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[심층취재] 보도부 꺽인 야탑10교 사고 원인은?열화, 겹이음 등 다양한 원인에 대한 조사 필요
지난달 29일 보도부 철근콘크리트 부재가 꺽이는 사고가 발생한 야탑10교의 파손원인에 대해 교량전문가를 통해 자세한 원인을 알아봤다.

야탑10교는 보도부쪽이 교량 바깥쪽으로 꺽이면서 교량에 매달려 있던 상수관이 파열됐다. 꺽어진 보도부 부재는 10도정도 기울어진 상태로 파손된 상수관에 위태롭게 걸쳐져 있는 상태였다. 
 
본지가 올해초 분당구가 발주한 '교량 정기점검 과업지시서'를 확인한 결과 야탑10교와 동일한 형식의 교량이 분당구에 38개가 있는 것으로 확인됐다. 전체 171개 중 22%해당하는 숫자다. 따라서 야탑10교의 사고 원인을 규명하고 대책을 세우는 것이 시민들의 안전을 확보하는 데 중요하기 때문에 교량관련 전문가들의 조언을 구해 사고원인데 대해 심층 취재했다.
 
 
■교량의 특징
 
야탑10교는 PSC슬래브라는 형식의 교량이다. 슬래브는 얇은 판을 의미하고 PSC는 PreStressed Concrete의 약자이다. PSC는 일반적인 철근콘크리트 구조에 텐던(tendon)이라는 강선을 넣어서 당겨놓은 구조다. 콘크리트가 굳은 후 강선을 당겨 놓으면 콘크리트에 압축력이 도입되어 인장에 약한 콘크리트를 보완해주는 원리다. 철근콘크리트 형식보다 부재를 얇게 할 수 있는 장점이 있다.
 
야탑10교 형상의 특징은 차도부는 두껍고 보도부는 얇게 계획된 단면이다. 차도부 두꺼운단면에 강선이 들어있다. 보도부 얇은 부분은 두꺼운 부분에 붙어있는 형태이다. 이렇게 두꺼운 부분에 붙어있는 부재를 캔틸레버(내민보)라고 부른다.
 
야탑10교는 2경간 교량으로 전체 연장이 25m이고 한경간 당 길이는 12.5m이다. 폭은 20m, 4차선 도로와 양쪽에 보도가 설치되어 있다. 그리고 평면상에서 보면 직사각형형태가 아니라 마름모꼴이다. 이런 모양의 교량을 비낄 사자를 써서 사교(斜橋)라고 한다. 
 
이번 야탑10교와 마찬가지로 교량의 바닥판이 꺽이는 사고는 2010년 4월 올림픽공원 청룡교에서도 일어났다. 청룡교의 바닥판은 꺽어지면서 하천으로 추락해 교량을 지나던 보행자 1명이 하천으로 떨어져 다치기도 했다.   
 
현재 성남시는 정밀안전진단업체에 진단을 의뢰한 상태다. 진단에는 약 한달이 걸릴 것으로 예상된다. 업계의 교량 전문가들을 교량안전진단시 보도부가 꺽인 이유를 면밀히 검토할 필요가 있다고 입을 모은다. 같은 형식의 교량이 분당에 많기 때문에 다른 교량을 유지관리하는 데 참조하기 위해서다. 교량전문가들은 안전진단 과정에서 바닥판의 열화현상, 철근부식, 보도블럭, 집수구, 피복두께, 방수, 겹이음 등의 사항들을 확인해볼 필요가 있다고 한다. 
 
■ 열화현상과 철근부식
 
이 교량은 구조적 특징상 보도부 상면이 교량바깥쪽으로 인장을 받는다. 인장을 받는 부분에 철근이 배치되어 인장에 저항하도록 되어있는데 철근에 문제가 생기면서 보도부가 꺽어지게 된다. 보통은 콘크리트 안에 있는 철근은 부식되지 않는다.
 
하지만 콘크리트에 문제가 생겨서 물이 들어오면 철근이 부식되어 끊어질 수도 있다. 바닥판 상면에 균열이 생겨있는 경우 물이나 염화칼슘 같은 제설제가 침투한다. 철근이 물이나 제설제 등에 노출되면 부식이 되면서 팽창하고 콘크리트 피복이 떨어져 나가면서 철근 노출이 심해져 철근부식 속도가 더욱 빨라진다. 철근 부식이 진행되면서 철근이 꺽어지는 힘이 보도부의 처지는 힘을 더이상 견디지 못하고 부재가 꺽어지게다.
 
벌어진 틈 사이로 철근의 끝이 보인다
■ 보도블럭과 집수구
 
야탑10교의 보도부에는 보도블럭이 깔려있다. 보도블럭을 깐 경우 보도블럭 아래의 흙이 습기를 머금게 되어 바닥판 열화를 촉진시킬 수 있다. 이런 단점을 없애기 위해서 최근에 시공되는 교량들은 보도블럭을 깔지 않고 차도부와 마찬가지로 아스콘 포장을 하는 경우가 많다.
 
집수구의 형태도 살펴볼 필요가 있다. 분당의 교량들을 안전진단한 경험이 있는 "A"기술사는 "분당의 교량들 중 일부는 배수구의 상면이 아스팔트 포장 상면과 높이가 같아서 아스팔트로 침투된 물이 집수구로 빠지지 못하고 장기간 머물러 있는 것을 본 적이 있다"고 말했다.
 
■ 피복두께와 방수
 
철근 콘크리트 부재의 내구성 확보에서 피복두께가 매우 중요하다. 철근에 침투하려는 수분이나 제빙염을 피복이 막아주기 때문이다. 최근 개정된 설계기준에서는 내구성을 확보하기 위해 피복두께를 상향시켰다. 야탑10교가 시공된 1990년대 초반에는 피복두께가 얇게 되어있을 수도 있다.
 
또한 시공과정에서 피복두께가 규정보다 얇게 시공될 수도 있다. 교량의 슬래브 상면은 물의 침투를 막기 위해서 방수를 한다. 이 방수가 제대로 되어있지 않으면 물이나 제설제가 콘크리트 안으로 침투할 수 있다. 방수가 차도부에만 되어있을 수도 있다. 이런 경우 보도부쪽에 뿌려진 제설제가 쉽게 콘크리트 안으로 침투할 수 있다.
 
■ 겹이음과 소성침하
 
철근콘크리트 구조물을 만들 때 철근은 겹이음을 한다. 교량 폭이 철근 길이인 8m보다 길면 겹이음을 하게 되는데 이 겹이음의 위치가 보도부 근처에 집중되어있는 경우 철근이 뽑힐 수 있다. 그래서 철근의 겹이음은 같은 부분에 몰려있지 않도록 하고 있다. 이부분도 조사할 필요가 있다.
 
2010년에 보도부가 붕괴된 청룡교의 경우 철근의 겹이음이 한군데 집중되어 철근이 뽑혀져 나왔었다. 소성침하 여부도 살펴볼 필요가 있다. 콘크리트 타설시 진동을 잘 하지 않으면 철근 하부 표면에 블리딩수(일종의 콘크리트 양생중 생기는 찌꺼기)가 철근 아래에 모여서 공간이 만들어져 콘크리트와 밀착되지 않아 부착력이 떨어지는 현상이다. 부착력이 떨어지면 철근이 뽑힐 수 있다.    
2010년 4월 보도부가 붕괴된 청룡교. 뽑혀진 철근이 보인다.
야탑10교의 상태를 살펴본 교량전문가 "A"기술사는 "꺽여서 벌어진 틈으로 철근의 끝이 보였다"면서 "부식에 의해 끊어진 것인지 겹이음 된 부분이 빠진 것인지 정밀 조사가 필요하다"고 말했다.  덧붙여서 "교량의 아래쪽에서 본 결과 백태 고드름이 생긴 걸로 봐서 이미 오래전에 이미 관통균열이 생겨 있었을 가능성이 높고, 균열의 양상을 보았을 때 구조균열로 보여진다"고 말했다.
 
야탑10교와 보도부가 꺽인 정확한 이유를 밝혀내서 같은 형식의 다른 교량들을 유지관리하는데 활용할 필요가 있어보인다.  
 

기술인 신문 / 정진경 기자 ( jungjk@gisulin.kr )

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기사 댓글 2
전체보기
  • 김형태 2018-08-24 23:43:59

    교량등급이 낮더라도 정기점검이 너무 소홀하지 않았나 우선 검토해봐야한다고 봅니다.   삭제

    • 천랑 2018-08-14 13:28:58

      분당시를 조성할때 염분을 제거하지 않은 해사(바다모래)와 중국의 강도가 불량한 철근을 사용했다는 소문이 있었음.
      자재 불량에 따른 붕괴인지 면밀히 조사해볼 필요가 있다.   삭제

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