교회를 지으려고 하는 대지의 땅속이 연약지반일 경우 땅속을 보강작업을 하거나, 건물을 지지할 수 있는 지지공법을 선택하여 설계를 하게 됩니다. 여러 공법중 비교적 많이들 선택하여 작업하는 PHC파일 기초공사에 대하여 간략한 설명을 하려고 합니다. PHC 파일 시공도면은 구조설계 파트에서 설계를 하게 됩니다. 건물의 자하중을 계산하여 각각의 PHC파일이 받을 수 있는 자하중을 계산하여 파일 구경 및 극한 지지력을 어느정도 하중을 견디게 할 것인지 지지력 톤(ton)수를 설계하게 됩니다. 구조에서 설계를 하기위해서는 기본적인 자료는 지질조사 보고서 입니다. 지질보고서에 지질주상도가 있고, 추상도의 암(Rock)이 어느 깊이의 위치에 나타나는지를 보고 PHC 파일 길이를 정하게 됩니다.

PHC 파일 시공을 설계할 때 보통은 풍화암 1m 이상 근입 시키도록 설계를 합니다. 즉 파일을 천공할 때 풍화암까지 천공하여 파일을 시공하여 근입토록 설계를 합니다.

교회를 지을 때 연약지반을 만나 기초 토목공사를 해야한다면, 시공할 때 검수를 철저히 하셔야 합니다. 지하는 말 그대로 돈이 그대로 묻히는 작업이라 비용도 많이 들지만 이 기초토목작업 시간이 지나면 더이상 살펴볼 수 없기에 작업하는 그 시간에 꼼꼼이 살펴봐야 한다는 말입니다. 묻히고 나면 불량시공을 했더라도 더이상 문제를 제기할 수 없는 상황이 됩니다.

기초공사를 하는 단종회사가 모두 그런것은 아니겠지만 국내의 통상적인 경험을 가지고 천공을 하고 PHC파일작업을 시공하는 경우가 있는것 같습니다. 즉 도면데로 시공을 하는것이 아니라, 통상적으로 작업을 하던 습관데로, 그렇게 작업을 해 왔어도 문제가 없어기에 그대로 넘어가는 경우가 종종 있어왔던것도 사실인것 같습니다. 만약 기초공사 구조도면에 파일을 풍화암에 어느 정도 그입 시키라고 적시되어 있으면, 천공하는 장비를 잘 선택해야 합니다. 장비는 크게 2가지로 나누게 됩니다. 바위를 뚫을 수 있는 장비(T4)와 뚫을 수 없는 장비로 나누게 됩니다. 암에 PHC파일을 정착시키기 위해서는 암을 뚫을 수 있는 장비를 선택하셔서 반드시 시공을 해야 합니다. 그렇기 위해서는 비용의 문제가 대두 됩니다. 바위를 뚫는장비와, 뚫지 못하는 장비의 시공 비용이 1.5배 정도 차이가 나기 때문입니다. 바위를 뚫지 못하는 일반 오거장비인 주니어60 장비는 바위를 뚫을 수 없어, 보통 위의 지질추상도의 그림에서 풍화토의 50N / xx 수치의 깊이 위치까지 천공을 하고 PHC파일을 근입하게 됩니다. 이렇게 되면 설계도면에 적시한 시공조건을 만족시키지 못하고 작업을 하게 되는 것입니다. 경우에 따라서 바위를 뚥지 못하는 장비는 풍화토 위치에 호박돌 또는 자갈층을 만나면 더 이상 뚫을 수 없으므로 암을 만나다고 생각하고 천공을 더이상 안하는 경우가 있습니다. 이 경우 결국 PHC 파일 선단부분이 풍화토위에 떠있는 경우가 생기게 되는것입니다. 이것은 불량 시공을 하게 되는것 입니다.

위의 그림은 지질 추상도에 PHC파일을 시공했을 때 어느 깊이에 작업을 하게 되는지를  그려 놓은 것입니다. 좀 전에 설명했듯이 호박돌이나 자갈층을 만나거나 또는 지질의 N값이 높은 위치 즉 50N 값 위치까지는 보통 작업을 한다는 것입니다. 위의 그림에서 B위치의 파란 점선 라인 위치까지는 근입을 시킨다는 것입니다. 그러나 이는 잘못된 작업 입니다. 위의 그림에 보듯이 설계도면데로 시공을 하려면 C위치의 붉은색 라인까지 PHC파일을 근입 시켜야 합니다. 그러면 이것을 어떻게 확인할 수 있을 까요?, 파일을 근입시킬 때 파일에는 보통 100mm 단위로 눈금이 그려져 있습니다. 파일을 근입작업을 할 때 1차로 어느 정도로 근입이 되었는지를 체크리스트로 기록을하고, 지하터파기를 할 때 토사반출 후 드러난 PHC 파일 높이를 자로 실측하거나 파일에 표시되어 있는 눈금을 살펴보고 파일이 근입된 깊이를 체크리스트에 적어 확인할 수 있습니다.

PHC파일 작업을 할 경우 100개 시공을 하고 1개를 동재하 시험을 하게 됩니다. 만약 호박돌 또는 자갈층 위에 선단부분이 언쳐져 있어 암으로 착각을 하고 그곳에 동재하 시험을 할 경우, 경우에 따라 설계된 지지력 톤수가 나오는 경우가 있습니다. 이 경우 지지력 톤수가 나왔기 때문에 정상적인 작업을 한것으로 착각을 할 수 도 있습니다. 그렇기 때문에 지질조사서 추상도와 파일이 들어간 깊이를 체크하여 정상적으로 시공이 되었는지를 꼼꼼이 살펴봐야 합니다.

이것은 정말 중요한 것으로, 체크리스트에 기록된 깊이를 근입된 파일 선단부분이 어느 위치까지 깊이 들어가 있는지를 체크하여 지질보고서의 추상도에 그려보는 것 입니다. 만약 파일 선단부분의 위치가 풍화암 위치에 근입되어 있다면 문제가 되지 않으나 암의 위치에서 많이 떨어져 근입되어 있다면 불량시공 이라고 볼 수 있습니다.  이는 구조설계도서의 시방데로 작업을 하지 않았다고 보시면 됩니다. 이렇게 불량시공을 하게 되면 충분한 지지력을  확보하지 못하고 장기적으로는 침하가 일어날 경우 건물이 기울거나, 크랙이 일어날 수 있는 확률을 가지고 있는 것입니다. 건물의 안전도를 떨어뜨리는 불량작업이 되는 것입니다. 기초파일작업시 꼼꼼이 검수 하는것이 중요하다는것을 재차 강조하여 모자람이 없습니다.