技報 第 15 号（2017 年）

上部工を工事経路とした下部工の施工－新名神高速道路 塩川橋－

大阪支店

土木工事部

進繁樹

大阪支店

土木工事部

田中耕一

大阪支店

土木工事部

河中涼一

概要：塩川橋・上り線および下り線の両 A2 橋台および基礎構造は，背面のトンネル側からの施工ができず，最大張出状態となった塩川橋・下り線の上部工先端から行う必要があった．よって上部工張出先端には，重機など計画外の施工荷重が載荷されることとなった．そこで，橋体の変位を三次元自動追尾システムを用いて常時計測した．
また，工程短縮のために下部工基礎の杭長見直しや施工方法の変更を行った．さらに，進入路となる A1 の延長床版をプレキャスト化することで，工事車両の通行止め期間を最小限にとどめた．本報告ではこれらの対応策とその効果について報告する．

Key Words：上部工変位計測，深礎杭再設計，低振動破砕工法，Pca 延長床版

１．はじめに本工事の工期は平成 24 年 7 月 13 日～平成 29 年 8 月 15日であり，図-1 に示すとおり兵庫県川西市に位置し，箕面IC(仮称)～川西 IC(仮称)間に架橋される．本工事は塩川
塩川橋・下り線橋・上り線および下り線が工事の対象であり，完成予想図
を図-2 に示す．本橋の上り線および下り線の両 A2 橋台お能勢電鉄

よび基礎構造は背面のトンネル側からの施工ができず，上部工を工事経路として施工したため，これらの施工について報告する．

一級河川塩川

国道 173 号

塩川橋・上り線
塩川橋・下り線

図-1 新名神高速道路における塩川橋の架橋位置

進繁樹

田中耕一

図-2 完成図(上:南より，下：北より)

河中涼一

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２．工事概要

11805
605

4625

5965

6055

本工事の名称は新名神高速道路塩川橋他１橋工事

4.000%

SLSR

1001004900

L=12.0m×1 本)である．また，工事経路として通行する塩川橋・下り線は，能勢電鉄，国道 173 号および一610

9000

台 ( 逆 T 式 橋 台 + 深 礎 杭 φ 4.0m, L=6.0m × 1 本 ,

10585

10095

L=14.0m×1 本, L=16.0m×1 本)および下り線 A2 橋

610

4100

は，上り線 A2 橋台(逆 T 式橋台+深礎杭φ4.0m,4.000%

9671

900
80の工事として発注された．本報告の対象となる下部工80900

暫定時道路中心線であり，西日本高速道路(株)関西支社から上下部一式級河川塩川と交差する PRC3 径間連続ラーメン箱桁橋であり，P2 橋脚からの張出し施工長は 89.2m と，同形式の PC 橋としては国内最大級である．上り線 A2

深礎杭 φ4000L=
16.
000mn=1本

深礎杭 φ4000L=
14.
000mn=
1
本

橋台の構造一般図を図-3 に示す．
22508000125002250

図-3 上り線 A2 橋台構造一般図 (正面図)

３．上部工張出先端からの下部工施工
3.1 上部工の変位計測
塩川橋・上り線および下り線の両 A2 橋台の施工は背面の川西トンネル側から行う計画であったが，施工調整の結果，最大張出状態の下り線上部工先端から行P2橋脚う計画へと変更された．塩川橋・上り線 A2 橋台の深上部工最大張出先端

礎杭は，上下線 A2 間の斜面に設けた仮設構台上を土砂運搬用車両が往復して掘削土砂を運搬し，下り線上部工先端に設置したクレーンで橋面上にこれを引き上げ，上部工を走行する土砂運搬用車両に積み替えることで場外に搬出した．このように下り線上部工を工

塩川橋・下り線

光波測距儀

事経路とした施工に伴い，上部工先端には最大 70t 級のクレーンやコンクリートポンプ車・ミキサー車を設

写真-1 下り線 A2 上部工の高さ計測状況置するなど，当初計画には考慮されていない施工荷重が載荷されることとなった．施工時に載荷されるこれらの荷重は，主桁の施工に用いた移動架設機の重量と40容値を超過するようなものではなかった．しかし，懸20念されたのは主桁の高さ管理への影響であった．そこ

2016/90で下部工施工中の上部工変位を把握するために，三次元自動追尾システムを用いて常時計測を実施した．三次元自動追尾システムによる計測状況を写真-1 に，計測結果を図-4 に示す．この図より，上部工張出先端の高さは日変動や施工荷重の影響で日々上下している高さの変位量(mm)比較すると小さなものであり，架設時の主桁応力は許ここで，月日が経つと供に徐々に高さが下がっている

2016/10

2016/112016/122017/1-20-40-60-80

ものの，日照の影響がなく施工荷重が載荷されていない夜間では概ね元の高さに戻っていることが分かる．

P2橋脚天端-100

上部工最大張出先端

図-4 下り線 A2 上部工の高さ変化のは，主桁自重によるクリープと気温低下の影響である．施工条件を考慮した解析より，想定外の施工荷重によるクリープたわみは最大で 10mm 程度と試算していたが，作業時以外は施工荷重を徐荷するなどの配慮により，主桁の目立った高さ変化は確認されなかった．

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上り線A2橋台
施工位置

下り線A2橋台
施工位置

架設構台

下り線A1橋台
延長床版(運搬経路)

塩川橋・下り線
国道173号線

上部工最大張出先端（クレーン設置）

能勢電鉄

写真-2 下部工施工における掘削土の運搬経路
3.2 深礎杭の杭長短縮
前述のとおり深礎杭の施工には，掘削土砂の運搬などに多くの時間を要する見通しとなった．下り線上部工を経由した土砂運搬経路を写真-2 に示す．そこで，深礎杭の長さを変更して施工期間を短縮することを検討した．当初，深礎杭の設計に適用されていた地盤条件は，周辺地盤の試験結果から予測したものであったため，改めて深礎杭施工位置の原位置地盤試験を実施した．その結果，当初 CL 級で設計を行っていた岩級区分の地盤は，CM 級相当の硬質なものであることが判明した．
また，孔壁保護には一般的にモルタルライニング

写真-3 プラズマカプセル破砕施工状況

工法が採用されるが，国道近接箇所上空でのモル面
桁端

タル飛散に対するリスク低減のため，鋼製ライナ

ト前
ペッ
パラ面

橋梁側

土工側ープレートを用いた土留め工法による施工に計742(場所打ち)画変更した．これらの地盤条件や施工方法の変更

伸縮装置

プレキャスト底版

t=300mm350

L=8.0m， t=350mm2.000%
300を 16.0m に変更することができ，工程の短縮を可

400

500

場所打ち
コンクリート桁端 面

3.3 深礎杭の掘削方法変更

プレキャスト延長床版

桁遊間部
接合目地

杭長は当初設計 16.5m を 14.0m に，L 側は 18.5m能とした．

1400(伸縮後打ち部)

鋼製型枠

場所打ち
コンクリートゴム沓t=30mm

各 A2 橋台の原位置地盤試験結果より，深礎杭掘削位置における地盤の硬さを表す変形係数 E0500

350 300を反映して深礎杭の再設計を行った結果，R 側の2450 (2450)(プレキャスト延長床版)

800

1400

(遊間)

(パラペット厚)は，CH 級にも相当する硬質なものであることが判明し，人力による掘削ではその進捗が極端に遅く工程に大きな影響を及ぼす懸念があった．しかし，深礎杭掘削位置の直下には能勢電鉄のトンネ

図-5 A2 側径間 施工 step 概要図

ルが通過しており，通常の火薬による破砕は，その振動による影響が懸念されて使用することができない．そこで，一般的な火薬を用いた発破工法ではなく，低振動破砕工法に分類されるプラズマカプセル破砕工法を併用して掘削を行う施工を検討した．施工状況を
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写真-3 に示す．プラズマカプセル破砕工法の適用に際しては，トンネルに伝搬する振動を事前に把握するため，き電停止後に試験発破を行い，トンネル坑内でその振動を計測した．その結果，坑内で測定された振動は 0.05kine 程度であり，常時振動測定が必要となる規制値 0.50kine を大きく下回ることが確認できた．この工法変更と前述の杭長短縮を合わせて，当初約 180日程度と見込まれた施工を約70日間で施工することができた．
3.4 A1橋台の延長床版のプレキャスト化
塩川橋・下り線の A1 橋台部には，橋梁部に連結される場所打ち方式の延長床版が設置される計画

写真-4 プレキャスト延長床版架設状況となっていた．しかし，延長床版の施工期間中は車10030

主桁側30

土工側50間を短縮するために場所打ちで計画していた延長350 80

杭の施工が不可能となる．そこで，この通行止め期

2450
150150

両が進入できないため，上下線 A2 橋台および深礎

鋼棒長：3067
617

横締めPC鋼材

床版および底版をプレキャスト部材へ変更する再NAPP鋼棒設計を行った．図-5 にプレキャスト延長床版へ変型枠鋼板

図-6 NAPP 鋼棒配置概要図

更した概要図を，架設状況を写真-4 に示す．設計においては，桁遊間上に配置されるプレキャスト延長床版と主桁側場所打ち部との接合断面が，設計荷重時にフルプレストレスとなるよう PC 鋼材の配置を計画した．
ここで，PC 鋼より線を用いた場合，定着具のセットロスの影響が大きく，長さの短い延長床版には非効率である．そこで図-6 に示すように，セットロスがなく作業の容易な NAPP 工法を採用した．NAPP 鋼棒は 400kN/本のものを採用し，250mm 間隔で配置した．緊張力導入後の状況を写

写真-5 NAPP 鋼棒緊張後の状況

真-5 に示す．このプレキャスト方式への変更で，通常は 60 日程度必要である延長床版の施工を，伸縮装置の設置まで含めて 9 日間で完了することができた．
3.5 A2橋台の切り土掘削
塩川橋・下り線 A2 橋台は，前述のとおり，下り線上部工先端から施工を行う計画へ変更した．それに先立ち，地山を 1700m3 分掘削して本体構造の施工に取りかかる準備をする必要があったが，地形が急峻で進入路の確保すら難しい状況であった．そこ
で，急斜面での掘削に対応したクライミングバックホーを搬入し，施工を進めることとした．斜面の掘

写真-6 クライミングバックホーによる掘削状況

削状況を写真-6 に示す．

４．おわりに本工事は急峻な地形や重要交差物など制約が多い中，路線開通までの限られた工期の中で遂行された．経済的には通常工法に比して劣るものの，設計的・施工的な改良を重ねて工期を遵守でき，施主からも高い評価を受けることができた．本工事報告が今後の同種工事の参考となれば幸いである．
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