거푸집공사는 전체 건설공사에서 매우 큰 비중을 차지하고 있는 공종이다. 해외에서는 거푸집 공법과 관련하여 연구개발이 활발히 이러우지고 있고, 다양한 공업도 개발되고 공사비 절감노력이 이루어지고 있으며, 국내에서도 다양한 시도가 이루어지고 있다. 그러나 새로운 거푸집 공법에 대한 체계적인 연구가 부족하여 현장적용에 어려움이 있고, 특히 거푸집 공법의 일종인 PF/R 공법이 건설현장에서 적용되고 있으나, 일부 문제점들이 지적되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 PF/R과 기존의 거푸집 공법과의 비교분석을 통해 문제점을 도출하고 해결방안을 제시하였다.
벽식구조 골조공사에서 거푸집공사는 원가에 지배적 비율을 점하고 RC 구조체의 중심공법으로 활용되고 있기 때문에 체계적이고 효율적인 공법개선이 요구된다. 이에 본 논문은 거푸집공사의 품질 및 생산성향상을 위한 공법개선을 목적으로 한다. 과학적인 분석기법을 통한 기존 벽식구조 거푸집공사의 문제점을 개선하고자 생산성 분석기법인 워크 샘플링을 활용하였다. 개선안을 도출하기 위한 방법론을 제시하고, 개선방향에 따라 거푸집공사의 품질 및 시공단순화를 위한 유닛화 및 기계화 방안으로 키커폼(kicker form)을 제시하였다. 이는 거푸집공사 수행에 있어 불필요한 작업프로세스를 줄이고 생산성 및 종합적인 시공품질이 향상될 것으로 판단된다.
콘크리트 구조체공사의 가장 큰 영향을 미치는 것은 거푸집공사이며, 구조체공사의 합리적 관리는 거푸집공사의 작업생산성에 관한 기초자료를 확보함으로써 가능하다. 본 연구에서는 거푸집공사의 과학적 관리기반을 구축하기 위하여, 구조체 기준층을 대상으로 작업측정을 하여 유로폼공법, 재래식 거푸집공법 등 주요공법의 생산성을 도출하였다. 또한, 거푸집공사의 주요 작업인 조립, 해체, 운반등 단위 공정의 소요작업 품을 산출함으로써, 작업개선을 위한 실용적인 자료를 제시하였다. 마지막으로 거푸집 면적이 생산성과 상관관계가 매우 높다는데 착안하여 소요작업품을 예측할 수 있는 상관관계식을 유도함으로써, 공정관리 및 기능공의 수급예측이 가능토록 하였다.
탈수거푸집공법은 거푸집 표면에 잉여수를 배출시킬 수 있는 구멍을 뚫고 내측에 섬유포를 부착하여 콘크리트 타설시 잉여수 및 혼입공기를 배출시키는 공법으로 시공상의 워커빌리티를 확보하면서 콘크리트 표층부 품질을 강화시킬 수 있다. 따라서 제치장 콘크리트 표면의 강도를 극대화할 뿐만 아니라, 수밀한 콘크리트 표층부를 생성하기 때문에 물이나 공기, 염분 등이 침투하기 어려워 콘크리트의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. 그러나 현재 국내에서는 이론적으로는 제기되고 있으나, 관련규준 및 시공방법에 대한 연구가 부재해 공사현장에서 적용할 기회가 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 물성실험을 통해 탈수거푸집 설계를 위한 기초자료를 제공하고, 이를 바탕으로 한 현장적용실험을 통해 탈수거푸집공법의 실용화 방안을 제안하고자 한다.
공사현장에서 사용하고있는 거푸집의 대체를 오랫동안 연구 끝에 가로(60cm) 세로(120cm)의 규격의 PE-FORM을 개발한바 있으나, 일반 건설 현장에서 어떠한 형태의 구조물 시공을 위한 형틀을 제작함에 있어 통상적으로 기존 합판거푸집을 사용하고 있으나, 현재 국내에서 사용되고 있는 합판은 전량 수입에 의존하고 있어 외화낭비가 심할 뿐 아니라 평균 2-3회 정도밖에 사용하지 못해 자원 낭비를 초래하고 있으며, 합판 거푸집을 사용한 경우, 목공이 구조물의 형태에 맞춰 FORM을 일일이 제작해야하므로 시간과 비용의 소모가 크고 또한 FRP-FORM, EURO-FORM, STEEL-FORM GANG-FORM SYSTEM-FORM 등 구조물의 성격 형태에 따라 각종 개량된 거푸집을 사용한다고 해도 그것은 단순한 구조물의 형상을 만들어 내기 위한 형틀로써만이 이용되고 있을 뿐, 그 이상의 목적으로는 활용 할 수 없기 때문에 구조물의 특성상 방수 방식의 기능이 요구될 경우, 거푸집 해체 후 벽체의 내부 또는 외부에 액체, 몰탈, 에폭시, 쉬트 방수등 별도의 후속 공정이 추가되 번거로움이 있는 반면, 그 효과는 기대에 크게 미치지 못하고 있는 점을 착안, 수년 전부터 연구에 착수, 콘크리트 구조체의 방수ㆍ방식 문제를 해결 할 수 있는 획기적인 공법의 PE-PANEL의 요철형 거푸집 및 방수ㆍ방식공법을 개발해내는데 성공함으로써 지금까지 난제로만 여겨졌던 목재 거푸집의 대체 자재개발과 아울러 거푸집 겸 콘크리트 표면의 마감 처리을 동시에 해결한 매우 혁신적인 신기술이라 할 수 있다. (중략)
콘크리트 구조물의 골조공사에서의 주요 공정 중 하나인 거푸집 공사는 전체 건축공사의 공사기간 및 공사비 측면에서 상당 부분을 차지하고 있다. 하지만 공사현장의 조건을 고려한 거푸집의 적정시스템 선정은 현재까지 현장실무자의 경험에만 의존하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 공법 선정 요인에 대한 정량화된 분석을 바탕으로 슬래브 거푸집 중 신공법과 기존 공법을 선정하여 각 공법의 성능을 정량화된 분석데이터를 바탕으로 평가했다. 이를 통하여 각 공법들의 정성적 항목에 대한 정량화된 평가점수를 산출하여 슬래브 거푸집의 현장 적용성에 대한 평가 방안을 제시하였다. 따라서 본 논문에서 사용된 델파이 기법의 방법론은 다른 공법들의 선정, 평가에도 사용될 것이라 사료된다.
The contiguous construction in downtown area requires an appropriate substructure construction method since it results in the insufficient working spaces and frequent public resentment by noise and vibration. In particular, Top-down method usually is applied for downtown construction, and followed by several difficulties in casting the slab concrete for substructure. In this study, we focus on the improvement workability for substructure construction.
고강도콘크리트를 시스템 거푸집 공법에 적용하는데 있어 거푸집 탈형시기가 일반 거푸집과 비교하여 상대적으로 빠르기 때문에 공기단축을 위해서는 조기재령에서의 압축강도 발현성상을 파악하는 것이 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 양생온도별 배합조건에 따른 고강도콘크리트의 응결성상 및 시스템 거푸집 탈형이 이루어지는 조기재령에서의 압축강도 발현성상을 비교.분석함으로써 실제 건설생산현장에서 고강도콘크리트를 시스템 거푸집공법에 적용하는데 있어 거푸집 탈형시점에 대한 정량적인 판단기준을 확립할 수 있는 기초적 자료를 제시하고자 한다. 본 실험결과 슬립폼 공법을 적용하는데 있어 필수적인 조기강도 확보를 위한 양생온도 범위 및 배합조건을 알 수 있었고, 조기재령에서의 압축강도 발현성상 고찰을 통해 시스템 거푸집 탈형시점을 결정하는데 있어 기초자료를 제시할 수 있었다.
거푸집 공사는 전체 건축공사의 공사기간 및 공사비 측면에서 상당 부분을 차지하고 있으며, 구조물공사의 품질, 마감 및 설비 등 후속공사에도 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 그러나 국내 건설현장에서의 거푸집 공법선정은 객관적인 데이터를 바탕으로 하지 않고, 현장 실무자의 경험과 직관에 의존하여 이루어지는 경우가 대부분이다. 그 결과, 다수의 현장에서 공기단축, 비용절감 등의 효과가 큰 신공법을 적용하고자 할 경우, 객관적이고 합리적인 의사결정 절차의 부재로 인해 최적 공법선정 시 어려움을 겪을 뿐만 아니라, 현장의 특성을 고려하지 못한 의사결정으로 인해 공기지연, 비용증대 등의 문제가 발생하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 거푸집 공법선정과 관련한 다양한 선행연구가 이루어졌으나 현장조건이라는 중요한 요인을 고려하지 못해 실제 현장에서 적용하여 활용하기에 다소 한계성이 있었다. 따라서 본 연구는 현장 유형별 조건을 고려한 정량적 거푸집 선정 의사결정 지원 모델 개발을 그 최종 목적으로 한다. 개발된 의사결정 지원 모델은 공사현장에서 거푸집 선정 의사결정시 정량적인 평가 데이터를 제공함으로써, 기존의 경험에 의존하여 결정하던 의사결정 방법보다 신속하고 객관적으로 최적의 거푸집 공사를 선정 할 수 있도록 도울 것으로 사료된다. 또한, 경험이 풍부하지 않은 엔지니어도 본 연구의 의사결정 지원모델을 활용하여 현장의 조건을 고려한 보다 객관적이고 합리적인 의사결정을 내릴 수 있을 것으로 기대된다.
거푸집 공사는 부실공사의 예방 및 인력절감과 저비용 고효율의 공사관리 차원에서 공법개선이 요구되고 있으며, 자재 및 공법 채용과정에서 경제성과 합리화를 꾀하는 일은 전체 공사에 큰 영향을 미친다. 공사 효율성 제고를 위한 합판계 유로폼의 대체공법과 거푸집 폐자재의 재생기술, 고기능성 거푸집, 친환경을 고려한 재생 가능한 거푸집 등 경제, 시공, 안전측면에서의 효과적인 거푸집 개발 필요성이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 구조체 공사 공기를 단축하고, 인력투입을 최소화하여 원가를 절감시키고, 조립 해체 과정에서 작업의 생산성과 안전성이 확보된 사출성형방식의 합성수지계 재생유로폼 공법을 개발하는데 목적을 두고 있다. 이에 1차적으로 제반 요구성능 및 필요기술에 대하여 조사하고, 이를 바탕으로 개발기술의 타당성 검토와 기존 거푸집 및 선행기술과의 비교 분석을 실시하고, 성능 평가를 실시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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