Top down 공법(역타 공법) 종류와 설계 및 시공시 유의사항

공법의 종류

1. 완전 역타공법 (Full Top Down)

지하층 진행시 지상층도 동시에 시공하는 방법으로 전체적인 공기 절감효과가 큰 공법

① 기둥 축하중이 대형

② 철골기둥 + 지상층 SRC 구조가 이상

③ 지하층과 지상층의 공정률에 따른 구조검토 필수적

④ 영구하중과 시공 중 하중 등을 고려한 부분적인 구조보강이나 임시구조 필요여부 결정

⑤ 지상층 공사용 자재 야적 부위, 토공용 개구부위 등 구조보강 여부 결정

2. 부분 역타공법 (Partial Top Down)

지하층 건축 평면이 Earth Anchor나 Strut 공법 등에 부적합할 경우 지하층 Slab를 부분적으로 시공하는 방법으로 지하층 토류시설에 투입되는 가설 비용 절감으로 경제적이고 안전한 공법이나, 공기단축의 효과는 적음

① 기둥축 하중이 비교적 소형 (지하층 시공하중만 고려)

② 기둥은 임시 또는 영구기둥 임의 사용가능

③ 지하층 Slab 타설로 가설비용 절감

④ 지상층 시공은 지하층 코아부위 순타방식으로 완료시 가능

⑤ 지하층만 별도 시공하는 Down Ward 공법도 해당

설계 및 시공시 주의사항

1. 설계시 고려사항

1) 지반조사 : 지하 연속벽 근입 깊이 산정

2) 지하 연속벽 설계를 시공 단계별로 해석하여 각 단계별 응력이 허용응력 범위를 초과하지 않도록 한다.

3) 부력을 고려한 기초바닥 Slab Type 선정

4) 기둥기초 Type 결정 : R.C.D,Barrette, Drilled Caisson

5) 지하수위 차단과 연속벽의 암반내 근입 깊이

6) 설계자료 수집과 계측기기 설치 및 운용

7) 벽체에 과도한 응력을 유발하는 지하층고가 없도록 설계 유도

8) 시공 중 기둥 및 벽체의 허용 수직도를 감안한 설계 안전도

9) 각 부재 Joint의 응력 보강 방법 검토

10) 주변 건물의 허용침하 및 변형 검토

11) 토압 및 수압 등 횡력에 대한 바닥 Slab의 강성 검토 및 D/W 두께 결정

2. 시공시 유의사항

1) 지하 연속벽 공사

① 벽체의 수직도와 Panel Joint의 품질관리

② 지지력이 충분하고 불투수층으로 연속벽 근입

③ 굴착중 Bentonite 용액관리, Tremie Concrete 공사관리 철저

④ 안정액의 수위가 주변 지하수위보다 1.5m 이상 유지

2) 기둥 및 기둥기초 공사

① 기둥의 수직도와 Bucking 점검

② 굴착공법의 Spec. 준수 시공

③ 바닥 Slab와 기둥 Top 채움부에 Grouting

3) 지하바닥 Slab 시공

① 연속벽과 기둥의 전단 연결철근 (Dowel Bar)의 손실이 없도록 확인 시공

② 연속벽 주변의 연결부위에서 Opening은 가급적 피하고 자재장비 유입구 및 토사 유출구의 확보

③ Slab 시공 전 Tower Crane 기초공법 결정

4) 바닥 Slab 아래의 토사 굴착

① 터파기시 규정깊이를 초과하지 말것

② Temporary Strut 설치시는 계측기로 점검 보완 준비할 것

③ 주변 지하수위의 유동과 지반 변위를 조사하여 안전하고 합리적 시공관리

④ 밀폐된 지하에서 능률적으로 굴토작업을 할 수 있는 장비조합 선정(토사 반출구 집토거리,작업순서 고려)

⑤ 장비 매연, 유해가스 처리용 Air Durt 설치

5) Slab와 기둥의 접합

기설치된 기둥과 역타 Slab의 접합방법은 Stud Bolt, Angle Twist Bar를 이용할 수 있다. 일반적으로 역타기둥의 접합은 Stud Bolt에 의한 방법을 적용한다.

6) Concrete 타설

① 역타공법에서 문제가 되는 것은 선타설 Concrete와 후타설 Concrete와의 타설 이음부 처리이다.

② 조재의 사용은 단시간 내에 Strut 효과와 Shrinkage 최소화라는 장점이 있지만 조강재에 재료를 부식시키는 유해성분 함유 여부는 반드시 검토되어야 한다.