(57)【要約】【課題】鋼ＰＣ合成橋桁による橋梁の架設技術で、架設の途中段階における局部的な負荷の増大を抑制して、橋桁の桁高を出来るだけ低くし、施工コストの削減および橋梁外観の向上を図る。【解決手段】複数径間Ａ−Ｄの全体にわたって連続する連続鋼桁２０を架設する工程（ａ）と、複数径間Ａ−Ｄの橋脚１０のうち中間に配置された橋脚１０位置で、連続鋼桁２０の一部を埋め込むコンクリート桁３０を形成しプレストレスを導入して鋼ＰＣ合成橋桁を構築する工程（ｂ）と、連続鋼桁２０の残りの部分に鋼ＰＣ合成橋桁を構築して、複数径間Ａ−Ｄにわたり連続する鋼ＰＣ合成橋桁を架設する工程（ｃ）とを含む。【選択図】　図２
2004076457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート桁に鋼桁が埋め込まれプレストレスが導入されてなる鋼ＰＣ合成橋桁を、複数径間の橋脚に連続して架設する、連続桁橋または連続ラーメン橋からなる鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法であって、
前記複数径間の全体にわたって連続する連続鋼桁を架設する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）のあと、前記複数径間の橋脚のうち中間に配置された橋脚位置で、連続鋼桁の一部を埋め込むコンクリート桁を形成しプレストレスを導入して鋼ＰＣ合成橋桁を構築する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）のあと、連続鋼桁の残りの部分に前記鋼ＰＣ合成橋桁を構築して、複数径間にわたり連続する鋼ＰＣ合成橋桁を架設する工程（ｃ）と
を含む鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法に関するもので、詳しくは、コンクリート桁に鋼桁が埋め込まれプレストレスが導入された鋼ＰＣ合成橋桁からなる、複数径間にわたって連続する鋼ＰＣ合成橋梁を架設する方法を対象にしている。
【０００２】
【従来の技術】
鋼ＰＣ合成橋梁は、橋桁として、鋼桁が埋め込まれプレストレスが導入されたコンクリート桁すなわち鋼ＰＣ合成橋桁を用いることで、軽量で強度や耐久性に優れた橋梁を提供するものとして知られている。
特公昭３６−２３２２４号公報には、左右の橋脚上でそれぞれ別々に支えられた持出式鋼トラスからなる２本の橋桁を、径間の中央部で互いに接するように架設したあと、それぞれの持出式鋼トラス橋桁において、橋脚個所の支点部から両先端へと順次、鋼トラスを骨格として組立てた型枠内へのコンクリートの打設およびプレストレスの導入を行って、鋼ＰＣ合成橋桁からなる全橋梁の施工を行う技術が示されている。
【０００３】
さらに、本件特許出願人が先に特許出願し公開された特願２０００−１７０８８１号（特開２００１−３４８８１５号公報）には、架設済の橋桁端部に、片持ち状態で、中空鋼管を用いた鋼製トラス骨組からなる橋桁を連結し、鋼製トラス骨組に支持させて設置した型枠内にコンクリートを打設して、鋼桁を埋め込んだコンクリート桁を形成し、中空鋼管を利用してコンクリート桁にＰＣ鋼材を挿通しプレストレスを導入して鋼ＰＣ合成橋桁を施工する技術が示されている。施工された鋼ＰＣ合成橋桁の先端に順次片持ち状態で新たな鋼ＰＣ合成橋桁を施工していくことで、橋梁の全体が架設される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記したような従来における鋼ＰＣ合成橋梁の架設技術では、中間橋脚を中心にして左右に片持ち状態で順次橋桁を伸ばしていく架設方法がとられる。この場合、鋼桁および施工中の鋼ＰＣ合成橋桁には、支持されている中間橋脚位置で、施工中に極めて大きな曲げモーメントなどの負荷が加わり、このような負荷に耐えうるように、中間橋脚位置の橋桁を桁高の大きなものにしなければならない、という問題がある。
橋梁の架設が完了した段階では、各径間の橋桁は、両側の橋脚や橋台で支持される。力学的には、いわゆる両端支持梁の構造となる。多数の橋脚を連続する橋桁でつなぐ場合には、各橋脚が支持点となる連続梁構造となる。橋梁の設計段階では、当然、このような完成状態での、橋桁および橋桁の上に施工される欄干などの構造物、さらには交通車両を含む重量負荷を考慮して、十分な強度を有するように、橋桁および橋脚の構造寸法が決定されている。
【０００５】
しかし、橋梁の架設が、完成状態の構造系を再現するようには実施されずに、完成状態とは異なる構造系で実施される場合には、架設時に発生する曲げモーメントなどの負荷に対しても十分な強度を有するように設計されなければならない。
例えば、河川や渓谷、鉄道、道路などをまたぐ径間では、途中に支保工が施工できない時には、中間橋脚の位置から左右に片持ち状態で橋桁を順次架設する、いわゆる片持ち式架設法が採用されている場合が多い。この場合には、架設作業の途中段階では、橋桁の一部が、完成状態における両端支持状態にならず、橋脚位置から空中に突き出した片持ち支持の状態になる。片持ち状態の橋桁の重量は、支点となる橋脚位置の橋桁に大きな曲げモーメントを負荷することになる。
【０００６】
通常のＰＣ橋梁の架設で、径間途中で支保工が施工できない時は、まさしく、これに相当する。鋼ＰＣ合成橋梁においても、前記特開２００１−３４８８１５号公報および特公昭３６−２３２２４号公報の何れの先行技術でも、このような状態が発生している。
特定の橋脚位置の橋桁に過大な負荷が加わる場合、その負荷に耐えるように橋脚位置の橋桁においては、桁高を増やしたり、プレストレス導入などの補強構造を追加したりしなければならない。そのため、橋梁全体の重量増加を招き、施工コストを増大させる。橋桁の桁高が部分的に違ってくると、橋梁全体の外観が悪くなり、施工場所の景観を損なうことになる。
【０００７】
本発明の課題は、前記した鋼ＰＣ合成橋桁による橋梁の架設技術において、架設の途中段階における特定の橋脚位置における局部的な負荷を減少させ、橋桁の桁高の増大を抑制し、施工コストの削減および橋梁外観の向上を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかわる鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法は、コンクリート桁に鋼桁が埋め込まれプレストレスが導入されてなる鋼ＰＣ合成橋桁を、複数径間の橋脚に連続して架設する、連続桁橋または連続ラーメン橋からなる鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法であって、前記複数径間の全体にわたって連続する連続鋼桁を架設する工程（ａ）と、前記工程（ａ）のあと、前記複数径間の橋脚のうち中間に配置された橋脚位置で、連続鋼桁の一部を埋め込むコンクリート桁を形成しプレストレスを導入して鋼ＰＣ合成橋桁を構築する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）のあと、連続鋼桁の残りの部分に前記鋼ＰＣ合成橋桁を構築して、複数径間にわたり連続する鋼ＰＣ合成橋桁を架設する工程（ｃ）とを含む。
【０００９】
〔鋼ＰＣ合成橋梁〕
鋼桁が埋め込まれたプレストレス・コンクリート橋桁すなわち鋼ＰＣ合成橋桁を利用した橋梁であれば、各種構造の橋梁に適用できる。利用目的によって、道路橋、鉄道橋、道路鉄道併用橋、歩道橋などがある。構造上の違いで、連続桁橋、連続ラーメン橋などがある。
基本的に、橋梁は、一定の間隔毎に配置される橋脚と、橋脚間に掛け渡される橋桁とで構成される。橋梁の両端は、通常の橋脚の代わりに、地上面につながる橋台が設置されるが、本発明では、橋台を含めて、橋桁を支持あるいは剛結する構造を橋脚と呼ぶ。
【００１０】
一対の橋脚の間を、径間と呼ぶ。本発明では、２径間以上の複数径間を有する橋梁に適用される。
橋桁は、１径間毎に独立した橋桁を架設する場合と、複数の径間に連続する橋桁を架設する場合がある。本発明では、橋梁の少なくとも１個所に、複数径間の橋脚位置で連続して架設される連続橋桁を含む。このような連続橋桁と、１径間分が独立した単独橋桁とを組み合わせて、橋梁全体を構成することもできる。
複数径間の橋脚位置で連続して架設される連続橋桁として、コンクリート桁に鋼桁が埋め込まれプレストレスが導入されてなる鋼ＰＣ合成橋桁を採用する。橋梁の一部には、鋼ＰＣ合成橋桁ではない通常のＰＣコンクリート橋桁やコンクリート橋桁なども組み合わせて、橋梁の全体を構成することもできる。
【００１１】
鋼ＰＣ合成橋桁は、橋脚に対して、剛結すなわち固定支持しておく場合と、水平移動と回転が自由に支持しておく場合、あるいは、回転のみが自由な状態に支持しておく場合とがある。
〔鋼桁〕
通常の鋼橋と同様の材料および構造が採用できる。
基本的には、鋼材を組み合わせ、ボルトやリベット、溶接などで接合して、橋桁の形状を構成する。鋼材として、ＣＴ形鋼や山形鋼などの形鋼材が使用できる。中空鋼管や鋼棒、鋼板も使用できる。鋼材を組み合わせてトラス構造や鈑桁、ラーメン構造を構成すれば、強度的に優れた鋼桁が得られる。トラス構造や鈑桁、ラーメン構造を構成する鋼材の配置構造は、通常のトラス橋や鈑桁橋、ラーメン橋と同様の技術が適用できる。
【００１２】
鋼桁は、橋梁の施工現場で、鋼材を組立て接合して構築することもできるし、予め、工場などで一定区画分の鋼桁を製造しておき、この鋼桁ブロックを施工現場に搬入して順次継ぎ足して所定長さの橋桁を構成することもできる。
鋼桁には、ＰＣ鋼材を挿通するシース管を付設しておくことができる。鋼桁を構成する中空鋼管をＰＣ鋼材のシース管として利用することもできる。
鋼桁は、橋脚に対して剛結される場合と、回転自由で、かつ、水平方向に移動自由に支持される場合がある。回転自由で水平方向の移動は阻止される場合もある。ラーメン橋の橋桁の場合は、前者の剛結であり、連続橋の橋桁の場合は、後者の回転自由な状態である。
【００１３】
〔コンクリート桁〕
基本的には、通常のコンクリート桁と同様の材料および構造が採用できる。
コンクリート桁は、道路面や欄干その他の上載荷重を支えるための構造を提供するとともに、鋼桁と一体化されることにより、すわわち鋼コンクリート合成桁を構成することにより、橋桁に要求される構造強度を高めることができる。コンクリート桁が鋼桁の外周を完全に覆っていてもよいが、鋼桁の一部がコンクリート桁の外に露出していても構わない。
＜コンクリート桁の形成＞
コンクリート桁を形成するには、最初に、コンクリート打設用の型枠を、鋼桁の周囲に設置する。型枠の材料および構造は、通常のコンクリート桁と同様の技術が適用できる。型枠や足場などの架設資材ならびに打設されるコンクリートなどの重量を鋼桁に支持させることで、これらの重量を支持するための地上よりの支保工や桁上の大型架設資材を設置する必要がなくなる。型枠資材は、架設された鋼桁を利用して、地上面とつながる側径間の外側などからコンクリート桁の形成位置まで移送すれば、資材移送が行い易い。資材移送のための大がかりな装置設備も不要になる。
【００１４】
コンクリート桁は橋脚と剛結しておくことができる。具体的には、コンクリート桁と橋脚部分とを剛結するコンクリート構造を打設することができる。コンクリート桁を橋脚上で単純支持させる場合は、コンクリート桁は橋脚に対して、可動支承や固定支承を介して連結しておくことができる。
コンクリート桁には、プレストレス導入用のシース空間を設けておくことができる。
〔プレストレス〕
コンクリート桁には、プレストレスが導入される。プレストレスは、コンクリート桁に挿通されて引張力が加えられたＰＣ鋼材の復元力で、コンクリート桁に圧縮方向の応力を発生させる。通常、コンクリート桁のうち、橋梁の架設作業の途中、あるいは、架設後の橋梁使用時に、引張方向の負荷が加わる個所に、予め圧縮方向のプレストレスを導入しておく。
【００１５】
橋梁に発生する曲げモーメントは、径間方向において、橋桁の上辺側と下辺側とで、引張方向と圧縮方向との逆方向の力を作用させる。コンクリート桁には、上辺側または下辺側で引張力が加わる側に圧縮方向のプレストレスを導入しておけばよい。なお、径間方向と直交する橋桁の幅方向あるいは桁高方向にも、必要に応じて、プレストレスを導入することができる。
鋼コンクリート合成橋桁にプレストレスを導入すれば、鋼ＰＣ合成橋桁が得られる。
鋼ＰＣ合成橋桁では、コンクリート桁に導入されたプレストレスが、コンクリート桁との接合面を介して鋼桁にも伝達される。鋼桁にもプレストレスが導入されることになる。ＰＣ鋼材によるプレストレスを、コンクリート桁と鋼桁とに同時に導入することもできる。具体的には、ＰＣ鋼材の圧縮復元力をコンクリート桁に伝達する圧力板を、コンクリート桁と鋼桁との両方に当接させておけばよい。このようにすれば、コンクリート桁と鋼桁との変形挙動が一致するため、接合面の剥がれが防げ、合成強度を向上させることができる。
【００１６】
＜プレストレスの導入＞
基本的には、通常のプレストレスコンクリート橋桁におけるプレストレスの導入技術が適用される。
コンクリート桁あるいは鋼桁に設けられたシース管やＰＣ鋼材用空間の内部にＰＣ鋼材を挿通配置する。ＰＣ鋼材は、高張力鋼棒やワイヤなど、通常のプレストレスコンクリート製造と同様の材料が使用される。
ＰＣ鋼材に所定の引張力を加えた状態で、ＰＣ鋼材の端部を橋桁の端部に固定する。ＰＣ鋼材の圧縮方向への復元力が橋桁に加わって、橋桁にプレストレスが導入される。ＰＣ鋼材から橋桁への圧縮力は、コンクリート桁に加えてもよいし、コンクリート桁と鋼桁との両方に加えることもできる。
【００１７】
プレストレスは、最終的に形成されたコンクリート桁の全長に加えてもよいが、通常は、段階的に形成されるコンクリート桁のブロック毎にプレストレスを導入する。また、橋桁の場所によって、負荷の方向や大きさが異なるので、その場所に加わる負荷に合わせて、プレストレスを導入する位置や強さを変える。そのためにも、一定区間の橋桁毎にプレストレスの導入作業を行うことが望ましい。コンクリート桁を段階的に伸ばして形成する場合、コンクリート桁が伸びる毎に全体を貫通する新たなＰＣ鋼材を挿入してプレストレスの導入作業を行うことができる。
【００１８】
プレストレスが導入された橋桁は、鋼ＰＣ合成橋桁となり、プレストレスが導入される前よりも構造強度が大幅に増大する。
〔鋼桁の架設工程〕
橋梁の施工は、所定の径間配置に合わせて橋脚を施工したあと、橋脚の上部に鋼桁を架設する。
径間が長い個所では、橋脚間に仮設の橋脚となる支保工を施工しておくこともできる。橋梁の端部では、地上面から橋桁の架設位置あるいは橋台の位置まで作業台や盛土面を施工しておくこともできる。但し、河川などをまたぐ径間では、支保工などの橋桁を支える構造が設置できない場合が多い。
【００１９】
〔連続鋼桁〕
複数径間の全体にわたって連続する鋼桁である。構造力学的に、連続梁あるいは連続ラーメンの梁と呼ばれる構造である。
連続鋼桁は、予め工場などで製造されたものを、施工現場の橋脚に架け渡して設置することができる。地上面に通じる橋台から連続鋼桁を空中に押し出すように進めて、間隔をあけて設置された橋脚まで連続鋼桁を到達させることもできる。予め連続鋼桁を製造しておく方法は、橋梁の全長が短い場合に適している。
連続鋼桁を、複数のブロックに分割して製造しておき、橋脚上に設置する前あるいは設置後に、それらのブロックを連結固定して連続鋼桁にすることもできる。製造および輸送に適した長さのブロックを製造しておけば取り扱い易い。
【００２０】
橋脚上で、鋼材などを組立てて橋桁ブロックあるいは連続鋼桁を構築することもできる。複数の橋脚位置からそれぞれ鋼桁を伸ばして構築していき、伸ばした鋼桁の先端同士を連結固定することで連続鋼桁を構築することもできる。
〔最初の鋼ＰＣ合成橋桁構築〕
複数径間にわたる連続鋼桁が架設されたあと、連続鋼桁のまわりにコンクリート桁を形成し、必要個所にプレストレスを導入するという手順を順次実施すれば、鋼ＰＣ合成橋桁が構築できる。
本発明では、通常の片持ち式架設法によるＰＣ橋梁と同様に、最初に、複数個所の橋脚のうち中間に配置された橋脚位置に鋼ＰＣ合成橋桁を構築する。引きつづき、これに隣接した所定の部分に鋼ＰＣ合成橋桁を構築することもできる。
【００２１】
構造力学的に、前記中間の橋脚個所には、他の部分に比べて大きな負荷が加わる。この大きな負荷が加わる中間の橋脚個所で、最初に鋼ＰＣ合成橋桁を構築して、その部分の構造強度を高めておく。
連続鋼桁に加わる負荷は、連続鋼桁が架設された段階では、連続鋼桁の重量である。次いで、最初の鋼ＰＣ合成橋桁が構築される段階では、型枠や足場などの架設資材ならびに打設されるコンクリートの重量が負荷される。これらの荷重による負荷は全て、連続鋼桁のみで担われる。
また、すでに構築された鋼ＰＣ合成橋桁に隣接して鋼ＰＣ合成橋桁が構築される段階では、その施工による負荷は、既に鋼ＰＣ合成鋼桁が構築されている部分は鋼ＰＣ合成橋桁で、まだ構築されていない部分は連続鋼桁でそれぞれ分担される。
【００２２】
鋼ＰＣ合成橋桁は、通常の合成桁と同様に、鋼桁、コンクリート桁、ＰＣ鋼材とが、それぞれの機能に応じて、加わった負荷を分担する。
また、架設が進行するにつれて、連続鋼桁および鋼ＰＣ合成橋桁には、負荷が累加されて行く。
〔残りの鋼ＰＣ合成橋桁構築〕
前記中間の橋脚個所における鋼ＰＣ合成橋桁の構築が終われば、その後は、作業性などを考慮して、順次、連続鋼桁の残りの部分にも鋼ＰＣ合成橋桁を構築すればよい。
【００２３】
順次加わって行く負荷の、連続鋼桁と鋼ＰＣ合成橋桁との分担の仕方は、前記〔最初の鋼ＰＣ合成橋桁構築〕に記述したことと同様である。
通常は、橋脚位置から径間中央に向かってコンクリート桁を伸ばしていくように形成するのが、施工し易く、プレストレスの導入作業も行い易い。
鋼桁の全体にわたって連続した鋼ＰＣ合成橋桁の構築が終了すれば、鋼ＰＣ合成橋桁が完成する。鋼ＰＣ合成橋桁は、少なくとも複数径間に連続する連続梁あるいはラーメンの構造を備えている。
〔その他の作業工程〕
鋼ＰＣ合成橋桁が完成した後、必要に応じて、通常の橋梁施工と同様の作業工程を行うことができる。
【００２４】
例えば、以降に加わる負荷に対してプレストレスを導入することができる。橋桁上面に道路面の舗装工事や鉄道の敷設工事が行える。欄干の設置、照明設備、電力線、通信線などの敷設も行える。鋼桁の露出部分に対する防食処理や塗装も行われる。側径間の両端に、取付道路の施工も行える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜５に示す実施形態は、３径間の連続桁橋からなる橋梁の架設を、段階的に示している。
図１（ａ）に示すように、Ａ〜Ｄで示される４本の橋脚１０によって３径間が構成される。
橋脚１０Ｂと橋脚１０Ｃの間が中央径間Ｂ−Ｃであり、橋脚１０Ａと橋脚１０Ｂの間、および、橋脚１０Ｃと橋脚１０Ｄの間がそれぞれ、側径間Ａ−Ｂと側径間Ｃ−Ｄである。中央径間Ｂ−Ｃは、側径間Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄより広い。例えば、図１（ａ）において、側径間Ａ−Ｂの距離ＬＡＢ＝側径間Ｃ−Ｄの距離ＬＣＤ＝４０ｍ、中央径間Ｂ−Ｃの距離ＬＢＣ＝６０ｍに設定される。
【００２６】
橋梁は、全体が左右対称構造になっている。以後の説明では、図１（ａ）で、側径間Ａ−Ｂが含まれる左側部分について主に説明をするが、同じ説明は、側径間Ｃ−Ｄを含む右側部分についてもあてはまる。
〔鋼桁の架設〕
この段階は前記工程（ａ）に相当する。
図１（ａ）に示すように、橋脚１０Ａと１０Ｄの間に３径間連続鋼桁２０を架設する。
図１（ｂ）には、鋼桁自重による曲げモーメントの分布を模式的に示している。なお、この曲げモーメントは、以降の工程で発生する曲げモーメントに比べて極端に小さな値である。
【００２７】
〔鋼ＰＣ合成鋼桁の構築〕
図２〜図３へと、鋼ＰＣ合成橋桁の構築作業が進行する。
＜コンクリート桁の形成＞
この段階は前記工程（ｂ）の一部に相当する。
図２（ａ）に示すように、橋脚１０Ｂ、１０Ｃの位置から、鋼ＰＣ合成鋼桁となるコンクリート桁３０の構築を始める。構造力学的に、橋脚１０Ｂ、１０Ｃの橋桁は、一般的に最も大きな曲げモーメントなどの負荷を受ける個所であるので、この部分からコンクリート桁３０を形成する。図中でハッチングが施された部分のコンクリート桁３０が、この段階で施工されるブロックを示す。コンクリート桁３０は、橋脚１０に対しては、可動支承あるいは固定支承で連結されている。但し、ラーメン橋の場合には、コンクリート桁３０を橋脚１０のコンクリート構造体と剛結しておくことができる。
【００２８】
橋脚１０Ｂ、１０Ｃ位置にコンクリート桁３０を構築するための資材や装置は、クレーンなどで地表から橋脚１０Ｂ、１０Ｃ上の鋼桁２０に持ち上げてもよいし、側径間Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄよりも外側の地表との連絡路から鋼桁２０上を移送してきてもよい。
コンクリート桁３０の構築は、従来のコンクリート桁と同様にして施工できる。具体的には、図示を省略しているが、連続鋼桁２０のうち、橋脚１０Ｂ、１０Ｃ位置の周りを囲んで型枠を設置する。型枠の内部にコンクリートを打設する。コンクリートが硬化すれば、型枠を撤去する。
【００２９】
図２（ｂ）は、この段階で３径間連続桁に発生する累計曲げモーメントを模式的に示している。この図に示すように、累計曲げモーメントは、橋脚１０Ｂ，１０Ｃの位置で負の極大値Ｍ２をとり、径間では正となる。
通常の片持ち式架設の場合は、この段階と同じ荷重が片持ち梁先端に作用するため、中間橋脚位置で上記Ｍ２よりも大きくなるのは、構造力学上、明らかである。したがって、本発明によれば、中間橋脚位置での曲げモーメントの過大な発生を抑制することができる。
＜プレストレスの導入＞
この段階は前記工程（ｂ）の一部に相当する。
【００３０】
図４に詳しく示すように、橋脚位置のコンクリート桁３０にプレストレスを導入する。
例えば、橋脚１０Ｂ位置のコンクリート桁３０では、図４に点線矢印で示すように、コンクリート桁３０の上辺側には引張力、下辺側には圧縮力が加わる。プレストレスは、このような曲げモーメントを打ち消すように導入される。
コンクリート桁３０の上辺近くで、コンクリート桁３０を貫通するＰＣ鋼材４０を配置する。コンクリート桁３０には予めシース管が埋設されており、シース管にＰＣ鋼材４０を通す。ＰＣ鋼材４０にジャッキ装置などを使って引張力を加える。引張力が加わったままのＰＣ鋼材４０を、固定具４４を用いてコンクリート桁３０の端面に固定する。ＰＣ鋼材４０の復元力（実線矢印）が、コンクリート桁３０の圧縮方向に加わる。コンクリート桁３０に、圧縮方向のプレストレスが導入される。
【００３１】
コンクリート桁３０のうち、負荷によって引張力が加わる上辺側に、圧縮方向のプレストレスが導入されていれば、負荷による引張力が相殺される。連続鋼桁２０に加わる曲げモーメント力に相当する大きさのプレストレスを導入すれば、実質的に、橋脚位置の連続鋼桁２０には曲げモーメントが加わっていない状態になる。
その結果、材質的に引張力に弱いコンクリート桁３０を補強することができる。さらに、その後の施工中および橋梁完成後の使用状態で、コンクリート桁３０に前記同様の曲げモーメントが追加された場合にも、コンクリート桁３０の上辺側に過大な引張応力が発生することが抑えられる。プレストレスの大きさを、コンクリート桁３０の架設完了後、あるいは、橋梁の完成後に加わる曲げモーメントや引張力に対応して設定することもできる。
【００３２】
プレストレスが導入されたコンクリート桁３０は、鋼ＰＣ合成橋桁となる。
＜鋼ＰＣ合成橋桁の延長＞
この段階は前記工程（ｃ）に相当する。
図３（ａ）に示すように、コンクリート桁３０の形成は、橋脚１０Ｂ、１０Ｃから順次、側径間Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄの全体へと伸ばされていく。図中でハッチングが施された部分のコンクリート桁３０が、この段階で施工されるブロックを示している。
図３（ｂ）は、この段階で３径間連続桁に発生する累計曲げモーメントを模式的に示している。この図に示すように、累計曲げモーメントは、橋脚１０Ｂ，１０Ｃ位置で負の極大値Ｍ３をとり、径間では正となる。
【００３３】
通常の片持ち式架設の場合は、この段階と同じ荷重が片持ち梁先端に作用するため、中間橋脚位置では、上記Ｍ３よりも大きくなるのは、構造力学上、明らかである。したがって、本発明によれば、中間橋脚位置での曲げモーメントの過大な発生を抑制することができる。
なお、前記図２（ｂ）および図３（ｂ）に示す曲げモーメントは、鋼ＰＣ合成橋桁が順次構築されて行くに従って発生する曲げモーメントを、各架設段階毎に、すなわち前記工程（ｂ）および工程（ｃ）の各工程毎に累計したものを示している。これは、鋼ＰＣ合成橋桁が構築されていない部分では、鋼桁のみが、また鋼ＰＣ合成橋桁が構築されている部分では、適切にプレストレスが導入された鋼ＰＣ合成橋桁がそれぞれ負担して受け持つ。
【００３４】
さらに、前記したように、鋼ＰＣ合成橋桁は、通常の合成桁と同様に、鋼桁、コンクリートおよびＰＣ鋼材が、それぞれの機能特性に応じて、加わる負荷を分担する。したがって、本発明によれば、合理的な橋桁を創出することができる。前記したように、本発明によれば、中間橋脚位置での桁高の増大の抑制およびプレストレスなどの構造強化の必要性の度合いの低減を図ることができる。結果的に、景観的に優れた、経済的・合理的な橋梁を構築することができる。
〔橋梁の断面構造例〕
図５は、より具体的な橋梁構造の配置構造を示している。
【００３５】
図の左半分図５（ａ）は、径間中央付近に配置される部分の橋梁断面を表している。図の右半分図５（ｂ）は、橋脚１０Ｂ付近に配置される部分の橋梁断面を表している。何れも基本的な構造は共通しているが、桁高およびプレストレスの導入状態が異なる。
鋼桁２０は、断面で矩形枠状をなし、矩形枠の対角線に配置された鋼材も存在する。鋼桁２０は、山形鋼、ＣＴ形鋼などの形鋼材を接合して構成されている。コンクリート桁３０は、断面矩形の鋼桁２０を一定の幅で覆う矩形の箱枠状をなしている。但し、鋼桁２０を構成する鋼材の一部は、コンクリート桁３０の外に露出している。図では、斜め方向の鋼材が、コンクリート桁３０の箱構造の内部空間に露出している。
【００３６】
コンクリート桁３０の上面は、道路面が施工され、幅方向に張り出している。上面には、図示していないが、舗装構造や排水構造、欄干構造などが設置される。
前記図２（ｂ）および図３（ｂ）の曲げモーメント分布において、橋脚１０Ｂ付近に配置される部分の橋梁断面〔図５（ｂ）〕では、負の曲げモーメントにより上辺側に大きな引張力が発生することが判る。そこで、コンクリート桁３０の上辺近くには、多数のＰＣ鋼材４０が挿通されてプレストレスが導入されている。なお、一部のＰＣ鋼材４２は、コンクリート桁３０には埋め込まれておらず、箱形のコンクリート桁３０の内部空間に配置されている。この部分のＰＣ鋼材４２は、鋼ＰＣ合成橋桁が３径間全長にわたって構築された後に載荷される荷重、すなわち、舗装や欄干などの荷重および交通車両の荷重による曲げモーメントに対処するものである。
【００３７】
前記図２（ｂ）および図３（ｂ）の曲げモーメント分布において、側径間および中央径間の中央付近に配置される部分の橋梁断面〔図５（ａ）〕では、正の曲げモーメントにより下辺側に引張力が発生することが判る。そこで、コンクリート桁３０の下辺近くに、多数のＰＣ鋼材４０が挿通されてプレストレスが導入されている。コンクリート桁３０の内部空間にもＰＣ鋼材４２が配置されている。このＰＣ鋼材４２の配置の目的は、前記橋脚１０Ｂ付近に配置されるＰＣ鋼材４２と同じである。
〔橋梁に加わる負荷の比較〕
同じ鋼ＰＣ合成橋梁を架設方法を違えて施工した場合における橋梁の各部に加わる負荷（曲げモーメント）の分布を、３径間連続橋梁を例にとり比較する。
【００３８】
架設方法としては、本発明によるもの、具体的には、前記実施形態の図１〜図３に従って架設される方法と、中央径間に地上よりの支保工が設置できない時にしばしば採用される片持ち式架設法とを考える。ここでは、前者を架設法Ｉ、後者を架設法ＩＩと称することにする。
図６（ａ）に架設法ＩＩを示す。橋脚１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄの間に、橋脚１０Ｂおよび橋脚１０Ｃより、左右に重量のバランスを取りながら、鋼桁２４およびコンクリート桁３０を順次伸ばして行く、片持ち式架設法である。架設される鋼桁２４およびコンクリート桁３０の荷重は、橋脚１０Ｂおよび１０Ｃを支点とする片持ち梁先端部に負荷されるため、この片持ち梁には負のモーメントが発生し、それは橋脚１０Ｂおよび１０Ｃで負の極大値を持ち、片持ち梁先端では０である。架設が進行してコンクリート桁３０が順次伸びて行くにつれて、この曲げモーメントは累加されていく。図６（ｂ）に、この累加された曲げモーメントＭ４を模式的に示している。
【００３９】
図７には、架設法Ｉと架設法ＩＩとのそれぞれの場合における累計曲げモーメントの分布を示し、橋脚１０Ｂ，１０Ｃ位置における曲げモーメントの極大値を、ＭＩ〔架設法Ｉ〕およびＭＩＩ〔架設法ＩＩ〕で示している。これらの曲げモーメントの大きさは、工学的計算によって求めた結果を模式的グラフで示したものである。但し、これらのグラフは、曲げモーメント分布の傾向と相対的な違いを判り易く対比するものであり、個々の位置における厳密な数値量を定量的に厳密に示しているものではない。
架設法ＩＩによる累計曲げモーメントは、片持ち梁先端に荷重が載荷されたものの合計であるから、橋脚１０Ｂ，１０Ｃの位置では、非常に大きな負の極大値ＭＩＩをとり、中央径間中央では０となる。また側径間では、架設法により若干の曲げモーメントとなる場合がある。
【００４０】
それに対して、架設法Ｉによる累計曲げモーメントは、橋脚１０Ｂ、１０Ｃ位置で負の極大値をとり、中央径間および側径間では正の分布をとる。
図７では、橋脚１０Ｂ，１０Ｃ位置の曲げモーメントに関して、ＭＩがＭＩＩよりも小さいことを示している。
なお、架設法Ｉにおける累計曲げモーメント分布は、前記工程（ａ）、（ｂ）、（ｃ）すなわち前記図１（ｂ）、図２（ｂ）および図３（ｂ）それぞれの累計曲げモーメントの合計であり、ＭＩは、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を足し合わせた値になる。参考のため、図７には、橋脚１０Ｂ、１０Ｃの位置でのＭ１、Ｍ２、Ｍ３も示している。
【００４１】
〔評価〕
架設法Ｉでは、全ての荷重は連続桁に対して作用する。一方、架設法ＩＩでは、同じ荷重が片持ち梁先端に作用することになる。架設法Ｉにおいても架設法ＩＩにおいても、架設が進行するに従って、これらの荷重による曲げモーメントが累加されて行く。
橋脚１０Ｂ，１０Ｃ位置の曲げモーメントに着目すれば、架設法Ｉにおける連続桁としての曲げモーメントＭＩは、架設法ＩＩにおける片持ち梁としての曲げモーメントＭＩＩに比べて小さいことは構造力学上明らかである。すなわち、本発明によれば、従来発生し易かった中間橋脚位置での過大な曲げモーメントを減少させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明にかかわる鋼ＰＣ合成橋梁の架設方法は、複数径間の全体にわたって連続する連続鋼桁を架設したあと、中間の橋脚個所に鋼ＰＣ合成橋桁を構築し、そのあと、残りの部分に鋼ＰＣ合成橋桁を構築する。その結果、従来は過大な負荷が加わり易かった特定の橋脚部分において、コンクリート桁の形成などからなる鋼ＰＣ合成橋桁の構築工程で、局部的に大きな負荷が加わることが抑えられる。したがって、鋼ＰＣ合成橋桁に導入すべきプレストレスの強さを小さくでき、プレストレスの導入作業を簡単にできる。特定の橋脚などで局部的に構造強度を高めるために桁高を大きくする必要がなくなり、橋梁全体における桁高の違いを少なくして、橋梁全体をスマートで体裁の良い外観にできる。桁高を低くできれば、使用する鋼材やコンクリートなどの資材量も削減でき、施工コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態となる鋼桁の架設工程を示す模式的構造図（ａ）と負荷状態図（ｂ）
【図２】鋼ＰＣ合成橋桁の構築工程の初期段階を示す模式的構造図（ａ）と負荷状態図（ｂ）
【図３】鋼ＰＣ合成橋桁の構築完了状態を示す模式的構造図（ａ）と負荷状態図（ｂ）
【図４】橋脚個所でのプレストレスの導入状態を示す模式的構造図
【図５】橋梁の詳細断面構造図
【図６】片持ち式架設法による施工状態を示す模式的構造図（ａ）と負荷状態図（ｂ）
【図７】異なる施工方法による負荷分布の違いを示す負荷状態図
【符号の説明】
１０　　橋脚
２０　　連続鋼桁
２４　　片持ち式架設法における鋼桁
３０　　コンクリート桁
Ａ〜Ｄ　　橋脚位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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