[기고] 교량받침 품질관리로 지진에 대비하자

[기고] 교량받침 품질관리로 지진에 대비하자
최호태 팀장 /한국건설관리공사 현장기술지원팀

“교량받침 품질관리로 지진에 대비하자”

최호태 팀장.

어느덧 파릇파릇 새싹이 돋고, 꽃망울이 맺히는 3월이다.

지난 2016년 9월 발생한 경주지진에 이어 작년 11월에는 포항지진이 발생했고 아직도 여진이 계속되고 있어 많은 국민들이 불안감을 느끼고 있다.

이제 우리나라는 지진에 대해 더 이상 안전지대가 아니기 때문에 지진에 대비해 고속도로, 국도, 특별시도 및 광역시도등의 교량이나 지방도중 중요한 교량에 대해서는 내진1등급으로 교량설계를 하고 있으며, 이 경우 지진규모 6.0~6.5정도의 지진에 대해 안전하다고 볼 수 있다.

우리나라에서 교량내진설계는 1990년대 초에 기준이 마련돼 1990년대 중․후반부터 본격적으로 시행됐기 때문에 이전에 시공된 교량들은 중요교량을 제외하고는 내진설계가 안되어 있어 지진규모가 5.8인 경주지진이나 5.4인 포항지진의 경우에도 교량에 피해가 발생하기도 한다.

특히 지진에 취약한 교량받침의 경우 일부 파손이 확인되고 있으므로 교량의 받침부 시공시 유의할 필요가 있다.

경주지진시 탄성받침으로 시공된 교량에서는 이상이 없었으나 Pot 받침으로 시공된 교량에서는 무수축 모르타르에 균열이 생기면서 파손된 경우가 있었다. 이는 지진 발생시 탄성받침에서는 지진수평력이 분산되지만 Pot 받침에서는 고정단이나 일방향가동단으로 집중됐기 때문이다.

현재 경간 50m미만의 교량은 주로 거더교량이 대부분인데 받침으로는 탄성받침을 많이 적용하고 50m이상인 강박스 교량이나 PSC박스교량은 Pot 받침을 적용하는 경우가 많다.

따라서 Pot 받침으로 설계될 경우 받침부 시공에 유의해야 하며 특히 교량받침을 고정하는 앵커볼트의 구조검토 및 무수축 모르타르의 압축강도 관리 등 품질관리를 철저히 해야 한다.

탄성받침은 지진 수평력이 각 받침에 골고루 분산돼 내진에는 유리하나 시공시 온도에 의한 교량의 변화량을 감안하지 않으면 받침으로의 제기능을 발휘하지 못하는 경우가 있으므로 탄성받침의 특성을 파악할 필요가 있다.

교량 시공시 상부거더를 거치한 다음 상온에서 교량받침을 설치하는데 교량의 상부구조는 온도의 변화에 따라 고온인 여름철에는 늘어나고 저온인 겨울철에는 줄어드므로 이러한 변화량을 반영해 받침설치 시기를 결정해야 한다.

예를 들어 여름철 고온에서 교량의 상부거더를 거치하고 탄성받침을 설치했을 경우 온도가 내려가면서 거더가 줄어들 경우 받침이 안쪽으로 기울어지다가 겨울철이 되면 허용변위량 이상으로 기울어져 상부하중을 지지하지 못하는 등 받침으로써의 기능을 상실하는 경우가 생기기도 한다.

따라서 탄성받침은 상온에서 설치를 하거나 부득이 여름철이나 겨울철에 상부거더를 설치할 경우에는 임시로 거치했다가 상온이 되는 봄․가을에 제대로 정착시켜야 한다. 이 경우 여름철에는 거더가 늘어나면서 탄성받침은 바깥쪽으로 기울어지고 겨울철에는 거더가 줄어들면서 안쪽으로 기울어지고 봄․가을 상온에서는 제자리로 돌아오면서 효과적으로 온도변화에 대응할 수 있다.

결국 지진이 발생했을 경우 교량 상부구조가 흔들리면서 발생한 지진 수평력이 교량받침을 통해 하부구조(교대, 교각)로 제대로 전달되어 교량이 지진에 대해 안전하려면 교량받침뿐만 아니라 이를 하부구조와 정착시키는 앵커볼트 및 무수축 모르타르의 품질관리에 대해서 세심한 주의를 기울여야 한다.

탄성받침의 경우에는 그 특성을 잘 파악해 거더거치 및 받침 정착시기를 적정하게 결정함으로써 평상시에는 받침으로써 기능을 잘 발휘하고 지진시에는 지진 수평력을 효율적으로 분산시켜 지진에 대비할 수 있도록 해야 한다.