[해설]

해체 작업용 기계·기구는 파쇄 방식에 따라 기계식(압쇄·타격·절단)과 화약·팽창식으로 나뉘며, 각각에 맞는 전용 장비·재료가 사용된다.

압쇄기는 집게 형태로 구조물을 눌러 부수고, 대형 브레이커는 유압 타격으로, 철제 햄머는 낙하·타격 충격으로 콘크리트를 파쇄한다.

화약류는 발파 폭발력으로, 팽창제는 천공 구멍 안에서 서서히 팽창압을 발생시켜 균열을 유도하며, 절단톱은 톱날로 부재를 잘라내는 저소음·무진동 해체에 쓰인다.

[해설]

시멘트 품질시험은 화학적 조성부터 물리적 성능(굳는 속도·강도·발열)까지 콘크리트 재료로 적합한지를 다각도로 확인하는 항목들로 구성된다.

화학성분시험은 조성이 규격에 맞는지, 분말도는 입자의 곱기 정도(비표면적)를, 안정도는 경화 후 팽창 여부를 확인한다.

응결시간은 시공 가능 시간을 좌우하고, 압축강도는 구조체 성능을, 수화열은 매스콘크리트의 균열 위험을 판단하는 데 쓰인다.

[해설]

압쇄공법과 브레이커공법은 모두 장비의 유압 실린더 힘으로 구조물을 파쇄하는 유압식 해체공법이다.

압쇄공법은 유압 집게(압쇄기)로 부재를 물어 눌러 부수는 방식으로 분진·소음이 상대적으로 적다.

브레이커공법은 유압으로 작동하는 타격형 치즐로 반복 충격을 가해 콘크리트를 깨는 방식이다.

[해설]

거푸집 측압은 굳지 않은 콘크리트가 액체처럼 거푸집 벽에 가하는 압력으로, 콘크리트가 늦게 굳거나 유동성이 클수록 커진다.

온도가 낮고 습도가 높을수록 응결이 늦어져 액체 상태로 머무는 시간이 길어지고, 슬럼프와 물시멘트비가 클수록 유동성이 커져 측압이 증가한다.

타설속도가 빠를수록 아직 굳지 않은 콘크리트 기둥이 높게 쌓여 하부 측압이 커지고, 철근량이 적을수록 콘크리트를 붙잡아 주는 구속·마찰 효과가 줄며, 다짐(진동)이 과할수록 콘크리트가 액상화돼 유동성이 커지므로 측압이 커진다.

[해설]

PGM과 PSM은 모두 교량 상부구조를 제작장에서 미리 만들어 현장에서 조립하는 프리캐스트 공법이지만, 제작 단위의 크기가 다르다.

PGM은 경간 하나를 통째로 지지하는 대형 수평부재인 거더 단위로 제작·운반해 거치하는 방식이다.

PSM은 거더보다 작게 분할한 세그먼트 단위로 제작해 순차적으로 인양·거치한 뒤 서로 연결해 상부구조를 완성하는 방식이다.

[해설]

해체공법 선정은 구조물 자체의 특성과 주변 여건을 함께 고려해야 안전하고 효율적인 공법을 고를 수 있다.

해체 대상물의 구조 형식과 부재단면·높이는 어떤 파쇄력(기계식·화약식 등)이 필요한지를 결정하는 기준이 된다.

부지 내 작업용 공지 확보 여부와 주변 도로상황·환경(소음·진동·분진 민원 등)은 장비 반입과 공법 제약을 좌우한다.

[해설]

해체공법은 구조물을 파괴하는 힘의 종류에 따라 분류되며, 기계적 타격부터 폭발력까지 다양한 방식이 활용된다.

기계력공법은 브레이커·햄머 등으로 직접 타격하는 방식이고, 전도공법은 구조물을 밀거나 당겨 쓰러뜨려 낙하 충격으로 파괴하는 방식이다.

유압공법은 압쇄기 등 유압 장비의 힘을, 화약폭발·가스폭발공법은 각각 화약과 가스의 순간 폭발압을 이용해 구조물을 파쇄한다.

[해설]

산업안전보건기준에 관한 규칙 제52조는 구축물등이 붕괴 위험을 안게 되는 대표적 상황을 열거해, 이런 경우 반드시 구조검토·안전진단 등 안전성 평가를 거치도록 한다.

인근 굴착·항타 작업으로 인한 침하·균열, 지진·동해·부동침하로 인한 균열·비틀림은 외부 요인이 구조체 손상으로 이어진 경우다.

자중·적설·풍압 등 자체 하중에 의한 붕괴 우려, 화재로 인한 내력 저하, 오랜 기간 사용하지 않던 구축물의 재사용도 안전성을 재확인해야 하는 사유에 해당한다.

[해설]

건물 해체작업은 사전에 작업계획서를 작성해 붕괴ㆍ낙하 위험을 예방해야 하며, 여기서 묻는 다섯 항목은 해체 방법과 순서도면부터 화약류 사용계획까지를 포함한다.

해체의 방법 및 해체 순서도면(①②)이 먼저 확정돼야 인접 구조물에 미치는 영향과 붕괴 순서를 예측할 수 있고, 사업장 내 연락방법(③)을 정해야 돌발상황에 신속히 대응할 수 있다.

해체물의 처분계획(④)은 폐기물 반출과 적치 공간 확보를 위한 것이고, 해체작업용 기계ㆍ기구의 작업계획서(⑤⑥)는 장비 전도ㆍ협착 위험을, 화약류 사용계획서(⑦)는 발파 해체 시 폭발ㆍ비산 위험을 각각 사전에 통제하기 위한 것이다.

[해설]

철골구조물은 세우기 도중 접합부가 미완성 상태로 노출되므로, 형상이나 하중조건이 특이해 강풍 등 외압에 취약한 구조물은 설계 단계에서 내력 검토 여부를 별도로 확인해야 한다.

높이가 20m 이상이거나 폭과 높이의 비가 1:4 이상으로 가늘고 긴 구조물(①②)은 풍하중에 의한 전도ㆍ좌굴에 취약하고, 단면구조에 현저한 차이가 있는 구조물(③)은 응력이 특정 부위에 집중되기 쉽다.

연면적당 철골량이 50kg/㎡ 이하로 부재가 상대적으로 가벼운 구조물(④), 기둥이 타이플레이트형인 구조물(⑤), 이음부가 현장용접으로 접합강성이 불확실한 구조물(⑥)은 모두 강성이나 접합 신뢰도가 낮아 외압에 대한 내력을 별도로 재검토해야 하는 대상이다.

[해설]

절단톱(다이아몬드 톱날) 공법은 회전 절삭 중 분진ㆍ소음과 냉각수가 함께 발생하므로, 정리정돈과 설비 점검ㆍ방호덮개 부착이 함께 지켜져야 안전하게 절단 해체를 수행할 수 있다.

작업현장의 정리정돈(①)은 절단된 부재와 파편으로 인한 걸림ㆍ전도재해를 막기 위한 것이고, 절단기의 전기시설과 급수ㆍ배수설비(②③④)는 감전과 냉각수 처리 불량으로 인한 위험을 예방하기 위해 수시로 정비ㆍ점검해야 한다.

회전날에 접촉방지 커버(⑤)를 부착해야 회전 중인 톱날에 신체가 직접 닿는 것을 막을 수 있고, 작업 전 회전날의 조임 상태(⑥) 점검은 절단 중 톱날 이탈로 인한 비래 재해를 예방하기 위한 것이다.

[해설]

콘크리트 펌프ㆍ펌프카로 타설할 때는 장비 주변의 위험요인을 한꺼번에 통제해야 하는데, 준수사항의 출발점은 작업 시작 전 콘크리트 펌프용 비계 점검이다.

작업 시작 전 펌프용 비계(①)를 점검해 이상을 발견하면 즉시 보수해야 하고, 타설 중 호스의 요동ㆍ선회로 인한 추락(②) 위험을 막기 위해 안전난간(③) 설치 등 필요한 조치를 해야 한다.

펌프카의 붐(④)을 조정할 때는 주변 전선(⑤)에 의한 감전 위험을 예방하고, 지반의 침하(⑥)나 아웃트리거(⑦) 손상으로 펌프카가 넘어질 우려가 있으면 방지 조치를 해야 한다. ①을 막연히 '장비'로 쓰면 오답이므로 비계로 답하는 것이 채점 포인트다.

[해설]

해중ㆍ한중 콘크리트는 낮은 수온ㆍ기온 탓에 응결ㆍ경화가 늦어지므로 초기강도 발현이 빠른 조강 포틀랜드 시멘트를 사용한다.

조강 포틀랜드 시멘트는 분말도를 높이고 규산삼석회(C₃S) 비율을 늘려 수화 속도와 초기강도 발현 속도를 보통 포틀랜드 시멘트보다 크게 높인 것이다.

따라서 저온에서도 초기 동해를 입기 전에 소요강도에 도달할 수 있고, 수중 타설에서도 조기에 강도를 확보해 재료 유실과 강도 저하를 줄일 수 있어 두 공사 모두에 적합하다.

[해설]

갓 비빈(굳지 않은) 콘크리트의 품질은 배합의 적정성ㆍ재료분리ㆍ반죽질기ㆍ공기량ㆍ염분 함유량을 각각 다른 시험으로 나누어 확인한다.

• 단위용적질량 시험 — 콘크리트 1㎥당 질량을 측정해 배합ㆍ다짐 상태의 적정성을 확인
• 블리딩 시험 — 재료분리로 표면에 물이 떠오르는 정도를 측정
• 슬럼프 시험 — 반죽질기(워커빌리티)를 측정
• 공기량 시험 — 연행 공기량이 내동해성 기준을 만족하는지 확인
• 염화물량 시험 — 철근 부식을 유발하는 염화물 함유량이 기준치 이하인지 확인

다섯 시험이 각각 다른 품질 지표를 담당하므로, 익숙한 슬럼프ㆍ공기량만 쓰고 단위용적질량ㆍ염화물량을 빠뜨리지 않도록 한다.

[해설]

철근콘크리트 슬래브의 자중은 단위체적중량에 두께를 곱해 단위면적당 무게로 환산한다.

$\gamma = 2.4\ \mathrm{ton/m^3} = 2{,}400\ \mathrm{kg/m^3}$
$t = 12\ \mathrm{cm} = 0.12\ \mathrm{m}$
$w = \gamma \cdot t = 2{,}400 \times 0.12 = 288\ \mathrm{kg/m^2}$

단위체적중량을 kg 단위로 환산하고 두께도 m로 고쳐 곱해야 하며, ton이나 cm를 그대로 곱하면 자릿수가 어긋나므로 단위 환산이 채점 포인트다.

[해설]

해체공사의 소음ㆍ진동은 공법 선택과 가시설 설치로 저감하며, 충격이 큰 공법일수록 중량과 낙하높이를 줄이고 파쇄를 장외로 옮겨 현장 내 충격 발생 자체를 줄이는 것이 핵심이다.

• 철햄머 공법은 햄머의 중량과 낙하높이(①②)를 가능한 한 낮게 유지해 충격 진동을 줄인다.
• 현장에서는 대형 부재(③)로 해체한 뒤 장외로 반출해 잘게(④) 파쇄함으로써 현장 내 파쇄 진동을 줄인다.
• 인접 건물 피해를 줄이기 위해 방음ㆍ방진(⑤⑥) 목적의 가시설을 설치한다.
• 전도 공법(⑦)은 전도물의 규모와 높이를 작게 해 중량과 낙하 충격 에너지를 최소화한다.

[해설]

철근은 콘크리트 속에 충분한 길이로 묻혀 부착력으로 힘을 전달하거나, 끝을 구부려 걸리는 힘으로 힘을 전달하는 두 가지 방식으로 정착된다.

매입 길이(①)에 의한 정착은 철근 표면과 콘크리트 사이의 부착응력만으로 인발에 저항하는 방식이고, 갈고리(②)에 의한 정착은 철근 끝을 구부려 기계적 지압저항을 더함으로써 짧은 길이로도 필요한 정착력을 확보하는 방식이다.

[해설]

초음파는 균열을 만나면 이를 우회해 전파되므로, 전파시간ㆍ속도의 차이를 이용하면 구조물을 파괴하지 않고 균열깊이를 추정할 수 있다.

• T법 — 균열을 사이에 두고 발신자와 수신자를 대칭으로 배치해 전파시간(T)을 측정하고 건전부 값과 비교해 깊이를 추정
• Tc-To법 — 균열부의 전파시간(Tc)과 균열이 없는 건전부의 전파시간(To)을 비교해 균열깊이를 산정
• BS법 — 발신자와 수신자 사이의 거리를 여러 단계로 바꿔가며 측정해 깊이를 추정

[해설]

화약류로 콘크리트를 파쇄할 때는 폭파력을 사전에 검증하고, 주변에 미치는 소음ㆍ진동ㆍ파편 피해와 화약 자체의 보관ㆍ취급까지 함께 통제해야 한다.

시험발파(①)로 폭력ㆍ폭속ㆍ진동속도 등 파쇄능력과 주변 영향을 미리 검토한 뒤, 소음ㆍ분진ㆍ진동(②③④) 공해대책과 파편(⑤) 비래 예방대책을 함께 수립해야 한다.

화약류는 관계 법령과 화약저장소(⑥) 설치기준을 지켜 보관ㆍ관리하고, 시공순서는 정해진 화약취급절차(⑦)에 따라야 한다.

[해설]

콘크리트 타설 중 거푸집ㆍ동바리 붕괴는 작업 전 점검ㆍ작업 중 감시ㆍ붕괴 우려 시 보강의 세 단계로 예방하며, 이는 산업안전보건기준에 관한 규칙이 정한 콘크리트 타설작업 준수사항이다.

작업 시작 전 거푸집ㆍ동바리의 변형ㆍ변위 및 지반의 침하(①②③)를 점검해 이상이 있으면 즉시 보수하고, 작업 중에는 감시자(④)를 배치해 같은 항목을 계속 확인하다가 이상이 발견되면 작업중지와 근로자 대피(⑤⑥) 조치를 해야 한다.

타설 중 거푸집이 붕괴할 위험이 있다고 판단되면 충분한 보강(⑦) 조치를 취해야 하며, 세 단계 중 어느 하나라도 빠뜨리면 감점 대상이 된다.

[해설]

철골 조립 중에는 작업 위치가 계속 바뀌므로, 발판형 설비부터 고정형 난간ㆍ울타리, 낙하 충격 흡수 설비까지 성격이 다른 추락방지설비를 상황에 맞게 함께 갖춰야 한다.

• 비계ㆍ달비계 — 철골 부재를 따라 이동하며 작업할 수 있는 발판형 설비
• 안전난간대ㆍ난간ㆍ울타리 — 개구부나 작업발판 가장자리에서의 추락을 막는 고정형 방호설비
• 추락방지용 방망 — 작업 위치 아래에 설치해 추락 시 충격을 흡수하는 설비

[해설]

풍속ㆍ강우량ㆍ강설량이 일정 기준을 넘으면 철골 부재가 흔들리거나 발판이 미끄러워 추락 위험이 급격히 커지므로 작업을 중지해야 하며, 이는 산업안전보건기준에 관한 규칙이 정한 철골작업 중지 기준이다.

풍속 10m/s 이상(①)이면 인양 중인 부재가 흔들려 접합작업이 위험해지고, 강우량 1mm/h 이상(②)이나 강설량 1cm/h 이상(③)이면 부재와 발판이 미끄러워 추락 위험이 커지므로 세 조건 중 하나만 충족해도 작업을 중지해야 한다.

[해설]

프리스트레스를 도입하는 순간에는 긴장재의 인장력이 콘크리트와 쉬스관, 정착장치를 거치며 곧바로 일부 손실되는데, 이를 시간 경과와 무관한 즉시손실이라 한다.

콘크리트의 탄성변형(①)은 프리스트레스 도입과 동시에 콘크리트가 압축되며 PC 강재의 인장응력이 줄어드는 것이고, PC 강재와 쉬스관(②) 사이의 마찰(③)은 곡선으로 배치된 강재가 쉬스관 내벽과 접촉하며 긴장력이 소산되는 것이다.

정착장치(④)의 활동(슬립)은 긴장력을 정착하는 순간 강재가 쐐기 사이에서 미세하게 밀려 들어가며 발생하는 손실로, 세 손실 모두 도입 직후에 즉시 나타난다는 공통점이 있다.