技報 第 7 号（2009 年）

橋梁長寿命化を目指した床版取替え工事－中国自動車道

１．はじめに矢野川橋－
大阪支店

土木工務部

橋野哲郎

大阪支店

土木工事部

西濱智博

２．新設する床版の構造

矢野川橋は，中国自動車道の山崎 IC～佐用 IC 間に位置す

新設床版は，軽量で長期耐久性に優れ，かつ維持管理上のる橋長 94.5m の 3 径間連続非合成鈑桁橋であり，昭和 50 年問題も少ない PC 床版を採用した．また，現場工期の短縮との供用開始から 33 年が経過した橋梁である．構造的特徴とし品質確保の観点から高強度コンクリート（σck＝50N/mm2）ては，県道および河川との交差条件により斜角 45 度の斜橋でを用いた工場製作のプレキャスト PC 床版とした．

あることが挙げられる（図－１）．

2.1 鋼桁との合成化

延長床版

橋長 L=94,500
31,00027,900A1

B 活荷重に対しては鋼桁の発生応力が 2～3 割程度，超過してA2P2P1

県道 山崎南光線

現橋は連続非合成鈑桁（TL-20）で設計されており，現行の延長床版34,400いる状況であった．しかし，一般的に非合成桁として設計された場合であっても，床版と鋼桁はずれ止めにより接合され矢野川ているため，ある程度の合成効果は期待できることが知られ

640

10,1509,065

荷重形式

支間 27.900m＋31.000m＋34.400m

445

プレキャストPC床版
t=230mm
アスファルト舗装
t=75mm(補強前) TL-20

桁の発生応力度を低減し，橋梁としての疲労耐久性の向上を(補強後) B活荷重
(補強前) 鋼３径間連続非合成鈑桁橋
(補強後) 鋼３径間連続合成鈑桁橋

有効幅員 9.065m
斜6.00%

角 A1：θ=45°A2：θ=49°

横断勾配 6.00%

1,750
3@2 600=7,800ている．本工事では，この合成効果を積極的に発揮させて鋼長 94.500m縦断勾配 -1.60%～

平面曲線
補修履歴
交差物件

4.60%

R=500m(平成 6年)

上面増厚(21cm→25cm)(平成12年)

床版剥落防止(A1～P1)

県道山崎南光線
二級河川 矢野川図－１ 矢野川橋橋梁概要図
本橋の RC 床版は，経年劣化や凍結防止剤の散布等による図る試みを行った．このため，新設するプレキャスト PC 床版の橋軸方向の構造は，中間支点部の引張応力への対応やスタッド配置間隔について，合成桁化への適用性に着目して検討を行った．
検討の結果，RC 構造では，ループ鉄筋の配置や PC 床版間のスタッド配置間隔に課題があり，合成桁化への適用は困難であると判断した．これらの課題を克服するため，橋軸方向にプレストレスを導入する縦締め PC 構造を採用した．図－２にプレキャスト PC 床版の構造図を示す．

塩害で劣化を受け，平成 6 年には床版上面増厚補強（t=5cm）

10150
9065

640816を実施していた．しかし，補強後においても床版下側鉄筋の882

9@200.3=1803

802

445

9@200.3=1803

802

9@200.3=1803

1007

200

縦締め鋼材（ポストテンショ ン） 1S28.6（N＝33）

著しい腐食や断面欠損，かぶりコンクリートの広範囲な剥落
230

D13
横締め鋼材（プレテンショ ン）
1S15.2

6.00%などが進行しており，輪荷重による床版の抜け落ちまでも懸念された（写真－１）．そこで，今後の LCC を踏まえた抜本

G5G61545

G72600G82600

2600

805

10150

的な対策として，床版の全面取替えが実施された．

10169
257

1523
778

882

2605
9@200.3=1803

802

G52605
9@200.3=1803

802

2605
9@200.3=1803

831
1046

横締め鋼材（プレテンショ ン）
1S15.2

D13G6G7193
縦締め鋼材
1S28.6G8

図－２ プレキャスト PC 床版構造図
プレキャスト PC 床版の設計では，斜角の影響に対する検討やスタッド箱抜き孔の補強などについて検討を行い，実施工に反映した．
写真－１ 床版下面の劣化状況
本稿では，床版のリニューアルに際し，橋梁全体の長寿命化を目指して実施した様々な対策について報告する．

2.2 プレキャスト PC 床版の耐久性向上対策
従来の施工では，床版と地覆との打継目から劣化因子を含む水分が浸透し，壁高欄鉄筋や床版端部コンクリートの劣化

260 3@80 260
105 400 100 =240 100 400 105 PC鋼材ピッチ
10197010CL

橋

技報 第 7 号（2009 年）
原因となることが考えられた．そこで，プレキャスト PC 床版と地覆を一体製作することで打継目を無くし，凍結防止剤が散布される本橋の環境条件に対する床版の耐久性向上を図った（図－３）．
現場施工部

PC版一体製作部

図－５ 新タイプの構造
3.2 桁端部の検討
新タイプの構造では，橋梁床版と延長床版を一体としたため，斜橋の場合は桁端部のプレキャスト PC 床版が鋼桁と底板（地盤）に支持されることとなり，活荷重載荷による発生応力度が複雑となる．そのため，3 次元 FEM 解析により桁端

図－３ 地覆のプレキャスト PC 床版一体製作部付近の応力度を把握して設計に反映した（図－６）．

３．延長床版システム
延長床版システムは，橋梁の床版を土工部まで延長し，伸縮装置を土工部上に設置する構造である．今回，床版取替え工事に併せて，桁端部や橋台の劣化防止と伸縮装置部からの振動や騒音の低減を目的として延長床版システムを採用した．
延長床版システムには，場所打ちコンクリートを用いたものとプレキャスト版を用いたものがあり，現場工期の条件や経済性により選定されている．今回の工事では，交通規制が図－６ 3 次元 FEM 解析モデル伴うため，現場工期の短縮が可能となるプレキャスト版を用いた工法を基本として構造検討を行った．
3.1 新しい延長床版システムの採用
プレキャスト版を用いる工法として，当初は実績のある従来タイプの構造が計画された．しかし，斜橋の場合は桁端部における場所打ち床版の施工量が多くなり，工期の短縮効果が発揮できないことが課題であった．そこで，橋梁部に架設するプレキャスト PC 床版を延長床版部に適用し，場所打ち床版部分を最小とする新しい構造を考案した（図－４）．
＜従来タイプの延長床版システム＞

写真－２ 延長床版の架設状況

プレキャストPC床版
延長床版
場所打ち床版
置装
縮伸

４．おわりに今回の床版取替え工事では，橋梁の長寿命化を目指して様々な取組みを行った．主桁の合成桁化への構造変更や新し
P1

A1

P2

い延長床版システムについては，実橋載荷試験を行い解析の妥当性や構造性の検証を実施している．

＜新タイプの延長床版システム＞
プレキャストPC床版

延長床版
場所打ち床版
置装
伸縮

最後に，本橋の構造決定にあたっては，「矢野川橋床版架替に関する検討」委員会（委員長：松井繁之 大阪工業大学教授）の各委員から貴重なご助言やご指導をいただいた．これら関係各位に心よりお礼申し上げます．

A1

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Key Words：プレキャスト PC 床版，合成桁化，延長床版

図－４ 延長床版システムの比較
新タイプの構造は，橋梁床版と延長床版を縦締めプレストレスにより一体化するため，桁端部にヒンジ構造を設ける従来タイプに比べて止水性に優れ，桁端部や橋台を含めた耐久性の向上に有効となることが特徴である（図－５）．

橋野哲郎

西濱智博