세계 최대 주경간장 콘크리트사장교(고덕대교)의 설계 및 시공

세계 최대 주경간장 콘크리트사장교(고덕대교)의 설계 및 시공

• 발행 : 2022. 9.
• 형식 : ebook, pdf 13(44~56) page
• 출처 : 교량과구조
• 제작 : 한국교량및구조공학회
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• 주요 내용

고덕대교(가칭)는 서울특별시와 행정중심복합도시인 세종시를 연결하는 전체 129km의 서울-세종 고속도로 중에서 안성-구리 구간의 제일 마지막 구간으로서, 구리암사대교와 강동대교 사이에 위치하여 한강을 횡단하는 교량이다. 본 공사는 2016년에 설계시공일괄입찰(확정가격최상설계)로 발주되어 2017년에 착공하였으며 2023년 12월에 완공 예정으로, 2022년 9월 현재 약 80%의 공정율로 진행되고 있다.

  
고덕대교는 한강을 횡단하는 주경간교인 콘크리트 사장교 는 전체 연장이 1,000m이며, 올림픽대로를 횡단하는 시점부 접속교는 국내 최대규모의 전체 길이가 205m인 강합성트러스교이며 강변북로를 횡단하는 종점부 접속교 또한 국내 최대 규모의 길이가 520m인 복합교로서 현재 운영 중인 구리-포천고속도로와 연결된다.  
특히, 사장교는 주탑과 주탑 사이의 주경간장이 540m으로서 세계 최대 주경간장 기록(Skarnsund교, L=530m)을 넘어 서는 한국의 토목기술을 대표하는 교랑이 될 예정이다.

 

고덕대교는 2주탑 1면 콘크리트사장교로서, 1991년에 완공된 노르웨이 Skansund교(주경간장 530m)와 2019년에 완공된 파나마 Atlantic Bridge(주경간장 530m)의 기록을 넘어서는 세계 최대 주경간장 콘크리트 사장교가 될 예정이다. 국내의 콘크리트 사장교는 1989년에 완공된 올림픽대교를 시초로, 신행주대교와 팔당대교가 1991년과 1992년에 각각 시공 중에 불미스런 사고를 겪었으며 현대건설(주)이 2012년에 대동화명대교(주경간장 270m)가 사고 없이 완공됨으로써 본격적인 콘크리트 사장교가 활발하게 적용되기 시작했다. 2020년에는 주경간장 500m의 조발화양대교 또한 현대건설 (주)에 의해 성공리에 완공되어 조발화양대교의 설계 및 시공 경험을 토대로 고덕대교 설계의 기틀을 다지게 되었다.

 

고덕대교는 한강의 랜드마크교량으로서의 경관과 세종대왕 생애 54년의 업적을 기념하는 주경간장 540m, 그리고 서울~세종을 연결하는 새로운 천년의 미래발전을 기념하는 의미로서 교랑 연장을 1,000m로 적용하였다. 세계 최대 콘크리트 사장교의 달성을 위해 보강형 자체 중량을 줄일 필요가 있었다 이를 위해 국내에서는 처음으로 현장타설로 시공되는 80MPa급의 고강도 콘크리트와 고속도로 교량에는 국내 처음으로 fpu=2,160MPa의 초고강도 케이블 그리고 50mm 두께의 박층포장 및 fpu=2,400MPa의 강연선 등의 고성능 건설 재료의 적용을 통해 교량 자중을 최소화하며 재료의 강성을 최대화하는 초장대교량 계획의 기본방항을 충실히 이행하였다. 따라서 고덕대교는 국책연구과제인 초장대교량사업단의 연구 성과를 토대로한 Test Bed 교량로서의 의미가 있다.

 

고덕대교가 위치한 하상 조건은, 통행하는 대규모의 선박이 없으며, 홍수 시에는 주탑 하단부의 중간부분(평수위 EL. 6.50m, 홍수위 EL. 19.77m)까지 수중에 잠기게 되므로 기초의 상면이 평수위 위로 돌출될 필요가 없다. 아울러, 하상에서 17m의 심도에서부터 기반암이 노출되므로 수중에 위치하는 주탑(PY1 , PY2) 및 종점부 접속교각(P4)의 기초는 복합 가물 막이를 적용한 직접기초 형식을 적용하였다. 가물막이는 토사구간은 2열 시트파일을 항타하고 내부를 토사로 속채움하는 이중시트파일 공법을 적용하여 외부로부터의 유입수를 막고, 시트파일 내부에서 암반구간을 T4로 굴착하여 H-Pile을 근입시키고 토류판을 시공하여 가물막이 내에서 풍화암 및 연암을 굴착하는 두 가지 형식의 가물막이를 복합적으로 적용하였다.