프리캐스트 교량 바닥판 국내외 적용 사례 - 시공 사진, 설계 상세

본문내용

프리캐스트 바닥판의 적용사례는 교량의 비용 평가 기준의 변화와 더불어 교체 수요의 증대로 인해서 점차로 증가하는 추세에 있다. 여기서는 이 연구에서 다루고자 하는 바닥판 상세와 유사한 적용사례를 중심으로 관련 시공 사례들을 형태별로 분류하여 제시하고자 한다.
제 1절 반두께 바닥판
앞서 간략하게 보인 바와 같이 이 형태의 패널은 합성 바닥판의 하부 철근을 담당함과 동시에 향후 타설되는 상부 바닥판의 거푸집 역할을 수행하게 된다. 강주형이나 프리캐스트 콘크리트 보에 모두 광범위하게 적용되어 온 형태이다. 대표적인 예로 Illinois DOT 에서 설계한 프리캐스트 패널을 그림 3-1에 나타내었다. 거푸집 설치와 제거는 상당히 많은 시간을 요하는 공정이기 때문에 거푸집용으로 사용되는 프리캐스트 패널은 경제적인 대안이 될 수 있다. 그림에서 나타난 바와 같이 향후 타설되는 바닥판 부분과의 일체 거동을 확보하기 위해서 후크 철근을 배치하였다. 이 예에서는 프리캐스트 패널을 설치하기 전에 시멘트 그라우트를 이용해서 패널이 직접 주형에 닫지 않도록 하였다. 또한, 교축직각방향으로 단절되는 부분의 일체화를 위해서 그림 3-2와 같이 패널에서 철근을 일정 길이만큼 돌출되게 제작하여 정착길이를 확보하는 것이 좋다. 또한, 앵글을 이용해서 프리캐스트 패널의 높이차를 조정하는 방법도 사용될 수 있다.
구체적으로 실제 시공된 경우로 미시시피강에 있는 Jefferson Barracks 교량 (1982)에 대해서 몇 가지 사항을 살펴보고자 한다. 그림 3-3(a)에 볼 수 있듯이 강주형의 연결부에는 덮개판과 볼트가 돌출되어 있기 때문에 이를 설계에서 리 고려하여 이보다 높은 베딩층을 고려해야 한다. 그림 3-3(b)에는 바닥판이 설치된 상태를 나타내고 있는데 철근배근과 상부 콘크리트 타설이전에 프리캐스트 상면을 이물질이 없도록 깨끗하게 처리해야 한다. 시공중에 발생할 수 있는 먼지나 이물질이 있는 상태에서 시공할 경우 부착성을 떨어뜨려서 단면의 일체화에 좋지않은 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 그림 3-3(c)는 사교의 경우에 대한 예인데 프리캐스트 패널을 위한 거푸집을 따로 제작하는 것은 경비를 증가시키기 때문에 동일하게 제작하여 현장에 거치한 후 절단해내는 방법을 채택했다.
이는 형강과 결합해서 경제성을 가진다고 평가받고 있는 형태로 그림 3-4(a)와 같은 미리 제작된 단면을 현장으로 운반하여 그림 3-4(b)의 공정으로 현장에서 시공된다. 마찬가지로 일정정도 거푸집을 생략할 수 있고 주형과 함께 콘크리트 슬래브도 연속화시킬 수 있는 장점을 지니고 있는 형태이다.
제 2절 전두께 바닥판
1973년부터 전 두께를 프리캐스트로 만든 바닥판이 여러 교량에서 사용되었는데 그 중에서 Pintala Creek Bridge는 가장 먼저 시공된 교량중의 하나이다(그림 3-5). 2차선 교량으로 10 m 지간의 4경간이고 프리캐스트 바닥판은 165 mm 두께, 길이 2 m, 폭 8 m로 0.46 m의 간격을 갖는 바닥판간 이음부가 채택되어 현장타설 콘크리트로 채워졌다.
Brooklyn-Queens Expressway의 Kosciuszko Bridge(1971)가 재시공될 때 우회교량으로 프리캐스트 바닥판이 채택되었다(그림 3-6). 방호벽도 프리캐스트로 제작되어 조립되었고 볼트로 주형과 연결되는 구조를 사용하였다.
1973년 이전시기의 프리캐스트 패널의 사용은 주로 비합성으로 설계되었고 프리캐스트 바닥판은 직사각형 형상을 벗어나지 않고 구배도 없는 경우였다. 형상을 맞추는데 있어서 어려움이 발견되었고, 일반적으로 바닥판간 이음부에서의 부분적인 균열이 관찰되었다.

키워드

프리캐스트,   교량,   바닥판,   시공,   설계,   상세,   이음부,   연결