제목 : Con'c 타설 작업 중 인부, 붕괴 사망
     업종 : 건설업
   기인물 : Slab, Beam
 피해정도 : 사망 1명, 부상 2명
     공정 : Con'c 타설작업
 재해유형 : 붕괴
     날짜 : 1998년 02월
 공사금액 : 18,988


  ■ 공사개요

     - 시공회사 : ○○건설(주)
     - 공 사 명 : (주)○○ 천안공장 신축공사
     - 공사기간 : '96.10. ∼ '98. 8. (현재공정율 : 65%)
     - 공사금액 : 18,988백만원
     - 공사규모 : 공장 7개동 (연면적 : 54,053㎡)
     - 소 재 지 : 충남 천안시 성지읍 오색당리 산 4-1

  ■ 재해개요

      '98. 2.22. (일) ○경 (주)○○ 천안공장 신축공사 현장에서
      기계동 옥상층 (2층 천정부) Slab 타설중 (총 480㎥중 474㎥타설)
      Pipe Support와 단관 Pipe를 이용한 2단 조립 가설구조로서 시공 높이
      13.4m 의 Slab 와 Beam 거푸집 동바리가 구조상 취약하여 콘크리트 하중을
      견디지 못하고 붕괴되어, Con'c 타설 작업중이던 인부 3명이 매몰되어 119
      구조대 등이 출동하여 구조에 나섰으나 1명이 사망하고 2명이 부상당한
      재해임.

  ■ 사고 당시 상항

    ▣ 구조물 규격 및 특성

      
　[그림 1 ]
　
 기계동 구보물 평면도

      0 기계동 구조물 Con'c 타설면적 : 55m 67.5m = 1512.5㎡
      0 층고높이 및 Slab, Beam 두께
        - 층고높이 : Hmax = 13.4m (면적 : 20 15+30 12.5 = 675㎡)
                     H = 5.4m (면적 : 7.5 15+30 15+12.5 10 = 687,5㎡)
        - Slab 두께 : t = 12cm
        - Beam 규격 : (30 100cm, 40 90cm, 35 80cm)
      0 총 Con'c 물량 : 484㎥ (하중 : 1,113ton)
      0 2층 바닥 Slab는 일부 open 구조이며 최대 층고가 13.4m 잔여구간의 층고는
        5.4m 임

    ▣ 콘크리트 타설 상황

      0 펌프카 2대로 중앙부 종12열중 6열 구간을 중심으로 하여 외곽구간으로
        기둥, 보, Slab 순으로 타설을 실시하였고 1-2열 부분의 Slab 타설중 (타설
        완료단계)붕괴하기 시작하여 전체 동바리에 변위가 발생하면서 붕괴됨
        - 2열 B 부분의 작업자 3명은 매몰되었으나 다른 장소의 Con'c 타설자, 관
          리감독자 등은 붕괴되는 Slab 와 함께 떨어졌으나 경상으로 퇴원함

    ▣ Slab 거푸집 동바리 설치 상태

      0 2층 open  구간 (층고 13.4m) 1단 동바리는 단관 Pipe (Φ48.6m/m)를
        X.Y 방향 90cm 간격으로 설치하고 수평띠장은 1.3∼1.4m 높이마다 설치
      0 Clamp 로 체결된 수평띠장 상단부에 판재(85 173 2,400)를 격자형으로
        깔아 2단 Pipe Support (V1 or V2)를 설치
        - Pipe Support 설치를 Slab 는 90cm 간격, 보하부는 60cm 간격으로 설치
          하여 상단 중앙부 및 하단부의 단판에 못 1개로 고정
        - 2단으로 설치한 Pipe Support 에 가로, 세로 방향의 수평연결재는 미설치
          됨
        - 보하부의  Pipe Support는 일열로 60cm 간격으로 설치

      0 층고가 5.4m 인 구간은 미검정품인 최대길이 6.2m Support를 Slab 부에는
        90cm 간격, 보구간은 60cm 간격으로 받쳐 설치한 후 수평연결재를 철근(D10)
        으로 Span(7.5 5.0m)구간내 X,Y 방향으로 3개소만을 격자형으로 철선으로
        긴결함 (매 동바리마다 체결되지 않음)

            
　[그림 2 ]
　
 Slab 거푸집 동바리 설치상태

  ■ 사고 요인 분석

    ▣ 거푸집 동바리의 안전성 미검토 및 조립도 미작성 시공으로 동바리 구조의
       근원적 취약성

      0 층고가 13.4m 인 동바리 구조를 외부가설 비계용 단관 Pipe (Φ48.6m)로
        기둥간격 90cm, 띠장간격 1.3-1.4m, 설치높이 12m를 1단으로 구성한 후
        판재 (85 173 2,400)를 멍에재로하여 크램프로 체결된 수평띠장 상단부에
        깔아 2단으로 Pipe Support (V2)를 이용하여 Slab 부분은 90cm간격, 보부분
        은 60cm 간격으로 설치
        - Con'c 상재 하중이 Clamp 로 체결된 단관 Pipe 의 수평재에 전달되도록
          하는 구조가 되어 최대 휨 moment, 전단 moment 의 작용에 의한 가설구조
          의 좌굴파괴 현상으로 판단됨.
        - 수직방향 지지력 확보를 위해서는 상·하단 수직재를 일치시켜 상재하중이
          지반까지 축력 방향으로 안전하게 전달되어야 하나 수평 띠장위에 멍에용
          각재를 깔고 2단으로 수직재용 Pipe Support를 설치시공함으로서 Con'c
          상재하중이 수평띠장에 집중 작용하면서 수평재의 좌굴, 휨 moment 발생
          및 체결용 Clamp 의 파단 및 처짐 발생이 주원인인 것으로 판단됨

    ▣ 동바리 수직재의 일체화를 위한 수평연결재 및 X-Bracing  설치 불량

      0 층고 13.4m 구간의 거푸집 동바리 1단 (단관 Pipe 설치부)의 수평연결재를
        X 방향으로는 수직재마다 Clamp를 체결하였으나 Y 방향은 수직재 2개소마다
        설치하였으며 2단으로 설치한 Pipe Support 부는 수평연결재를 설치하지
        않음

      0 층고 5.4m 구간의 거푸집 동바리는 Pipe  Support 단일부재로 설치하면서
        수평연결재를 10mm 철근과 철선으로 5 7.5m 규격의 1 Span 에 X,Y 방향으로
        3개씩만 설치하여 일부 Support 에는 미설치됨

      0 특히 층고 13.4m 구간의 동바리는 2단으로 설치된 점을 감안하여 1단과 2단
        을 일체화하기 위한 X-Bracing을 추가 보강 설치하지 않음

    ▣ 보 (Beam) 부분 동바리 보강조치 미실시

      0 보하부 동바리 설치는 일열로 하여 60cm 간격으로 설치하였으나 Span
        (ℓ = 12.5m) 길이 방향으로 수평연결재를 미설치 하므로서 좌굴 응력에
        대한 지지력이 없는 취약 가설구조임

    ▣ Pipe Support 의 상·하단 고정불량 및 미검정품 사용

      0 Support 의 상·하단 단부에 2개소 이상 못으로 고정하여 변형, 변위를 방
        지해야하나 작업성 만을 고려하여 상단부는 못에 끼워 놓고 하단부는 1개소
        만 고정함
        - 또한, Pipe Support 가 미검정품이며 상·하단면의 변형, 접속부 부식,
          내외관 함몰변형된 것을 혼용 사용함.

    ▣ Con'C 타설 방법 불량

      0 취약한 동바리 구조 상태에서 Slab 중간부의 6열을 중심으로 기둥, 보,
        Slab를 거의 동시에 연속적인 타설 및 Con'c 타설 예정량 480㎥중 462㎥
        정도 타설후 마무리용 물량의 집중타설로 편심하중이 순간적으로 발생된
        것으로 판단됨

  ■ 동바리 붕괴 예방 대책

    ▣ 거푸집 동바리의 구조적 안전성 확보

      0 거푸집 동바리 구조 설계시에는 설치높이와 상재하중에 따른 구조 검토를
        통하여 안전성 확보 및 거푸집 조립 상세도 작성 시공을 요함.
       - 층고가 5.4m인 구간에 대해서는 Pipe Support V6를 단일부재로 하여 설치
         사용하되 허용하중을 본당 500kg 이하로 보고 안전율은 SF=1.5를 적용하여
         구조검토를 통한 Pipe Support 의 간격을 결정한다.

       - 층고가 13.4m 인 구간에 대해서는 원칙적으로 단관 Pipe + Pipe Support
         혼용 사용 또는 Pipe Support를 2단으로 연결하여 사용하는 것은 금지되어
         야 한다. 이는 단관 Pipe 와 Pipe Support 간 이음이 불가능하며 또한
         Pipe Support  간 이음시 이음부에 대한 전용철물이 개발되어있지 않고
         좌굴에 대한 허용하중 결정이 곤란하며 현장 용접시 그 정밀성이 매우
         낮은 상태이므로,

       - B/T 틀비계를 1.8m 5단으로 우선 설치하고 틀비계 상단부에 멍에재
         (두께 8cm 이상)로 저판을 형성한 다음 그 상부에 Pipe Support를 설치하도
         록 하되 Pipe Support 의 위치에 대한 부분침하에 유의하여 저판의 지지력
         확보를 위한 별도 보강 구조로 조치함 (상재하중에 의한 동바리재의 수직
         지지력이 바닥면에 전달되는 구조 확보)

      0 제 2안으로는 안전성과 시공성을 고려하여 부분 철골(Truss Grider)구조로
        하여 Deck Plate를 거푸집 대용으로 사용하는 방법의 적용

      0 Pipe Support 의 상·하 고정 및 수평연결재 보강 철저
        - Support 의 상·하단부에 2개소 이상 고정시켜 전위되지 않도록 하며 수
          평연결재는 X,Y 방향으로 단관 Pipe 와 전용 체결 철물을 사용하여 견고
          히 고정설치하도록 하고 동바리의 일체화구조를 위한 X-Bracing 추가
          보강

      0 Pipe Support 는 가능한 성능검정품 반입사용 및 기존 자재의 경우 상태가
        양호한 제품만을 선별하여 사용 (단판부 용접불량, 내외관 변형, 단판 변형
        된 자재 사용금지)

      0 Support system 및 Form system 은 필히 ACI 표준식에 의한 수직응력 및
        Con'c 측압 계산을 근거로 하여 안전율을 적용한 가설구조의 설계가 요구됨

    ▣ Beam 부분 동바리 별도 보강 검토

      0 Slab 와 별도로 Beam 의 동바리에 대해 Beam의 폭 및 높이를 고려하여 2열
        설치 및 간격을 좁혀 조정 설치
        - 보 길이 방향으로 수평연결재를 별도 설치 (높이 2m 이내마다 설치)

    ▣ 콘크리트 타설 순서

      0 기둥과 보 (Beam)를 먼저 타설하여 양생한 후 Slab를 타설하여 하중을 경감
        시킨다.
        - Slab 와 보와의 신구 Con'c 부착력이 문제가 예상될 경우에는 기둥만이라
          도 우선 타설 양생하여 동바리의 지지력을 증대시킨다.
        - Con'c 타설은 반드시 돌려치기를 설치하여 편중 집중 타설로 인한 집중
          응력, 뒤틀림 moment 발생 방지