３章 設計および施工の技術変遷調査
3.1 調査概要
日本で PC 橋が初めて施工された 1951 年から現在に至るまでの約 60 年の間、PC 橋は、構造形式の多様化や使用材料の変化など、さまざまな技術の発展や進歩がなされてきた。それとともに、PC 橋の初期変状防止対策は、技術基準へ新たな知見を盛りこむことで改定をおこなったり、施工方法の改善や施工管理の強化を行なったりするなど、その時代に応じた対策がとられてきている。
この章では、橋梁点検で報告されるひび割れパターンからひび割れ発生の要因となっていると考えられる項目を抽出し、それらの項目について設計的な視点および施工的な視点から技術の変遷を調査し、ひび割れがどのような技術的背景のもとで生じたものか分析を行う。
それらの結果から、現在の初期変状防止技術がどの程度の対策レベルとなっているか分類して、更なる初期変状防止対策の方向性を示す。
◯調査の概要【対象】
平成 16 年の橋梁定期点検要領（案）や橋梁点検の報告などをもとに 2 章で新たに分類した新分類 31 種類のひび割れパターンのうち、初期の段階で発生する初期変状【調査項目】
・設計的な視点：腹圧の設計、定着突起の設計、水和熱の温度応力、定着部の支
圧応力、乾燥収縮
・施工的な視点：支保工、型枠、コンクリート打設、養生、目地部、グラウト【技術変遷の調査範囲】
関連する文献を調査
日本道路協会、土木学会、JCI、PC 工学会、PC 建協 など

3.2 調査項目の抽出
変遷調査を行なう項目は、構造物完成後の初期の段階に発生する初期変状をもとに抽出する。変状の原因を分析し、その中から、主に PC 橋の本体構造に関連のある項目に着目して設計技術および施工技術について整理する。
２章では、「橋梁定期点検要領（案）H16 年 3 月」に示される 20 種類のひび割れパター
ンに加えて、橋梁点検で「その他」として記録されたひび割れを新たに 31 種類のひび割れパ
ターンに分類し、整理した。
今回、変遷調査を行う項目は、新分類 31 種類のひび割れパターンの直接的要因と間接的要因の中から初期変状と関連があるキーワードを洗い出すことで抽出した。抽出結果を設計の変遷および施工の変遷に大別して整理した結果を表-3.2.1 に示す。なお、【設計-Ⅰ】基準の改定は、ひび割れ要因の中から洗い出したものではないが、技術の変遷の全体を捉えるために必要と判断して追加した。

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3.3 変遷調査
3.3.1 変遷調査の概要
前節で抽出した設計および施工に関する調査項目について、その変遷を調査し、主な内容を時系列に整理する。
変遷調査は、プレストレストコンクリート橋が初めて建設された 1950 年頃から現在にいたる期間を対象とする。調査する文献は、「道路橋示方書」を軸とし、過去にさかのぼって調査項目を取りまとめる。道路橋示方書の前身である「鉄筋コンクリート道路橋示方書」が発刊される 1964 年以前の調査は、土木学会の「プレストレストコンクリート設計施工指針」などを含めた調査をおこなう。
3.3.2 設計の変遷調査結果
設計の調査項目である【設計-Ⅰ】基準の改定、【設計-Ⅱ】腹圧の設計、【設計-Ⅲ】定着
突起の設計、【設計-Ⅳ】水和熱の温度応力、【設計-Ⅴ】定着部の支圧応力、【設計-Ⅵ】乾燥収縮、の 6 項目について整理した結果を以下に記述する。
なお、変遷調査結果を時系列に取りまとめた一覧表は、本節末尾の表-3.3.1 に示す。
(1) 【設計-Ⅰ】基準の改定
日本で初めてとなるプレストレストコンクリート橋（長生橋）は、昭和 26 年（1951 年）に施工された。当時は、昭和 14 年（1939 年）に制定された「鋼道路橋設計示方書案（日本
道路技術協会）」が定められていたが、コンクリート橋単独の基準はまだ制定されていなかった。
昭和 30 年代には、PC 鋼材の各種定着工法が国内外で開発されるようになり、プレストレ
ストコンクリートの指針として、昭和 30 年（1955 年）制定の「プレストレストコンクリー
ト設計施工指針（土木学会）」が発刊された。昭和 39 年（1964 年）には、鉄筋コンクリー
ト橋を対象とした「鉄筋コンクリート道路橋示方書（日本道路協会）」、さらに昭和 43 年（1968年）にはプレストレストコンクリート橋を対象とした「プレストレスコンクリート道路橋示方書（日本道路協会）」が発刊された。昭和 53 年（1978 年）には鉄筋コンクリート橋およびプレストレストコンクリート橋の内容を統合した、「橋、高架の道路等の技術基準」として「道路橋示方書・Ⅲコンクリート橋編」が通達された。
近年の道路橋示方書の改定は、平成 2 年（1990 年）、平成 6 年（1994 年）、平成 8 年（1996年）、平成 14 年（2002 年）および平成 24 年（2012 年）に行われている。
(2) 【設計-Ⅱ】腹圧の設計
桁高変化がある箱桁橋の下床版に PC 鋼材を配置した場合、下床版には、配置した PC 鋼
材の緊張にともなう腹圧力が発生する。昭和 53 年「道路橋示方書・Ⅲコンクリート橋編」に剛性の確保やひびわれ抑止の観点から、最小厚さを 140mm（従来 100mm；Ｓ39RC コン示）にすること、直径 13mm 以上の鉄筋を 250mm 以下の間隔で配置することが規定された。そして、平成 14 年の「道路橋示方書・Ⅲコンクリート橋編」において、この腹圧力が大きい場

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表-3.4.3 初期変状事例の抽出 その2
初期変状事例 ： 事例3
該当する変遷調査項目 ：【施工-Ⅲ】 コンクリート打設
橋 梁 の 諸 元
橋 梁 名

Ｃ橋（上）

竣 工 年 度
供用開始日

2003年2月28日

上部工構造形式[単純+3径間連続+2径間連続]ポステン箱桁橋

調書更新年月日2011年3月18日

損 傷 状 況点 検 回 数2

巡目

主桁側面外側にエフロの析出を伴う変色箇所有り。

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図

損 傷 写 真写 真 番 号

※写真で視認出来るもののみ赤で強調

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径間番号
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・主桁，Mg0101，剥離・鉄筋露出 c
・主桁，Mg0101，漏水・遊離石灰 d
・主桁側面の補修跡から遊離石灰の析出を伴った剥離が発生している。

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名

主桁

位 置 （ 部 位 ）(2)支間1/4部

損傷の番号と種類（点検要領 表4.2.2）(7)剥離・鉄筋露出

損傷程度の区分（点検要領 付録-1）ｄ

ひ び 割 れ 方 向

主桁ウェブ外側に発生

最 大 ひ び 割 れ 長 さ ／ 幅 （ m ／ mm)－

ひ び 割 れ 本 数－(本)(2巡目以降の場合) 1巡目状況

1巡目の点検調査には記載無し
本報告書における初期変状事例の抽出※「(6)ひび割れ」の場合のみ記載する点検要領 付録-1

新分類ひび割れパターン

ひび割れパターン(21)その他のひび割れ【9】ｺﾝｸﾘｰﾄ表面の微細ひびわれ

ひ び 割 れ 概 要 図-推定される損傷程度

・主桁側面に変色箇所があり、エフロが析出している。
・変色箇所は、打設時の締め固め不足（ジャンカ）の可能性も考えられる。
・2006年の1巡目の点検では、本損傷について記述されておらず、損傷が進行した可能性もある。

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表-3.4.3 初期変状事例の抽出 その4
初期変状事例 ： 事例9
該当する変遷調査項目 ：【設計-Ⅲ】 定着突起の設計
橋 梁 の 諸 元
橋 梁 名

Ｃ橋（下）

上部工構造形式[単純+3径間連続+2径間連続]ポステン箱桁橋

竣 工 年 度

1990年

調書更新年月日2011年3月18日

供用開始日

2003年2月28日

損 傷 状 況点 検 回 数2

巡目

主桁下床版に橋軸直角方向および放射方向のひび割れ

損

傷

図

損 傷 写 真写 真 番 号

メ

12
径間番号
7
・主桁，Mg0101，ひびわれ e大大・W=0.2mm
・主桁に橋軸方向のひびわれ（幅0.2mm以上)が発生している。

モ※写真で視認出来るもののみ赤で強調

損 傷 評 価
部

材

名

主桁

位 置 （ 部 位 ）支間1/4

損傷の番号と種類（点検要領 表4.2.2）(6)ひび割れ損傷程度の区分（点検要領 付録-1）e

ひ び 割 れ 方 向

橋軸直角方向および放射方向

最 大 ひ び 割 れ 長 さ ／ 幅 （ m ／ mm)(長さ) －

ひ び 割 れ 本 数(本)(2巡目以降の場合) 1巡目状況(幅)0.28
損傷記録なし（未発生 or 見落とし）
本報告書における初期変状事例の抽出※「(6)ひび割れ」の場合のみ記載する
ひび割れパターン

点検要領 付録-1

新分類ひび割れパターン(16)PC鋼材定着部付近【29】PC鋼材定着部（定着突起）付近

ひ び 割 れ 概 要 図推定される損傷程度

・下床版上面まで貫通していると推定される。
・内部鋼材の腐食は発生していないか、重篤ではないと推定される。

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3.5 初期変状防止に向けた変遷調査結果の分析
3.5.1 概要
初期変状防止対策は、時代の変化に合わせて追加あるいは見直しがなされ現在にいたっており、その大筋を「3.3 変遷調査」で取りまとめた。また、橋梁点検結果で報告される変状事例について、「3.4 変状事例の確認」で把握するとともに主な変状事例の抽出を行った。
これらの結果から、現在の初期変状防止技術がどの程度の対策レベルとなっているか分析を行う。変状事例の原因と変遷調査結果を照らしあわせることで、図-3.5.1 に示す 6 項目に分類し、更なる初期変状防止に向けた対策の方向性を示す。

分類

初期変状
の実態

初期変状防止レベル

初期変状防止対策がとれていると考えられ
るもの

分類１

高

なし
分類２

新たな初期変状防止技術であり、その効果の確認段階にあるもの

分類３

変状事例が確認されたが、基準の見落としや不適切な施工が原因と考えられるもの

分類４

初期変状防止技術はあるが、対策方法が標準化されていないものあり

分類５

初期変状対策技術の改善や追加が必要であると考えられるもの

分類６

初期変状の原因が不明であるため、初期変状防止技術を示すことが困難なもの

低図-3.5.1 技術項目の分類

3.5.2 変状事例にもとづく初期変状防止技術の分析
設計および施工に関する 11 の項目ごとに、ひび割れパターンと表-3.4.2 で抽出した代表的な変状事例を示し、変状事例の分析として【技術変遷による分析】と【変状事例からみる
技術基準と対応例】を取りまとめることで初期変状防止レベルを図-3.5.1 に示す 6 つに分類する。
【技術変遷による分析】は、変状事例が確認された構造物の年代、構造形式の特徴および変状原因の詳細などを示し、技術変遷との関連性を述べる。また、【変状事例からみる技術基準と対応例】は、変状事例に関連のある技術基準の内容や変遷調査では示しきれていない内容を紹介するとともに、実務で行われている変状防止対策の例を示すことで、分類を行う
ための材料とする。
これらの取りまとめ内容を総合的に判断して分類した結果を表-3.5.1 に示す。

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3.5.3 更なる初期変状防止に向けた対策の方向性
今回の調査範囲において変状事例が確認できなかったものは、腹圧の設計、支保工、養生であり、分類 1 または分類 2 となる。グラウトは、変状事例の確認があったが近年の指針において対策が実施されていることから分類 2 としている。分類 1 および分類 2 に該当するものは、積極的な対策を講じる必要のないものに位置づけられる。
分類 3 は、基準の見直しは伴わないが実務者へ周知や教育を行なうことで更なる初期変状防止につながると考えられるものである。分類 4 から分類 6 に関しては、現状の初期変状防止レベルに応じて、標準化に向けた基準への反映（分類 4）、変状防止技術のレベル向上（分類 5）、および原因究明のうえで確立すべき対策技術（分類 6）、などと積極的な技術基準へのアプローチによって、初期変状防止に繋がる項目である。
初期変状防止技術の現状のレベルを把握するとともに、レベルに応じた更なる初期変状防止に向けた対策の方向性を図-3.5.2 に示す。

分類

初期
変状
の実態

初期変状防止レベル

初期変状防止対策がとれていると考えられるもの更なる初期変状防止に向けた対策の方向性分類結果【施工-Ⅰ】支保工【施工-Ⅳ】養生

今後、定期点検による初期変状事例が報告される場合を想定して継続した監視を行う

分類２

新たな初期変状防止技術であり、その効果の確認段階にあるもの【設計-Ⅱ】腹圧の設計【施工-Ⅵ】グラウト

初期変状の防止効果を確認し、必要に応じて改善などの検討を行う

分類３

変状事例が確認されたが、基準の見落としや不適切な施工が原因と考えられる
もの【施工-Ⅲ】コンクリート打設【施工-Ⅴ】目地部

実務者への周知の徹底や教育により、人為的ミスを減らすための対
策を講じる

分類４

初期変状防止技術はあるが、対策方法が標準化
されていないもの【設計-Ⅲ】定着突起の設計【設計-Ⅴ】定着部の支圧応力

個別の技術から標準化へ向けた対
策を進める

分類５

初期変状対策技術の改善や追加が必要であると考えられるもの【設計-Ⅳ】水和熱の温度応力【設計-Ⅵ】乾燥収縮

現状の技術で不十分な点を洗い出し、対策を講じることで技術レベルの向上を図る

分類６

初期変状の原因が不明であるため、初期変状防止技術を示すことが困難なもの【施工-Ⅱ】型枠

原因の究明と対策技術の確立を進
める

分類１

高

なし

あり

低

図-3.5.2 分類結果による対策の方向性

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