이번 글에서는 콘크리트 구조물의 기초가 되는 콘크리트 타설 작업에 대해 살펴보고자 합니다. 직접 경험해봤을 때 육체적으로도 정신적으로도 힘든 작업 중 하나였습니다. 이번 글에서는 공사 현장에서 중요한 단계인 콘크리트 타설 작업의 의미, 필요한 구조물, 순서, 측압에 영향을 미치는 요인, 작업 시 준수사항 및 장비 사용 시 준수사항 등에 대해 자세하게 알아보고자 합니다. 더불어 타설 작업을 진행하고 난 저의 느낀점과 주의해야할 점에 대해서도 말씀드리려 합니다.
1. 콘크리트 타설 작업 의미
콘크리트 타설 작업이란 콘크리트 구조물에서 철근 배근과 거푸집 설치를 거푸집 내에 콘크리트를 부어 넣어 철근콘크리트 구조물을 만들어내는 것을 의미합니다. 이 작업은 견고하고 내구성 있는 구조물을 만들어내는데 필수적인 중요한 작업 중 하나입니다. 주거용 건물부터 교량 및 댐과 같은 기반 시설 프로젝트 등 다양한 건축물을 짓는데 사용됩니다.
2. 콘크리트 타설 작업이 필요한 구조물
먼저 주거용 및 상업용 건물입니다. 기본적으로 건물과 구조물의 기초를 만드는데 콘크리트가 부어지고 이러한 작업은 주거용 건물과 상업용 건물에 안정적인 기초를 제공합니다. 토양 조건과 건물 요구 사항에 따라 깊이가 달라집니다. 콘크리트 슬래브는 건물의 바닥에 사용되며 지면을 지지하거나 매달 수 있습니다. 슬래브는 공간에 내구성이 있고 고른 표면을 제공합니다. 콘크리트 벽은 외부 벽과 내부 벽에 모두 사용됩니다. 구조적인 지탱, 단열 및 화재 및 습기에 대해 보호하는 역할을 하기도 합니다. 마지막으로 구조물 외부 차도 및 보행로에도 사용됩니다. 콘크리트 타설 작업은 내구성과 유지 보수를 위해 주거지 주변의 차도, 보도 등에 자주 사용됩니다.
콘크리트는 강도와 내화성 때문에 고층 건물에 선호되는 재료입니다. 콘크리트 슬래브는 높은 건물의 바닥과 지붕을 형성할 수 있도록 합니다. 산업 환경에서 흔히 볼 수 있는 무거운 하중과 다양한 작동 조건을 견딜 수 있어 공장, 창고 및 물류 센터와 같은 산업 시설에도 사용됩니다. 이외에도 여러 인프라 시설에 콘크리트 타설 작업이 사용됩니다. 교량과 고가도로를 건설하는데는 콘크리트가 필수적입니다. 동적 하중과 환경 요인에 대한 노출을 견딜 수 있기에 교각 등에서 주로 살펴볼 수 있습니다. 댐과 저수지 등 물이 고이는 구조물에도 적합합니다. 정수압과 침식을 견디는 재료에는 고강도 콘크리트가 유일하다고 볼 수 있습니다. 터널, 암거 및 교통시스템, 유틸리티 및 배수를 위한 지하 통로, 항구를 건설하는데도 콘크리트 타설 작업을 진행합니다. 차량 통행뿐만 아니라 파도 작용, 부식, 소금물에 노출되는 것에도 견딜 수 있습니다.
3. 콘크리트 타설 작업 순서
콘크리트 타설 작업은 크게 준비, 회분식, 배송, 배치, 압축, 마무리, 양생으로 이루어집니다. 올바른 타설 순서는 콘크리트 타설, 압축, 마감 및 양생을 정확하게 하여 견고하고 내구성 있는 구조를 갖도록 합니다.
3.1 준비사항
- 부지 준비 : 공사장 잔해를 치우고 콘크리트 타설을 위한 평평한 표면을 확보합니다.
- 거푸집 설치 : 거푸집은 타설되는 콘크리트의 정확한 형태와 치수를 위해 설치됩니다. 프로젝트 요구사항에 따라 목재, 강철, 알루미늄 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있습니다.
- 철근 배근 : 철근콘크리트 구조물의 경우 구조 설계에 따라 거푸집 내에 철근을 위치시킵니다. 철근은 인장강도가 높아야 하고 균열을 방지 해야하는 구조물에 사용됩니다.
- 안전 조치 및 규정 : 콘크리트 타설 작업 전 안전 조치와 규정을 미리 준수합니다. 정부 혹은 건설 업체에서 제공되는 규정을 숙지할 필요가 있습니다.
- 작업자 교육 및 안전 예방 대책 : 작업에 참여하는 작업자에게 사전에 관련된 안전 교육을 제공하고 위급 상황 시 필요한 대책을 사전에 숙지할 수 있도록 합니다. 안전관리자는 안전 상황과 관련한 계획을 마련할 필요가 있습니다.
- 현장 조사 및 평가, 계획 : 작업을 하기 전 미리 현장의 지형, 토양 조건, 주변 환경 요소 등을 조사하고 이를 반영하여 계획을 수립합니다.
- 날씨 조건 고려 : 콘크리트 타설 작업에 크게 영향을 미칠 날씨 상태를 살펴보고 그에 맞춰 준비합니다. 콘크리트 경화에 영향을 미치는 온도 조건을 지속적으로 모니터링 합니다. 기상 상태가 불안정하게 되었을 경우의 대비책 역시 미리 세워두어야 합니다.
3.2 타설 작업
- 회분식 : 시멘트, 골재, 물, 혼합물을 포함한 콘크리트 재료를 회분식으로 혼합하여 준비합니다.
- 배송 : 회전 드럼을 장착한 콘크리트 믹서 트럭으로 레미콘이 건설 현장에 운반됩니다. 혹은 이동식 배치 플랜트를 이용하여 현장에서 콘크리트를 혼합할 수 있습니다.
- 배치 : 현장의 접근성과 작업에 따라 필요한 콘크리트의 양에 맞춰 처트, 양동이, 펌프 또는 컨베이어를 사용하여 거푸집에 콘크리트를 타설합니다. 거푸집 내에서 콘크리트가 균일하게 분포되도록 주의해야합니다.
- 압축 : 배치 후 콘크리트는 공기 공극을 제거하고 적절한 응고를 위해 압축합니다. 최적의 밀도, 강도를 위해 내, 외부의 적절한 진동기를 사용합니다.
3.3 마무리
- 레벨링 : 콘크리트가 원하는 고도와 경사를 유지할 수 있도록 직선 엣지나 나사산을 사용하여 레벨링합니다. 완성된 구조물이 평평하고 균일한 표면을 유지할 수 있도록 도와줍니다.
- 플로팅 : 수평을 이루고 난 후 부유물을 없애고 빈 공간이나 불완전한 부분을 채우기 위해 플로팅이 사용됩니다. 콘크리트의 미세 입자를 표면으로 가져와 더 매끄럽게 작업을 마무리할 수 있도록 합니다.
- 가장자리 : 슬래브 또는 벽의 가장자리는 그에 적합한 가장자리 도구를 사용하여 완벽하게 접합, 밀봉을 할 수 있도록 합니다.
- 접합부 : 콘크리트 표면에 수축과 열팽창에 의한 균열을 제어하기 위한 제어 접합부를 형성합니다. 홈이나 톱날을 일정한 간격으로 형성하기 위해 접합 도구를 사용합니다.
- 양생 : 마감 후 콘크리트 표면을 양생 담요, 젖은 삼베 또는 플라스틱 시트로 덮어 수분을 유지하고 급속한 증발을 방지합니다.
- 사용한 장비 및 도구를 정리하고 기타 포장재를 깨끗하게 제거하여 처리합니다. 작업 현장에서 발생한 폐기물 역시 처리하도록 합니다.
4. 콘크리트 타설 작업 시 측압에 영향을 주는 요인
- 타설속도가 빠를수록 측압이 큽니다.
- 콘크리트 비중이 클수록 측압이 큽니다.
- 다짐이 좋을수록 측압이 큽니다.
- 외기온도가 낮을수록 측압이 큽니다.
- 습도가 낮을수록 측압이 큽니다.
- 철골 또는 철근량이 적을수록 측압이 큽니다.
5. 콘크리트 타설 작업 준수 사항
콘크리트 타설 작업을 시작하기 전에는 해당 작업에 관한 거푸집 동바리 등의 변형, 변위 및 지반의 침하 유무 등을 반드시 점검해야 합니다. 점검 도중 이상을 발견할 때에는 이를 보수해야 합니다. 작업을 하는 중에 거푸집 동바리 등의 변형, 변위 및 침하 유무를 빠르게 발견할 수 있도록 감시할 수 있는 감시자를 배치하여 이상 발견 즉시 작업을 중지시키고 근로자를 대피시킵니다. 그리고 타설 작업 시 거푸집 붕괴의 위험이 발생할 우려가 있을 때에는 충분한 보강 조치를 하며 최대한 설계도서 상의 콘크리트 양생기간을 준수하여 거푸집동바리 등을 해체해야 합니다. 콘크리트를 타설 하는 경우에는 편심이 발생하지 않도록 골고루 분산하여 타설해야 합니다.
6. 콘크리트 타설 작업 시 장비 사용 준수 사항
타설 작업을 시작하기 전 콘크리트 타설 장비를 점검하고 이상을 발견하였다면 즉시 보수할 필요가 있습니다. 건축물의 난간 등에서 작업하는 근로자가 호스의 요동이나 선회로 인해 추락하는 위험을 방지하기 위하여 안전 난간을 설치하는 등의 필요한 조치를 해야합니다. 타설 장비의 붐을 조정하는 경우에는 주변의 전선 등에 의한 위험을 예방하기 위해서 적절한 조치를 취해야 합니다. 콘크리트 타설 장비를 사용하면서 지반의 침하나 아웃트리거 등 콘크리트 타설 장비 지지 구조물의 손상 등에 의하여 장비가 넘어질 우려가 있는 경우에는 이를 방지하기 위한 적절한 조치를 취해야 합니다. 콘크리트 타설 작업 시 타설 속도와 기둥, 보, 슬래브 순으로 진행되는 타설 순서를 준수하여 타설해야 합니다.
믹서트럭과 펌프카를 적절하게 유도하기 위하여 유도자를 배치해야 합니다. 믹서트럭 후진 시 적정 멈춤 위치를 미리 지정하고 이동식 스토퍼를 설치하여 협착 등의 사고를 방지하여야 합니다.펌프카 전후에는 식별이 용이한 안전표지판을 설치하며 펌프카 배관상태를 확인하여 플러그 현상, 즉 관 막힘 현상 발생을 예방할 수 있도록 합니다. 펌프카와 호스선단의 연결부 및 압송관 연결부 상태, 이탈 방지를 위한 와이어 설치 여부 등을 확인해야 하며 장비의 적정 호스 길이를 초과하지 않도록 조치해야 합니다.
7. 콘크리트 타설 작업의 경험을 바탕으로 한 주의사항
공사 현장에서 콘크리트 타설 작업을 진행하다 보니 날씨와 타이밍이 작업에서 정말 중요한 요소라는 것을 경험했습니다. 콘크리트 자체가 시간에 맞춰 타설해야 합니다. 타이밍을 놓치면 재료가 빠르게 굳기 시작하여 큰 문제가 발생할 수 있기 때문입니다. 제가 작업할 때 갑작스레 비가 내린 적이 있는데 이로 인해 작업이 중단되었고 다시 타설을 해야만 했던 기억이 있습니다. 이를 경험하며 날씨를 꼭 고려해야함을 알게 되었습니다.
또한 타설 작업 자체가 혼자 할 수 없는 일인만큼 작업자들과의 소통과 협력이 필수적이였어요. 함께 호흡을 맞춰 콘크리트를 균일하게 깔고 진동기르 ㄹ사용해 내부 공기를 제거하는 과정에서 팀워크의 중요성을 실감했습니다. 마지막으로 어떤 작업이든 안전을 중시해야 하지만 콘크리트 타설 작업은 콘크리트가 굳기 전에 무거운 기계와 장비를 다뤄야 하기에 더욱 주의를 기울여야 합니다. 아무래도 굳기 전에 작업을 마쳐야 한다는 생각에 저는 조금 조급해지더라고요. 장비를 꼭 착용하고 작업을 진행해야 겠다고 생각했습니다.