기성콘크리트 말뚝 재하시험, 정재하시험

기성콘크리트말뚝(PHC PILE)의 재하시험은 시공된 말뚝의 허용 지지력을 결정하기 위해 시행되는 시험방법으로 크게 정재하시험과 동재하 시험으로 나뉘어진다.

 

동재하시험은 말뚝 시공직후 드롭해머로 말뚝 두부를 타격하여 측정된 응력값을 통해 지지력을 산정하는 반면, 정재하시험은 실재 하중을 재하하므로써 말뚝의 지지력을 산정하게 된다.

 

정재하시험의 시험방법에는 주변말뚝의 반력을 이용하는 방법, 주변의 앙카의 반력을 이용하는 방법, 실물 재하방법 등 여러가지 방법이 있다.

이 중 현장에서 가장 많이 쓰이는 방법은 주변말뚝의 반력을 이용하는 방법이다.

 

주변말뚝을 이용한 정재하시험은 설계하중의 2~2.5배를 말뚝에 가하여 하중과 침하량의 관계를 보고 지지력을 산정하는 방법으로 항복하중 또는 파괴강도를 초과하지 않는 것을 원칙으로 한다.

 

말뚝의 시험은 KS F 2445 및 ASTM D 1143을 기준으로 한다.

 

시험방법은 다음과 같다.

 

1.시험파일 주변 파일의 두부 컷팅 강선을 노출하여 반력말뚝 준비

측정하려는 시험말뚝은 강선까지 원컷팅하여 두부정리하고, 주변 반력말뚝은 강선을 노출하여 반력말뚝으로 사용가능하도록 준비한다. 

시험말뚝은 원칙적으로 시험 후 말뚝의 변위로 인하여 구조물에 영향을 미치치 않는다고 예상되는 경우에 시험말뚝으로 사용한다.

 

2.두부정리를 끝낸 시험파일에는 두부 상단에 철재판을 설치하고, 그 위에 유압기를 설치, 그 후 시험파일과 반력파일을파일위에 재하하중의 역할을 할 H-beam을 설치하고 재하준비를 한다.

재하장치는 유압잭과 조작펌프, 재하판으로 구성된다.

 

3.반력파일에 철재판을 끼워 유압잭으로 하중을 가했을때 하중이 가해지는 역할을 할 수있도록 준비한다.

 

4. 침하량 측정 게이지 설치

침하량을 확인 할 수 있는 변위계를 설치 한다.

 

5. 정재하시험을 위한 장비 설치 완료

 

 

6. 재하장치가 설치되면 유압잭에 하중을 가하며 시험을 실시하면된다. 시험방법에는 완속재하 시험법, 완속재하방법의 초과하중재하, 반복재하 시험법, 급속재하 시험법, 일정시간 간격시험법, 일정침하율 시험법, 일정침하량 시험법등 여러가지 방법이 있다. KS F 2445를 참고하여 현장에 가장 적합한 방법을 고려하여 시험을 진행하면 된다.

 

7.지지력판정

구조설계기술자 및 시험분석 기술자의 지식과 경험에 의해 보편적으로 적용되는 방법을 바탕으로 시험의 측정데이터를 정리하여 말뚝의 연직 지지력에 대한 특성치를 구하고 이를 바탕으로 지지력을 분석한다.

 

극한지지력의 판정은 극한침하량이 발생할때의 하중으로 한다. 단, 극한침하량은 말뚝직경의 10% 또는 25.4mm로 하며, 전침하량 기준 이외의 다른 해석결과와 비교하여 종합적으로 판단한다.

 

출처: KS F 2445