매끈히 뻗은 각선美 친환경 아치교 '구리암사대교 개통'
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매끈히 뻗은 각선美 친환경 아치교 '구리암사대교 개통'
  • 이준희 기자
  • 승인 2014.11.20 12:46
  • 댓글 0
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주경간 180m, 한국 최초 3경간 연속 중로 아치교
30번째 한강교량… 1등급 내진설계, 친환경 케이슨 공법
<제일엔지니어링 우재경 구리암사대교 감리단장>
이번 11월 20일 개통되는 구리암사대교는 한강 상에 31번째로 건설되는 교량이 되겠습니다.
본 건설공사는 2006년 4월 착수해서 8년에 걸쳐 금년 11월 20일 개통하게 되었습니다.
구리암사대교 규모는 왕복 6차로로서 연장이 1,133m에 달합니다.
본 교량의 특성은 상수원보호구역인 관계로 교량 상판 전체를 공장에서 강상판으로 만들고, 현장에서 조립해서 바지선을 이용해 일시에 거치한 교량이 되겠습니다.
특히, 교각기초공사에서는 케이슨 튜브 공법을 이용해 한강을 육상화 시켜서 튼튼한 기초를 만들었습니다.
또한, 지진에도 견딜 수 있도록 내진 1등급을 설계해 완성한 교량이며, 유지관리를 위해서 연구계측시스템을 구축해 항상 모니터링 할 수 있도록 한 교량입니다.

(엔지니어링데일리)이준희 기자= 양수리 두물머리에서 만난 남한강과 북한강이 거대한 한강을 이뤄 서울로 들어오는 초입, 떠오르는 태양을 형상화한 서울의 관문 구리암사대교가 눈에 들어온다. 180m 경간장의 장대교량임에도 주변 경관과 조화를 이룬 날씬한 아치 디자인은 심미적 안정감을 뽐내고 있다.

남으로 암사생태공원, 북으로 구리한강시민공원과 조화를 이루고 있는 구리암사대교는 친환경공법을 바탕으로 시공과정에서 주변 생태계와의 공존을 유지해왔으며, 20일 착공 8년 7개월만에 통행문을 열었다.
 
국비 50%, 서울시 예산 50%로 추진된 총 사업비 4,117억원의 재정사업으로 2006년 4월 착공된 후 연인원 25만여명, 중장비 5만여대가 투입됐다. 주요자재인 강판 24,492톤, 철근 11,721톤, 레미콘 7만6천㎥, 아스콘 21,887톤이 소요됐다.

2015년 6월까지 전면 개통될 계획인 구리암사대교는 가드레일 등 교량 및 도로의 일부 부대시설물이 아직 미완성이다. 그러나 기 준공된 민자 용마터널 개통에 맞춰 선사로~고덕지구간 연결도로와 함께 20일 자정 일부 개통됐다.

▲ 구리암사대교 조감도
▼ 국내 최초 3경간 연속 중로 아치교… 미관, 안전성 함께 반영
구리암사대교의 타당성조사 및 기본계획은 한국종합기술이 1995년부터 1996년까지 실시하고, 실시설계는 도화엔지니어링이 48억원에 수주해 2003년부터 2005년까지 수행했다.

한강의 30번째 교량인 구리암사대교는 구조형식의 희귀성과 교량 경관미가 돋보이는 케이블 행거방식에 의한 '3경간 연속 중로 아치교'로 설계됐으며, 이는 국내 최초로 일본 키시와다교가 유일했다.

구리암사대교는 총 연장 1,133m, 폭 4~6차로 24~44m 규모로 주교량, 접속교량, 상행선 램프교량 아천IC, 하행선 램프교량 암사IC 등으로 구성됐다. 주경간은 180m, 좌우측경간은 각각 71.5m로 주교량 경간장은 총 323m에 달한다.

접속교량은 장지간 교량에 유리한 강상판상형교로 적용했으며, 램프교 형식은 곡선교에 유리한 강합성 상형교를 적용하고, 강변도로 접속부는 하천 홍수위에 대한 형하고 확보가 유리한 RC라멘교를 적용했다.

실시설계 실무자인 도화 구조부 정종일 상무는 "교량의 기술력을 결정하는 경간장의 길이가 180m로 현존하는 한강교량 중 방화대교와 함께 가장 긴 장대교량이다"며, "아치형 교량임에도 불구하고 주변 경관과 자연스럽게 조화될 수 있는 형고 높이 즉, 라이즈 비, 주형 높이 등이 고려된 설계를 반영했다"고 설명했다.

기존 한강교량과 비교해 정 상무는 "방화대교는 아치트러스 강상형교로 경간장에 비해 높이도 높고 굉장히 매시브하다는 느낌을 주고, 서강대교는 단순 아치인 닐센아치교로 아치 형상 조형물이 들어간다"면서, "구리암사대교는 중로아치로 밑으로도 아치부재가 섞이면서 아주 플랫하면서도 주변경관에 튀지 않는 슬렌더한 컨셉이 반영됐다"고 강조했다.

도화 구조부 김수영 부장은 "기본설계에서 이미 중로 아치라는 컨셉이 결정됐지만, 실시설계과정에서 아치 리브 사이 간격, 기울기, 각도, 라이즈 비, 케이블의 미적, 풍동학적 배치 등을 고려해 디테일한 부분을 많이 바꿨다"며, "실시설계 매 단계별로 경제성과 안전성의 두 마리 토끼를 잡기 위해 반복적인 수치해석을 통한 검증과정과 사례분석이 필요했다"고 설명했다.

▼ 상수원보호 기법… 교량상부 리프팅, 케이슨공법 교각설치
구리암사대교 공사현장 일대는 상수원보호구역인 관계로 시공과정에서 교량 상판 전체를 공장에서 강상판으로 제작한 후 현장에서 조립해 바지선을 이용해 일시에 거치하는 ‘교량 상부 리프팅 시스템’을 적용했으며, 케이슨 튜브 공법으로 육상교량처럼 교각을 설치해 수중 생태계를 보존했다.

▲ 도화 감리부 곽경표 상무
이에 대해 건설공사 현장에 상주하고 있는 도화 감리부 곽경표 상무는 "주교량의 아치교를 설치하기 위해 육상에서 사전 제작한 길이 157m, 높이 28m 아치교를 레일을 이용해 수상까지 이동 시킨 후 바지에 선적한 뒤 예인선으로 바지를 교각 위치까지 운송했다"며, "그 직후 바지위에 설치된 가설벤트타워의 유압잭 8기를 이용해 3,230톤에 달하는 아치교를 14m 들어 올려 이미 설치된 시종점부 강교와 연결해 총 7,936개 볼트로 고정시켰다"고 설명했다.

뒤이어 곽 상무는 "공사현장 인근 암사정수장 오염을 방지하고, 광나루한강공원의 생태환경을 보전하기 위해 교각기초공사에서 가설을 위한 가물막이 공법인 소위 '케이슨 튜브 공법'을 적용해 한강을 육상화 시켜서 교각을 설치했다"며, "다경간으로 구성된 곡선교 상판의 뒤집힘을 원천적으로 예방하기 위해 6개월간의 재검토를 통해 상판의 전도율을 체크했다"고 강조했다.

▲ 교량 상부 리프팅 시스템 순서
▼ 우재경 감리단장, "Mott MacDonald의 전문화, 시스템화 배워야"
제일엔지니어링 우재경 구리암사대교 감리단장은 서울시 토목직 공무원 출신으로 35년간 감리분야에 종사해온 베테랑이다.

우 단장은 국내 토목분야 CM업체는 글로벌업체와 비교해 엔지니어 개개인의 전문성이 부족하다고 지적했다. "감리는 발주처에게 기술력을 파는 것이다. 교량, 지반, 항만 등 전문화된 엔지니어가 현장에 투입돼야 기술력을 바탕으로 시공사에 대한 장악력이 생기고 발주처의 기대치를 충족시킬 수가 있는 것이다. 그러나 국내시장에서는 엔지니어들이 전문화 되지 못한 상황이다. 수석감리, 감리사, 감리사보 등의 이름으로 감리원 머리수만 늘고 실제 기술육성을 통한 전문화가 안 되고 있다."

특히, 우재경 단장은 발주처 소속으로 1994년부터 7년간 가양대교 건설현장에서 겪었던 CM사 영국 Mott MacDonald와의 업무경험을 전하며, 회사차원의 선진화된 시스템을 구축해야한다고 주장했다. "Mott MacDonald에서 토질, 구조, 지반 등 전문 감리가 왔다. 이들은 현장에서 변경되는 사항을 우선 설계도면과 비교해 본사로 보낸다. 즉시, 본사 기술지원 감리원이 설계 도서를 다시 검토한 후, 곧 바로 현장 감리원이 시공사 측에 최종 자료를 전달한다."

또한, 발주처 출신인 우 단장은 "업체에게 적정 감리비를 주는 것은 결과적으로 전체 사업비를 절감하는 효과가 있다"며, "설계상의 수치 오류, 시공상의 실수 등을 찾아내고 설계변경 등의 조치를 통해, 1억원 사업을 1,000만원으로 줄이는 아이디어를 낼 수도 있는 것이다"고 제안했다.


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