교량 신축이음 장치 선정 지침

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교량 신축이음 장치 선정 지침

신축 이음 장치 선정

1. 개요

교량의 신축이음장치는 교량의 주요부재로써 신축장치에 대한 개념을 충분히 이해한후 정밀시공이 되어야 만이 교량 내구성 증진, 주변지역 소음 저감 및 주행차량의 안전운행에 많은 영향을 주고 있고, 특히, 최근에는 연속교가 많이 시공되어 큰 규격의 신축이음장치가 설치되고 있고, 노선별로 교량이 많이 시공되고 있으며, 외적으로는 주행차량의 대형화 및 통행차량의 증가로 파손시에 유지보수가 곤란한 실정임으로 제기능을 발휘할 수 있는 제품을 선정하고, 정밀시공이 되도록 하여야 함.

2. 신축이음장치 설치 목적

가) 온도변화에 의한 상부구조의 신축기능

나) 콘크리트 재령에 따른 건조수축과 크리프에 의한 신축 기능

다) 활하중 재하시 보의 처짐에 의한 변형율 수용

3. 신축이음장치 형식 분류 (별첨 참조)

분 류	형 식	종 류	특 징
지 지 식	고무제품 형 식	ㅇTrans Flex ㅇAce ㅇHama-Highway(Ys) ㅇFreyssinet 등	ㅇ합성고무와 강재를 조합하 여 윤하중을 상판유간에서 지지토록 제조된 상품
	강재형식	ㅇFinger Joint	ㅇ강재로 제작
	특수형식	ㅇHonel ㅇMageba(L-Series) ㅇMaurer ㅇ3W 등	ㅇSteel Beam을 사용하여 장대유간장에 적응토록 제 조된 상품
	알미늄캡 형 식	ㅇWabo	ㅇ고무제품형식의 표면에 알 미늄합금재로 피복한 형식
비지지식	고무형식 제 품	ㅇHama-Highway(G-type) ㅇMageba(R-Series) ㅇFreyssinet(N-Type) 등	ㅇ윤하중이 상판유간에서 지 지되지 않고 통과하도록 제 조된 상품
	강재형식	ㅇL형보강 Joint ㅇ보강강재 Joint 등	ㅇ유간의 양측머리로 L형강이 나 강재로서 보강

4. 신축량 계산

가) 지간 100m 이하일 경우

- 개략 산출공식에 의하여 신축량 계산

① 콘크리트교 : △ℓ = 0.6ℓ + 10(m/m)

② P C 교 : △ℓ = 0.84ℓ + 10(m/m)

③ 강 교 : △ℓ = 0.72ℓ + 10(m/m)

(ℓ : 지간, m)

나) 지간 100m 이상일 경우

- 도로교 시방서 기준에 의하여 신축량 계산

① P C 교 : △ℓ = △ℓt + △ℓs + △ℓc + △ℓr + 여유량

② 기타 교량 : △ℓ = △ℓt + △ℓs + △ℓr + 여유량

△ℓt = α․△T․ℓ (온도 변화에 의한 신축량)

△ℓs = －20 ․α․β․ℓ (콘크리트 건조수축에 의한 수축량)

△ℓc = Pt․　․β․ℓ/ Ec ․ Ac (콘크리트의 크리프에 의한 수축량)

△ℓr = (보의 처짐에 의한 수축량)

α : 재료의 선 팽창계수

－ 콘크리트 : 1.0 × 10-5

－ 강 재 : 1.2 × 10-5

β: 건조수축, 크리프에 의한 저감계수

　 : 콘크리트의 크리프 계수 (2.0)

hi : 받침의 회전중심에서 보의 중립축 까지의 높이 (2h/3)

θi : 보의 회전각

－ 콘크리트교 : 1/300

－ 강 교 : 1/150

5. 신축이음장치 규격 선정

가) 설치기준

종 류	사 용 구 분
Rubber Joint	총 신축량이 100m/m 이하인 것
Rail식 Joint	총 신축량이 100m/m 이상인 것

나) 신축이음장치 선정 기준

종 류	사 용 구 분	규 격 구 분
Rubber Joint, Mono cell joint	총 신축량이 100m/m 이하인 것	No－100 이하
Rail식 Joint	총 신축량이 100m/m 이상인 것	No－160 이상

다) Rubber(TransFlex) Joint와 Steel(강레일형) Joint의 비교

구 분	Rubber	Steel
내 구 성	ㅇ강성인 콘크리트와 연성인 고무 제품과의 접합부에서 콘크리트 가 파손될 우려가 있다. ㅇ강재가 삽입된 고무판 자체가 수축팽창하므로 팽창율이 서로 달라 분리 및 변형의 가능성 있다.	ㅇ하중지지용 강재가 주행변에 수평 이어서 접속콘크리트의 파손우려 가 적다. ㅇ고무에는 윤하중이 직접 전달되지 않으므로 콘크리트의 파손우려가 적다.
시 공 성	ㅇ중량이 가볍고 시공이 간단하여 시공속도가 빠르다.	ㅇ정밀시공이 요구되며 따라서 전문 시공 팀으로 하여금 시공토록함이 바람직하다.
주 행 성	ㅇ노출 주행면이 고무로 되어 있 어 주행성이 좋고 소음이 적다.	ㅇ고무제품에 비해 주행성이 떨어지 고 소음이 있다.
방 수 성	ㅇ정척(1.0~1.8)이 짧아 완전방수 가 어렵다.	ㅇ이음부분이 거의 없이 일체로 시 공되므로 방수기능이 우수하다.
적용범위	ㅇ소교량 및 중간교량에 사용	ㅇ중소교량이나 장대교 (주로 장대교에서 많이 사용)
보 수 성	ㅇ고무판만 교체함으로 보수작업 이 간단하고 신속하다. ㅇ보수공사비 저렴	ㅇ전체를 교체해야 하므로 보수작업 이 복잡하고 장기간 소요됨 ㅇ보수공사비 고가임

6. 형식 및 제품 선정시 고려사항

가) 신축장치는 설계도에 제시된 신축량 및 유간을 충분히 확보할 수 있는 규격의 제품이어야 한다.

나) 상부 슬라브 두께, 빔과 빔 사이 간격 등을 고려하여 설치가 가능한 제품을 선정

다) 소음피해가 우려되는 지역은 고무제품이나, 방음대책을 고려한 제품을 선정하여 야 한다.

라) 제설작업시 리무빙을 많이 하는 지역은 강제형식을 선정하는 것이 내구성 측면 에 유리하다.

7. 신축장치 형식 및 설계유간 결정

가) 지간 100m 이하(신축량 100m/m 이하)의 경우

ㅇ개략적인 공식에 의하여 계산된 신축량을 기준으로 설계기준에 제시된 신축장 치 형식 선정

ㅇ설계유간은 신축장치 형식에 따른 고유 수치임

나) 지간 100m 이상의 경우

ㅇ도로교 시방서 기준에 의하여 신축량 계산

ㅇ계산된 신축량을 기준으로 계산된 신축량보다 다소 여유있는 규격으로 신축장 치 형식 선정

ㅇ설계유간은 신축장치 형식에 따른 고유 수치임.

8. 시공시 착안사항

가) 일반사항

(1) 설계도에 제시된 신축량, 유간 및 강교 또는 빔 연장은 상온 15℃를 기준으로 한 것이다.

(2) 시공자는 강교 또는 빔 제작에 앞서 제작시 온도와 상온 15℃와의 온도차에 의한 신축량을 계산한 다음 감독원 또는 감리자의 검토를 거쳐 제작에 착수하 여야 한다.

(3) 교대 및 교각은 온도변화에 관계없이 설계도에 주어진 규격과 위치대로 정밀 시공하여야 한다.

(4) 시공자는 교대 및 교각의 좌표와 실제 교량 연장과의 일치여부를 확인한 다음 시공하여야 한다,

(5) 신축장치는 유간이 적을수록 구조적으로 유리하므로 최소유간이 확보되는 범 위내에서 가급적 유간이 적게 되도록 설치하여야 한다.

나) 교면포장

(1) 슬라브 유간 사이로 이물질이 교좌부에 떨어지지 않도록 스치로폴 또는 거푸 집을 이용하여 막는다.

(2) 슬라브 블록 아웃부에 모래 또는 아스콘으로 교면포장 두께이하로 채우고 적 절한 방법으로 다진다.

(3) 교량 난간에 콘크리트 못으로 슬라브 유간을 표시하여 교면포장후에 카팅위치 가 정확히 되도록 한다.

(4) 교량전에서 교면포장을 연속적으로 실시하여 신축이음부의 평탄성을 확보해야 한다.

다) 설치 및 청소

(1) 블록－아웃부는 수직으로 단차없이 절단하고 압축공기 및 물청소를 하여 이물 질을 완전히 제거한 후 접착면에는 접착제를 바른다.

(2) 무수축 콘크리트 타설 폭은 가급적 도면 규격대로 시공이 되어야 유지보수시 경제적이다.

(3) 무수축 콘크리트 타설시 슬라브 유간이 확실히 확보될 수 있도록 유간부에 스 치로폴스 혹은 우레탄계 sealant를 사용하고 Steel Form으로 마감후에 무수

축 콘크리트를 타설한다.

(4) 현장 설치시 온도 등을 고려한 설치유간 및 계획서를 받아 정밀하게 설치해야 한다.

(5) 장래평탄성 확보를 위해 아스콘 포장을 무수축 콘크리트보다 3mm정도 높게

시공한다.(직선자를 사용하여 확인)

직선자

3m/m

교면포장

교량

무수축 콘크리트

신축이음장치

(6) T. F 사용할 때 Steel Form 사용 의무화(Steel Form 제거후 바닥면 Level 상

태로 유지토록 보완)

STEEL FORM CON'C가 채워지지 않아 공극이 생기므로 무수축몰탈로 메꿈

무수축 Con'c

【탈형전】 【탈형후】

(7) STEEL FORM 설치시 상온 15℃와의 온도차에 의한 신축량을 고려하여 설치

하여야 한다.

라) 철근배근 및 청소

(1) 기존 슬라브 및 교대에 노출된 철근은 절단하지 말고 신축이음장치 도면대로 배근하고, 부득이 신축이음장치 설치가 곤란한 경우는 감독원과 협의하여 최소 개소만 절단한다.

(2) 표준도에 철근배근도가 없는 형식은 배근 상세도를 제출받아 시공해야 한다.

(3) 기존 철근과는 용접으로 연결하고 검측시 용접부위를 햄마로 충격을 가하여 용접상태를 확인한다.

마) 무수축 콘크리트 타설 및 양생

(1) 무수축 콘크리트는 섬유 보강재를 투입하며 7일강도가 기준강도에 도달되도록

배합설계를 시행하기 바람

압축강도 : σ7 = 400kg/cm2

최대골재 규격 : 　15, 　19mm

슬럼프 : 10±2.5cm

혼화재 : 무수축제 사용

(2) 무수축 콘크리트 배합은 계량장치로 정량 계량하고 충분히 혼합하여야 한다.

(3) 바이브레이타는 고장에 대비하여 2대를 준비한후 타설한다.

(4) 표면 마무리는 한쪽에서부터 즉시 시행하며, 마무리를 위한 가수행위는 절대 금지한다.

(5) 무수축 CON'C 마무리후 표면의 습기가 없어질 무렵에 쇠손으로 마무리 하여

야 건조수축 균열을 예방한다.

(6) 표면 마무리 직후 비닐과 양생포를 덮어 수분 증발을 막고 살수를하여 수화열 을 제거해야 한다.

(7) 습윤양생은 최소 7일간 실시하고, 교통개방은 압축강도를 확인후 또는 타설후 최소 7일후에 실시한다.

[원비]

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