이 글의 목적은 현장에서 거푸집 해체 시기를 과학적·정량적으로 판단할 수 있도록 강도기준, 온도·양생 조건, 구조요소별 위험요인, 성숙도(Maturity) 계산, 현장시험 프로토콜, 재동바리(Reshoring) 운영까지 통합 지침을 제공하는 것이다.
1. 거푸집 해체 판단의 기본 원칙
거푸집 해체 시기는 “형상 유지가 가능한가”가 아니라 “구조·시공 하중에 대한 안전여유가 충분한가”로 판단해야 한다.
- 기준 입력값: 설계기준압축강도 fck(MPa), 배합강도 fcm(MPa), 부재 자중 및 현장 가하중, 양생 온도이력, 스팬·슬렌더니스, 예정 후속 공정 하중이다.
- 판단 수단: 공시체 압축강도, 비파괴시험(슈미트 해머, 초음파), 풀아웃 시험, 성숙도법(Maturity)이다.
- 의사결정: “측면 거푸집 해체”와 “하부 지지거푸집·동바리 해체(또는 전환)”를 분리하여 승인한다.
주의 : 표준일수 관행만으로 해체를 결정하지 말아야 한다. 온도·시멘트 종류·혼화제·대형 단면 등은 강도 발현 속도를 크게 변화시킨다.
2. 구조요소별 해체 강도 기준(현장 내부기준 예시)
아래 표는 현장 품질계획서(QP)나 시공상세서(Shop DWG)에 설정하는 내부 기준 예시이다. 실제 적용 시 구조기술자 승인과 시험 결과로 확정해야 한다.
| 구조요소 | 해체 구분 | 권장 최소 요구강도 fc,req | 추가 조건 |
|---|---|---|---|
| 벽·기둥 측면 거푸집 | 측면 해체 | ≥ 5~7 MPa | 모서리 손상 방지, 양생막 유지, 풍속·직사광선 시 보양 강화 |
| 슬래브 하부 지지 | 지지거푸집 전환(재동바리 유지) | ≥ 10~12 MPa | 인접 상부 공정 하중 계획과 연동, 처짐 관측 기준선 설치 |
| 보 하부 지지 | 지지거푸집 전환 또는 일부 해체 | ≥ 14~17 MPa | 전단·휨 취약부 계측 권장, 코어·비파괴 보조시험 |
| 슬래브·보 지지 완전 해체 | 동바리 완전 철거 | 설계강도의 70% 이상 또는 구조계산 강도 | 스팬이 클수록 요구강도 상향, 재하 이력 고려 |
| 계단 | 측면·하부 분리 | 측면 ≥ 7 MPa, 하부 ≥ 12 MPa | 비틀림·편심 재하 방지, 1단씩 단계 해체 |
| 옹벽·기초 | 측면 해체 | ≥ 5~7 MPa | 되메우기 전 배면 배수·필터층 선시공, 측압 변화 주의 |
주의 : “설계강도의 70%”는 일반적 참고값일 뿐 절대값이 아니다. 스팬이 긴 보·슬래브, 고정하중 큰 부재, 초기 재하가 예정된 구역은 더 높은 강도를 요구한다.
3. 온도·양생 조건에 따른 기간 조정
동일 배합이라도 양생 평균온도가 10°C 낮아지면 초기강도 발현이 2배 이상 지연될 수 있다. 아래는 내부 관리용 기간 보정 예시이다.
| 양생 평균온도(°C) | 측면 해체 표준범위 | 지지거푸집 전환 표준범위 | 완전 해체 표준범위 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| <5 | 48~72 h | 10~14 d | 21~28 d | 보온양생·열선·단열재 필수 |
| 5~10 | 36~48 h | 7~10 d | 18~24 d | 보온양생 권장 |
| 10~20 | 24~36 h | 5~7 d | 14~21 d | 표준 |
| >20 | 16~24 h | 4~6 d | 12~18 d | 급건조 균열 방지 보양 |
주의 : 기간표는 가이드일 뿐이며 반드시 강도 확인시험과 병행해야 한다. 초기 고온양생은 표면 강도만 높고 내부 수화가 부족할 수 있다.
4. 현장 강도 확인 절차
- 공시체 관리: 타설 로트별로 7·14·28일 시험체를 채취하고, “해체 결정용 조기시험체”를 추가로 확보한다.
- 시험 스케줄: 해체 예정일 최소 12시간 전 1차 조기압축시험을 시행하고 결과가 경계값일 경우 비파괴시험·성숙도 평가를 병행한다.
- 비파괴 보정: 슈미트 해머·초음파 속도는 현장 코어·압축시험과 상관관계를 미리 회귀식으로 보정해 사용한다.
- 풀아웃 시험: 동일 배합·동일 양생의 보정곡선을 사전 작성해 임계인발하중을 강도로 환산한다.
| 시험 방법 | 장점 | 한계 | 권장 활용 |
|---|---|---|---|
| 공시체 압축 | 표준성 높음 | 양생 조건 차이 발생 가능 | 최종 결정 기준 |
| 슈미트 해머 | 신속·비파괴 | 표면 의존성 | 스팟 스크리닝 |
| 초음파 속도 | 균질성 파악 | 수분·경계면 영향 | 보조 근거 |
| 풀아웃 | 초기강도 민감 | 사전 보정 필요 | 조기 해체 판단 |
| 성숙도(Maturity) | 실시간 추정 | 보정곡선 필요 | 연속 모니터링 |
5. 성숙도(Maturity) 기반 강도 추정
성숙도는 온도-시간 이력을 적분해 강도발현을 추정하는 방법이다. 대표식은 Nurse–Saul 선형식과 Arrhenius식이 있다.
5.1 Nurse–Saul(선형) 성숙도
식: M(t) = Σ (Ta,i − T0)Δt, 단 Ta,i는 i구간 평균콘크리트온도(°C), T0는 기준등온선(예: −10°C)이다.
# 성숙도 계산 의사코드 M = 0 for each interval i: M += (T_conc[i] - T0) * dt[i] # °C·hour # 강도 회귀식 예시: f_c = A * ln(M) + B (사전 보정필요) 5.2 Arrhenius 성숙도
식: MA(t) = Σ exp[−Ea/(R·(Tk,i))] Δt, Tk,i는 절대온도(K), Ea는 활성화에너지, R은 기체상수이다.
# Arrhenius 성숙도 의사코드 M_A = 0 for each interval i: Tk = T_conc[i] + 273.15 maturity_rate = math.exp(-Ea / (R * Tk)) M_A += maturity_rate * dt[i] # f_c = a * ln(M_A) + b (현장 보정곡선 적용) 주의 : 성숙도 회귀식 계수는 해당 배합·재료로 사전 실험하여 산출해야 한다. 타 현장·타 배합의 계수 재사용은 금지한다.
6. 스팬·하중·재동바리 전략
슬래브·보는 하부 지지의 완전 철거 전에 재동바리를 단계적으로 운영한다. 아래는 스팬·두께·하중을 고려한 내부 운영 예시이다.
| 구분 | 기준 | 재동바리 단계 | 권장 강도/기간 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 슬래브 L ≤ 5 m | t ≥ 150 mm, 일반하중 | 1단계 전환 | ≥ 12 MPa 또는 5~7 d | 완전 철거는 ≥ 70% fck |
| 슬래브 5 m < L ≤ 8 m | t 150~200 mm | 2단계 전환 | ≥ 14~17 MPa 또는 7~10 d | 중앙부 보강 동바리 유지 |
| 보(Beam) L ≤ 6 m | 보폭·하중 표준 | 2단계 | ≥ 17~20 MPa | 상부 타 공정 재하 금지 |
| 보 L > 6 m | 장스팬·고하중 | 3단계 | 구조계산 결과에 따름 | 처짐계측 필수 |
주의 : 상층부 타설·자재 적치·양중 장비 반입 등 조기하중 계획은 재동바리 유지기간과 연동해야 한다. 해체 승인 후라도 재하계획 변경 시 재검토가 필요하다.
7. 해체 전 의사결정 플로우
- 부재별 해체구분 결정: 측면 vs 하부지지 구분이다.
- 강도 확보 확인: 공시체 또는 성숙도 추정치가 fc,req 이상이다.
- 온도·양생 확인: 최근 24시간 콘크리트 온도 변동폭·풍속·상대습도 확인이다.
- 재하계획 검토: 자재 적치·차량동선·타설 순서 변경 여부 확인이다.
- 재동바리 계획: 단계·수량·배치도·점검주기 승인이다.
- 계측·점검: 기준선, 균열·처짐 허용치, 초기 변형 모니터링 계획이다.
- 해체 작업계획서: 해체 순서·구간·작업발판·낙하물 방지망·추락방호 승인이다.
8. 작업 안전·품질 체크리스트
| 항목 | 체크 방법 | 합격 기준 | 빈도 |
|---|---|---|---|
| 강도확보 | 시험성적서·성숙도 로그 | fc ≥ fc,req | 해체 전 |
| 온도·양생 | 데이터로거·보양상태 | 급변 없음, 표면건조 방지 | 매일 |
| 재동바리 배치 | 배치도·토크렌치 점검 | 소요 수량·지점 고정 | 해체 전·후 |
| 처짐·균열 | 레벨측정·크랙게이지 | 허용치 내 | 해체 중·후 24 h |
| 낙하물 방지 | 방호망·차단구역 | 무단 출입 금지 | 상시 |
| 작업 발판 | 점검표 | 전도·파손 없음 | 매 작업 |
9. 해체 순서와 작업 팁
- 측면 거푸집: 모서리 보호를 위해 코너부 보강재를 마지막에 제거한다.
- 슬래브 하부: 중앙부 하중이 큰 구간은 마지막에 철거하고 재동바리 교체는 “외곽 → 중앙” 순으로 진행한다.
- 보 하부: 지점부를 먼저 해체하지 않는다. 중앙부-지점부 균형 해체로 비틀림을 방지한다.
- 계단: 2~3단씩 분절 해체하며 비틀림 억제를 위해 양측 동시 진행한다.
주의 : 해체 중 균열 폭이 급증하거나 레벨 변위가 기준선을 벗어나면 즉시 중지하고 재지지 설치 후 구조기술자 검토를 받아야 한다.
10. 사례 기반 리스크와 예방
- 조기 해체로 인한 처짐 고정: 초기 과대처짐은 장기 변형으로 고정될 수 있다. 해체 후 24 h 내 레벨 체크를 의무화한다.
- 급건조 표면 박리: 측면 해체 직후 급건조로 인한 스케일링을 방지하기 위해 양생막·습포를 지속한다.
- 부분 해체 중 편심하중: 대형 개구부 주변 또는 캔틸레버 구간은 편심하중으로 균열이 확대될 수 있으므로 보강재와 동시 운영한다.
11. 간단 계산 예시(내부 산정용)
11.1 요구강도 산정
부재 자중 w, 시공하중 q, 유효단면계수 S, 단면계수 W, 설계하중계수 γ를 고려한 보수적 조기강도 요구치를 내부적으로 다음과 같이 산정할 수 있다.
# 입력: w, q [kN/m²], 설계휨강도 M_req [kN·m], 설계전단강도 V_req [kN] # 산정: f_c_req = max( alpha_bending * M_req / (phi_b * W), alpha_shear * V_req / (phi_v * b * d) ) # 권장: alpha_bending, alpha_shear = 0.7~0.8 범위에서 구조기술자 승인 11.2 성숙도-강도 회귀적용
# 예시 계수(해당 현장 배합 보정 결과라고 가정) A, B = 6.2, -18.0 M = 450 # °C·hour f_c = A * math.log(M) + B # MPa # 결과가 표 2의 f_c,req 이상이면 해당 해체 단계 승인 검토 12. 품질문서·기록 체크
- 해체 승인서: 부재·구역·단계·강도근거·재동바리 계획을 포함한다.
- 성숙도 로그: 센서 ID, 위치, 깊이, 시간해상도, 결측치 처리를 포함한다.
- 시험성적서: 공시체 ID, 양생조건, 파괴강도, 평균·표준편차, 판정 결과이다.
- 계측기록: 레벨·균열·온습도·풍속 로그를 저장한다.
13. 거푸집 해체 승인 예시 양식
문서번호: QP-FR-APP-2025-xxx 구역/층: _____________ 부재: 슬래브/보/벽/기둥 해체구분: [측면] [지지전환] [완전해체] 요구강도 f_c,req: ______ MPa 근거표: 표2/표3/구조검토 확보강도 f_c,meas: ______ MPa 근거: 공시체/성숙도/비파괴 양생조건: 평균온도 __°C, 보양방식 _______________ 재동바리 계획: 단계 __, 수량 __, 배치도 참조(첨부) 계측계획: 레벨 기준선 좌표, 허용처짐 __/L, 초기계측 시간표 안전대책: 낙하물 방호, 출입통제, 추락방지, 신호수 배치 승인: 시공/품질/구조기술자 서명 14. 해체 후 모니터링
- 해체 직후, 6 h, 24 h 레벨·균열 재측정으로 초기 거동을 파악한다.
- 상부 공정 시작 전 하중경로를 재검토하고 필요한 경우 재지지를 설치한다.
- 장스팬 구간은 7일 누적 변형 추적을 유지한다.
FAQ
측면 거푸집은 하루만 지나도 해체 가능한가?
양생온도 20°C 내외, 조기강도형 배합 등 유리한 조건에서는 16~24시간 해체가 가능하다. 그러나 강도 확인 없이 시간만으로 결정하는 것은 적절하지 않다. 최소 5~7 MPa 확보를 확인하고 보양을 계속해야 한다.
슬래브 하부 지지는 몇 일 후 완전 철거하나?
일반적으로 14~21일 범위에서 강도확보와 스팬·하중에 따라 결정한다. 설계강도의 70% 이상을 확보했는지, 재하계획이 보수적인지, 처짐 허용치 내인지 확인해야 한다.
성숙도 센서만으로 해체를 승인해도 되나?
가능하나 반드시 해당 배합의 보정곡선이 있어야 하며 최소 초기에는 공시체 시험과 병행하여 상관관계를 검증해야 한다.
한랭기에는 기준을 어떻게 바꾸나?
보온·단열·열선으로 내부 온도를 유지하면서 측면 해체·지지전환·완전해체의 표준일수를 1.5~2배 연장하는 보수적 운영을 적용한다.
재동바리는 언제까지 유지하나?
상부 공정의 조기 재하가 종료되고 완전해체 강도 기준을 넘어 안정적 변형이 확인될 때까지 유지한다. 장스팬과 가설하중이 큰 구간은 추가 유지한다.