📝 예상문제 & 모범답안
용어예상갱폼(Gang Form)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
벽체 시공용 대형 유닛 거푸집으로, 대형타워크레인을 이용해 반복 인양·전용하는 시스템 거푸집이다.
2. 특징
조립·해체 간편, 전용횟수 30~40회 이상, 작업발판·비계 일체화로 고층아파트 벽식구조에 적합하다.
3. 시공 시 유의사항
인양 시 타워크레인 정격하중 검토, 콘크리트 강도(존치기간) 확인 후 탈형·이동한다.
용어예상슬립폼(Slip Form)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
유압잭으로 거푸집을 연속적으로 서서히 상승시키며 콘크리트를 연속 타설하는 공법이다.
2. 특징
이음부 없는 균일단면 시공 가능, 사일로·코어·굴뚝 등에 적합, 24시간 연속작업이 필요하다.
3. 유의사항
상승속도와 콘크리트 응결속도 일치, 표면 마감인력·교대인력 확보가 필요하다.
용어예상알루미늄폼에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
알루미늄 합금재 패널로 제작된 경량·고정밀 거푸집이다.
2. 특징
전용횟수 100회 이상으로 매우 높음, 정밀도가 높아 마감공사 단순화 가능, 초기투자비는 高.
3. 적용
주로 아파트 골조공사(벽식구조)에 적용된다.
용어예상거푸집 존치기간에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
타설된 콘크리트가 소요강도를 발현할 때까지 거푸집을 해체하지 않고 유지하는 기간이다.
2. 기준
수직부재(기초·보 옆·기둥·벽)는 5MPa 이상(또는 소정강도) 도달 후 해체, 수평부재(슬래브·보 밑면)는 설계기준강도의 100% 도달 후 해체(동바리 존치 시 조정 가능).
3. 유의사항
조기 해체 시 처짐·균열 등 구조적 결함이 발생할 수 있으므로, 압축강도 시험(공시체) 결과로 실제 강도발현을 확인한 후 해체한다.
서술형예상거푸집 측압에 영향을 미치는 요인과 시공 시 유의사항에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
거푸집 측압은 타설된 콘크리트가 유동상태에서 거푸집에 가하는 수평압력으로, 과다 산정 시 비경제적이고 과소 산정 시 붕괴위험이 있어 정확한 요인분석과 관리가 필요하다.
Ⅱ. 측압의 발생 원리
측압은 이론상 P=γ·H(정수압 개념)에 가깝지만, 실제는 타설속도·온도 등 보정계수를 반영한 산정식을 사용하며, 벽체는 통상 콘크리트 헤드의 정수압을 안전측으로 설계에 반영한다.
Ⅲ. 측압 영향요인 (두문자 헤·속·온·슬·다·단)
① 헤드(타설높이): 타설높이가 클수록 측압 증가.
② 타설속도: 빠를수록 콘크리트가 응결되기 전 하중이 누적되어 측압 증가.
③ 콘크리트 온도: 낮을수록 응결이 지연되어 측압 증가.
④ 슬럼프: 클수록(유동성 높을수록) 측압 증가.
⑤ 다짐방법: 진동다짐 시 액체상태에 가까워져 측압 증가.
⑥ 단위중량: 콘크리트 단위중량이 클수록 측압 증가.
측압은 이론상 P=γ·H(정수압 개념)에 가깝지만, 실제는 타설속도·온도 등 보정계수를 반영한 산정식을 사용하며, 벽체는 통상 콘크리트 헤드의 정수압을 안전측으로 설계에 반영한다.
Ⅳ. 시공 시 유의사항
① 타설속도 제한: 시방기준에 따른 타설속도 준수.
② 구조계산: 거푸집·동바리 구조계산 실시 및 검토.
③ 긴결재 관리: 폼타이·긴결재 간격 준수 및 충분한 강도 확보.
④ 다짐관리: 타설순서·다짐방법 준수(과다진동 지양).
동절기 지하벽체 타설 중 타설속도 과다와 낮은 콘크리트온도가 겹쳐 측압이 과다 발생, 거푸집 면외변형과 부분 붕괴로 이어진 사례가 있다 — 타설속도 관리 소홀이 근본 원인이었다.
Ⅴ. 맺음말
측압은 구조물 규모·시공조건별로 상이하므로 사전 구조계산과 시공관리기준 수립이 필수이며, 최근에는 계측관리를 통한 실시간 측압 모니터링 적용이 확대되고 있다.
서술형예상고층건축공사에서 거푸집공법(갱폼·클라이밍폼·알루미늄폼 등)의 선정기준과 안전관리에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
고층건축의 벽식·코어 구조에서는 반복성이 높은 시스템 거푸집 선정이 공기·품질·안전을 좌우하므로, 공법별 특성 비교와 안전관리대책 수립이 중요하다.
Ⅱ. 시스템 거푸집 공통 구조
시스템 거푸집은 강재프레임(또는 알루미늄프레임)에 합판·패널을 결합하고, 타이로드(긴결재)로 양면 거푸집을 연결하며, 클라이밍앵커·유압잭으로 상승·이동시키는 구조가 공통적이다. 인양·상승 과정 자체가 별도의 위험작업이 되는 점이 일반 거푸집과 다르다.
Ⅲ. 공법별 특성 및 선정기준
① 갱폼: 벽체용 대형유닛, 대형타워크레인 필요, 전용 30~40회 이상 → 벽식구조 아파트에 적합.
② 클라이밍폼: 갱폼+비계+마감작업대 일체화, 유압잭/크레인으로 자체 상승 → 고층 코어벽체에 적합.
③ 알루미늄폼: 경량·고정밀, 전용 100회 이상, 초기투자비 高 → 아파트 골조공사에 적합.
④ 슬립폼: 연속타설+유압잭 연속상승 → 사일로·코어 등 균일단면 고층구조물에 적합.
⑤ 선정기준: 구조형식(벽식/골조식), 층고 반복성, 타워크레인 용량·대수, 공사비/공기, 마감정밀도 등을 종합 고려한다.
갱폼 인양 중 타워크레인 정격하중을 초과하여 낙하한 사고 사례 — 인양중량 사전검토 미흡이 원인이었다.
Ⅳ. 안전관리 방안
① 인양안전: 인양 시 타워크레인 정격하중 검토 및 전담 신호수 배치.
② 상승제어: 클라이밍폼·슬립폼 유압잭 동시 상승 제어시스템 점검.
③ 낙하방지: 낙하물방지망·안전대 부착설비 설치.
④ 존치관리: 거푸집 존치기간 준수(수직부재 5MPa 이상, 수평부재 설계기준강도 100%) 후 해체.
Ⅴ. 맺음말
시스템 거푸집은 생산성 향상 효과가 크지만 대형 자재의 인양·해체 과정에서 중대재해 위험이 상존하므로, 공법 선정 단계부터 안전성을 함께 고려한 통합적 접근이 필요하다.