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2008.05.13 19:23

PHC파일항타 시공계획서






목   차 (Table Of Contents)


1. 공사개요


2. 공사계획
2.1 장비동원계획
2.2 인원소요계획
2.3 자재 소요 계획
2.4 시공법 및 시공 시 유의사항


3. 공정관리계획


4. 품질/안전/환경관리 계획


5. 기타
  5.1 재하시험
     5.1.1 정재하 시험
     5.1.2 동재하 시험

6. 첨부




2.2 인원소요계획
(1) 기본 작업 인원(조직표 참조)
(1.1) 항타(장비1SET당) : 반장1인, 항타 기사1인, 비계공1인, 용접공1인, 백호기사1인
(1.2) 두부정리 : 반장1인, 그라인더공1인, 파쇄집게공1인, 해머공1인, 강선폐기공1인
(2) 작업인원의 책임 및 역할
(2.1) 현장책임자
(2.1.1) 시공품질관리에 대한 전체적인 업무책임
(2.1.2) 검사 및 시험관리 업무 상태를 점검할 책임
(2.1.3) 부적합 사항처리
(2.2) 항타 기사 : 항타기 조작
(2.3) 반장
(2.3.1) 항타기 신호 및 주변업무
(2.3.2) 항타기, 와이어 점검
(2.4) 비계공
(2.4.1) 항심 찾기 및 보존
(2.4.2) 파일 묶기 및 와이어 끌기, 파일수직으로 세우기
(2.5) 용접공 : 상단 파일과 하단 파일의 용접 및 검사
2.4 시공법 및 시공 시 유의사항
(1) 시공흐름도

(2) 시항타 및 파일 길이 산정
(2.1) 파일의 길이는 9장의 자재소요계획서에 양식을 이용 지질조사서사의 수치를 근거로 하여 예상한다. 그러나 지질조사서상의 수치는 실제 100% 믿을 수 있는 수치가 아니므로, 본 항타 이전에 시항타를 시행함으로써 각 라인별로 실제 항타할 파일의 길이를 산정한다. (동재하 시험)
(2.2) 시항타 본수는 많으면 많을수록 정확한 관입길이를 산출할 수 있지만, 너무 많으면 본 공사 시 항타 장비의 이동이 불편하다. 당 현장은 각 라인별로 시항타를 하며, 되도록 시항타 이전에 굴토 및 파일 꽃 심기를 완료하여 시항타공을 본항타공으로 이용할 수 있게 한다. 그러나 터파기공정과 원활히 맞지 않을 경우에는 임의의 장소에 시항타 한다.
(3) 파일의 발주, 반입 및 적재
(3.1) 터파기공정이 동시에 이뤄지고, 공사장내 여유부지가 없으므로 파일을 한 곳에 많이 야적할 여유가 없다. 따라서 시공계획과 맞물려 적당한 양의 파일이 반입될 수 있도록 수량을 발주하여 재고가 많이 남지 않도록 한다.
(3.2) 파일을 트레일러로 운반 시 파일에 손상을 주지 않도록 적당한 위치에 받침대를 설치하도록 한다.
(3.3) 파일의 하역 및 운반은 지게차를 이용하며, 반드시 2점으로 지지한다. 운반 도중 제품에 충격이 가지 않도록 하며, 안전에 주의한다.
(3.4) 파일의 저장장소는 가능한 항타 장소에 가깝고 배수가 양호하며 지반이 견고한 곳을 택하고 파일은 2단 이하로 하여 종류별로 나누어 저장한다. 일시보관의 목적으로 2단 이상 쌓는 경우에는 각 단의 받침재는 반드시 동일 연직선상에 잇도록 하고, 높은 것의 파일의 이동을 방지하는 쐐기로 막아준다.
(3.5) 부적격 파일의 처리
(3.5.1) 반입된 파일은 검수를 하고, 검수 후 불량파일이 있을 경우, 유색 락카로 파일에 “불량/반출”을 표기하고 작업구간에서 이격된 장소에 이동 야적하여 작업 시 사용하지 않도록 한다. 일정량이 야적된 후 파일업체로 반출한다.
(3.5.2) 시공 중 중파된 파일은 파쇄 후 반출한다.
(4) 항타 전 준비 작업
(4.1) 터파기 레벨의 결정
- 파일 항타 시 도면상의 버림 콘크리트 하부 레벨로 터파기 레벨을 설정하면 잔토처리 및 두부정리, 바닥정리가 힘들어 지므로, 버림 하부 레벨보다 5~10 CM정도 낮게 레벨을 설정하여 터파기를 한다.
(4.2) 시공도면 작성
- 파일도면에 파일의 고유번호를 부여하여 시공도(첨부파일참조)를 작성한다. 시공도는 시공 시 업체에서 주어 파일 항타 관리를 하게 한다.
(4.3) 작업일지 및 라인별 항타 보고서 작성
- 일별, 파일별 굴착 깊이, 관입길이 등을 표시한 작업일지(첨부파일참조)를 작성하여 시공 시 업체에게 주어 파일 항타 관리를 하게 한다. 또한 라인별 항타 보고서(첨부파일참조) 양식을 만들어 파일 항타가 끝나면 시공 결과를 정리하여 둔다.
(5) 장비세팅
(5.1) 장비를 세팅하기 위해서는 약 6M*30M 정도의 작업장이 있어야 한다. 장비 세팅장은 굴곡이 없도록 잘 다져놓는다.
(5.2) 시공에 사용되는 기계는 각각 안전, 정확, 신속하게 작업을 할 수 있도록 사전에 점검정비를 하여야 한다.
(5.3) 리더의 기리는 24M을 사용한다.
(5.4) 항타 높이는 손상에 영향을 미치므로 항타 장비에도 해머의 낙하높이를 관리할 수 있도록 표시한다.
(5.5) 파일을 수직으로 박기 위해서는 장비가 수직으로 서는 것이 가장 중요하다. 따라서 파일을 항타하는 지반은 터파기 시 평탄화 작업을 충분히 한다.
(5.6) 장비가 수직으로 서서 작업하도록 한다.
(6) 항타
(6.1) 말뚝을 세운 뒤 말뚝 상단을 해머 타격하여 항타 한다.
(6.2) 일반 파일은 파일을 세우기 위해 파일을 매는 위치를 파일 길이별로 지정해 주어야 하지만, 당 현장은 횡균열에 대한 충분한 강도를 가진 PHC 파일을 사용하므로, 파일의 지름, 길이에 상관없이 상단에서 약 2M지점에 매어 파일을 세운다. (KSF7001기준)
(6.3) 파일을 매는 지점이 미끄러지거나 벗겨지지 않도록 유지하고 항타대의 정면에서 가만히 달아 올린 후 말뚝의 선단을 정해진 위치에 놓고 세운다.
(6.4) 항타 시 해머의 용량이 지나치게 크면 파일 머리부의 파손 등이 생기기 쉽고, 역으로 지나치게 작으면 시공불능에 빠지거나 낙하 높이를 높게 하여야 하므로 오히려 파일머리부의 파손이 더욱 심해질 수 있다. 따라서 해머의 종류와 용량, 낙하고를 신중하게 선정할 필요가 있다.
(6.5) 마무리 항타 시 리바운딩 체크를 하여 최종 관입량을 확인한 후 항타를 중지한다. 최종 관입량은 파일의 종류, 설계지지력, 해머의 종류 등에 따라 그 값을 설정하여야 한다.
(6.6) 당 현장은 D400파일, 설계지지력 26~71 TON, 예상파일길이 15M을 기준으로 유암 해머 7TON을 이용하여 낙하하고 70~100CM로 항타 하며, 최종 관입량이 4~7MM인 경우를 안착한 것으로 항타 관리를 한다.
(7) 이음파일의 관리
(7.1) 15M 이상의 파일을 사용해야 할 경우 파일을 이어서 사용하고 파일의 이음은 용접이음으로 한다.
(7.2) 파일이음 시 하부를 짧은 파일로 하며, 라인별로 파일의 길이가 틀릴 경우 짧은 파일의 길이를 5M 로 고정하고 상부파일의 길이를 조정한다.
(7.3) 하부파일의 길이를 일정한 길이로 고정하는 것은, 용접 시 용접 높이가 작업하기 쉬운 높이로 하기 위해 다음 그림처럼 구멍을 파고 케이싱을 박은 후 그 속에 짧은 파일을 넣어 용접을 하게 된다. 이때 짧은 파일의 길이가 여러 종류이면, 구멍과 케이싱을 여러 개 만들어 놓아야 하는 불편함이 있기 때문이다.

(8) 두부정리
(8.1) 두부정리 시 충격으로 인한 파일의 종균열을 방지하기 위하여, 버림 레벨에서 10CM올라온 지점에 그라인더로 파일주위를 깊이 15~25 MM까지 커팅한다. 그라인딩 작업 시 파일의 강선에 손상을 주지 않도록 한다. 그라인딩 작업이 끝나면 두부파쇄기를 이용하여 파일 상으로부터 그라인더 선까지 파쇄를 한다. 파쇄한 상부는 손 망치로 잔다듬 하여 두부 상 단면을 깨끗이 한다.
(8.2) 두부 정리한 파일잔재는 일정한 장소에 야적 후 일정량이 되면 바로 반출한다.


(9) 재하시험
(9.1) 기초파일공사를 하기 전에 파일 항타가 끝난 라인에 한해 재하시험을 한다. 재하시험은 라인 당 3(정재하 시험 1본, 동재하 시험 2본)씩 한다.
(9.2) 재하시험은 정, 동재하 시험으로 한다. 정재하 시험은 시험시간이 길어 시공을 장시간 중단해야 하며 또한 반력을 이용한 정재하시험을 하려면 주변에 대칭의 6개의 파일이 있어야 하는 등 여러 가지로 어려움이 많다. 반면 동재하 시험은 정적지지력을 선단지지력과 파일 주변 마찰력으로 각각 별도로 계산할 수 있다는 장점이외에도 파일 건전도 시험, 드롭해머의 실 충격 하중 측정, 항타 작업 공정 분석을 통하여 현장토질별 파일 항타 작업의 적정성 판단 및 설정 등 전반적인 파일 항타 작업의 관리가 가능하다.(정재하 시험 및 동재하 시험 방법 첨부)
(10) 시공관리
(10.1) 수직오차의 관리
(10.1.1) 수직도 불량의 원인은 보통 시공방법, 지반의 상태에 따라 발생한다.
(10.1.2) 수직오차 측정은 서로 다른 2개의 방향에서 실시한다.
(10.1.3) 수직오차의 허용한계는 설계지지력, 상부구조물 등에 따라 틀리다. 당 현장에서는 수직오차의 허용한계를 파일길이의 1/100으로 한다.
(10.2) 중심선오차의 관리
(10.2.1) 중심선오차의 관리를 위해서는 파일 꽃 관리를 철저히 한다.
(10.2.2) 중심선오차의 허용한계는 기초의 보강을 하지 않을 경우에는 75MM, 기초의 보강을 할 경우에는 150MM까지 허용한다. 150MM이상 오차가 생기면 새로 항타 한다.
(10.3) 용접관리
(10.3.1) 용접 시에 있어서 상하 말뚝의 축선은 동일 직선상에 있도록 한다. 이음부의 편심량은 2MM 이하가 되도록 하며, 루트 허용간격의 최대치는 4MM이하로 한다.
(10.3.2) 이음부는 변형이 있으며 이것을 수정하고 용접부 및 그 부위는 청소하여야 하며 특히 용접면 및 인접부분에 부착된 진흙, 먼지, 녹, 기름, 도료, 스케일 등은 솔, 망치 등으로 제거하고 수분은 건조시켜야 한다.
(10.3.3) 비, 눈 등으로 용접부위가 젖었을 때는 용접을 해서는 안 된다. 영하 10도가 넘을 때는 담당자의 승인 하에 용접바탕부위를 예열한 후 용접한다.
(10.3.4) 용접 후 항타는 1분 이상 경과한 후 한다.
(10.3.5) 용접은 반드시 유자격자가 하며, 작업 전에 자격증 사본을 받아 확인 한다.
(10.4) 기타 시공기준은 “KSF7001 원심력 콘크리트 말뚝의 시공표준”을 따른다.
5.1.1 정재하 시험
(1) 말뚝재하 시험방법 : 말뚝의 압축 재하시험 방법에는 다음의 여러 가지가 있으며 이들을 간략하게 살펴보면 아래와 같다.
(1.1) 완속 재하 시험방법(Slow Maintained-load Test) : ASTM 표준재하 방법(Standard Loading Procedure)으로 널리 알려진(ASTM D1143-81)이 방법에 의한 재하시험 과정은 다음과 같다.
(1.1.1) 총 시험하중을 8단계 즉, 설계하중의 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150%, 175%, 및 200%로 나누어서 재하 한다.
(1.1.2) 각 하중 단계별 말뚝머리 침하물(rate of settlement)이 시간당 0.01inch(-0.25mm)이하가 될 때까지, 단 최대 2시간을 넘지 않도록 하여 재하하중을 유지한다.
(1.1.3) 설계하중 200%, 즉 최대 시험하중 재하단계에서 하중을 유지하되 침하량이 0.01inch(-0.025mm)/hr 이하일 경우 12시간, 그렇지 않을 경우 24시간 동안 유지 시킨다.
(1.1.4) 총 시험 하중을 설계하중 25%씩 각 단계별로 1시간 간격을 두어 재하 한다.
(1.1.5) 만약 시험 도중 말뚝의 파괴가 발생할 경우, 총 침하량이 말뚝머리의 직경 또는 대각선 길이의 15%에 달할 때까지 재하를 계속한다.
(1.2) 급속재하 시험방법(Quick Maintain-load Test) : 표준재하방법은 매우 긴 시간이 소요된다는 것이(보통 30내지 70시간) 가장 큰 결점이며 또한 안전 침하율 기준(Zero Settlement)인 0.01inch(-0.025mm)/hr도 환산하여 보면 2.19moter/year가 되어 매우 잘못 인식되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서 안전침하율 기준에 따라 각 하중단계에서 경과시간을 조절하는 것은 별 의미가 없으며 실제로 각 하중단계마다 “동일한” 시간을 유지토록 하는 것이 더 중요하다고 할 수 있다. 이러한 인식 하에서 제안된 방법이 “급속 재하방법”으로서 “New York State Department of Transportation", "The Federal Highway Adminstration" 및 ”ASTM 1143-81(Optional)"의해 권장되고 있으며 그 시험 방법은 아래와 같다.
(1.2.1) 재하하중 단계를 설계하중의 10내지 15%로 정하고 각 하중 단계의 재하 간격을 2.5 내지 15분으로 하여 재하 한다. ASTM에서는 재하 간격을 25분으로 규정하고 있으나 그 시간동안 2~4차례에 걸쳐 gauge 혹은 scale을 읽고 기록하기에는 충분치 못한 것으로 판단되며 대체로 5분 간격으로 하는 것이 실제성이 있는 것으로 본다.
(1.2.2) 각 하중 단계마다 2~4차례(예 : 재하간격 5분일 경우 0, 2.5, 4 및 5분경과 시) 침하량을 읽어 기록한다.
(1.2.3) 시험은 재하하중을 계속 증가시켜 말뚝의 극한 하중에 이를 때까지 또는 재하 장치의 재하용량이 허용되는 범위까지 재하한 후, 최종 하중 단계에서 2.5 내지 15분간 하중을 유지 시킨 후 재하 한다. 일반적으로 최대시험하중을 표준 재하 방법에서와 마찬가지로 설계하중의 200% 혹은 300%까지로 재하 하는 것을 권장하고 있다. 이 방법을 사용하면 대략 2~5시간 이내에 전 시험 과정을 마칠 수 있다.
(1.3) 하중증가 평형 시험방법(Incremental Equilibrium Test) : 이 방법은 Mohan 등에 의해 제안되어, 표준 재하 방법을 개선한 방법으로서 표준 재하 방법에 비해 총소요시간을 1/3가량 단축시킬 수 있으며 그 시험 결과는 표준 재하 방법에 의한 것과 잘 부합되는 것으로 알려져 있다.
(1.3.1) 재하 하중 단계를 설계 하중의 15% 내지 25%로 정한다.
(1.3.2) 재하 하중 단계에서 재하 하중을 일정시간(5~15분)동안 유지시킨 후, 하중 침하량이 평형상태에 도달할 때까지 재하 하중이 감소되도록 방치한다.
(1.3.3) (1.3.2) 항에서 평형상태에 도달하면 다음 단계의 하중을 재하 하는 식으로 같은 방식을 되풀이하여 재하 하중이 최대 시험 하중에 이를 때까지 시험을 계속한다.
(1.4) 일정 침하율 시험방법(Constant Rate of Penetration Test) : 이 방법이 흔히 CRP 시험이라고 불리며 말뚝의 극한 하중을 신속히 결정하기 위한 목적으로 Whitaker에 의해 개발된 것으로서 “Swedish Pile Commission", "New York State Department of Transportation" 및 "ASTM D 1143-81(Optional)"에 의해 권장되고 있는 바 그 시험 방법은 다음과 같다.
(1.4.1) 말뚝의 침하율이 통상 0.0inch/min(-0.25mm/min) sowl 0.1Inch/min(-2.50mm/min)이 되도록 재하 하중을 조절하면서 매 2분마다 하중과 침하량을 기록한다. 침하율을 정하는데 있어 Whitaker는 마찰 말뚝에 대해서는 0.75mm/min, 선단지지 말뚝에 대해서는 1.5mm/min을 사질토인 경우 0.75~2.50mm/min을 제시하고 있다.
(1.4.2) (1.4.1) 의 방법에 의해 재하 하중을 증가시켜 말뚝의 총 침하량이 2~3Inch(-50~75mm)에 달할 때까지 또는 최대 시험 하중에 도달할 때까지 시험을 계속한 후 재하 한다. ASTM에서는 총 침하량이 말뚝머리의 직경 또는 대각선 길이의 15%에 달할 때까지 시험을 계속할 것을 규정하고 있다. CRP시험 방법은 급속 재하 방법(Quick Maintained-lad Test)에서 보다 더 나은 하중-침하량 곡선을 얻을 수 있다는데 그 장점이 있으며 특히 점성토의 마찰 말뚝에 대해 보다 잘 적용된다. 이 방법을 수행하기 위해서는 일정 침하율을 유지하기 위해 지속적으로 유압을 가할 수 있는 특수전용펌프의 구비가 필수적이며 또한 하중과 침하량들을 동시에 읽어내야 하므로 시험 요원의 적절한 훈련을 필요로 한다.
(1.5) 일정 침하량 시험방법(Constant Settlement Increment Test) : 이 방법 역시 CRP 시험방법과 마찬가지로 말뚝의 침하량이 일정한 값만큼 증가 하도록 단계별 재하 하중을 조절하는 방법으로서 그 과정은 아래와 같다.
(1.5.1) 단계별 재하 하중을 말뚝의 침하량이 대략 말뚝머리의 직경 또는 대각선 길이의 1%에 해당하는 값과 같아지도록 조절한다.
(1.5.2) (1.5.1)항의 소정 침하량이 유지하기 위한 재하하중 변화율이 시간당 각 단계에서의 재하 하중 1%미만에 이르게 되면 다음 하중 단계로 옮겨간다.
(1.5.3) 이러한 과정을 계속하여 말뚝의 총 침하량이 말뚝머리의 직경 또는 대각선 길이의 0%에 할 때까지(또는 재하 장치의 용량 한도까지) 시험을 계속한다.
(1.5.4) 재하 하중이 최대 시험 하중에 도달하면 소정 침하량을 유지하기 위한 하중의 변화율이 시간당 최대 시험 하중의 1% 미만이 될 때까지 재하 하중을 유지시킨 후 총 재하하중을 네 단계로 구분하여 재하 하되, 재하 단계별로 말뚝의 Rebound율이 시간당 말뚝 머리의 직경이나 대각선 길이의 0.3%이내에 들어올 때까지 기다린 후 다음 단계의 재하를 행하도록 한다.
(1.6) 반복 하중 재하 방법(Cyclic Loading Test)―ASTM D 1143-81(Optional) : ASTM D 1143-81(Option)에 의한 이 시행방법은 다음과 같다.
(1.6.1) 재하 하중의 하중 단계는 표준재하 방법에서와 같이 정한다.
(1.6.2) 재하 하중 단계가 설계 하중의 50%, 100% 및 150%에 도달하였을 때 재하 하중을 각각 1시간 동안 유지시킨 후 표준 재하 방법의 재하 시와 같은 단계를 거쳐 단계별로 20분 간격을 두면서 재하 한다.
(1.6.3) 하중을 완전히 재하한 후 설계 하중의 50%씩 단계적으로 다시 재하하고 표준 시험 방법에 따라 다음 단계로 재하 하다.
(1.6.4) 재하 하중이 최대 시험 하중에 도달하게 되면 12시간 또는 24시간동안 하중을 유지 시킨 후 재하 하되 그 절차는 표준 재하 방법과 같다.
(2) 말뚝 재하 시험 방법의 선택 : 이상의 여러 가지 시험 방법들 중 어떤 방법을 선택할 것인지는 전적으로 말뚝 재하 시험실시 목적에 따라 결정되어야 한다. 말뚝 재하 시험의 목적은 말뚝 설계를 위하여 설계 지지력 또는 기 시공된 말뚝의 허용 안전 하중을 확인하는 것이다. 말뚝 기초의 설계 개념은 상부 구조물이 파괴에 대하여 안전하여야 한다는 극한 또는 항복하중에 대비하여 일정한 안전율을 강안하는 개념과, 허용 침하량 이상의 침하가 발생되지 않아야 한다는 개념으로 나누어 볼 수 있다. 그러나 대부분의 구조물 설계에서는 이 두 가지 설계 개념을 모두 만족시켜야 한다는 것이 현실이다. 말뚝 재하 시험 결과의 해석에 대한 각국의 설계기준도 의견상 극한 또는 항복하중을 기준으로 하는 개념과 침하량 기준 개념으로 대별할 수 있지만, 말뚝기초의 허용 침하량은 지반 의지 능력 이외에 말뚝의 재질, 길이 등에 따라 큰 차이가 있을 수 있어 순수한 침하량 기준으로 볼 수는 없다. 오히려 침하량 기준, 예를 들면 BS의 0.1D 전침하량 기준 또는 DIN의 2.5%D 잔류 침하량 기준, New York 시의 0.01inch/ton 잔류 침하량 기준은 재하 시험 결과인 하중-시간-침하량 관계의 불분명한 해석을 인위적인 침하량 기준으로 단순화 시켰지만 결국 그 기준 침하량에 해당되는 하중을 극한 또는 항복하중으로 간주하여 안전율을 적용하는 해석법의 한 편법으로 보는 것이 타당할 것이다. 이런 의미에서 국내의 기준, 건설부 제정 「구조물의 설계기준」에서 채택하고 있는 극한 또는 항복하중 결정과 여기에 일정한 안전율을 적용하는 해석법은 설계 개념에 있어 분명하다는 장점을 갖고 있다. 다만 극한 또는 항복하중 결정 방법에 있어 다양한 전침하량 또는 잔류 침하량 기준들이 포함되지 않아 상대적으로 보수적인 해석으로 치우칠 수 있는 가능성이 있다는 문제점이 보완될 필요가 있을 것으로 사료된다. 이상의 설명을 종합해보면 말뚝의 압축 재하실시 목적은 말뚝기초의 극한 또는 항복하중 결정에 있는 여러 가지 해석법들이 있으며 다양한 해석법들을 적용하기 위해서는 하중-전침하량 관계, 하중-잔류 침하량 관계, 하중-시간-침하량 관계 등을 측정하여 종합적으로 판정할 필요가 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해서는 하중-시간-전침하량-잔류침하량 관계를 해석할 수 있도록 필요 충분한 재하 시험의 절차가 요구되며, 그간 실시한 재하 시험의 경험으로부터 아래와 같은 수정된 재하 시험 방법이 적합한 것으로 제안할 수 있다.
(2.1) 최대 재하 하중 : 최대 재하 하중은 설게 하중의 225%로 한다. 단, 시험말뚝의 상황에 따라 말뚝의 파괴가 발생되지 않는 조건에서는 가능한 경우 250%까지 재하 할 수 있다.
(2.2) 재하 하중 단계 : 재하 하중은 설계 하중의 25% 단위로 증가하여 재하 한다.
(2.3) 재하 과정 : 잔류 침하량 기준 적용을 위하여 설계 하중의 50% 단위마다 재하 하여 잔류침하량을 측정하여 분명한 항복이 나타났을 경우에는 추가로 재하 하여 확인한다.
(2.4) 하중 유지 시간 : 각종 기준에서 적용하는 0.01inch/hr 미만이 도면 안전한 것으로 판단하고 다음 단계 하중으로 시험을 계속한다. 설계 하중 단계 또는 설계 하중의 150% 또는 200%에서 6시간 또는 12시간 하중 유지는 실제로 각종 해석상 고려하지 않는 바, 이를 유지할 필요가 없는 것이 합리적인 것으로 판단된다.
(2.5) 기타 : 재하 시험 실시 중 전침하량 기준, 잔류침하량 기준, 하중-시간-침하량 기준 등을 종합적으로 판단하여 분명한 항복하중이 규명된 경우에는 그러한 규정에 충분한 단계 까지만 재하 시험을 계속하여, 무의미한 하중유지 시간에 집착하지 않고 시험을 중단하도록 한다.
이때 각종 해석법들 중 일부 기준만으로 극한 또는 항복하중 판단의 객관성을 확보하는 과정을 필요로 한다. 따라서 말뚝 재하 시험은 전술한 바와 같이 ASTM D 1143 및 KSF2445의 표준 재하 방법에 의거하여 아래와 같은 과정으로 재하 시험을 실시하는 것이 적합하다고 판단된다.
(3) 정재하 시험의 단계
(3.1) 제 1 단계 : 설계 하중의 25%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.2) 제 2 단계 : 설계 하중의 50%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.3) 제 3 단계 : 제하, 잔류침하량 측정
(3.4) 제 4 단계 : 설계 하중의 75%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.5) 제 5 단계 : 설계 하중의 100%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.6) 제 6 단계 : 제하, 잔류침하량 측정
(3.7) 제 7 단계 : 설계 하중의 125%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.8) 제 8 단계 : 설계 하중의 150%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.9) 제 9 단계 : 제하, 잔류침하량 측정
(3.10) 제 10 단계 : 설계 하중의 175%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.11) 제 11 단계 : 설계 하중의 200%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.12) 제 12 단계 : 제하, 잔류침하량 측정
(3.13) 제 13 단계 : 설계 하중의 225%, 침하율 0.25mm/hr 미만이 되거나, 2시간까지 중 빠른 조건까지 하중 유지
(3.14) 제 14 단계 : 제하, 잔류침하량 측정 후 시험 종료
(4) 시험 장비 : 본 현장에서 사용될 시험장비는 다음과 같다.
(4.1) 재하대(500ton이상의 내하력을 갖는 Frame) : 1조
(4.2) JACK(500ton) : 1조
(4.3) Dial Indicator : 2개
(4.4) Magnetic Holder : 2개
(4.5) 기타 부대기구 : 1식
(5) 시험기간(재하시험공정)

5.1.2 동재하 시험
(1) 동재하 시험 개요 : 동재하 시험 방식은 정하중 시험의 단점 해소의 한 방안으로 개발, 사용되어 왔다. 즉 정재하 시험은 장점에도 불구하고 시험 소요시간이 길고 장시간 시공을 중단하며 재하물 동원 필요성이 있어 비경제성의 단점을 가지고 있다.
동재하 시험의 활용은 파일실험에서 정적지지력을 선단지지력과 파일 주변 마찰력으로 각각별도 계산할 수 있다는 장점 외에도 파일 건전도 시험, 드롭 해머의 실 충격 하중측정, 항타 작업 공정분석(Pile Driving Analysis)을 통하여 각 현장 토질별 파일 항타 작업의 적정성 판단 및 설정(Pile driving Criteria)등 전반적인 파일 항타 작업의 관리가 가능하다.
(2) 시험원리 및 시험방법 : 시험파일 상부(3XD하부)에 설치된 가속도계와 변형률계를 통하여 항타 해머의 충격 가속도(Acceleration)와 파일 동적 변형률(Dynamic Strain Value)은 파일 진단시험기 FPDS(Foundation Pile Diagnostic System)로 전달되어 전산처리, 저장되어 그 결과 파일 주변의 마찰력과 선단 지지력을 산출한다. 측정된 해머의 항타력(IMPACT FORCE)은 분석 프로그램인 TNOWAVE의 Simulation 기능에서 분석용 MODEL파일을 선정한 후 최적의 토질상수를 산출, 대입한 후 계산하여 충격 하중대 시간 graph의 실측정된 충격 하중대 시간 MODEL이 형장파일 지반과 동일함유 의미한다. 따라서 이 결과 정적 극한 지지력(STATIC BEARING CAPACITY)을 산출한다.
동재하 시험 결과의 분석은 응력 파이론에 근거한 전산분석프로그램이 TNOWAVE의 SIGNAL MATCHING 으로 시행된다. 이 과정에서 현장 시험 결과를 재 판독하여 파일 지지력 분포를 포함, 정하중 재하시의 파일변이 특성을 알게 된다.
(3) 분석과정 : 동재하 시험 시 측정된 충격 하중대 시간 graph의 가속도 대 시간 graph를 분석 프로그램의 기초 자료로서 이용한다. 측정한 가속도와 변형률을 이용 충격하중 F(t)와 속도 V(t)를 계산하고, 이 자료를 이용하여 다음과 같은 분석을 위한 상향 이동파와 하향 이동파를 계산한다.

(4) 첨부그림은 측정한 파일의 상향이동파와 힘, 그리고 속도 x IMPEDANCE graph이며, 그림 1에서 상향 음력파는 5개의 부분으로 구한다.



 출처 : 한국건설 기술연구원 (1995.05.02)
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