CIP공법 시공순서 : 생산성에 근거한 공사 기간 산정

CIP(Cast In Place Pile)공법은 건설 현장에서 주로 사용되는 흙막이 공법 중 하나로, 흙막이 강성이 좋으며, 차수가 가능한 공법입니다. 이 글에서는 CIP 공법의 시공순서와 함께 생산성에 근거한 공사 기간 산정 방법에 대해 알아보겠습니다. 이를 통해 공사 계획 수립 시 보다 정확한 공기 산정이 가능해질 것입니다.

1. CIP공법 이란?

CIP공법은 현장타설 콘크리트 말뚝(Cast In Place Pile)의 약어로, 주열식 현장타설 말뚝 공법 중 하나입니다. 지반 천공장비(오거, auger)를 사용하여 일정 심도까지 천공 후 토사를 배출시키고 천공된 구멍 안에 H-Pile 또는 철근망을 삽입한 뒤 콘크리트 또는 몰탈을 타설하는 공법입니다.

2. CIP 공법의 특징

CIP 공법은 건축물의 지하 공간 건설을 위한 흙막이로서 널리 사용되는 공법 중 하나입니다. 비교되는 다른 흙막이 공법으로는 H-Pile+토류판, 슬러리월(Slurry Wall) 등이 있습니다.

불규칙한 굴착 평면에서도 적용 가능
도심지 현장에서의 민원 예방
인접 구조물과 지반에 대한 영향 최소화
장비 소규모, 벽체의 강성이 우수하여 흙막이 벽의 토압 지지력이 우수

하나의 프로젝트를 설계하면서 흙막이 공법이 CIP공법만 사용하는 경우도 있겠지만, 보통의 큰 현장에서는 지하수위가 낮은 구간은 “엄지말뚝+토류판” 흙막이를 사용하는 등 다른 공법과 병행해서 복합적으로 사용하는 경우가 많습니다.

2.1. 흙막이 벽체의 종류에 따른 구조도

흙막이 벽체 종류에 따른 구조도 (쌍용건설) — ▲ 흙막이 벽체 종류에 따른 구조도 (출처 : 쌍용건설)

3. CIP공법 공사 순서

3.1. CIP 공사 순서 요약

오거(천공기) 장비 조립
일반적으로 작업일수로 7~8일 정도 소요 됩니다.
Casing 장착 및 시험천공
측량
가이드빔 설치
천공 및 철근망 제작, 근입
밀크주입 (또는 콘크리트 타설)
콘크리트 완전 굳기전에 케이싱 인발
(땅이 단단한 경우 케이싱 없이 천공만 할 수도 있음)
Cap Beam 설치 (Cap 콘크리트 제거 후 거푸집 설치)

3.2. CIP 공사 진행 순서 사진

4. CIP공법 생산성

아래의 모든 예시는 부지면적 및 현장상황 여건에 따라 다를 수 있습니다. 그러나 통상적으로 소요되는 기간에 대한 감을 잡을 수 있도록 예시로 소요기간을 제시드리고 있습니다.

4.1. 장비조립 및 부지정지

CIP 공사를 위하여 천공기를 조립하고, 천공 작업을 진행하기 위해서는 사전 부지정지가 필요합니다. 부지정지 및 장비를 조립하는데 작업일수로 약 12일 정도 소요됩니다.

4.2. 측량 및 가이드빔 설치

천공을 시작하기 전 측량 및 가이드빔을 설치합니다. 측량 및 가이드빔 설치에 작업일수로 약 2~3일 정도 보고, 뒤따라 가면서 천공을 착수한다고 생각할 수 있습니다.

4.3. 천공, H-pile 또는 철근망 근입

CIP는 원기둥 형태의 콘크리트 파일이며, 원의 지름사이즈를 기준으로 D400, D500, D600 정도 사용하는데, 도심지공사 기준, D500기준으로 하루 약 130~150m 깊이 천공이 가능한 것으로 개략 산정할 수 있습니다.

4.4. 천공작업 일 수 산정예시

아래와 같은 기준으로 작업시

D500@500mm
천공깊이 14m
하루 천공 깊이 : 128m (토사+풍화암 기준)
128/14= 하루 9공 시공 가능
9공 = 둘레길이 4.5m (지름 500mm * 9공)
둘레길이 = 54m
54m/4.5m= 작업일 12일 소요

CIP공사를 하다보면, 하루 200m 넘게 박는 날도 있는데, 결과적으로 작업 시작(단도리)부터 끝까지로 계산해 보면 하루 평균 100~150m 수준으로 계산되었습니다.

4.5. Cap beam 설치

Cap Beam 설치는 Critical Path에서 제외할 수 있으므로 별도 공사기간 산정을 하지 않았습니다.

4.6. 차수공사(S.G.R)

CIP는 보통 차수공사가 따라 붙는데, 차수공법을 SGR Grouting으로 결정했다면 천공장비가 CIP공사 장비와 별도로 추가로 붙어야 할 것입니다. CIP공법 자체가 작업 기간 소요가 크기 때문에, CIP천공장비 작업시작 10일 후 정도에 작업여건이 되면 바로 따라 붙으면 좋을 것으로 생각됩니다.

5. 오거(파일공사 장비)에 대한 이해

파일공사 필요 장비	역할
오거크레인	천공 또는 항타 작업
콤프레샤	천공시 토사배출 또는 T4 공법시 Air Hammer 작동 및 세기를 원활히 함
발전기	믹서 및 콤프레샤 가동에 필요한 전기 공급
백호(포크레인)	줄파기, 롯트 등 소운반, 슬러지 운반
사일로(시멘트 담는 그릇) & Mixer Plant	시멘트+물 섞어 밀크 주입
페이로더	각종 소운반
서비스 크레인	장비 조립 및 해체시 들어옴 신형 오거크레인은 별도 크레인 필요 없고 백호가 대신할 수도 있음

파일공사에 필요한 장비를 확인하므로서 소요 작업 면적을 유추할 수 있음

6. 지질조사 토목도면 예시

현장마다 지하수위와 토사의 깊이, 풍화암을 만나는 깊이, 연암의 깊이 등이 다양합니다. 토사가 꽤 깊이까지 존재하는 지역의 지질조사 도면을 참고용으로 올립니다.

7. 결론

CIP 공법의 시공순서와 생산성에 근거한 공사 기간 산정은 프로젝트의 성공적인 완료를 위해 필수적인 요소입니다. 철저한 사전 계획과 현장 관리로 공사 기간을 최적화하여 비용을 절감하고 품질을 유지할 수 있습니다. 이 글이 여러분의 공사 계획에 도움이 되기를 바랍니다. 공사 관련 추가 정보가 필요하시다면 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.

자주묻는 질문(FAQ)

CIP 파일은 하루에 몇 본 박을 수 있나요?

CIP파일 근입깊이에 따라 다릅니다. 하루 120~150m 정도로 계산하면 어느정도 감이 오실 것 같습니다.

CIP 공법이 뭘 하는 건가요?

건축물의 지하구조물 등을 만드려면 땅을 파야하는데, 그냥 땅을 파면 옆에 부지 밖의 흙이 무너지기 때문에 흙이 무너지지 않도록 하는 흙막이 공사 방법 중 하나입니다.