沖縄地区鋼橋防食マニュアル
内閣府

沖縄総合事務局

開発建設部

道路管理課

１．はじめに
沖縄地区鋼橋防食マニュアルは、腐食環境が全国的にも厳しい県内において、鋼橋の腐食損傷劣化に対する延命化を目指し、平成 10 年に内閣府沖縄総合事務局開発建設部・沖縄県土木建築部監修のもと出版され、平成 20 年に改訂しました。その後も有識者や管理者を交え、塗装寿命の延命化を図るために様々な検討を行い、平成 31 年 3 月に、部分的な改訂を行っており、本稿では改訂のポイントについて紹介します。

２．沖縄での鋼橋腐食における課題
写真− 1 は、海岸沿いに架設された鋼橋の連結部高力ボルトですが、4 年間で高力ボルトの腐食損傷が著しく進行しています。写真− 2 は、離岸距離 4.4km に架設された鋼橋の連結部高力ボルトですが、5年間で高力ボルトの腐食損傷が著しく進行しています。写真− 3 は、写真− 2 に示した鋼橋の桁内面と桁下の状況を示しています。桁内面には多湿を好む苔が発生しており、桁下が雑草で覆われていることから水はけが悪く湿気を留める環境を作り出しています。亜熱帯に属する沖縄において、架設地域が高温多湿の環境であることがわかります。これより、沖縄では、海岸沿いや内陸部でも連結部高力ボルトの腐食損傷進行が速いことがわかります。また、高力ボルト部は、平成 20 年改訂までの基準では一般外面と異なり重防食塗装系でないことも（防食下地がない）、一般外面に比べて腐食進行が速くなる要因の一つと考えられます。

a）架設後 11 年経過
写真− 1b）架設後 15 年経過

海岸沿いに架設された鋼桁橋連結部高力ボルトの腐食

道路行政セミナー

2020.71a）架設後 9 年経過
写真− 2b）架設後 14 年経過
内陸部に架設された鋼桁橋連結部高力ボルトの腐食a）桁面の苔の発生b）桁下の雑草繁茂
写真− 3

連結部周りの状況

３．部分改定の概要
3−1

新設時の連結部高力ボルト

当該マニュアルでは、高力ボルトの塗装寿命の延命化のために、犠牲防食効果や環境遮断による防食方法を選定できるようにしました（図− 1）。犠牲防食により、例えば、亜鉛が鋼材より先に腐食することで、鋼材の腐食を遅らせることができます。表− 1 は、亜鉛とエポキシ樹脂を調合した有機ジンクリッチペイントの塗装仕様です。塗装による環境遮断効果と有機ジンクリッチペイントによる犠牲防食効果を期待するものです。写真− 4 は、防せいキャップです。防せいキャップにより、高力ボルトに腐食劣化因子（飛来塩分等）が浸入することを防ぎます。有色タイプや透明タイプがあり、透明タイプは供用時に内部の状態が可視化できることが特徴です。写真− 5 は、溶融亜鉛めっきボルトであり、犠牲防食効果による耐久性の向上を図ります。溶融亜鉛めっき高力ボルトは、沖縄都市モノレールの延伸区間における鋼軌道桁の連結部に採用されました。写真− 6 は、コールドスプレー技術により工場で事前に亜鉛被覆を施したプレコートボルトです。写真− 7 に示したように、鋼箱桁外面の連結部ボルト頭は円形で膜厚確保が容易であることから腐食が生じにくいと考えられますが、腐食減厚が生じています。写真− 8 に示すように、プレコートボルトは、鋼箱桁の連結部に適用することで、防せい防食を図ります。コールドスプレー技術の施工については、次節 3 − 2 に述べます。
2

道路行政セミナー

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図− 1表− 1ᕤ⛬

高力ボルトの防せい防食方法

防食下地として有機ジンクリッチペイントを用いた塗装系ሬᩱ䜎䛯䛿⣲ᆅㄪᩚ㻌⣲ᆅㄪᩚ㻌㻵㻿㻻㻌㻿㼠㻟㻌㜵㣗ୗᆅ㻌➨䠍ᒙ㻌᭷ᶵ䝆䞁䜽䝸䝑䝏䝨䜲䞁䝖⌧ሙ 㻌㜵㣗ୗᆅ㻌➨䠎ᒙሬ 㻌ୗሬ䜚⿦㻌୰ሬ䜚㻌ୖሬ䜚㻌᭷ᶵ䝆䞁䜽䝸䝑䝏䝨䜲䞁䝖㻌㉸ཌ⭷ᙧ䜶䝫䜻䝅ᶞ⬡ሬᩱᶆ‽౑⏝㔞㻔㼓㻛䟝㻕䇷㻔㻞㻠㻜㻕㻔㻞㻠㻜㻕㻝㻝㻜㻜㻔㻡㻜㻜㽢㻞㻕㻌䜅䛳⣲ᶞ⬡ሬᩱ⏝୰ሬ㻝㻣㻜㻔㻝㻠㻜㻕㻌䜅䛳⣲ᶞ⬡ሬᩱୖሬ㻝㻠㻜㻔㻝㻞㻜㻕ሬ⿦㛫㝸㻔Ẽ㻞㻜䉝䛾ሙྜ㻕ᶆ‽⭷ཌ㻔䃛㼙㻕䇷㻞㼔㼞௨ෆ㻟㻜㻝䡚㻝㻜᪥㻝䡚㻝㻜᪥㻟㻜㻟㻜㻜㻝䡚㻝㻜᪥㻝䡚㻝㻜᪥a）ナット部用の有色キャップb）ボルト頭用の有色キャップc）ナット部用の透明キャップd）ボルト頭用の透明キャップ

写真− 4㻟㻜㻞㻡

防せいキャップの取付状況
道路行政セミナー

2020.73

写真− 5

写真− 6溶融亜鉛めっきボルト

写真− 74

道路行政セミナー

高力ボルト頭部の腐食状況

2020.7

プレコートボルト

写真− 8連結部のプレコートボルト3−2

供用時の連結部高力ボルト

写真− 9a）及び b）は、著しく腐食劣化した連結部高力ボルトにおいて、コールドスプレー技術による補修を実施している状況です。写真− 9c）は、コールドスプレー施工後の連結部高力ボルトの状況であり、亜鉛皮膜が施されているのが分かります。コールドスプレー施工後は、下塗りから上塗りまで塗装します（写真− 9d））。1 年経過した現在、特に異常は生じていません。

a）コールドスプレー施工状況①b）コールドスプレー施工状況②c）施工直後の高力ボルト部d）塗装完了後の高力ボルト部

写真− 93−3

コールドスプレー施工状況と施工後の仕上がり状況

構造設計上の留意点

鋼橋の塗装寿命の延命化は、塗装のみならず、構造上腐食に強い防食構造にする考え方も重要です。当該マニュアルでは、飛来塩分の付着面積を減らした箱桁構造を推奨しています。写真− 10 は、鋼Ｉ桁、ツーボックスの箱桁、ワンボクッスの箱桁です。桁の数が少ないほど、補剛材やエッジ部など腐食しやすい部位の面積が少なるとともに、飛来塩分の付着面積も減らすことができます。
また、二次部材の多い鋼Ｉ桁に対して、桁間に飛来塩分の巻き込みを少なくするため、鋼桁間に多機能防食デッキを設置し、箱桁の形状にすることや、ツーボックスの箱桁橋をワンボクッスの箱桁の形状にして、さらに桁間の飛来塩分の付着を低減することが挙げられます。例として、多機能防食デッキを下記に示します。
図− 2 に一例として桁間に多機能防食デッキを設置したタイプの概念図を示します。図− 2a）より、桁間の桁外面は、飛来塩分が付着し腐食劣化要因となります。図− 2b）で示すように、桁間に多機能防食デッキを設置することで、飛来塩分の浸入を防止することができます。その他、多機能防食デッキは検査路として併用でき、桁間の外面塗装を内面塗装に変更することで塗装費用の低減が可能となります。写真− 11 には、多機能防食デッキの設置状況を示します。
道路行政セミナー

2020.75a）鋼 I 桁b）鋼箱桁（ツーボックス）
写真− 10c）鋼箱桁（ワンボックス）

鋼桁の種類

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図− 2b）設置ありの場合
多機能防食デッキの概念図a）外面の状況b）内面の状況写真− 116

道路行政セミナー

2020.7

多機能防食デッキの設置状況

４．おわりに
鋼橋の防食は、図− 3 に挙げているように、多種多様な技術があるとともに、現場適用には十分な検証が必要となってきます。沖縄地区鋼橋防食マニュアル委員会では、今後とも鋼橋の耐久性向上に向けた検討を行い、次回の沖縄地区鋼橋防食マニュアル改訂へ反映させるとともに、沖縄県全体の鋼橋の長寿命化に繋げていきたいと思います。

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図− 3

沖縄地区鋼橋防食マニュアルに挙げた今後取り組むべき技術

道路行政セミナー

2020.7

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