2018. 10. 25 ③ 설계오차 ④ 부적절한 배수시설 ... fine particles infiltrate joint and...

2018 2018 한국도로학회한국도로학회 시멘트시멘트 콘크리트콘크리트 분과위원회분과위원회 세미나세미나

2018. 10. 252018. 10. 25

발발 표표 자자 : : 이이 승승 우우

강릉원주대학교강릉원주대학교강릉원주대학교강릉원주대학교

[ 목 차 ]

1. 연구배경 및 필요성 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 31. 연구배경 및 필요성 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 31 연구배경 및 필요성1 연구배경 및 필요성

2. Mechanism of Pavement Growth/Blow-up ••••••••••••• 102. Mechanism of Pavement Growth/Blow-up ••••••••••••• 10

3. Procedure for Estimating the Pavement Growth/Blow- up •• 213. Procedure for Estimating the Pavement Growth/Blow- up •• 21

4. 포장팽창/Blow-up 대책 공법 •••••••••••••••••••••••••••••• 304. 포장팽창/Blow-up 대책 공법 •••••••••••••••••••••••••••••• 304. 포장팽창/Blow up 대책 공법 304. 포장팽창/Blow up 대책 공법 30

2

1. 연구 배경 및 필요성

연

• 콘크리트 포장 구간에서 포장팽창(Pavement Growth) 인한 Blow‐up 및 교량 손상 다수 발생

연구 배경

콘크리트 포장 구간에서 포장팽창(Pavement Growth) 인한 Blow up 및 교량 손상 다수 발생

→ 폭염및알칼리골재반응(ASR) 등의원인으로콘크리트포장이팽창하여포장및교량구조물파손발생

• 2017년까지 국내 콘크리트 포장에서의 Blow‐up 발생 빈도가 낮아 이슈화 되지 않음

[콘크리트 포장 팽창에 의한 교대 수평력 작용]

• 콘크리트 포장의 팽창 및 Blow‐up에 관한 연구가 미흡

• 최근 한국도로공사에서는 “콘크리트 포장 블로우업 예방 잠정 대책(안)”을 제시하였으나 적정성

검토 및 개선이 필요함검토 및 개선이 필요함

3


Blow‐up (Buckling Mode of Concrete Pavement)

Concrete slab

(1) Continuous Concrete PavementFrictional base

[ Blow‐up 발생요인 ]

• 콘크리트 슬래브간 수평압에 기인

→ 온도 및 습도 상승

Concrete slab

→ 온도 및 습도 상승

→ 불연속면 내부로 비압축성 물질

침투

(2) Jointed Concrete PavementFrictional base

→ ASR•••

Concrete slabBridge abutment

•

(3) C t P t dj i i i id t t

Frictional base

[콘크리트 포장 Blow‐up 발생 유형]

(3) Concrete Pavement adjoining a rigid structure

4


위 손교대 수평변위 발생에 따른 교량 손상

① 신축이음장치 협착 ② 바닥판과 흉벽 협착

• 교대 수평변위 발생원인

③ 받침 이동 여유량 부족 ④ 받침 장치 손상

• 교대 수평변위 발생원인

① 원지반 변형

② 성토체의 변형

③ 설계오차

④ 부적절한 배수시설

⑤ 교대 흉벽 균열 ⑥ 날개벽 인장균열

⑤ 포장변형 (콘크리트 포장 팽창)

5


창 으 인한 손포장팽창(Pavement Growth) 으로 인한 파손 발생 사례 ‐ 국내

서해안선 순산터널 인근 Blow‐up (30cm 이상) 발생(연합뉴스, 2018)

경부선 부산방면 215.7km 구간 Blow‐up 및 Buckling 발생(연합뉴스, 2018)

도로가 약 30cm 이상 솟아오름 도로가 5~10cm가량 솟아오름, 7m 구간에 균열 발생

[ 2018년 Blow‐up 발생 사례 (동아일보, 2018) ]

• 국내 고속도로에서 총 8건 발생

• 22대의 차량 파손

• 5명 부상

피해보상 및 보수비용 3 억원 집행

중앙선 춘천방면 368km 지점 Blow‐up 및 Buckling 발생(연합뉴스, 2018)

• 피해보상 및 보수비용: 4.35억원 집행

6


창 으 인한 손포장팽창(Pavement Growth) 으로 인한 파손 발생 사례 ‐ 국내

구 분 신축이음 파손 단순협착 교좌장치파손 비고

[ 국내 교량 피해현황 (한국도로공사, 2016) ]

구 분 신축이음 파손 단순협착 교좌장치파손 비고

2016년 48개소 93개소 1개교(14EA)

2012년 40개소 72개소 -

청주상주선 척산2교 서해안선 무안2교 경부선 매동교

• 피해 원인

→ 교대 변위로 신축이음장치의 유간이 협착된 상태에서 콘트리트 포장 팽창으로 인한

7

→ 교대 변위로 신축이음장치의 유간이 협착된 상태에서 콘트리트 포장 팽창으로 인한

교대 수평력이 작용하여 교량 손상을 유발 (도로교통연구원, 2016)


창 으 인한 손 외포장팽창(Pavement Growth) 으로 인한 파손 발생 사례 ‐ 국외

Blow-up Blow-up

Blow-up and buckling on Interstate 90(Mankato Times, 2016)

Backwall delamination Crushed concrete railing

(MDOT, 2012) (MDOT, 2012) 8


창 으 인한 손 외포장팽창(Pavement Growth) 으로 인한 파손 발생 사례 ‐ 국외

• James et al.(1991)의 연구: 텍사스주의 131개 교량에 대한 현장조사 시행James et al.(1991)의 연구 텍사스주의 131개 교량에 대한 현장조사 시행

• 포장 형식별 주요 피해현황은 다음과 같음 (James et al., 1991)

Concrete

• 온도변화에 따른 종방향 포장팽창이 발생하여 포장 및 교대에 다양한

손상을 초래함

→ BlPavement

→ Blow-up

→ 밀림에 의한 교대변위

→ 평탄성 저하→ 평탄성 저하

Asphalt

Pavement

• 포장팽창에 따른 주요 손상은 발생하지 않음

• 토압에 의하여 ACP와 인접한 교대의 변위 (rotation)이 일부 확인됨Pavement • 토압에 의하여 ACP와 인접한 교대의 변위 (rotation)이 일부 확인됨

CRCP

• CRCP와 인접한 14개 교량의 경우 교대 Backwall의 손상이 발생함

→ Pavement lug를 설치하였으나 CRCP의 과도한 포장팽창에CRCP → Pavement lug를 설치하였으나 CRCP의 과도한 포장팽창에

의하여 교대의 손상을 초래한 것으로 판단함9

2. Mechanism of Pavement Growth/Blow-up

포장팽창 및 Blow-up 발생 영향인자

Mechanism of Pavement Growth and Blow‐up

• Joint Closure 발생 빈도 (Lee 2003)• Joint Closure 발생 빈도 (Lee, 2003)

‐ LTPP SMP구간의 줄눈거동 data 분석

‐ 전체 줄눈의 약 30% 에서 여름철 Joint

Closure 발생

‐ 10개의 슬래브가 연속으로 닫힐 확률

개의 슬래 중 개 발생→ 1000개의 슬래브 중 2.5개 발생

→ Blow‐up 발생 확률 증가

NOTE : Optimum spacing of expansion joint or PRJ (m) < Blow‐up distance (m)

PRJ 설치위치 및 개소에 따른 포장팽창 발생량이 상이

→ Located approximately 15m from the structure (Rogers et al., 2012) 10


포장팽창 발생량의 주요인자


• Joint Closure Temperature: 재령 (Infiltration of incompressible material),

ASR, Setting Temperature, and etc.

• Integrated Slab Length: 여름철 고온에서의 연속적 joint closure가 발생한 슬래브 갯수

주요 Joint Closure 발생원인:

• 비압축성 재료(incompressible materials)의 불연속면(joints/cracks) 침투

• 펌핑에 의하여 기층재료가 불연속면으로 상향 침투

• 이상기후에 따른 포장체 온도 및 습도의 상승

• 알칼리골재반응(ASR)에 의한 팽창

• 콘크리트 포장의 Neutral Temperature (Setting temperature) 영향

11


포장팽창 및 Blow-up의 메커니즘- Combination of Neutral Temperature, Incompressible materials, ASR, and etc.

Temperature DropIncompressible 1. Temperature Rise (higher than Neutral temperature)

2 Alk li Sili R tiTemperature Drop

SealantTemperature Drop

Material 2. Alkali‐Silica Reaction

Force Acting on Abutment

GirderAdjacentPCC Pavement

AdjacentPCC Pavement

Deterioration of SealantJoint OpeningIncompressible MaterialTrapped in JointIncompressible MaterialTrapped in Joint

Joint Closed and push the slab toward the bridge abutment

ApproachSlab

PCC Pavement PCC Pavement

Joint Opening again and slab shrink based on the New CL’

PRJ M t 관측 결과Bridge

New CL’ New CL’ New CL’ PRJ Movement 관측 결과(MDOT, 2012)

PRJ 및 Expansion Joint 수명 :7~9년InitialJoint Closing

InitialJoint Closing

AbutmentOriginalCL

OriginalCL

OriginalCL

New CL New CL New CL

포장팽창이 진행된 이후 수축에 따른 복원이 이루어지지 않음

여름철 최고 온도가 기존 온도보다 높지 않아도 포장팽창이 발생할 수 있음12



① Infiltration of incompressible materials

Pressure Generation Cycles (MDOT 2012) ]Pressure Generation Cycles (MDOT, 2012) ]

(a) Shrinkage crack forms at contraction joint (b) Joint seal lost

(c) Fine particles infiltrate joint and expansion occurs

(d) Concrete contracts

(e) Incompressible particles settle (f) Corse particles begin to infiltrate joint ( ) p p ( ) p g jand expansion occurs

(g) Incompressible particles settle(h) Coarse particles infiltrate joint and

expansion occurs13


• 콘크리트 포장 배합 시 반응성 골재가 포함 될 경우 포장팽창을 야기함 (FHWA 1987)


② 알칼리골재 반응(ASR; Alkali-Silica Reaction)

• 콘크리트 포장 배합 시 반응성 골재가 포함 될 경우 포장팽창을 야기함 (FHWA, 1987)

• 콘크리트 포장 시공 후 약 7년 정도가 경과하면 알칼리골재반응이 나타남 (신재인 등, 2015)

14



③ Joint Closure Temperature

포장의 이론적인 열팽창 : L T L • 포장의 이론적인 열팽창 : L T L

• 포장의 축방향 힘이 0인 ‘Neutral Temperature’보다 높은 포장온도가 발생할 경우

포장팽창이 발생함 (FHWA, 1987)

→ 겨울철, 늦가을 및 초봄 등 시공 시 온도가 낮을 경우 Neutral Temp.가 낮게 발생

포장온도 > Neutral Temp. + Equivalent Temperature for drying shrinkage : 포장팽창

(일반적인 Equivalent Temp. for drying shrinkage는 약 15 ℃) 15


Crack or joint closure phenomenon (Lee 2001)



Crack or joint closure phenomenon (Lee, 2001)

(1) Joint closure by contact of adjacent slab end face (2) Joint closure by contact of incompressible material slab end face

Effect of joint closure on its movement (Tc)

Joint closure

Crack closure on it movement (Lee, 2002) 16

Change in Temperature, ℃




Neutral Temperature

Infiltration of Incompressible ParticlesJoint Closure

TemperatureIncompressible Particles

Alkali Silica Reaction

Drying shrinkage

_ _ _shrinkagec neutra l eq IP eq ASR eqT T T T T

• Joint closure temperature (Tc): [Joint closure temperature 산정알고리즘 (lee, 2001)]

: is the setting temperature (°C)

: is equivalent temperature from shrinkage (°C)

neutralT

_IPeqT

: is equivalent temperature from Alkali Silica Reaction (°C)

: is equivalent temperature from infiltration of incompressible particles (°C)_eq shrinkageT_ASReqT

17



JC (%) = f ( Pavement Temp., IP, Setting Temp., ASR, Drying Shrinkage, CTE)

JC (%)

100

b.) Effect of construction season (setting temperature) on JC and TcJC (%)

100

a.) Effect of incompressible particle amount (IP) with pavement and base material on JC and Tc

Winter construction

Summer

High IP + pavement age + granular base

Low IP + pavement

Temperature (°C)0

Tc Tc

Summer construction

Temperature (°C)0

Tc Tc

Low IP + pavement age + lean base

JC (%)

100

c.) Effect of ASR amount on JC and TcJC (%)

100

d.) Effect of drying shrinkage or coefficient of thermal expansion (CTE) on JC and Tc

High ASR

Low or Non

High CTE or Low shrinkage

Low CTE or

18Temperature (°C)0

Tc Tc

Low or Non ASR

Temperature (°C)0

Tc Tc

Low CTE or High shrinkage


포장팽창 및 Blow-up 발생 영향인자- Combination of Neutral Temperature, Incompressible materials, ASR, and etc.

• Joint movement condition: Ta < Tc• Joint movement condition: Ta < TcJoint movesJoint moves

• Blow up starting (all joints completely close): Ta = Tc

Joint closesJoint closes

• Pavement growth generates and blow up starts to occur: Ta > Tc

CL

19



- Estimation of Integrated Slab Length for Pavement Growth at Given Pavement

T (Bi i l Di t ib ti L 2001)Temp (Binominal Distribution, Lee 2001)

1

0.8

1JC = 0.3 & Temp. = 30°C JC = 0.7 & temp. = 45°CJC = 0.9 & Temp. = 60 °C

0.4

0.6

roba

bilit

y JC= 0.99 & Temp. = 65°C

0.2

P

00 60 120 180 240 300 360

Integrated Slab Length (m)

20

3. Procedure for Estimating the Pavement Growth/Blow-up

Flowchart for Pavement Growth and Blow-up

Joint Closure Temperature 산정Joint Closure Temperature 산정pp

포장 온도 별 줄눈닫힘 후 일체 거동을 하는 전체 슬래브의 길이 산정포장 온도 별 줄눈닫힘 후 일체 거동을 하는 전체 슬래브의 길이 산정

연중 최고 온도 시 발생하는 콘크리트 온도 예측연중 최고 온도 시 발생하는 콘크리트 온도 예측

Slab movement 및 Buckling stress 산정

Slab movement 및 Buckling stress 산정

No. of Integrated Slab No. of Integrated Slab 정정

형형PRJ 허용 변형율 범위PRJ 허용 변형율 범위

21

Blow Up 발생 예방을 위한 대책방안 제시Blow Up 발생 예방을 위한 대책방안 제시


Estimation of pavement growth and buckling stress

PRJ Deform (%) PRJ completely closes

a.) Joint closure (%) of PRJ with time

(%) 100PRJ completely closes

80

60

Reliability 99%

Reliability 95%

Reliability 90%

0

40

20

y

Time (month)

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 720

Buckling stress (%)

b.) Buckling stress with timestress (%)

100Allowable strength

80Reliability 99%

Reliability 95%

Failure

60

40

20

Reliability 90%

22Time (month)

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 720


영향인자의 정의 및 Blow-up 발생 조건

Analytical Solution of blow-up (Kerr et al., 1983 & 1984)

• Ta : actual uniform concrete temperature (°C)

• Tc : joint/crack closure temperature (°C)

• Ts : safe temperature below which there is no blow up in pavement slab (°C).

• Before buckling Tc ≤ Ta < Ts :

‐ Joint closes and pavement are straight

‐ Induce axial compressive force Nt

(Kerr et al., 1983 & 1984) 23


콘크리트 포장 온도 예측 (Ta: actual uniform concrete temperature, °C)

Blow –up 발생 예측 방안

2

. c .T Tk q

• One‐Dimensional Finite‐Difference Method (1D FDM)

Solar Radiation

I i d

2 . c .pk qx t

• q(t) is rate of heat liberation from cement

C t Sl b

Wind Heat ConvectionIncoming and Outgoing Radiation

hydration at early stage.

• q(t)=0 for in‐service pavement

Subbase

Concrete Slab

Heat Conduction

+X

• Surface Boundary Condition:

sTTq q q q k c

Subgrade

sabs ir conv surface p

surface

q q q q k cx t

• Bottom Boundary Condition: y

55

0 or constantx mx m

T Tx

24


(예시) 콘크리트 포장 온도 예측 (Ta: actual uniform concrete temperature, °C)


Construction Season

Daily airtemperature range Solar radiation Relative humidity Wind speed Slab Thickness Cement

type

Fall or Spring 4-12°C 500 w/m2 65 % 3 m/s30 cm Type I

(330kg/m3)

60Concrete Temperature at Setting Time

120Concrete Temperature in In-Service (Summer day)

(330kg/m3)Summer 22-31°C 700 w/m2 75 % 1.5 m/s

40.3240

50

60

pera

ture

(°C

) Fall or Spring Construction

Summer construction

80

100

erat

ure

(°C

) 1: Air Temp: 22 to 31 °C, wind speed = 1.5m/s2, solar = 700w/m2

2: Air temp: 22 to31 °C, wind speed = 1.5m/s2, solar = 1000w/m2

3: Air temp. = 25 to 38°C, wind speed=1.5m/s2, solar=1000w/m2

4: Air Temp = 25 to 38°C wind speed=0 m/s solar=1000 w/m236.05 35.95

30

40

conc

rete

tem

p

41.2846.53

50.82

61.2160

80

oncr

ete

Tem

pe

4: Air Temp. = 25 to 38 C, wind speed=0 m/s, solar=1000 w/m2

14.8416.75

13.85

10

20

Ave

rage

8

20

40

Ave

rage

Co

010am 2pm 6pm

Concrete Placement time

0

1 2 3 4 25


Concrete slab movement on frictional base


CLL/2 L/2

Movement due to Temperature and Moisture Changes

CL

h

Frictional Base

• Solution of slab movement and stress:

0max 0

1 tanh 02

cc

Lu if uE

max 02cc

fE

01 11

cosh / 2 cosh / 2axial eEL L

2 2 0max 0 0 0 0 0

1 02

cc

c

u x x if uE

(Suh and Lee, 2002) 2

0 0 00 0

1 11cosh 0.5 cosh 0.5axial eE E x

L x L x

26


Safe temperature (Ts) 예측 방안 (Kerr et al., 1983 & 1984)


2N N R 02 ln cosht tS S

rN N RT T l JEA EA EA EA

s c sT T T

2.3311 / tl EI N

2 70.0063 *J q l 2 70.001023 *J q l

4.4934 / tl EI N

Verification of Blow Up

• If Ta < Ts : No Blow Up Occurs !

• If Ta ≥ Ts : Blow Up Occurs !a s p

Ta : actual uniform concrete temperature (°C), Ts : safe temperature (°C).27


(예시) Safe temperature (Ts) 예측 방안


Sl b thi k 15 t 35 C ffi i t f Th l i 10 6 /°C• Slab thickness : 15 to 35cm

• Slab width (cm) : 360cm

• Elastic modulus : 30,000 MPa

• Coefficient of Thermal expansion: 10e‐6 /°C

• Base type: Granular and Lean Concrete Base

• Pavement type: JCP and CRCP

120JPCP Granular base

, yp

blow up 발생 검토 :

A t l t t t T 58°C

90

100

110

°C)

JPCP_Granular baseCRCP_Lean concrete baseJPCP_Lean base

• Actual concrete temperature Ta = 58°C

• Joint‐closure temperature: Tc = 20°C (Assumed)

• Slab thickness = 30cm

50

60

70

80

∆Ts

(°

• Base type: granular base

• Pavement type: JPCP

20

30

40

50From the Figure : ΔTs = 36.5°C

=> Ts = Tc + ΔTs = 20 + 36.5 = 56.5 °C

T ( 58°C) ≥ T ( 56 5°C)2010 15 20 25 30 35 40

Slab thickness (cm)Blow Up Occurs !

Ta (= 58°C) ≥ Ts (= 56.5°C)

28


현장조사를 통한 발생량(magnitude) 분석

Blow –up 발생량 예측

모니터링을 통한 포장팽창 발생량 측정• 모니터링을 통한 포장팽창 발생량 측정

• 역학적으로 계산된 발생량과 현장 실측치의 비교 검토를 통한 예측방법의 수정보완

• 포장팽창 발생량에 대한 사례

Pressure Relief Joint Movement

[ 포장팽창 발생량 모니터링 (MDOT, 2012) ]

29

4. 포장팽창/Blow-up 대책 공법

미국 각 주의 적용사례 (FHWA, 1997)

States Prevention method Descriptions

Arkansas Wide expansion joint 40mm wide with 20mm thick sealant over 50mm backer rod

Colorado Wide expansion joint Increase in shape factor of the present hot poured sealant

Connecticut Pressure relief joint 3 to 5m wide pressure relief joint with 200mm thick bituminous concrete

Florida Wide expansion joint57 to 75mm wide joint has a recessed compression seal resting on jambsof narrower opening

p jof narrower opening

Georgia preformed joint filler Preformed joint filler between the approach slab and backwall of theabutment

Illinois Anchor Slab The stated uses a anchor slab between approach slab and PCCP.

Iowa Wide expansion joint The third joint from end is a 100mm expansion joint

Kansas Pressure relief joint This is 100mm preformed urethane foam joint material with lubricant adhesive.

Kentucky Wide expansion joint Use a 38mm wide joint between PCCP and approach slab.

Minnesota Wide expansion joint 102mm wide and supported by 1.2m x 305mm sleeper slab.

New York Pressure relief jointUses 1.5m wide strip of pressure relief joint with asphalt concretebetween the approach slab and PCCP.

Pennsylvania Pressure relief joint 300mm wide pressure relief joint with bituminous binderPennsylvania Pressure relief joint 300mm wide pressure relief joint with bituminous binder

Washington Wide expansion joint40mm wide and 6mm recessed compression seal between the approachslab and abutment seat wall.

West Virginia Anchor Slab Use transition pavement in lieu of the anchored slab

Wyoming Wide expansion joint 75mm joint between the approach slab and the PCCP.

Wide expansion joint(8개 주), pressure relief joint(4개 주) 및 anchor slab(2개 주) 적용 30


Reinforced Concrete Anchor Slab (Sundaram and Dadik, 1997)

PCC Reinforcement Approach

Passive Pressure

Pavement Anchor Slab (RAS) SlabGirder

PCCP moving Passive Pressureby Subgrade Soil

Subgrade Lug BridgeAb t t

toward RAS

gAbutment

단점공법 개요

노상층에 Transverse concrete lug 설치

노상토의 수동토압에 의하여 포장의 거동을

Lug에서의 비틀림 힘으로 인하여 포장

표면에 약간의 파형이 발생

단점공법 개

노상토의 수동토압에 의하여 포장의 거동을

제어

포장팽창을 약 50% 제어

표면에 약간의 파형이 발생

비점착성 토양의 경우 효과적이지 않음

건설 시 시간 및 비용 증가

31


Reinforced Concrete Anchor Slab (Sundaram and Dadik, 1997)

필요 시 하나의 RAS에 3~5개의L = 5 ~ 15 m

Reinforced anchor lug를 설치

RAS는 포장시공 전 동결심도보다 낮은

깊이로 노상층에 설치 가능

L = 5 15 m

0.3m

깊이로 노상층에 설치 가능

Lug는 보강철근으로 포장체와 결속

0

–1.7m

h1.1 –

0.6 m

Anchor Lug

0.6 m

[ Dimension of Reinforced Concrete Anchor Slab (Sundaram and Dadik, 1997) ]( , ) ]

[ Lug tied to Pavement ] 32


Pressure Relief Joint (Rogers et al., 2012)

• Pressure Relief Joint (PRJ)의 기능은 압축응력을 완화하여 Blow-up, Joint spalling 및

2차 구조물 (교량 인접슬래브)의 손상을 예방함2차 구조물 (교량, 인접슬래브)의 손상을 예방함

Applications LimitationsApplications Limitations

• Blow-ups 또는 bridge pushing 문제가있는 포장에 권장됨포장팽창을 수용할 수 있는 팽창 및 수축 가능

• 단차 (faulting) 및 Joint sealant의 손상이• 포장팽창을 수용할 수 있는 팽창 및 수축 가능• 교량과 근접하고 줄눈 간격이 긴 강성포장에

가장 효과적인 공법임• CRCP 및 non-dowelled JPCP에는 권장

( g)발생할 수 있음

• 시간경과 후 비압축성 물질 침투에 따른 잠김 현상이 발생할 수 있음

• 하중전달효과가 감소하여 포장열화가 가속하지 않음

• 기존포장 유지보수 가능(야간 시공 후 개방)• 신설포장 적용 가능

• 하중전달효과가 감소하여 포장열화가 가속될 수 있음

33


Pressure Relief Joint (Rogers et al., 2012)

Step 1. Saw Cutting Step 2. Pavement Removal Step 3. Sand Blasting Step 4. PRJ Installation

[ Installation Procedure of PRJ ]

MDOT Maintenances crews installed about 603.9m of pressure relief joints at 19 structures in 2012.

MDOT Bridge Construction Repair Project installed Pressure Relief Joint over 945.5m on the I-96 Corridor.

34


Pressure Relief Joint

Pressure Relief Joint 설치 효과에 관한 연구 (McGhee, 1976)

PRJ 간격 305 (실제 발생한 bl 간의 간격을 측정하여 제시함)‐ PRJ 간격 : 305m (실제 발생한 blow‐up 간의 간격을 측정하여 제시함)

‐ PRJ 설치 폭 : 100mm

‐ PRJ 타입 : Preformed Cellular Plastic PRJ (ASTM D 3204)타입 ( )

‐ 적용 포장의 타입 : JRCP (18.8m slab length); Total length =24km

Results Obtained: Results Obtained:

Without PRJ With PRJ

Number of Blowup 24 0 (1 year after installing)

- PRJ 설치 시 Blow-up 발생을 1년간 억제

p ( y g)

Closure rate of PRJ width(mm) 27.4 to 65.3 mm/year

p

- PRJ의 closure rate가 높을 뿐만 아니라 PRJ 설치폭이 100mm에 불과하여 시공 후 조기

불연속면 닫힘 현상이 발생할 수 있음 (주기적인 PRJ 유지보수가 요구)

- 이에 PRJ에 대한 최적 설치 간격 및 설치 폭에 대한 연구가 요구됨

35


Pressure Relief Joint

Pressure Relief Joint의 거동 (MDOT, 2012)

Pressure Relief Joint Movement

PRJ Movement 관측 결과 (MDOT, 2012)

36

[[ 감사합니다감사합니다 ]][ [ 감사합니다감사합니다 ]]

37

2018. 10. 25 ③ 설계오차 ④ 부적절한 배수시설 ... fine particles infiltrate joint and...

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