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제안 방법
- 4-DAY CYCLE을 유지하기 위해서는 기둥 공정(UNIT SLAB 1개 PART 당 10개의 기둥)이 1일 내에 이 루어져야 하는데 HD41 철근(10.5KGM)을 재래식 조립으로는 시공 및 공기 준수가 불가능하여 공장에서 가공되어 반입된 철근을 지상에서 PRE-FAB 하여 TOWER CRANE으로 양 중하여 COUPLER로 체결하는 공법으로 현장 조립 인원 감소 및 공기단축, 품질향상, 안전성 증대 등을 목적으로 도입하였다.
- CORE 골조에 SELF CLIMBING 할 수 있는 대형 FORM을 적용하여 CORE 골조를 UNIT SLAB보다 선행시키는 CORE WALL 선행 공법을 적용하여 CORE 골조를 4개 층 선행하여 시공하였고, 수직, 수평 분리 타설을 하여 UNIT SLAB의 외주부 기둥에도 SELF CLIMBING 할 수 있는 대형 FORM을 적용하여 시공성 및 안전성을 확보하였다.
- HD41과 같이 겹침 이음을 할 수 없는 대구경 철근 이음 방법으로, 기계식 또는 가스압접 등의 방법이 있으나 당 현장에서는 작업 속도, T/CRANE 양 중부하, 안전성 등의 여러 가지 조건을 고려하여 철근에 숫나사를 가공하여 두 개의 철근을 암나사로 연결하는 기계식이 이음 법을 적용하였다.
- RE-BAR SCHEDULE에 의해 가공 공장에서 소요 형상 및 규격에 맞게 철근을 가공하고 현장 공정 진행에 맞추어 적기에 납품하여 현장에서는 조립 작업만 수행하는 것으로 당 현장에서는 지하구조물 온통 터파기 및 TOWER 동과 지하구조물 동시 시공에 따른 철근 야적 및 가공장 확보 등의 문제점 해결과 공장 내 기계 가공에 의한 정확한 부재 생산 및 현장의 정밀시공을 기하기 위해 공장가공을 도입하였다.
- )를 사용하여 콘크리트의 내구성 향상 및 각 부재의 크기를 최소화하였고, SLAB 두께를 250MM로 설계하여 철골조에 비해 소음 및 진동을 최소화하였다. SLAB는 360KG/CM2을 사용 수직부재와 수평부재에 강도 차이를 1.4배 이하로 유지, 수평부재로부터 수직부재로의 하중전달이 원활하게 이루어지도록 하였다.
- TOMR동 중앙에 수직 교통 시스템과 에너지 공급 시스템을 집중시킴과 동시에 횡력 저항구조로 이용할 수 있는 CORE 전단벽 + 유효 등가 골조의 2중 골조 형식을 적용하였고, 연직하중에 대한 지지구조는 FLAT PLATE SLAB를 적용하여 구조적으로는 강 막(Rigid Diaphragm) 기능을 수행하는 동시에 건축적 기능 및 시공성과 경제성을 확보하도록 하였다.
- 고강도 콘크리트로 인한 단면 축소, 구조체 자중 경감, 콘크리트 내구성 향상 및 조기강도(거푸집 조기 탈형으로 인한 공기단축) 확보를 위하여 고강도 콘크리트를 도입하였고, 도입을 위해 당사 기술연구소, 레미콘 업체, 구조설계팀, 현장이 주축이 된 T.F.T(Task Force Team)을 구성하여 최적배합 설정 및 공장 및 현장 MOCK-UP TEST를 실시하여 현장 적용하였다.
- 그리고 UNIT SLAB를 3개 PART로 구획하여 층당 골조 작업량을 줄이고 SLAB FORM은 MODULE化된 알루미늄 FORM(PERI社, SKYDECK)을 사용하여 작업성을 향상시켰다.
- 그리고 골조공사 완료 후 3개월 내에 본설 ELEVATOR 조기 가동하여 HOIST CAR 해체 후의 자재 양 중 및 인원 수송을 담당케 하였다.
- 그리고, 부재의 크기를 최소화하기 위해 CORE WALL과 기둥 부재에 고강도 콘크리트(500Kg/CM2)를 사용하여 콘크리트의 내구성 향상 및 각 부재의 크기를 최소화하였고, SLAB 두께를 250MM로 설계하여 철골조에 비해 소음 및 진동을 최소화하였다. SLAB는 360KG/CM2을 사용 수직부재와 수평부재에 강도 차이를 1.
- E FILM에 의한 습윤 양생과 CURING COMPOUND에 의한 피막 양생을 하여 콘크리트의 표면 건조를 방지하였다. 동절기 콘크리트의 양생은 현장 공정 및 품질향상을 위하여 HEATING COIL 양생 SYSTEM을 적용하여 WALL 및 기둥은 FORM 외부 측에 HEATING COIL을 부착하여 보온하였고, SLAB는 콘크리트 타설 시 HEATING COIL을 매입하여 콘크리트를 보온하였다.
- 둘째, TOWER 동의 수직 동선은 크게 자재와 인원양중으로 구분하여 골조 자재 양 중은 TOWER CRANE(동당 1대)을 이용하였고, 마감자재 및 인원 양 중은 외부 고속 TWIN HOIST CAR가 담당하고, 내부 저속형 HOIST CAR는 주로 골조 인원 양 중을 담당하였다.
- 또한, 기둥을 2개 층 높이로 PRE-FAB 하여 체결 개소 절감과 기둥 시작 층에 차이를 두어 지그재그 시공으로 층당 5개소만 체결하게 하여 양 중부하를 감소시키어 바닥 SLAB 철근 배근과 동시에 시공하였으며, 이를 위해 PRE-CONSTRUCTION 단계에서 MOCK-UP TEST를 수차에 걸쳐 시행하여 현장에 적합한 COUPLER 제품 선정 및 JIG 시공성, 안전성 등에 대해 사전 검토하여 적용하였다.
- 먼저 TOWER CRANE은 당 현장의 CORE 내부에 CLIMBING TYPE으로 설치하기에는 공간 협소 및 CORE 골조공사 시 간섭이 되어 외부에 STATIONARY TYPE으로 설치하였고 골조공사의 양 중부하를 최소화 할 수 있는 AUTO CLIMBING SYSTEM 및 SKYDECK등 SYSTEM化 된 거푸집 공법과 철근 선 조립공법, 콘크리트 타설 장비의 SELF CLIMBING 등을 적용하여 1대의 TOWER CRANE으로 TOWER 1동을 지원할 수 있도록 계획하였다.
- 본 사업은 지명 현상설계를 통하여 선정된 (주)건원종합건축사사무소+T.L.P.A(美)의 안을 기본설계로 구조설계를 맡은 (주)신기술자문이 미국 GROSSMAN社의 컨설팅을 받아 당초 SRC 구조를 주거성 향상을 위하여 RC 구조로 설계 변경하여 진행되었다.
- 외부 HOIST CAR는 당 현장 CURTAIN WALL 및 유리의 최대 SIZE 양 중, 초고층 양 중에 따른 LOSS TIME을 줄일 수 있는 고속형(90M/MIN) TWIN CAGE(1.5×4.5×2.7)를 적용하였고, 내부에는 저속형 HOIST CAR(40M/MIN)를 적용하여 골조 작업 인원의 이동을 담당하였다.
- 초고층 높이로 압송을 하기 위해 콘크리트 유동성을 확보하는데 주력하였다. 유동성 확보와 동시에 재료분저항성을 유지시켜 유동화에 따른 재료 분리로 인한 콘크리트 품질 저하를 방지하였다. 레미콘의 공장출발에서 현장 도착 타설 전까지 시간 경시시 변화에 따른 SLUMP FLOW LOSS 치를 최소화하기 위해 W/C 비와 고성능 감소제를 적절히 유지하여 SLUMP FLOW 변화를 최대한 억제했다.
- 지상 46층(155M)의 구조물에 콘크리트를 타설함에 있어 고강도 콘크리트는 점성이 높고, 초고층 압송 시 배관 내 수분의 감소로 압송 능률의 저하 및 콘크리트 PUMPING 압력의 변화에 따라 배관 LINE의 막힘 현상을 방지하기 위하여 압송능력 200BAR 이상의 고압 PUMP를 사용하였고, 압송된 콘크리트는 C.P.B(CON'C PLACING BOOM)를 이용하여 타설 위치에서 콘크리트를 타설하였다.
- 철골구조의 장점 중의 하나인 공기단축을 R.C조에 실현키 위해 4일에 1개 층씩 골조공사를 완료할 수 있도록 공구 분할, SYSTEM FORM, 철근 조립, 콘크리트 고강도 화, 구조 SYSTEM 등 다각적인 검토를 하여 적용하였다.
- 첫째, 수평 동선은 전체 대지를 TOWER 3개 ZONE과 CAR PARK 4개 ZONE 총 7개 ZONE으로 구획하였고, TOWER 3개 동은 CAR PARK 공정과는 별개의 공정으로 독자적으로 추진하여 CRITICAL PATH로 관리하였고, CAR PARK는 A, B, C, D ZONE으로 구획하여 D-ZOEN을 SERVICE ZONE으로 할당하여 TOWER 동의 골조공사(자재 야적, 콘크리트 압송 장비) 지원을 위해 WORKING PLATFORM으로 활용하고, CARK PARK 자체의 골조공사는 A, B, C ZONE의 순으로 골조공사를 완료하여 각 TOWER 동을 지원할 여건이 완료한 후 D-ZONE 골조공사를 착수하였다.
- 초고층 높이로 압송을 하기 위해 콘크리트 유동성을 확보하는데 주력하였다. 유동성 확보와 동시에 재료분저항성을 유지시켜 유동화에 따른 재료 분리로 인한 콘크리트 품질 저하를 방지하였다.
- 특히 PRE-CONSTRUCTION 단계에서 설계, 구조 PART와의 협의를 통해서 시공성, 안전성, 공기단축 등의 효과를 얻기 위해 부분 구조 형태 조정, 부재 단면 통일, 콘크리트 강도 변경 등을 이루었다.
이론/모형
- 골조공사의 4-DAY CYCLE(WORKING DAY 기준) 실현을 목표로 거푸집 공법을 검토하였으며 독일 PERI社의 A.C.S(AUTO CLIMBING SYSTEM) 및 SKYDECK을 적용하였다.
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