콘크리트라이닝
1. 일반사항
1) 적용범위
(1) 굳지 않은 콘크리트를 사용하여 현장에서 타설하는 콘크리트라이닝에 대하여는 본 시방서에서 정하는 바를 따른다.
(2) 이 시방서에 규정되지 않은 사항에 대하여는 콘크리트 표준시방서의 규정에서 정하는 바를 따른다.
(3) 프리캐스트라이닝에 대하여는 별도로 정하는 바에 따른다.
2) 참조규격
KS D 3503 일반구조용 압연강재
KS D 3515 용접구조용 압연강재
KS F 2538 콘크리트 포장 및 구조용 신축 이음 채움재
KS F 2402 콘크리트 슬럼프 시험방법
KS F 2405 콘크리트 압축강도 시험방법
3) 제출물
다음 사항은 ｢공사관리｣의 해당요건에 따라 작성하여 감독자/감리원에게 제출해야 한다.
(1) 작업절차서
(2) 검사 및 시험계획서
(3) 시공계획서
시공계획서에는 다음 사항이 포함되어야 한다.
① 콘크리트 타설순서, 거푸집설치 및 해체, 타설공정을 포함해야 한다.
② 콘크리트 경화 후 천장부(Crown)등 라이닝 뒷면 간극을 반드시 조사하여 뒤채움 재료, 재료혼합 및 주입장비, 주입구멍배치, 주입시공순서, 주입압력, 주입기간 등을 포함해야 한다.
(4) 콘크리트라이닝 거푸집 제작 및 조립계획서
거푸집 제작은 명시된 도면 및 구조계산서를 검토한 후 현도, 절단, 용접 제작, 시험조립, 운반, 시행공정 등 제작 및 조립계획서를 작성해야 한다.
4) 운송, 보관 및 취급
(1) 콘크리트재료 및 콘크리트의 운송, 보관 및 취급은 ｢콘크리트공사｣관련 시방조건을 따른다.
(2) 강재는 녹이 슬거나 이물질이 부착되지 않도록 하고 변형되지 않도록 보관․관리해야 한다.
2. 재료
1) 콘크리트라이닝 재료
(1) 콘크리트용 재료는 ｢제6장 콘크리트공사｣의 관련 시방조건을 따른다.
(2) 철근은 ｢철근의 가공 및 조립｣의 관련 시방조건을 따른다.
(3) 뒤채움 모르타르의 설계기준강도는 1MPa을 표준으로 한다.
(4) 섬유보강 콘크리트와 혼합시멘트계 콘크리트에 사용하는 혼화재는 균열억제, 내구성 및 내화성 증진을 달성할 수 있는 재료로 한다.
2) 콘크리트라이닝 거푸집
(1) 거푸집 재료의 강재는 KS D 3503의 SS400 및 KS D 3515의 SWS400 또는 동등 이상의 제품으로 한다.
(2) 거푸집의 구조는 매회 타설량, 타설길이, 타설속도 등을 고려하여, 타설된 콘크리트의 압력에 견딜 수 있는 것이라야 한다.
(3) 1회 타설 거푸집의 길이는 시공성, 안전성 및 콘크리트 품질에 미치는 영향 등을 감안하여 결정해야 한다.
(4) 거푸집은 조립과 해체가 용이하며 이동성이 좋고 견고한 구조가 되도록 제작해야 하며, 콘크리트 투입 및 타설상태 확인 등을 위한 크기와 수의 작업구를 두어야 한다.
(5) 콘크리트의 투입구는 콘크리트가 넓게 퍼지도록 배치해야 한다.
(6) 측면판은 콘크리트의 압력에 견딜 수 있는 구조로 하고 콘크리트가 누출되지 않도록 설치해야 한다.
(7) 지수판을 설치하는 경우에는 다음사항을 반영하여 지수판 기능이 발휘되도록 하여야 한다.
① 시공이음부 및 신축이음부의 누수방지를 위해서 필요시 지수판과 수팽창지수제 등을 설치하여 누수에 대한 대책을 강구해야 한다. 수팽창지수제를 사용할 경우 대기온도 등 현장조건을 고려하여 시공하여야 한다.
② 충분한 겹침이음 길이를 확보하여 접합부 결함 및 열융착에 의한 방수막 손상이 발생되지 않도록 방수접착제를 바르고 접착해야 한다. 또한 가능한 지수판 이음부 연결 후 방수시트에 접착하도록 한다.
③ 지수판 이음부 연결 용접방법은 용접봉의 재질, 신축율, 인장강도 등을 고려, 누수가 되지 않도록 시공해야 하며 접합부의 밀실시공 상태를 확인후 콘크리트라이닝을 타설하여야 한다.
④ 지수판은 결함부위가 집중되어 있는 곳과 신축․시공이음이 교차되는 부위는 취약부위가 최소화 될 수 있도록 +형으로 공장에서 제작된 제품을 사용하여 설계도서에 명시된 위치에 비틀림이나 구부러짐이 없도록 설치해야 한다.
⑤ 신축이음부는 지수판의 중앙부와 신축이음재(Joint Filler)가 반드시 일치하게 시공하고 시공이음부는 지수판의 중앙부분이 시공이음의 정중앙에 위치하도록 설치하여 시공성저하 및 편심시공을 방지해야 한다.
⑥ 지수판이 콘크리트에 묻힐 때(Internal Waterstop)는 표면에 기름, 구리스, 건조한 모르타르 등이 묻지 않도록 하여야 하며, 지수판의 모든 부분은 치밀하게 콘크리트로 채워져 단단히 유지되도록 다짐관리를 해야 한다.
⑦ 지수판이 콘크리트 외벽에 설치되는 경우(External Waterstop)는 특성상 방수막에 접합되므로 방수막 손상방지와 접합부위 품질관리를 해야 한다.
⑧ 지수판은 가능한 가장 긴 길이로 설치하고 이음부분을 최소화 해야 한다.
3. 시공
1) 시공조건 확인
(1) 콘크리트라이닝은 주지보재의 시공이 완료된 후 계측결과를 토대로 변위가 수렴된 것을 확인한 후 가능한 한 조기에 시공해야 한다. 굴착과 병행하여 콘크리트라이닝을 시공해야 하는 경우에는 발파진동으로 인한 영향을 고려하여 이격거리를 유지해야 한다.
(2) 변위가 완전 수렴되지 않은 상태에서 콘크리트라이닝을 타설하게 될 경우에는 변위량과 변위속도를 기준으로 콘크리트라이닝 타설시기를 결정하되, 콘크리트라이닝은 소산되지 않고 남은 이완하중 및 잔류수압 등에 저항할 수 있는 구조적 성능을 보유해야 한다.
2) 작업준비
(1) 거푸집 설치
① 거푸집의 구조는 매회 콘크리트 타설량, 타설길이, 타설속도 등을 고려한 것으로 하며, 타설된 콘크리트의 압력에 견딜 수 있는 구조로 설치해야 한다.
② 측면판은 콘크리트의 압력에 견디는 구조로 하여 콘크리트가 새어 나가지 않도록 굴착면에 밀착시켜야 하며, 틈새가 없도록 해야 한다.
③ 거푸집은 이동성이 좋고 견고한 구조가 되도록 설계, 제작해야 하며, 거푸집의 길이는 시공성과 안전성을 고려하여 15m를 초과하지 않도록 해야 한다.
④ 거푸집에는 콘크리트의 투입 및 타설상태를 확인하기 위한 작업구를 설치해야 한다.
⑤ 라이닝의 표면물질을 최소화하기 위해 거푸집을 5∼6회 사용한 후에는 거푸집면을 깨끗이 청소한 다음 박리제를 발라서 사용하도록 한다.
⑥ 거푸집에 부착된 유압잭(Jack)은 콘크리트 압력으로 뒤틀림이 생기지 않을 충분한 안전성을 가져야 한다.
⑦ 거푸집을 이동할 경우에는 거푸집을 콘크리트면으로부터 이격시켜 거푸집과 콘크리트 벽면이 손상되지 않도록 해야 하며, 콘크리트라이닝에 손상을 주는 충격은 가하지 않도록 해야 한다.
⑧ 제작이 완료된 거푸집은 작업투입 전에 반드시 감독자/감리원의 검사를 받아야 하며 터널 내에 설치가 완료된 거푸집 상태도 콘크리트의 타설에 앞서 감독자/감리원의 검사를 받아야 한다.
(2) 철근 조립
① 철근이 아치형으로 조립될 경우에는 철근망의 처짐이 발생되지 않도록 조립해야 하며 소요 피복두께가 확보될 수 있도록 조치를 취해야 한다.
② 철근망 조립시 방수막이 손상되지 않도록 유의해야 하며 이물질을 깨끗이 청소한 후 콘크리트를 타설해야 한다.
3) 콘크리트라이닝 시공순서
(1) 기초콘크리트 및 인버트가 없을 경우에는 배수공동구 부분의 콘크리트를 먼저 타설하고 이에 따라 측벽, 아치 전단면 콘크리트를 타설해야 한다.
(2) 기초콘크리트 및 인버트가 있을 경우에는 기초 및 인버트를 타설한 후 (1)과 같이 타설해야 한다.
4) 시공기준
(1) 콘크리트 타설
① 배합된 콘크리트는 비빈 후 가능한 한 빨리 타설해야 한다. 비빈 후 타설을 완료할 때까지의 시간은 외기 온도가 25℃ 이상인 경우에는 1.5시간, 25℃ 미만일 때에는 2시간을 넘어서는 안 된다. 다만, 지연제 등을 사용하여 응결시간을 지연시키는 경우에는 콘크리트의 품질변동이 없는 범위 내에서 감독자/감리원의 승인을 얻어 상기의 시간제한을 조절할 수 있다.
② 콘크리트 타설 시에는 재료분리가 발생하지 않도록 해야 하며, 타설된 콘크리트에 간극이 형성되지 않도록 해야 한다.
③ 계획된 분량의 콘크리트는 연속하여 타설해야 하며, 재료분리가 일어나지 않는 타설 속도를 유지해야 한다.
④ 콘크리트는 좌우 대칭이 되도록 타설하여 거푸집에 편압이 발생하지 않도록 해야 하며 진동기 등을 이용하여 다짐을 시행해야 한다. 또한, 시공품질 향상을 위하여 재료분리 발생이나 시공다짐의 애로점 등을 감안하여 타설투입구 수, 배합설계 조절 등에 대해 감독자/감리원과 협의하여 현장에 적합한 타설방법을 선정 후 시행해야 한다.
⑤ 천장부의 콘크리트 채움을 검사하기 위해 거푸집 1스팬마다 지름 10mm파이프를 천장부 양단에 각각 매입하여 채움 상태와 간극을 조사할 수 있도록 설치해야 한다.
⑥ 콘크리트펌프로 천장부의 콘크리트를 타설하기 위하여 공기승압기를 사용할 경우에는 아직 굳지 않는 콘크리트에 300mm 정도 깊이로 공기 배출파이프를 매설하여 콘크리트가 잘 충전되도록 하고 콘크리트 타설 후 순차적으로 뽑아야 한다.
⑦ 타설된 콘크리트는 경화에 필요한 온도 및 습도를 유지하며 양생해야 한다.
⑧ 콘크리트 타설에 슈트 혹은 벨트 컨베이어 등을 사용할 경우에는 감독/감리자의 지시를 받아야 한다.
⑨ 용출수 혹은 유수에 의하여 콘크리트의 품질이 저하되지 않도록 해야 한다.
콘크리트라이닝에는 균열발생이 최소가 되도록 해야 하며 균열발생이 예상되는 구간에는 필요한 대책을 강구해야 한다.
(2) 콘크리트라이닝의 거푸집은 부어넣은 콘크리트의 강도가 3MPa 이상 발현된 후, 또는 콘크리트라이닝의 자중을 견딜 수 있는 강도가 발현된 후에 제거해야 한다. 거푸집 제거시기에 대한 별도의 검증을 실시하는 경우에는 제거시기를 조절할 수 있다.
(3) 신축이음 및 시공이음
① 신축이음은 명시된 도면에 따라 설치해야 하며 단면변화부, 지층의 급격한 변화구간, 철근과 무근 콘크리트라이닝의 접합부 등에는 감독자/감리원의 승인을 얻어 추가로 설치할 수 있다.
② 신축이음 설치구간 중 구조물의 부등침하가 예상되는 개소는 감독자/감리원의 승인을 득한 후 지름 25mm의 다웰바(Dowel Bar)를 중심간격 300mm로 터널내측부 1/3지점(두께)에 설치해야 한다.
③ 신축이음은 구조물의 균열발생요인을 최소화하기 위하여 콘크리트라이닝, 인버트 및 보조도상부까지 일치하도록 설치해야 한다.
④ 시공이음을 설치해야 할 곳에는 미리 거푸집 속에 시공성이 양호한 삼각형 쫄대등을 설치해야 하며, 이음부가 삼각형 중앙에 위치하도록 해야 한다.
⑤ 시공이음을 계획할 때에는 온도변화, 건조수축 등에 의한 균열의 발생에 대해서도 고려해야 한다.
(4) 인버트 시공
① 인버트 콘크리트를 타설하기 전에 굴착면 또는 숏크리트면을 청소하고 배수 처리하여 콘크리트가 밀착하여 채워지도록 시공해야 한다.
② 인버트 콘크리트의 시공이음은 인버트 축력의 직각방향으로 설치해야 한다.
③ 지형조건상 편압이 예상되는 경우 또는 콘크리트라이닝이 구조적인 기능을 발휘하는 경우에는 감독자/감리원의 승인을 받아 인버트를 설치할 수 있다.
④ 인버트 콘크리트의 시공시기는 계측결과를 기초로 하여 결정해야 하며, 특히 지반이 불량한 경우에는 굴착 중 숏크리트에 의한 인버트도 고려해야 한다.
⑤ 인버트는 콘크리트라이닝과 폐합 및 일체가 되어 외력에 저항할 수 있는 형상이 되도록 해야 한다.
(5) 라이닝 거푸집 제거 후 콘크리트 표면의 균열 발생을 억제하기 위하여 콘크리트 초기강도 발현시간 동안 습윤상태를 유지토록 해야 한다.
5) 시공허용오차
(1) 콘크리트라이닝 시공전에 반드시 내공 및 선형측량을 실시하여 콘크리트라이닝의 설계두께를 확보할 수 있는지 여부를 확인해야 하며, 설계두께 확보가 불가능한 부분에 대해서는 수급인의 부담으로 기시공된 지보재를 재시공하여 설계두께를 확보해야 한다. 다만 철근보강, 섬유 보강, 콘크리트강도 증대 등 별도의 조치로 구조물의 기능을 확보할 수 있을 경우에는 감독자/감리원의 승인을 받아 시행할 수 있다.
(2) 콘크리트라이닝 시공허용오차
① 선형중심 : 10㎜ 이하
② 노반시공기면 : ±20㎜
③ 노반시공기면부터 천장까지의 높이 : -0㎜, +30㎜
④ 내공폭(스프링라인 기준) : -0㎜, +30㎜
⑤ 콘크리트라이닝 두께 : -40㎜ 이내
(3) 라이닝 거푸집 철판의 변형오차 : 2m 구간마다 4㎜ 이내, 폼조인트부는 1㎜ 이내
6) 현장품질관리
콘크리트라이닝의 품질관리는 <표>과 같이 해야 한다.
표 콘크리트라이닝의 품질관리
관리항목 | 관리내용 및 시험 | 시험빈도 | 비고 |
시공 정확도 | 소정의 위치에 철근 및 거푸집 설치 상태 | 시공 전 |
|
두께 | 콘크리트라이닝 두께 관리 | 시공 전 및 시공 직후 |
|
균열, 변형 | 콘크리트라이닝 타설 후 균열, 변형 상태 | 시공 후 수시 |
|
슬럼프 시험 | 콘크리트 슬럼프 값 | 압축강도시험용 공시체 채취 시 및 타설 중에 품질변화가 인정될 때 | KS F 2402 |
압축 강도 시험 | 콘크리트 압축강도 | 1회/일, 또는 구조물의 중요도와 공사의 규모에 따라 150 | KS F 2405 |
7) 콘크리트라이닝 뒤채움 및 주입
(1) 콘크리트라이닝 배면에 공동이 발생되지 않도록 해야 하며, 공동이 발생된 경우에는 뒤채움 주입을 실시해야 한다.
(2) 뒤채움 주입은 콘크리트라이닝이 주입압력에 견딜 수 있는 강도에 도달한 후, 가능한 한 조기에 실시해야 한다.
(3) 주입에 앞서 주입을 저해하는 장애물을 제거해야 한다.
(4) 주입의 순서 및 압력은 굴착면이 흐트러지지 않도록 하고 기 시공된 지보재에 편압이나 과다하중이 걸리지 않도록 정해야 한다.
(5) 주입은 소정의 압력에 도달할 때까지 실시해야 한다.
(6) 주입순서 및 방법은 주입구간을 1, 2, 3구간 또는 1, 2구간으로 나누어 계획량을 한꺼번에 고압으로 주입하지 말고 1단계부터 3단계까지 저압에서 단계별로 조절하여 뒤채움을 완전하게 충전하도록 주입해야 한다.
(7) 거푸집 설치 시 공동충전용 및 주입확인용 파이프를 천단부에 거푸집 1스팬마다 2개 이상 설치해야 한다.
(8) 공동충전용 및 주입확인용 파이프는 콘크리트라이닝 타설 시 매몰, 이탈되지 않도록 견고히 고정시켜야 한다.
(9) 파이프는 라이닝콘크리트 타설 시 막히지 않도록 보호조치 해야 한다.
(10) 뒤채움 주입시공 시 콘크리트라이닝에 변형이나 균열이 발생되지 않도록 주입압력 관리를 철저히 해야 한다.
(11) 뒤채움 주입시공은 뒤채움 주입시공 전 반드시 재료를 시험배합하여 주입장비로 1회 이상 주입압력을 감독자/감리원 입회하에 시험주입한 후 시공해야 한다.
(12) 뒤채움 주입시공은 구간별 주입구멍 번호를 정하고 주입구멍별, 단계별, 재료배합, 주입량, 주입압력을 기록하여 감독자/감리원 요구 시 또는 준공 시에 제출해야 한다.
(13) 배면 공동여부를 확인할 수 있도록 뒤채움 주입완료 후 감독자/감리원과 협의하여 지표면레이다탐사(GPR탐사)를 실시하고 그 결과를 제출해야 한다.