論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理

論文･報告

斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理～設計・製作・架設の全ステップを一貫管理～
Elevation Control for Simple Steel Curved Bridge with 35-degree Skewed Support

大城 泰樹 *1
OSHIRO Taiki

佐藤 和樹 *2
SATO Kazuki

田坂 裕一 *3TASAKA Hiroichi

石川 一成 *4
ISHIKAWA Kazunari

佐久間 啓蔵 *5
SAKUMA Keizo

吉田 賢二 *6
YOSHIDA Kenji

荒瀬橋は，高知県の県道窪川船戸線に位置し，四万十町琴平町と津野町船戸を結ぶ主要な幹線道路に架かる橋梁である。橋梁形式は，斜角 35°を有する橋長 109.8m の鋼単純非合成曲線箱桁橋である。斜角の非常に鋭角な斜橋であり，製作時や架設時における主桁の鉛直変位差に伴う回転変位の形状管理において高い精度管理が求められる。
本稿では，部材軸回りおよび部材軸直角回りの主桁の回転変位を考慮した製作を行い，施工ステップごとの主桁の形状管理に細心の注意をはらい，施工を行った結果について述べるものである。
キーワード：斜橋，斜角，回転変位，回転キャンバー，形状管理

1． はじめに

2． 橋梁概要

本橋は，斜角 35°，曲線半径 60m の平面線形を有し，負反力対策として支点部に横梁構造のアウトリガーを用

本橋の工事概要を下記に，構造一般図を図 1 に示す。
工事名

いた箱桁橋である。そのため，支点部の回転挙動が複雑

県道窪川船戸線社会資本整備総合交付金（荒瀬橋）工事であり，製作キャンバーおよび現場の施工ステップごと工事場所

高知県高岡郡中土佐町大野見久万秋の形状管理には細心の注意を図る必要がある。

発注者

高知県須崎土木事務所

本稿は，構造解析により算出した橋軸方向および橋軸

道路規格

第 3 種第 3 級

直角方向の回転変位に対するキャンバー（以下，回転キャ施工会社

川田工業・北村商事特定建設共同企業体ンバー）を製作に反映することで，架設現場において想形式

鋼単純非合成曲線箱桁橋定通りの施工を実施できたかを検証するものである。

橋長83.100m

本橋の工事完了後の全景を写真 1 に示す。S2 側は斜角

支間長80.050m35°であり，非常に鋭角な平面形状であることがわかる。

総幅員10.000m ～ 11.000m

桁高2 800mm ～ 2 200mm

平面曲線

R=∞ ～ A=50 ～ R=60m ～ A=50

斜角

S1 側 60°，S2 側 35°

床版

鉄筋コンクリート床版（以下，RC 床版）

負反力対策

S2 上の G2 主桁支点部にアウトリガーを採用

S1 側架設工法

トラッククレーンベント工法

3． 製作反映する回転キャンバーの解析モデル

S2 側斜角と曲線を有する橋梁では，斜角の影響により各主桁の鉛直変位差によるねじり変形と，曲線に伴うねじり
写真 1

橋梁全景変形による桁倒れが発生する。そのため，ねじり変形と桁倒れの 挙動を 考慮し，ねじりによ る回転角を設 定し*1 川田工業㈱橋梁事業部工事統括部大阪工事部大阪工事課 主任*2 川田工業㈱橋梁事業部工事統括部大阪工事部大阪工事課 工事長*3 川田工業㈱橋梁事業部技術統括部大阪技術部四国技術課 係長*4 川田工業㈱生産統括部生産技術部橋梁技術課 係長*5 川田工業㈱生産統括部生産技術部橋梁技術課*6 川田工業㈱橋梁事業部技術統括部大阪技術部四国技術課 課長

論文・報告 1-1

川田技報

V o l . 4 3 2 0 24

論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理

橋長(CL)83100
支間長(CL)80050

1150

1700

2200

2800

2800

C11F

M

A1(a)側面図

A2A2S2

D1A1支点C2S1C4G1 RST
G2L

C6C11C7C8C12C10C9C 1435°

支点11000

10000°G2R

7C 16

C 13C560

G2C3G1L

G1CL

C1 5

支点

G2S2
十川

C1

万S2四S2
橋

R支点

L
アウトリガー

長 (CL)

83100(b)平面図10000～11000
7000～8000
3500～4000
3500～4000

600

200 1800 400

18438.913755.2

1112.26819.5

アスファルト舗装 t=40mm

243.6
6935.82907.3420.5

アスファルト舗装 t=40mm

アスファルト舗装 t=75mm

L1

鉄筋コンクリート床版 t=200mm

L2CL
2.00%～ 6.00% 2.00%～- 6.00%

アスファルト舗装 t=75mm

R1

R3

R1

L1
R2

R4

R3

鉄筋コンクリート床版 t=200mm

L2

R2

R42.00%CL

アウトリガー3.08 %

5.20 %

3.88%

STST

G1L1000G1R2400

G2L3200～4200

G2R2400

G1L

1000

G1R

1843.14223.7(c)中間部の断面図

G2L33373337

G2R3735.7

G2S21955.61450(d)S2 端支点部の断面図
図1

構造一般図て主桁に回転キャンバーを付与した製作を行う必要がある。本橋の回転キャンバーの設定 1) を行うにあたり，解G1L
G1G1R

剛な梁要素

析モデルの考え方について以下に述べる。

G2L
G2
G2R

（1） 橋梁全体の解析モデル
斜角と曲線を有する橋梁において，格点ごとの部材軸

S1は支点を示す回りの回転変位とその回転方向を把握するには，部材軸座標系での解析結果が必要となる。したがって，回転変

図2

S2アウトリガー

本橋の解析モデル

位を正確に把握するために，図 2 に示すような主桁軸線上の格点位置から法線方向に主桁の両腹板まで張り出しの直下に配置している。そのため，G2 主桁軸線と S2 支た剛な梁要素を組み合わせた解析モデルとした。

承線の交点（A 点）において，回転方向および回転角が（2） アウトリガー支点部の解析モデル一致することを確認することを目的に，図 3 に示す解析

S2 支承線上の G2 主桁側支点部は，図 1(d)に示すよモデルを作成した。A 点における G2 主桁の接線方向をうに主桁腹板 G2R より 1 955.6mm 離れたアウトリガー

X 軸，A 点において G2 主桁線と直交する軸線を Y 軸と論文・報告 1-2

川田技報

V o l . 4 3 2 0 24

論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理し，それぞれ剛な梁要素を追加する。また，アウトリガー支点（Ｂ点）より X 軸に平行な部材，およびＢ点でこの部材と直交する部材は剛梁要素として追加する。
構造解析で得られる設計値，仮組立時および現場施工
時に おけ る部材 軸回り， 部材軸直角 回りの回転キ ャン
バーの回転方向の符号図を図 4 に示す。

作工場では主桁の倒れる方向に対して逆方向にねじりを与えて製作している。仮組立時の主桁上面標高の実測箇
所は図 5 に示すとおりであり，S2 支点上の G1 主桁の腹差を実測した。主桁の鉛直キャンバーは主桁軸線での標G2LC15高差とし，主桁の部材軸回りの回転キャンバーは，主桁G2X軸の両側腹板位置の標高差としている。一方，主桁端部の

G2R

A点

桁倒れに 着目し た主桁の部材軸直角 回りの回転キ ャンア ウト リ ガー
G2S2G2主 桁

剛な 梁要 素B点

完成時において，主桁の腹板が鉛直となるように，製板 G1L を基点として，格点位置における主桁上面標高のS2Y軸4． 仮組立時の形状管理

バーは主桁軸線上において，支点位置とその隣の格点位置との標高差から算出した。設計値と実測値を比較した結果を表 1，表 2，表 3 に示す。製作キャンバーと仮組立【座 標 の定 義 】： 追 加し た 剛 な梁 要 素
X軸 方 向 ：G2 ライ ン 上 の着 目 す る格 点 位 置 で の 接線 方 向
Y軸方 向 ：G2ラ イ ン上 の着 目す る格 点 位 置 でX軸 に 対 して 直 角方 向
B点 のX軸 方向 と Y軸 方 向は ，A点 の 座標 方向 と同 様時の実測値の差は許容値内であり，設定した製作キャンバーとおりに主桁を製作することができた。J5-S2 間の主桁の仮組立状況および実測状況を写真 2 と写真 3 に示す。

(a)解析モデルの平面図
Y軸+B

基点回 転+
J12X軸+0J5回転 +AJ11J6C8J9J8J7C7C10C9C11J10C12C13C14C16S2D17C15G1G2Z軸(+ )

G2S2

図3B

A(b)鉛直変位と回転変位の方向の定義

END：実測箇所

アウトリガーの解析モデルおよび回転角(a)平面図
G1R
G2R

G1L
G2L

G1L G1 G1R

ST

トランシットG2L G2 G2R-δz+δz
回転+

G1

Y軸+

G2(b)A-A 断面図
BR

G1G1L

G1R

ST

G2L

G2G2R

G2S2 END

トランシット完成系
Z軸+

ここで，δzは変位，またはキャンバー値を示す。

G1R-S2G2R-S2

G1-S2
G2-S2
S2G2

G1(a)部材軸回りの場合

G2S2(c)B-B 断面図

G1L-S2G2L-S2

図5

仮組立時における主桁上面標高の実測箇所-δz表1+δz

仮組立時における主桁軸線位置の鉛直キャンバー

回転+(単位：mm)
実 測 箇 所

X軸+G1

完成系
Z軸+

ここで，δzは変位，またはキャンバー値を示す。

G2

図4C13S2

設計値①-370-2200

実測値②-372-222-1

許容値-375～-360-225～-210-5～+10差(②-①)-2-2-1

設計値①-407-183+1

実測値②-411-185

0-412～-397-188～-173-4～+11-4-2-1

許容値
差(②-①)(b)部材軸直角回りの場合

C7回転キャンバーの符号図

論文・報告 1-3

川田技報

V o l . 4 3 2 0 24

論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理
表25． 架設工法と施工ステップごとの形状管理

仮組立時における部材軸回りの回転キャンバー(単位：mm)

実 測 箇 所

G1LC7C13

設計値①+8-7-15

実測値②+6-6-14

許容値+3～+18-12～+3-20～-5差(②-①)-2+1+1

設計値①-8+7+15

実測値②G1R-6+6+12-13～+2+2～+17+10～+25差(②-①)+2-1-3

設計値①+8-7-15

実測値②+7-6-13許容値

G2L許容値+3～+18-12～+3-20～-5差(②-①)-1+1+2

設計値①-8+7+15

実測値②G2RS2許容値-7+6+12-13～+2+2～+17+10～+25+1-1-3差(②-①)（1） 架設工法
本橋の架設工法は，図 6 に示すトラッククレーンベント工法であり，支間中央部のブロックは最後に落とし込み閉合す る。よ って，ベント上で先 行架設した主 桁をジャッキアップし仕口角度を落とし込みするブロックと一致させてから連結を行い，ジャッキダウンを行うことで曲げモーメントを導入した。
（2） 主桁の形状管理架設現場で標高を実測するステップを，表 4 に示す。
STEP1，STEP2 では主桁上面標高を，STEP3 では床版上面標高を実測し，設計値と実測値の比較を行った。
(a)STEP1：ベント支持

表3

仮組立時における部材軸直角回りの回転キャンバー(単位：mm)

実 測 箇 所S2

設計値①G1L

G1R

実 測 箇 所+20

実測値②+20許容値+15～+30差(②-①)

0

設計値①-19

実測値②-19許容値-24～-9差(②-①)

0

設計値①G2LG2R

実測値②許容値

における，鉛直キャンバーおよび回転キャンバーの設計値と実測値を比較した結果を表 5，表 6，表 7 に示す。ま

S2+21+22+16～+30差(②-①)+1

設計値①-19

実測値②-21許容値-24～-9差(②-①)

製作工場での仮組立時と架設現場でのベント支持状態

た，鉛直キャンバーおよび回転キャンバーの実測箇所を
図 5(a)に示す。各表より，架設現場にて，概ね仮組立時の主桁形状を再現できたことを確認した。

-2(a)側面図

写真 2(b)平面図
図 6 架設計画図

J5-S2 間の仮組立状況

表4実測ステップ

実測ステップ

表5施工状況

STEP1

ベント支持時STEP2

ベント撤去完了時（鋼桁架設完了時）

STEP3

床版打設完了時

ベント支持の G1,G2 主桁の鉛直キャンバー(単位：mm)

実 測 箇 所

G1G2

写真 3J5-S2 間の主桁上面標高の実測状況

論文・報告 1-4ステップ

C7C13S2設計値--370-2210

実測値①

仮組立時

-372-222-1

実測値②架設時

許容値-差(②-①)-+6-2+4

設計値--407-183+1

実測値①

仮組立時

-411-1850

実測値②架設時-405-186+5-366-224+3-375～-360-226～-211-5～+10許容値--412～-397-188～-173-4～+11差(②-①)-+6-1+5

川田技報

V o l . 4 3 2 0 24

論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理
表6主桁の部材軸回りの回転キャンバー

表9(単位：mm)

実 測 箇 所

G1LG1RG2LG2RステップC7C13S2(単位：mm)

設計値-+8-7-15

実測値①仮組立時+6-6-14

設計値①-3+3実測値②

架設時+9-7-16

実測値②-5+1+7許容値-+3～+18-12～+3-20～-5-35～+29-29～+35-26～+38

差(②-①)-+3-1-2差(②-①)-2-2+1

設計値--8+7+15

設計値①+3-2-6

実測値①

仮組立時

-6+6+12

実測値②+4-2-8-29～+35-34～+30-38～+26

実測値②

架設時

-9+7+16

実 測 箇 所

G1LG1R

許容値+6--13～+2+2～+17+10～+25差(②-①)+10-2--3+1+4

設計値①-4+3+6

設計値-+8-7-15実測値②-3+2+7実測値①

仮組立時+7-6-13-37～+29-30～+36-27～+39

実測値②

架設時

+7-7-14差(②-①)+1-1+1許容値-+3～+18-12～+3-20～-5

設計値①+3-2-6差(②-①)-0-1-1

実測値②+4-2-6-30～+36-35～+31-39～+27+100

設計値--8+7+15

実測値①

仮組立時

-7+6+12実測値②

架設時-7+7+10許容値--13～+2+2～+17+10～+25差(②-①)

-

0+1-2

実 測 箇 所

G2L

許容値

G2R

許容値
差(②-①)(b)部材軸直角回りの場合

主桁の部材軸直角回りの回転キャンバー
実 測 箇 所

G1LS2(単位：mm)

実 測 箇 所S2

設計値①-8設計値①-9

実測値②-8

実測値②-12G2Lステップ

S2ステップ

S2

設計値

-+20

設計値

-+21差(②-①)

0差(②-①)

実測値①

仮組立時

+20

実測値①

仮組立時

+22

設計値①+8

設計値①+8実測値②

架設時

+17

実測値②

架設時

+18

実測値②+8

実測値②+11G2L

許容値-+15～+30許容値-+16～+31差(②-①)--3差(②-①)

--4

設計値

--19

設計値

--19

実測値①

仮組立時

-19

実測値①

仮組立時

-21

実測値②

架設時

-16

実測値②

架設時

-17

許容値

--24～-9許容値--24～-9差(②-①)-+3差(②-①)-+4

表8実 測 箇 所

G2S2差(②-①)(単位：mm)

G1C13許容値

表7G1R

C7許容値

実 測 箇 所

G1L

ベント撤去時の回転変形による鉛直変位(a)部材軸回りの場合

G2R

ベント撤去時の G1,G2 主桁の鉛直変位
C7C13許容値

G1R

許容値-40～+24差(②-①)

表 10
実 測 箇 所

G1G2R-24～+400

許容値-42～+24-3

許容値-25～+41差(②-①)

床版打設後の G1,G2 主桁の鉛直変位
C7C13+3(単位：mm)S2

設計値①+145+870

実測値②+133+68-3(単位：mm)

許容値+125～+165+67～+107-20～+20S2差(②-①)-12-19-3

設計値①+155+910

設計値①+159+71-1

実測値②+162+95+1

実測値②+141+55-11+123～+187+59～+123-32～+32+139～+179+51～+91-21～+19差(②-①)+7+4+1-18-16-10

設計値①+172+76-1

許容値

実測値②許容値差(②-①)+180+85+2+139～+205+43～+109-34～+32+8+9+3(b)STEP2：ベント撤去完了時

G2許容値
差(②-①)

表 11(a)部材軸回りの場合
実 測 箇 所

G1L

鋼重と検査路の自重によるベント支点反力を解放した状態における主桁軸線位置の鉛直変位，および回転変形による主桁腹板位置の鉛直変位の実測結果を表 8，表 9G1Rに示す。
支間中央の鉛直変位は，設計値と実測値で 8mm の差

床版打設後の回転変形による鉛直変位

G2LC7(単位：mm)

C13S2

設計値①-3+4実測値②-1+4-5-23～+17-16～+24-14～+26

許容値+6差(②-①)+20-11

設計値①+3-4-6

実測値②+2-4+5-17～+23-24～+16-26～+14

許容値
差(②-①)-10+11

設計値①-2+3+6

実測値②-2+10-22～+18+17～+23-14～+26があるが，設計値 172mm に対して 5%以下の誤差であ

許容値
差(②-①)

0-2-6るため，設計値と同程度の挙動を示していると判断でき

設計値①+2-3-6

実測値②+2-20-18～+22-23～+17-26～+240+1+6る。回転変形による鉛直変位は，設計値と実測値の誤差G2Rが概ね 3mm 程度であるため，設定した回転キャンバー許容値差(②-①)(b)部材軸直角回りの場合が正しいことを確認できた。
(c)STEP3：床版打設完了時
床版打設完了後の主桁軸線位置の鉛直変位と，回転変形による主桁腹板位置の鉛直変位の設計値と実測値を比較した結果を表 10，表 11 に示す。鉛直変位について，設計値と実測値の誤差は，格点 C7-C13 間の C13 横桁位

論文・報告 1-5

川田技報

V o l . 4 3 2 0 24

論文・報告 斜角 35°を有する曲線箱桁橋の形状管理

表 13打打設数量 90.3m3：1 12(単位：mm)

方向A2
仮組立時

打設ステップ①P.400

打設方向S29.

9.

STEP1000017 .

C717.

00

9 .0000
17.00

9.

9.

9 .0

表 1200

床版打設順序

先行打設した床版との合成を考慮した鉛直変位

STEP3(単位：mm)
C7G1G2S2+135+80

0

実測値+133+68-3-2-12-3

解析値+148+660

実測値+141+55-11-7-11-11差(実測値-解析値)
ここで，

C13

解析値

差(実測値-解析値)

G1G1RG2LG2

設計時キャンバー+50-4+6+1G2R-4

仮組立時キャンバー+6-1-7+90-9差（仮組立時-設計時）+1-1-3+3-1-5

設計時キャンバー+50-4+6+1-4

架設時キャンバー+1+20+4+7-7差（架設時-設計時）-4+2+4-2+6-3鉛直変位（設計時）-20+2-3-1+2鉛直変位（架設時）-1+10-5+2+5差（架設時-設計時）+1+1-2-2+3+3鉛直変位（設計時）-20+2-2-1+2鉛直変位（架設時）-5-3+5+2-11-2差（架設時-設計時）-3-3+3+4-10-4

残キャンバー（設計時）+100+1-10

残キャンバー（架設時）-50+5+1-2-4差（架設時-設計時）①-60+50-1-4鉛直変位（設計時）②-40+4+3-1-3差（②-①）+20-1+30+10STEP2

図7G1L00

9 .00

S1

各施工ステップの鉛直変位の集計

施工ステップ

打設

打設ステップ②A1

量
設数.5 m3

各STEPの合計

橋面工施工完了時を確認できた。
以上の結果より，構造解析により算出した橋軸方向お

設計値：合成桁として解析した結果
実測値：STEP3の床版打設完了時

よび橋軸直角方向の回転変位に対する回転キャンバーを置の G1 では 19mm，G2 では 16mm であり，それぞれ製作に反映し，設計，製作から架設に至る各施工ステッの設計値 87mm，71mm に対して 22%および 24%の誤プまでを一貫管理することで，想定通りの施工を実施で差であった。設計値と比較して，実測値のほうが床版打きた。

設時の鉛直変位が小さい傾向であった。この要因につい7． おわりにて，以下に確認する。
図 7 に示すように S2 支点部の負反力対策として，格荒瀬橋上部工事の施工が2023年の7月31日に無事竣工

点 C7-S2 間を先行打設・養生後，残りの格点 S1-C7 間することができた。これまで斜角と曲線を有し，各施工を打設する 2 ステップの打設計画で床版施工を行った。

ステップの主桁の形状管理を要する橋梁において，実測本橋は非合成桁であるが，先行打設した床版と主桁との値を検証した事例が少ない。本工事において死荷重の回合成作用が寄与したものと考えられる。表 12 に示すよ転変形による鉛直変位の計測管理を行い，その結果につうに，先行打設した床版と主桁を合成桁として構造解析いて報告することができた。今後，同様な橋梁での参考を行い，上述した設計値と実測値の比較と同様に，解析となれば幸いである。

値と実測値を比較した。その誤差は，格点 C13 横桁位置
参考文献の G1 では 12mm，G2 では 11mm に減少した。よって，
1)

先行 打設 部のコ ンクリー トの合成作 用により，コ ンク

石川一成，平井隆嗣，佐久間啓蔵，佐藤和樹，大城泰樹，田坂裕一，斜角 35°を有する鋼単純非合成曲線リート打設による変位が低減したものと確認できた。

箱桁 ～久万秋 2 号橋の設計・製作・施工～，川田技

6． 各施工ステップの鉛直変位の集計

報，Vol.42，pp.22-27，2023.1.

G1，G2 主桁の S2 支点上に着目し，表 4 に示す施工
ステップの主桁の鉛直変位，および回転変形による主桁腹板位置の鉛直変位を表 13 に示す。設計値，実測値およびその差について，各施工ステップと各施工ステップの合計で整理を行った。実測を行っていない橋面工施工完了時を除く，各施工ステップの合計において設計値と実測値を比較し，その差は G1 主桁で-6mm～+5mm 程度，G2 主桁で-4mm～0mm 程度であった。この残キャンバーに，設計時の橋面工施工完了時の鉛直変位を考慮すると，その差は G1 主桁で-1mm～+2mm 程度，G2 主桁で 0mm～+3mm 程度であり，許容値±5mm 以内であったこと

論文・報告 1-6

川田技報

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