철근콘크리트 바닥판 손상

철근콘크리트로 시공된 바닥판의 손상의 종류와 원인

 

1. 개요

 

교량중 상당수는 1960년대 말에서 70년대 초에 걸쳐 건설된 경부 및 호남 고속도로에 건설되었으며, 다음과 같은 특징을 갖는다.

 

- 낮은 콘크리트 강도

- 설계하중이 1등교의 경우 DB-18

- 바닥판 두께 18cm

- 저급재료 사용, 낮은 설계기준 및 시공경험 부족

 

또한, 70-80년대 급격한 산업화로 화물차 및 과적차량 증가 등으로 바닥판 손상 및 노후화 심각

 

2. 바닥판 손상 과정

 

1) 시공중 미세 균열

 

2) 공용 중 하중의 반복 작용(특히 과적차량)으로 균열 진전

 

3) 확대된 균열로 누수 현상, 콘크리트 백태, 거북등 균열, 함몰 및 펀칭파괴 발생

 

3. 바닥판 손상 종류

 

- 균열 : 1방향, 2방향 밍 거북등 균열

- 관통 균열 및 누수

- 균열 모서리 탈락, 박리, 콘크리트 백태

- 함몰 및 슬래브 펀칭 파괴

 

4. 바닥판 손상의 원인

 

- 윤하중 크기와 빈도 : 산업화로 과적 차량 및 차량 빈도 증가

- 노면 상태 : 노면 상태 불량시 차량의 충격 영향

- 윤하중 통행 위치 : 윤하중이 바닥판 지간 중앙일 경우 파손 과다

- 바닥판 내력 : 바닥판 설계하중이 작을 경우

- 바닥판 강성 : 철근을 증가시키고 바닥판 두께 감소하는 경우

- 지지거더의 부등 침하 : 다주형 거더에서 부등 침하 발생시 바닥판 휨모멘트 발생

- 콘크리트 품질(강도 저하 및 다짐불량 등)과 슬래브 두께, 철근 간격 등의 시공 오차

- 결빙 방지를 위함 제설제 살포 : 염해로 인한 철근 부식

- 동결 영향 : 균열 등 콘크리트 내부로 침투한 수분이 동결융해

 

5. 대책

 

1) 설계시

 

: 충분한 콘크리트 강도, 바닥판 두께 및 배력철근 확보

 

2) 시공시

 

: 콘크리트 품질 관리

: 바닥판 두께, 철근 간격 등 시공오차 최소화

: 다짐 철저

: 건조수축, 수화열 및 타설 중 처짐 등으로 미세 균열 발생 최소화

 

3) 공용 중

 

: 주입 혹은 충진

: 탄소섬유, 철판 등 보강.

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