CIP(Cast In Placed Pile)공법은 주열식 말뚝공법으로 현장에서 오거보링(Auger Boring) 또는 T-4로 소정의 심도까지 천공하여 원형 철근망과 H-beam을 삽입하고 자갈을 투입한 후 시멘트밀크(Cement Milk)를 그라우팅(Grouting)하여 만든 일종의 현장타설 콘크리트 Pile로서 차수 및 지중연속벽의 역할을 한다.
CIP공법을 통해 지중연속벽을 형성하고나면 터파기를 진행하면서 흙막이 가시설 공사를 진행한다.
흙막이 가시설공사 중 스트러에 사용되는 부재에는 H-beam 버팀보, 원형강관버팀보, 합성사각 버팀보 등 여러가지가 있다.
그 중 원형강관 버팀보의 시공순서 및 방법은 다음과 같다.
1.터파기 작업
흙막이 가시설을 설치할 수 있는 소정의 깊이까지 터파기를 진행한다. 구조계산서상 터파기 깊이를 유지해야 하며, CIP흙막이 벽체쪽에는 소단을 형성하여 토압을 지지할 수 있도록 해야 한다.
2.CIP 면정리
터파기가 완료되면, 보걸이 설치를 위해 H-beam 붙어있는 콘크리트를 제거한다. B/H 브레커 작업 중 옆에 있는 CIP가 훼손되지 않도록 관리가 필요하다.
3.보걸이 설치
CIP면정리가 끝나고 나면 L형강을 이용해 띠장설치를 위한 보걸이를 설치한다.
4.띠장설치
보걸이 설치가 끝나고 나면 띠장을 설치한다.
5.홈메우기
띠장설치가 완료되면, CIP와 띠장사이의 홈을 메워 CIP가 받는 토압을 띠장에 전달될 수 있도록 한다. 이때 H-beam 부위는 빔을 이용해 홈메우기를 하고, 콘크리트 타설 부위는 몰탈을 이용해 홈메우기를 한다. 예전에는 콘크리트 타설부위 홈메우기를 할때 각재를 이용하여 했는데 최근에는 기성품인 자바라잭을 이용하여 몰탈사춤을 하는 추세이다.
6. 피스브라켓 설치
띠장설치가 완료되면 Sub-beam(보받이)를 설치를 위해 Post Pile에 피스브라켓을 설치한다.
7.Sub-beam(보받이) 설치
피스브라켓 설치가 완료되면 원형강관버팀보 설치를 위한 Sub-beam(보받이)를 설치한다.
8.원형 강관 버팀보 설치
Sub-beam(보받이) 설치가 완료되면 Sub-beam(보받이)상부에 원형강관 버팀보를 설치한다.
버팀보 설치시에는 다음과 같은 사항을 준수하여야 한다.
▣시공일반
(1) 버팀보는 시공에 앞서 재질, 단면손상여부, 재료의 구부러짐, 단면치수의 정도 등을 점검, 계획서에 적합한가를 확인한다.
(2) 버팀보는 흙막이벽의 하중에 의하여 좌굴되지 않도록 충분한 단면과 강성을 가져야 하며, 각 단계별 굴착에 따라 흙막이 벽과 주변 지반의 변형이 생기지 않도록 시공하여야 한다.
(3) 버팀보는 설계도 및 시공계획서를 따라 각 단계마다 소정의 깊이까지 굴착 후 신속히 설치한다.
(4) 버팀보의 설치간격은 설계도서에 명시한 값 이내로 하며 지장물의 유.무, 구조물의 타설 계획, 재료 및 장비 투입 공간확보 관계를 고려하여 설치간격을 결정하여야 한다. 부득이 설계도면에 명시된 설치간격을 초과하는 경우에는 별도의 보강대책을 수립하여 책임감리원의 확인을 받아야 한다.
(5) 버팀보는 굴착된 공간 내에서 콘크리트 타설, 장비의 진출입, 배수작업 등을 고려하여 설치하여야 한다.
(6) 보팀보의 이동이 없도록 설치하여야 하며, 접합부와 이음부는 느슨하거나 강도 부족이 없도록 한다.
(7)버팀보 위에 장비나 자재 등을 적재하지 않아야 한다 . 설계도서에 표시되지 않은 지장물 등을 지지하는 경우에는 해당분야 전문기술자의 검토를 받아야 한다.
(8) 버팀보의 길이가 길어서 온도 변화의 영향을 받을 우려가 있거나 흙막이의 변위를 조절할 필요가 있는 경우에는, 유압잭 등으로 선행하중을 가한 후 설치하거나 버텀보, 중간말뚝, 가새(bracing) 등을 일체로 연결한 트러스(truss)구조로 만들어야 한다.
(9) 최상단에 설치되는 버팀보는 편토압의 우려가 있으므로 단절되지 않고 반대편 흙막이벽까지 연장되어야 한다.
(10) 버텀보 위에는 원칙적으로 작업자가 통행할 수 없는 것으로 하나 부득이하게 통행이 필요한 경우에는 버팀보 위에 안전발판을 설치하여 안전장치를 구비한 후 통행한다.
(11) 수평면과 경사로 설치되는 보팀보는 기 설치되어 있는 연결보팀보에 무리한 하중이 걸리지 않는 방법으로 시공하여야 하며, 수평면에 대해 60℃ 이내가 되도록 하여야 한다.
(12) 받침, 기둥, 수평보팀보 등이 떠오르지 않게 하중 또는 인장재를 설치하고, 수평보팀보는 중앙부가 약간 처지게(경사 1/100~1/200) 설치한다.
(13) 굴착 시부터 해체 시까지 부재가 느슨한 상태로 풀어져 있는가를 수시로 점검하여야하며, 버팀보를 설치한 후에, 매 공정마다 계측관리 및 일상점검을 통하여 안전여부를 판단하고 검사성과를 공사완료 시까지 기록 보관하여야 한다.
▣강관 버팀보 연결
(1) 띠장과의 접합부는 부재축이 일치되고 수평이 유지되도록 설치하며, 수평오차가 ±30mm 이내에 있어야 한다.
(2) 강관과 강관은 적절한 이음장치를 이용하여 연결하며 연결부에서 시공오차가 최소화되도록 한다.
(3) 버팀보와 중간말뚝이 교차되는 부분과 버팀보를 두 개 묶어서 사용할 경우에는 버팀보의 좌굴방지를 위한 U형 볼트나 형강 등으로 결속시켜야 한다.
(4) 가압용 잭(jack)을 사용하는 경우에는 다음의 사항에 유의한다.
① 온도 변화에 따른 신축을 고려한다.
② 잭의 가압은 소정의 압력으로 시행하되, 정해진 압력의 0.2배 정도의 하중을 단계적으로 가하고, 가압 중에는 부재의 변형유무를 검사하면서 시행하여야 한다.
③ 모서리 보강 보팀보를 정확한 위치에 설치하여 뒤틀려지거나 이탈되지 않도록 하여야 한다.
④ 소정의 부재를 설치한 후에는 다음 공정의 시행 중에 발생할 수 있는 부재의 풀림 및 변형을 검사하여 그 안전여부를 판단하고, 검사결과를 공사완료 시까지 기록, 보관하여야 한다.
⑤ 스크류잭을 사용하는 경우에는 용량에 적합한 것을 사용하여야 한다.
⑥ 스크류잭을 설치한 후에는 나사부에 여유를 두어 온도변화에 따른 축력 변화에 대비하도록하여야 한다.
(5) 강관과 가압용 잭(jack) 사이의 연결부는 국부좌굴이 발생하지 않도록 충분히 보강되어야 한다.
9.선행하중재하
원형강관스트러트 설치가 완료되면 스크류잭 부분에 선행하중 재하를 실시한다. 선행하중재하는 흙막이 가시설의 위치별 가시설 단별 발생하는 토압이 다르므로 구조계산서상에 명기된 하중을 재하해야 한다.
10.계측관리
선행하중재하를 끝으로 원형강관버팀보의 설치가 완료된다. 그 후에는 터파기를 진행하면서 가시설의 변위 여부를 확인하기위해 변형률계를 설치하여 주기적으로 계측관리를 실시해야 한다.
(1) 강관 보팀보에 작용하는 축력을 측정하기 위해서는 변형율 게이지나 하중계를 사용한다.
(2) 변형율 게이지를 사용하는 경우에는 단면별로 최소 2개의 게이지를 서로 대칭이 되도록 부착한다.
위 작업순서는 현장에서 흙막이 가시설 공사를 진행하면서 현장여건에 맞는 작업순서를 설명한 것으로 시방이나 기준에 일부 미흡한 것들이 있을 수 있다. 참고용으로만 보는것을 추천한다.
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