우물통기초

	필자가 보성건설(주)에 입사하기 전에 4년간 몸담았던 청담대교 현장에서 대형 우물통기초 시공사례에 대해 몇 자 적고자 한다.
	청담대교는 국내 최초의 복층교량으로 동부건설이 86개월의 공기로 지난 2월 준공하였으며, 하부는 지하철 7호선,
	상부는 도시고속도로 기능을 가진 교량으로써 설계·시공 일괄입찰방식으로수행하였다.
	1.공사내용
	▷ 지하철 : 2,220m(STA 20k 450 ~22k 670)
	ㆍ본선개착 512.5m
	ㆍ본선고가 교량 1,542m
	ㆍ정거장 165m(뚝섬유원지 1개소)
	▷ 도로교 : 3,480m(도시고속도로 및 접속 Ramp)
	2. 우물통기초 시공
	1) 주교량부 우물통기초 제원
	- 크기 : 12m×18m 7기
	- 강도 : 본체 fck = 240kgf/cm2
	수중 fck = 300kgf/cm2
	CAP fck = 270kgf/cm2
	속채움 fck = 100kgf/cm2
	- 깊이 : 4 ∼ 5 LOT (1LOT=3~4m)
	2) 시공순서도
	가교 제작 및 설치 →PONTOON 설치 →토사채움 →SHOE 제작 및 설치 →우물통 제작 →굴착 및 침하 → 발파암굴착 → 저면(수중) 콘크리트
	→속채움 콘크리트→ CAP 콘크리트 → 교각시공
	3) 가교 제작 및 설치
	- 당초설계는 가교와 토사를 쌓아올린 가도를 구축하는 것으로 계획되었으나 강바닥이 모래와 자갈이 비교적 치밀하게 퇴적되어 있고,
	가도를 홍수기에 철거해야 하는 어려움과 공기상의 문제로 전구간에 가교를 설치하였다.
	- 가교 구조물은 고수부지에서 H형강을 사용하여 폭 6m, 길이12m, 높이 5m∼9m 크기로 나누어 각 Segment당 40톤 이하가 되도록 제작하고,
	이것을 편평하게 정리한 하상면에 내려놓았다.
	- 가교가 유수압에 의해 하류로 흘러가는 것을 방지하기 위하여 가교 Segment당 4개의H-pile을 항타하고 와이어로프로 서로 연결하였다.
	- 가교를 설치할 때 공사장비의 통행에 따른 침하가 우려되었으나 2년 동안 발생한 침하량은 최대 5 ∼7cm에 불과하여 공사수행에
	문제가 되지 않았다.

	가교제작 및 운반		가교설치

	4) PONTOON 설치
	- 우물통 기초의 시공에 폰툰(PONTOON) 공법을 제안하여 원가절감과 공기단축효과를 거두어 제21회 전국품질경진대회에서 을
	대통령상 동상 수상하는 등 특허출원(출원번호 제95-3202호, '95. 2.20) 및 현재 신기술로 지정되어 있다.
	- 이 현장에서 적용한 폰툰이란 강재부상함체를 뜻하며 작업순서를 간략히 소개하면 다음과 같다
	.고수부지에서 약 70톤의 강재로 폰툰을 제작하여 진수, 예인
	.우물통 기초위치에 하상을 3~4m 깊이로 크람쉘을 이용 정리
	.우물통 기초를 시공할 위치에서 폰툰에 물을 채워 설치
	.네모꼴의 폰툰 안쪽을 모래로 채우고 그 위에서 우물통 기초를 시공 우여
	.물통이 완성된 후에는 폰툰 내부의 물을 제거하 폰툰이 부력으로 떠오르게 한다
	.폰툰의 한쪽 면을 잠수부가 들어가 분리시켜서 ㄷ자 형태로 예인선을 이용하여 다음 우물통 위치에 이동한 후 반복 시공한다

	PONTOON 설치		PONTOON 해체

	PONTOON공법 시공순서도

	5) 우물통 본체 시공
	- 상부가 복층교량이라 수직력은 물론 수평력에 의한 지반의 전면지반반력이 상당히 크게 요구되어 우물통을 암반에
	약 3m ~ 5m 근입되도록 시공하였다
	- 암반 근입작업은 우물통 내부의 물을 제거하고 드라이 상태에서 천공, 발파하는 것으로 주변지반의 이완을 최소화 하면서 시공되었다
	- 물이 제거된 상태에서 우물통 선단의 암반상태를 직접 육안으로 확인하고 Mappinp 등을 실시하여 기초의 품질을 확보할 수 있도록 하였다.
	- 깊이 10m 이상의 수위차로 인하여 우물통 저면을 통해 들어오는 많은 양의 물은 8" 및 6" 양수기를 이용하여 양수, 드라이 상태를
	유지하였다.
	- 우물통 본체의 시공순서는 다음과 같다.
	.폰툰 속채움후 SHOE 위치 SETTING 후 속채움 실시
	.1 LOT 우물통 내부 거푸집 설치
	.철근 조립 후 외부 거푸집 설치
	.우물통 구체 콘크리트 타설 및 양생
	.크람쉘을 이용하여 토사층 굴착 및 자중으로 인한 침하
	.2 LOT ~ 4 LOT 우물통 반복 시공
	.암반층에 도달하면 잠수부를 이용하여 수중 발파 및 JETTING 후 굴착
	.연암층에 일정깊이 도달하면 대형양수기를 이용하여 양수(유출량 〉유입량)
	.드라이 상태에서 천공장비를 우물통 안으로 투입하여 천공 및 제어발파
	.수중 상태에서 JETTING 및 AIR LIFTING 실시
	.소형 백호우(0.15m3)를 투입하여 굴착 후 크레인 버켓으로 반출
	.최종 굴착 후 암검측 실시
	.우물통 바닥(저면)은 트레미를 이용하여 수중 콘크리트로 타설
	.양생 후 속채움 콘크리트 타설
	.CAP 철근조립 및 콘크리트 타설
	.PIPE COOLING 실시로 수화열 저감

	우물통 제작(반복)		굴착 및 침하(반복)		최종 굴착면
		→		→
	바닥(저면) 콘크리트 타설		CAP 콘크리트		PIPE COOLING 실시
		→		→

	- 우물통 시공시 유의사항 및 관리사항은 다음과 같다.
	.우물통 구체 콘크리트 타설후 1 LOT 모래층을 크람쉘로 굴착시 침하에 따른 편심이 발생하기 쉬우므로 철저한 측량 및 굴착관리 실시
	.우물통 구체의 두께가 1m 인 MASS CON'C 이므로 습윤 양생관리 철저
	.콘크리트 타설시 타설 높이는 1m 이내로 돌려가면서 타설하여, 콘크리트의 자중으로 인한 편심이 발생하지 않도록 시공
	.LOT별로 콘크리트를 이어칠 때 치핑 및 레이턴스를 철저히 제거하여 우물통 이음부 누수 방지
	.잠수부의 특수건강검진을 실시하고 작업시 신호수 배치로 안전사고 예방
	.양수 후 드라이 상태에서 작업시 예비양수기 확보 및 작업원 구명조끼 필히 착용
	→ 수위차로 인하여 순간적으로 물이 우물통 내부로 들어와 장비가 수몰되는 경우 발생
	.시험발파를 시행하여 천공길이 및 장약량 조절
	.우물통 최종 굴착후 저면과 수중콘크리트의 부착력을 크게 하기 위해서 AIR LIFTING 실시
	.수중 콘크리트는 트레미를 이용하여 정수중에 타설하고 트레미 파이프가 콘크리트에 뭍힌 상태에서 타설속도에 맞추어 서서히 들어 올릴 것
	.속채움 콘크리트는 fck=100kgf/cm2 인데 펌프카 타설의 용이를 위해 fck=180kgf/cm2로 시공시 수화열로 인한 우물통 구체에 균열 발생
	.CAP 콘크리트는 대단히 매스한 콘크리트 이므로 수화열 관리가 바람직
	→ PIPE COOLING 실시
	.PIPE COOLING은 직경 25mm의 주름강관을 이용하여 1.5m 간격으로 배치하고 콘크리트 타설후 하천수를 이용하여 순환시키며 7일간 시행
	.PIPE COOLING 실시후 주름강관은 그라우팅 실시
	3. 맺음말
	교량의 기초에는 직접기초, 말뚝기초, 대구경현장타설말뚝기초, 우물통기초 등이 있는데 교량의 유심부에는 지지력이 큰 우물통기초를
	많이 사용하고 있다.
	현재 국내교량의 설계가 장대교량추세으로 발전하고 있어 향후 대형 우물통기초의 시공은 더욱 늘어나고, 다양한 구조형태의 상부교량을
	시공할 전망이다.
	이에 우리 보성의 건설기술자들도 대형교량을 시공하면서 일어나는 문제점을 해결하고 이에 따른 DATA BASE를 구축 발전시켜 기술력을
	향상하여야 한다.
	건설기술 자료축적과 개개인의 시공경험이 곧 회사의 발전임을 명심하고 100년 수명의 교량을 건설한다는 자부심과 후대에 부끄러움이 없는
	자연과 조화된 구조물을 만들기 위해 땀을 흘려야 할 것이다.