沿岸技術研究センター論文集 No.19(2019)

港湾コンクリート構造物補修マニュアルについて
小澤 義之*・稲田 勉*** (一財)沿岸技術研究センター

調査部** (一財)沿岸技術研究センター

主任研究員

調査部

調査役

港湾コンクリート構造物をその供用期間にわたって要求性能を満足できるようにするためには計画的な維持補修が必要であり，効率性や経済性等を考慮した工法の選定が重要である．「港湾コンクリート構造物補修マニュアル」は，補修の基本的な考え方，補修・補強工法，補修設計の手順，補修の施工などの留意点と補修設計例をとりまとめたものである．ここでは，本マニュアルの内容を紹介する．
キーワード : 港湾コンクリート構造物 補修 補強 マニュアル 維持管理
3.5 ひび割れ補修工法
3.6 打換え工法(取替え工法)
3.7 外型枠工法
3.8 袋詰めコンクリート工法
3.9 増厚工法
3.10 鋼板接着工法
3.11 連続繊維接着工法
3.12 外ケーブル工法
3.13 中詰固化工法
第 4 章 構造物の補修(pp.81～144)
4.1 桟橋上部工(RC)
4.2 桟橋上部工(PC)4.3 防波堤ケーソン
4.4 矢板頂部コンクリート
4.5 防波堤上部コンクリート

1. はじめに

近年，社会資本の老朽化に係る問題が各方面で顕在化し，国民の社会資本ストックの将来に対する懸念が高まっている．港湾分野においても高度経済成長期などに集中的に整備された各種施設が急激に老朽化し始めているところであり，真に必要な社会資本とのバランスを取りながら，戦略的に維持管理・更新を行い，安全・安心の確保や施設の機能維持に向けた取り組みを着実に実施することが急務となっている．
平成 25 年度に港湾法など関係法令の改正が行なわれ，適切な維持管理に必要な施設点検の規定などを法令に位置づけるとともに，適切な維持管理に必要な点検診断ガイドラインを策定するなど，戦略的な維持管理・更新に向けて取り組みがすすめられている．
本マニュアルは，補修の基本的な考え方，補修・補強工法，補修設計の手順，補修の施工などの留意点と３つの補 【付録】
修設計例をとりまとめたものである．目次構成は以下の通補修設計例-1 桟橋上部工の補修設計例(pp.1-1～1-35)
りで，本編 144 ページ，付録 61 ページでとりまとめてい補修設計例-2 防波堤ケーソンの補修設計例
る．
(pp.2-1～2-16)
補修設計例-3 防波堤上部コンクリートの補修設計例【本編】(pp.3-1～3-10)
第 1 章 総則(pp.1～9)
1.1 総説
第 2 章 構造物の補修の基本的な考え方(pp.10～27)
2.1 補修の基本的な流れ
2.2 補修設計のための調査
2.3 補修設計
2.4 補修の施工
2.5 補修後の点検診断
第 3 章 補修・補強工法(pp.28～80)
3.1 概説
3.2 表面被覆工法
3.3 断面修復工法
3.4 電気防食工法
写真-1 港湾コンクリート構造物補修マニュアル- 29 -

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2. 本マニュアルの内容について
2.1 第１章 総則
第１章では本マニュアルの適用範囲，本マニュアルで使用する補修・補強，耐久性等の用語の定義，補修の基本方
針について解説している．
港湾コンクリート構造物の標準的な維持管理の流れと本マニュアルの範囲を図-1 に示し，着色部分が本マニュアルの範囲である．
維持管理計画の策定
点検診断
総合評価
対

港湾コンクリート構造物
補修設計のための調査策

本ü 経過観察

補修設計

ü 点検強化
ü補 修補修の施工

ü 解体・撤去

範囲など
補修後の点検診断

維持管理計画の変更（記録含む）

図-1 港湾コンクリート構造物の標準的な維持管理の流れと本マニュアルの範囲
本マニュアルにおける補修および補強についての定義を下記に，補修と補強の概念図を図-2 に示す．
補修：変状により性能が低下した構造物や部材の力学的性能又は耐久性，あるいは両者を，当初の水準を超えないレベルまでに回復させる行為．あるいは，当初保有していた水準を超える耐久性を付与する行為
補強：部材が当初に保有していた水準を超える力学的性能を付与する行為
補 修
補 強部
材
耐久性

初期値向上部材

回復力
学的性能

維持管理上の限界値
要求性能上の限界値

経過年数

供用期間
終 了向上

初期値

回復
維持管理上の限界値
要求性能上の限界値

経過年数

供用期間
終 了

①補修設計のための調査
補修設計のための調査には，建設当時の設計図書や施工記録，ならびに維持管理計画書や点検診断結果などを確認する資料調査と，現地の自然環境条件や構造条件に関する留意事項の確認や，現地のコンクリート部材の詳細な変状の把握および部材の劣化度の見直しのための追加の詳細調査がある．
②補修設計(補修・補強工法の選定と設計)
構造物の補修設計には，部材に適用する補修・補強工法の選定と設計の２つのステップがある．
補修・補強工法の選定では，補修設計のための調査の結果を踏まえて，補修後の構造物の要求性能と供用期間に基づいて補修シナリオを設定し，部材に適用すべき補修・補強工法を選定する．次に，補修・補強対象範囲について，適用工法の施工の効率性や経済性(補修コスト)などを考慮して，補修効果を損なわない範囲で，構造物全体における補修・補強工法の選定の見直しを行い，最終的には補修・補強範囲(数量)，実施時期の決定までを行う．
また，補修・補強工法の設計は，選定した工法の適用に期待する要求性能と耐用期間を満足する各工法の仕様，補修材料の仕様，施工方法(仮設を含む)などの決定までを行う．
③補修の施工施工は，補修設計の内容や施工上の制約などを十分に考慮して，施工計画を適切に策定したうえで実施する．
④補修後の点検診断
補修後の点検診断は，工法に期待した効果が発揮されているか，供用期間中に効果を持続させることが可能かなどを判断するために実施する．なお，補修設計時に想定していない変状が確認された場合に速やかに対策を検討できるように，施工完了後において，適用した補修・補強工法および材料を記録し，これらに対する点検診断の具体的な方法などと合わせて維持管理計画書を修正す
る．

2.3 第３章 補修・補強工法

図-2 コンクリート部材の補修および補強の概念

第３章では港湾コンクリート構造物のうち，桟橋上部工，防波堤ケーソン，防波堤上部工および矢板頂部コンクリー
トを対象にした各補修・補強工法について，個別に適用目
2.2 第２章 構造物の補修の基本的な考え方
第２章では補修の基本的な流れを示し，①補修設計のた 的・利点，適用条件，使用部材，施工方法などの施工の要めの調査，②補修設計，③補修の施工，④補修後の点検診 点，実施後の点検方法などを示す．表-1 に補修・補強の構断を解説している．①～④の概要は以下のとおりである． 造物(部材)に対する適用性の一覧を示す．

- 30 -

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表-1 補修・補強の構造物(部材)に対する適用性
対象構造物（部材）名称

桟橋
桟橋
矢板 防波堤
防波堤
上部工 上部工
頂部
上部
ｹｰｿﾝ
(RC)
(PC)
ｺﾝｸﾘｰﾄ ｺﾝｸﾘｰﾄ

表面被覆工法

○

○

△

△

×

断面修復工法

○○

○

○

○

※

△

※

×

電気防食工法

○○

△

脱塩工法

△

△

×××

ひび割れ補修工法

○○

○

○

○

打換え工法（取替工法）

○○△

○

○

ひび割れ補修工法には，ひびわれ被覆工法，注入工法および充填工法があり，ひび割れ幅の変動やひび割れ深さを考慮して選定することが必要である．各ひび割れ補修工法の選定例を図-4 に示す．ひび割れ補修工法の一般的な断面を図-5 に示す．
一般にひび割れ幅が 0.2mm 程度以下の補修にひび割れ被覆工法，ひび割れ幅が 0.2mm～1.0mm の補修に注入工法，ひび割れ幅が 1.0mm 以上の補修に充填工法が採用される場合が多い．
ひび割れ部の挙動
小外型枠工法

××○

××

袋詰めコンクリート工法

××

○

××

増厚工法

△△××

×

鋼板接着工法△△×××

連続繊維接着工法

△

△×

×

×

外ケーブル工法△○×××

中詰固化工法

××

○

××

大

適用可能なひび割れ幅0.2mm以下 0.2～1.0mm 1.0mm以上適用可能なひび割れ幅
0.2mm以下 0.2～1.0mm
1.0mm以上

補修工
法

ひび割れ被覆工法

充てん工法

ひび割れ被覆工法

補修材
料

塗膜弾性
防水材
or
ポリマー
セメント
ペースト

エポキシ樹脂系注入材
ポリマーセメor
ントモルタル
アクリル樹脂
or
系注入材
可とう性
or
エポキシ樹脂注入用ポリマーセメント

塗膜弾性
防水材

注入工法

注入工法

シーリング材（軟質形）
エポキシ樹脂 （ウレタン樹脂）(シリコン樹脂）
系注入材
oror
アクリル樹脂可とう性系注入材
エポキシ樹脂図-4 各ひび割れ補修工法の選定例 2)【凡例】○：標準工法、△：条件により適用可、×：適用不可※電源方式を流電陽極方式にすることで適用が可能である．

各補修工法の中で使用頻度が高いと思われる断面修復工法とひび割れ補修工法についての概要を以下に示す．
断面修復工法では，左官工法，吹付け工法および充填工法の３種類があり，適用するコンクリート構造物の環境や種類，部材・部位(施工の方向に関係する)，修復面積の大小などを考慮して選定することが必要である．補修部位の位置と補修面積による断面修復工法の適用範囲を表-2，断面修復工法の一般的な断面を図-3 に示す．

【ひび割れ被覆工法】
0.2mm 以下

表-2 断面修復工法の適用範囲の概念 1)
補修部位の位置
施工の方向
補修面積

下面

側面上面

上向き施工

横向き施工

下向き施工

【注入工法】
0.2mm～1.0mm

小左官工法
左官工法

左官工法

吹付け工

【充てん工法】
1.0mm 以上

充てん工法

吹付け工

充てん工法

充てん工法

吹付け工法

大図-5 ひび割れ補修工法の一般的な断面

図-3 断面修復工法の一般的な断面- 31 -充てん工法

沿岸技術研究センター論文集 No.19(2019)

2.4 第４章 構造物の補修

2.5 付録(補修設計例)

第４章では桟橋上部工(RC)，桟橋上部工(PC)，防波堤ケ
実際の港湾コンクリート構造物の補修設計例から本マーソン，矢板頂部コンクリート，防波堤ケーソン上部コン ニュアルの考え方に合致したものを抽出し，補修設計を行クリートの各構造物の補修について，概説，補修設計のた う上での留意すべき主な内容を記載している．適所に四角めの調査，補修・補強工法の選定手法，補修・補強工法の 枠で【～のポイント】を掲載し，考慮すべき事項や考え方
設計の考え方，補修の施工の考え方および補修後の点検診 などを解説している．
断の項目で整理して解説している。その中で，桟橋上部工 ・補修設計例-1 桟橋上部工の補修設計例(RC)について以下に概説する．
・補修設計例-2 防波堤ケーソンの補修設計例
桟橋上部工(RC)の補修にあたっては，床版，はり，杭頭 ・補修設計例-3 防波堤上部コンクリートの補修設計例
部の塩害による劣化を対象として，補修設計のための調査， 以下に掲載された３つの設計例を概説する．
補修・補強工法の選定と設計，補修の施工，補修後の点検診断を適切な手順および方法で行うことが重要である．
(1)補修設計例-1 桟橋上部工の補修設計例
補修設計のための調査として，詳細な劣化状況，補修対塩害による劣化が確認された桟橋上部工の設計例であ象の範囲，現地の自然環境条件などの把握を目的とし，資 る．補修設計の手順，補修設計のための調査，補修設計ま料調査(建設当時の設計図書や施工記録，維持管理計画書， で記載している．
点検診断結果)に加えて，追加の詳細調査についての具体的な調査項目を解説している．
対象範囲
補修・補強工法の選定では，各部材の劣化の進行に応じて，適切な塩害対策工法を選定(表面被覆工法，電気防食工法，断面修復工法など)するために，補修・補強工法の選定フローを示しており，選定の手順と補足説明を解説している．
補修・補強工法の選定の留意点では，桟橋上部工(RC)に標準的に適用される表面被覆工法，電気防食工法，断面修復工法を中心に，各工法の選定上の留意点を解説している．
補修の施工の考え方では，仮設の足場を計画する際の作業空間，作業時間への影響および足場構造についての留意点，昇降設備や作業通路についての留意点，桟橋上面の作業ヤードや資材ヤードを計画する際の留意点を解説している．

図-6 標準断面図および対象範囲

写真-2 吊足場の例

補修設計の手順では，補修設計のための調査，補修設計，補修の施工，補修後の点検診断までの構造物の補修の基本的な流れをフロー図にて示している．
補修のための調査では，資料調査および追加の詳細調査について記載している．資料調査では基本的な調査事項や桟橋建設後から補修工事実施までの履歴をまとめた例を記載している．追加の詳細調査では①目視調査(打音調査を併用)，②塩化物イオン濃度調査などのための部材グループの設定，③塩化物イオン濃度調査およびはつり調査数量の設定，④追加の詳細調査結果のまとめについて具体的な例を示している．

写真-3 ブラケット足場の例- 32 -

沿岸技術研究センター論文集 No.19(2019)①目視調査(打音調査を併用)
補修設計では，補修・補強工法および補修・補強工法の目視調査(打音調査を併用)では，施設全体の全部材に 設計を示している．補修・補強工法の選定では，フローに対して，部材の劣化度，コンクリートの浮き，剥落，ひ したがって選定した例を示し，補修シナリオの設定(補修び割れなどの数量を調査した結果について，劣化度判定 設計のための条件設定)，劣化度による部材の補修・補強工
図や劣化展開図の例を示している．
法の選定の例を示している．補修・補強工法の割り付け図，②塩化物イオン濃度調査などのための部材グループの設 補修・補強工法の分類表，補修工法選定図，補修コストの定検討の例を示している．補修・補強工法の設計では，補修塩化物イオン濃度調査などのための部材グループの 工法を選定した対象部材の各種補修工法ごとに設計の例
設定では，海水面から部材底面までの高さの違いを考慮 を示している．
して，はり(杭頭部を含む)と床版の２つに分類している．
次いで，桟橋の上部工の奥行きが 30m と長いことから， (2)補修設計例-2 防波堤ケーソンの補修設計例
法線直角方向に海側，中間，陸側の３つに分類し，各劣防波堤の港外側ケーソン側壁の水中部(±0.00m付近)損化度の部材数をブロック毎に整理した例と部材グルー 傷(消波ブロックの衝突によるケーソン側壁の穴あき)にプの設定例と設定の根拠を示している．
対しての防波堤ケーソンの補修設計例である．本マニュア③塩化物イオン濃度調査およびはつり調査数量の設定
ルでは補修設計の手順，補修設計のための調査，補修設計
塩化物イオン濃度調査およびはつり調査数量の設定 まで記載している．
では，目視調査の結果，ASR による変状が見られなかったこと，過去に補修した履歴などはないことから，塩害対象位置に対する劣化状況の把握に主眼を置いて，塩化物イオン濃度調査とはつり調査を調査項目として選定し，調査項目および数量の設定の例を示している．
④追加の詳細調査結果のまとめ
追加の詳細調査結果のまとめでは，目視調査結果，塩化物イオン濃度調査結果，はつり調査結果の整理の例を
図-8 標準断面図および対象位置示している．
補修設計の手順では，補修設計のための調査，補修設計，表-2 劣化数量一覧の例
補修の施工，補修後の点検診断までの構造物の補修の基本
ひび割れひび割れ的な流れをフロー図にて示している．
部材
浮き面積
剥落面積
錆汁
ブロック変状箇所番号[1mm 未満][1mm 以上]
名称
（m ）
（m ）
（m ）
（m）
（m）
補修のための調査では，資料調査，一般定期点検診断の
2BL
B-[1]
(1)
0.60
2BL
B-[1]
(2)
0.60
結果および追加の詳細調査について記載している．
追加の
2BL
B-[1]
(3)
1.0
2BL
B-[1]
(4)
1.4
2BL
B-[1]
(5)
1.4
詳細では，消波ブロックを撤去してからの詳細調査結果と
2BL
[B]-2
(1)
1.0
2BL
[B]-2
(2)
0.9
ケーソン側壁の損傷の原因推定を示している．ここでは，
2BL
B-[2]
(1)
0.9
2BL
B-[2]
(2)
0.7
高波浪の作用により消波ブロックが動くことで生じる衝
2BL
B-[2]
(3)
0.01
2BL
B-[2]
(4)
0.01
2BL
B-[2]
(5)
0.01
突によってケーソン側壁に穴あきや陥没が発生した可能・・性が高いとまとめている．
・222

凡5BL
5BL
5BL
5BL
5BL
5BL
5BL

[B]-[2][B]-[2][B]-[2][B]-[3][B]-[3][B]-[3][B]-[3]

(1)
ひびわれ
(2)
0.5㎜≦幅＜1.0㎜
(3)

幅

(1)
ひびわれ
(2)
1.0㎜≦幅幅L=長さ

例

1.980.75

骨材露出
エフロレッセンス

L=長さ

(3)
浮 き
(4)
剥錆

落汁

2.00.31.8
3.0

コールドジョイント

幅
L=長さ

鉄筋露出

500×500

500×500

0.5
L=11000.50.5
L=300 L=3000

700×400
2500×1000
1000×500

0.5
L=300

0.5L=2000

1000×500
500×5000.5
L=300700×350
300×200
700×400

800×700

800×700

ケーソン穴あき1700×6000.5
L=1800中詰砂流出による陥没

図-7 劣化展開図の例

図-9 損傷状況- 33 -

沿岸技術研究センター論文集 No.19(2019)

補修設計の手順では，補修設計のための調査，補修設計，補修の施工，補修後の点検診断までの構造物の補修の基本的な流れをフロー図にて示している．
補修のための調査では，資料調査，一般定期点検診断の結果および追加の詳細調査について記載している．
上部コンクリート欠損

写真-4 ケーソン穴あきの例
補修設計では，補修工法の選定，補修工法の設計の例を示している．補修工法の選定では，損傷範囲の設定，側壁内部損傷範囲の設定，中詰砂流出時のケーソンの安定性照査，補修工法の選定の例を示している．ケーソン側壁の穴あきに対しては，袋詰めコンクリート工法，外型枠工法，中詰砂固化方法があるが，ここでは外型枠工法での補修を選定している．補修工法の設計では，鋼製外型枠，固定用アンカーボルト，ゴムパッキンおよび中詰コンクリートについて示している．
空洞部充填材（一般にコンクリート）

上部工

写真-5 防波堤上部コンクリート損傷の例
補修設計では，補修工法の選定，補修工法の設計の例を示している．補修工法の選定では，損傷範囲の設定，補修工法の選定の例を示している．ここでは，断面修復を選定している．補修工法の設計では，コンクリートおよび差し筋の設計を記載している．

外型枠
中詰砂

穴あき部
側壁

図-12 損傷状況

中詰砂隔壁

3. おわりに
図-10 外型枠工法の施工概要(3)補修設計例-3 防波堤上部コンクリートの補修設計例
防波堤の上部コンクリートの一部欠損による損傷に対しての補修設計例である．本マニュアルでは補修設計の手順，補修設計のための調査，補修設計まで記載している．

本マニュアルは港湾の施設の技術上の基準・同解説の改訂(平成 30 年５月)との整合性を図り作成した．本マニ
ュアルが港湾コンクリート構造物の補修・補強に係る港湾管理者，設計者，施工者などの一助になれば幸いである．

謝辞
本マニュアルの作成にあたっては，平成 29 年度港湾コンクリート構造物補修マニュアル検討会(委員長：岩波光保東京工業大学教授)の委員，港湾コンクリート構造物の補修設計等に関するワーキンググループの執筆者及び国土交通省港湾局の関係者から貴重なご指導をいただいた．
ここに厚く御礼申し上げます．

対象位置

参考文献
1) (社)土木学会：コンクリートライブラリー119 表面保護工法
設計施工指針(案)，2005．
2) (公社)日本コンクリート工学会：コンクリートのひび割れ調

図-11 標準断面図および対象位置

査，補修指針-2013-，2013．

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