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251号目次Project brief 2
プロジェクト紹介【寄稿】増設インターチェンジのための既設橋拡幅計画【P1橋脚】〜RC連続ラーメン橋の拡幅設計〜

写真2 既設橋梁の状況

宮本宏一
MIYAMOTO Hirokazu【P11橋脚】

株式会社エイト日本技術開発
交通インフラ事業本部

既設構造側
門型橋脚

■ はじめにの拡幅設計 1）概要を報告するもの

みやま柳川IC（図1・写真1）
は、1枚壁構造

拡幅計画を図2に示す。増設ラである。

九州自動車道八女ICと南関ICのンプ幅員計画の関係で、必要拡幅■

既設構造の特徴
拡幅設計対象である九折橋は、チェンジで、地域振興に役立てる
昭和40年代後半に建設されたRCために福岡県、みやま市等の地方構 造 の 連 続 ボックスラーメン 橋
公共団体が主体となって整備する「地域活性化インターチェンジ」の （L=122.0m：床版部=3径間連続×4、底版部=6径間連続×2）である。
一つである。
本橋梁の特徴は、床版部が3径
このインターチェンジの完成に間連続構造となっていることに対より、九州自動車道と水郷で知られる柳川市などとのアクセス向上、 して、底版部は6径間連続構造となっていることと、写真2に示すよ並びに現在整備が進められている有明海沿岸道路との接続により、 うに橋脚横断面もラーメン構造となっていることである。本橋梁形
福岡県南西部〜佐賀県南部の円式はコンクリート道路橋設計便覧 2）
滑な交通流が期待されている。にも紹介されており、そこでは不等
本文は、このうち平成21年3月
沈下や地盤バネ設定が設計上のに完成した、みやま柳川IC終点側
つ づ ら要点とされている。に位置する九州自動車道九折 橋
中間点に計画された増設インター新設側■ 基本計画
図2 既設橋拡幅計画

図3 拡幅構造検討モデル

量が0.9〜6.2mと大きく変化するのが本拡幅計画の特徴である。

荷重分担比率により地震力などのの形状寸法を検討した。その結コンパクトで路肩縮小幅を軽減

ここで既設構造と拡幅部の接続既設構造に作用する荷重軽減も果、既設側柱の発生せん断力を既でき、施工速度の面においても方法には、大きく2つの方法が考期待できる既設・拡幅部の一体化存のせん断耐力に収めることが可有利なワイヤーソーによる切断・えられた。1つは既設構造とは切構造を採用することとした。

能であり、構造単純化による施工撤去とする。

り離し、拡幅部単独での構造とす

ただしこの場合は、N値10〜20性の向上にも繋がることから、写・拡幅床版の鉄筋と既設鉄筋とのるものであり、もう1つは既設構造程度の比較的軟らかい地盤に支真3に示すように拡幅部の柱形状

接合はエンクローズド溶接とし、と拡幅構造を完全に一体化する方持された直接基礎なので、新旧構は全て壁式構造とした。

接合部鉄筋のハツリ出しは、既法である。

造の地盤への荷重載荷順序や施設床版コンクリートのヘアークラ■ 施工計画

前者では構造設計は明快であ工時の地盤緩みなどによって生じるが、床版接続部に120m程度のる不等沈下への対処や、温度・乾施工手順を表1に示す。既設道ット工法を用いた。図4に床版結

縦方向伸縮装置の設置が不可欠

燥収縮などの緩和が設計上の課

路の拡幅工事では、交通規制時合部鉄筋の継手計画を示す。鉄であり、通行車両の安全性や伸縮題となる。の安全性および施工期間の短縮

筋溶接位置が定着部内に有効がより求められる。これらに関す高さ以上入るように、拡幅側の柱装置の経年劣化に伴う取替えなど■ 全体構造の計画が生じる。
そのため、維持管理性に優れ、至 熊本ックを防止するためウォータジェる取り組み概要を以下に示す。

幅と床版張出し長を調整した。

拡幅部を含めた構造系全体の・下部構造を可能な限り立ち上げ

・床版コンクリート施工の工期短縮

概念を図3に示す。本橋梁は不静た後、既設構造撤去と床版拡幅のため、拡幅床版コンクリートは定次数の高いラーメン橋であり比を行う。

膨張コンクリートを用いて3径間較的耐震性の高い構造形式であ・既設床版撤去は、路面上設備が一括打設とした（詳細は後述）。

るが、『道路橋示方書Ⅴ』のレベル
2地震動に対しては、既設柱のせ車道動州自ん断耐力が不足する状況にあっ九た。また、B活荷重などの鉛直荷重に対しては、新旧床版に生じる
至 福岡

たわみ差を小さくすることも必要であり、図3拡幅構造検討モデル
県道 本吉小川線バイパス

図1 みやま柳川インター位置

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Civil Engineering Consultant

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写真1 インター完成写真

至 国道443号に示すように構造側面の部材寸法は新旧同一とした上で、直角方向

写真3 橋脚正面形状

図4 床版鉄筋の結合

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表1

施工ステップ① 底版構築④ 既設床版撤去設備配置■ 床版結合部の設計② 柱構築③ 路面規制開始⑤ 既設床版撤去

膨張材を添加した床版コンクリ版のみを有効（do=800mm）とした

ートの材令と乾燥収縮ひずみの関拡幅設計では不等沈下に対す照査では、曲げ耐力不足となる。

係を、普通コンクリ－トの場合と対る接合部の設計や、コンクリート材そのため、図8に示すように柱下比して図9に示す。この乾燥収縮

令差等による不静定力への対処

端の一部を底版と一体施工し、結特性に対して、表1に示した施工などが主要な課題となる。構造・合部に逆T形のRC断面を構成す

手順と工程に従った立体FEM解施工条件に応じた適切な対処策ることにより、橋脚コンクリート自重析により、コンクリート引張応力度により、通行車両の安全・走行性・に抵抗する部材計画とした。

等を照査した。結果の概要は次耐久性の向上、および維持管理ののとおりである。

低減が達成されるが、それには新■ 膨張コンクリートによる乾燥■ 収縮の緩和

・床版平面の変形状態を図10に設橋に比較して、より一層の創意示す。新設側のコンクリート収縮工夫が必要といえる。同様のIC桁橋の床版拡幅工事では、新旧により微小な弓なりの変形状態

増設等のための車道拡幅、或い床版間にスロット（二次床版）を設を示すが、図11の応力コンター

は新設歩道設置など、既設橋梁のけて、温度・乾燥収縮の影響を緩に示すように、既設側に有害な拡幅に関する需要は少なくないと和しながら床版コンクリートの分割引張応力度が生じることはない。

思われ、本設計において実施した打設を行うのが一般的である 3）。

・コンクリートに生じる引張応力度

内容が今後の参考となれば幸い

しかし、本構造は元々が不静定構

は、普通コンクリートを使用した造物であり、分割打設による影響分割打設に比較して、1/2程度以軽減効果が小さいことや、路面規下まで低減可能である。

⑥ 床版構築以上の検討から、底版結合部のせ化を図ることとした。

■ まとめ

地盤抵抗により大きく変動し、底である。
ひ いつ

既設構造側では自重による地ん断力を確実に伝達することにより、盤沈下は終息している。一方新設地盤状態の変動と不等沈下による側は自重載荷に従い地盤沈下が床版接合部断面力の変動は、数％

底版結合部に最も厳しい曲げ制期間の短縮が重要課題である

・拡幅側の中間支点付近には、引のスレンダーな景観を有している。

生じるため、図5に示すように新旧以内に納まることが確認できた。

応力を与えるのは、柱コンクリートことから、膨張コンクリートによる張応力が生じるが、これを補償

本設計ではその形状を壊すことな床版打設を採用することとした。

するため補強鉄筋を配置する。

く、ほぼ同様な形状にて拡幅する

これらの対処策にことができ、周辺住民にも違和感より、非常に厳しいのない構造として受け入れられる工程ではあったが、ことを期待している。

■ 底盤結合部の設計

構造接合部においては、いわゆる図7に床版と柱上端部の配筋計打設時（表1の②柱構築）である。

不等沈下の影響を考慮した照査画を示す。不等沈下に対しては、すなわち、底版→橋脚→床版といが必要となる。

柱上端部を含めたT形断面としてう施工順序において、硬化前の橋2.5E-04

不等沈下の影響は柱付近の横の結合部配筋計画を行ったもので

脚コンクリートが単純に荷重として1.5E-04

断部で顕著となることから、図6にある。なお、既設柱側にはアンカ底版に作用する時の状態である。

ー筋を配置し新設部材との一体

この状態での底版断面力は、支持骨組でモデル化して、地盤剛性や乾燥収縮ひずみ示すようにラーメン橋横断を平面

2.0E-04
1.0E-04

予 定 通り工 事 を 完

5.0E-05
0.0E+00-5.0E-05 0

2,000

4,000

6,000

10,000-1.0E-04

了し、平成21年3月の 開 通を 迎 えるこ-1.5E-04

活荷重偏載による影響を考慮しな

8,000

普通コンクリート
膨張材コンクリート-2.0E-04とができた。

最後に、既設橋は避 溢 橋として構築され、田園地帯に連続高架橋＜参考資料＞
1）九州自動車道九折橋拡幅設計報告書、
平成19年3月
2）コンクリート道路橋設計便覧、p328、
平成6年2月、（財）
日本道路協会3）設計要領第二集橋梁建設編、p10-7、2008年4月、西日本高速道路（株）-2.5E-04

がら、柱上下端を含む床版および材令（day）

底版部における新旧構造接合部

図9 乾燥収縮特性の設計を次のように実施した。
・安全な接合部の設計となるように、床版と底版の部材剛性は柱結合部有効幅で評価する。一方
自重と活荷重は奥行き1支間分を考慮し、表1の施工順序に従

図5 不等沈下への対処

図6 不等沈下検討モデル
図10 構造平面変形図

ったステップ載荷とした。

図11 応力コンター

・地盤はバネモデルとする。ただし、地盤バネは有効載荷幅の取り方により大きく変わり、また掘削による緩みの影響を定量的に評価するのも困難である。そこで、地盤バネを1〜1/3程度まで変化させて、変位と断面力の変化を把握することとした。
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図7 床版結合部の配筋要領

図8 底盤結合部の配筋要領

写真4 拡幅工事完成写真

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