초고층 건물의 철골공사 수직도 관리

초고층의 공사의 수직도 관리는 일반적으로 계획시 5개층 단위로 변위를 측정하고 보정관리를 합니다. 해당층의 작은 수직 길이 차이 일지라도 초고층의 경우 변위량이 크게 발생되므로 수직도 관리는 초고층 공사에서 중요한 관리 포인트가 되고 있습니다. 특히 초고층 건물의 철골공사에 있어 수직 변위량이 크게 발생되면 부재와 부재간의 연결이 다랄지고 심할 경우 설계변경을 통하여 부재 변경 또한 발생 할 수 있습니다.

초고층 건물

초고층 건물의 철골공사 수직도 관리

초고층 건물의 특징

● 부재의 대형화

구조적으로 철골 부재가 대형화되고 중량화 추세이며, Belt Truss, Super Structure의 공법 선택 등으로 구조적 안정성을 확보하고 있습니다.

● Block화

철골 세우기 Cycle Time의 일수 경감을 위한 방법이 선행되고, 기둥과 보를 지상에서 조립을 통해 BLOCK화 시공이 가능하고, Belt Truss 또는 보강재 등의 Bracing을 보와 함께 설치됩니다. 또한 지상에서 조립 BLOCK화 하여 양중 관리됩니다.

● 지상조립의 최적화

고소작업의 안전성 및 빠른 시공을 위하여 지상에서 조립을 최대한 활용합니다.

● Unit Floor 채용

철골의 Gard, Beam을 지상에서 조립하고 그 위에 Deck Plate를 장착합니다. Unit Floor 하부에는 공조 Duct, Spring Cooler 배관 등을 부착하여 공기단축을 도모할 수 있습니다.

● 공정관리의 체계화

제작 공장의 제작 공정에 맞추어 공사 관리 하며, 현장 반입 Schedule 일정을 정합니다. 현장 설치 노무 인력 관리 선행 확보하며, 양중장비 수배 및 사용 Crane의 작업순서 조정하여야 합니다.

●세우기 정밀도 확보

Laser Theodolite를 이용한 수직도 관리로 정밀도 향상을 합니다.

지상조립, 대형 BLOCK화

초고층 건물의 철골 설치 공사에 있어서 “공기단축”, “Crane의 효율화 도모”를 위하여 설치 부재를 지상 조립하여 BLOCK화 합니다 ● 대형 BLOCK화

철골의 기둥 및 보를 지상에서 일체화하여 조립하고, 접합까지 시공하여 대형 BLOCK화 합니다. Bracing 및 사장재 등을 지상에서 기둥/보에 가 조립하여 안정된 형태로 양중 가능하게 하여 양중 Piece를 감소시킵니다. 철골 계단의 난간을 지상에서 조립하여 양중하는 방안을 검토하고, Unit Floor 공법 채용 검토합니다.

● 대형 BLOCK화의 선결 조건

세우기 정밀도가 요구되며 레벨 조정을 공장 제작 조정에서 현장 조정화 하여야 합니다.

● UNIT FLOOR

지상에서 철골의 Gard, Beam을 조립하고 그 위에 Deck Plate를 장착하며, 설비공사의 Pre-fab화가 가능 합니다.

Unit Floor 하부에 설비 배관을 부착하여 양중 설치하며, 특히 작은 보가 많은 층을 Unit Floor 선택이 바람직합니다.

● Unit Floor 장점

큰 바닥 위에 작업자가 보행할 수 있으며 상층 부분을 위한 Deck Plate를 적재할 수 있습니다. 설비공사 자재를 위한 양중 시간 및 양중 장비의 절감을 도모하고, 적층공법 Cycle Time 절감에 유리합니다.

LEVEL 조정

LEVEL조정의 현장화

철골의 지상조립에 의한 대형화, Unit Floor 및 Riser Unit의 채용을 위하여 철골의 세우기 정밀도가 필수적으로 요구되며, 철골 기둥의 LEVEL 조정 역시 제작 공장에 의하지 않고 현장 조정에 의하는 것이 필요합니다.

초고층 수직도 측량 및 Check

Transit을 이용한 측량법

● 표준기준점 설정

현장 인근에 이미 설정된 인조점을 기준으로 지상 1층 바닥으로 유도하는 것을 표준기준점으로 합니다. 표준기준점은 일반적으로 4점을 설정합니다. 표준기준점은 해당 건물의 가장 중요한 측량점이 되며 지상 1층 바닥의 콘크리트 타설이 완료된 후에 표시되므로 일반적으로 지하층의 기준점보다 후에 설치합니다. 지하 기준점이 먼저 설치된 경우는 여기서 기준점으로 사용할 수 있습니다.

● 지하층 기준점 설치

지하층의 기준점은 현장 주위에 표시해 놓은 인조 점을 통하여 측량되는 것으로 1층 바닥에 표준기준점이 설정되기 전까지 철골 기둥의 위치 설정 및 수직도에 매우 중요한 기준점이 됩니다. 단 철골의 수직도는 외부 인조점을 통하여 관측할 수도 있습니다. 지하층 기준점과 표준기준점이 서로 일치되어야 하는 것이 정상이나, 만약 다른 경우에는 현장의 여건에 따라 조정되어야 하며, 미세한 차이가 있는 경우에는 표준기준점을 이용하여 계속되는 측량 작업(철골, 거푸집, 외벽공사, 마감공사)에 기본으로 합니다. 지하층 기준점은 측량 작업이 어렵고 굴토 깊이에 따라 그 절차가 복잡하여 틀리기 쉬우므로 주의를 요해야 합니다.

● 지상층 기준점 설치

표준기준점으로부터 Transit을 이용하여 측량하는 것으로 가급적 지상층 기준점 간의 수직거리는 30m를 초과하지 않도록 하는 것이 좋습니다. 이는 Transit의 측량 오차를 줄이기 위한 것이다. 지상층 기준점을 설정하기 위하여 그 위치마다 슬라브를 Ø100㎜ 정도 Open 시켜 두어야 하며 가급적 투명 아크릴판을 Target으로 이용하고 기준점 설정 즉시 Slab 위에 기준선을 그려 두어야 합니다.

● 각 기준점의 위치

기준점의 위치로는 주로 외주기둥(가장 큰 기둥)의 중심에서 1m 정도 이격시켜 설정하는 것이 보통이나 철골 기둥의 수직도 관리에 기준점을 이용하기 위해서는 50㎝～60㎝ 정도 이격시키는 것이 유리합니다. 철골조 기둥의 경우 Flange 외부 면에서, SRC 기둥인 경우는 콘크리트 외부 면에서 1～20㎝ 정도 이격시키는 것이 좋습니다. 만약 이격 거리를 1m 정도로 유지한 경우에는 효율적인 철골 기둥의 수직 관리를 위하여 기준 기둥 주위에 50㎝～60㎝ 정도로 임시 기준점을 가로, 세로로 표시하여 임시 기준점 위에 교차점 Transit을 두어 측정하는 것이 좋습니다. 다른 방법으로는 수직 기둥 Target(철골 기둥에 부착하는 형) Arm의 길이를 키우는 방법이 있습니다.

● 철골의 수직도 Check

철골의 기둥 및 Girder를 설치한 후 각 기둥 간의 Span을 측정하며, Span이 틀린 경우는 Wire 및 쐐기를 이용하여 수정합니다. Span의 조정이 완료된 후 기준 기둥의 수직도를 측정 조정합니다. 기준 기둥의 수직도를 조정한 후 각 기둥 간의 Span을 유지하면서 각 기둥의 수직도를 측정하고 재조정합니다.