[논문]상태평가 결과 기반 고속도로 PSC Box 거더교 상부플랜지 열화·손상 실태 고찰

구영호; 한상묵

doi:10.11112/jksmi.2022.26.6.23

상태평가 결과 기반 고속도로 PSC Box 거더교 상부플랜지 열화·손상 실태 고찰
A Review of the Deterioration and Damage of the Top Flange of the Highway PSC Box Girder Bridge based on the Condition Assessment Results 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.26 no.6, 2022년, pp.23 - 32

구영호 (금오공과대학교 토목공학과) , 한상묵 (금오공과대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper

PSCB 거더교는 고속도로에서 공용중인 교량의 4%로 많은 비중을 차지하고 있지는 않지만, PSCB 거더교의 약 98%가 1·2종 교량이며 전체 교량 연장의 약 16%(192km)를 차지하는 만큼 유지관리가 매우 중요한 교량 형식 중 하나이다. PSCB 거더교의 손상유형을 분석하기 위해 고속도로 공용중 교량의 가설공법, 제설환경 노출등급 비율을 고려한 62개소(477경간) 정밀안전진단 보고서를 선정하여 상세 분석을 수행함과 동시에 실제 열화·손상이 발생한 교량의 현장조사를 수행하였으며, 그 결과 대부분의 열화·손상 원인은 교면포장으로 유입된 우수(염수)가 상부플랜지와 계면 사이에 체수되어 콘크리트가 열화되고, 이후 교면포장의 균열 및 파손, 철근의 부식·팽창으로 인한 콘크리트 박락 등으로 진전되어 나타난 것으로 조사되었다. 또한, 상부플랜지 하면에 발생한 교축방향 균열 원인은 수화열, 건조수축 등으로 인한 균열로 판단된다. 결론적으로 PSCB 거더교의 특성을 고려한 합리적인 유지관리를 위해서는 시공초기 발생되는 상부플랜지 하면 교축방향 균열 제어를 위한 설계측면의 개선 방안이 제시되어야 할 것이며, 공용중 발생되는 열화는 상부플랜지 열화 이전 교면포장의 유지관리를 통한 선제적 대응과 제설환경 노출등급에 따른 차별화된 유지관리 방안이 제시되어야 할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Although PSCB girder bridges account for 4% of the bridges in use on highways, they do not account for much, but 98% of PSCB girder bridges are 1st type and 2nd type of bridge. Also, the total length of the PSCB girder bridge is 16% (192km) of the total length of the highway bridge. Thus, the PSCB girder bridge can be one of the bridge types where maintenance is important. In order to analyze the damage types of PSCB girder bridges, a detailed analysis was conducted by selecting 62 places (477 spans) precision safety diagnosis reports considering ratio of the construction method and snow removal environment exposure class. Analysis of report and a field investigation was conducted, and as a result, most of the causes of deterioration damage were caused by rainwater (salt water) flowing into the bridge pavement soaking in between the top flange and the interface. After concrete slab deteriorate occurred then bridge pavement cracking and breaking increased and exfoliation of concrete occurred by corrosion and expansion of the reinforcing bars occurred. In addition, the cause of cracks in the longitudinal direction on the bottom of the top flange is considered to be cracks caused by restrained drying shrinkage. In conclusion, for reasonable maintenance considering the characteristics of PSCB girder bridges, it should be suggested in the design aspect that restrained drying shrinkage crack on top flange. Also, it is believed that differentiated maintenance method should be proposed according to snow removal environment exposure class.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1 Analysis result of PSCB girder bridge deterioration types
표 Table 1 PSCB girder deterioration types and factors
표 Table 2 Assessment criteria of concrete deck condition (MOLIT, 2019)
표 Table 1 (Continued)
그림 Fig. 2 In-depth safety examination report collection
그림 Fig. 4 PSCB girder deterioration types by construction method
표 Fig. 3 PSCB girder deterioration types by elements
그림 Fig. 5 PSCB girder deterioration types by exposure class
그림 Fig. 6 PSCB girder deterioration types by bridge condition grade
그림 Fig. 7 Statistics of longitudinal cracks and efflorescence at top flange of PSCB girder
그림 Fig. 8 Distribution of deterioration and damage type according to the snow removal environment exposure class and degree of damage
표 Table 3 Exposure class of de-icing chemical considering snowfall and usage of de-icing materials
그림 Fig. 9 Analysis result of deterioration and damage on top flange by bridge pavement type
그림 Fig. 10 Number of PSCB girder and average service life based on the number of bridge pavement improvement
그림 Fig. 11 Statistics of bridge pavement improvement by year of completion of bridge and statistics of snow removal environment exposure class
그림 Fig. 12 PSCB girder deterioration and damage type of the bottom top flange
그림 Fig. 13 Deterioration mechanism of PSCB girder top flange
표 Table 4 Main factors and deteriorations of PSCB girder top flange
표 Table 5 Longitudinal crack characteristics of the bottom top flange on PSCB girder

참고문헌 (11)

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상세보기
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KEC. (2016), A Study on the Specified Mix Proportions and Quality Management of High Durability Concrete for RC Structures on Express Way, Korea Expressway Corporation, Gimcheon, South Korea. (in Korean).
KEC. (2020), A Study on establishment of maintenance strategy to extend the service life of bridge deck slab, Korea Expressway Corporation, Gimcheon, South Korea. (in Korean).

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