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부 대 공 중앙분리대 기초 설계기준 개선 설계처-4208

(2017.11.27)

1 추 진 배 경

중앙분리대 기초의 편경사가 없어 제설제의 장기체류에 따른 기초

열화 및 우기철 배수불량 등의 문제점이 발생되고 있어 이에 대한

개선방안을 마련하고자 함

2 추 진 경 위

 2007. 12. 24 : 중앙분리대측 배수능력 향상방안 (설계처-3694호)

o 곡선외측 중분대 기초저판 편경사 조정 : 0%→6%(내측은 Level로 시공)

중분대기초콘크리트

CL

42m/m

S% 6%

※ 콘크리트 재료 설계기준

① 기준강도 : fck = 27MPa (1종)

② 타설방법 : 인력타설

 2009. 5. 27 : 중앙분리대 기초 시공방법 개선 (건설계획처-1720호)

o 시공성 및 내구성 향상을 위한 설계기준 개선

- fck : 27MPa(구조물 콘크리트용, 인력타설)→fbk=4.5MPa(포장 콘크리트용, 기계타설)

※ 개선 사유 : 고슬럼프 배합으로 인해 블리딩 및 레이턴스 과다 발생

 2016. 7. 18 : 시멘트콘크리트포장 배합기준 개선 (품질환경처-2535호)

o 포장의 내구성능 향상을 위한 콘크리트 표준배합비 개선

- fbk = 4.5MPa (기계타설) → fbk = 5.0MPa 이상 (기계타설)

※ 알칼리 반응성 골재인 현장은 플라이애시 배합 콘크리트를 반드시 사용

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3 현기준 및 문제점

1. 현 설계기준

 본포장 형식(아스콘/콘크리트)에 상관없이 동일한 단면 사용

 곡선부 외측(6%) 이외 구간에 대해 저판경사 Level 시공

구 분 직 선 구 간 곡 선 구 간

단 면 도

저판경사 Level (곡선내측) Level, (곡선외측) 6%

2. 문 제 점 (편경사가 없는 구간)

 중앙분리대 기초저판에 물고임 발생 ⇒ 주행안전성 저하

 제설제의 장기간 체류 ⇒ 콘크리트 열화 가속화

* 현재 기준강도가 상향(5.0MPa)되어 열화현상은 감소하겠으나, 열화방지 근본대책은 될 수 없음

물고임 발생 중앙분리대 기초 열화 현황

※ 최근 3년간 중분대 기초 열화구간 개량현황 (2017년은 상반기 시행분 기준)

구 분 2015년 2016년 2017년 비 고

연 장 (km ) 2.1 6.8 2.3

금액(억원) 1.2 14.4 6.8

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4 개선방안 검토

▸ 아스콘 포장 : 중앙분리대 기초의 노출부 삭제

▸ 콘크리트 포장 : 저판 편경사 도입 (2%)

1. 아스콘 포장 구간

 기초저판 노출부 삭제 검토

o 시공순서 : 중분대 기초 타설→본선 아스콘포장 포설→중분대 구체 타설

- 시공순서 상 중분대 기초 시공 후 피니셔를 이용한 아스콘 포설 시행

⇒ 피니셔는 포장 폭 이외의 작업로가 불필요하고 본포장 폭을 자유

롭게 조정하여 포설이 가능하므로 노출 저판폭 삭제 가능

< 시 공 순 서 도 >

 기초저판 축소 시 중앙분리대 방호성능 검토

o 방호성능 시험결과 : 성능만족 (설계처-4131, 2017.11.20)

- 컴퓨터 시뮬레이션 결과 (우리공사 표준도의 SB5-B 중분대 방호울타리)

항 목 기 준 검 토 결 과

개 요 도

(시험조건)

<실물충돌시험 검증(‘12.6)단면> <금회 시험단면>

* 시뮬레이션 단면은 아스콘 포장 설계사례를 참조, 가장 얇은 두께(23cm) 적용

강 도 성 능 강도 유지 유지함

변 형 성 능 주요 부재의 소성 변형이 없을 것 최대 횡변위 : 3.0mm

충돌 후 차량 거동

차량의 전도 등이 없을 것 없 음

탈출박스 이내 만 족

비 산 발 생 없 음 없 음

※ 기존구체와 동일 단면 사용으로 강도성능과 무관한 탑승자 성능평가는 미시행(소형차 충돌시험)

※ 설치조건이 콘크리트 기초로 변경은 없으나, 안전을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션 재검증 시행(붙임2)

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 개선방안

o 기초저판 노출부 삭제로 물고임 및 열화 원천 차단

- 중분대 구체를 감안한 기초 폭(60cm) 외 불필요한 노출 저판폭 삭제

※ [시공성] 중분대 구체폭이 58.5cm이므로 시공오차를 감안하여 60cm 적용

단, 중분대 구체의 규격 변경 시 기초 폭은 구체 폭원을 감안하여 조정

[경제성] 공사비가 다소 증가(증 37백만원/km)하나, LCC 차원에서는 유리 <설계처-1134(‘15)>

- 노출 저판폭 삭제 시 곡선구간의 외측부는 배수효율 및 시공성을

고려하여 연속배수시설 적용*

* 연속배수시설 적용 사유

① 배수효율 향상 : 표면수의 즉시 배수 가능

② 시 공 성 개 선 : 점배수 방식 적용 시 집수정 주변구간의 아스콘 다짐 곤란

※ 공사비 현황 : 점배수 방식 → 214백만원/km, 연속배수 방식 → 258백만원/km(증 44백만원)

구 분 당 초 변 경

직 선

구 간

곡 선

구 간

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2. 콘크리트 포장 구간

 기초저판 노출부 삭제 검토

o 시공순서 : 본선 콘크리트 포설→중분대 기초 타설→중분대 구체 타설

< 시 공 순 서 도 >

- 본포장 콘크리트 포설장비의 이동로 확보 등이 요구되므로 후속

시공 되는 중앙분리대 노출 저판폭 유지 필요*

* 중분대 저판 폭 조정이 곤란한 사유

① 포설장비의 궤도 이동로 및 센서스틱 설치공간이 필요(최소 1m 이상)하여 저판삭제 불가

② 저판폭 축소 시에는 본포장 확폭 시공 곤란

- 비분리·분리노선 연결 시, 장비폭 조정에 따른 시공성 불리 (비용 및 시간 소요)

- 중분대 집수정 설치공간이 부족하여, 시공성 저하 발생

- 국내 포장장비별 부분개량이 필요하여, 관련업체의 민원발생 우려

 개선방안

o 기초저판 노출부 삭제가 불가하여, 저판 편경사 도입으로 물고임

및 열화 최소화

- 편경사 : 본 포장 표준 횡단경사와 동일하게 2% 적용*

(단, 현장관리의 문제가 없는 경우 2%이상으로도 적용 가능)

* 편경사 2% 적용사유

① 기계타설 시공성을 고려(포장장비의 몰드 제작/교체 등)하여 편경사 동일 적용

② 본선 편경사와 동일 적용 시 편경사 변화구간에서의 물고임 발생 우려

③ 곡선반경별 다양한 편경사 도입 시 시공관리 혼돈 발생

구 분 당 초 변 경

직 선

구 간

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3. 기타사항 : 향후 추진계획

 중앙분리대 기초 콘크리트 재료 개선

o 염해저항성이 우수한 폐유리 혼입 콘크리트 적용

⇒ 포장 콘크리트의 염해저감을 위한 재료개선 관련연구가 도로교통

연구원에서 진행중으로 향후 추적조사 결과에 따라 적용 예정

※ 폐유리 혼입 콘크리트 추적조사 추진현황 (도로교통연구원)

① 2014. 11 : 담양~함양 고속도로(하행) 순창지역 200m 시험시공

② 2017. 12 : 추적조사 결과 보고서 작성 (예정)

③ 2018. : 폐유리 혼입 포장콘크리트 적용방안 수립 (예정)

5 적 용 방 안

 설계중인 노선 : 본 방침 적용

 설계완료 및 공사중인 노선 : 공사 주관(시행)부서 판단 후 적용

붙 임 : 1. 표준도(당초/변경) 1부.

2. 도로교통연구원 검토의견서 1부. 끝.

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