문제] 파일 항타 시 발생하는 결함의 유형과 대책을 논하시오.
답]
Ⅰ. 개요
1) 기성콘크리트파일은 두부가 Cushion재로 보호되지만. hammer의 타격에너지가 가장 크게 전달되어 결합이 발생하기 쉽다.
2) 말뚝의 파손 형태는 휨, 종방향, 횡방향 등이 있다.
Ⅱ. 말뚝 파손의 형태
1) 말뚝 두부 파손
2) 말뚝 두부 종방향 Crack
3) 휨크랙 (Crack)
4) 횡방향 크랙(Crack)
5) 말뚝 선단부 파손
6) 말뚝 이음부 파손
Ⅲ. 말뚝의 파손 원인
1). 운반 및 취급 부주의
① 운반 시 충격. 손상으로 운반 부주의
② 보관 취급 부주의
2) 말뚝강도 부족
① Cemet, 골재, 철근 등의 재료의 불량
② 양생 부족으로 인한 강도 부족
3) 편심강타
- 말뚝항타 시 hammer 등에 의한 편심 항타.
4) Hammer의 과다 용량
-말뚝 무게에 비하여 hammer의 중량이 큰 경우
5) 타격에너지 과다
- 과다한 타격에 의한 파손
6) 축선 불일치
- Leader와 pile의 중심선이 불일치 타격 파손
7) Cushion 두께 부족
- Cushion재의 두께가 너무 부족하면 두부 파손
8) 이음부 불량
- 이음부의 접합부 불량 시 타격 불량 파손
9) 타격횟수 과다
- 타격 횟수 너무 증가 시 두부 파손
10) 지반 경사
- 지반의 이질층에 의한 경사에서 두부 파손
11) 연약지반
- 연약지반에서 타격 시 이음부 인장균열 발생 파손
12) 지중 장애물
- 지반 속에 호박돌, 전석, 암 등이 있을때 타격 시 두부 파손
Ⅳ. 파손 대책
1) 취급주의
① 운반 시 충격이나 손상금지
② 말뚝 보관은 2단 이하, 종류별 보관
2) 말뚝의 강도 확보
① 재료의 품질검사 철저
② 양생에 주의하여 품질관리
3) 편타금지
① pile의 연직도 Check를 자주 시행
② 수직 허용 오차는 150 이하
4) 적정 hammer의 선정
- 설계 강도에 맞는 hammer 선정
5) 관입량 확인
- 말뚝의 관입량을 check 하면서 측정
6) 축선 일치
- Leader 와 Pile의 중심선은 일치시킨다.
7) Cushion 두께 확보
- Cushion재의 두께 확보, 결속을 단단히 한다.
8) 이음부 시공 철저
- 이음 시 내구성 및 수직성 유지
9) 시공법 선정
- 지반 조건에 맞는 시공법 선정
10) 타격 횟수 엄수
11) 두부보강
- 두부에 가마니 등을 덮어 충격완화
V. 결론
1) 기초말뚝은 상부의 하중을 받아 지반에 전달하는 구조 부분이므로 말뚝재의 파손은 건축물 전체가 구조적으로 불안해지는 결과를 초래하게 됨.
2) 말뚝재의 강도확보와 Cushion재의 두께 확보 및 연직도 확보 등으로 말뚝 두부의 파손을 방지해야 한다.
* 말뚝의 두부 정리
1) 말뚝 길때
① 버림콘크리트의 6cm와 연결 joint 철근 30cm 위의 말뚝절단
② 연결 철근 길이는 30cm 이상 확보
③ 버림콘크리트 위 6cm 부위에 말뚝의 균열 방지 위한 band 조임 후 잔다듬으로 말뚝 파취
④ 내부 받이 판은 말뚝 직경의 0.5D 되는 밑지점에 설치
2) 말뚝 머리 짧을때
① 말뚝의 직경 0.5D 되는 지점에 내부받이 판 설치
② 내부받이 판에서 버림콘크리트 30cm이상 되게 보강 철근 설치
③ 말뚝의 PS강선을 이용하여 버림콘크리트 위 30cm 이상되게 연결 Joint 철근 확보
④ 말뚝 상부에서 10cm 아래로 말뚝 지름의 1.5D이상 공간 확보하여 콘크리트타설
⑤ 연결 Joint 철근은 버림콘크리트 위에서 30~35° 빌려서 기초 속에 매립.
* 두부 정리 시 유의 사항
① Level로 절단 위치 결정
② 말뚝에 유해한 충격 및 손상 최소화
③ 두부정리 말뚝 최소화
④ 깊게 박힌 말뚝 머리 정리
⑤ 말뚝 내부로 잔제물 낙하 방지
2024.07.10 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 부력을 받은 지하구조물의 부상방지대책