R.C.D 시방서

<A name="[문서의 처음]"></A> 목 차               1. R.C.D PILE 시공                   1.1 사전검토                   1.2 현장시공 측량                   1.3 시공               2. 품질관리                   2.1 시공계획서 검토                   2.2 시공 단계별 승인사항                       가. 굴착보고서                       나. 콘크리트 공사 계획서                   2.3 말뚝 재하시험                       가. 말뚝 재하시험 계획서                       나. 정재하시험                       다. 동재하시험                       라. 기타                   2.4 콘크리트 품질관리시험                       가. 콘크리트 공시체시험                       나. SLUMP 시험                       다. CORE 강도시험 1. R.C.D. PILE 시공    1.1 사전검토      가. 사전검토 사항          ① 사용기계, 기구의 선정 : 설계심도까지 효율적으로 굴진 할 수 있는 장비선정          ② 장비선정 : 기종, 크기, 중량, 자주(自走)가능성 및 경제성을 고려하여 적합한 방법 선정          ③ 작업장 확보 : 굴착장비의 조립, 시공, 기자재 야적에 필요한 면적 확보          ④ 장비의 이동, 콘크리트 운반차 등의 진․출입에 지장이 없는 통로 및 지반을 정비          ⑤ 배출토의 반출, 안정처리 설비, 지하매설물의 처리, 급․배수, 전기설비, CASING 등 부대품의 필요량 및 여유분       나. 시공계획서          ① 투입 장비, 부대품 제원          ② 기계배치도          ③ 인원투입 계획          ④ 장비투입 계획          ⑤ 공정계획 : 주간공정 및 우너간공정계획표 작성          ⑥ 시공단계별 품질관리계획          ⑦ 안전관리계획    1.2 현장시공 측량       설계도에 명기된 R.C.D. 말뚝위치는 정확한 측량에 의해 결정되어야 하며 시공시 계속되는 굴착작업 중 편심의 유무를 확인하기 위해 보호될 수 있는 지점에 참조말뚝을 설치한다.    1.3 시공       가. 장비 설치          1) 장비 설치 지반의 지내력이 부족하면 작업 중 굴착기가 기울어지거나 미끄러지기 때문에 말뚝이 경사지기 쉽다. 특히 R.C.D 공법에서는 물을 많이 사용하기 때문에 ROTARY TABLE 架臺가 움직인다든지 기울어져서 말뚝의 중심이 빗나가 버리기 때문에 지지력이 작은 지반에서는 복공판 등으로 보상하는 방법으로 임시 지지대를 설치해야 한다.          2) 수평정밀도와 연직정밀도를 높이기 위해서는 장비를 바르게 설치하는 일과 정확히 말뚝중심과 굴착중심을 일치시키는 일이 무엇보다 중요하다.             특히 R.C.D 공법은 CASING 등으로 인해 중심점을 볼 수 없게 되므로 미리 지상에 중심점을 기준으로 CASING의 외주를 그려놓고 참조말뚝을 설치하여 장비설치시 참조점으로 사용하거나 말뚝으로부터 일정한 거리가 떨어진 굴착지역 외부에도 참조말뚝을 설치하여 계속되는 굴착작업시 편심의 유무를 확인한다. 이러한 참조점들은 중장비의 운행에 의해 이동되는 수가 많으므로 장비설치 전에 반드시 위치를 확인한다.          3) 연직정밀도는 깊이에 대한 편심의 비율로 표시하며 CASING의 연직성은 굴착초기 5～6M 압입시 결정되므로 이때까지 TRANSIT 또는 수준기 등에 의해 연직도를 계속 확인해야 한다.          4) 수평위치에 대한 허용오차는 안정되고 평탄한 지반에 설치한 장비로 양호한 시공조건하에서 시공할 경우에는 75mm이하가 되어야 한다.       나. 굴착          1) 참조말뚝 확인과 CASING 설치             가) CASING 설치 전에 반드시 참조말뚝의 위치를 확인해야 하며 CASING을 설치할 때 직교하는 두 방향에서 연직도를 확인한다.             나) CASING ROTARY로 CASING을 압입하되 POWER가 부족하여 압입이 용이하지 않을 경우 OSCILLATOR를 설치하여 CASING을 압입한다.          2) 굴착             가) CASING 내부지반을 HAMMER GRAB로 굴착하면서 필요한 심도까지 CASING을 설치한다.             나) 굴착도중 호박돌, 전석층의 굴착은 HAMMER GRAB이나 CHISEL을 사용하거나 인력에 의한 착암기 등으로 께내야 한다.             다) CASING 근입심도까지 굴착이 완료되면 ROTARY TABLE, DRILL BIT, ROD 등의 굴착기구를 조립하고 이수 순환장치를 설치한다.             라) ROD를 연결해가면서 지지층(설계심도)까지 굴착하되 DRILL ROD 직경(150～300mm)의 약 70% 이상 되는 호박돌 등은 HAMMER GRAB등을 사용하여 제거해야 한다. 이때 HAMMER GRAB의 승강에 의해 공내의 이수가 유속이 빨라져서 공벽이 붕괴될 수 있으므로 조심스럽게 작업해야 하며 또한 HAMMER GRAB이 직접 공벽에 부딪쳐 치명적인 손상을 입지 않도록 주의해야 한다.             마) CASING이 설치되지 않은 구간에서는 정수압, 안정액 등에 의해 공벽을 유지시킬 수 있으나 항상 공벽붕괴의 위험이 있기 때문에 주의해야 한다. 이수에 의한 경우 지하수위보다 2M이상의 높은 수위를 유지해야 하나 필요이상의 수두차가 되면 CASING 주변으로부터 누수가 생기게 되고 투수성이 큰 경우 인접공(孔)이나 주변지반에 나쁜 영향을 미치게 되므로 주의해야 한다.             바) 굴착수는 인공이수(BENTONITE SLULLY)가 아닌 청수를 사용하는 것을 원칙으로 하며 염화물의 허용한도는 해사의 절대건조 중량에 대하여 0.04%이내를 표준으로 하고 있다.             사)  안정액의 사용이 불가피할 경우에는 시공자는 반드시 감독관의 확인을 받되 설계자의 검토가 선행되어야 하며 사용 승인된 경우 굴착 전 적어도 그 본분의 량을 준비하여 예측불허의 수위저하에 대비 해야한다.             아) R.C.D 말뚝의 연직도는 1/200 정밀도로 관리되어야 한다. 굴착중에는 트랜싯이나 수준기 등에 의한 간이적인 방법을 사용하고, 필요시 또는 굴착완료후에는 초음파 탐사법을 적용해야 하며 굴착기 OPERATOR실에 설치된 컴퓨터 PANEL로도 관리 할 수 있다.       다. 지지층의 확인과 근입심도          1) 지지층은 시추주상도에 의해 결정된 설계도서에 제시된 굴착깊이, 굴착속도 등을 참고하며 굴착된 토사와 지반조사 자료를 비교하여 확인할 수 있지만 지층변화가 심하거나 충분하지 못한 지반조사 등의 이유로 인해 변동될 수 있으므로 지지층 확인에 유의해야 한다.          2) 처음 몇 본의 시공은 BORING 조사위치와 가까운 곳에서 시행하여 시추주상도와 비교해 깊이, 위치, N치와 굴착속도, 풍화도 및 강도와 굴착속도 등을 파악하여 현장관찰 및 자료로 활용한다.          3) 설계심도까지 굴착이 완료된 후 굴착심도는 줄자에 내림추를 매달아 실측한다.  굴착심도는 줄자에 내림추를 매달아 실측하되 반드시 감리원 및 감독관의 확인을 받아야 하며 설계심도까지 굴착해도 설계지지력 확보가 어렵다고 판단되거나 지지층을 판단하기 곤란한 경우, 말뚝에 근접해서 추가로 시추조사를 하여 설계자나 감독관 확인 하에 소요심도까지 추가로 굴착해야 한다.       라. SLIME 처리          1) 말뚝저부와 지지층 사이에 SLIME이 있으면 말뚝의 지지력 감소는 물론 부등침하로 인한 상부구조물의 구조적 손상 및 콘크리트 타설시 콘크리트 속에 혼입되어 강도를 떨어뜨리거나 철근망이 부풀어오르는 현상이 발생될 우려가 있으므로 콘크리트 타설전에 반드시 퇴적된 SLIME을 제거해야 한다.          2) SLIME 제거방법에는 굴착완료 후 철근망 설치 전에 하는 일반 바닥청소(1차 처리)와 콘크리트 타설 직전에 시행하는 특수 바닥 청소(2차 처리)로 구분되며 압력수를 공저에 분사하면서 압축공기를 TREMIE PIPE하부로 내보내 TREMIE PIPE 내외의 수압 차에 의해 공저부근의 SLIME을 밖으로 배출시키는 AIR LIFT공법이 주로 적용된다.          3) 위와 같이 1, 2차로 나누어 SLIME을 제거해야한다해도 완전하게 제거하기 어려우므로 TOE  GROUTING을 반드시 실시해야 한다.       마. 철근망 가공․조립 및 설치          1) 재료의 반입과 철근망을 조립하기 편리한 장소를 골라서 현장 내에 설치하는 것이 바람직하며 철근 및 철근망은 부피가 크고 길기 때문에 충분한 면적과 공간을 확보해야 한다.          2) 철근망은 전체 형상이 곧게 조립되도록 조립대를 이용하여 주철근과 띠철근, 변형방지철근 및 떠오름 방지철근 등을 설계도면대로 조립하되 이음은 용접방식보다 결속선 이음방식 (결속선은 직경 0.9mm이상의 철선을 2겹 이상 사용)을 채택하며 전체의 Q 약 30%이상은 U-BOLT를 사용해야 한다.          3) 철근망의 변형방지를 위한 보강이 무엇보다 중요하며 아울러 철근망 피복유지를 위한 SPACER를 반드시 5M이내 간격으로 4방향에 설치해야 하며 겹이음으르 할 경우 겹이음 길이는 철근 직경의 40배이상이 되도록 하되 모든 철근이 한 위치에 겹이음되지 않고 교호로 겹이음이 되도록 해야한다.          4) TOE GROUTING이 계획된 경우 설계도면과 같이 철근망에 GROUTING용 TUBE(Φ 4" STEEL PIPE)를 결속하여 철근망 근입시 함께 근입하되 수직도 관리에 유의해야 한다.          5) 말뚝머리의 여유 타설 되는 콘크리트 속의 철근은 스티로폴 등으로 피복 하여 두부 정리시 콘크리트와 쉽게 분리될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.       바. 콘크리트 타설          1) 배합설계는 배합강도가 설계기준강도의 20%이상 되도록 하되 콘크리트 타설은 TREMIE PIPE나 CONCRETE PUMP를 이용하므로 WORKABILITY를 좋게 하고 철근망의 배면과 CASING이 차지하고 있던 공간을 잘 채울 수 있도록 하기 위하여 SLUMP치를 18cm 전후, W/C = 50%, 최대골재치수 25mm, 단위 시멘트량은 370Kg/㎥ 이상의 것을 사용하며 이와 같은 이유로 기후나 운반시간등을 고려하여 응결지연제를 사용하는 것이 바람직하다.          2) R.C.D 말뚝의 콘크리트 타설방법은 TREMIE PIPE에 의한 수중콘크리트 타설방법에 의한다.          3) TREMIE PIPE는 일반적으로 내경 15～30CM, 길이는 1～6M의 것을 연결하여 사용하며 연결부위에서 물이 새는 일이 없도록 유의해야 한다.          4) 콘크리트를 HOPPER로부터 흘리지 않도록 해서 재료분리를 방지해야 하며 분리된 굵은 골재가 철근과 CASING 사이에 끼어 CASING 인발시 철근망이 따라 올라오게 되는 일이 없도록 해야하며 철근망 오름방지 및 확인을 위해 철근망 상단에 줄자를 부착한다. 또한 HOPPER로부터 흘러 넘치게 되면 흘러 넘친 콘크리트가 수중으로 낙하되어 재료분리가 일어나 불량 콘크리트가 될 수 있으므로 유의해야한다.          5) CASING을 인발할 때 CASING상단의 한쪽만을 잡고 올리면 CASING이 기울어져 콘크리트 말뚝 머리의 형상을 타원형으로 만들 염려가 있으므로 인발시 적어도 두 곳 이상을 매달아 수직으로 CASING을 뽑아 올려야 한다.          6) TREMIE PIPE를 사용하여 콘크리트를 타설하기 때문에 초기에 투입된 말뚝머리 부분의 콘크리트는 공내 물, 부유물, 이수 등이 혼입되거나 LAITANCE등에 의해 품질이 저하되기 때문에 설계높이보다 1M정도 콘크리트를 여유 있게 타설해야 한다.          7) 콘크리트 타설시 규정시간이 지연된 레미콘을 타설해서는 안 된다. 지연된 레미콘은 비비기로부터 치기가 끝날 때까지의 시간이 현재의 대기온도 조건(25℃ 이하)에서 1.5시간(건축공사 표준시방서) 또는 2.0시간(콘크리트 표준시방서)에서 SLUMP치가 0에 근접하여 강도가 급격히 떨어지는 비비기 후 3시간을 초과한 콘크리트로 이와 같은 지연된 콘크리트의 사용은 강도저하의 직접적인 원인이 되므로 절대로 사용해서는 안되며 加水를 하여 사용하여도 안 된다.       아. TOE GROUTING 시공          시공자는 GROUTING PIPE 설치 및 GROUT 배합비(중량배합비 1:1～1:10)등에 대한 계획서를 작성하여 감독관의 승인을 받아야 한다.          1) TOE GROUTING의 목적             ① R.C.D. 말뚝 선단부와 기암반 접착면의 전단면 보강             ② 기초암반내의 절리면 이나 파쇄대 보강으로 암반의 강도증가 및 변형감소 효과          2) 천공작업(DRILLING)             ① 철근에 기설치된 강관을 통하여 R.C.D.말뚝선단으로부터 2D(D : 말뚝직경)이상(최소4.0M)구경 76mm 정도로 천공한다.             ② 천공시 말뚝 선단부의 콘크리트 CORE 및 기반암의 CORE를 채취하여 강도시험 및 육안관찰 등을 통해 콘크리트와 기암반의 강도 및 기암반의 풍화도 및 절리발달 상태 등을 확인한다.          3) GROUTING 시공             ① 강관 선단에 SINGLE PACKER를 설치한 후 그라우팅 펌프와 호스를 연결한다.             ② 그라우팅 작업은 천공저면에서 강관 상단까지 실시한다.             ③ 그라우팅 압력이 10Kg/㎠ 이하이거나 용적이 천공길이 1M당 400리터 초과시 그라우팅을 중단한다.             ④ 그라우팅 작업시 압력을 10Kg/㎠ 이상을 10분 이상 주입한다.       자. 두부 정리          설계높이보다 높게(통상 1M) 타설된 콘크리트를 제거하는 것을 두부정리(TRIMMING 또는 CHIPPING)라고 하며 두부 정리방법은 여러 가지가 있으나 HAND GRINDER로 CUTTING후 HAND BREAKER를 사용하는 것으로 한다. 2. 품질관리    2.1 시공계획서 검토       시공계획서에는 설계자의 의도대로 굴착공사를 실행할 수 있는 굴착 장비 및 인원동원 계획은 물론이고 공정계획표, 시공단계별 품질관리 계획 및 안전관리 계획 등이 포함되어야 하며 감리자의 적정성 검토를 거쳐 감독관의 승인을 받아야 한다.    2.2 시공단계별 승인사항       가. 굴착보고서          1) 시공사          2) 말뚝 번호(위치)          3) 말뚝 TYPE 및 직경          4) 시공 장비명(단계별)          5) 굴착 시작과 종료 날짜, 굴착 소요시간          6) 말뚝시공 위치의 현재 표고 및 굴착종료 후 표고          7) CASING 깊이와 표고          8) 굴착 깊이 및 지층 LOG          9) 굴착고의 연직도 및 수평도          10) 기초암반의 상황(절리발달상황, 풍화도, 경도 등)          11) 지하수의 변동 상황(굴착공사중과 완료 후)          12) SLIME 제거 상태          13) GROUTING 실시 여부 및 방법          14) 철근망 검사결과(철근 규격과 조립상태 점검)          15) 굴착시 발생되었던 문제점에 대한 설명(장애물 출현 등으로 인한 지연, 기타 다른 공종의 간섭 등)          16) 각 단계별 현장 확인 결과          17) 지하수 채취와 시험내용       나. 콘크리트공사 계획서          1) 배합 설계서          2) 콘크리트 배합 강도 시험 성적서          3) 콘크리트 계획 및 실제 타설량(콘크리트 규격포함)          4) 지표로부터 콘크리트 타설심도와 타설된 콘크리트 상부의 표고          5) 콘크리트 운반 차량 배차 간격          6) 콘크리트 시료 채취 및 공시체 제작방법          7) 콘크리트 타설 방법    2.3 말뚝 재하시험       가. 말뚝 재하시험 계획서          시공자는 말뚝재하시험 계획서를 작성하여 감리자 검토를 거쳐 감독관 승인을 받아 말뚝재하시험을 시행하여 말뚝의 설계 지지력 확보 여부 및 말뚝 손상 여부를 검토해야 한다.       나. 정재하시험          정재하시험은 ASTM D1143-81 또는 KSF 2445 시험방법에 따라 실시해야 한다.          말뚝의 정재하시험은 재하하중이 너무 크기 때문에 반력 말뚝이나 반력 ANCHOR를 사용해야 하므로 사전에 시험할 수 있는 부지의 확보, 시험용 말뚝, 반력용 말뚝이나 ANCHOR 그리고 그에 따른 양생기간 그리고 비용 등을 치밀하게 계획해야 하며 필요시 수평재하시험을 시행해야 한다.       다. 동재하시험          동재하시험은 말뚝두부를 보강하고 두부로부터 약 2.4～3.0m 하단에 말뚝의 4방향에 대해 90。 방향으로 4쌍의 가속도계(ACCELEROMETER)와 변형계(STRAIN TRANSDUCER)를 볼트로 고정한 후 DROP HAMMER로 말뚝두부를 타격하여 낙하고에 따른 항타응력을 관할하면서 항타 분석기(PILE DRIVING ANALYZER ; PDA)를 이용하여 말뚝 손상여부 및 지지력 확인한다.       라. 기타          재하시험은 정 및 동재하시험을 동시에 시행하여도 무방하나 가급적이면 정재하시험을 최소 3본 이상의 말뚝에 대해 시행하는 것이 바람직하다.    2.4 콘크리트 품질관리 시험       가. 콘크리트 공시체 시험          배합설계의 적합성 및 타설된 콘크리트의 강도 확인 등을 위해 압축시험용 공시체를 R.C.D. 말뚝 1개분에 대해 각 4개의 공시체(직경 15cm, 높이 30cm)를 제작 및 양생 (KS F 2403, 2404)한 후, ASTM 및 KS F 2405 규정에 따라 두 개의 공시체는 7일 나머지 두 개의 공시체는 28일 양생 후에 시험해야 한다.          시험보고서에는 R.C.D. 말뚝번호, 양생조건, 압축강도, 양생일, 배합강도 및 배합설계 등이 명기되어 있어야 한다.       나. SLUMP 시험          ASTM C 143 및 KS F 2402에 의거 각 R.C.D. 말뚝의 콘크리트에 대해 2회씩 SLUMP시험을 실시해야 한다. SLUMP치는 시방서의 규정과 같아야 한다.       다. CORE 강도 시험          기 시공된 R.C.D. 말뚝에서 BORING 기계 등을 이용하여 말뚝의 최소 3개소 심도(말뚝의 상부, 중부 및 하부)에서 말뚝의 CORE(직경은 최소 54mm 최대 85mm)를 채취해서 육안검사를 한 뒤에 1축압축강도 시험을 하여 설계기준강도와 비교하되 만약 설계 기준강도에 미달할 경우 재시공 또는 보강대책을 강구해야 한다.