鋼橋の⻑寿命化対策に関する講演会（2021.09.17）

高速道路が、生まれ変わる。

⼤規模更新事例「中国道リニューアル工事」について
⻄⽇本⾼速道路㈱ 関⻄⽀社
佐溝 純一

関⻄圏における⾼速道路の⽼朽化の現状
高速道路が、生まれ変わる。

 ⾼速道路の開通後の経過年数
福崎IC〜佐⽤IC

吹田JCT〜神⼾JCT

供⽤延⻑約９２７ｋｍ※NEXCO関⻄⽀社分

橋梁延⻑約467kmのうち供⽤後30年以上が約212km（約45%）

供⽤中⾼速道路の経過年数⽐率（NEXCO関⻄⽀社）

令和元年5月現在

中国道(吹田〜宝塚)の橋梁の特徴
高速道路が、生まれ変わる。

 関⻄⽀社管内の鋼鈑桁橋で床版⽀間が4mを超過する橋梁のうち、中国吹⽥〜中国池⽥間が約3/4 をしめる (192径間/253径間)
 当該区間の鋼鈑桁橋のうち、床版⽀間4mを超過する径間は96%(192径間/200径間)※他路線の床版⽀間

名神・近畿道︓2.5〜3.3m ⻄名阪道︓2.9〜3.5m程度

 中国吹⽥〜中国池⽥の床版厚は現⾏道⽰の床版厚の約70%程度
 上面増厚施工時の標準的厚さは30〜40mmのため、増厚後も床版厚名神が不⾜（縦桁考慮ではOK)
19径間 7.5%
西名阪道
27径間 10.7%

床版厚210㎜

近畿道
9径間 3.6%中国道(その他)
6径間 2.4%

1600
4000

4000

（例）宮の前⾼架橋P37-P39

中国道(吹田～池田)192径間 75.9%

床版⽀間４m以上の路線別径間数中国道(吹田〜宝塚)の鋼橋の構造的特色
高速道路が、生まれ変わる。

 大阪万博の直前に供⽤された中国道（吹田JCT〜宝塚IC）は設計〜施⼯を約3年で完了させるため、短期間で大量⽣産を⽬指した断⾯の合理化や最小鋼重設計に重点をおいた設計・施⼯がなされており、一般的な鋼橋に⽐べて桁⾼、断⾯が小さい⼤量⽣産を⽬指した断⾯の合理化• 溶接H型鋼を⽤いた合成桁⇒T型フランジとウェブを溶接し主桁を製作

供⽤年 ︓1970年（S45）
適⽤基準︓昭和39年道⽰
設計荷重︓TL-20
U.Flg T.(ハット鋼)web PL(鋼板)

溶接H形鋼• 大型ロールH形鋼を⽤いた合成桁⇒⼯場圧延Ｈ鋼主桁を当て板補強

最小鋼重設計• ⾼強度材料を使⽤して鋼重を最小化• 切断合成桁の採⽤⇒予め連続桁構造で架設した桁を切断することで死荷重の一部を合成化して鋼断⾯を縮小

補強PL

ロールH鋼桁吹田JCT〜中国池田IC間更新対象橋梁
高速道路が、生まれ変わる。

鋼橋RC床版の取替え … 約4.8㎞（60連）（主な橋梁）• 豊中⾼架橋 … 単純合成桁（床版連結）、連続非合成桁• 宮の前⾼架橋 … 切断合成桁、単純合成桁（床版連結）、連続非合成桁
 その他、RC中空床版・PC桁・鋼鈑桁の修繕⼯事として⾼性能床版防水⼯等

中国池田IC〜宝塚IC間更新対象橋梁
高速道路が、生まれ変わる。

鋼橋RC床版の取替え … 約1.6㎞（23連）（主な橋梁）• 川⻄⾼架橋… 単純合成桁（床版連結）、連続非合成桁

RC中空床版の取替え … 約2.0㎞（26連）• 荒牧⾼架橋、安倉⾼架橋

 その他、RC中空床版・PC桁・鋼鈑桁の修繕⼯事として⾼性能床版防水⼯等

交通規制計画
高速道路が、生まれ変わる。

吹田JCT〜中国池田IC ⇒ 上下線終⽇通⾏⽌め（約1.5ヶ月×6回）• 上下4⾞線で、本線および並⾏する府道が重交通区間• 新名神⾼速道路の開通で、⾼速道路網での迂回路確保が可能• 多数の建設機械を集中的に配置し、⼯事期間の短縮を図る

中国池田IC〜宝塚IC⇒ 終⽇⾞線規制（6→4⾞線運⽤）• 上下6⾞線の単一断⾯区間で、上下4⾞線を確保しながら分割施⼯が可能

⼯事期間高速道路が、生まれ変わる。

中国道（吹⽥JCT〜中国池⽥IC）では、交通混雑期を避け1期あたり約40⽇間の終⽇通⾏⽌めを6回実施

工事・交通規制
計画検討中

鋼桁およびRC床版の更新≪吹田JCT〜中国池田IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

 鋼橋RC床版の取替えにあたり、以下の観点から更新⽅法の検討を⾏った。
・ 鋼合成版桁の構造的特徴
・ 既設桁の劣化状況

・ RC床版取替え時の既設桁補強
・ 終⽇通⾏⽌め期間の短縮【検討ケース】鋼単純合成鈑桁橋（4径間連結） 橋⻑:80m 最大⽀間⻑:20m••••

RC床版取替後の既設桁照査（B活荷重）では、広範囲で下フランジの補強が必要
既設桁の上フランジ幅が極端に狭く、必要なスタッド配置には拡幅補強が必要
2点⽀承のソールプレート前⾯溶接部やウェブガセット溶接部の疲労耐久性が低い
桁端部や床版連結構造の中間⽀点部では鋼桁や⽀承の腐食が著しい鋼桁およびRC床版の更新≪吹田JCT〜中国池田IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

 鋼橋RC床版の取替えにおいて必要となる桁補強

・ 上フランジ拡幅補強 ・ ⽀点部取替 ・分配対傾構取替 ・下フランジ補強

 上フランジ拡幅補強や⽀点部取替は、本線供⽤下での施⼯が困難
 補強量が非常に多く、補強⼯事に多大な時間が必要
施⼯時間の短縮、経済性、更新後の維持管理のし易さを総合的に判断し、RC床版取替えに合わせて、鋼桁の架替えを実施

高速道路が、生まれ変わる。

新設上部構造形式≪吹⽥JCT〜中国池⽥IC更新工事≫

 架設条件や設計条件に応じて床版および桁形式を選定

鋼床版

 選定箇所• 主にクレーンベント架設の箇所（PCa床版架設に時間的制約がある）• 主桁断⾯構成上必要となる箇所（非常駐⾞帯・上下部剛結など）
 主桁形式︓3主鈑桁を基本（一部4主版）
 鋼床版厚︓16㎜

プレキャストPC床版

 選定箇所• 主にジャッキアップ架設の箇所（PCa床版を地組ヤードで架設）
 主桁形式︓4主鈑桁を基本（一部2主箱）
 PCa床版厚︓220㎜

 ⽀点部は箱構造の横梁を設け、２点の免震ゴム⽀承構造に変更

鋼床版上のプレキャスト壁⾼欄
高速道路が、生まれ変わる。

 プレキャストガードフェンス(PGF)の路肩⽤壁⾼欄タイプを鋼床版にアンカーボルトで定着 プレキャストブロック同士はPC鋼材で緊張して連結 鋼床版上へのPGF設置は初めてのため、衝突載荷試験を実施して定着部の耐荷⼒性能を確認
 事前に実物大試験体による施工性確認を実施※プレキャスト床版でもプレキャスト壁⾼欄を採⽤

高速道路が、生まれ変わる。

上部⼯架設⼯法≪吹田JCT〜中国池田IC更新⼯事≫

クレーンベント架設

 終⽇通⾏⽌期間で橋⾯上のクレーンにて既設桁を撤去し、新設桁を架設（一部、本線近傍で地組⽴し一括架設）
 主な適⽤条件• 河川や交差道路など⾼架下の制約がある※鉄道交差箇所は一部ガーダー架設を予定箇所

ジャッキアップ架設

 本線供⽤中に⾼架下にて新設桁を地組⽴
 終⽇通⾏⽌期間で既設桁を撤去し、地組⽴した桁・床版をジャッキアップ
 主な適⽤条件• ⾼架下の制約がなく、地組ヤードが確保可
能な箇所

高速道路が、生まれ変わる。

ジャッキアップ架設⼯法≪吹田JCT〜中国池田IC更新⼯事≫

 供⽤中に本線⾼架下にて新設桁・床版を地組⽴し、既設桁下⾯まで１次ジャッキアップ
 終⽇通⾏⽌期間で既設桁を撤去し、地組⽴した桁・床版を２次ジャッキアップし架設⇒通⾏⽌における桁架設作業の省⼒化（時間短縮）と既設桁撤去時の⾜場利⽤

終⽇⾞線規制による分割施⼯≪中国池田IC〜宝塚IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

 終⽇⾞線規制により4⾞線の通⾏帯を確保しながら、上下線の上部⼯を3期にかけて分割施⼯を実施
 交通混雑期には終⽇⾞線規制を一時解除し、6⾞線運⽤←上下線中分側を更新←上り線路肩側を更新←下り線路肩側を更新

RC中空床版橋の更新≪中国池田IC〜宝塚IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

【荒牧⾼架橋、安倉⾼架橋の場合】

 既設橋撤去から再構築までの⼯事期間の短縮を図るため、RC中空床版橋から鋼非合成4主版桁への架け替えを分割施⼯にて実施
 本線供⽤中に既設3柱式橋脚にPRC構造の受梁（橋脚横梁）を先⾏設置し、終⽇⾞線規制期間内での⼯程を短縮

新設⽀承受梁（平⾯図）プレキャストPC床版の基本構造≪中国池田IC〜宝塚IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

 プレキャストPC床版分割施⼯時の縦⽬地は、主桁直上に配置したモルタル⽬地構造とし、ⅡおよびⅢ期施⼯時にポストテンション横締め鋼材にて緊張鋼鈑桁橋RC床版の更新≪中国池田IC〜宝塚IC間更新⼯事計画≫
高速道路が、生まれ変わる。

【川⻄⾼架橋の場合】

 鋼単純合成鈑桁（4径間連結）RC床版の取替えにあたり、既設桁補強を検討• 5主桁の大型ロールH形鋼（H900×298）で主桁断⾯に⽐較的余裕がある• 一定期間の終⽇⾞線規制による施⼯が可能
RC床版取替えに合わせて、既設桁の中間⽀点部の連続化を実施
18500

75000

18750

Ｍ

Ｍ

Ｍ

Ｆ

上り線

445

Ｍ

Ｍ

Ｍ

Ｍ

下り線

28900

14645
13685

18500

18750

20515 1951423513595

アスファルト舗装 t=80mm

445

アスファルト舗装 t=80mm

プレキャストPC床版 t=220mm

プレキャストPC床版 t=220mm
2.00%

900

2.00%

主桁 H-900
G1G2G3G4G5G6G7G8G9G10CL1025
1025

4x3100=12400

1025

2050

4x3100=12400

1025

リニューアル⼯事実施状況
高速道路が、生まれ変わる。

吹田JCT〜中国池田IC 令和2年6月 ︓16⽇間の終⽇通⾏⽌め• 御堂筋橋（上り線）の更新⼯事他
 令和3年5〜6月︓39⽇間の終⽇通⾏⽌め• 宮の前⾼架橋、豊中⾼架橋（上り線）などの9連更新⼯事他（約17%）

中国池田IC〜宝塚IC 令和3年8月〜︓終⽇⾞線規制を開始• 荒牧⾼架橋、安倉⾼架橋などの更新⼯事に着⼿中国道リニューアル工事の予定
高速道路が、生まれ変わる。