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건설공사원가절감

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시멘트 콘크리트 포장 동상방지층 최소 시공두께 개선 검토
한국도로공사
1. 일반현황

(1) 콘크리트 포장단면 설계시 성토고 2m이상 구간, 포장층(슬래브+린콘크리트)의 두께가 동결심도 이상인 구간 등 동상방지층 생략 가능한 구간에 최소두께(15cm)로 동상방지층을 설치하고 있어 경제성, 기능적 관점에서 적정 설치두께를 검토코자 함
공사 > 한국도로공사
포장공
건설일반
시설물분류>운송 교통시설>도로운송시설>자동차 도로;공종분류>토목공종>도로 및 포장공사>동상방지층, 보조기층, 기층;공종분류>토목공종>도로 및 포장공사>시멘트 콘크리트 포장
2. 현황 및 문제점

2.1 추진경위
(1) 2006. 12 : 동상방지층 생략 및 스크리닝스 활용기준(국토부)
(1.1) 2m이상 성토구간 동상방지층 생략
(2) 2007. 5 : 동상방지층 미설치에 대한 포장설계 적용성 검토(설계처)
(2.1) 아스팔트포장 2m이상 성토구간 동상방지층 생략
(2.2) 콘크리트포장은 내구성 검토 후 추진
(3) 2009. 7 : 동상방지층 설계적용방안 검토(설계처)
(3.1) 성토고 2m이상의 콘크리트포장 구간 동상방지층 15cm 포설, 포장단면 변화구간 접속비율 1/200

2.2 현행 설계기준 및 문제점
(1) 현행 설계기준
(1.1) 동상방지층 두께 적용기준
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(1.2) 동상방지층 재료의 입도
(1.2.1) 보조기층 재료인 SB-1, SB-2 또는 감독원의 승인을 받은 입도 사용

<보조기층재 입도>
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(2) 문제점
(2.1) 동상방지층의 1층 최소 시공두께는 골재 최대입경의 2배 이상으로 사용재료의 입도에 따라 다르게 적용 가능
(2.1.1) 최소 시공두께 : SB-1 → T=15cm, SB-2 → T=10cm
(2.2) 동상방지층 재료의 설계적용 입도와 실제 생산(구입) 입도가 상이
(2.2.1) 골재 생산관리의 용이성, 포설 중 재료분리 발생에 따른 품질 관리 등을 고려하여 대부분의 현장에서 SB-2로 생산 또는 구입
(2.2.2) 9개 건설사업단 78개 공구 중 52개 공구(67%) : SB-2 적용

<동상방지층 생산 및 구입 공구 현황>
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(2.3) 동상(凍上) 방지의 기능이 아닌 단순 시공성을 확보하기 위해 동상방지층을 15cm 포설하는 것은 비경제적이므로 최소두께 조정 필요
3. 개선내용

3.1 동상방지층 최소두께 검토
3.1.1 검토방향
(1) 동상방지층 최소두께(15cm) 적용구간에 대한 동상방지층 재료의 입도 및 두께 설계개선
(1.1) 현행 : SB-1 또는 SB-2, T=15cm → 개선 : SB-2, T=10cm

3.1.2 슬래브 두께 영향 검토
(1) AASHTO 포장 구조 설계법으로 설계한 경우
(1.1) 동상방지층의 두께에 따라 노상 상단의 합성K(노상반력계수)값이 변화하므로 슬래브 두께에 미치는 영향 검토 필요
(1.2) 검토결과 동상방지층 두께 5cm 축소 시 슬래브 두께는 0.1cm 미만으로 증가하여 슬래브 두께 변화는 미미함

<노상상단의 K값 : 시방 규정값 적용>
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(2) 역학적-경험적 설계법(한국형 포장설계법)으로 설계한 경우
(2.1) 한국형 포장설계법의 프로그램상 동상방지층의 두께변화는 슬래브 두께 산정에 영향을 미치지 않음

3.1.3 최소두께 축소 시 시공성 영향 검토
(1) 동상방지층 포설시 골재 재료분리 현상은 재료의 입경, 포설 장비의 특성 등 발생 원인이 다양
(1.1) 현행 설계기준상 동상방지층의 1층 최소 시공두께는 골재 최대입경의 2배 이상이면 문제가 없으며, 동상방지층의 포설 두께와 골재 재료분리의 상관관계는 없음
(2) 현장의견 수렴 결과 시공성과 생산성 향상 기대

<건설사업단ㆍ시공사 의견내용>
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<장비조합별 포설 및 다짐 단가 비교(2012년 기준)>
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3.1.4 경제성 검토
(1) 적용단가 (부산외곽순환 건설공사 적용)
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(2) 공사비 검토결과
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(2.1) 설계가 기준(4차로 기준)으로 골재 구입인 경우 31,000원/m 감소, 골재 생산인 경우 12,000원/m 감소되는 것으로 분석
(2.2) 공사중인 노선 적용시 공사비 절감 효과




 - 부산외곽선 건설사업단 등 11개 사업단 40개 공구 적용 시 공사비 약 10억원 절감


3.2 개선방안
(1) 동상방지층 두께 적용기준
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(1.1) 동결심도를 고려한 동상방지층의 계산두께(D)가 10cm<D<15cm인 경우 재료별 경제성 비교 검토 후 적용 : SB-2(계산값), SB-1(15cm)
(2) 적용시 주의사항
(2.1) 2m이상 성토구간 등에 SB-2 적용에 따라 "포설 및 다짐" 단가 산정시 보조기층의 품을 적용하지 않도록 주의
(2.2) TYPE-1 이외의 구간은 현행기준 적용
4. 결론

4.1 적용방안
(1) 자체 및 수탁사업 설계VE 검토 노선 : 본 방침 적용
(2) 설계중 또는 설계완료 후 미발주 노선 : 본 방침 적용
(3) 공사중인 노선 : 공사시행부서에서 제반여건 고려하여 적용여부 판단
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