技報第 21 号（2023 年）

ダックスビーム工法における「主桁製作について」供用下にある波形鋼板ウェブ橋の振動計測
橋梁上部工
橋梁上部工

すぎたにがわふばし
ど う たき－杉谷－不動川橋（下り線）－
滝橋－
高橋広
武智愛

赤坂暢彦
橋野哲郎

菊池大介
河中涼一

加藤卓也
西濱智博

大阪支店 土木技術部㈱ピー・エス・コンクリート
北上工場 製品課

大阪支店 土木技術部㈱ピー・エス・コンクリート
北上工場 品質管理課

大阪支店 土木技術部㈱ピー・エス・コンクリート
北上工場 製品課㈱ピー・エス・コンクリート
大阪支店 土木工事部
製造管理部

概要

50

200

④２．主桁製作における検討③②

400 390110
900 34280 250150

80 25050

900 342120 390 110
280

2 の高強度繊維補強モルタル（ダックスモルタル）を用いたプレキャスト主桁で構成される
新名神高速道路の亀山
設計基準強度が 120N/mm
JCT～草津田上IC 間に架橋された杉谷川橋（下り線）は，PC6
ダックスビーム工法は，主桁に大きなプレストレスを導入できるため，桁高を低減することができる．ダックスモルタ
径間連続波形鋼板ウェブ箱桁ラーメン橋であり，2008
ルはシリカフューム混入セメント，水，細骨材，高性能減水剤および鋼繊維等からなる高強度材料であり優れた流動
年に暫定 2 車線で供用を開始した．本工事で既設床版の両側に拡下り線
幅床版を増設して完成形に拡幅する計画であり，拡幅床版はストラッ性，自己充填性および高い強度を有している．また，水セメント比が低く，硬化体が緻密であるため，耐中性化，耐塩※本稿対象
トで支持する設計としている．しかし，本橋は暫定形施工時にウェブ害性を有し，凍結防止剤が散布される塩害環境下などに対して，極めて耐久性に優れた橋梁を実現する工法である．
下端外面にストラット受け台が設けられていない（写真-1）．
他方，ダックスビームの製造においては，その材料特性を考慮した対応が必要となる．特に，ダックスモルタルは，上り線強度発現が遅く，また，今回製作した不動滝橋の主桁製作が寒冷地である北上工場での冬季製作となったことから，製よって，波形鋼板の下端にガセットプレートを溶接，またはベースプレートを取付けるためのスタッドボルトを溶接する必要があるが，作時の温度管理や天端の仕上げのタイミングについて留意する必要があった．
本橋は供用しながら拡幅工事を行うため，溶接作業時には車両通行に
本稿では，不動滝橋で採用されたダックスビーム工法におけるプレキャスト主桁の製作について紹介する．
8200
よる交通振動の影響を受ける．そこで，供用下における波形鋼板ウェ600
工場製作時の課題と対策
600
7000
ブ橋の振動を計測し，振動環境下での溶接作業の可否について検討し
3500
3500
１．橋梁諸元・採用経緯
写真-1
杉谷川橋（下り線）のウェブ下端外面調整コンクリート
アスファルト舗装 t=80mm
た．
橋梁諸元を以下に示す．
調整アスファルト
CL
実橋の振動計測
2.0%
2.0%
2.0%
2.0%
事 業 者：福島県県北建設事務所
工事名称：令和 4 年度移川筋二本松市下長折地内
１．計測計画
河川海岸改良（改良）工事（橋梁上部工）
橋軸方向の側点は，①伸縮装置を通過直後で車両通過振動が大きいと予想される箇所，②最大支間中央部で変位が大き
橋
長：33.5m
支間：32.5m 4 主桁
く振動周期が長いと予想される箇所，③最大支間の1/4 点で周期は長いが変位が小さいと予想される箇所，④最小支間の横締PC鋼より線 1S19.3(SWPR19L)
LEVEL
165
有効幅員： 7.0m
斜角：83°
A 活荷重
側径間中央部で周期が短いと予想される箇所の4 箇所とした（図-1）．橋軸直角方向の側点は，左側および右側双方の(主桁直角方向横断勾配)
770 365 200
200 200 770
13301330
桁
高： 0.9m 桁高支間比： 1/36
950
3@2100=6300
950
ウェブの振動特性を把握するため，両ウェブの下端付近とした（図-2）．
本橋は令和元年台風
19 号により被災した移川（うつしがわ）
A2P5P4P3P2P1A1
図-1
橋体断面図
橋長 445390の災害復旧関連事業の一環で実施される不動滝橋を移設工事である．移川橋の堤防道路等との擦り付け等の制約により
500
7900049090
94000
79000
79000
63550
550
桁端桁高を抑える必要があり，ダックスビーム工法が採用された．橋体断面を図-1 に示す．

①

10分間毎の振動加速度最大 (G)2.1 温度管理
ダックスビーム工法の主桁に用いられるダックスモルタルは，強度の発現が遅いとともに，発熱温度と強度発現につ
図-1 計測位置（側面図）
いても形状や練り上がり温度の違いにより差が出るため，状況に応じた温度管理等の実施が求められる．
◎打設開始時の打設エリアの雰囲気気温を 20℃に保つための仮養生設備を構築した温度管理の実施
拡幅部
２．計測項目および照査方法
本橋主桁の打設時期は，3 月から 4 月に掛けてとなったが，その時期の製作工場である岩手県の北上工場は，最低気温2.500%
計測の目的は、3 軸方向（X:橋軸，Y:橋軸直角，Z:鉛直）の振動加速が 0℃を下回る日もある．事前にピーエス三菱で実施した温度解析のいくつものケーススタディーの結果から，打設開始度と周波数の把握であり，24 時間の連続計測を 10 日間行った．最大波形鋼板ウェブ
拡幅床版
から強度発現が始まり，養生温度を上昇させるまでの間の雰囲気温度を 20℃に保つことが必須となったため，コスト増
振動計測位置
振動加速度は，計測した加速度波形の 10 分毎の最大振動加速度としてとなるが蒸気とジェットファーネスを併用使用した仮養生設備の構築し，打設エリアを20℃に保つように温度管理を実
場所打ち下床版
読み取り，最大変位は加速度波形を積分して求めた．また，計測したコンクリート施した．
鋼製ストラット
加速度波形を高速フーリエ変換することで加速度振幅スペクトルを算◎主ケーブルシースを活用した空冷パイプクーリングを実施
出し，加速度振幅スペクトルより振動加速度が最大となる周波数を読プレキャストストラット下端接合部
空冷パイプクーリングすることで，桁天端やウェブ側面でひび割れ指数分布範囲が改善する傾向が解析結果から得らPC床版
み取り，その周波数と波形より読み取った最大振動加速度をプロットれた．よって，パイプクーリングが必要となる実施期間や風量等についても温度解析のケーススタディーの結果から最3250
2775
2500
200した．この点が振動による溶接欠陥が生じない範囲にあるか管理限界
17450
適な条件を温度管理にフィードバックし実施した．
1)
値 を用いて照査を行った．照査は，平日，土曜，日曜のそれぞれ昼
2.2 天端仕上げ
図-2 計測位置（断面図）
間（8:00～20:00）および夜間（20:00～翌 8:00）の計 6 パターンで実ダックスモルタルは粘性が高いため，仕上げ面に発生する連行空気の浮き上がりが収まるまでに時間を要す．またブ
1.00
施した．
リージングがほとんどなく、仕上げ面が乾燥してプラスチック収縮ひび割れが発生しやすい．そのため，各セグメント
管理値
2L-X [ G ] X：橋軸方向
Y：橋軸直角方向の打設完了後，直ちに養生剤を散布し，粗仕上げを行い，表面の乾燥を防ぐためビニールシート等を敷設することとな
2L-Y [ G ] Z：鉛直方向
３．計測結果
2L-Z [ G ]っている．また，打設から 4～6 時間後にシートを剥いで本仕上げの実施となるが，再度表面の乾燥を防止するためビニ
計測結果より，いずれの時間帯においても振動は鉛直方向が卓越しールシートを敷設し養生する手順としている．ていることが分かった．溶接欠陥評価について，分類した 6 パターン
◎仕上げ面から 30mm 程度下がった位置で一旦打設を止めることにより，連行空気の浮き上がり待ちを実施
0.10
で溶接欠陥評価を行った結果，管理限界値を超過したのは図-3 に示す
一旦打設を表面から 30mm 程度下がった位置で止めることで表面に空気が浮び上がるのを待ち，打設から 3～4 時間後とおり，側点②の平日夜間のみであった．本橋が位置する高速道路に天端まで打ち上げた．これにより，仕上げ面に発生する空気の浮き上がり量を抑制し，ビニールシートの敷設作業をは，土曜日または日曜日と比較して平日の，昼間と比較して夜間の大１回で済むようにした．また，打ち重ねる際は突き棒でかき乱し，一体化するように留意した．上記手順は，事前に打型車交通量が多くなる．これらのことから，大型車交通量が多い平日
設試験を実施し時間等を計測すると共に，コールドジョイントが発生しないことと，一体化することを確認した．
夜間以外の時間帯であれば，振動環境下でも溶接作業が可能であるこ
0.01
３．まとめとが確認できた．
0.1
1
10100
従来の知見を元に，より良い製品を合理的に製作するため，早い段階から PSC と PSM10分間毎の卓越周波数と協力し知恵を出し合ったこ[Hz]とで，上述した課題に対する検討対策を講じることが出来，所定の品質を確保した部材製作が可能となった．
図-3 溶接欠陥評価（測点②，平日夜間）

Key Words：波形鋼板ウェブ橋，拡幅工事，振動計測，溶接
Key Words：ダックスビーム，ダックスモルタル，温度管理，天端仕上げ

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