기성 콘크리트 말뚝공사 시공시 고려(유의)사항

▒ 기출문제

- 89회 3교시 1번 : 기성 콘크리트 말뚝공사 중 발생되는 문제점 및 대응방안에 대하여 설명하시오

- 83회 3교시 2번 : 기성 콘크리트 말뚝박기의 시공상 고려사항 및 지지력 판단방법을 설명하시오.

---

▒ 개요

① 기성재 말뚝의 시공법으로는 크게 타입공법과 매입공법으로 나눌 수 있다.

② 말뚝의 종류, 크기, 현장여건에 적정한 장비를 사용하고, 인접건물이 있는경우 소음, 진동이 적은 공법선정이 필요하다.

 

▒ 말뚝박기 공법의 종류

1) 타입공법

① 타입공법 : Drop, Steam, Disel, hydraulic hammer

② 진동공법 : Vibro hammer

2) 매입공법

① Pre-boring 공법 : SIP, SAIP, PRD 공법

② 중굴공법

③ 회전공법

 

▒ 시공순서

지반조사 → 표토제거 → 수평규준틀 설치 → 말뚝중심보기 → 재료반입 및 검수 → 말뚝박기 → 두부정리

 

▒ 시공시 고려사항

1) 운반 및 저장

① 운반 시 말뚝에 과응력이나 손상을 주지 않도록 받침대 설치

② 말뚝 제작 후 14일 이내 운반금지(단, 특수양생 한 경우 예외)

③ 운반이나 항타 중 손상된 파일은 반출

④ 가능한 1단, 2단 이상 쌓을 경우 각 단의 받침대는 동일 수직면상에 배치

⑤ 배수 양호하고, 지반견고한 곳

 

2) 재료 및 사용기기의 조사

① 말뚝의 종류, 크기, 중량, 수량 및 지반조건과 현장여건에 적정장비 사용

② 장비가 지반조건상 조정의 관입량을 충족시키지 못할 때에는 지체없이 대체

③ 말뚝박기 장비는 이동이 용이한 방식으로 설치

 

3) 시공 정밀도

① 말뚝의 연직도 1/100 이내

② 두부의 수평방향 허용오차는 D/4(D=말뚝직경)와 10cm 중 큰값 미만

 

4) 시험말뚝

① 시험말뚝 시공은 설계 지지력, 토질상태, 말뚝길이, 시공시간, 시공기계 적합여부 확인이 목적

② 지지층 심도변화를 고려 설계길이보다 긴것을 사용

③ 항타 후 일정 시간이 지난 후 반드시 재항타 실실하여 말뚝의 시간경과효과 확인

 

5) 검사

① 현장 반입 기성 콘크리트 말뚝은 담당원 입회하에 검사

② 손상 또는 결점이 있는 것은 반출

 

6) 시공준비

① 지상 및 지중장애물 제거

② 시공장비 기울어지지 않도록 작업지반 충분히 정지

③ 인근의 건물상태 조사, 관계인 입회하에 사진 및 VTR촬영

④ 인근 재산, 타공종에 피해가 없도록 충분한 사전조사 실시

 

7) 말뚝박기

① 타입공법

- 말뚝머리 파손에 유의

- 기초 밑면까지 터파기는 말뚝 박기 완료 및 시험 후 실시

- 인접 파일이 융기여부 지속관리, 발생시 원지점 이하로 재항타

- 요구 깊이 까지 정지함 없이 연속적으로 박기 실시

② 매입공법

- 수직도 유지하며 굴착

- 공벽이 붕괴 또는 휘지않도록 굴착속도 유지, 오거를 뽑을때도 천천히

- 공벽유지에 필요시 안정액 사용

- 주변지반으로 근고정재 유출 방지

- 근고정재, 말뚝주변 고정재에 의한 부력으로 말뚝이 부상하지 않도록 주의

- 고정재가 완전 경화시 까지 진동 등에 주의

- 공벽보호를 위해 말뚝의 매달기는 축심 매달기를 원칙

 

8) 말뚝이음

① 축선 일치에 주의

② 시공 중 아래말뚝이 부득이 기운경우 축선이 동일 직선상에 있도록 하여 용접

③ 일반적으로 이음방법은 용접식 채용

④ Pre-boring 공법시 이음작업중 하부 말뚝이 낙하하지 않도록 조치

⑤ 이음말뚝 아래말뚝은 다 박지 않고 적당한 높이로 남겨둔다.

 

9) 두부정리

① PC강선에 충격을 가하여 말뚝본체에 균열발생 또는 프리스트레스를 감소시키지 않도록 한다.

② 한쪽에만 타격을 주지 말고 주위를 균일하게  절단한다.

③ PC강선은 말뚝머리 절단시 손상이 없도록 한다.

 

10) 시공기록

① 말뚝 배치도에 말뚝번호 기입

② 타입공법 말뚝은 타격일시, 소요시간, 타격횟수, 관입깊이, 반입량 등 기록

③ 그외 공법은 시방서에 정해진 사항 기록

 

11) 보강

① 파손말뚝, 정밀도 허용치 초과, 내력부족, 융기 등의 파일은 적절한 조치 필요

 

▒ 문제점 및 대책

1) 말뚝머리(두부) 파손

① 적정 Hammer의 용량, 타격 에너지, 낙하고 조정

② 말뚝의 강도 · 두께 확보, 쿠션재 두께 확보

③ 축선일치, 수직도 유지, 편타 주의, 이음부위 시공 철저

2) 말뚝의 중파

① 보강말뚝을 설계위치에 인접하여 추가 항타

② 말뚝중심선 외측으로 벗어난 만큼 기초를 확대하고 철근 1.5배 보강

③ 내측으로 벗어난 경우 철근만 1.5배 보강

3) 타격에의한 휨 발생

① 파일 및 항타기의 수직도, 타격 에너지 확인

② 말뚝의 항타 순서 변경

③ 말뚝박기 공법변경

④ 휨파일보강 : 좌굴부위 콘크리트 다짐 및 철근보강

4) 파일의 오차발생

① 설계위치에서 벗어난 거리 150mm 초과 : 구조 검토 후 추가항타 및 기초보강

② 기초 외측으로 75~150mm 벗어난 경우 : 말뚝 중심선에서 벗어난 만큼 기초 확대 및 철근 1.5배 보강

③ 수직기울기 1/50 이상 : 구조검토 후 보강 여부 결정(지지력 문제없으면 그냥 써도 무방)

5) 부력에 의한 부상

① 중공부에 물을 주입

② 말뚝 머리부위에 하중을 가하여 말뚝을 정착

6) 말뚝의 솟아오름(융기)

① 5mm 이상 솟아오른 말뚝이 발생하면 원인 조사 및 대책강구

② 원래의 타격보다 더 큰 타격으로 원지점 이하의 길이에 오도록 재항타

③ 동재하시험 실시하여 지지력 변화 확인

④ 말뚝재료의 손상여부 확인

---

▒ 연관문제

두부정리 - 두부파손 - SIP - 말뚝의 지지력 판단 방법 - 부마찰력

 

▒ 참고문헌(출처)

1) KSF7001 원심력 콘크리트 말뚝의 시공 표준

2) 건설공사 전문시방서 2007 : 토공 및 기초공사 / 27310 기성말뚝박기

3) 건축공사 표준시방서 2006 / 04020 기성 콘크리트 말뚝 지정공사

4) PHC파일공사의 파일손상 및 정도관리에 관한연구 / 심영수

5) 건축기술지침 / (주)대우건설

6) 한국토지주택공사 시방서 / 30530 말뚝기초