技報 第 5 号（2007 年）

プレキャスト RC 積層工法による超高層タワーマンションの上部躯体工事－ D－WING・BAYTOWER －
九州支店

建築部

阿多幸也

九州支店

建築部

川本浩一

技術本部

建築技術部

毛利

九州支店

建築部

佐藤秀孝

浩

概要：本報告は当社初の超高層タワーマンション一式施工物件の施工報告である．本
建物は 30 階建てのダブルチューブ構造で，工期短縮のために構造部材の大部分をプレキャスト化している．特に，パネルゾーンをプレキャスト化することにより，1 フロアを 5 日で構築する急速施工を実現した．

Key Words：超高層ＲＣ，プレキャスト，ダブルチューブ構造，サイクル工程，高強度
コンクリート１．はじめに首都圏を中心に超高層マンションの建設が活発化している．地方都市にもこの流れが影響しており，実際に建設が進められている．本報告は，福岡県の博多湾に隣接する土地に計画された地上 30 階建の免震構造で総戸数 212 戸の超高層タワーマンションの施工報告である．建物軒高は 97.67ｍで，計画当時は九州地区で賃貸マンションとして最も高い建築物であった．
超高層建物を計画する上で，大きなウエイトを占めるのが構造躯体を作り上げるスピードである．中でも「サイクル工程」と呼ばれる 1 フロアを作るのに必要な日数をいかにして短縮するかが鍵となる．30 階建ての建物でサイクル工程を 1 日短縮できれば，全体工期を 1 ヶ月短縮できる可能性が見えてくる．工期・コスト面で極めて重要なファクターである．本計
画では，構造躯体の大部分をプレキャスト化した積層工法とすることにより 1 サイクル 5 日の施工を実現し，2 階以上の上部躯体を 8 ヶ月で構築した．
本物件は，当社として初の超高層タワーマンションの一式工事であり，構造的にもダブルチューブ構造を採用している点など実績として特徴的な点が多い．オイルダンパーを用いた免震構造である点などもその一つであるが，ここでは上部 PCa 躯体工事に焦点を絞り報告する．

阿多幸也

川本浩一

毛利
1 / 14浩佐藤秀孝

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２．建物概要建 物 名 称 ディーウィング・ベイタワー
施

主 株式会社 ディックスクロキ

建

設 地 福岡県福岡市中央区港一丁目 6-6規

模 地下 1 階，地上 30 階建，塔屋 2 階

工

期 2004 年 12 月 1 日～2006 年 9 月 25 日構

造 ＲＣ構造（基礎免震構造）

敷地面積4002.50ｍ2

延べ床面積 18509.78ｍ2
建物軒高97.67ｍ

３．施工
3.1 全体工事概要
本建物の構造は，外周フレームとコア部フレームからなるダブルチューブ構造で構成され，平面形状が 17階までは矩形，18 階から 30 階までは四隅がセットバックした十字形状となっている．部材架設用の重機としては，建物外部にタワークレーンを 2 基（200t，180t 各 1 基）設置し，乗用および資材揚重用のエレベーターを 1 基設けた．外部足場は 4 層分をユニット化したせり上げ足場とし，架設の進捗にあわせてクレーンによって上層階に盛り替えた．
躯体のプレキャスト化の範囲は 2 階の柱から上層部分とし，地下を含むそれ以下の階の躯体は場所打ちとした．工期の面では，全体工期の 22 ヶ月のうち，プレキャスト部分の躯体工事は 8 ヶ月で完了することができた．在来工法と比較すると 5 ヶ月程度の工期短縮となる．
表－１に使用材料，図－１に構造パース，図－２に総合仮設計画図，表－２に全体工程表をそれぞれ示す．

表－１ 使用材料
コンクリート（設計基準強度）
3 階～16 階

60N/mm2

17 階～30 階

36N/mm2

3 階～16 階

42N/mm2

17 階～30 階

36N/mm2

3 階～30 階

24N/mm2

柱 3 階～16 階

SD490

柱 17 階～30 階SD390

梁 4FL～17FL

SD390

梁 18FL～31FL

SD390

PCa 柱
PCa 梁
PCa 小梁鉄筋D41
D32

図－１ 構造パース

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D29SD390

D19～25SD345

D16 以下SD295A

高強度せん断補強筋KSS 785

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小梁製作ヤード

JCC200Ⅱ形

3 ゲート

2 ゲート
工事用 EV

道路境界線

鉄骨階段先組ヤード

4 ゲート
292526Y800
4000
Y75000

X27640Y665X350292830065

X47640013Y550405000
Y400

X51 ゲート

292526

Y300

X64000Y2X7Y1

JCC180 形
図－２ 総合仮設計画図

表－２ 全体工程表

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鉄骨階段先組ヤード

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3.2 上部躯体工事概要
3.2.1 工法概要
図－３および図－４に各階の PCa 部材の平面割付図を示す．図中，斜線で示した部分は PCa 部材を接合するための場所打ちコンクリートを表している．図－５は一般部の部材の接合要領を示したものである．柱梁一体部材は，柱頭から突出した柱主筋をプレキャスト化したパネルゾーンに埋設したシース管へ貫通させ，モルタル充填により一体化する工法とした．柱脚部の接合はモルタル目地を設けて，一般的なモルタル充填式鉄筋継手により行った．

鉄骨階段Ｂ

表－３にフロア当たり PCa 部材数，表－４に部材数量表を示す．

鉄骨階段 B
吹抜

ＥＶ

吹抜

ＥＶ

鉄骨階段Ａ

鉄骨階段 AＥＶ

図－３ＥＶ

3 階～16 階平面割付図

図－４17 階～30 階平面割付図

表－３ フロア当たり PCa 部材数
3～16 階

17～30 階

柱29 P

21 P

大梁(柱梁一体型)

29 P

21 P

大梁(梁単体)

0P

8P

小梁

8P

8P

床板

46 P

34 P

柱主筋
梁ジョイント梁主筋
モルタル式鉄筋継手

大梁(柱梁一体)部材
レンコン梁部材

柱部材
柱脚 柱主筋
モルタル式鉄筋継手

図－５ 部材接合要領図
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表－４ 部材数量表
使用ヵ所

総重量(t)

最大重量(t)

面積(m2)

製作数
(P)

製作場所

外周柱

2316.6

4.9－

525 ピーエス三菱 久留米工場

コア柱

934.2

5.8－

196 富士ピー・エス 小竹工場

大梁(柱梁一体型)

5186.711.7－

700 富士ピー・エス 小竹工場

大梁(梁単体)

529.2

5.0－

112 ピーエス三菱 久留米工場

小梁

460.3

4.0－

224 現場製作ヤード

床板

2274

2.3

13901

1124 富士ピー・エス 小竹工場

大梁部材を柱梁一体とした場合 PCa 部材の形状は複雑となり，部材費の面ではコストアップの要因となる．にもかかわらず今回この工法を採用した理由は以下の通りである．
①クリティカルパスからコンクリート打設を外しサイクル工程を短縮できる．
②低層部の柱に用いる高強度コンクリートをすべて工場製品とすることができる．
③大梁端部の下端筋を 2 段筋として梁せいを抑えることができる．
従来の PCaRC 積層工法の場合，柱の建方はパネルゾーンのコンクリートとスラブコンクリートの打設後に行われてきた．この方法では，梁を架設後にパネルゾーンの配筋・型枠・コンクリート打設といった作業がクリティカルパスに入るために最低でも 7～8 日サイクルとなる．平面的な規模がさほど大きくないタワーマンションの場合，クレーンの稼働率が極端に落ちることになり不経済である．
また，高強度コンクリートの現場施工が一般化されてきたとは言え，その施工管理は通常強度のコンクリートより多くの管理項目が求められ，その要求もシビアである．施工の合理化のためには 60N/mm2 以上の高強度コンクリートは現場打ちとしないことが望ましい．
設計的な観点からは，梁にはなるべく多くの鋼材を納めて梁せいを抑えて階高を低く設定したい．梁主筋を 2 段筋にして曲げ耐力を上げることが有効であるが，架設時にパネルゾーンで主筋を交差させる従来工法の場合，機械式継手などの材料増と施工性の悪化からコストアップ要因となる．本建物の場合，これらの要因によるコスト増が PCa 部材形状の複雑化による部材費の増を上回るため，よりコストメリットがある今回の PCa 化工法が採用された．
図－６に PCa 部材組立手順を，表－５にサイクル工程表を示す．クレーンによる PCa 部材の組立作業は 4日で完了した．5 日目はクレーンは架設作業が無いため，外壁や仕上げなどに必要な資材揚重を行うことができる．
表－５ サイクル工程表

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図－６

PCa 部材組立手順

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3.2.2

PCa 部材形状(1)柱部材
柱部材の断面寸法は 1000×1000，900×900，800×800 の 3 種類で上層階にいくにつれて絞られている．
部材の形状は図－５に示した様に，スラブ天端から梁下端レベルまでをコンクリート製品として，その上にパネルゾーンと上層階柱のスリーブに差し込む分の鉄筋が突出している．コンクリート部分の高さは約 2mで外周柱においては 3 面のタイルを工場で打ち込んでいる．
(2)大梁部材（柱梁一体部材）
柱パネルゾーン付梁部材でスパン内において梁ジョイントが存在する．ジョイント長さは鉄筋継ぎ手の施工スペース，揚重機の部材吊り上げ能力，運搬車両の制約を踏まえ 1.5m から2.0m とした．
また外周ジョイント部においては外面がタイル貼りとなるため，梁部端部から厚み 80mm の薄肉部を伸ばした形状としている．図－７に柱梁一体型外周部部材形状を示す．
(3)床板

図－７ 柱梁一体型外周部部材形状図

床板スパンは 6m を超えるため，プレストレスコンクリート合成床板にする必要があった．また，天井は床板の裏面に直仕上げとなることから，上リブタイプの PC 合成床板を採用した．
3.3 部材の架設部材の架設にはタワークレーン JCC200Ⅱ形・JCC180 形の計 2 基を使用し，それぞれの架設作業分担を設定し 1 フロアの部材を 4 日間で組み立てた．表－６に架設順序および架設作業分担を示す．

表－６ 架設順序および架設作業分担
建方

部材名順序

3 階から 16 階

17 階から 30 階

JCC200Ⅱ形

JCC180 形

JCC200Ⅱ形

JCC180 形①N 階 大梁(柱梁一体型)

15P

14P

11P

10P

②N 階 大梁(梁単体)

－－

4P

4P

③N 階 小梁

8P－

8P

－

④

N 階 PC 床板

15P

31P

9P

25P

⑤N+1 階 柱

15P

14P

11P

10P

3.3.1 柱部材
柱部材は寝かした状態で現場に搬入し，車両荷台上で建て起こして架設した．建起しに支障がないように部材の間隔・枕木の高さを調整し，現場では吊り治具が柱頭部から突出した主筋に干渉しないように計画した．写真－１に柱建起し状況を示す．
通常柱部材の据付精度は±5mm を管理目標値とするが，タイル打ち込み部材ではタイル目地の通りが優先となる．本工事ではタイル目地巾の約半分の±3mm を許容誤差に設定した．建入れの微調整は柱脚に仕込まれたレベル調整用ボルトと斜めサポートにて行った．写真－２に柱荷揚げ状況，写真－３に柱据付状況を示す．

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写真－１ 柱建起し状況

写真－２ 柱荷揚げ状況

写真－３ 柱据付状況

3.3.2 大梁（柱梁一体型）部材
柱梁一体型の大梁部材はパネルゾーンのシースに柱主筋を通す必要があるため，架設時には水平を保っている必要がある．この部材は重心が部材中央からずれているため，チェーンブロックで水平を調整してから架設した．また D41 の柱主筋を 12 本同時にパネルゾーンのシースに挿入させなければならないため，コーナー2 本の主筋にプラスチック製のパイプを取付けて架設時のガイドとした．写真－４に梁部材タイプ毎の荷揚げ状況，写真－５に主筋挿入状況，写真－６にレンコン梁据付状況を示す．
部材の微調整は柱頭部に仕込まれたレベル調整用ボルトと，梁部材先端に取り付けた斜めサポートおよび垂直サポートにて，レベル・通りの調整を行った．

写真－４ 梁部材タイプ毎の荷揚げ状況

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写真－６ レンコン梁据付

写真－５ 主筋挿入状況

3.3.3 小梁部材
小梁部材の製作は将来前庭や駐車場となる敷地内のスペースで行った．製作ヤードは躯体サイクル工程とコンクリートの強度発現を考慮し 2 フロア分(16P)が配置出来る計画とした．また，小梁据付周辺は開口部となるヵ所が多いため，スラブコンクリート止め枠を荷揚げ前に取り付け施工階での省力化を図った．
部材の荷揚げは，タワークレーンの能力を最大限に活用するために 2 部材同時に行った．写真－７に小梁製作状況，
写真－８に小梁荷揚げ状況，写真－９に小梁据付状況を示す．
写真－７ 小梁製作状況

写真－９ 小梁据付状況

写真－８ 小梁荷揚げ状況
3.3.4 床板

PC 床板の荷揚げはタワークレーン能力では治具を工夫すれば 4 枚程度の同時吊り上げが可能だったが，工程に及ぼす影響が小さかったことと据付時の安全面に配慮して 2 枚吊りとした．据付は両端部を梁部材にあずけた後に，中央部において枠組み支保工によりサポートした．写真－１０に PC 板荷揚げ状況，写真－
１１に PC 床板据付状況，写真－１２に PC 床板中央部支保工状況，写真－１３に FR 床板据付全景を示す．

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写真－１１ PC 床板荷揚げ状況

写真－１０ PC 床板荷揚げ状況

写真－１２ PC 床板中央部支保工状況

写真－１３ PC 床板据付全景

3.4 グラウト工事
3.4.1 グラウト工事概要
本工事に生じるグラウト工事は，柱目地・パネルゾーン内シース管・モルタル式鉄筋継手である．

本工

事では鉄筋継手にスプライススリーブを採用しているため，グラウト材料も日本スプライススリーブ株式会
社製造のＳＳモルタル（25kg/袋）を使用した．表－７にグラウト品質管理項目，表－８にグラウト施工場所
および使用器具，図－８にグラウト施工概要図を示す．
表－７ グラウト品質管理項目
標準使用水量(1 袋)
3.9kg/以下

練混ぜ時間約2分

コンシステンシー

圧縮強度規格値(J14 漏斗使用)(供試体形状φ5cm×10cm)

10±5 秒70N/mm2

練り混ぜたグラウト温度は，10℃以上かつ 35℃以下を標準とし，5℃以下または 40℃以上となる恐れがある場合は，ヒーターまたは氷で練り上がり温度を調整した．

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表－８ グラウト施工場所および使用器具
施工

施工場所

順序

使用器具

①

柱脚部（水平目地+柱主筋継手）

電動式ポンプ（OKG-10M）・ハンドミキサー②

大梁 JOINT 部（梁主筋継手）

簡易注入機（ツマール改良型）・ハンドミキサー③

大梁・小梁接合部（部材鉛直目地）

充填用バケツ・ハンドミキサー

大梁柱梁一体部材パネルゾーン部④

カラーコーン・ハンドミキサー（水平目地+柱主筋貫通孔）

大梁部材
充填用バケツ①スプライススリーブ
柱主筋カラーコーン③小梁鉛直目地幅20mm

簡易注入機(ﾂﾏｰﾙ改良型)

柱部材 柱脚部(充填口▼《 平①柱脚部水平目地幅20mm
注入口面 》②スプライススリーブ排出口)

注入口

パネルゾーン部

レンコン梁部材

(大梁部材

小梁部材

電動式ポンプ(OKG-10M)

梁主筋
大梁部材

大梁部材ジョイント現場打ち部分

大梁部材

小梁部材)

柱部材
柱頭部

④柱主筋貫通孔③小梁鉛直目地幅20mm④柱頭部水平目地幅15mm()

図－８ グラウト施工概要図
3.4.2 プレキャスト目地型枠
計画段階で目地型枠の施工法として，木型枠・ゴムスポンジ系型枠・モルタル型枠を比較検討した結果，下記の理由でモルタル型枠を採用した．
① タイル打ち込み部材であるため，型枠固定用インサート・ボルトを省略したい．
② 目地シーリング厚を確保するため，モルタルを部材面より 15mm 奥で止める必要がある．
③ モルタル型枠は目地内に充填される無収縮モルタルと同じ材料を使用するため，型枠材料が不要である．
施工方法は，水を約 2.6kg/袋で配合した硬練りモルタルを，簡易注入器で目地部に盛り付け外側をコテ仕上げとする．また断面コーナー部まで確実に無収縮モルタルが充填されるように番線等で 5φ程度のエアー抜き孔を設け，モルタル充填時にはこの孔からモルタルの流出を確認する．なお，エアー抜き孔はごく少量のセメントペーストが流出した後に材料内の細骨材により閉塞するため栓などをするは必要ない．
写真－１４にモルタル型枠施工状況，写真－１５にエアー抜き部モルタル流出状況を示す．

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写真－１４ モルタル型枠施工状況

写真－１５ エアー抜きモルタル流出状況

3.4.3 柱脚部目地および鉄筋継手グラウト充填
充填作業は以下の手順で行った．
① 柱脚部に存在するスプライススリーブの孔に，注入口一ヵ所を除きストッパー付ゴム栓を取付ける．
② エアー通しを行い，スリーブ内が封鎖されていないか確認する．
③ 電動ポンプにて練り混ぜたグラウト材を圧送する．
④ ゴム栓の紐が全て飛び出したのを確認し充填を完了する．
写真－１６に柱脚部充填箇所，写真－１７に柱脚部充填状況，図－９にゴム栓のしくみ，写真－１８にゴム栓充填前状況，写真－１９にゴム栓充填後を示す．

写真－１６ 柱脚部充填箇所

写真－１７ 柱脚部充填状況

柱主筋

柱主筋

HOOP筋

HOOP筋

スプライススリーブ

スプライススリーブ
ｽﾄｯﾊﾟｰ付ｺﾞﾑ栓

ｽﾄｯﾊﾟｰ付ｺﾞﾑ栓紐紐※出確認
ストッパー

ストッパー
グラウト充填

グラウト充填前

グラウト充填後図－９ ゴム栓のしくみ
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写真－１８ 充填前ゴム栓状況

写真－１９ 充填後ゴム栓状況

3.4.4 大梁ジョイント部鉄筋継手グラウト充填
大梁ジョイント部では各梁主筋のスプライススリーブ
１本毎に，簡易注入器を使用し充填した．
充填翌日にスプライススリーブ小口パッキンの隙間からの漏れ，およびエアー溜まりによってグラウトが沈下していないか注入・排出口を点検し，沈下が見られる場
合は再充填を行った．
写真－２０に大梁ジョイント部充填状況を示す．

写真－２０ 大梁ジョイント部充填状況
3.4.5 パネルゾーン部グラウト充填
グラウト充填は重力式とし，パネルゾーンの中央部に設けた 60φの充填口より流し込んだ．グラウト材は柱頭部の水平目地を充填した後，柱主筋が通っている貫通孔をパネルゾーン天端まで上がって来たことを確認して完了となる．
施工初期には，電動ポンプによりグラウトを圧送していたが，ホンプ・ホースの移動や清掃に時間を取られ作業効率が悪かった．そこで，カラーコーンの先端をカットしたものを，逆さまに架台にセットし重力により流し込む方法に変更した．重力式の問題点としてはグラウト落下時のエアー巻き込みの心配がある．対策としてグラウト誘導棒を予め充填口に差し込み，棒を伝って落下させエアーの巻き込みを防止した．写真－２１にパネルゾーン部充填状況，写真－２２にパネルゾー部充填完了を示す．

写真－２２ パンルゾーン部充填完了

写真－２１ パンルゾーン部充填状況

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４．まとめ
本工事は予定通り 2006 年 9 月 25 日に竣工し，博多湾の新たなランドマークとしてその姿を表した．既に居住者も入居済みである．
今回採用した工法は，プレキャスト部材とする部位が多いため，いわゆる現場合わせ的な施工は出来なかった．部材の製作前に，PCa 部材の鉄筋の納まりは元より，タイル割付，打ち込み金物等多くの検討が必要で，多大な労力と時間を費やした．検討には建物本体のみならず，仮設に関する事項も多かった．その甲斐あって，現場が実際に動き始めてからは大きなトラブルもなく，厳しい工期設定にも十分に対応することが出来た．
最後に，このプロジェクトに際して，多くの方々から貴重なアドバイスを多々頂いた．この場をお借りしてお礼を申し上げたい．

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