철근콘크리트조 골조공사 4일 공정을 위한 요소기술 타당성 평가 연구

Abstract

要 旨

건설공사에서 공사기간은 대단히 중요한 요소이며, 건설원가에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 선진국에서는 공기단축을 통하여 건설사업비를 절감하기 위한 많은 노력을 기울이고 있다. 미국에서는 RC 구조물 1개 층을 2~4일에 시공하는 것이 일반적으로 되어 있으며, 국내에서도 삼성동 I-Park 건물이 4일 공정으로, Tower Palace III 건물이 3일 공정으로 시공된 예가 있다. 결국 공기단축은 건설사업비의 절감 이외에도 건설 산업의 경쟁력을 확보하게 하고, 공사관리 능력을 향상시키며, 신기술 및 신재료의 개발을 촉진시키게 되어 최근 각 건설회사마다 공기단축을 위한 많은 노력을 기울이고 있다.

본 연구는 선행 연구를 통하여 도출된 RC골조공사 공기단축을 위한 요소기술을 실제 현장에 적용하는 목업(Mock-up)시험을 실시하고 그에 따른 공기단축 효과를 평가하고자 한다.

본 연구의 범위는 현재의 공사시스템(공법 및 공사비 등) 을 크게 변경하지 않는 범위 내에서 국내․ 외 주요 분야별 기준층 층당 공기 및 층당 골조공사기간 사례를 조사․ 분석하였으며, 이를 바탕으로 제안된 RC골조공사 공기단축 요소기술을 현장 Mock-up 실험에 적용하여 공기단축 효과를 검증하였다.

목업실험은 공사가 진행 중인 51층 초고층아파트 현장을 대상으로 4일 공정의 가능성을 평가하기 위한 실험으로 제시된 요소기술 중 2개 층 철근 선조립 및 부분적인 수직-수평분리타설(V-H 분리타설)공법을 적용한 2개 층 기둥 콘크리트 시공, 고강도 콘크리트 사용을 통한 거푸집 존치기간 단축 등을 주요 변수로 선정하여 Mock-Up 실험을 실시하였다.

목업실험을 통하여 철근, 거푸집, 콘크리트 타설 세부공종별 목업실험 결과를 종합할 때 철근작업에 1.5일, 거푸집 작업에 1.5일, 콘크리트 타설에 1일이 소요되는 것으로 나타나 4일 공정을 달성할 수 있었다.

철근콘크리트건축물 골조공사기간 단축을 위한 요소기술의 효과를 평가하기 위하여 실제 초고층 RC건축물 공사현장에서 진행된 골조공사 4Day Cycle을 위한 현장 목업실험 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1) 현재 공사가 진행 중인 현장에서 기존의 공법과 구조형식의 별다른 변화 없이 4일 공정에 대한 가능성을 확보하였으며, 4일 공정을 위하여 철근작업에 1.5일, 거푸집 작업에 1.5일, 콘크리트 타설에 1일이 소요되는 것으로 나타났다.

2) 수평부재 및 수직부재에 대한 철근공사를 1.5일에 완료하기 위하여 수직부재에 대한 철근 선조립 공법이 반드시 적용되어야 하며, 타워크레인 작업 반경 내에 선조립장 확보와 야적장 확보가 필수조건임을 알 수 있었다. 수직부재는 2개 층 철근 선조립이 효과적이며, 수평부재(슬래브)의 경우는 현장조립방식이 적절한 것으로 평가된다.

3) 거푸집 작업을 1.5일에 완료하기 위하여 콘크리트 타설 후 17~24시간이 경과한 후 벽체 및 슬래브 거푸집의 탈형이 가능하며, 거푸집 탈형일 오후부터는 상부층의 거푸집 조립이 가능하여 다음날 슬래브 거푸집의 조립이 완료될 수 있었다.

4) 수직부재와 수평부재의 콘크리트 강도가 달라 수직부재 타설 완료 후 수평부재 마무리 작업이 완료될 수 있어 즉시 비닐 보양을 실시하였다. 콘크리트 타설은 수직부재의 타설이 타설 당일 오전 중에 종료되면 4일 공정에 최적인 것으로 평가되었다.