성수 대교 붕괴 사고 - 붕괴 과정, 붕괴 원인, 설계 및 시공상 문제점, 복구 공사 등

본문내용

측면의 원인
성수대교 상부구조는 교각에 지지된 앵커 트러스와 현수 트러스가 링크와 힌지로 연결된 게르버 트러스 구조로 설계되어 있음.
▶ 교량 상부 구조 계획상 수직재 파단시 붕괴의 사전예고가 불가능한 여용력이 없는 구조로 계획되었고, 현수트러스와 앵커트러스가 접속되는 핀 연결하단부에서 횡방향브레이싱이 완전히 분리되어 있어 횡력 전단기구가 불합리하게 설계되어 있다. 그러나 재검토 결과 수직재의 주어진 단면에 발생하는 작용응력은 허용응력을 초과되지 않으므로 상기의 원인은 붕괴의 직접적인 원인은 아닌 것으로 추정된다.
▶ 핀과 행거, 그리고 핀을 지지하는 상·하현재의 거세트플레이트는 상호 미끄럼성이 확보되도록 하여야 하는데 이를 확보하기 위한 상세설계가 부족하였다.
▶ 당시의 국내 시공 능력 및 시공 환경을 충분히 감안하지 못하여 실제 시공시에 연결부의 연결 등에 있어서 설계에서 허용하지 않은 무리한 현장 용접 등의 연결방법을 사용하도록 하였다.
5) 근원적인 원인 분석
트러스교는 한부분이 파괴도면 전체가 무너지는 구조여서 매우 정밀한 시공을 요하는 교량공법임에도 당시 국내기술진의 시공능력을 감안하지 않고 도입했고 설계 및 시방서 등에서도 용접부위의 취약성을 보완할 수 있는 방안 등이 전혀 고려되지 않은 것으로 보인다.
▶ 시공당시 공사기간과 공사비에 대한 무리한 계획, 전문적인 감리 및 유지관리체계의 미확립, 관련 기술의 연구투자 미흡, 전문 기술인력 부족, 전반적으로 국민의 안전의식과 과학적 사고의식이 부족하였다.
▶ 과학과 기술 논리보다 우선하는 정치, 행정 편의, 실적위주 논리 등의 사회구조적인 원인이 근본적인 부실을 불렀다고 할 수 있다.
- 정부의 표준품셈 및 설계작용 자재단가가 현실과 맞지 않아 발생하는 실행공사비 부족으로 자재가 조잡, 저질자재 사용이 불가피
- 시공당시 정부기준 노임과 시중노임과의 현실화율이 64.1%~67.6%에 불과(노임부족분은 자재로 보충)
- 하도급의 부당한 관행과 비리로 실행원가에 못미쳐 부실시공 성행
- 대부분의 공사감독자나 관계자가 순환 감독제 위주의 인사제도로 공사착공부터 준공시까지 공사 전 과정을 맡지 못함(책임의식 결여)
- 기술용역에 대한 심의가 「안전성 확보」와는 무관하게 진행
- 유지관리 전담기구는 있으나 예산부족으로 제대로 관리되고 있지 못함
- 지나친 실적위주의 전시 행정적 건설공사에 치중하여 시설물 사후관리에 있어 안전의식과 기술적 논리가 소외되었음
- 중동 건설붐과 국내에서의 동시 다발적 주요 기반시설 확충으로 기술인력의 부족현상 심화
- 정치적으로 선거 공약 남발과 공사의 난이도 등 제반여건을 고려하지 않는 당시의 건설풍토가 화근임
- 질보다는 양적인 책임이 우선했으며 「적당주의」와「빨리빨리」가 우선하는 사회적 분위기에서 관련기술개발이나 전문인력 양성보다는 눈앞의 가시적 평가를 우선하였음
분야
문 제 점
설계
수직재 판단시 사고예고가 불가능한 여유응력이 없는 구조로 계획
수직재와 핀플레이트 용접의 시공성을 충분히 고려하지 않은 구조로 설계
현수트러스와 앵커트러스가 접속되는 핀 연결부 하단에서 횡방향 브레싱이 완전히 분리되어 있어 횡력 전달기구가 불합리하게 설계
시공
핀플레이트와 수직재플렌지 사이의 용접은 X형 맞대기 용접으로 설계되었으나 모재 전단면에 걸쳐 용입되지 않은 상태임.
용입깊이 조사결과 수직재플렌지 두께가 18mm인데 반해 미용입 길이가 최대 16mm(유효용입 두께 2mm)까지 발생된 부재도 있음.
수직재 플레이트와 연결되는 핀플레이트의 테이피링 경사도가 1/10로 설계되어 있으나 1/2.5-1/3정도로 제작되어 40% 이상 용력집중 유발가능성 내포
유지
관리
균열
방치
장기간에 걸친 균열이 그대로 방치되었음이 확인
적절한 점검 및 유지관리 미비로 균열상태 사전예방조치를 못하였음
교량붕괴의 직접적인 원인 중 2차적 요인으로 판단됨.
신축
이음
장치
빗물과 염화칼슘 등의 용해우수가 유입되었으나 수직재 용접연결부는 연결핀으로 보호되고 있어 부식이 크게 일어나지 않음.
수직재 붕괴의 직접적 원인으로는 판단되지 않음.
까
치
발
핀회전을 다소 방해하여 유발되는 추가응력이 불량용접부의 피로균열을 촉진시켰을 가능성을 배제할 수 없다고 판단됨.
수직재에 미치는 영향이 크지 않으므로 교량붕괴의 원인으로는 볼 수 없음.
ㅇ복구대책 : 복구공사
구 분
【1단계】
트러스구간 상부구조 보강 및 교체
【2단계】
하부구조 및 유지관리시설 보강
공사개요
- 트러스 재설치 48m(1경간)
- 트러스부재 교체 및 보강 624m
- 상판교체 시공
(콘크리이트상판→강상판) 672m
- 하부기초 보강
- 계측기기 설치 등 유지관리시설
- 신측이음장치교체 및 포장
공 사 비
220억
공사기간
’95. 4 - ’95. 12월
계약체결회사
현대건설(주)
3. 성수대교 복구 공사
성수대교 복구공사는 1995.4.20일 시민교통 불편 최소화를 위하여 우선 남·북 직결교량 4차로를 착수하여 1997.8.14일 완공시켰으며, 새로이 복구한 교량은 종전 교량과 모양은 비슷하지만 구조적으로는 대폭 성능이 향상된 1등급의 새 교량이다. 하지만 강남, 북의 올림픽대로, 강변북로와의 연결램프가 단절되어 성수대교 이용차량의 불편과 진출입 차량이 영동대교로 집중되어 영동대교의 정체현상이 극심하고 이용 교통량에 비하여 교량용량 부족으로 소통에 지장을 초래하여 교량 폭을 4차로에서 8차로로(B=35m)로 확장하고 남.북단 I.C를 신설하는 공사를 1998.12.31일 착공하여 2004.12월 완공을 목표로 시공 중에 있으며 교량확장과 I.C가 설치되면 각 방향별 진출입이 가능하여 이용이 편리하고 쾌적한 환경이 될 것이다.
＊시 설 명 : 성수대교
＊종 별 : 1종
＊위 치 : 성동구 성수동 ～ 강남구 압구정동
＊준 공 일 : 1997. 8.14.
＊공 사 비 : 70,800백만원
＊구 조 : 상부-트러스+강상판
＊시 공 자 : 현대건설(주)
＊설 계 자 : 천일기술단, 동명기술공단
＊감 리 자 : (英)R.P.T, 유신코퍼레이션
＊규 모 : 폭-19.4m, 연장-1,160m
＊부-라멘식
＊설계하중 : DB-24
＊노 선 명 : 응봉로～언주로

키워드

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