3. 구조적 특징
-콘크리트사장재 적용
주탑부는 우물통 기초, 기타 교각부는 barrete pile 기초
ILM공법을 통해 접속교와 사장교부분을 모두 일체로 시공, 1 Segment의 길이는 20m.
4. 사고개요
- 사고당시의 상태
하부구조와 상부박스거더의 시공이 모두 완료된 상태로 사장교 주경간 중앙부의 임시교각(TP4)은 아직 철거하지 않은 상태였다. 남측주탑에는 콘크리트 사장재를 설치하고 도입하기 직전이었으며 북측 주탑에는 아직 사장재가 설치되지 않은 상태였다.
- 사고발생
1992년 7월 31일 18시 59분경 두 주탑사이의 상판이 내려 앉으면서 주탑 양 바깥쪽의 상부구조물 전체가 주탑방향으로 일시에 연쇄적으로 밀리면서 교각과 함께 붕괴되었다.
- 붕괴현황
임시교각(TP4)을 중심으로 북쪽(고양쪽)의 PC박스는 남쪽으로 이동하며 붕괴되었고, 반대로 남쪽(김포쪽)의 PC박스는 북쪽으로 이동하며 붕괴되었다. 800m 전 구간이 연속 PC박스였기 때문 전 구간이 일시에 붕괴 되었다. 남쪽 주탑은 주탑 상부에서 아래로 18m 위치에서 두 개의 기둥이 모두 절단되었다.
5. 사고원인
신행주대교의 붕괴는 어느 한 순간의 돌발사고가 아니라, 간접적인 원인과 직접적인 원인이 함께 누적되어 연계발생한 점진적인 파괴(progressive collapse) 라고 결론지을 수 있다.
간접적인 원인으로는, 부적절한 사장교의 경간 분할과 사장재 공법의 선택, 사장교 구간과 인접 연속교 구간의 무리한 연계시공, 유수가 있는 하천 교각 기초로 Barrette pile 의 무리한 채택, 두 주탑 사이의 가교각의 위치와 수의 부적절, 시공 중 계측관리의 미비, 콘크리트 사장재의 시공전에 두 주탑사이에 있는 가교각TP49(기초와 교각구체)와 가로보 사이의 강부구조(가로보 연결부와 시공 이음부)의 안전도 심사 소홀, 본 교량의 설계에 별개의 두 기관(상하부 설계 기관과 사장재 설계기관)으로 인한 연계성 부족, 본 공사에 참여한 시공자, 설계자, 감독자의 빈번한 교체와 공사 전반에 대한 충분한 이해 부족들이 관련되어 있다.
직접적인 교량붕괴는 두 주탑 사이의 중간부부에서 제일 먼저 발생하였고, 이로 인하여 전교량이 붕괴된 것으로 추정된다.
구체적으로 표현하면 붕괴는 중앙 가교각(TP49)과 남측(김포측)의 가로보 사이 중간점에 위치한 시공 이음부의 전단슬립(shear slip), 가교각 구체의 결함과 수평력에 의하여 가교각 위에 작용한 과다 연직하중의 편심재하가 연계하여 발생한 것으로 추정된다.
문제가 되는 부분의 파괴 안전율이 거의 같고, 또한 두 부분 중 어느 한쪽이 먼저 파괴되더라도 현재의 교량붕괴 형상을 줄 수 있기 때문에 두 원인이 함께 보완적으로 연계작용한 것으로 추정된다.
무엇보다도 가설시 발생되는 하중에 대하여 검토없이 작업을 수행함으로써 상부구조 및 하부구조에 작용하중이 설계시 설정한 하중보다 과중하여 사고가 발생된 것은 분명하다.
6. 사고 이후 복구설계에서 변경된 사항
콘크리트 사장재는 케이블 사장재로 변경하여 시공성을 높이고 사하중을 경감시켰으며, 사장교 구간을 PC 박스에서 강합성으로 변경하였다. 교각의 기초는 모두 케이슨 현장말뚝으로 변경되었다.
