서울시 "성수대교 11cm 단차, 구조안전 이상 없어"...선제적 보강 실시

외부전문가 11명, 현장시험·지반조사·과거 단차 변화 종합분석

한강교량 22개 중 11개교 32개 진입램프 단차 확인 "구조안전 모두 확인"

지난달 29일 단차가 발생한 서울 강남구 성수대교 남단B램프에 계측 관련 안내판이 설치돼 있다. [사진=연합뉴스]

성수대교 진입램프에서 발생한 11㎝ 단차를 두고 외부 전문가들이 현장시험, 지반조사 등 종합적인 검증한 결과 구조적 안전에는 문제가 없는 것으로 나타났다. 아울러 성수대교뿐 아니라 한강교량 22개를 대상으로 전수조사했지만, 모두 안전에는 이상이 없는 것으로 조사됐다.

21일 서울시에 따르면 구조·지반·도로·시공 분야 외부 전문가 11명으로 구성된 '교량 접속부 안전자문단'이 성수대교 진입램프 단차를 검증한 결과, 유의미한 진행성 침하나 구조적 안전성에 영향을 미칠 만한 이상 징후가 발견되지 않았다. 교량 본체의 구조적 결함이나 인근 GTX-A 공사, 지하수위 변화 등과도 관련이 없는 것으로 확인됐다.

서울시는 조사 결과의 객관성과 전문성을 확보하기 위해 지난달 29일 여러 분야의 전문가로 구성된 11명의  ‘교량 접속부 안전자문단(이하 자문단)’을 구성했다. 이후 총 4차례 회의와 수차례 토의를 거쳐 성수대교 현장시험과 지반조사 결과, 과거 단차 변화, 주변 영향 요인 등을 종합적으로 분석했다.

특히 성수대교 남단 B램프를 포함한 좌·우측 3개 차로에서 표면파탐사시험과 동적콘관입시험, 시추조사, 지표투과레이더(GPR) 탐사 등을 실시했다.

그 결과 진입램프 하부 지반은 주로 모래질 토사 매립층으로 이뤄졌으며, 지반 상태는 전반적으로 '보통 이상'으로 나타났다. 땅속 빈 공간인 공동이나 세굴 등 추가 침하를 유발할 수 있는 이상 요인도 발견되지 않았다. 기초 지지층 역시 '조밀~매우 조밀'한 상태로 조사됐다.

과거 단차 변화까지 분석한 결과 침하는 시공 초기에 대부분 발생한 것으로 파악됐다. 준공 후 20여년이 지난 현재는 장기침하도 대부분 완료돼 추가 침하 가능성이 미미하다는 것이 자문단의 판단이다.
 

교량 단차의 주요 원인으로는 교량과 진입램프 사이의 서로 다른 기초 형식이 꼽혔다. 사진은 단차발생 개념도. [사진=서울시]

단차의 주요 원인으로는 교량과 진입램프 사이의 서로 다른 기초 형식이 지목됐다. 교량은 지하 기반암층에 지지되는 '말뚝기초'인 반면 진입램프는 매립층과 퇴적층 등 토사층 위에 설치되는 '직접기초' 방식이다. 진입램프는 구조물 자체 무게와 차량 하중 등으로 지반침하가 발생할 수 있어 상대적으로 침하가 거의 없는 교량과의 경계에서 높이 차이가 생길 수 있다고 설명했다.

이러한 단차는 교량과 토공부의 구조적 특성 차이로 인해 국내외 여러 교량에서 나타날 수 있는 현상이다. 주행성을 확보하기 위해 교량 설계 단계부터 교량과 진입램프 사이에 '접속슬래브'를 설치한다. 서울시는 성수대교 현장시험 과정에서 일부 포장을 제거해 접속슬래브가 정상적으로 설치돼 있는 사실도 직접 확인했다는 설명이다.

아울러 최근 공사가 진행 중인 수도권광역급행철도(GTX)-A 공사와도 진입램프 침하 영향 등에는 관련이 없는 것으로 조사됐다. 자문단은 GTX-A 공사를 비롯해 지하매설물과 한강 홍수위, 지하수위 변동 등 주변 요인도 검토했지만 토사 유출 등 단차에 영향을 미칠 만한 요인은 확인하지 못했다. 

서울시는 성수대교와 비슷한 현상이 다른 교량에서도 발생했는지 확인하기 위해 철도교를 제외한 한강교량 22개도 전수조사했다. 그 결과 11개 교량의 32개 진입램프에서 단차가 확인됐다. 단차 크기별로는 5㎝ 미만이 18곳으로 가장 많았고 5㎝ 이상~10㎝ 미만 9곳, 10㎝ 이상~15㎝ 미만 4곳, 15㎝ 이상 1곳이었다. 당초 9㎝로 알려졌던 성수대교 램프는 11㎝였으며, 가양대교(10.5㎝), 원효대교와 동작대교(각 10㎝) 등이 뒤를 이었다.

다만 GPR 탐사 결과 32개 지점 모두에서 공동은 발견되지 않았다. 단차가 5㎝ 이상인 곳을 대상으로 추가 시험을 실시한 결과에서도 공동이나 지반 이완 등 지반침하를 의심할 만한 이상 징후가 나타나지 않았다.

김상효 자문단장은 "구조·지반·도로·시공 분야 전문가들이 성수대교 현장시험과 과거 단차 변화, 주변 영향요인, 한강교량 전수조사 결과를 종합적으로 검토했다"며 "성수대교를 비롯해 이번에 확인된 진입램프 단차는 서로 다른 기초형식에 따른 침하량 차이가 주요 원인으로 판단되며, 유의미한 진행성 침하나 구조적 안전성에 영향을 미칠 만한 이상징후는 확인되지 않았다"고 설명했다.

한편 서울시는 구조안전에 문제가 없는 것으로확인됐지만, 이와 별개로 단차가 상대적으로 큰 곳에 대해서는 선제적으로 보강하기로 했다. 우선 성수대교 남단 B램프와 올림픽대교 B램프의 지반을 보강하고, 이후에도 지속적으로 계측해 지반과 단차 변화를 살펴볼 계획이다. 나머지 단차 구간도 모니터링해 유의미한 변화가 나타나면 지반 보강 등 필요한 조치를 시행한다.

시각적으로 느끼는 불안 요인도 개선한다. 단차 변화 여부를 지속적으로 확인하는 한편, 높이 차이가 두드러져 보이는 방호벽과 연석 등도 연차적으로 정비할 계획이다.

최진석 서울시 재난안전실장은 "조사를 통해 성수대교를 비롯한 한강교량 진입램프의 구조안전성에는 문제가 없다는 점을 확인했다"며 "단차가 큰 구간은 예방적으로 보강하고 지속적으로 계측하는 한편 시민들이 느끼는 불안과 주행 불편까지 세심히 개선하겠다"고 말했다.