建設の施工企画

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CMI 報告困難な部位でもある。そこで筆者らは，このようなPC 橋の初期欠陥部や劣化部に対する断面修復工法について研究した。
本稿ではこれらの試験結果について紹介する。

劣化や不具合を生じた PC 橋に対する断面修復工法の研究

2．断面修復部の要求性能と補修工法想定した PC 桁を断面修復する際に求められる要求性能としては，鋼材（PC 鋼材，鉄筋）を腐食から保護すること，断面修復部の性能が既設コンクリート以設楽

和久・谷倉泉上であることが挙げられ，具体の性能は次のようなものである。
①変状部を除去し，シースや鉄筋背面等に空隙を残さずに断面修復できること。
②断面修復部が躯体コンクリートと良好な付着性状を示し，一体化すること。

1．はじめに③断面修復部およびコンクリート躯体にひび割れを生じないこと。

最近，米国や中国で橋の崩壊事故に伴って多くの人④腐食因子（塩化物イオン，二酸化炭素，酸素，水等）命が失われている。公共の構造物として橋の果たす役の侵入防止性能が躯体コンクリート以上であるこ割は非常に大きく，人々が安心して利用できる安全なものでなくてはならない。しかしながら，高度成長期と。
⑤躯体コンクリートと同等な強度特性を有すこと。

をピークとして大量にストックされているこれらの社

これらの要求性能を満足するための補修工法の概念

会資本は，年々高齢化が進んでおり，塩害などによるを図― 2 に示す。図― 2 の断面は図― 1 の下床版の既設構造物の劣化も顕在化している。加えて橋の維持ケーブルを主桁部に配置することで，さらに過密配置管理や新たな建設に対する公共投資は大幅に削減されにしたものである。はつりにはウォータージェット工る傾向にある。このため，橋の建設費削減に向けて

法 2）を用い，シースの損傷防止を図ることとした。ま様々な工夫，技術開発が求められる一方で，施工上余た，塩害等でシース裏面をはつる必要性が生じた場合裕のない断面設計や鋼材配置が行われ，施工に十分なには，シース間の狭隘部からシース裏面をはつるもの

配慮が行き届かずに施工不良を生じる可能性が一段ととした。
はつり後の下面からの上向きの断面修復には，高くなっているのが現状である。

型枠を使わずに急速施工が可能な吹付け工法 3 ― 5）を，土木学会「施工性能にもとづくコンクリートの配合

それより深い鉄筋背面やシース背面の修復について設計・施工指針（案）」には図― 1 のようなシース下は，空洞への充填性に優れる材料を用いた注入工法を面の不具合例が紹介されている 1）。また，主桁下縁は用いるものとした。

塩害などによる劣化も生じやすく，シースの裏面に塩化物イオンが浸透した場合，鋼材が密なためはつりが図― 1 空洞やジャンカが生じる恐れのある箇所

図― 2 補修方法の概念

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2

試験体は図― 2 のような過密配筋 PC 桁を想定し写

07. 104．吹付けによる断面修復試験

真― 1 に示すような実物大試験体（高さ 1.2 m，奥行き 3.1 m，ウェブ幅 0.47 m）を作製した。試験完了後吹付けによる断面修復はシース下面に対して実施しの試験体はコンクリートカッターにより切断し，断面た。吹付けによる断面修復に求められる要求性能は，修復部の充填状況を確認した。

はつり後の断面修復部を鉄筋背面まで充填し，かつ隙間なく密実に充填し，打継ぎ界面等ではく離せず十分な打継目付着強度を有し，修復部に有害なひび割れを生じないことである。
吹付けによる断面修復の施工方法は，一般のコンクリートよりも耐久性に優れ，施工実績の多いポリマーセメントモルタル（PCM）による湿式吹付け工法を採用した。なお，この PCM は NEXCO 基準に従って当研究所が性能を証明した材料を用いることとした。

写真― 1 劣化・不具合を模した実物大試験体

シースより深い位置は注入工法で補修するため，シース背面のはつりを行ったシース間は，吹付けに先立3．ウォータージェットによるはつり試験って金網を設置し養生した。吹付け施工は床版下面に対する上向きの吹付けとなるため，自重によるはく離はつりに求められる要求性能は，はつる際に鉄筋ややだれ等が生じないよう，過去の経験をもとにして 1

グラウト後のシースを傷めないこと，過大な塩化物イ層当たりの吹付け厚さを 3 cm 程度とし，修復厚さ 8オンが浸透した部分や脆弱部を確実に除去できるこ〜 10 cm に対し 3 〜 4 層で施工した。この際，シーと，コンクリート表面に有害なヘアクラック等を生じス裏面の断面修復に使用する注入用・排気用パイプをないこと等である。また，ここではさらに施工後の安予め数本挿入し固定した。

全性を高める目的で，吹付け施工する断面修復材がは試験の結果，はく離や有害なひび割れを生じること

く落しにくいように逆台形にはつり取る性能も確認すもなく，吹付けによる断面修復が可能であることが確ることとした。

認できた。

ウォータージェットの施工方法は，写真― 2 に示すように機動性に富むハンドガン（直射 1 穴ノズル）

5．注入による深部の断面修復試験を使用し，圧力 150 〜 200 MPa，流量 13 リットル／分程度でシースを傷めないように巻き重ねの方向（めくれにくい方向）に照射させた。
試験の結果，脆弱部はムダなく効率的かつ完全に除去でき，既設コンクリートは逆台形の形状にはつるこ注入による断面修復に求められる要求性能は，主にシース上部に形成した空洞を充填すること，吹付けによる断面修復部に過剰な圧力を与えることによって，はく落を生じさせないことである。とができた。また，巻き重ね方向に向かって照射し，深部の断面修復は空洞部に挿入したパイプから注入同一点に長時間集中照射しなければ，シースを傷めずを開始し，エアー抜き用のパイプから注入材が排出さに補修対象部位のみ除去が可能となることも確認できれた時点で終了とした。注入による断面修復材料は，た。また，シース裏面についてもシース間の狭隘部か充填性に優れるセメント系充填材とし，無収縮セメンらはつり取れることを確認できた。

ト・超微粒子セメントのスラリーを使用した。注入圧
力は 0.5 MPa 以下とし，真空吸引法（1 気圧に対して最大で 90 ％減圧，平均 80 ％程度減圧）も試行した。
試験では，注入したセメントスラリーが排出パイプからオーバーフローすることで，注入完了とした。この結果，注入孔 1 箇所あたりの空洞の体積約0.00275 m3 に対する注入速度は概ね 2 分であった。すなわち注入速度は約 0.083 m 3 /h 程度と推定された。
さらに，真空吸引法の有効性も確認できた。

写真― 2 ハンドガンによる脆弱部のはつり状況

建設の施工企画

07. 106．充填性および強度試験

31）ウォータージェットにより，シースを傷つけずにはつりを行うことができ，さらにシース間の狭隘充填性の確認は，試験体を切断して内部を目視確認部から，シースの裏面をはつることもできた。

する方法とし，断面修復材と躯体コンクリートとの界

2）はつり後の PC 桁下面は，吹付け工法による断面面および鉄筋周辺に着目して行った。また，強度試験
では，躯体コンクリートと同等の強度，ならびに新旧修復が可能であった。
3）シースの裏面まではつりを行った場合であっても，コンクリートの一体化に必要な付着性状を有している注入工法による補修が可能であった。

かどうか確認する目的で，圧縮強度，曲げ強度，付着

本研究は PC 桁を模して行ったが，過密配筋となり強度を確認する試験を実施した。

やすい RC 梁やその部材接合部付近などの補修に対し断面修復部の充填状況は，写真― 3 に示す注入高ても応用が可能と考えられる。ただし，橋の耐荷性能さの最も高い位置およびその前後の断面を切断して確に影響を及ぼすような大規模な変状を生じている場合認した。その結果，着目したシース下部の吹付けによには，別途検討が必要である。

るモルタル充填部，およびシース上部の注入材による社会資本ストックとしてのコンクリート構造物は，充填部において，シース回りや鉄筋回りに有害な空洞その量が膨大であることから，今後，適切な維持管理はほとんど生じていなかった。ただし，変状部の頂点が求められる。同時に，構造物の新設においても，初までの注入に関しては，真空注入では空隙がほとんど期点検結果に基づいた予防保全対策が重要となることなく充填されていたが，加圧注入では排出パイプ上部から，補修関連技術の重要性はますます高まるものと付近に 2 〜 4 cm 程度の空隙が見られた。この結果か予想される。当研究所においては，コスト削減をはじら，確実な注入施工を行うには真空注入がより確実でめ，多様化，高度化する多くのニーズに柔軟に対応し，あることが明らかとなった。

さらなる技術革新に貢献するため，より一層の努力をまた，強度試験の結果，断面修復材は躯体コンクリ重ねていきたいと考えている。

J C MAートと同等の強度を有し，新旧コンクリート一体化の判断基準となる打継ぎ界面の付着強度 1.5 N/mm 2 が確保されていた。

写真― 3 注入材の充填状況（a 部が注入箇所）（無収縮セメントスラリータイプ，真空注入）

7．おわりに過密配筋状態の PC 構造物を模した試験体に対して断面修復試験を行った結果，以下のように要求性能を満足する成果が得られた。

《参 考 文 献》
1）土木学会：施工性能にもとづくコンクリートの配合設計・施工指針（案），2007.3
2）谷倉，設楽，室井，野島:ウォータージェット工法を利用したコンク
リート構造物の補修技術に関する研究, 噴流工学，22〔1〕, pp.21-32,
2005.23）土木学会：吹付けコンクリート指針（案）［補修・補強編］，2005.94）Muroi, Shito, Yokoyama, Tanikura, Takuwa, Izumo: Study on
required performance and its verification of repair materials for concrete structures, ICPIC 04, 11th International Congress on Polymers
in Concrete 2nd-4th June, 2004 at BAM, Berlin, Germany5）Shito, Kamihigashi, Yokoyama, Shidara, Miura, Uchida:Experimental study on test condition of performance test forsprayed mortar, ICPIC 04, 11th International Congress on Polymers
in Concrete 2nd-4th June, 2004 at BAM, Berlin, Germany［筆者紹介］
設楽 和久（しだら かずひさ）
社団法人 日本建設機械化協会 施工技術総合研究所
研究第二部
技術課長

谷倉 泉（たにくら いずみ）
社団法人 日本建設機械化協会 施工技術総合研究所
研究第二部
部長