건설 단계별 업무: 골조공사 - 철근콘크리트공사

철근콘크리트는 철근과 콘크리트의 물리적, 화학적으로 상호 보완됨으로 현대건축의 구조재로써 가장 많이 쓰이고 있는 건축구조입니다. 또한 철근 콘크리트는 마감의 바탕재 역할을 함으로 공사의 품질(평활도, 강도 등)에 따라 후속공정에 많은 역향을 미침으로 수직도, 수평도, 평활도를 높여야 합니다. 

철근콘크리트 공사의 순서는 아래와 같습니다.  

철근콘크리트공사 준비 → 철근조립공사 → 거푸집공사 → 콘크리트 타설 → 콘크리트 다지기 → 콘크리트 이어 붓기 → 콘크리트 양생 → 거푸집 해체

이 글은 철근콘크리트 과정별 작업의 내용과 주의 사항을 정리하였습니다. 

 

1. 철근콘크리트공사 준비

● 구조도면의 검토: 철근콘크리트공사 전에 구조도면의 검토와 숙지를 하여 계획된 강도와 형상으로 시공합니다. 도면을 통해 각 부위별로 철근규격, 배근간격, 이음길이, 정착길이, 피복두께 등을 검토합니다.  

● 철근콘크리트공사 시공계획: 철근의 반입시기, 가공 조립 공정, 품질검사 및 시공검사방법, 기계설비 및 전기공사와 협업에 대한 세밀한 계획을 진행합니다.

● 재료의 보관: 철근은 규격별, 종류별, 길이별로 구분하되 받침목 위에 보관하고 덮개로 보양합니다. 철근은 다른 자재와 뒤섞여 보관하지 않습니다. 

 

2. 철근조립공사

● 철근의 반입 및 품질검사: 가공 조립순서에 따라 철근을 반입하며 반입 철근의 종류 및 물량을 체크합니다. 철근은 지면에 접촉되지 않도록 보관하며 우천 시를 대비하여 장막을 설치합니다.

● 철근의 종류, 기호, 구분방법

종류	기호	구분방법	용도
원형봉강	SR240	청색	일반용
	SR300	녹색
이형봉강	SD300	녹색	일반용
	SD350	적색
	SD400	황색
	SD500	흑색
	SD400W	백색	용접용
	SD500W	분홍색

 

● 철근의 가공: 설계도, 가공도 및 조립도에 표기된 치수와 형상에 따라 절단 및 절곡을 진행합니다. 단, 지름 28㎜ 이상 철근은 가열하여 가공하고 고강도 철근을 절단할 경우 산소절단을 금지합니다. 눈비가 내리거나 바람이 심할 때는 차폐시설을 설치합니다. 

● 철근의 조립: 가공된 철근을 설계도서(구조도)에 맞추어 종류, 직경, 형상, 본수에 따라 배근 간격 및 수직, 수평상태를 확인하며 정확하게 조립합니다. 개구부 및 매설물 주위에 보강철근을 배치하고 기둥주근의 이음은 층고의 2/3 이하에 두어야 합니다.  

● 철근 조립공간의 매립물: 적절한 간격(수평철근 1.2m 간격 / 수직철근 1.5m 간격) 및 크기에 따라 스페이서(Spacer)를 설치합니다. 설계도서에 따라 정확한 위치에 바닥 배관, 덕트, 기타 매설물을 견고히 설치합니다.  

● 결속선 및 피복두께: 철근이 교차하는 곳에 클립, 철사등으로 정밀하게 결속합니다. 철근과 거푸집 사이의 피복두께를 일정하게 유지합니다. 

● 철근의 이음: 철근이음의 위치는 설계도에 따라 응력이 가장 적은 곳에 (일직선상에 놓이지 않고) 엇갈리게 형성하고 동일 위치에 집중하지 않도록 합니다. 주근의 이음은 인장력이 가장 작은 부분에 둡니다. 

● 철근의 정착: 철근콘크리트 구조에서 힘을 받은 구조체의 변형에 따라 철근이 뽑아지는 현상을 막기 위해 철근의 정착을 진행합니다. 정착의 위치는 힘의 흐름에 따라 하중이 전달되는 위치에 형성됩니다. 다시 말해 슬라브(바닥) 철근은 작은 보에, 작은 보는 큰 보에, 큰 보는 기둥에, 기둥은 기초에 순서대로 정착합이다. 정착의 길이는 인장철근은 40d 이상으로 하고 압축철근은 25d이상으로 확보합니다.      

 

3. 거푸집 공사

● 거푸집 설치: 거푸집은 설계도면에 맞추어 형상, 개구부 위치 등을 정확한 위치에 수직, 수평상태를 확인하며 정확하게 조립합니다.  

● 기둥 거푸집 조립: 벽체, 기둥 거푸집 조립 시 기둥 밑잡이를 슬래브에 고정하고 거푸집을 세운 후에는 띠장 및 보강재를 설치하여 철선 등으로 긴결 합니다. 벽체, 기둥 거푸집은 보거푸집 설치 전에 수직상태를 확인하고 비틀림을 방지하기 위해 기둥 곳에 세퍼레이터를 설치합니다. 

● 보 거푸집 조립: 보 거푸집은 하부판과 측면판을 별도로 제작하여 조립하고 거푸집 연결부는 콘크리트가 누출되지 않도록 밀실 하게 조립합니다. 장스팬 보 거푸집은 진동방지용 스티프너(Stiffener)를 설치합니다. 캔틸레버 보 단부는 상부를 철선 등으로 슬래브 등에 인장고정합니다. 보의 철근을 조립한 후 세퍼레이트를 설치하며, 보 옆 거푸집 지주는 보 거푸집에서 30㎝ 이내에 설치합니다.

● 벽체 거푸집 조립: 벽체의 거푸집은 먼저 벽 한쪽에 패널을 대고 철근배근을 병행한 후 보, 바닥판 거푸집을 그 위에 접속시키고 배근 및 설비작업이 완료되면 검사 후에 한쪽 편 거푸집을 설치합니다.

멍에 설치간격은 상부에서 90~110㎝ 정도를 확보하고 하부는 75㎝ 정도를 확보합니다. 철선의 조임 간격은 하부 75㎝, 중앙부 90㎝, 상부 100~110㎝ 로 설치합니다. 

개구부는 가설 문틀, 두꺼운 널 등으로 개구부 둘레를 막고 가새를 대어 변형을 방지합니다.

● 스페이스의 간격 및 크기

부위	배치의 표준
보	- 간격: 1.5m 정도, 단부는 1.5m 이내.
기둥	- 상단: 보 밑에서 0.5m 정도. - 하단: 주각과 상단의 중간.
벽	- 상단: 보 밑에서 0.5m 정도. - 중단: 상단에서 1.5m 간격 정도. - 횡간격: 1.5m 정도, 단부는 1.5m 이내.

● 스페이서 종류 및 주 활용

종류	콘크리트 스페이서	강제 스페이서	플라스틱제 스페이서
특성	- 안정성, 강성, 내구성 유리. - 주로 바닥구조에 활용.	- 철근으로 현장제작 가능. - 기초부위에 활용. - 부식에 약함.	- 규격품으로 사용이 편리. - 부분적으로 단면결손을 초래. - 벽의 측면이나 일반 슬래브. - 구조에 활용.

● 피복두께 최솟값 (건축공사 표준시방서)

부위			피복두께
흙에 접하지 않는 부위	지붕 슬래브, 바닥슬래브 비내력벽	옥내	20
		옥외	30
	기둥, 보, 내력벽	옥내	30
		옥외	40
	옹벽		40
흙에 접하는 부위	기중, 보, 바닥 슬래브, 내력벽		40
	기조, 옹벽		60

 

4. 콘크리트 타설

● 콘크리트 부어 넣기: 콘크리트 타설은 기초, 기둥, 벽, 계단, 보, 바닥판 순서로, 낮은 곳에서 높은 곳으로 진행하며 콘크리트가 일체가 되도록 연속타설 합니다. 

● 기초의 타설: 타설 전 물로 세척 후 잘 적시고 물고임 등이 없게 청소를 한 후 수직으로 타설 합니다. 

● 기둥의 타설: 기둥은 한 번에 부어 넣지  말고 여러 번에 걸쳐서 천천히 타설(1시간에 2m 이하의 속도로 천천히 타설)합니다.  호스의 선단 부분을 기둥 바닥 가까이 붙어서 타설하고 높은기둥 타설시에는 거푸집의 중간 부분에 구멍을 통하여 타설 합니다. 기둥 콘크리트가 충분히 안정되면 다음에 보 및 슬래브를 타설 합니다.

● 벽의 타설: 타설 입구는 1~3m의 간격으로 골고루 타설 하며 개구부의 가로폭이 넓을 때에는 창 하부에 직접 부어 넣습니다. 

● 보의 타설: 보는 양 끝단에서 중앙으로 타설 하며 슬래브 위 높이까지 한 번에 타설 합니다. 보의 춤이 높을 때는 보만 먼저 타설 한 후에 바닥판을 타설 합니다. 기둥, 벽 등이 침하하지 않도록 충분히 경화한 후 보를 타설 합니다. 

● 바닥 슬래브의 타설: 타설 전에 펌프카 상태를 점검합니다. 바닥 슬래브 타설은 먼 곳에서부터 가까운 곳으로 타설 합니다.  

● 계단의 타설: 계단은 하단에서 상단으로 올라가며 올라가며 콘크리트를 타설 합니다. 계단 주변의 기둥, 벽 타설은 계단 쪽에서부터 타설 합니다. 디딤판 위에 덮개를 하지 않은 경우 부풀어 오르지 않도록 하고, 콘크리트의 슬럼프가 클 경우 디딤판 위에 덮개를 설치하여야 합니다.  

● 콘크리트 타설순서

순서	고려사항
1. 배처 플랜트	- 배합 설계표 작성, 시험비빔, 출하.
2. 운반 (믹싱 트럭)	- 운반시간의 한도. - 외기 25도 이상 - 90분이내 운반. - 외기 25도 미만 - 120분이내 운반.
3. 현장시험	- 슬럼프 실험, 공기량 측정, 염분 측정, 공시체 (압축강도 시험).
4. 펌핑 (압송)	-펌프카 (트럭 탑재형), 포터블 (트럭 견인형).
5. 운반 (배관)	- 배관, 슈트.
6. 타설	- 주름관 (인력), 분배비, C.P.B (Concrete Placing Boom). - 타설시 온도: 영상 4도이상, 영상 35도이하. - 이어붓기 위치: 보, 슬래브는 스팬 중앙 기둥 및 벽은 슬래브 및 기초 윗면.
7. 양생	- 마대, 비닐, 습윤 양생 등.

● 외기에 따른 특수콘크리트(한중콘크리트, 서중콘크리트) 적용  

종류	적용
한중콘크리트	- 1일 평균기온(자정부터 익일 자정 사이의 평균기온)이 4도 이하로 예상될 때. - 응결, 경화의 지연 및 아침, 저녁으로 동결피해가 예상될 때. - 24시간 중 반 이상이 10도 이하의 조건이 3일 이상 지속될 때.
서중콘크리트	- 1일 평균기온이 25도 이상일 경우 서중콘크리트로 관리함. - 서중콘크리트는 응결이 빠르므로 가능한 연속적인 타설로 Cold Joint를 방지함. - 수분의 급격한 건조 방지를 위해 타설 후 24시간은 직사광선을 피한 습윤상태를 유지함.

5. 콘크리트 다지기

● 콘크리트 다지기: 부어 넣은 콘크리트는 기포, 공간, 여분의 물이 없도록 거푸집, 철근, 매설물 등에 밀착되도록 충분히 다집니다. 콘크리트가 철근의 주위와 거푸집 구석까지 잘 채워줍니다.

● 진동 다지기: 진동기는 직접 철근이나 거푸집에 접촉하지 않고 가능한 수직으로 표준 30~40초 정도로 진행합니다. 해장 구조체 표면에 시멘트풀이 엷게 떠오를 때까지 진행하고 사용 후 제거 시에는 서서히 뽑아내어 공극이 남지 않도록 합니다. 굳기 시작한 시멘트는 진동을 금지합니다.    

 

6. 콘크리트 이어 붓기

● 이어 붓기 준비: 이어 붓기 부위는 표면을 정리하고 물청소를 충분히 하고 거푸집은 물을 뿌려서 습윤상태를 유지합니다. 기존 타설면은 레이번스를 제거하고 치핑을 합니다. 

● 이어 붓기 구획 및 위치: 이어 붓기는 구조물의 강도에 영향이 적은 곳, 이음길이가 짧은 곳, 단면 면적이 작은 곳을 구획합니다. 벽은 개구부 등 끊기 좋고 거푸집 떼어내기에 편리한 곳을 선정합니다. 캔틸레버로 내민보나 바닥판은 이어 붓기를 하지 않는다. 아치의 이음은 아치축에 직각으로 설치합니다.  

● 이어 붓기 면의 형상: 보, 바닥면의 이음은 스팬의 중앙 부근에서 수직으로 하고 기둥은 바닥판, 연결보 또는 기초 상단에서 수평으로 합니다.  

 

7. 콘크리트 양생

● 양생(보양) 시 주의사항: 콘크리트 경화 시 진동, 충격, 하중을 가하지 않도록 조치하여 구조물의 변형 및 이동이 되지 않도록 주의합니다. 콘크리트 부어 넣기 한 후 양생포 덮기 및 물 뿌리기를 합니다. 여름철에는 7일 이상 살수합니다. 

● 콘크리트 타설 후의 양생: 타설 후 현장정리와 청소를 확실히 실시합니다. 경화가 시작된 콘크리트 표면을 시트 등으로 보양하고 수분의 보급이 필요할 때에는 살수, 분무를 실시합니다. 

일반시멘트의 경우는 7일, 조강포틀랜드 시멘트는 5일 이상으로 습윤, 보양합니다.

● 시멘트 종류별 최소 습윤양생 기간

일평균 기온	보통포틀랜드시멘트	고로슬래그시멘트 플라이애시시멘트 B종	조강포틀랜드시멘트
15도 이상	5일	7일	3일
10도 이상	7일	9일	4일
5도 이상	9일	12일	5일

 

8. 거푸집 해체

● 거푸집 해체: 거푸집 해체 시 구조물에 진동, 충격, 손상이 없도록 주의하여 해체합니다. 해체한 거푸집은 정리, 정돈을 철저히 하고 낙하를 금지합니다.

● 존치기간: 거푸집의 존치기간을 준수하며, 캔틸레버 슬라부의 지주는 강도가 100%가 될 때까지 존치합니다.

● 콘크리트 압축강도를 시험한 경우

부재	콘크리트 압축강도
확대기초, 보, 기둥, 측벽	5N/mm2 이상
슬래브 및 보의 밑면, 아치 내면	설계기준강도 X 2/3, 단 14N/mm2 이상

● 존치기간 경과를 기준으로 할 경우

평균 온도	조강 포틀랜드시멘트	보통 포틀랜드시멘트 고로 슬래그시멘트 특급 포틀랜드 포졸란시멘트 A종 플라이애시시멘트 A종	고로 슬래그시멘트 1급 포틀랜드 포졸란시멘트 A종 플라이애시시멘트 B종
10도 이상 20도 미만	3일	6일	8일
20도 이상	2일	4일	5일

 

마무리

구조공사는 건축물의 안전성확보를 위한 가장 중요한 과정입니다.  정확한 시공 절차와 주의사항을 숙지하고 철근콘크리트공사 준비부터 거푸집 해체까지, 각 단계에서의 꼼꼼한 작업과 정확한 시공을 하기 바랍니다.