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구조물 장수명화를 위한 교량슬래브 종방향 일체화 설계방안
한국도로공사
1. 일반현황

1.1 검토목적
(1) 교량 슬래브는 행선별 분리(20mm)하여 설계ㆍ시공됨에 따라 조인트구간 제설제 침투로Con’c 열화등 내구수명 저하의 주 요인으로 작용하고 있음.
(1.1) 교량 종방향 조인트 삭제를 통한 구조물 장수명화 필요

1.2 추진경위
(1) 1997 이전 : 교량슬래브 상ㆍ하행선 이격거리 10m/m일률적적용
(2) 1997. 5. 20 : 교량슬래브 행선별 이격거리 검토[설계이16210-165]
(2.1) 내진설계지침에 의거 ILM 교량을 제외한 교좌장치 설치교량에 대하여 교량슬래브 상ㆍ하행선 이격거리 20m/m 일률적 적용

* 내진설계 지침(1996. 12)
ㆍ 교좌장치 배치는 상부구조의 질량중심과 하부구조의 강성 중심간의 대칭성 확보를 위하여 교좌장치 고정축선을 각 행선 Center로 변경
ㆍ 상부 슬래브의 횡방향 온도 신축량을 처리하기 위하여 상ㆍ하행선 분리시 신축 이격거리 고려
※ 편도 4차로 교량(한랭지역) 신축유간 계산결과(11.6~13.1mm)에 의거 20m/m 이격 적용
공사 > 한국도로공사
교량·구조물공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>교량시설>도로교;공종분류>토목공종>교량공사

2. 현황 및 문제점

 

(1) 누수로 인한 구조물 열화등 내구성 감소
(1.1) 콘크리트 내구성 평가결과
(1.1.1) 표면염화물량 증가에 따라 내구수명이 급격히 감소됨
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(1.2) 구조물 부재별 열화실태 현장 합동조사(강원본부관내 상대1교 등, '12. 2월) 결과
(1.2.1) 중분대 종조인트 누수로 하부바닥판 열화 및 손상발생 심함
(1.3) 구조물 열화현황 조사(전교량, '12. 2월) 결과[구조물처-124]
(1.3.1) 종조인트 누수발생으로 인한 바닥판 및 흉벽열화 : 77개교량
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(2) 종 조인트부 누수방지대책 수립 필요

3. 개선내용

 

3.1 개선방안 검토
3.1.1 교량슬래브 일체화
(1) 특수교량 및 턴키교량은 교량슬래브 일체화 사례있음
(1.1) 특수교량 : 서해대교, 양평대교(PSC BOX, FCM) 등
(1.2) 턴키대상교량 : 함양~성산(10공구) 양항천교 외 1개교량(PSC 빔)등
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(2) 자문결과 구조적 안정성측면에서 유리한 것으로 검토됨.
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(3) 설계 및 시공시 중점고려 사항
(3.1) 교대ㆍ교각 일체화 및 슈 고정단 중앙부 배치
(3.2) 편경사 교량의 경우 중분대측 배수구 설치 가능여부 사전검토
(3.3) 슬래브 시공이음부 발생방지 위하여 동시타설(데크피니셔 2대 활용) 또는 중앙분리대에 시공이음부 위치하도록 계획수립
(3.4) 지반변동이큰 지형(경사지등)에기초 설치시 비틀림에 대한 안정성검토
(3.5) 교대부 균열발생 저감을 위하여 수축줄눈 시공 등 별도검토
(4) 교량슬래브 일체화 비교검토 결과
(4.1) 대상교량 : PSC Beam(L=2@30.0=60m, B=24.3m)
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(4.2) 검토조건
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(4.3) 구조 검토
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 * 구조계산 결과

ㆍ 콘크리트 허용응력 검토결과 PSC거더 상연, 하연 작용응력증가는 미미하며 허용휨응력 기준 이내임. 
(4.4) 편경사교량 중분대측 배수구 설치시 빔간섭 검토
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 * 중분대측 배수구 설치 검토결과 빔 폭원 1.2m까지 배수구 편측배치 가능

(4.5) 교각 코핑부 수화열 해석에 따른 온도균열지수 검토결과 (0.81→0.88)당초(분리형) 대비 균열 가능성 다소 감소
(현행과 같이 콘크리트 타설시기에 따른 Pre-Cooling등 온도균열 제어방안 필요)
(4.6) 공사비 검토
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 * 교량 슬래브 일체화 시 43백만원/경간의 공사비 절감이 가능

4. 결론

 

4.1 검토의견
(1) 교량슬래브 종방향 누수방지에 따른 내구성 확보 및 경제성 측면에서 교량슬래브는 일체화 하는 것이 타당함.
(2) 양방향 4차로이하 폭원에 우선적용하고 시공성 및 Con’c 균열등을 감안 폭원 확대적용 추후 검토
(3) 엇교를 제외한 교량에 대하여 검토후 설계적용
(3.1) 엇교로 계획된 교량의 경우 활하중 등에 의한 상ㆍ하행 바닥판 처짐 거동이 일치하지 않으므로 미지의 응력 발생 가능성 상존

4.2 적용방안
(1) 설계중인 노선 : 본 방침 적용
(2) 공사중인 노선 : 공사주관(시행)부서 판단 후 적용
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