성 수 대 교 담당 교수 : 한동수 교수님 조 원 : 1997001274 조 종 1999000987 변대섭 성 수 대 교 담당 교수 : 한동수 교수님 조 원 : 1997001274 조 종 1999000987 변대섭 1999000998 송경택 1999001009 송석용 1999001076 연광흠 1999001258 장건우 1999001270 장현진 1999001300 조성건 2001001006 양근혁 1999xxxxxx 최원경

■ 다리 선택배경 : 이미 한차례 복구공사 이후 또 한번 확장공사를 하고 있는 성수대교는 우리가 조사하면서 실제 건설현장의 분위기와 공사 과정에 대해서 밀도 있게 접근할 수 있는 장점이 있다. 또한 건축을 공부하는 우리에게 성수대교의 교훈을 통해서 앞으로 우리가 나아가야 할 방향을 조명할 수 있다

■ 성수대교 역사 / 연혁 ● 위 치 : 서울특별시 성동구 성수동 ∼ 강남구 압구정 ● 제 원 : 폭(19.4m), 길이(1,160m), 구조(Gerber Truss) ● 교량 설계 : 1976년 ∼ 1977년 ● 공사 착공 : 1977년 4월 ● 공사 준공 : 1979년 10월 ● 공사 기간 : 2년 6개월 ● 총 공사비 : 116억 여원 ● 업체 : 동아건설 ● 설계 업체 : 대한컨설턴트 ● 성수대교 붕괴시기 : 1994년 10월 21일 ● 성수대교 가설공사 : 1995년 7월 ∼ 1996년 2월

■ 다리의 건설목적 : 4차 경제 개발계획의 일환 중에 하나는 서울 동부와 영동지구를 연결하여 강남지역의 균형 있는 발전을 꾀하는 것이었다. 이때 가장 필요했던 것이 압구정과 성수동을 직선으로 잊는 교량이었다. 성수대교는 성동구의 왕십리로터리에서 강남구 압구정동을 경유하여 서울의 최남단 간선도로인 남부순환 도로를 연결하며, 영동대교와 한남대교의 교통량을 분산하는 것이 성수대교의 목적이었다.

■ 다리의 건설과정 ● 1979년 10월 15일에 준공을 보았으며 동아건설에서 시공 ● 1978년 3월에 착수하여 1979년 8월에 완성한 강교 제작은 17개월간의 제작공정을 거쳤다. ● 성수대교는 1994년 10월 21일 붕괴되어 현대건설의 복구공사 시행 ● 1997년 7월 3일 재 개통, 1977년 4월 9일에 착공, 1979년 7월 26일에 상량식을 거행하여 기본공사를 마무리 ※ 성수대교는 한강 상에 11번째로 건설된 장대교량(長大橋梁) 으로서 종래 기능 위주의 다른 교량과는 달리 미관을 최대한 살리고 주변환경과 조화를 이룰 수 있도록 조형미 면에서 다각적인 연구를 기울인 국내 최초의 거버트러스 (Gerber Truss)교량으로 이후의 교량설계 방향 결정에   커다란 의미를 부여한다.

■ 다리의 구조 및 시공방법 ● 다리의 구조 : 거버 트러스교 ● 거버 트러스(gerber truss)란? - 교량은 구조형식상 라멘교, 거더교, 트러스교, 아치교, 현수교, 사장교 등으로 나누어지며 이는 각기 단순교, 연속교, 거버 트러스 등의 형식을 취한다. - 연속교 형식은 경제성, 사용성, 기능성 등 여러 요건이 단순교 및 거버 교 형식에 비해 우수하나 부정정 구조 이므로 부등침하가 우려되는 연약지반에 적용하기가 어렵고 creep, shrinkage & 온도 변화등에 의한 내부 구속력이 발생하는 단점이 있다. - 거버 트러스교는 정정구조물이므로 해석 및 설계과정이 간단하며 연속교 형식에서 우려되는 단점사항들을 피할 수 있다.

● 거버 트러스교의 취약점 - 모멘트 재분배가 이루어지지 않으므로 연속교 형식의 교량에 비해 내하력이 작다. - Hinge부의 설계와 시공이 어렵고, 장기적으로 볼때 hinge부에서 여러가지 문제점이 발생되어 유지관리 비용이 많이 든다. - 콘크리트교량의 경우 creep에 의한 처짐이나 변형각에 대해 구속력이 없어 장기적인 변형이 크게 일어나 고 차량의 주행성에도 문제가 있다. - 연속교 형식에 비해 신축이음장치가 많아진다. - 일반적으로 교대측 경간이 짧은 경우에만 적용성이 좋다. - 내부hinge부에 체수가 생겨서 부식이 발생하기 쉽다. - 육안으로 균열 및 부식 진행여부를 보기가 어렵다. - 내부hinge부가 손상 받기 쉽고 열화현상(피로, 지연파괴, 부식등)이 발생하여 구조물의 붕괴를 가져올 수 있다. (성수대교) ※ 성수대교의 붕괴에서 알 수 있듯이 거버교는 내부hinge의 여러 취약 조건으로 인하여 유지관리 및 보수등에 특별한 관심을 가져야 한다

※ 거버교의 원리

※ 거버교의 종류

● 시공방법 - 외국인 감리단이 강교 제작공장 및 공사현장에 각각 상주하면서 시공절차 및 품질 보증계획을 사전검토/승인 후 매 단계마다 철저한 확인 하에 공사를 진행 - 용접 등 주요작업에 동원되는 기능공은 일정한 검증절차를 거쳐 높은 수준의 작업능력을 갖춘 경우에만 투입하였고, 모든 작업 결과는 초음파 검사 및 방사선 검사 등을 거쳐 완벽하게 시공되었는지 여부를 확인 - 모든 강교 제작은 강재제작 기술과 경험을 보유한 현대중공업과 현대철구 공장에서 컴퓨터와 자동 용접기 등 첨단장비를 사용하여 정밀하게 제작 하고 현장에서는 조립 작업만 실시하였으며 현장조립 시 필요한 일부 용접도 작업장에 이동식 가건물을 지어    공장과 동일한 작업조건을 갖추고 자동 용접기를 사용하여 실시

■ 성수대교 붕괴 원인 ● 제도적 원인 - 설계작용 자재단가가 현실과 맞지 않아 발생하는 실행공사비 부족으로 자재가 조잡,저질자재 사용이 불가피 - 시공 당시 정부기준 노임과 시중노임과의 현실화 율이 64.1%~67.6%에 불과(노임부족분은 자재로 보충) - 공사감독자 / 관계자의 순환 감독제 인사제도 미 정착으로 인한 책임의식 결여 - 기술용역에 대한 심의가 「안전성 확보」와는 무관하게 진행 - 유지관리 전담기구는 있으나 예산부족으로 유지관리 부실

● 사회/환경적 원인 - 지나친 실적위주의 전시 행정적 건설공사 치중에 따른 시설물 사후 관리 안전 의식 및 기술적 논리 소외 관리 안전  의식 및 기술적 논리 소외 - 중동 건설 붐과 국내에서의 동시 다발적 주요 기반시설 확충으로 기술인력의 부족현상 심화 - 정치적으로 선거 공약 남발과 공사의 난이도 등 제반 여건을 고려하지 않는 당시의 건설풍토 - 「적당주의」와 「빨리빨리」가 우선하는 사회적 분위기

● 기술적 원인 - 설계상 신공법 교량을 완벽하게 소화하는 것이 그 당시 수준으로 무리가 따름 - 교량의 상부구조가 수직재와 핀 플레이트 용접의 시공성을 충분히 고려하지 않음 - 유지관리를 위한 재규정이나 구조물의 가동 등을 관리할 수 있는 과학적 유지방법, 점검지침이 없었음 - 설계하중이상의 과하중이 구조물에 대한 악영향을 미치는 것에 대한 인식부족과 과적 차량의 단속 소홀로 불량하게 제작된 부재 단면의 균열을 더욱 가속화

■ 재발 방지 대책 ● 성수대교의 붕괴는 용접불량 등 공사부실과 유지관리 부실, 규정이상의 과적 차량통행단속 소홀 등이 직접적 원인이므로 이에 대한 단속과 관리 강화 ● 성수대교 건설 당시의 유사 취약 교량시설에 대한 점검실시 ● 중앙정부 및 지자제에 안전관리 전담기구 신설 및 예산확보 ● 시설물 안전관리에 관한 특별법 제정 ● 시설물 관리 책임 제도운영 <무너진 성수대교>

※ 유지관리 예산과 교량상태 변화

■ 성수대교 확장 방안 ● 통합 확장안 선 형 ＊강남측 언주로와 강북측 응봉로의 도로중심선과 확장 교량 선 형 ＊강남측 언주로와 강북측 응봉로의 도로중심선과 확장 교량 중심선 일치로 선형 양호 ＊복구 교량의 교대를 사용 가능 상부구조 ＊차선을 통제하지 않고 상부시공이 가능하므로 교통소통에 유리 ＊통합확장에 대비한 기존 복구교량을 최대한 이용 가능 하부구조 ＊복구교량의 우물통 구조는 추가 공사 없이도 신설Truss 지지가 가능하므로 하부공사 불필요 공 사 비 ＊총공사비 : 1500억(분리확장안보다 300억 절감) 공사기간 ＊주교량부(Truss 구간) 확장교량은 3.5년내로 완공 가능 설계 및 시공성 ＊기존 구조물과의 접속을 위해 설계, 시공, 제작 등 정밀성 요구 ＊신설 교량이 기존 Truss에 영향을 미치지 않도록 정밀시공 필요 민원 및 기타 ＊강남측 APT, 주민의 민원 설득 용이 ＊하부구조 신설이 불필요하므로 주변 환경에 미치는 영향 최소화 경 관 ＊기존 Truss의 외관이 그대로 보존

※ 통합 확장안 평면도

● 분리 확장안 선 형 ＊확장교량의 중심선과 남북직결로(연주로, 응봉로)의 도로중심선 선 형 ＊확장교량의 중심선과 남북직결로(연주로, 응봉로)의 도로중심선 불일치로 선형불량(scurve 2개소 발생) 상부구조 ＊기존 북구교량의 증분대 철거등 교통통제 불가피 ＊기존 구조물과의 RAMP 접속 불가 (별도 교각 및 종 JOINT 설치 필요) ＊A2 구간 최근에 축조한 응벽 철거 필요 하부구조 ＊모든 하부구조를 신설하여야 함 ＊선형 불일치로 인한 강남측 진입부에 문제점 발생 공 사 비 ＊총공사비 : 1800억 공사기간 ＊주교량부(Truss 구간) 확장교량은 4.5년 소요 설계 및 시공성 ＊신설 구조물이므로 시공은 간단하나, RAMP 접속부위 시공 곤란 ＊하부구조 시공의 추가공종 필요 민원 및 기타 ＊강남측 APT, 주민의 민원 극심 공사지연 초래 ＊하부고조를 신설하여야 하므로 수질오염, 수방대책등 환경영향 대책에 불리 경 관 ＊기존 Truss의 외관이 신설 Truss에 의해 가려짐

※ 분리 확장안 평면도

■ 시공관련 인터뷰 ● 확장공사 2가지 방안에 관련하여… ● 성수대교 확장공사에 있어서 가장 관심을 두고 있는 부분 - 성수대교 확장공사는 서울시에 2가지 방안이 제시 되었다. 그중에 현대 건설이 제시한 기존 교량의 좌.우측으로의 확장안이 채택되었다. ● 성수대교 확장공사에 있어서 가장 관심을 두고 있는 부분 - 확장 공사를 하면서 지난번 붕괴 원인중 하나 였던 용접 부분에 있어 특히 신경을 쓰면서 시공하고 있다. ● 새다리와 기존 다리의 확장공사 중 시공상 어느 것이 더 어려운지... - 신축공사가 시공상 편리 확장공사시 기존 교량과의 연관성으로 인하여 시공상에 있어 많은 어려움이 있음.

● GERBER TRUSS 구조에 대하여... ● 성수대교에 쓰인 공법 ●개통예정일 ● 현장 분위기 현재는 힌지를 2개에서 1개로 변경하여 공사 ● 성수대교에 쓰인 공법 - pre-loading 공법, free cantilever method(균형 외팔보 공법) ●개통예정일 - 99년 1월 2일 확장공사가 착공 되어서 2003년 1월 완공 예정이었으나 발주처의 예산문제로 인하여 2004년 12월로 연장되었다고 함. ● 현장 분위기 - 외국인 노동자의 고용으로 언어소통과 문화적인 차이로 인한 힘든면이 약간씩 존재한다고 함. 기계화 공정이 이루어지나 많은 인력이 필요함.

※ 현 시공 평면도