거푸집 시공계획

왜 배우는가: 거푸집 공사는 콘크리트 구조체의 형상·치수와 품질을 좌우하고, 콘크리트 공사 중 안전사고의 대부분이 거푸집 시공 불량과 관련되어 있어 실무에서 가장 먼저 관리해야 할 공종이다. 공동주택처럼 반복 시공되는 현장에서는 공기와 공사비에도 직접 영향을 주므로 시험에서 계획 수립과 검사 방법을 함께 묻는 문항이 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제101회 2교시 2번, 제93회 4교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄에 쓸 정의 문장:

거푸집 시공계획은 콘크리트가 필요한 강도를 발현할 때까지 구조물의 형상·치수를 설계도서대로 유지하도록 거푸집 및 동바리의 재료·조립·해체 순서와 안전 조치를 미리 정하는 계획이다.

핵심 키워드

• 거푸집 및 동바리
• 콘크리트 측압
• 긴결재(form-tie)
• 존치기간
• 조립도
• 작업발판 일체형 거푸집
• 구조적 안전성 확인
• 타설 계획

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면 거푸집 시공계획은 콘크리트를 붓는 틀과 그 틀을 받치는 지지대를 어떤 자재로, 어떤 순서로 세우고, 언제 뜯을지를 문서로 정해 두는 일이다. 틀이 무너지거나 치수가 틀어지면 구조체 품질과 작업자 안전이 동시에 무너지므로 계획 단계에서 하중과 조건을 먼저 검토한다.

정식 정의는 「콘크리트공사 표준안전 작업지침」에 따른다. 이 지침은 거푸집을 굳지 않은 콘크리트 구조물이 필요한 강도를 발현할 때까지 구조물을 지지해 형상과 치수를 설계도서대로 유지하는 가설구조물로 정의한다. 거푸집 및 동바리는 거푸집과 그 부재를 설치하는 데 필요한 부속 자재를 통틀어 말한다. 동바리는 타설된 콘크리트가 소정의 강도를 얻을 때까지 고정하중과 작업하중을 지지하는 부재다.

핵심 용어를 정리하면 다음과 같다.

• 거푸집 및 동바리: 콘크리트 형상을 유지하는 가설구조물 전체. 거푸집널과 지지부재를 포함한다.
• 콘크리트 측압: 굳지 않은 콘크리트 중량이 타설 높이에 따라 거푸집 옆판에 작용하는 수평압력이다. 계획 단계에서 거푸집 강도와 긴결재 간격을 정하는 기준 하중이다.
• 긴결재(form-tie): 마주 보는 거푸집 측판의 간격을 일정하게 유지하면서 측압을 최종적으로 받는 인장부재다. 매립형과 관통형이 있다.
• 존치기간: 거푸집과 동바리를 해체하지 않고 두는 기간이다. 설계도서의 양생기간을 확보하거나 압축강도를 확인한 뒤 해체한다.

3. 등장 배경과 필요성

철근콘크리트 구조는 콘크리트가 굳기 전에는 스스로 형태를 유지하지 못한다. 따라서 거푸집과 동바리가 콘크리트 강도 발현 전까지 전체 하중을 대신 받는다. 과거에는 목재 거푸집을 현장에서 짜는 방식이 주류였으나, 고층화와 공기 단축 요구로 강재 거푸집, 시스템 동바리, 작업발판 일체형 거푸집 같은 시스템화 방식이 보편화되었다.

시스템화는 생산성과 안전성을 높이지만, 부재가 규격화된 만큼 구조 검토와 조립 품질이 부족하면 붕괴 위험도 커진다. 그래서 현행 지침은 하중조합과 안전율을 고려한 구조 검토를 거쳐 조립도를 작성하고, 그 조립도대로 조립하도록 요구한다. 콘크리트 공사 중 안전사고의 대부분이 타설 중에 발생하며 그 원인이 거푸집 시공 불량이라는 점도 계획의 중요성을 뒷받침한다.

계획이 필요한 이유는 네 가지로 정리된다. 첫째, 구조체의 치수와 철근 피복두께를 확보한다. 둘째, 타설 중 붕괴와 전도를 막는다. 셋째, 해체 시점을 정해 공기를 단축하되 조기 해체를 막는다. 넷째, 설계·시공·안전 담당자가 같은 기준으로 검토하도록 문서화한다.

4. 구성요소·원리·절차

거푸집 시공계획은 거푸집 및 동바리를 구성요소별로 나누어 재료, 조립, 해체까지 순서대로 정하는 일이다. 구성요소는 거푸집널, 동바리, 긴결재(form-tie), 연결재로 나뉜다. 거푸집널은 콘크리트에 직접 닿는 판재이고, 동바리는 타설된 콘크리트가 소정의 강도를 얻을 때까지 하중을 지지하는 부재다. 긴결재는 마주보는 거푸집 측판의 간격을 유지하면서 콘크리트 측압을 최종적으로 지지하는 인장부재다.

표 아래 설명: 거푸집널과 긴결재는 측압을 받는 쪽이 설계 기준이 된다. 동바리는 연직하중과 수평하중을 기초까지 전달하는 구조가 핵심이다. 시공계획에서는 부재별 재질, 단면규격, 설치간격, 이음방법을 조립도에 명시해야 한다.

측압은 굳지 않은 콘크리트의 중량이 타설 높이에 따라 거푸집에 주는 수평압력이다. 원리는 콘크리트의 단위중량과 타설 높이의 곱으로 설명된다. 측압이 최대가 되는 높이(콘크리트 헤드)까지는 측압이 커지고, 그 이후에는 감소한다. 따라서 긴결재 간격과 버팀대 배치는 측압 분포에 맞춰 정한다.

계획의 흐름은 다음 순서로 진행된다.

• 구조 검토: 연직하중, 콘크리트 측압, 풍하중, 수평하중, 특수하중의 하중조합과 안전율을 건설기준에 따라 검토한다.
• 조립도 작성: 부재의 재질, 단면규격, 설치간격, 이음방법을 명시한다. 작업발판 일체형 거푸집, 높이 5미터 이상 거푸집 동바리는 구조적 안전성 확인 당시의 시공상세도면과 구조계산서를 검토한다.
• 재료 선정과 검사: 안전인증을 받은 동바리를 쓰고, 재사용 동바리는 공인시험기관 품질시험을 거친 것을 쓴다.
• 조립: 침하 방지, 상하 고정, 상하부 동일 수직선 배치, 개구부 상부 받침대 설치 순으로 진행한다.
• 타설 전 점검: 거푸집과 동바리의 변형·변위, 지반 침하 유무를 확인하고 이상이 있으면 보수·보강한다.
• 타설 중 감시: 감시자를 배치하고, 이상이 보이면 작업을 즉시 중지하고 근로자를 대피시킨다.
• 해체: 설계도서상의 양생기간을 확보하거나 압축강도를 확인한 후 해체한다.

이 흐름의 핵심은 조립도 → 타설 전 점검 → 타설 중 감시 → 강도 확인 후 해체의 연결이다. 해체 시점은 콘크리트 강도 발현과 직결되므로 존치기간 기준과 함께 계획한다.

5. 관련 법령·기준·표준

거푸집 시공계획의 법적 근거는 「산업안전보건법」 제13조에 따른 콘크리트공사 표준안전 작업지침이다. 이 지침은 거푸집 및 동바리의 조립, 해체, 타설 작업의 안전 기준을 정한다. 구조 검토와 하중조합의 기준은 「건설기술 진흥법」 제44조제1항에 따른 건설기준을 따른다. 가설구조물의 구조적 안전성 확인은 「건설기술 진흥법 시행령」에 따른다.

아래 표는 지침 원문의 기준값을 모은 것이다.