1. 시공준비
(1) 공종별 시공계획서에 따라 공사가 순조롭고 안전하게 수행될 수 있도록 기계기구, 자재 및 가설재를 준비해야 한다.
(2) 시공안전대책을 수립하여 안전에 만전을 기해야 하며, 필요한 장소에 안전표지판, 차단기, 조명 및 경고신호 등을 설치해야 한다.
(3) 주요 시설물에 대해서는 관계 법령에 따라 감독자/감리원에게 사전 통보하여 굴착작업시에 입회할 수 있도록 하며, 지하수에 대한 차수공법을 고려해야 한다. 주요시설이 훼손되거나 부분적인 누수가 발생할 경우에는 즉각 응급조치를 하고 감독자/감리원에게 통보하여 적절한 조치를 강구해야 한다.
(4) 상수도관, 하수도관, 전선, 전화선 및 도시가스관 등의 지하 지장물 및 기타 시설물은 반드시 관계기관 담당자와 협의 하에 조사해야 하고, 굴착공사에 대비하여 보호해야 한다.
특히 각종 관의 절곡부, 분기부, 단관부, 기타 특수부분 및 관리자가 특별히 지시한 직관부의 이음부분은 이동 또는 탈락 방지공 등의 보강대책을 세워야 하며, 기타 특별한 사항에 대해서는 감독자/감리원의 지시를 받아야 한다.
(5) 지장물의 이설, 방호 및 철거 시에는 기존의 다른 작업에 해를 미치지 않도록 예방조치를 해야 하며, 매설물은 전담요원을 두고 항상 점검, 보수해야 한다. 특히, 가스관, 수도관, 하수도관 등의 사고로 인하여 2차 재해의 우려가 있을 때에는 교통의 차단, 통행자와 연도 주거자의 대피유도 및 부근의 화기엄금 등 필요한 조치를 해야 한다.
(6) 인접 구조물 또는 건물의 벽, 지붕, 바닥, 담 등의 강성, 안정성, 균열상태, 노후정도 등을 상세히 조사하여 기록한다. 인접구조물의 균열부위는 위치를 표시하고, 균열폭 및 길이를 판독할 수 있도록 사진촬영 및 기록을 해야 한다.
(7) 인근의 주민들이나 건물주에게 공사진행계획 및 안전관리계획을 설명하고 협조를 구하며, 조사내용은 해당 당사자에게 확인시킨다.
(8) 흙막이와 인접하여 가동되는 시공장비에 대한 안정성을 검토해야 하며, 필요시에는 흙막이를 보강하거나 지반을 보강 또는 개량해야 한다.
(9) 흙막이공사 주변 구조물에 피해가 예상되면 주변 구조물의 기초와 구조물 하부 지반을 조사하고, 균열, 변위, 변형의 진행 여부와 하중의 증감 상황을 확인할 수 있도록 계측장비를 부착하여 관찰, 기록한다.
(10) 시공계획에 있어서 정확한 시공법을 결정하기 위하여 사전에 작업환경이나 지반조건 등을 충분히 조사해야 한다.
2. 줄파기
(1) 지반굴착을 위한 천공 또는 항타를 하기 전, 천공위치에 따라 인력으로 1.5m 이상 또는 지하매설물 심도 이상 줄파기를 하여 지하 매설물의 유무 및 위치를 확인해야 한다.
(2) 가능한 적은 범위 내에서 줄파기를 하고, 보행자의 안전을 위해 보도경계선에 가설울타리를 설치해야 한다.
(3) 줄파기 작업 시에는 부근의 노면구조물, 매설물 등에 피해가 없도록 하고 지반이 이완되지 않도록 주의해야 하며, 필요시에는 흙막이, 가복공 또는 가포장을 한다.(4) 시험굴착 및 줄파기는 말뚝박기 진행을 고려하여 소정의 범위 밖에서 시행해야 하며, 작
업완료 후 조속히 표준도에 따라 복구하여 교통에 지장이 없도록 하고 복구 후 노면을 유지 보수해야 한다.
3. 잔토처리
(1) 사토장의 위치 및 사토처리 방법은 해당 관리청과 협의하여 승인을 받은 후 시행하도록 한다.
(2) 잔토 운반 중 낙토, 낙석으로 인한 공로상의 피해가 없도록 하며 도시 교통의 피해를 극소화하도록 제반 조치를 강구하도록 한다.
(3) 잔토 운반로를 현장 조건에 맞추어 계획하되, 잔토 운반 차량의 하중이나 진동에 직접영향을 받는 지하 매설물의 유무를 확인하고 이를 보호조치 해야 한다.
(4) 사토 운반 차량의 진동, 소음의 공해를 극소화하도록 조치하고 인근 주민의 협조와 동의를 얻도록 한다.
(5) 도로상에서 작업 시는 보행자 및 교통 장애를 유발하지 않도록 교통정리원을 주재시키며, 작업장 내 표지판 및 교통안내판을 설치하여 안전사고가 발생되지 않도록 해야 한다.
4. 배수
(1) 터파기 작업장 내에는 배수를 해야 한다.
(2) 굴착 중 공사장 외로 배출되는 물에 토사가 동시에 유출되지 않도록 침사조를 통과시켜 하수도로 방출해야 한다.
(3) 굴착이 완료될 무렵에는 필요에 따라 토관을 부설하고, 그 주변을 잔돌, 자갈 등으로 메우며, 그 하부에 집수정을 설치하여 배수한다.
(4) 집수정을 폐지할 때는 잡석, 콘크리트 등으로 메우고, 그라우팅 하여 지하수의 유동을 방지해야 한다.
5. 사면굴착
(1) 사면의 경사 및 높이는 토질, 지하수, 주변의 상황 및 공사를 위한 배수방법 등을 종합적으로 고려해서 결정한다.
(2) 사면 내에서 지하수가 유출될 우려가 있을 경우에는 배수시설 및 차수공법을 이용하여 지하수면을 사면 아래까지 낮춘 다음에 굴착한다.
(3) 사면 높이가 클 경우 경사면의 중간층에 적당한 소단을 설치한다. 사면의 각도와 소단의 크기 및 위치와 개소 등은 현장 여건과 지반조사결과를 이용하여 지반공학 전문가의 설계를 바탕으로 시공해야 한다.
(4) 사면 상부의 상단 가까이에 배수로를 설치하여 경사면의 상부로부터 물이 유입되는 것을 방지해야 하며, 경사면 하부에는 집수구를 설치한다.
(5) 사면의 존치기간 중에는 관측 및 계측을 철저히 하여 사면파괴가 일어나지 않도록 적절한 보호조치를 하고, 이상이 생겼을 때에는 신속하게 적절한 조치를 취한다.
(6) 사면 상단에 설계 시 고려된 상재하중 이상의 하중이 가해지지 않도록 한다.
(7) 사면내의 토사가 이완되어 흘러내리거나 빗물에 씻겨 손실될 우려가 있을 때는 표면을 피복해야 한다.
(8) 사면굴착으로 횡방향 변위가 발생될 수 있는 범위 내에서는 말뚝이나 콘크리트를 선 시공하여서는 안 된다.
6. 엄지말뚝과 흙막이판
1) 엄지말뚝
(1) 엄지말뚝의 연직도는 공사시방서에 따르며, 근입 깊이의 1/100～1/200 이내가 되도록 한다.
(2) 말뚝의 이음위치가 동일 높이에서 시공되지 않도록 해야 한다.
(3) 항타장비는 말뚝의 종류, 중량, 근입깊이, 타입본수, 토질, 주위환경 등을 고려하여 현장여건에 적합한 안전하고 경제적인 장비를 선택해야 한다.
(4) 말뚝의 항타는 연속적으로 타입 한다.
(5) 말뚝은 소정의 심도까지 근입해야 한다. 약한 지반이 분포하여 지지력의 확보가 곤란 할때는 지지력이 확보되는 층까지 더 근입해야 하며, 신선한 암반이 분포하여 근입깊이를 줄이고자 할 때는 감독자/감리원의 승인을 얻어야 한다.
(6) 엄지말뚝을 천공 후 매입공법으로 설치하는 경우, 천공면 상단부의 붕괴가 우려되는 때에는 케이싱 등을 설치하여 천공면을 보호해야 한다.
(7) 천공작업 후 즉시 말뚝을 관입하고, 슬라임 하부 최소 1m 까지는 정착되도록 항타하여 소요깊이까지 도달하도록 해야 한다.
(8) 엄지말뚝을 천공 후 매입공법으로 설치하는 경우, 엄지말뚝 주위를 모래나 소일시멘트로 빈틈없이 충전시킨다.
(9) 엄지말뚝 인발시 주면 지반에 지장을 주지 않도록 실시한다. 엄지말뚝을 제거한 다음 구멍은 모래 등으로 잘 메운다.
2) 흙막이판
(1) 흙막이판은 굴착 후 신속히 설치하며, 인접 흙막이판 사이에 틈새가 발생하지 않도록 한다.
(2) 흙막이판은 엄지말뚝 내부로 40mm 이상 걸침길이를 확보하고 끼워 넣는다.
(3) 흙막이판은 배면지반과 밀착 시공되며 간격이 있거나 배면지반이 느슨할 경우 양질의 토사로 채운 후 다짐을 하거나, 소일시멘트로 채워야 한다.
(4) 굴착 즉시 설치하여 배면지반의 과도한 변형이나 토사유실을 방지해야 한다.
(5) 흙막이판 하단은 지정된 굴착면보다 깊게 근입해야 한다.
(6) 지하수가 유출될 때에는 흙막이판의 배면에 부직포를 대고, 지반이 약할 경우에는 소일시멘트로 뒤채움 할 수 있다.
(7) 흙막이판 설치 후 전면에 철선으로 봉하여 흙막이판의 이탈을 방지해야 한다.
(8) 강재토류판은 상, 하 요철로 맞물리게 시공되어 배면 토사의 유출을 방지할 수 있으므로 부직포를 설치하지 않을 수 있다.
(9) 강재토류판 설치 후 전면에 ㄱ자 부속재 또는 클립형 부속재를 체결하여 흙막이판의 이탈을 방지해야한다.
7. 널말뚝
1) 강널말뚝 공법
(1) 일반사항
① 널말뚝은 연직으로 단단한 지지층 또는 도면에 명시된 깊이까지 박고, 각 말뚝은 열을 이룬 벽의 전장에 걸쳐서 연속적인 차수벽을 형성하도록 전 길이에 걸쳐 인접 말뚝과 맞물리게 해야 한다.
② 지하수 유출로 인근건물이나 시설물에 피해가 우려되어 차수성을 증가시켜야 할 경우에는 연결부에 지수재를 사용하여 누수를 방지해야 한다.
③ 사질토 지반의 경우에 물분사식을 병행하더라도 최종 1～2m는 직접 항타로 박아야 한다.
④ 널말뚝 배면에는 토사를 충분히 충전해야 한다.
⑤ 강널말뚝용 안내 말뚝 및 안내 링의 설치는 사전 시공 측량에 따라 널말뚝 배열과 일치하도록 한다.
⑥ 띠장 및 버팀보(Strut)는 설치위치까지 굴착이 진행되었을 경우에 조속히 설치해야 하며, 그 이하의 양수작업은 설치가 완료된 다음 시행해야 한다.
⑦ 가설재는 천재지변 시 예기치 못한 좌굴 및 편심 등으로 안전사고가 발생되므로 홍수 기간에는 시설공사를 중단해야 한다.
⑧ 가설재의 규격변화 및 설치 불량으로 인한 편심 및 국부하중의 집중으로 인한 응력미달 부분에는 조속한 보강을 한다.
⑨ 안내 링에는 작업 중 강널말뚝을 지지할 수 있는 버팀재 및 보강재를 일정한 간격으로 설치해야 한다.
⑩ 양수작업을 급격하게 하지 않아야 하며, 내외 수위의 변동량 및 벽체의 거동을 상세히 파악하여 안정성을 검토해야 한다.
⑪ 널말뚝 뒷면에는 토사를 충분히 충전해야 한다.
(2) 강널말뚝의 운반 및 보관
① 강널말뚝을 싣고 내릴 때에는 크레인을 사용하여 충격 및 변형이 생기지 않게 취급해야 한다. 매달기는 강널말뚝의 2지점을 로프로 묶어서 취급하되 묶는 지점은 말뚝 양단에서 ℓ/5 되는 점을 택해야 한다.
② 강널말뚝의 적치는 지반 지지력이 충분하고 표면이 평탄한 장소가 적당하며, 침하가 예상되는 곳은 지반을 개량하여 침하 현상을 방지한 후 적치해야 한다. 적치 높이는 2m 이하로 하되 1층의 단수는 5매 이하로 하여 받침목으로 괴어야 한다. 이 때 받침목은 100mm 각목으로 하며, 각목의 간격은 4m 이내로 한다.
(3) 강널말뚝 시공기계
① 말뚝 박기용 장비는 설계서에 표시된 말뚝보다 최소한 3m 더 긴 것을 박을 수 있는 것이어야 한다.
② 해머
가. 해머는 암반항타 공법에 적합한 드롭해머를 사용해야 한다.
나. 해머는 강널말뚝 무게의 2～3배로 하고, 낙하높이는 1～2m로 한다.
다. 바이브로 해머를 사용 할 수 있다.
③ 물분사 공법(Water Jet)
가. 자갈층이나 암반에서 말뚝박기를 쉽게 하기 위하여 또 주변에 대한 진동 소음을 저감하기 위하여 물분사 공법을 사용한다.
나. 분사구의 개수와 압력은 말뚝 주변의 물질을 충분히 절삭 할 수 있어야 한다.
다. 분사구가 막히거나 작동이 안 될 경우에는 즉시 보수 또는 보강해야 한다.
(4) 강널말뚝 시공
① 시험항타
가. 강널말뚝의 타입 가부는 N값에 의해 추정되나 지반 조건에 따라서는 추정한 것과 다른 경우가 많기 때문에 시항타를 선행하여 제반 조건을 결정한다.
나. 시항타를 행하여 강널말뚝의 사양, 타입공법 및 장비규격 등을 검토해야 하며, 본 설계도서와 상이할 경우에는 감독자/감리원의 승인을 받은 후 설계변경을 해야 한다.
② 안내보
가. 안내보는 정확한 타입과 시공 시의 안정을 확보하기 위하여 타입 법선에 평행하게 H형강의 보조버팀보 및 보조말뚝을 설치하여 강널말뚝의 세우기 및 타입을 용이하게 하는데 그 목적이 있다.
나. 설계도서에 표시된 시공법선에 따라 보조말뚝을 2열로 박고 (10m 간격) 보조말뚝 내측에 보조 버팀보를 설치한다. 이 때 보조 버팀보의 내측 간격은 강널말뚝을 꽉 물린 상태보다 20～50mm의 여유를 주도록 한다.
다. 또한, 안내보의 설치 높이는 강널말뚝의 타입을 완료했을 때 해머가 안내보에 닿지 않도록 강널말뚝의 타입 목표 높이보다 300～500mm 정도 낮게 설치해야 한다.
③ 세우기
가. 세우기는 먼저 타입한 강널말뚝에 다음 강널말뚝의 이음부를 맞추고 자립될 수 있는 깊이까지 내려주는 작업을 말한다. 이때 자중만으로 소정의 깊이까지 관입되지 않으면 해머로 가볍게 타격하여 시행한다.
나. 강널말뚝의 세우기 작업에서는 절대로 비껴 당기거나 이음부가 비뚤어지지 않도록 주의해야 한다. 따라서 최초에 타입한 강널말뚝은 이후의 항타 기준이 되므로 법선 방향과 직각 방향의 2방향으로 위치와 경사를 정확히 유지하도록 세우기를 시행 한다. 수직에
대한 오차는 1/100～1/200이내로 한다.
다. 강널말뚝과 보조버팀보와의 사이에 틈에 생기면 간격재(Spacer)를 끼워 강널말뚝의 타입방향이 어긋나지 않도록 조정해야 한다.
라. 강널말뚝의 매기 및 세우기부터 타입 시까지는 제반 안전 사항을 고려하여 취급을 신중히 해야 하며, 특히 충돌 및 흔들림이 없도록 해야 한다.
④ 강널말뚝의 타입 가능깊이
강널말뚝 타입 시에는 타격력이 강널말뚝의 타입저항보다 커야 한다. 그러나 타격력이 강널말뚝의 두부를 훼손하거나 장주좌굴 허용하중을 초과하게 되면 곤란함으로 시공 전에 검토되어야 한다.
⑤ 강널말뚝의 이음부
강널말뚝의 이음부는 차수성측면에서 간격이 없이 완전하게 시공된 상태에서는 이상적이지만, 타입을 고려하여 다소의 여유 틈을 갖도록 제작되므로 이러한 이음부에서 누수가 되지 않도록 세심한 주의를 요한다.
(5) 강널말뚝 타입 시의 문제점과 대책
강널말뚝 타입 중에 경사, 맞물림 관입, 회전, 두부파괴 및 이음부 이탈 등의 현상이 발생하면 타입을 중지하고 그 원인을 규명하여 적절한 대책을 수립해야 한다.
① 경사
타입중인 강널말뚝이 경사지게 되면 이음부는 마찰 저항이 크게 되므로 다음 말뚝의 타입에 큰 지장을 초래하게 된다. 따라서 다음과 같은 방법으로 경사를 즉시 수정해야 한다.
가. 강널말뚝의 두부는 와이어로프를 이용하여 경사반대 방향으로 당겨 준다.
나. 강널말뚝을 사전에 연결관 측이 짧아지게 하단부를 경사지게 절단하여 연결부의 지반관입 저항을 적게 하여 경사를 수정한다.
다. 단독타입의 경우를 병행타입(병풍박기)으로 바꾸어 시공한다.
라. 강널말뚝의 두부를 경사지게 타격하면서 시공한다.
마. 연결부에서의 마찰 저항률을 감소시키기 위해 연결부에 윤활유를 바르고 틈새에 흙이 끼이지 않도록 선단부 내에 슈를 장착한다.
바. 이형 강널말뚝을 제작하여 사용해야 한다.
② 맞물림 관입
가. 강널말뚝이 경사진 경우에는 경사보정을 하여 이음부의 마찰저항을 감소시킨다.
나. 지반이 연약한 경우에는 강널말뚝을 계획고보다 약간 높은 위치에서 타격을 중지하여 맞 물림 관입량 만큼의 여유를 둔 다음, 마지막에 전체적으로 재타격하여 위치를 맞춘다.
다. 맞물림 관입이 일어날 강널말뚝을 인접 강널말뚝에 용접이나 볼트로 묶는다.
라. 크레인의 로프를 맞물림 관입이 일어나는 강널말뚝에 걸고 타입 한다.
마. 이상과 같은 방법으로 맞물림 관입을 방지하더라도 실제로 맞물림 관입 현상이 발생되면 진동해머로 인발한 후 재시공해야 한다.
③ 회전
강널말뚝의 회전을 방지하기 위한 대책으로는 안내보와 강널말뚝 사이의 간격을 적당히 유지해야 하고 간격재를 삽입하는 것이 육상 타격 시에 유리하다. 그러나 해상 타격 시에는 해저면보다 높은 안내보 지지말뚝의 길이와 해저면 이하의 연약층 심도까지의 길이만큼 안내보의 억제력이 저하되므로 안내보에 따라서는 회전을 방지하기 곤란한 경우가 있다. 그러므로 세워 내릴 때 법선 방향과 법선 직각방향의 2방향에서 정확하게 관측하여 회전을 일으키지 않도록 작업을 관리해야 한다. 또한 시공 후에 단계적으로 회전이 생기는 경우에는 즉시 인발하고 재시공해야 한다.
④ 시공연장의 늘어짐과 줄어짐
이음부에는 약간의 공간이 있기 때문에 세우기 및 타입 상황에 따라 시공연장이 늘어나거나 줄어들게 된다. 이때는 법선 방향으로 밀던가 당기던가 하면서 조정하되 20～30매마다 늘어짐 및 줄어짐량을 검토하면서 시공해야 한다.
(6) 용접 및 절단
① 일반 사항
가. 용접 방법은 아크용접으로 하고, 용접의 순서는 시공 전에 감독자/감리원의 승인을 받아야 한다.
나. 용접은 정확하게 하고, 용접에 의한 잔류응력, 변형 등은 되도록 적게 해야 한다.
다. 용접봉은 피복재의 벗겨짐, 벌어짐, 오염, 습기 등 용접에 유해로운 결함이 있는 것을 사용하여서는 안 된다.
라. 직류아크 용접기를 사용할 때에는 극성에 관하여 감독자/감리원의 승인을 받아야 한다.
마. 용접기, 전선 등에 의한 감전 사고에 유의해야 한다.
바. 교류아크 용접기는 소요 규격에 적합한 전격 방지장치를 부설하지 않으면 안 된다.
사. 용접이음은 용접부의 구조, 판, 두께 및 용접법 등에 따라 신중하게 선정해야 한다.
② 용접준비
가. 용접하는 재편의 표면은 용접하기 전에 깨끗이 해야 한다. 특히 용접면 및 그 인접부분은 물, 녹, 도료, 슬래그 및 먼지 등이 균열의 원인이 되므로 잘 제거해야 한다.
나. 용접할 때에는 적당한 조립표, 도구, 가붙임 등으로 재편상호의 위치를 정확하게 유지해야 한다. 이 때 재편에 지나친 구속을 주는 것을 피해야 한다.
다. 맞이음 용접은 재편 단부의 밑 간격을 정확하게 유지하도록 주의하고, 현저한 오차가 없도록 해야 한다.
라. 겹이음 용접은 재편의 밀착에 주의하고, 심한 틈이 생기지 않도록 해야 한다.
마. 조립 도구를 부재에 용접할 때에는 용접부분을 될 수 있는 대로 적게 하고, 제거 시에는 이것을 떼어 낸 뒤 평활하게 해야 한다.
바. 재편 단부의 가공은 수동가스 절단 후 그라인더 등에 의한 다듬기를 하거나 또는 자동가스 절단에 의한 것으로 한다.
사. 가붙임은 될 수 있으면 최소한도로 줄이고, 본 용접의 일부가 되는 가붙임은 특히 결함이 없는 용접이어야 한다. 균열이 발생한 가붙임 부분에 본 용접을 할 때에는 밑까지 떼어낸 뒤 용접해야 한다.
③ 용접작업
가. 용접은 하향용접을 원칙으로 한다. 하향용접 이외의 자세로 할 때에는 감독자/감리원의 승인을 받아야 한다.
나. 다층 용접은 각 층에 잘 녹아 들어가도록 완전히 하고, 균열, 슬래그가 말려 들어가는 등의 결함이 생기지 않도록 특히 주의해야 한다.
다. 쇠붙이를 대는 모서리에서 끝나는 겹이음 용접은 모서리를 돌아서 연속하여 용접해야 한다.
라. 각 층의 표면은 다음 층을 시공하기 전에 슬래그 등을 깨끗이 제거해야 한다.
마. 용접할 때에는 잘 녹아들어 가도록 용접전류 및 용접속도를 조정하고, 결함이 없도록 용접해야 한다. 용접 개시점에 녹아 들어가는 것이 부족하거나, 슬래그가 말려들어가거나,
크레이터(Crater)의 고르지 않은 형상과 균열에는 특히 주의해야 한다.
바. 용접부에 균열, 기포, 슬래그, 말려들어가기, 오버랩(Over Lap), 언더커트(Under Cut), 부정한 파면 및 크레이터, 목두께 및 치수의 과부족 등의 해로운 결함이 생겼을 때에는 다시 손질해야 한다.
사. 용착금속에 균열이 생겼을 때에는 용착금속을 전 길이에 걸쳐 모재가 상하지 않도록 조심스럽게 깎아내어서 다시 용접해야 한다.
아. 용접에 따라 현저한 변형이 생겼을 때에는 감독자/감리원의 지시에 따라서 다시 교정해야 한다.
2) 나무널말뚝 공법
(1) 나무널말뚝의 깊이는 4m 이내이어야 한다.
(2) 나무널말뚝은 가지런히 줄을 맞추어 연직으로 박는다.
(3) 나무널말뚝은 이어서 사용하지 않는다.
(4) 나무널말뚝의 끝부분은 경사로 깎아서 박으며, 박을 때 널말뚝이 죄여서 틈이 생기지 않도록 시공한다.
(5) 나무널말뚝을 박아 넣을 때에는 나무널말뚝의 머리를 철물로 보강한다.
(6) 나무널말뚝 뒷면에는 토사를 충분히 충전해야 한다.
철도건설공사 전문시방서(노반편)