토목 현장 교량공사 개요 (기초, 교각·교대, 거더)

교량공사는 토목공사 중에서도 사람들이 가장 쉽게 떠올리는 공종 중 하나입니다. 하천이나 도로, 철도 등을 가로질러 차량이나 사람이 이동할 수 있도록 구조물을 만드는 공사이기 때문입니다. 하지만 실제 현장에서 교량을 만들어 보면 단순히 기둥을 세우고 그 위에 상판을 올리는 공사가 아닙니다. 기초부터 교각과 교대, 거더, 바닥판과 포장까지 여러 공종이 순서대로 맞물려야 하나의 교량이 완성됩니다.

저도 처음 토목 현장에 들어갔을 때 교량공사를 접했습니다. 당시에는 지금처럼 KTX가 다니기 전이었고, 고속철도 차량기지를 만들기 위한 공사를 하던 시기였습니다. 교량공사를 처음 배우면서 교각과 교대공사를 진행했는데, 그때는 거더라는 말도 지금처럼 익숙하지 않았습니다.

교량공사를 처음 접했던 경험은 이후 토목 현장을 이해하는 데 큰 도움이 됐습니다. 땅을 파고 기초를 만들고 구조물을 세우는 과정에서 토목공사가 각각의 공종이 따로 움직이는 것이 아니라 하나의 순서로 연결되어 있다는 것을 처음 제대로 경험했기 때문입니다.

 

교량 위 ktx 사진

교량공사는 어디서부터 시작할까?

교량공사를 시작하면 가장 먼저 생각해야 하는 것이 교량이 올라갈 위치와 기초입니다. 교량은 지반 위에 바로 올라가는 것이 아니라 지반조건에 맞는 기초를 만들고 그 위에 교각이나 교대를 설치하게 됩니다.

특히 하천을 가로지르는 교량이라면 일반적인 육상 구조물과 달리 물을 어떻게 처리하면서 기초공사를 할지도 함께 생각해야 합니다. 앞서 하천공사에서 이야기했던 가물막이와 물돌리기를 통해 작업공간을 확보하고, 필요한 경우 양수작업까지 하면서 교각 기초를 시공하는 경우가 있습니다.

기초공사에 들어가기 전에는 설계도면과 지반조사 결과를 확인하고 실제 현장조건과 다른 부분은 없는지 살펴봐야 합니다. 기초가 제대로 자리를 잡지 못하면 그 위에 올라가는 교각과 상부구조에도 영향을 줄 수 있기 때문에 교량공사에서는 보이지 않는 기초공사가 매우 중요합니다.

교량의 위치와 높이를 정확하게 맞추는 데는 역시 측량이 중요합니다. 교각 하나의 위치가 달라지면 그 위에 설치되는 거더와 상부구조의 위치까지 영향을 받기 때문에 기초 단계부터 정확하게 관리해야 합니다.

교각과 교대는 무슨 역할을 할까?

교량을 보면 가운데 서 있는 기둥처럼 보이는 구조물이 있고 양쪽 끝에는 다리와 도로를 연결하는 구조물이 있습니다. 가운데에서 상부구조를 받치는 것이 교각이고, 교량 양 끝에서 뒤쪽의 토공부와 교량을 연결하는 것이 교대입니다.

교각은 교량의 경간을 여러 구간으로 나누면서 상부에서 전달되는 하중을 기초로 전달하는 역할을 합니다. 교각을 설치할 위치와 높이는 교량의 형상과 경간 계획에 따라 결정되기 때문에 기초공사 때부터 위치를 정확하게 맞춰야 합니다.

교대는 교량의 양 끝에 설치되는 구조물로 교량 상부구조를 지지하는 동시에 뒤쪽의 토공부와 연결되는 역할을 합니다. 그래서 교대 뒤쪽에는 성토와 배수, 접속부 처리 등이 함께 따라옵니다.

교각과 교대의 모양과 구조는 교량의 종류와 설계조건에 따라 달라질 수 있습니다. 중요한 것은 각각의 구조물이 따로 존재하는 것이 아니라 기초에서 전달된 힘을 받아 상부구조를 안정적으로 지지하고, 교량과 주변 토공을 연결하는 하나의 구조체로 기능한다는 점입니다.

교량 상부를 올리는 거더공사는 왜 중요할까?

교각과 교대가 완성되면 그 위에 교량 상부구조를 만들어야 합니다. 이때 중요한 것이 거더입니다. 쉽게 말하면 거더는 교량 상부에서 차량이나 사람의 하중을 받아 교각과 교대로 전달하는 주요 부재입니다.

제가 처음 교량공사를 배울 때도 교각과 교대공사를 마무리하고 나니 거더공사를 다른 업체에서 진행하는 것을 보게 됐습니다. 당시에는 왜 우리가 계속해서 공사를 하지 않고 다른 전문업체가 거더를 시공하는지 궁금했습니다.

선임에게 물어보니 거더공사는 특수한 제작과 설치 장비, 시공기술이 필요한 전문 공종이라 전문업체가 담당하는 경우가 많다는 이야기를 들었습니다. 그때는 무슨 말인지 정확하게 이해하지 못했지만, 나중에 여러 교량공사를 접하면서 거더를 공장에서 제작하고 현장으로 운반한 뒤 대형 장비를 이용해 설치하는 과정을 보면서 그 이유를 알게 됐습니다.

거더는 종류와 형식에 따라 제작과 운반, 설치 방법이 크게 달라질 수 있습니다. 최근에는 프리캐스트 바닥판 등 다양한 공법도 활용되고 있으며, 국가건설기준에서도 교량공사 표준시방서와 교량설계기준을 별도로 관리하고 있습니다. 국가건설기준센터(KCSC) 교량 설계·시공 기준 확인하기

교량공사는 순서가 중요한 공사다

교량공사는 각 공정이 독립적으로 진행되는 것 같지만 실제로는 앞 공정의 결과가 다음 공정에 직접 영향을 줍니다.

기초 위치가 정확해야 교각과 교대가 제 위치에 들어가고, 교각과 교대의 높이와 위치가 맞아야 그 위에 거더를 정확하게 올릴 수 있습니다. 거더가 설치된 뒤에는 바닥판과 교면포장 등이 이어지기 때문에 중간에 작은 오차가 누적되면 뒤쪽 공정에서 문제가 생길 수 있습니다.

그래서 교량공사에서는 공정순서를 지키면서 각각의 단계가 끝날 때마다 위치와 높이, 시공상태를 확인하는 것이 중요합니다. 특히 다음 공정에서 보이지 않게 되는 기초나 연결부는 시공 당시 확인을 놓치면 나중에 다시 확인하기가 어렵습니다.

교량은 완성된 모습만 보면 단순한 구조물처럼 보이지만, 그 안에는 기초공사부터 하부구조, 상부구조, 포장과 부대시설까지 여러 공정이 들어갑니다. 하천 위에 설치하는 교량이라면 가물막이와 물돌리기, 양수 같은 하천공사와도 연결됩니다.

처음 교량공사를 배웠던 기억

제가 처음 토목 현장에서 교량공사를 배울 때는 지금보다 아는 것이 훨씬 적었습니다. 교각과 교대가 왜 필요한지, 거더를 왜 다른 업체에서 시공하는지도 처음에는 잘 몰랐습니다.

하지만 현장에서 직접 기초를 만들고 교각과 교대를 시공하면서 하나씩 알게 됐습니다. 토목공사는 책에서 배운 순서대로만 흘러가는 것이 아니라 현장조건과 장비, 지반, 물, 다른 전문업체와의 공정까지 모두 연결되어 있다는 것을 그때 많이 배웠습니다.

특히 교량공사는 한 공종만 잘한다고 끝나는 공사가 아닙니다. 기초가 정확해야 하부구조가 올라가고, 하부구조가 정확해야 상부구조가 올라갈 수 있습니다. 그래서 교량공사는 앞에서부터 하나씩 정확하게 쌓아가는 공사라는 생각이 듭니다.

처음에는 단순히 다리 하나를 만드는 공사라고 생각했지만, 오랜 시간 토목 현장을 경험하고 나니 교량 하나를 완성하기 위해 수많은 공정과 사람들이 서로 맞춰가야 한다는 것을 알게 됐습니다.

교량공사에서 중요한 것은 결국 기초와 위치, 높이를 정확하게 잡고 정해진 공정에 따라 하나씩 연결해 나가는 것입니다. 특히 하천이나 도로 위에서 공사를 하는 경우에는 주변 환경까지 함께 관리해야 하기 때문에 현장 경험이 더욱 중요합니다.

다음 글에서는 교량공사에서 가장 먼저 시작되는 기초공사를 조금 더 자세히 다뤄보겠습니다. 교량 기초는 지반조건에 따라 직접기초와 말뚝기초 등 여러 방식으로 나뉘고, 하천에 설치하는 교량이라면 가물막이와 양수까지 함께 고려해야 하기 때문에 일반적인 기초공사와는 또 다른 특징이 있습니다.

교량공사 관련 참고자료

국가건설기준센터(KCSC) - 교량 설계기준 및 교량공사 표준시방서

국가법령정보센터 - 교량공사 표준시방서 관련 개정내용