거푸집 측압에 따른 변형 발생 원인과 콘크리트 타설 시 예방관리

콘크리트 타설 현장에서 거푸집의 변형이나 벌어짐은 구조체의 치수와 형상에 직접적인 영향을 줄 수 있는 대표적인 시공관리 문제다.

거푸집은 콘크리트가 굳을 때까지 일정한 형태를 유지하도록 설치되지만, 콘크리트가 타설되는 과정에서는 거푸집에 상당한 압력이 작용한다.

특히 벽체나 기둥처럼 수직으로 높게 설치되는 거푸집은 타설 속도와 콘크리트의 상태, 내부 진동다짐 등의 영향을 받아 측압이 증가할 수 있다.

거푸집이 이러한 하중을 충분히 견디지 못하거나 연결부와 지지부가 적절하게 관리되지 않으면 거푸집의 변형, 벌어짐, 이음부 틈새 발생 등의 문제가 나타날 수 있다.

따라서 거푸집 측압 관리는 단순히 거푸집을 튼튼하게 설치하는 것만으로 끝나는 것이 아니라 설치상태와 타설계획, 타설속도, 지지상태를 함께 관리하는 것이 중요하다.

거푸집 측압이란 무엇인가

콘크리트 타설 과정에서 아직 굳지 않은 콘크리트가 거푸집에 가하는 압력을 일반적으로 거푸집 측압이라고 한다.

타설된 콘크리트가 일정한 높이까지 쌓이면서 거푸집에는 수평 방향의 압력이 작용하게 된다.

따라서 거푸집은 단순히 콘크리트의 형태를 유지하는 판넬이 아니라 타설 과정에서 발생하는 압력을 견딜 수 있도록 설계하고 설치해야 한다.

특히 벽체와 기둥처럼 높이가 있는 부재는 하부에 콘크리트가 집중되는 시간이 길어질 수 있기 때문에 타설계획과 거푸집 지지상태를 함께 확인해야 한다.

거푸집 변형이 발생하면 어떤 문제가 생기는가

거푸집이 측압을 제대로 견디지 못하면 타설 중 또는 타설 직후 여러 가지 문제가 발생할 수 있다.

대표적으로 다음과 같은 현상을 확인할 수 있다.

• 벽체 및 기둥의 치수 변형
• 거푸집의 벌어짐
• 거푸집 이음부 틈새 발생
• 콘크리트의 누출
• 구조체 단면 치수 부족 또는 증가
• 수직도 및 직선도 불량
• 구조체 표면 마감 불량
• 타설 중 거푸집 붕괴 위험

특히 타설이 진행된 이후 변형이 발생하면 이미 많은 양의 콘크리트가 내부에 채워진 상태이므로 즉각적인 조치가 어려울 수 있다.

따라서 타설 전에 거푸집의 지지상태와 연결부를 확인하는 것이 중요하다.

거푸집 측압이 증가하는 주요 원인

거푸집에 작용하는 측압은 단순히 콘크리트의 무게만으로 결정되는 것이 아니다.

실제 현장에서는 콘크리트의 특성과 타설방법, 타설속도 등 여러 조건이 함께 영향을 줄 수 있다.

대표적인 관리요인은 다음과 같다.

• 콘크리트 타설 속도
• 타설 높이
• 콘크리트의 온도
• 콘크리트의 배합 및 굳기 특성
• 외기조건
• 타설 방법
• 거푸집 내부에서 콘크리트가 차오르는 속도
• 진동다짐 방법
• 거푸집 및 지지재의 설치상태

따라서 같은 형태의 거푸집이라도 타설조건에 따라 실제 현장에서 관리해야 할 위험요소가 달라질 수 있다.

타설 속도가 중요한 이유

벽체나 기둥에 콘크리트를 너무 빠른 속도로 타설하면 거푸집 내부에 콘크리트가 빠르게 쌓이게 된다.

이 경우 콘크리트가 굳기 전에 높은 높이까지 채워질 수 있어 거푸집에 작용하는 측압을 관리하기가 어려워질 수 있다.

따라서 높은 벽체나 기둥을 타설할 때는 계획된 타설순서와 속도를 준수하는 것이 중요하다.

현장에서는 레미콘이 도착하는 대로 무조건 빠르게 타설하는 것이 아니라 거푸집의 구조와 타설계획을 고려하여 적절한 속도로 작업해야 한다.

특히 펌프카를 이용하는 경우에는 작업자의 판단에 따라 콘크리트가 특정 위치에 집중적으로 유입되지 않도록 타설 위치와 속도를 관리해야 한다.

거푸집 조립 상태가 중요한 이유

거푸집 측압에 대한 대응은 타설 당일에 시작되는 것이 아니다.

거푸집을 설치하는 단계에서부터 측압을 견딜 수 있도록 각 부재와 연결부를 적절하게 설치해야 한다.

타설 전에 다음과 같은 부분을 확인하는 것이 좋다.

• 거푸집 패널 설치상태
• 연결철물 체결상태
• 폼타이 설치상태
• 긴결재 상태
• 수평 및 수직 지지재 상태
• 외부 버팀대 설치상태
• 거푸집 하부 고정상태
• 이음부 틈새 여부
• 변형 또는 손상된 부재 사용 여부

특히 폼타이나 긴결재는 거푸집 양쪽을 잡아주는 중요한 역할을 하기 때문에 설치 위치와 체결상태를 확인해야 한다.

타설 전 거푸집 검측에서 확인할 사항

콘크리트를 타설하기 전에 거푸집 상태를 최종적으로 확인하는 과정이 필요하다.

이때 단순히 거푸집이 설치되어 있는지만 확인하기보다 타설 과정에서 변형이 발생할 가능성이 있는지를 살펴보는 것이 중요하다.

거푸집 수직도 확인

기둥과 벽체의 수직도가 적절한지 확인한다.

타설 전에 이미 기울어져 있는 거푸집은 콘크리트 타설 과정에서 더 큰 변형으로 이어질 수 있다.

긴결재 확인

폼타이와 긴결재가 계획된 위치에 설치되어 있는지 확인한다.

체결이 불량하거나 일부가 누락되어 있다면 타설 전에 보완해야 한다.

버팀대 확인

외부 버팀대와 지지재가 안정적으로 설치되어 있는지 확인한다.

특히 벽체 거푸집의 경우 타설 중 수평 방향으로 발생하는 힘을 고려하여 지지상태를 확인해야 한다.

하부 고정 확인

거푸집 하부가 제대로 고정되어 있는지도 중요하다.

하부가 충분히 고정되지 않으면 콘크리트가 채워지는 과정에서 거푸집이 밀리거나 벌어질 수 있다.

타설 중에는 거푸집 변화를 계속 확인해야 한다

거푸집 검측을 타설 전에 한 번 실시했다고 해서 관리가 끝나는 것은 아니다.

실제 측압이 발생하는 시점은 콘크리트가 타설되는 순간이므로 타설 중에도 거푸집 상태를 계속 확인해야 한다.

특히 다음과 같은 현상이 나타나는지 주의 깊게 살펴야 한다.

• 거푸집의 갑작스러운 벌어짐
• 패널의 변형
• 폼타이 주변의 이상
• 콘크리트 누출
• 거푸집 하부 밀림
• 버팀대의 움직임
• 수직도 변화
• 비정상적인 소음이나 움직임

이상 현상이 발견되면 작업을 계속 진행하기보다 상황을 확인하고 필요한 조치를 취해야 한다.

콘크리트가 한쪽에 집중되지 않도록 관리해야 한다

벽체나 기둥 타설 과정에서 콘크리트가 특정 위치에 집중적으로 유입되면 해당 부분의 거푸집에 국부적인 부담이 발생할 수 있다.

따라서 타설 위치를 적절하게 분산하고 계획된 순서에 따라 콘크리트를 투입하는 것이 중요하다.

펌프카를 이용하는 경우에도 토출구를 한곳에 장시간 고정하기보다 구조물 형태와 타설계획에 맞춰 작업해야 한다.

이때 중요한 것은 현장 작업자가 임의로 타설방법을 변경하지 않고 사전에 정해진 타설계획에 따라 작업하는 것이다.

진동다짐도 거푸집 측압 관리와 연결된다

콘크리트 타설 후 다짐 과정에서도 거푸집에 영향을 줄 수 있는 상황을 고려해야 한다.

진동기를 과도하게 사용하거나 특정 위치에 장시간 집중하면 해당 부분의 콘크리트 상태가 변화하고 거푸집에 추가적인 부담이 발생할 가능성이 있다.

따라서 진동다짐은 정해진 방법에 따라 실시하고, 거푸집에 직접적인 충격을 가하지 않도록 주의해야 한다.

다만 거푸집 측압의 관리와 콘크리트 다짐 자체는 별도의 관리항목이므로 두 내용을 동일한 개념으로 판단해서는 안 된다.

타설 중 이상이 발생했을 때의 대응

타설 도중 거푸집의 벌어짐이나 변형이 발견되면 무엇보다 안전을 우선해야 한다.

현장에서는 다음과 같은 순서로 대응하는 것이 좋다.

1. 이상 발생 위치 확인
2. 콘크리트 타설 상태 확인
3. 추가 타설 여부 판단
4. 거푸집 및 버팀대 상태 확인
5. 필요한 경우 작업 중지
6. 담당자 및 관계자에게 상황 보고
7. 보강 또는 수정방법 검토
8. 조치 후 작업 재개

특히 거푸집이 눈에 띄게 움직이거나 버팀대가 밀리는 등의 이상이 발생한 경우에는 작업자가 임의로 계속 타설해서는 안 된다.

거푸집 변형이 진행된 상태에서 추가로 콘크리트를 투입하면 문제가 더 커질 수 있기 때문이다.

타설 전 현장 체크리스트

거푸집

□ 패널 설치상태 확인

□ 수직도 및 위치 확인

□ 이음부 상태 확인

□ 손상된 자재 사용 여부 확인

긴결 및 지지

□ 폼타이 설치상태 확인

□ 긴결재 체결상태 확인

□ 버팀대 설치상태 확인

□ 하부 고정상태 확인

□ 지지재의 변형 및 손상 여부 확인

타설계획

□ 타설순서 확인

□ 타설속도 확인

□ 타설 위치 확인

□ 콘크리트 집중 투입 여부 확인

□ 펌프카 작업계획 확인

타설 중

□ 거푸집 변형 여부 확인

□ 버팀대 움직임 확인

□ 콘크리트 누출 여부 확인

□ 이음부 벌어짐 확인

□ 이상 발생 시 즉시 보고

현장에서 특히 주의해야 하는 부분

거푸집 측압에 의한 변형은 타설 전에 눈으로 확인하기 어려운 문제가 아니라, 대부분 타설 과정에서 실제 형태로 나타난다.

따라서 타설 직전의 검측만큼 타설 중 감시가 중요하다.

특히 벽체나 기둥의 높이가 높고 콘크리트가 빠르게 투입되는 현장에서는 타설속도를 관리하면서 거푸집 상태를 지속적으로 확인해야 한다.

또한 거푸집을 단순히 판넬 자체의 강도만으로 판단해서는 안 된다.

거푸집 패널, 폼타이, 긴결재, 버팀대, 하부 고정 등 여러 구성요소가 하나의 시스템으로 작용하기 때문에 어느 한 부분의 설치가 불량해도 전체 거푸집의 안정성에 영향을 줄 수 있다.

마무리

거푸집 측압은 콘크리트 타설 과정에서 자연스럽게 발생하는 하중이므로 현장에서 완전히 없앨 수 있는 것은 아니다.

중요한 것은 계획된 타설조건에 맞춰 거푸집이 충분히 안정적인 상태를 유지하도록 관리하는 것이다.

이를 위해서는 타설 전에 거푸집 패널과 폼타이, 긴결재, 버팀대, 하부 고정상태 등을 확인하고, 콘크리트 타설 중에는 타설속도와 투입 위치를 관리하면서 거푸집의 움직임을 지속적으로 확인해야 한다.

특히 거푸집의 벌어짐이나 변형, 콘크리트 누출, 버팀대 움직임과 같은 이상징후가 발생하면 단순한 품질문제로 생각하지 말고 구조적인 안전 문제로 이어질 가능성을 고려해야 한다.

결국 거푸집 측압 관리는 거푸집 자체만 점검하는 것이 아니라 거푸집 설치상태와 타설계획, 콘크리트 투입방법, 타설속도 및 현장 작업상태를 함께 관리하는 것이 핵심이다.

현장에서는 해당 공사의 설계도서와 시방서, 거푸집 구조검토 및 작업계획을 우선 확인하고, 승인된 계획에 따라 타설과 거푸집 관리를 실시하는 것이 중요하다.