말뚝 파손

말뚝 파손의 정의

말뚝 파손은 항타, 재료, 이음, 두부 처리 과정에서 말뚝이 깨지거나 부러지는 현상이다.

특히 머리 부분이 가장 많이 깨지므로, 말뚝 파손이라 하면 대개 두부 파손을 가리킨다.

파손된 말뚝은 지지력이 떨어진 채 상부 구조에 하중을 전달하므로 사후 보강 비용이 크다.

원인의 세 축

말뚝 파손의 원인은 재료, 시공, 지반 세 축에서 나온다.

재료는 콘크리트 강도와 철근 배근, 시공은 편심 타격과 연직도가 주로 문제가 된다.

지반은 굳은층 관통과 장애물이 원인이 된다.

원인을 한 축만 쓰면 감점되므로 세 축으로 나눠 쓰고, 대책은 원인마다 1:1로 짝짓는다.

응력 집중과 균열

해머의 충격파는 두부를 거쳐 말뚝 축방향 압축응력으로 전파된다.

편심 타격이나 과한 에너지가 가해지면 두부에 응력이 국부적으로 몰린다.

그 응력이 콘크리트 인장강도를 넘으면 균열이 생기고 파손으로 이어진다.

그래서 두부 보강과 쿠션재 설치가 파손 방지의 근거가 된다.

유형별 비교

PC와 PHC 말뚝은 프리스트레스가 인장을 상쇄해서 본체 균열이 줄어든다.

반면 RC 말뚝은 인장을 철근에만 기대므로 타입 중 인장 균열이 쉽게 생긴다.

그래서 파손 원인을 볼 때 RC는 편심 타격과 본체 인장을, PHC는 두부 집중응력과 이음부를 먼저 본다.

시공 단계별 관리

항타 관리기준은 말뚝이 손상되지 않는 범위에서 정해야 한다.

두부에는 쿠션재를 충분한 두께로 깔고, 말뚝을 연직으로 맞춘 뒤 편심 타격을 피한다.

두부 정리는 말뚝에 충격을 주지 않는 절단 기계로 한다.

정리가 끝나면 기초 콘크리트를 타설하기 전까지 충격과 오염을 막는다.

확인과 직접 풀기

말뚝 파손 여부는 저변형률 건전도 시험으로 말뚝 연속성과 결함 위치를 확인한다.

다만 이 시험은 파손의 원인과 강도 저하 정도까지 말해 주지 않는다. 시공 기록과 함께 판단한다.

방금 배운 원인 분류를 직접 적용해 보자.

정리

정답은 시공이다. 편심 타격과 연직도 불량, 과도한 해머 에너지가 시공 원인이다.

말뚝 파손은 재료, 시공, 지반 세 축으로 나눠 원인과 대책을 1:1로 쓴다.

시험 답안에서는 원인 분류 누락과 대책 불일치를 가장 조심한다.