제119회 건축시공기술사 2교시 참고답안
1. 초고층건축물 공사의 공법 순서(Sequence)와 코어 선행(Core Precede)공법에 대하여 설명하시오.
1. 개요
초고층건축물 공사는 수직/수평적 복잡성, 과다한 양중 부하, 공기 단축의 필요성 등으로 인해 일반 건축과는 다른 특수한 공법 순서(Sequence)가 요구됩니다. 특히, 구조적 안정성의 핵심이자 수직 동선(ELV, 계단)의 집합체인 '코어(Core)'를 선행 시공하는 '코어 선행공법'은 공기 단축과 시공 효율성을 극대화하는 핵심 기술입니다.
2. 초고층건축물 공사의 일반적인 공법 순서 (Top-Down 공법 적용 시)
도심지 초고층 공사에서는 지상/지하 공사를 동시에 진행하여 공기를 단축하는 Top-Down 공법 (역타 공법)이 보편적으로 적용됩니다. 이 경우의 일반적인 공법 순서는 다음과 같습니다.
| 단계 | 주요 공사 내용 | 세부 작업 |
|---|---|---|
| 1단계 (사전 준비) |
지하연속벽 및 선기초 시공 | - Guide Wall 설치 - Slurry Wall (지하연속벽) 시공 - RCD, PRD 공법 등으로 선기초(Bored Pile) 및 기둥(PRD Column) 시공 |
| 2단계 (지상/지하 동시) |
1층 바닥 시공 및 지하 1층 굴착 |
- 1층 바닥(Slab)을 작업장(Working Platform)으로 시공 - 1층 바닥 하부에서 지하 1층 토사 굴착 및 반출 |
| 3단계 (지상/지하 병행) |
지상층 골조 상승 및 지하층 골조 하강 |
- (지상) 1층 상부로 코어 및 외부 기둥, 보 등 골조공사 진행 (코어 선행) - (지하) 지하 1층 Slab 타설 후, 지하 2층 굴착 → 지하 2층 Slab 타설... (반복) |
| 4단계 (완료) |
최하층 기초 완료 및 지상 마감 |
- 지하 최하층 기초(Mat Foundation) 타설 및 지하 구조물 완료 - 지상층 골조 완료 후 커튼월, 설비, 내장 등 마감공사 진행 |
3. 코어 선행(Core Precede)공법
코어 선행공법은 코어 벽체를 지상층 외부 골조보다 3~5개 층 먼저 시공하는 방식으로, 후속 작업(철골 설치, 데크플레이트 등)을 위한 기준점(Control Point)을 제공하고 양중 장비(타워크레인, 호이스트)를 선제적으로 설치할 수 있게 하여 전체 공기를 단축시킵니다.
코어 선행공법의 주요 시스템 거푸집 비교
| 구분 | ACS (Auto Climbing System) | Slip Form (슬립 폼) | GCS (Gang Climbing System) |
|---|---|---|---|
| 개념 | 대형화된 거푸집을 유압실린더를 이용, 레일에 고정하여 자력으로 상승시키는 공법 | 콘크리트 타설과 동시에 거푸집을 유압잭으로 연속적으로 밀어 올리는 공법 | 대형화된 거푸집(갱폼)을 타워크레인으로 인양하여 설치/해체하는 공법 |
| 특징 | - 1개 층(1 Cycle) 단위로 상승 - 작업 발판 일체형으로 안전성 우수 - 타워크레인 불필요 (자력 상승) |
- 24시간 연속 작업 - 시공 속도가 가장 빠름 (일 3~6m) - 이음매(C.J) 없는 일체형 구조물 |
- 타워크레인으로 인양 - ACS 대비 초기 투자비 저렴 - 코어 형상이 단순할 때 유리 |
| 장점 | - 품질 관리 용이 (층간 C.J) - 풍속 등 기상 영향 비교적 적음 - 안전성 매우 높음 |
- 공기 단축 효과 극대화 - 구조물 일체성 확보 |
- 경제성 (설비 단순) - 갱폼 사용 경험 풍부 |
| 단점 | - 초기 설치/해체 시간 소요 - Slip Form 대비 속도 느림 |
- 24시간 연속 타설/양생 관리 필요 - 품질 관리(수직/수평) 난이도 높음 - 개구부 처리 까다로움 |
- 타워크레인 양중 부하 가중 - 바람 등 기상 영향 큼 - 인양 시 안전사고 위험 |
| 주요 적용 |
초고층 빌딩 코어월, 교량 주탑 (가장 보편적으로 사용) |
Silo, 굴뚝, 교량 주탑 (단면 변화가 없는 장대 구조물) |
아파트 코어월, 단순 형상 건물 |
결론: 초고층 공사의 성패는 '공기 단축'과 '안전'에 달려있습니다. 이를 위해 Top-Down 공법으로 지상/지하 공사를 병행하고, ACS와 같은 코어 선행공법을 적용하여 핵심 구조체를 선제적으로 시공함으로써 후속 공정을 원활하게(Fast Track) 진행하는 것이 핵심 전략입니다.
2. BIPV(Building Integrated Photovoltaic) 시스템의 유형 및 특징과 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오.
1. 개요
BIPV란 '건물일체형 태양광발전시스템'으로, 태양광 모듈을 건축물의 외장재(지붕, 벽, 창호 등)로 직접 사용하여 전력 생산 기능과 건축 부자재의 기능을 동시에 수행하는 기술입니다. 단순 부착형(BAPV)과 달리 건축 디자인과 융합되며, 제로에너지건축물(ZEB) 인증의 핵심 요소로 활용됩니다.
2. BIPV 시스템의 유형 및 특징
BIPV는 설치되는 건축 부위에 따라 다양하게 분류되며, 각각 요구되는 성능과 특징이 다릅니다.
| 유형 (설치 부위) | 주요 모듈 형태 | 특징 및 요구 성능 |
|---|---|---|
| 지붕형 (Roof) | - 기와형 모듈 - 지붕 패널형 모듈 |
- 기존 기와의 형상을 대체하며 디자인과 조화. - 건축물의 방수 성능과 구조적 안정성이 최우선으로 요구됨. |
| 커튼월형 (Curtain Wall) | - Vision Glass (투과형) - Spandrel (불투과형) |
- (Vision) 창호의 가시광선 투과율을 확보하여 채광과 발전을 병행. - (Spandrel) 불투과 구간에 설치, 높은 은폐성과 다양한 색상 구현 가능. - 커튼월의 핵심 성능(수밀성, 기밀성, 단열성)을 유지해야 함. |
| 외벽형 (Facade) | - 외벽 마감 패널형 - CIGS 등 박막형 |
- 건물 입면에 수직으로 설치되어 디자인 요소로 적극 활용됨. - CIGS 등 박막 셀은 흐린 날에도 발전 효율이 비교적 우수하고 색상 구현이 자유로워 유리함. |
| 차양형 (Louver/Shade) | - 루버형, 차양형 모듈 | - 여름철 일사(햇빛)를 차단하는 건축적 기능(Shading)과 발전을 겸함. - 설치 각도에 따라 발전 효율과 차양 성능이 결정됨. |
3. 시공 시 유의사항
BIPV는 '발전 설비'이자 '건축 외장재'이므로, 전기적 안전성과 건축물 본연의 성능을 모두 만족하도록 시공해야 합니다.
| 구분 | 시공 시 유의사항 | 관련 규정 및 기준 | |
|---|---|---|---|
| 건축 성능 | 단열 및 결로 방지 | - BIPV 모듈 설치로 인해 건축물의 열손실이 발생하지 않도록 단열재를 연속 시공하고 열교(Thermal Bridge)를 차단해야 함. | - 건축물의 에너지절약설계기준 (열손실 방지 조치) |
| 방수/수밀/기밀 | - 지붕형은 지붕의 방수 성능을, 커튼월형은 수밀/기밀 성능을 반드시 확보해야 함. - 전선 인입부, 모듈 조인트 부위의 실링(Sealing) 처리를 철저히 함. |
- 건축공사표준시방서 (KCS) | |
| 전기/안전 | 전기 안전 (감전/화재) | - 배선(케이블)이 외부에 노출되어 손상되지 않도록 전선관, 트레이 등으로 보호. - 누전 차단기 및 접지 시공을 철저히 하여 감전 및 화재 위험 방지. |
- 전기설비기술기준 (KEC) |
| 구조 안전 (탈락 방지) | - 태풍 등 강풍에 의한 모듈의 탈락, 파손이 없도록 구조계산서에 따른 견고한 지지 구조(하지틀)를 설치해야 함. | - 건축구조기준 (KDS) (풍하중 기준) | |
| 유지관리 및 하자보수 | - 시공 완료 후 발전 성능 및 안전 점검을 실시. - 설치 후 무상 하자보수 의무(통상 5년 이상)를 준수하고, 접근이 용이하도록 유지관리 동선을 확보. |
- 신재생에너지설비 지원 지침 (하자보수 기간) |
결론: BIPV 시스템의 성공적인 적용은 단순한 발전량 확보가 아니라, 건축물의 핵심 성능인 단열, 방수, 구조 안전성을 저해하지 않는 것에서 출발합니다. 따라서 설계 단계부터 건축과 전기의 협업이 필수적이며, 시공 시에는 특히 조인트 부위의 마감 품질과 안전 규정 준수에 유의해야 합니다.
3. 제물치장 콘크리트(Architectural Exposed Concrete)의 표면결함 유형별 발생원인과 방지대책에 대하여 설명하시오.
1. 개요
제물치장 콘크리트는 콘크리트 타설 후 거푸집을 탈형한 면(素地)을 그대로 노출시켜 마감재로 활용하는 공법입니다. 재료 본연의 질감을 표현할 수 있으나, 표면 품질이 곧 마감 품질이 되므로 시공 전 과정에서 결함이 발생하지 않도록 철저한 관리가 필요합니다.
2. 표면결함 유형별 원인과 방지대책
제물치장 콘크리트의 품질은 재료(콘크리트), 시공(타설/다짐), 거푸집 3요소에 의해 결정되며, 결함 역시 이 과정에서 발생합니다.
| 결함 유형 | 결함 현상 | 주요 발생 원인 | 방지 대책 |
|---|---|---|---|
| 곰보 (Honeycomb) | 골재만 노출되고 모르타르가 채워지지 않아 표면이 구멍 뚫린 현상 |
- 콘크리트의 워커빌리티 불량 (된비빔) - 타설 시 재료분리 (과도한 낙하 높이) - 다짐 부족 (Vibrator 사용 미숙) - 철근 배근이 과밀하여 골재 걸림 |
- 단위수량, 잔골재율(S/a)을 조정하여 유동성 및 점성 확보 - 타설 높이 1.5m 이하 준수, 타설관 사용 - 내부 진동기를 촘촘히(50cm 이내 간격) 사용하여 충분히 다짐 - 거푸집 외부를 고무망치 등으로 가볍게 두드림 |
| 기포 (Air Bubble) | 표면에 크고 작은 기포(공기방울) 자국이 남는 현상 |
- 콘크리트 내부의 잉여 공기 및 수분 - 과도한 박리재 도포 (기름방울 형성) - 수밀성이 높은 거푸집 사용 (공기 배출 불가) - 다짐 부족 (공기 배출 실패) |
- AE제 사용량 적정 관리 - 박리재(Form Oil)를 얇고 균일하게 도포 (과다 도포 금지) - 다짐을 충분히 하여 갇힌 공기 배출 - (필요시) 투수성 거푸집 사용 검토 |
| 콜드 조인트 (Cold Joint) |
먼저 타설한 콘크리트와 나중 타설한 콘크리트가 일체화되지 못한 줄눈 |
- 콘크리트 타설 중단 시간이 과도하게 김 - 1회 타설 용량(배차 간격) 관리 실패 - 이어치기 면의 레이턴스 등 불순물 미제거 |
- 연속 타설을 원칙으로 하고 배차 간격(90분 이내) 철저히 준수 - 부득이한 시공이음(C.J) 발생 시, 사전 계획된 위치에 설치 - 재타설 전 표면 레이턴스 제거 및 습윤 상태 유지 |
| 재료분리 (Segregation) |
모르타르와 굵은 골재가 분리되어 줄무늬(Bleeding) 또는 골재 집중 현상 발생 |
- 워커빌리티 불량 (물결합재비 과다) - 과도한 타설 낙하 높이 - 과도한 다짐 (진동기 한 곳에 집중) |
- W/B비 및 유동성(슬럼프) 적정 관리 - 타설관, 슈트 등을 사용하여 낙하 높이 최소화 - 진동기 삽입 간격 및 시간(10~15초) 표준 준수 |
| 표면 얼룩 및 변색 | 거푸집의 녹물, 박리재, 시멘트 페이스트 등으로 표면이 얼룩진 현상 |
- 거푸집 박리재의 불균일한 도포 또는 과다 사용 - 거푸집 조인트의 틈새로 시멘트 페이스트 유출 - 철근 고임목(Spacer) 재질 불량 |
- 고품질의 박리재를 얇고 균일하게 도포 - 거푸집 조립 시 틈새가 없도록 정밀 시공 (테이핑 처리) - 모르타르제, 플라스틱제 스페이서 사용 |
결론: 제물치장 콘크리트의 품질은 '균일성'으로 귀결됩니다. 이를 위해 ①균일한 재료(동일 배치플랜트, 동일 골재) 사용, ②균일한 시공(일정한 타설 속도 및 다짐), ③균일한 거푸집(동일한 박리재, 정밀한 조립) 관리가 핵심이며, 특히 다짐 부족으로 인한 '곰보'와 과다한 박리재로 인한 '기포' 발생 방지에 유의해야 합니다.
4. 건축공사에서 적용하는 말뚝기초 공법의 유형별 특징과 공법 선정 시 고려사항에 대하여 설명하시오.
1. 개요
말뚝기초는 상부 구조물의 하중을 연약한 지반을 뚫고 깊은 곳의 견고한 지지층(암반, 자갈층 등)에 전달하거나, 말뚝 주변의 마찰력으로 지지하는 깊은기초(Deep Foundation) 공법입니다. 현장 조건(지반, 하중, 소음/진동)에 따라 최적의 공법을 선정하는 것이 중요합니다.
2. 말뚝기초 공법의 유형별 특징
말뚝기초는 크게 기성 말뚝을 지반에 시공하는 방식에 따라 분류됩니다.
| 분류 | 주요 공법 | 특징 (장점 / 단점) |
|---|---|---|
| 타격 공법 (Displacement Pile) |
드롭 해머 (Drop Hammer) | - (장점) 시공 설비 간단, 지지력 확인 용이 (리바운드 체크) - (단점) 극심한 소음/진동 발생 (도심지 부적합), 말뚝 두부 파손 우려 |
| 디젤 해머 (Diesel Hammer) | - (장점) 타격력이 크고 속도가 빠름 (공기 단축) - (단점) 극심한 소음/진동 발생, 디젤 연소로 인한 대기오염 |
|
| 진동 공법 | 바이브로 해머 (Vibro Hammer) |
- (장점) 사질토 지반에서 관입 속도 빠름, 소음/진동이 타격식보다 적음 - (단점) 점성토 지반에서는 효율 저하, 주변 지반 교란 가능성 |
| 매입 공법 (Pre-bored Pile) |
SIP (Soil-cement Injected Pile) |
- (개요) 오거로 천공 후, 시멘트 페이스트를 주입하며 말뚝 삽입 - (장점) 저소음/저진동 (도심지 최적), 선단 지지력 및 주면 마찰력 증대 - (단점) 공정 복잡, 슬라임(Slime) 처리 필요, 시멘트 페이스트 주입 관리 중요 |
| SDA (Separated Doughnut Auger) |
- (개요) 스크류와 케이싱을 분리 회전하여 천공, 선단부 확대 굴착 - (장점) 저소음/저진동, 선단 확대 굴착으로 지지력 극대화 - (단점) 장비가 고가이고 복잡함, 굴착 심도 한계 |
|
| PRD (Percussion Rotary Drill) |
- (개요) 해머의 타격력과 로드의 회전력을 이용해 암반까지 굴착 (Top-Down 선기초) - (장점) 경암/연암 등 암반층 굴착 가능, 대구경 시공 가능 - (단점) 타 매입공법 대비 진동/소음 발생, 장비 고가, 시공 속도 느림 |
3. 말뚝기초 공법 선정 시 고려사항
최적의 공법은 경제성, 시공성, 안전성을 종합적으로 고려하여 선정해야 합니다.
| 검토 구분 | 주요 고려사항 |
|---|---|
| 구조적 요인 | - 상부 하중의 종류 및 크기: 하중이 크면 대구경 현장타설 말뚝 또는 PRD 공법 검토 - 기초의 형식: 독립기초, 줄기초, 온통기초 등 구조 형식과의 적합성 |
| 지반 조건 | - 지지층의 종류 및 심도: 지지층이 깊으면 매입공법, 얕으면 타격공법 검토 - 토질 구성: 사질토(진동 공법 유리), 점성토(SIP 등 매입공법 유리), 암반(PRD) - 지하수위: 지하수위가 높으면 공벽 붕괴 우려가 적은 공법(케이싱 사용 등) 선정 |
| 시공 조건 | - 공사 기간 (경제성): 공기가 시급하면 타격공법이 유리할 수 있으나, 민원 고려 - 장비 진입성: 현장 부지가 협소하면 소형화된 장비(SIP)가 유리 - 시공 정밀도: 요구되는 수직/수평 정밀도 |
| 환경/법적 요인 (가장 중요) |
- 주변 환경 (민원): 도심지, 인접 건물 근접 시 저소음/저진동 공법(SIP 등) 필수 - 관련 법규: 소음진동관리법의 생활소음/진동 규제 기준 준수 여부 - 폐기물 발생: 굴착 토사, 슬라임 등 건설 폐기물 처리 용이성 |
결론: 말뚝기초 공법 선정 시, 과거에는 경제성(타격 공법)을 우선했으나 현재는 '환경적 요인'이 가장 중요한 선정 기준입니다. 특히 도심지 공사에서는 소음/진동으로 인한 민원이 공사 중단으로 직결되므로, 지지력이 확보되는 범위 내에서 가장 환경 친화적인 매입 공법(SIP 등)을 우선 검토해야 합니다.
5. 고강도 콘크리트(High-Strength Concrete)의 특성, 배합설계 및 타설 시 품질관리 방안에 대하여 설명하시오.
1. 개요
고강도 콘크리트는 통상 설계기준압축강도(fck)가 40MPa 이상인 콘크리트를 말합니다. (KCS 14 20 33) 낮은 물결합재비(W/B)와 고성능 감수제 사용이 특징이며, 부재 단면을 축소시켜 초고층 건축물, 장스팬 구조물에 필수적으로 사용됩니다. 다만, 일반 강도 콘크리트와 다른 역학적/화학적 특성을 보이므로 배합, 타설, 양생 전 과정에 걸친 특수 관리가 필요합니다.
2. 고강도 콘크리트의 주요 특성
| 특성 | 상세 내용 | 품질에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 낮은 물결합재비 (Low W/B Ratio) |
- W/B(물/결합재비)가 0.4 이하로 매우 낮음. - 조직이 매우 치밀(Dense)함. |
- (장점) 높은 압축강도, 고내구성 (수밀성, 동결융해 저항성) - (단점) 유동성 저하 (별도 대책 필요) |
| 자기 수축 (Autogenous Shrinkage) |
- W/B가 낮아 수화반응에 필요한 물이 부족. - 내부의 미세 공극수가 시멘트 입자로 흡수되며 발생하는 체적 감소. (건조수축과 별개로 발생) |
- 초기 균열 발생의 주요 원인. - 건조수축보다 더 빠르고 크게 발생할 수 있음. |
| 폭렬 현상 (Spalling) |
- 화재 시, 치밀한 내부 조직의 수분이 고온으로 급격히 팽창(수증기압). - 압력을 견디지 못하고 콘크리트 표면이 폭발적으로 탈락하는 현상. |
- 내화 성능 급격히 저하, 철근 노출로 인한 구조 붕괴 위험. - (대책) PP섬유(유기섬유) 혼입으로 수증기 배출 통로 확보. |
| 취성 파괴 (Brittle Failure) |
- 강도가 높을수록 변형 능력(연성)이 감소함. - 파괴 전 큰 변형 없이 급격하게 파괴되는 성질. |
- 구조물의 연성 확보를 위해 철근의 횡구속(Hoop) 배근을 강화해야 함. |
3. 배합설계 (Mix Design) 방안
고강도 콘크리트의 배합설계 목표는 '최소의 물결합재비'로 '최대의 유동성'을 확보하는 것입니다.
- 물결합재비(W/B): 소요 강도와 내구성을 만족하는 범위 내에서 최대한 낮게 설정합니다. (KCS 14 20 33)
- 고성능 감수제(AEWR): 시멘트 입자를 분산시켜 낮은 W/B에서도 높은 유동성(슬럼프 플로)을 확보하기 위해 필수적으로 사용합니다.
- 단위수량(W): 유동성 확보에 필요한 최소한의 양만 사용합니다.
- 결합재(B): 단위시멘트량을 높이고, 플라이애시, 실리카퓸 등 혼화재를 사용하여 수화열 저감 및 장기 강도를 확보합니다.
- 골재: 강도가 높고 입형이 양호하며(조립률 관리), 깨끗한 골재를 사용합니다. 굵은 골재 최대치수(Gmax)는 20~25mm를 표준으로 합니다.
4. 타설 시 품질관리 방안 (KCS 14 20 10 / 33 기준)
| 관리 항목 | 주요 품질관리 방안 |
|---|---|
| 운반 | - 비빔 후 1.5시간 이내 (외기온도 25°C 이상 시) 또는 2시간 이내 (25°C 미만 시) 타설 완료. (KCS 14 20 10) - 운반 중 가수(加水) 절대 금지. |
| 타설 | - 재료분리 방지: 타설 높이(1.5m 이하) 준수, 타설관 및 슈트 사용. - 연속 타설: 콜드 조인트 방지를 위해 구획별 연속 타설. - 다짐: 치밀한 조직이므로 내부 진동기를 사용하여 일반 콘크리트보다 더 촘촘하고(간격 50cm 이하) 확실하게 다짐. |
| 양생 (가장 중요) | - 초기 습윤 양생: 자기수축 균열 방지를 위해 타설 직후부터 최소 7일 이상 습윤 상태를 유지 (양생포, 살수, 피막양생제 도포). - 온도 관리: 초기 수화열이 높으므로 온도균열 방지를 위해 온도 관리 (매스 콘크리트 기준 준용). - 충격 방지: 초기 강도 발현 전까지 진동이나 충격 금지. |
| 폭렬 방지 | - 내화 성능이 요구되는 부재에는 배합 시 PP섬유 등 유기섬유를 혼입하여 화재 시 수증기 배출 통로를 확보. (KCS 14 20 33) |
6. 지하연속벽(Slurry Wall) 공법의 종류와 용도, 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오.
1. 개요
지하연속벽(Slurry Wall, Diaphragm Wall) 공법은 지반을 굴착함과 동시에 안정액(Bentonite Slurry)으로 공벽(Trench)의 붕괴를 방지하면서, 소정의 깊이까지 패널(Panel) 형태로 굴착한 후 철근망을 삽입하고 수중 콘크리트를 타설하여 지중에 연속된 철근콘크리트 벽체를 형성하는 공법입니다.
2. 공법의 종류 및 용도
1) 공법의 종류 (굴착 장비 기준)
| 공법 (장비) | 굴착 방식 | 주요 특징 및 적용 지반 |
|---|---|---|
| Trench Cutter (CWS) | - 2개의 커터 휠(Cutter Wheel)이 역회전하며 지반을 파쇄. - 굴착토는 안정액과 함께 펌프로 지상 배출. |
- (특징) 시공 정밀도(수직도)가 가장 우수, 저진동/저소음. - (적용) 연약지반, 자갈층, 연암/경암 등 대부분의 지반에 적용 가능. (가장 보편적) |
| Grab (Clamshell) | - 와이어로프 또는 유압식 크램쉘 버킷을 낙하시켜 굴착 및 토사 인양. | - (특징) 장비가 단순하고 경제적임. - (적용) 토사, 점성토 등 비교적 연약한 지반. (수직도 불량, 전석층 굴착 불가) |
| RCD (Reverse Circulation Drill) | - 로드를 회전시키며 드릴 비트(Bit)로 굴착. - 굴착토(슬라임)를 로드 내부를 통해 역순환(Reverse) 배출. |
- (특징) 원형 굴착, 대심도/대구경 시공. - (적용) 암반층 굴착, 현장타설말뚝(Barrette) 기초 시공에 주로 사용. |
2) 공법의 용도
- 흙막이벽 (Earth Retaining Wall): 지하 굴착 시 토압과 수압을 지지하는 가설 흙막이벽으로 사용. (주용도)
- 차수벽 (Cut-off Wall): 지하수의 유입을 차단하는 영구/가설 차수벽으로 사용. (수밀성 우수)
- 영구 구조체벽 (Structural Wall): 건축물의 지하 외벽 본체로 활용 (Top-Down 공법 등). 공기 단축 및 경제성 확보.
- 기초 (Foundation): 패널 형태 또는 Barrette Pile 형태로 시공하여 상부 하중을 지지하는 기초로 활용.
3. 시공 시 유의사항
지하연속벽의 품질은 '안정액 관리', '수직도', '콘크리트 타설' 3가지로 결정됩니다.
| 공정 | 주요 시공 시 유의사항 | 품질 문제 |
|---|---|---|
| 가이드월 (Guide Wall) |
- 굴착 장비의 기준틀이므로 수평/수직 정밀도를 정확히 확보. - 지하 매설물 간섭 여부를 사전에 철저히 확인. |
- 가이드월 불량 시 → 벽체 수직도 불량 |
| 굴착 및 안정액 관리 |
- 안정액 비중/점도/pH 관리: 안정액은 공벽 붕괴를 막는 핵심이므로, 기준 농도(비중)를 유지하고 슬라임(모래)과 분리 정제. - 안정액 수위 유지: 항상 지하수위보다 2m 이상 높게 유지하여 수두압으로 공벽 붕괴 방지. |
- 안정액 관리 실패 → 공벽 붕괴 |
| 슬라임 처리 (Desanding) |
- 철근망 삽입 및 콘크리트 타설 전, 공벽 바닥의 침전물(Slime)을 펌프로 완전히 제거. - 슬라임 미제거 시 말뚝 선단부 지지력 저하 및 품질 불량 초래. |
- 슬라임 미제거 → 선단부 연약층 형성 |
| 철근망 삽입 | - 굴착된 공벽에 손상을 주지 않고 정확한 위치에 수직으로 삽입. - 스페이서(Spacer)를 설치하여 규정된 피복두께 확보. |
- 피복두께 미확보 → 철근 부식, 내구성 저하 |
| 콘크리트 타설 (트레미관) |
- 트레미관(Tremie Pipe)을 사용하여 공벽 하부부터 타설. - 타설 중 트레미관 선단은 항상 콘크리트 속에 2m 이상 묻히도록 유지. - 콘크리트 타설 시 밀려나오는 안정액은 회수하여 재처리. |
- 트레미관 이탈 → 재료분리, 누수 |
| 조인트 (Joint) | - 선시공 패널과 후시공 패널의 이음부(Joint)는 누수의 취약점이므로, 지수판(Waterstop)을 정확히 설치하여 수밀성 확보. | - 조인트 처리 불량 → 지하수 유입 (누수) |
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