報告水沢橋の設計と施工計画
Design and Construction Planning for Mizusawa Bridge

恵＊1

桂Megumi KATSURA

要小林

和史＊2

Kazushi KOBAYASHI

林

暢彦＊3

Nobuhiko HAYASHI

旨

令和元年度 地方道路交付金工事（橋梁補修）水沢橋（以下、水沢橋）は、経年劣化による現橋の老朽化のため、現橋の上流側に新橋を設置する工事である。本工事では、雄物川上空を横断する4径間連続非合成鋼箱桁橋の詳細設計及び施工計画について報告する。
キーワード：詳細設計，送出し架設

1．はじめに本橋は、（主）秋田雄和本荘線（秋田市雄和相川地内）の1級河川雄物川を渡河する4径間連続非合成鋼箱桁橋である。旧橋の水沢橋は、近年の交通量の増傾向により、平成15年1月には床版が損傷するなど経年による老朽も著しい。旧橋はトラス橋であり、橋門構の構造から高さ3.1m以上の車両が通行注意（写真－1）であることや狭小幅員による大型車のすれ違いに支障をきたすなどの制限があり、地域社会に与える影響は大きいものとなっている。
このため、地域交通の安全と地域社会経済・産業活動の活性化を図るとともに、生活圏中心都市である秋田市へのアクセス強化を図り、交通ネットワーク形成を支援

写真−1

旧水沢橋

図−2

狭域図

するため、老朽化した旧橋の上流側に新橋を設置する工事である。
（図－1、図－2）本稿では、その工事概要、詳細設計概要、施工計画について報告する。

図−1
＊1
＊2

広域図

技術本部設計部設計第1グループ主任
営業本部技術管理部技術グループ主任

70＊3

技術本部設計部設計第1グループリーダー

宮地技報

No.34

2．工事概要（図－3、図－4）
工 事 名：01-F154-N2
令和元年度

地方道路交付金工事（橋梁補修）

場

所：秋田県秋田市雄和相川 地内（水沢橋）

工

期：令和1年10月11日〜令和4年1月20日（833日）

発 注 者：秋田県

秋田地域振興局受 注 者：宮地・アキモク・東北機械
特定建設工事共同企業体
形

式：4径間連続非合成鋼箱桁橋

橋長：291.0m

支 間 長：46.0m＋83.0m＋90.0m＋70.0m
幅員：12.0m

鋼重：1350t

施工範囲：上部工詳細設計1式
工場製作工（上下部検査路・排水装置・添加物支持材含む）
支承工

図−3

断面図（標準部）

10基

工場製品輸送工
鋼橋架設工
適用図書：道路橋示方書・同解説Ⅰ〜Ⅴ（H24.3）

図−4

水沢橋の設計と施工計画

構造一般図

71

などに示されている20t/km・年を下回ることから、塗装

3．上部工詳細設計に関する参考資料」、「設計施工マニュアル(道路橋編)」
鉄筋などは不要と考え、本橋梁の鉄筋配置を決定した。

３．上部工詳細設計(1) 詳細設計業務フロー（1）詳細設計業務フロー
以下に本工事の詳細設計業務フロー（表―１）を示す。

以下に本工事の詳細設計業務フロー（表－1）を示す。
表－1
表−1 詳細設計業務フロー
詳細設計業務フロー①座標計算

線形要素の見直し

②床版設計

床版の検討

③

鋼箱桁橋設計などに示されている20t/km・年を下回ることから、塗装鉄筋などは不要と考え本橋梁の鉄筋配置を決定した。

（4）鋼箱桁橋設計

鋼箱桁設計の際の解析に用いた荷重には一般的な死荷(4) 鋼箱桁橋設計

重（床板コンクリート、地覆等）に加え、排水装置の点

鋼箱桁設計の際の解析に用いた荷重には一般的な死荷検導線を考慮した上部工検査路荷重、4条の添架物荷重、重（床板コンクリート、地覆等）に加え、排水装置の点検寒冷地のため雪荷重を考慮した。さらに鋼桁架設（送り導線を考慮した上部工検査路荷重、4条の添架物荷重、寒4径間連続非合成鋼箱桁橋の設計

冷地のため雪荷重を考慮した。さらに鋼桁架設（送り出し出し架設）を考慮した架設時ステップ解析を別途実施し、疲労設計架設）を考慮した架設時ステップ解析を別途実施し、架設架設時に必要とする鋼桁断面を確保するようにした。

④支承設計

支承形式の選定⑤

落橋防止シス

桁かかり長の見直し

テムの設計

落橋防止構造の設計

⑥

付属物設計

各種付属物の設計⑦

施工計画

本工事施工計画⑧

数量計算

各種数量の算出

支承の設計時に必要とする鋼桁断面を確保するようにした。

（5）送り出し架設検討(5) 送り出し架設検討

本工事は雄物川を渡河する橋梁のため河川内へのベン本工事は雄物川を渡河する橋梁のため河川内へのベント設置が難しいことから、低水敷内のP1〜A2径間は手ト設置が難しいことから、低水敷内のP1～A2径間は手延べ式送り出し架設を採用している。
そのため主構造の詳細設
延べ式送り出し架設を採用している。そのため主構造の計と同時に送り出し架設のステップ解析の検討を行い、架詳細設計と同時に送り出し架設のステップ解析の検討を設時に発生する作用力に対して鋼桁断面が抵抗できるこ行い、架設時に発生する作用力に対して鋼桁断面が抵抗とを確認している。ステップ解析の荷重は、実際に使用すできることを確認している。ステップ解析の荷重は、実る手延べ機、鋼桁の各ブロック重量とした。解析の結果、際に使用する手延べ機、鋼桁の各ブロック重量とした。

(2) 座標計算（2）座標計算

本橋の線形計算では下部工工事が完成しているため、下送り出し区間60ブロック(1主桁30ブロック)の内、橋梁の解析の結果、送り出し区間60ブロック（1主桁30ブロ
完成形の鋼桁断面から8ブロックにおいて鋼桁断面や縦リ本橋の線形計算では下部工工事が完成しているため、 ブ断面・本数の変更を行った。
ック）の内、橋梁の完成形の鋼桁断面から8ブロックに部工座標を基本とし上部工線形の整合性を確認した。

下部工座標を基本とし上部工線形の整合性を確認した。
構造高さについては、地盤条件の見直しを行い下部工、構造高さについては、地盤条件の見直しを行い下部支承の再設計が実施され支承の構造や形状が変更されて工、支承の再設計が実施され支承の構造や形状が変更さいるため、構造高の修正を行った。
れているため、構造高の修正を行った。
(3) 床版設計
床版の設計時には将来の床版取替え等も考慮して、非合（3）床版設計成の鋼箱桁橋とし鉄筋コンクリート床版の設計を実施しおいて鋼桁断面や縦リブ断面・本数の変更を行った。
(6) 維持管理
1)ジャッキアップ部の追加（6）維持管理

将来の支承交換などの維持管理を考え、支承部近傍のジ1）ジャッキアップ部の追加ャッキアップ部を検討した。河川内にベントを設置してジ将来の支承交換などの維持管理を考え、支承部近傍のャッキアップを行うことが困難なことから、ジャッキアッジャッキアップ部を検討した。河川内にベントを設置しプ位置は下部工橋座面上とした。
下部工が完成済みである床版の設計時には将来の床版取替え等も考慮して、非 ため下部工の補強などは出来ない。てジャッキアップを行うことが困難なことから、ジャッそのため支承交換時のた。本橋梁は海岸からの距離が9.5km程度であり塩害の影合成の鋼箱桁橋とし、鉄筋コンクリート床版の設計を実 ジャッキアップ位置は可能な限り支承部に近づけた位置
キアップ位置は下部工橋座面上とした。下部工が完成済
響を受ける地域ではないが、寒冷地に位置することから凍とし、ジャッキアップ施工の際のジャッキ下にはサンドル施した。本橋梁は海岸からの距離が9.5km程度であり塩みであるため下部工の補強などは出来ない。そのため支結防止剤散布を行っている。これより鉄筋の純かぶりを多害の影響を受ける地域ではないが、寒冷地に位置するこくした場合の床版断面の設計を実施した。鉄筋の純かぶり量を大きくした際、床版断面の許容応力度を満足しない場とから凍結防止剤散布を行っている。これにより鉄筋の合には塗装鉄筋(又はエポキシ樹脂鉄筋)の適用を含めた純かぶりを多くした場合の床版断面の設計を実施した。
鉄筋配置とすることとも念頭においた。鉄筋の純かぶり

鉄筋の純かぶり量を大きくした際、床版断面の許容応力70mmとして検討した結果、桁端部において鉄筋、コンクリや鋼板などで下部工に作用する反力を可能な限り分散さ

承交換時のジャッキアップ位置は可能な限り支承部に近せることを考えた。

づけた位置とし、ジャッキアップ施工の際のジャッキ下にはサンドルや鋼板などで下部工に作用する反力を可能
2)鋼桁の防食性向上な限り分散させることを考えた。
本橋の塗装仕様は、一般外面にC-5塗装系、一般内面に度を満足しない場合には塗装鉄筋（又はエポキシ樹脂鉄 D-5塗装系を適用した。詳細設計時には耐久性の向上としートともに許容応力度を満足しないため純かぶり30㎜のて、伸縮装置の漏水などにより発錆などの劣化がしやすい筋）の適用を含めた鉄筋配置とすることも念頭におい2）鋼桁の防食性向上
鉄筋配置とした。

た。鉄筋の純かぶり70mmとして検討した結果、桁端部
また、本施工地域の過去3年平均の凍結防止剤散布量をにおいて鉄筋、コンクリートともに許容応力度を満足し確認したところ17.3t/km・年であった。この散布量は東北地方整備局「RC床版の耐久性確保の手引き」、「凍結対策ないため、純かぶり30mmの鉄筋配置とした。

また、本施工地域の過去3年平均の凍結防止剤散布量

桁端部については外面塗装下塗り1層を増し塗りとした。

本橋の塗装仕様は、一般外面にC-5塗装系、一般内面増し塗り適用範囲は設計要領第二集を参考に湿潤状態がにD-5塗装系を適用した。詳細設計時には耐久性の向上

続き防食性能の低下が生じやすい地面との離れが3m以内として、伸縮装置の漏水などにより発錆などの劣化がしの範囲とした。

やすい桁端部については外面塗装下塗り1層を増し塗りを確認したところ17.3t/km・年であった。この散布量は東とした。増し塗り適用範囲は設計要領第二集（NEXCO）

北地方整備局「RC床版の耐久性確保の手引き」、「凍結対を参考に湿潤状態が続き防食性能の低下が生じやすい地策に関する参考資料」、「設計施工マニュアル（道路橋編）」

面との離れが3m以内の範囲とした。

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宮地技報

No.34

2）手延べ機先端のたわみ処理

4．鋼桁架設計画

送り出し架設時には手延べ機先端にたわみが生じるた

本橋の現場施工（鋼桁架設）では、河川内に支障するめ、各橋脚到達時にはたわみ処理作業が発生する。

クレーン及びベント設備等の設置期間は非出水期のみと本工事では当初計画の「水平に送り出す計画」から「P3なるように計画した。河川内のベント設置が難しいこと

橋脚高さを固定し、後方台車の高さを当初計画より低くすから、低水敷内のP1〜A2径間は手延べ式送り出し架設ることで円弧状に送り出す計画」とすることに変えて手延べとし、A1〜P1径間の高水敷部はトラッククレーンベン機先端のたわみ処理（図－5）を行うこととした。これによト架設とした。架設工程は次の（表－2）の通りである。

り設備組み替えの作業量を大きく減らすことを可能とした。

表−2

架設工程

（1）送り出し架設
送り出し架設は、A2橋台側を起点にP1橋脚部までの311.94mを実施した。鋼桁はA2橋台背面の作業ヤード内

図−5

たわみ処理概要図（下フランジと設備の関係）

でトラックからの荷下しを行い、主桁、横桁、中縦桁、検査路の地組を行った。送り出し架設の推進力は水平ジ（2）トラッククレーンベント架設

ャッキ台車（100t）＋各橋脚上の送り出し装置を利用し、A1〜P1径間の高水敷部は、トラッククレーンベント1ストローク1mで送り出し架設を行った。P1橋脚上はシ架設とした。架設時には、J3終点部に高さ4.5mのベントンクロジャッキを用いて乗り越しをする計画とした。

を設置し、220t吊オールテレーンクレーンで架設をすることで計画した。

1）送り出し架設時の鋼桁盛替え設備
本橋は桁高1,500mm〜2,900mmに断面変化させた鋼桁であり、下フランジ位置が常に変化している。そのため

5．あとがき鋼桁送り出し架設時に送出し装置や受替え用ジャッキ下

本工事は、現場での事故もなく関係各位の努力によっのサンドルを盛替える必要があった。ジャッキ等の重量て、令和3年1月25日の検査をもって無事竣工（写真－3）

は重く人力では移動することが不可能なことから、簡易を迎えることができた。

的に移動出来る構造として、鋼桁上に移動式の梁材を設最後に本工事の施工にあたりご指導および多大なご協置し、そこにチェーンブロックを吊り下げて作業を行っ力いただた秋田地域振興局をはじめとした関係各位に厚た。（写真－2）

くお礼を申し上げて、本稿を閉じることとする。

写真−3
写真−2

水沢橋の設計と施工計画

盛替え状況写真

完成写真

2022.3.25

受付73