 1/3 크기로 3단계로 나누어 하중을 제거한다. 그리고 변형이 정지될 때까지, 아니면 적어도 하중의 시간간격 이상의 시간 동안 탄성침하량(Rebound Deflection)을 지속적으로 기록한다.

 

3.3 시험기록

3.3.1 규정된 모든 시간, 하중, 각 시험의 침하 자료 외에 다음과 같은 시험에 관련된 제반 사항을 기록한다.

(1) 일 자

(2) 인 원

(3) 기상 조건

(4) 하중증분의 시간에 해당하는 대기온도

(5) 특기 기상

6-3 가시설공

6-3-1 축도 및 가도

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 공사목적물 축조를 위하여 수중 또는 육상부에 흙을 쌓는 작업의 일반적인 시공에 적용한다.

 

2. 재 료

축도 및 가도의 재료는 3-5절에 따른다.

 

3. 시 공

3.1 시공일반

3.1.1 계약상대자는 축도 및 가도 설치계획을 작성하여 관련기관 및 하천(항만)관리자 등의 승인을 받은 후 감독원에게 제출하여야 한다.

3.1.2 유수에 접하는 가도 및 축도의 외측면 피복공은 유속 또는 파랑에 대하여안전하도록 시공하여야 한다.

3.1.3 흙쌓기 또는 원상 복구 시 지하수와 해수, 토양 등을 오염시키지 않아야 한다.

3.1.4 대형작업선 운항로에는 유도표지를 설치하여 해상에서의 안전사고를 방지하여야 한다.

6-3-2 가설물막이

 

1. 일반사항

1.1 적용범위

이 시방은 수중 또는 유수에 접하는 구조물 기초 및 교량건설공사 등의 시공을 위한 임시 물막이 공사에 적용한다.

 

2. 재 료

2.1 재료 품질기준

2.1.1 강 널말뚝은 KS D 3858의 SPC 450A 또는 KS F 4604의 SY295에 적합한제품으로 전 길이에 맞물림 장치가 되어 있고, 강 널말뚝 머리에는 당김줄의 연결 또는 빼내기에 대비한 구멍이 있는 제품이어야 한다.

2.1.2 재사용 강재 및 존치기간이 긴 부재에 대해서는 장기허용응력을 적용하여야 한다.

2.1.3 차수 재료는 차수효과 검증을 위한 차수시험을 실시하여야 하며, 공사기간 중 모든 환경조건 하에서 성능을 유지하여야 한다.

2.1.4 이 절에서 규정한 재료 이외의 재료는 공인시험기관의 성능시험 등에 의하여 사용목적에 적합한 제품을 감독원의 승인을 받아 사용할 수 있다.

 

3. 시 공

3.1 시공조건 확인

본 구조물 축조를 위한 가시설에 대하여는 설치계획과 구조계산서를 제출하

여 감독원의 승인을 받은 후 시공하여야 한다.

 

3.2 차수

3.2.1 차수 재료는 공사기간 중 모든 환경조건에서 안정적이어야 한다.

3.2.2 주입재의 성분은 지반과 지하수를 오염시키는 유해한 성분이 없어야 한다.

3.2.3 차수효과 검증을 위한 차수시험을 실시하되, 여러 가지 방법 중(목측관찰,강도확인, 약액침투 등) 가장 확실한 방법으로 차수효과를 확인할 수 있도록 하여야 한다. 아울러 물푸기 작업 시 작업원의 안전에 각별히 유의하여야 한다.

 

3.3 터파기

가물막이내의 터파기 및 물푸기 작업은 단계적으로 하여 단계마다 침투수량을 확인하여야 하고, 가물막이의 거동을 측정하여 가시설의 이상 유무를 확인하여야 한다.

3.4 원상복구

3.4.1 설치된 가시설에 대하여 공사완료 이전 상태로 원상 복구하여야 하며, 추후 민원발생 및 관계법령에 저촉되지 않도록 하여야 한다.

3.4.2 수중부에 설치되는 시설의 적정성 점검을 위하여 필요 시 수중촬영 및 기타 부속자재에 대한 확인시험을 실시한 후 감독원에게 그 결과를 제출하 여야 한다.