아파트 적층공법 시공사례

APT 적층공법 시공사례 - 철산 쌍마아파트 현장을 중심으로

기존의 노동집약적인 재래식 공법이나 유로폼 공법은 각각의 부재를 해체하고 또한 하나하나의 부재를 인력에 의존 이동시킴으로써 FORM의 물량증가와 건설기능공의 인력난을 가중시켰다.이러한 FORM과 건설기능 인력을 절감하기 위해 대안공법을 채택한 것이 대형거푸집공법이다.

Ⅰ. 서론

재래식 생산체제의 생산성 및 경제적 시공특성을 검토한 결과 최우선적인 고려요소가 "인력 절감을 전제로한 소요비용의 최소화"라고 분석된다.
최근 급속한 상승추세를 보이고 있는 여건비는 높은 경비효율과 연동하는 경제성 및 생산성 판단이 고려되고 현장 수요인수를 줄인다는 수량적 측면의 절감은 물론, 인력에 요구되는 기능수준의 질적 측면에 대한 고려를 병행하여 공법기술 효과의 극대화를 도모하여야 한다. 일반적으로 대형 거푸집 공법과 기존의 소형 부재 조립식인 EURO-FORM을 간략하게 비교 분석하면 <표1>과 같다.

즉 GANG & TABLE FORM과 같이 TOWER CRANE을 전제로 한 대형거푸집은 재래식 공법이 대량반복 생산 체제로 이행되기 위한 기반을 이루는 공법이라고 판단된다.
따라서 당 현장의 GANG & TABLE FORM시공사례 결과는 신규공법의 채택으로 생산성 및 경제성 특히 기술적 측면에서의 시행착오로 신규공법의 효과를 얻지 못했으나 당면의 생산성 및 경제성 확보 측면에서는 물론 금후 신공법의 채택을 유도하는 차원에서 중요한 의미를 갖는다고 할 수 있다.

Ⅱ . 현장개요 및 GANG & TABLE FORM SYSTEM 도입동기

1. 현장개요

(1) 공 사 명 : 철산 한신 쌍마 아파트 건설공사

(2) 위 치 : 경기도 광명시 철산3동 245번지

(3) 대지면적 : 13,350.2㎡(3.742평)

(4) 건축면적 : 2,908.06㎡(881.23평)

(5) 연 면 적 : 36,142㎡(10.952평 아파트 부분)

(6) 건 폐 율 : 23.54%

(7) 용 적 율 : 282.20%

(8) 공사기간 : 1991.3.1-1992.10.30(20개월)

< 표1 > EURO-FORM과 대형 FORM의 비교

(9) 공사금액 : 12,780,000,000원

(10) 공사규모

(11) 구 조 : 철근 콘크리트 구조

2. 현장특성

(1) 수도권 지역에 위치하고 있으면 공사부지가 경암지반으로 구성

(2) 공사부지 협소로 인한 공사조건 난이성

(3) 자체사업이 아닌 외주(조합)공사로 설변에 따른 어려움

(4) 시공정밀도 향상 및 품질 극대화를 위한 신공법 필요(GANG&TABLE FORM 및 부분 P.C적용)

(5) 절대공기 부족

(6) 인접 학교 및 가옥으로 인한 각종 위험 및 민원 발생

3. GANG&TABLE FORM도입동기 및 사유

(1) 도입동기

중 고층 건축물에서 각층 평면이나 간면이 동일 현상으로 반복하는 경우는 거푸집과 SUPPORT를 일체화시킨 하나의 UNIT화된 대형거푸집을 반복사용 함으로써 아래와 같은 사항들은 해결하기 어려운 점이 있는바 GANG&TABLE FORM을 비교 검토하여 골조 공사의 품질을 향상시키고 주어진 공기내에 추진하기 위해 A.P.T에 들어가는 형틀재 및 부속자재일체를 포함하여 G/T이라는 공법을 채택하게 되었다.

(2) 도입사유

기존 형틀공법(EURO FORM+재래식)으로는 다음과 같은 사항들에 대해 어려운 점이 예상됨.

① 건설현장의 급증 및 노임상승으로 인한 인력확보
② 외부기계 설치시 골조작업 진행의 어려움.
③ TOWER CRANE을 사용하여 투입형틀의 극소화 및 형틀부재를 최대한 전용조치 하여 투입원가 절감유도
④ 공사기간의 부족으로 인한 절대 공기의 단축 필요성

(3) 공사투입원가 비교

<표2> 투입원가 대비표

(4) 형틀공법 원가 검토

<표3 > 인건비 단위 : 천원

(5) 형틀공법원가 비교분석(자재비)

<표4 > 투입원가 비교 GANG&TABLE FORM/재래식

• ※ GANG FORM자재 투입비 적용은 당 현장에서의 30%적용(89,778천원)하여 비교하였음



 

Ⅲ. GANG&TABLE FORM 공법개요 및 구성

1. 공법개요

기존의 노동 집약적인 재래식 공법이나 유로폼(EURO FORM)공법은 각각의 부재 를 해체하고 또한 하나 하나의 부재를 인력에 의존 이동시킴으로써 FORM의 물량증가와 건설기능공의 인력난을 가증시켰다.
이러한 FORM과 건설기능인력을 절감하기 위해 대한 공법을 채택한 것이 대형 거푸집공법이다.
대형거푸집의 일종인 GANG&TABLE FORM은 초기제작 후 설치 및 해체 작업을 신속히 하고 장비를 이용하여 수직, 수평 이동시키는 반기계화공법이라고 한다.
GANG&TABLE FORM공법은 벽과 슬라브를 분리타설하고 대형부재를 이동시킬 수 있는 TOWER CRANE의 도입을 기본으로 한다.

2. 구성부재 및 재료

(1) 구성부재

GANG&TABLE FORM공법은 일반적인 벽에는 대형 패널폼, 슬라브에는 TABLE FORM, 측벽에는 대형 클라이밍폼 등으로 구성된다.
GANG FORM은 벽체크기 따라서 PANEL 및 보강재(장선 SYUD)를 일체화 시켜 제작시공하고 전용회수를 높이기위해 THK=3.2 철판을 사용하였으며 여기에 콘크리트 타설용 작업대와 난간이 부착된다.
슬라브거푸집은 판재장성 지주등으로 구성되며 거푸집의 단부에는 작업대와 난간이 부착되어 있어 외부 비계없이 상단의 거푸집 작업시 하부의 견출작업을 할 수 있도록 구성되어 있다.
부속재료로는 타워 크레인 (TOWER CRANE), 인양용 유볼트 (U-BOLT), 폼타이, 측벽용 앵커볼트 (ANCHOR BOLT), 지주 등 주요 하드웨어로 구성되며 제작회사에 따라 조립해체를 간단히 처리할 수 있는 하드웨어인 클램프 (CLAMP)를 사용하기도 한다.

(2) 구성재료

벽, 슬라브, 측벽, 부위에는 THK=3.2m/m 철판이 사용되며 전용회수는 50회 정도의 사용연한으로 설계되었다. 제작회사에 따라 15∼18m/m양면코팅 합판을 철판대신 사용하기도 한다.
구조적인 힘을 지지하는 장선과 멍에는 주로 목재가 사용되나 본 현장에서는 강재를 사용하여 제작하였다.
TABLE FORM의 빔은 목재 또는 강재 트라스 형태로 제작되어 거의 반영구적으로 사용할 수 있다. 측벽이나 코아 부분의 거푸집도 구성형태만 달라지고 기본적인 재료 및 구성은 거의 동일하다.
 

Ⅳ. GANG&TABLE FORM의 운영계획

1. GANG FORM 분할계획

대형 거푸집을 벽과 슬라브에 사용하기 위해서 기존의 유로폼처럼 벽과 슬라브를 동시에 타설하는 방법으로는 작업이 어렵게 된다.
그러므로 기본적으로 수직 부재와 수평부재를 분리타설하여야 대형 부재의 설치 해체가 자유스럽게 된다.

즉, 「1개 동을 2개 공구로 분할하는 방법
2개 동을 2개 공구로 분할하는 방법」

현장에서는 1개동 2개 공구로 분할하여 GANG FORM운영계획을 수립하였다. 당 현장에 사용된 거푸집 계획은 <표5>와 같다.
여기서 유의할 점은 공구분할 계획 수립시 TOWER CRANE의 양중 능력 및 범위가 크게 간여하고 있다.즉, GANG FORM과 같은 대형 패널폼은 TOWER CRANE이라는 양중장비를 기본으로 하고 있기 때문이다.

<표5> 거푸집운영계획

따라서 각동에 데한 공구분할계획시에는 TOWER CRANE의 양중 능력 및 그 영역 범위에 따라 TOWER CRANE설치 및 공구분할 계획을 수립하여야 한다.

<그림1> GANG FORM의 전용계획

2. GANG FORM전용 공구 분할

<그림2> 공구분할 계획 및 TOWER CRANE 양중계획

<그림2>의 공구분할 계획 배치도를 보면 1,2동은 32평형으로서 동일 평형이나 3동은 27평형으로 평면이 다르기 샔문에 거푸집의 전용성을 고려하여 1,2동과 3동의 2개 구역으로 나눌수 있다. 1,2동에 있어서 장비의 동선을 반영하면 1,2동 각각의 개별공구로 채택할 수 있지만 2동은 층당10세대로써 TOWER CRANE의 운영상 과부하가 예상되나 장비사용의 효율성을 고려하여 2개공구로 분할하여 시공하기로 하였다.

<표6> 공구분할 계획

Ⅴ. GANG FORM 조립 및 해체

1. WALL FORM조립 및 해체

현장에서 반입된 자재들은 거푸집 구성도 및 분할도면에 따라 현장에서 조립 제작되어 TOWER CRANE로 의해 소요위치에 옮겨져 설치된다.
먼저 해체된 벽 거푸집은 거푸집의 이상유무, 청소상태, 오일도포 유무 등을 확인하고 거푸집에 부착되어 있는 유볼트(U-BOLT)에 샤클을 부착하여 TOWER CRANE후크에 매달아 양중한다.
양중시 신호수와 타워크레인 조정원 사이의 신호는 무선으로 한다. 거푸집이 설치전에 거푸집이 놓여질 자리를 수평상태로 만든 후 신호수의 신호에 따라 거푸집을 내려 놓는다. 이때 수평 고정 방법은 일반적으로 목수작업에 의한 고임방법과 수평고정용 방법이 있으나 그 방법으 선택은 현장의 여건에 따라 선택하는 것이 바람직하다.
당 현장에서는 수평고정용 방법으로서 2"×2"(약5cm)각재를 사용하였다.

수평고정 방법을 사용하는 이유는 다음과 같다.

(1) WALL FORM이 놓여질 자리에 정확하게 설치하기 위한 것이다.

(2) SLAB바닥면의 콘크리트 타설 높이가 부정한 것은 각재를 이용하여 SLAB 바닥면에 대한 WALL높이를 조정하기 위함이다.

(3) 콘크리트타설시 SLAB바닥과 GANG FORM면이 맞닿는 부분에 CON'C가 흘려나오지 않게 함이다.

WALL FORM조립은 한쪽면의 거푸집이 설치되면 철근을 배근하고 전기설비의 매설물을 설치한 후 다른쪽면 거푸집을 동일한 방법으로 설치하게 되고. 폼 다이 등을 설치하여 거푸집을 고정하면 조립공정은 끝나게 된다.

WALL FORM 해체는 콘크리트가 굳은 다음 먼저 폼타이 등을 해체하고 지랫대를 사용하여 벽에서 FORM을 분리하고 거푸집의 이상유무 및 청소등을 점검한 후 다음 조립작업을 준비한다.

2. GANG FORM 조립 및 해체 시공 방법 분석

GANG FORM의 시공에는 WALL SLAB의 분리타설 관계로 GANG FORM 작업이 완료된 후 SLAB 형틀설치 작업이 진행된다. 결국 WALL FORM 조립공정의 작업시간 단축은 전체공기 단축의 결과를 가져온다.
GANG FORM 작업에는 조립과 해체방법, 작업기능공의 숙련도, 작업원 구성등의 구성요소가 공종 작업시간 단축에 영향을 가져온다. 또한 APT 평면상 직업부위에 따라 FORM 작업시간은 많은 차이를 나타내고 있다.
따라서 조립해체의 방법개선과 작업기능공의 효율적인 배치 및 인력구성은 GANG FORM으로 골조공사에 진행함에 있어 전체적인 소요공기를 단축할 수 있는 것이다.

<표7> TOWER CRANE 회전반경에 따른 소요시간

(1) GANG FORM 조립 및 해체소요시간

당 현장은 중공산 H3.36B와 KD/23B의 TOWER CRANE 양중장비를 사용하였는데, 이 장비의 회전반경에 따라 공이동회전 및 FORM 양중시의 소요시간은 <표7>과 같았다.
위의 <표7>에서와 같이 타워크레인의 가동시간중 장비자체의 가동시간 및 소요시간은 1분 미만으로 공이동시나 양중이동시나 소요시간의 차는 별로 없는 것으로 나타났다.
단 바람이 강하게 작용할 경우 2∼3배 이상의 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 당 현장의 APT 공사는 철근 콘크리트 구조로써 각실 내벽 및 외벽은 콘크리트 구조물로써 설계 시공 되었다.
또한 GANG FORM 적용이 어려운 부분 D.C 계단1Q창고외벽 부위의 PRECAST CONCRETE(이하 P.G)로 생산 조립되어 공기 원할을 기하였다.
GANG FORM 이동순서는 외벽 내벽(각실 및 각방) 발코니 순으로 작업이 용이한 것부터 진행되고 까다롭고 작업공간이 협소한 부위에 따라 후속작업으로 이루어 진다.
 

<표8> 부위별 거푸집 적용범위

<표9> 공구별 TOWER CRANE 의 양중 물량

<표10> 양중 대상별 소요일수

• ※ 1일 노동시간 8시간 기준76
  【참고】양중 이동시의 소요시간 FORM 1장을 기준으로 TOWER CRANE으로 양중하기 시작하여 옮겨놓은 다음 TOWER CRANE에서 FORM을 분리시킬 때까지의 소요시간 X

  (2) GANG FORM 공사기간

  <표11> GANG & TABLE FORM 공사기간

   

  (3) GANG FORM 자재는 '92.6월에 현장에 반입하여 7월부터 시공하였으며 현장내 자재반출은 92.7월 공사완료되어 12개월 소요되고 완료하게 되었다.

  3. GANG FORM 제작 기간

  대형거푸집의 설계 제작은 주어진 도면에 의해 현장에서 부위별로 조립하는데 대형 거푸집의 제작 및 조립에는 많은 인력과 시간이 소요된다. 따라서 대형 거푸집 제작 시에는 건물의 층고, 부재의 길이등 충분한 계획이 선행되어야 한다.

  (1) 층고에 따른 제작 계획

  일반적으로 APT 건물은 지하층, 1∼14층, 14∼15층 구간별로 층고의 변화를 가져온다. 따라서 대형거푸집 제작시 층고의 변화에 대응한 거푸집 크기를 계획하여야 한다.

  <표12> 내벽 및 외벽 GANG FORM 제작 소요시간 및 인력품

  구 분	크 기	1일 소요품	비 고
  내 벽	L=2.0m H=2.6m	용접공 2인
  외 벽	L=3.2m H=3.0m	용접공 3일	작업안전발판(BRAKET 1조)설치시 용접공 1일 추가소요

  위와 같이 대형 FORM을 제작 시에는 많은 소요시간 및 인력품이 소요된다.

  4. GANG & TABLE SYSTEM 의 공정 CYCLE

  GANG FORM의 CYCLE은 FORM 작업에 따르는 모든 요소들 즉 TOWER CRANE, WALL FORM의 이동 SLAB의 형틀 조립설치가 삼위일체가 되어 마치 공장자동화 SYSTEM(CONVEYOR BELT SYSTEM)과 같이 각각의 작업공종 및 작업 근로자들이 연속적으로 움직여 주어야 GANG FORM SYSTEM은 다른 작업공종에 지장을 주지 않으며 원할하게 진행될 수가 있다.
  그러나 기계와 같이 작업을 한다는 것은 현실적으로 어려운일이기 샔문에 다만 최대의 노력만을 요구할 뿐이다.
  GANG FORM의 1CYCLE은 공기초기의 미숙련 상태에서 다소작업이 늦으나 FORM설치가 손에 익숙할 경우 FORM 작업 CYCLE은 1-2일 단축될 수 있다.
  다음 <표13>은 GANG FORM의 당초계획 CYCLE과 실시중 소요일수 대비를 나타낸 것이다.

  <표13> GANG FORM 1CYCLE 소요작업일수

  동별	GANG FORM량	투입인원 인/일	1CYCLE 작업일수
  			당초계획	실시공사
  1동	900	WALL : 4 SLAB : 5	8	12
  2동	1755	WALL : 7 SLAB : 6	15	17
  3동	986	WALL : 7 SLAB : 6	12	14

Ⅵ. TABLE FORM 시공

1. TABLE FORM 조립 및 해체

TABLE FORM은 현장에 반입된 12T 코팅합판 및 자재들을 현장에서 조립제작하여 TOWER CRANE으로 인양하여 WALL에 설치되어 있는 BRACKET 상부에 올려놓은 다음 LEVEL 조정하여 조립하고 CON'C 타설한다. TABLE FORM 에 사용되는 12T 코팅합판은 일반 합판보다는 전용성이 높으나 FORM 해체에 따른 관리 여부에 따라 전용횟수가 증가될 수 있다.

(1) 시공현장

TABLE FORM은 1세대의 SLAB 전체를 4∼5개의 UN-IT PANEL로 나누어서 대형 FLOOR TABLE FORM을 제작하여 SLAB 상부에 CON'C 타설경화후 이동에 의해 발코니 외부에 구조물이나 PARAPET 등이 없어야 이동하는데 원활을 기여할 수 있으며 당현장같이 APT내부 구조가 옹벽 CON'C SYSTEM에 대한 시공방법은 다음과 같다.

<TABLE FORM 시공>

① WALL에 부착되어 있는 BRACKET 제거후 BALANCE BEAM을 이용하여 고정 작업후 SUPPORT를 천천히 풀어 놓는다.

② 균형을 유지하여 TOWER CRANE을 이용하여 FORM을 인양한다.

③ 이 때 PARAPET에 손상이 없도록 균형 유지가 중요하다.

Ⅶ. 협력회사 및 인력운영관리

1. 하도급 관리 및 교육

하도급 협력회사의 가장 큰 어려움은 산공법에 대한 기술인력부족과인력조달에 있었다. 또한 조달된 인력관리 상태의 부실로 잦은 인력교체도 협력회사의 어려움을 가중시켰다.
GANG FORM SYSTEM의 특정상 기능 인력확보에 있어서 적정인원만을 유지하고 그 확보된 인원을 관리하여애 함에도 불구하고 적정인력부족 내지는 불필요한 인력과다 투입등으로 작업원들의 원할한 작업을 진행할 수 없었다.
또한 GANG FORM 이라는 신공법에 처음으로 접하는 기능인력의 자질부족으로 초기에는 생산력 저하를 가져오고 2-3개월 후 생산성이 증가된 시기에는 인력을 누출시키는 등 인력관리의 부재에서 비롯한 유동인력의 과다로 생산성의 저하 및 인건비 과다지출등으로 협력회사의 공사원가에 부담이 가중되었다.
GANG FORM과 같은 대형거푸집 공법의 경우 기존 하도체제의 문제로 인하여 공사의 효율이 떨어질 것으로 예상되는 바 소기의 목적을 달성하기 위해서는 다음과 같은 하도관리의 개선 및 교육이 요구된다.

(1) 거푸집, 철근, 콘크리트 공사는 작업의 성격상 유기적 연관이 중요한 공종이므로 일괄하도급을 시행함이 유용한 의사전달과 공사의 진행속도, 품질확보 등에 유리할 것이며 대형거푸집을 이용한 구조체 공사에서는 유기적인 SYSTEM을 강조하게 되므로이러한 방법이 더욱 효율적이라고 판단된다.

(2) 새로운 공법이 도입되므로써 기능인력이 절반이상 감소되고 하도공사 금액도 감소될 우려가 있으므로 새로운 공법 적용에 의한 잇점이 하도업체에게도 공유될 수 있도록 하도 협력업체에 관한 적정 작업인력을 유지 관리 통솔하는 관리체제가 요구된다.

(3) 보다 효율적인 협력업체 및 현장관리를 위하여 부분공정별 직영체제 반장을 두어 충분한 의사소통이 되도록 하는 것이 바람직하다.

(4) TOWER CRANE 도입에 따라 조립기능공 및 신호수 타워 크레인 운전수의 역할이 매우 중요함으로 이들의 교육과 숙련도가 요구되고 기존 거푸집 기능공에 대해서도 못과 망치를 가진 목수의 역할보다는 머리와 기술을 가진 SYSTEM 조립공이라는 의식의 교육과 훈련이 필요하다.

(5) 거푸집은 일단 제작 조립한 후 가능한 못질이나 거푸집에 손상을 입히지 않도록 설비부분을 철선조임 방법으로 개선해야 한다.

GANG FORM은 WALL FORM작업팀 TABLE FORM작업팀 철근작업팀 등 3개팀으로 크게 분류할수 있다. 이들은 일반적으로는 팀으로 구성되어 있으며 협력회사에서는 이들의 TEAM WORK이 균형을 잃지 않도록 지속적으로 관리를 하여야 한다.

또한 이들 각 팀간의 유기적인 협조체제를 유지하여 원활하게 작업공종이 진행될 수 있도록 관리 통솔하여야 함에도 불구하고 당 현장의 협력회사는 이러한 범주에서 유지관리를 못하여 관리 통솔공사 공기 지연의 한 요인이 되기도 하였다.

2. 콘크리트 타설에 대한 문제점

(1) TOWER CRANE BUCKET 양중 콘크리트 타설

GANG FORM SYSTEM에는 가장 일반적인 방법으로써 시행되고 있고 앞에서 설명한 바와 같이 장·단점이 있다. 그러나 TOWER CRANE 에 BUCKET를 달아 콘크리트를 타설하는 방법은 소요시간의 과다로 적지않은 문제가 발생하였다.
당 현장의 경우 10TON, 12TON, TOWER CRANE으로써 타워 JIP에 매달수 있는 BUCKET의 1.5㎥용량을 사용하였다. 따라서 1.5㎥용량의 경우 저층과 고층의 타설시간은 태략 산출하면 다음과 같다.
TOWER CRANE에 BUCKET를 달아 콘크리트를 타설시에는 타워크레인의 용량 및 BUCKET용량을 산정하여 가능한 레미콘의 순환을 빨리할 수 있는 방안을 취해야 한다.

3. TOWER CRANE 장비설치 및 운영계획

(1) 타워 크레인 현황

최근까지 국내건설 현장에서 T/C 의 사용은 초고층 구조물 또는 철골구조의 상업용 건물에 주로 사용되었으며 아파트 공사에는 거의 사용하지 않았다. 그러나 당 현장 뿐만 아니라 최근 아파트 공사에 적지 않은 타워 크레인이 눈에 띠고 있다. 물론 15층을 초과하는 초고층 아파트 건설에는 타워크레인을 도입해야 하는 당위성이 이해되는 실정이나 최근 들어 유로폼을 사용하는 15층의 고층아파트 까지도 인력절감이나 기계화 시공을 원하는 현장의 개선의지에 의해 타워크레인이 점차적으로 도입되고 있는 설정이다.

<표14> 콘크리트 타설시간 산출

* 특기사항

- 레미콘 차량의 순환이 잘되면 차량이 반입간격이 약 10분 정도
- 오전에는 1대 타설에 약 1.5시간이 소요
- 오후에는 1대 타설에 약 1.0시간이 소요
- 야간시에는 1대 타설에 약 40분 소요
- TOWER CRANE의 콘크리트 타설시간의 과다로 레미콘 차량 현장내 반입 기피현상
- TOWER CRANE 야간 작업 시 안전에 대란 위험도 내포
- 야간 콘크리트 타설작업시 타설시간이 지연됨


최근까지 국내건설 현장에서 T/C의 사용은 초고층 구조물 또는 철골구조의 상업용 건물에 주로 사용되었으며 아파트 공사에는 거의 사용하지 않았다.
그러나 당현장뿐만 아니라 최근 아파트 공사에 적지않은 타워크레인이 눈에 띠고 있다. 물론 15층을 초과하는 초고층 아파트 건설에는 공법의 여하에 관계없이 양중자체 용도만으로도 타워크레인을 도입해야 하는 당위성이 이해되는 실정이나 최근 들어 유로폼을 사용하는 15층의 고층아파트지지도 인력절감나 나 기계화 시공을 원하는 개선의지에 의해 타워크레인이 점차적으로 도입되고 있는 실정이다.
그러나 현재 벽식 고층아파트 공사에 쓰이고 타워크레인은 단순히 인력에 의존해온 수직0f수평 운반을 고가로 장비로 대체한 정도로 그 시공효율 및 가동율은 매우 저조한 편이다.

(2) 타워크레인의 이용계획

고층 아파트에서 타워 크레인의 효율적 이용은 매우 중요한 요소로써 현장여건 양중자재 및 도입방법에 따라 기종 및 용량의 내용이 결정되어야 한다.

① 현장여건에 의한 결정

타워 크레인을 사용한 건물의 장단변 길이와 설치위치에 따라 붐길이가 결정되어야 하며 수직 양중 부재의 최대 무게와 뭄선단에서의 최대 양중능력(TIP LOAD)을 고려하여야 한다. 타워 크레인의 수직 인양속도 수평이동속도 붐의 회전속도 등 타워크레인의 능력과 요구 성능에 대한 면밀한 검토가 필요하다.

② 양중자재 운용에 의한 결정

· 부자재의 양중은 충분한 효율성을 확보하기 위해 타워 크레인이 한번에 양중할 수 있는 패키지 단위로 검토하고 크레인의 평균이용 가능시간을 공종별로 표준화 시켜 산정한다.

· CRANE의 사용에 장비 비율이 과다하므로 이를 상쇄할 만한 인력절감 공법이나 크레인의 이용효율을 최대한 높이로 양중방법 등이 사전계획 되어야 한다.

③ 도입 방법면에 의한 결정

· 현장의 운영이나 관리 방법의 효율, 자기공사의 전용성에 따라 구매와 임대로 나누어서 검토할 수 있으며 해당 현장 여건에 유리한 쪽을 택해야 한다.

· 타워 크레인 효율성에서 살펴보면 적용현장의 경우 GANG FORM을 상용하면서 타워 크레인의 가동율이 약 85% 정도로 예상되며 50정도의 거푸집 제작인원의 인력절감이 예상되며 철타워, 펌프카 등이 타워 크레인으로 대체되므로써 현장내 운반작업이나 기타 장비에 대한 공사비의 증가가 발생되지 않는 것으로 나타났다.

도입 방법에서 살펴보면 임대하는 방법이 현장관리 측면에서 편리하나 손료를 계산한 경제성 측면에서는 구매하는 방법이 유리하고 연속되는 발주에 많은 경제성을 발휘하게 된다. 당 현장의 경우 1대는 구매하고 1대는 임대를 하여 사용하였다.
여러기종의 타워 크레인 중에서 당 현장에 사용된 기종을 구매 및 임대료 구분하여 월사용료를 <표15>과 같이 나타낸 것이다.

(3) 타워 크레인의 경비산정

타워 크레인의 손료는 크레인의 경제성 판단여부에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 감가상각비, 정비비, 관리비 계수를 고려하여 이들 계수의 합산에 취득가격을 곱하여 산정한다.

<표15> TOWER CRANE사용 소요경비

그러나 실제 TOWER CRANE의 비용은 손료외에 본체조립 및 해체비, 부재조립해체 및 정착비용, 운전경비, 전력비 등을 합하여 계산하는 것이 일반적인 타워 크레인의 경비 산정방법이다. 위에서 서술한 같은 방법으로 12T 용량의 기종을 선정하고 타워 크레인의 이용시간을 12개월로 가정할 때 이의 운영비 총액은 다음과 같다.

<표16> 타워 크레인 대상 비용산정 (공사기간 12개월 기준)

【註】타워 크레인 비용 산정은 임차장비를 기준으로 선정하였으며 당 현장에 총설치 계약기간(12개월)을 기준으로 작성. 위표에 의하면 타워크레인 비용 1개당 총 12개월 기준으로 139,000원이 투입되며 1대당 월사용료는 11,595,833원이 된다.

(4) 타워 크레인의 양중시간은 1회 운반완료 후 다시 원위치로 돌아오는 주기를 1CYCLE로 표한다. 1싸이클의 기본주기계산은 다음과 같은 작업으로 이뤄진다.
 

* 싸이클 순서

→[얽기 (T1)] →[출발증속 (T23)] →[상승 (TUP)] →[감속정지 (T3)] →[붐회전 (T4)] →[감속정지 (T3)] ←[하강 (TBN)] ←[출발증속 (T2)] ←[붐회전 (T4)] ←[하역 (T5)] ←

* 기본주기

T=TUP+TBN+T
T=T1+T5+2(T2+T3+T4)
단, TUP=TBN=H/V(단 H:양중높이 V:정격속도)

산정식에 나타난 기본주기는 각 현장의 여건에 따라 조사를 통하여 정하는 것이 실질적이다. 다음 사항은 당 현장의 여건을 바탕으로 산정한 것이다.

① 타워 크레인의 상승속도는 기종에 따라서 많은 차이가 있으나 대략 수직 수평 정격속도를 50m/m으로 한다.

② 준비 및 하역 시간은 각각 2분정도의 시간이 소요되는 것으로 판단된다

③ 거푸집의 양중시간은 해체가 완료된 상태에서 타워 크레인이 이동하는 시간만을 계산한다.

거푸집 1매 운반시간은 1개층 높이의 수직이동 및 공구별 수평이동이므로 벽 거푸집과 슬라브 거푸집의 이동시간은 평균 6분 측벽 거푸집 조립시간 및 운반시간을 포함하여 15분 정도가 소요된다.
여기에 해체시간을 포함하면 약20분 이상이 소요되는 것으로 나타났다.

④ 철근 운반시간은 수직 수평 이동시간과 얽기 및 하역시간 출발증속 감속정지뿐이므로 약15분이 소요되는 것으로 조사 되었다.

⑤ BUCKET을 이용한 콘크리트 타설은 순수 BUCKET에 콘크리트를 담는 순간부터 타설위치에 쏟아붓고 제자리로 돌아오는데 까지의 시간은 약 10-13분 소요되는 것으로 나타났다.
레미콘 차량 1대(7㎥기준)의 타설시간은 저층에서 30분 정도이고 고층시에는 약45분 소요되는 것으로 조사되었다.
 

4. 안전관리

(1) 안전관리의 필요성

경제 발전에 따른 생활수준의 향상과 건설기준의 고도화에 더불어 좁은 국토의 효율적인 이용을 위하여 건축물은 점차 거대화,고층화 되어가고 있으며 이제 아파트도 고층화가 일반화되어 대부분의 아파트는 15층으로 건축되고 있는 추세에 있으며, 산업재해를 예방하기 위한 조치는 미흡하여 산업재해 발생 건수는 감소되고 있으나 중대 재해는 증가되는 추세를 보이고 있다. 따라서 급속한 고층화에 병행하여 산업재해는 더욱 증가될 가능성이 있다.
일반적인 조사를 통하여 재해 사례를 유형별로 분류해 볼 샔 발생위험도가 가장 높은 공종이 거푸집운반 및 외부기계 설치작업, 가설물설치 작업 등에서 가장 위험발생 빈도수가 높은 것으로 나타나고 있다.

이들 순위별로 살펴보면 다음과 같다.

-1 : 목공의 거푸집 작업 및 재료 취급작업
-2 : 가설물 설치 및 운반작업
-3 : 거푸집 작업 또는 자재운반 및 가설물 설치 보조작업 등으로 1, 3 모두가 형틀 공사에서 발생되고 있는 것 만큼 골조공사에서의 안전사고는 깊이 잠재되어 있는 것이다. 따라서 골조공사에서의 안전관리는 철저하게 시행할 필요가 있는 것이다.
그러므로 당 현장과 같이 고층아파트로써 GANG FORM SYSTEM을 채택하는 관계로 외부비계없이 P.C 조립과 골조공사를 수행중인 경우 재해유발 요인을 제거할 예방대책이 절실히 요구되는 바 고층아파트 건설에 따른 안전관리상의 문제들을 검토하여 이에 대한 대책을 제시하고자 한다.

(2) 고층 아파트에 따른 GANG FORM의 안전관리 실태

건설기술의 고층화에 더불어 좁은 국토의 효율적인 이용을 위하여 건축물은 점차 고층화 되어가고 있는바 고층아파트 시공에 따른 신공법은 다양한 형태로 개발되고 있다.
즉 고층화 되어가고 있는 아파트 공사에 GANG FORM과 같은 대형판넬식 공법은 점차 확산되어가는 추세를 보이고 있는 것이 현실이다.
특히 어떠한 대형 패널식 공법은 거의가 구조체 외부에 비계를 설치 안하고 브라켓이라고 하는 작업발판이 함께 조립되어 있다. 이 작업 발판을 이용해 견출이나 기타 외벽 마감 작업을 병행할 수 있도록 SYSTEM이 되어 있는데 현실적으로는 병행작업을 위한 작업발판대의 안전성에 대해서는 심각할 정도로 불안요소를 담고 있는 것이다.
국내 건설현장의 안전관리 의식은 근래에 들어 안전관리에 대한 노동부의 규제가 강화되어 안전사고 예방에 많은 관심을 가지고 있지만 아직은 선진국에 비하면 형식적이고 가시적인 것에 치우치는 경향이 많은 것 또한 사실이다.
따라서 GANG FORM과 같이 외부비계 없이 외벽이 작업 발판대에서 견출이나 그외에 마감작업등을 수행하고자 한다면 안전성 측면에서 실질적인 많은 보수가 필요한 것이다.
따라서 고층화 아파트에 대한 GANG FORM SYSTEM 도입시 안전관리 측면에서 검토할 것은 GANG FORM 외부작업 발판대에서의 안전대책 및 사고예방에 만전을 기하여야하고 작업 발판대의 안전성 여부에 세심한 주의를 기하여야 할 것이다.
당 현장 경우 GANG FORM형틀공사를 수행하면서 발생된 안전사고는 산재처리 발생 총 20건중 13건에 달하여 전체 산재발생건수에 약 60%에 달하는 높은 사고율을 보이고 있다.
그 만큼 골조공사 수행과정에서 발생되는 안전사고는 사고발생 빈도수가 높을 뿐 아니라 항시 위험한 환경속에서 작업을 하고 있는 것이라고 볼 수 있다.

Ⅷ. 부분 P.C 공사

1. 적용목적

(1) 서론

대형 거푸집(GANG FORM)을 시행함에 있어 중장비의 효율 향상과 대형거푸집 탈형을 고려한 부분 P.C의 적용, 즉 복합공법의 사용은 필수적인 사항이다.
따라서 당 현장에서는 외부조적벽 D.C(DUST CHUTE) 및 창고옹벽 계단등을 P.C로 설치 하였다. 또한 복잡한 습식공정을 건식으로 바꿔 품질관리 및 공기단축과 기능 인력을 절감 시키고저 하는데 목적을 두었다.

(2) P.C 조립 공사 기간

<표17> P.C 생산 및 조립공사 기간

(3) P.C PANEL 생산 및 조립 수량 현황

<표18> P.C PANEL 수량

2. 투입원가 비교

(1) P.C 공사 생산 및 조립 공사금액

<표19> P.C 공사생산 및 조립공사금액 대비표

• *적용된 부위별 P.C 생산 및 조립 단가는 생산 178,223원/매 조립 65,760원/m 나타났으며 투입인원에 대해서는 공장 기능공 5명/일 투입되었으며, 현장조립인원을 4명/조로 일일 조립량은 평균 13매/일로 시공하였다.

  3. 부분 P.C 시공(조립)

  (1) 계단 P.C 조립

  현장에서 반입된 P.C 계단을 TOWER CRANE으로 인양하여 상부층 형틀작업이 끝나는 동시에 계단을 조립하여 P.C계단에 철근과 결속하여 철근조립이 끝난 후에 콘크리트는 동시 타설함으로써 구조적으로 일체화 시키는데 장점을 가지고 있다. 이때 계단 JOINT CON'C 타설도 동시에 이루어진다.
  CON'C 타설 후에는 반드시 보양하여 후속공사로 인하여 계단에 손상이 없도록 하여야 한다.
  이 기법에서 계단참에 철근 결속이 매우 중요하다.
  P.C 계단의 철근과 WALL의 철근의 결속상태가 가장 중요하며 반드시 콘크리트 타설전에 정확한 체크가 되어야 한다.

Ⅸ. 결언

(1) 기존공법의 분석

기존 거푸집 공법의 기존층 싸이클에 대하여 연속 측정법으로 데이터를 분석한 결과 전체노동 생산성은 절감된 것으로 나타났으며, 부위별로는 창고벽, 발코니 및 복도난간, 내벽, 슬라브, 측벽, 계단 및 코아, 비상계단 순으로 생산등의 나타남으로써 비상계단 및 계단등에 P.C화는 타당성이 있는 대안으로 판명된다.