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下郷大橋の施工報告

下郷大橋の施工報告〜アーチ支間長 200m の RC 固定アーチ橋の施工〜
Construction report of Shimogo Bridge（RC fixed arch bridge with arch span length of 200m）

虎本 真一 *1
TORAMOTO Shinichi

高谷 貴公 *2
TAKAYA Takatomo

渡辺 耕平 *2
WATANABE Kohei

有賀 瞬 *3
ARIGA Shun

甲斐 達也 *4
KAI Tatsuya

小西 祐輔 *5
KONISHI Yusuke

下郷大橋は，福島県の会津地方を南北に縦断する会津縦貫南道路の一部として整備中の小沼崎バイパス内に位置し，一級河川阿賀川の急峻な渓谷地形を渡河する，アーチ支間長 200 m の PC 補剛桁を有する RC 固定アーチ橋である。本橋の開通後は，利便性の向上や産業振興，交流拡大に寄与し，福島県の復興が加速することが期待されている。本橋の構造形式・架設方法は，景観への配慮・走行性・維持管理性・経済性と急峻な渓谷地形を総合的に考慮して決定された。本稿では，下郷大橋のアーチリブ・鉛直材・PC 補剛桁の特徴を紹介するとともに，①３つの断面形状と２種類の架設工法に対応する移動作業車を用いたアーチリブの施工，②２主版桁としては最大級の支間長を有する PC 補剛桁の支保工構造の工夫と施工手順，③アーチリブ施工時に鉛直材と補剛桁を並行して施工することによる工程の合理化，について報告する。
キーワード：RC 固定アーチ橋，斜吊り張出し架設，鋼メラン材，ピロン，新メラン工法，PC 補剛桁

表１１．はじめに

橋梁諸元

下郷大橋は，現在整備中の一般国道 118 号小沼崎バイパスの区間に建設され（図１），一級河川阿賀川の急峻な渓谷地形を渡河する橋長 324.5 m，アーチ支間長 200 mの PC ２主版桁の補剛桁を有する上路式 RC 固定アーチ橋である（表１）。小沼崎バイパスは，会津若松市から南会津町を結ぶ会津縦貫南道路の一部で，延長 1.5 km の道路である。本道の整備により，国道 118 号の安心安全で円滑な交通が確保され，利便性の向上や産業振興，交流拡大などに寄与し，福島県の復興が加速することが期待されている。

下郷大橋の橋梁一般図を図２に示す。本稿では，下郷大橋の特徴を紹介するとともに，アーチリブと PC 補剛桁の施工における課題とその対応について，施工ステッ
図１

位置図＊１ 川田建設㈱東京支店工事部 担当部長（PC 工事担当）＊２ 川田建設㈱東京支店工事部工事課 担当工事長＊３ 川田建設㈱東京支店技術部技術課 主幹

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川田技報

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プ順に報告する。
＊４ 川田建設㈱東京支店工事部工事課 主任＊５ 川田建設㈱東京支店工事部工事課

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２．下郷大橋の特徴 1）

図２

橋梁一般図

（1）アーチリブの特徴ある。本橋で施工したメラン工法は，アーチリブ内空部

アーチリブは，コンクリート断面のみで張出し施工を分の内型枠を兼用して施工する通称「新メラン工法（特行う区間と，鋼メラン材を支保工としてコンクリートを許第 4425500 号）」である。

巻立てる区間で構成される。また，施工時に発生する引張力に対しては，アーチリブの上縁に配置した PC 鋼棒でプレストレスを導入して抵抗する設計である。
スプリンギングから 10.0 m の部分（以下スプリンギング部（図３））は，箱桁の充実断面から中空断面に変化する場所打ち支保工施工区間である。

図５

メラン工法施工部断面図（2）鉛直材の特徴
アーチリブ上の鉛直材は天端部が張出しを有する形状（図６）であり，下端の剛結部はアーチリブの内側にハンチを設けて地震時に発生するコンクリート応力を緩和
図３

スプリンギング部側面図・断面図する構造となっている。

スプリングギング部から先の 40.0 m の区間は，幅 7.0 m，高さ 4.0 m，ウエブ幅 0.65 m，上下床版厚 0.35 m の箱桁断面（図４）となっており，移動作業車を使用して斜吊り張出し架設工法で施工する区間である。

図６
図４

斜吊り張出し施工部断面図

鉛直材断面図・側面図（3）補剛桁の特徴

斜吊り張出し架設工法による施工区間から先のアーチ

補剛桁は PC ２主版桁であり，側径間部最大支間長はリブは，コンクリートウエブ幅を 0.4 m に変更した箱桁

２主版桁橋としては最大級の 39.750 m である。アーチ断面（図５）となっており，鋼メラン材を支保工として径間上の鉛直材間隔（補剛桁支間）も PC 補剛桁を有す

コンクリートを巻き立てるメラン工法で施工する区間でるアーチ橋としては最大級の 29.0 m であり，断面形状31論文 ･ 報告

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は図７のとおりである。補剛桁は，アーチクラウン部でアーチリブと剛結した連続桁であり，走行性・維持管理性・耐震性を向上させた構造となっている。

図７

補剛桁断面図３．アーチリブの施工 2）-4）

写真２

移動作業車による斜吊り張出し施工状況（1）スプリンギング部
アーチリブのスプリンギング部は固定支保工で施工する必要があったが，左岸側（AA1 側）のスプリンギン
グ部直下の地形条件では，地面を基礎とした固定支保工を設置することができなかった。そこで，アーチアバットから張り出させた支保工梁（H900 鋼材）から吊り下げて施工する吊り支保工方式とした（写真１）。

写真３

写真１

エンドポスト頂部固定状況

スプリンギング部吊り支保工施工状況（2）斜吊り張出し施工部
斜吊り張出し架設工法区間は，全天候型の移動作業車をスプリンギング部で組み立て，4.0 m の長さのブロッ32

図８

斜吊り張出し用 PC 鋼材配置

クで張出し施工を行った（写真２）。斜吊り施工は，グおよび固定するための機能を追加した。具体的には，移ランドアンカーで固定したアンカーブロックを支点とし動作業車の前進は，アーチリブ天端に走行レール，主構て，バックステイ（H900 鋼材と PC 鋼材）によりエントラスの下端に前車輪・後車輪を装備して，ストロークドポスト頂部を固定し（写真３），斜吊り材として PC

200 mm の 50 t 油圧センタージャッキ２台を推進力と鋼材を１ブロックごとに設置し，緊張を行った（図８）。

して行った。さらに，通常より急こう配の移動となるた移動作業車の構造は，一般的な張出し施工で使用されめ，移動用・移動中ジャッキ盛替え用の２種類の PC 鋼ている移動作業車と同様であり，主構トラス・走行装置・棒（φ 32）に加え，フェールセーフとして移動時のす下部作 業 台 か ら 構 成 さ れ る。 そ し て， 移 動 設 備 は，約べり止め用の PC 鋼棒（φ 32）を設置し，逸走防止対策

41°～約 3°に傾斜が変化するアーチ部材の斜面上で移動を強化した。走行レールの固定は，アーチリブに垂直に川田技報

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埋 設 し た PC 鋼 棒（ φ 32） を レ ー ル ア ン カ ー と し て 使り力 79 kN の移動作業車からの作用荷重を支持した。

用し，移動作業車前進時の上揚力を支持する構造とした（3）鋼メラン材の架設（図９）。さらに，傾斜したアーチリブ上に走行レールを鋼メラン材の架設は，２条の 15 t 吊りケーブルクレー設置することにより発生する滑り力への対策としては，ンで吊り上げて架設できるよう分割したブロックを，斜走行レール先端にレールストッパーを設置し（図 10），吊り張出し施工区間の最終ブロックに埋設したアンカー

アーチリブ小口面でレールを支持する構造とした。このフレームを起点として順次接合し，張り出しながら架設

レールストッパーは，移動完了後に格納することで，次した（写真４）。

施工ブロック施工時の障害とならない構造とした。

写真４
図９

斜吊り張出し架設工法用移動作業車

ケーブルクレーンによる鋼メラン材吊上げ

鋼メラン材を張り出しながら架設する際は，アーチリブ中間点に設置した鋼製ピロン（塔柱）を支点として，鋼メラン３部材を接合するごとに斜材を配置してバランスを取りながら施工する「ダブル斜吊り工法」で架設した（写真５）。

図 10

走行装置すべり止めレールストッパー

傾斜が変化するアーチリブの型枠支保工材を支持する

写真５

鋼メラン材架設状況

主構トラスは常に水平を維持するため，主構トラスの後鋼メラン材のスプリンギングとピロンの支点は，ピン方支柱・鋼製調整台・後方支柱下端の油圧ジャッキ（能構造が採用されることが多いが，本橋は鋼メラン材とピ

力 700 kN， ス ト ロ ー ク 150 mm） で 傾 斜 を 調 整 し た。

ロンに作用する荷重が大きいため，ピン構造とすると支後方支柱（□ 250 × 250 × 12）はブロックごとに高さ承部材が大きくなりすぎてしまうことから，剛結構造がを調整できるように，ピン固定で 220 mm から 260 mm採用されている（図 11，写真６）。この構造に対して，のピッチで高さを調整できる伸縮構造とした。また，長剛結部の安全性を確保するために，アーチリブ自体の計さ調節機能付きの後方ステイを設置することで，主構ト測管理（アーチリブ発生応力・変位・斜吊り材張力）にラスの形状を保持した。もう１つの勾配調整部材となる

加え，メラン材とピロンの変位と発生応力を計測管理す

鋼製調整台は，前方・後方のジャッキ下に配置した。鋼製ることで構造的な安全性を確保した（図 12）。管理値は，調整台は，ブロックごとの勾配に合わせて製作し，１支点架設時に発生するコンクリートアーチと鋼メラン材の応あたり最大 11 個の M30 のセラミックインサート・仕上げ力に対して閾値を設けて行った。その結果，鋼メラン材ボルトでアーチリブ斜面に固定し，１主構あたりの最大滑を安全に閉合することができた。

33

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写真７

下郷大橋の施工報告

鉄筋先行組立て状況

鉄筋組立て後，コンクリート巻立て用に設備を追加した移動作業車を前進させ，外型枠と上床版内型枠を組み立ててコンクリートを打設した。
図 11ピロン設置要領

写真６

鋼メラン材基部

コンクリート巻立て施工部は，幅 1.0 m の鋼メラン材の下側にコンクリートを充填させる必要があった。そこで，鋼メラン材の下側に確実にコンクリートを充填できるワーカビリティーのコンクリート配合を決定するため，実物大のコンクリート打設試験を実施した（写真８）。

図 12

アーチリブ施工時の計測概要

写真８

実物大コンクリート打設試験状況

実物大コンクリート打設試験は，コンクリート巻立て（4）鋼メラン材巻立て施工部

施工部の最大勾配部 21 °を想定し，スランプ 15 cm とメラン工法は，コンクリート巻立て専用の移動作業車18 cm の２種類のコンクリートで実施した。コンクリーを使用して施工する事例が多いが，本橋は開通までの工ト打設後，鋼メラン材の下側となる部分の型枠を解体し，期が厳しく，ケーブルクレーンを用いた移動作業車の組

スランプ 15 cm でも問題なく充填できることを確認し立て・解体に時間を要することから，斜吊り架設工法でた。実使用コンクリートは，コンクリート打設箇所での使用した移動作業車を改造して使用することとした。そワーカビリティーを確保するため，コンクリートポンプの追加設備としては，鋼メラン材で前方のコンクリート車による配管圧送時のスランプロス等を考慮し，現場到荷重を支持する梁，外型枠組立て前に先行して鋼メラン着時のスランプ 18 cm を確保できるコンクリート配合材を巻き立てるように鉄筋を組み立てる前方足場，であを選定した。

る（図 13）。また，コンクリート巻立て用型枠設置前（5）移動作業車の解体に組み立てる鉄筋の固定は，鉄筋支持用アンカーで行った（写真７）。

アーチリブ施工用の移動作業車は，アーチリブ中央のアーチクラウン部付近にて，鋼メラン材の架設でも使用した２条の 15 t 吊りケーブルクレーンを用いて解体した（写真９）。

写真９

移動作業車解体状況

４．補剛桁の施工
図 1334

川田技報

鋼メラン材巻立て施工用移動作業車

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補剛桁の施工は，両側の橋台から中央閉合部に向かっ論文 ･ 報告

下郷大橋の施工報告て１径間ごとに分割施工を行った。このとき，アーチリ要があり著しく非効率な施工となることから，工程の遅ブに補剛桁施工時の荷重が作用するとアーチリブが上向延が予想された。そこで，アーチリブ施工と並行して鉛きに変形し，アーチリブ中央付近で上縁にひび割れが発直材と補剛桁を施工するために，斜吊り材の撤去時期等生する危険性のある引張応力が発生することから，アーを調整するための設計見直しを行うとともに，バックスチリブ上の補剛桁を施工する前にアーチリブ中央のクラテイなどアーチリブの施工に必要な仮設材を設置したウン部のコンクリートを打設した。

状態での補剛桁施工を可能とする支保工形状等を検討しアーチリブ上の補剛桁は，鉛直材にブラケットを設けた。その結果，アーチリブ施工期間中の積雪期には鉛直て H 鋼梁を用いた梁式支保工にて施工することが多い材の一部を，非積雪期には補剛桁の一部を並行して施工すが，本橋は鉛直材の間隔が長いため，長スパンの特殊支ることができた（図 15）。アーチリブと補剛桁・鉛直材保工梁を使用する必要があった。しかし，鉛直材の形状の並行施工により，工事期間中は積雪による工程の停滞が張出し形状であり，支保工梁を支持するブラケットをを発生させることなく，補剛桁工・橋面工の施工を従来取り付けるスペースがないことから，アーチリブ上に支のアーチ橋施工工程よりも早期に完了することができた。

保工支柱を設置する方法とした。アーチリブの斜面上に設置する梁支柱支保工の支柱は鉛直材付近のみとなるように配置計画を行い，梁支柱支保工の支柱高さは作業性も考慮してできるだけ低い高さに決定した。アーチリブ

図 14

従来のアーチ橋工程イメージの斜面上に設置する支柱の基礎は，移動作業車の滑動防止のために使用したセラミックインサート（M30）で固定できる金具を製作し，滑動防止を行った（写真 10）。
図 15

下郷大橋で実施したアーチ橋工程イメージ

６．おわりに下郷大橋上部工工事は，2019 年３月に着工し，2023年３月に完成した（写真 12）。本稿で報告した施工上の課題とその対応が，今後の長大コンクリートアーチ橋の計画・設計・施工の一助となれば幸いである。最後に，
写真 10

梁支柱支保工基礎梁設置状況

約４年間の工事期間中，多大なるご指導・ご協力を賜りました関係者の皆様に本紙面を借りて謝意を表します。

アーチリブ上に支保工支柱を設置することで発生する支保工反力によって，計算上の摩擦力が斜面滑動力を上回る箇所については，基礎梁（H200）を支保工基礎とする（写真 11）くさび結合方式の支保工を橋軸方向に直接組み立てた。
写真 12

下郷大橋完成写真

７．参考文献1）田村，鈴木，佐藤，泉田：国道 118 号小沼座バイパ
ス下郷大橋の計画・設計，プレストレストコンクリート
2022 Vol.64 No.1（一般号），pp.61-65，2022.1
2）佐藤，泉田，高谷，大西，諸岡，有賀：下郷大橋の
写真 11

くさび結合支保基礎梁（H200）設置状況

５．工程の合理化
架橋地域は特別豪雪地域に指定されており，積雪期にアーチリブ施工―アーチリブ中間位置にピロンを有する張り出し架設工法による施工―，橋梁と基礎，pp.2-13，2022.5
3）有賀，大竹，虎本：下郷大橋におけるアーチリブ施工，おいても工程の進捗を停滞させずに施工することが課題

建設機械施工，pp.49-53，2022.8であった。通常，コンクリートアーチ橋の施工は，アー

4）有賀，虎本，高谷，渡辺：下郷大橋のアーチリブ施工，チ部→鉛直材→補剛桁の順序で行う（図 14）。しかし，プレストレストコンクリート工学会，第 31 回シンポジ

この順序で施工した場合，積雪期に補剛桁を施工する必ウム論文集，pp.367-370，2022.1035