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P.S.M(Precast Span Method) 공법 |
1. 서 론
- Precast Span 가설공법은 PSC Box Girder 교량에 있어서 한 경간길이의 Box Girder를 공장 또는 현장부근 PSC 제작장에서 특별히 제작된 Mould를 이용하여 미리 생산하고 특수운반 차량으로 가설지점에 운반후Launching Girder를 이용하여 가설하는 공법으로써 공장화 및 기계화 시공에 의한 최상의 품질확보와 획기적인 공기단축이 가능한 교량 가설공법으로 특히 고속철도 교량건설에 적용된 공법중의 하나이다.
2. P.S.M 공법의 특징
• P.S.M 공법은 1경간 길이가 25∼30m, 무게가 600∼750Ton 가량의 교량상부 콘크리트 Box Girder 일체를 Precast 제작장에서 Pretension 공법으로 Prestress를 도입하여 제작한 후, 특수차량으로 설치장소에 운반하여 교각에 기설치된 이동식 가설장비(Launching Girder)를 사용하여 상부구조물을 설치하며 대부분의 공종이 최상의 작업 조건인 공장 내에서 이루어지고 연속교로 건설하는 경우에 한해서 극히 일부 연속화 작업만 현장작업으로 진행되기 때문에 현장작업만으로 가설되는 M.S.S(Movable Scaffolding System, 이동식 비계공법) 또는 F.S.M(Full Staging Method, 동바리공법)에 비해 아래와 같은 장점을 갖고 있음.
가. 안정적 공기 확보 가능
현장타설방식으로는 양생방식 한계성 및 현장조건 때문에 급속한 공기의 단축을 기대하기 어려우나 P.S.M 적용시 공장화에 따른 전천후 작업과 기계화 생산 등에 따라 안정적으로 공기확보가 가능함.
나. 균일한 품질관리가 가능
고속철도는 최상의 품질관리가 필요한 주요 구조물이며 이를 위하여는 정도가 높고 요소별 일관된 품질관리가 필요하다.
따라서 전천후 작업시설을 갖추어 공장작업을 수행함으로써 품질변동의 폭이 극히 미세하므로 작업조건이 열악한 현장작업에비하여 균일한 품질확보에 유리함.
다. 특수한 기능인력 부족 해소
교량 시공을 Precast화, 기계화, 공장화 작업에 의해 수행함에 따라 안정된 공기 확보가 가능하며 각종 설비 및 공정관리가 자동화,System화 됨으로써 소수인원에 의한 대량생산이 가능하다.
라. 공사비 절감
초기투자 비용이 M.S.S, F.S.M공법보다 많이드나 4㎞이상 장대교량일 경우 대량생산이 가능하므로 비교적 경제적임
마. 안전성(Safety) 확보
표준화된 구조물을 제한된 숙련공에 의해 대부분이 기계화 시공함이 가능함으로서 현장인원의 재해발생율을 줄일 수 있고,표준화된 구조물을 제한된 숙련공에 의해 반복작업을 함으로써 주기성을 갖게 하여 작업인원의 재해발생율을 줄일 수 있음.
3. 상부공 가설공법 비교
가. 공법비교
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구 분 |
M.S.S 공법 |
P.S.M 공법 |
비 고 |
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내 용 |
∙M.S.S(Movable Scaffolding System)이란 이동식 비계공법이라고 하며, 거푸집이 부착된 특수한 이동식 비계를 이용하여 교각과 교각사이를 이동 지보하면서 상부 콘크리트를 현장타설하여 한경간씩 시공해 나가는 공법을 말함.
∙비계 및 거푸집의 이동설치 방식에는 전진, 후진이 가능하며 비계보 (Main Girder)와 거푸집 (Form Work)의 운전조정 형식은 제작사 System에 따라 다양한 규격 형태를 이루고 있음. |
∙P.S.M(Precast Span Method)은 한 경간의 Box Girder를 공장 또는 현장부근의 PSC 제작장 에서 특별히 제작된 Mould를 이용하여 미리생산하고 특수장비로 가설지점에 운반후 Launching Girder에 의해 가설하는 공법을 말함.
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나. 각 공법의 시공 속도 비교
12~13개 1~1.5개 1개 P.S.M 공법
P.S.M공법 M.S.S공법 F.S.M공법
<1개월 기준>
F.S.M 공법 M.S.S 공법
가. PSC 제작장 설치
∙PSC 제작장은 교량상판(BOX Girder)이 제작되어 지는 곳으로 상판제작의 각 공정이 원활하게 이루어질수 있도록 설계되며, 완성이후의 이동편의까지 고려하여 설치되어야 함.
나. 교량상판(BOX Girder)제작
∙교량상판 제작에 필요한 모든공정이 (철근가공→외부거푸집→철근조립→
내부거푸집설치→타설장이동→Pretensioning→콘크리트타설→스팀양생→
거푸집해체→Lifting→BOX상차→BOX운반→교각위에 설치) 이루어짐
① 철근가공 ② 철근조립
③ 내부 거푸집설치 ④ 타설장 이동
⑤ 콘크리트 타설 ⑥ 거푸집 해체
⑦ BOX상차 ⑧ BOX운반
⑨ 교각위에 설치
5. 결 론
● P.S.M(Precat Span Method)공법은 국내 도로교에서 그동안 적용실적이 있는 한 경간당 15～20개의 PSC BOX Segment를 설치하여
강연선으로 결속하는 방법인 Precast Segment Method(P.S.M)와 달리 한 경간의 PC BOX(25M)를 공장에서 생산하여 가설하는 공법으로써 고품질확보가 지속적으로 유지되고, 안정적인 공기확보가 가능하며 4Km 이상 장대교량일 경우 초기 투자비용은 많이드나 기존 공법(M.S.S공법, F.S.M공법)과 비교하여 경제적임을 알 수 있다.
● 또한, 향후 철도교량뿐만이 아니라 장대도로교량 및 기타공사에 폭넓게 사용되어 국내 건설기술의 발전에 일익을 담당하게 될 것으로 생각된다.