コンクリート構造診断士レポート「コンクリート構造診断士」とは、プレストレストコンクリート工学会により認定される技術者資格です。
コンクリート構造診断士に期待される役割は、既設の鉄筋コンクリート構造物やプレストレストコンクリー
ト構造物に対して、力学的・構造的な診断や評価を実施し、当該構造物の適切な補修・補強、あるいは維持管理の手法を提示することです。
このコーナーでは、こうしたコンクリート構造診断士の活動を紹介するため、資格登録更新時に提出される研修報告書のなかから、とくに一般の読者にも有益な情報を与えるとして選出された事例を掲載します。

台

塩害により損傷した PC 桁の残存プレストレス量の調査

台橋

Ｍ

端
2 500

橋

50350

Ｆ

中

12 8007 000

間部
2 500 400

3 500
Ｃ
Ｌ 340 1 500

2.0 ％

2.0 ％

1 700

技術統括本部孝部
3 500㈱ 大洋土木コンサルタント
川A

H.W.L = 0.80400

石2

橋 長 33 300
桁 長 33 200
支 間 32 500
1 7001A50350

司G1G2G3

図- 11．は じ め に本橋は沖縄県内の海岸から 100 m 以内（塩害対策区分 SG4G5G6G75001 340500
6 @ 1 840 = 11 040

130 750750 130

構造一般図

7.0G2‑1区分）の非常に厳しい塩害環境の河口部に位置する橋梁で塩分含有量（kg/cm3）

6.0あり，1979（昭和 54）年 3 月に竣工した（経過年数 30 年）
橋長 33.0 m の単純 PCT 桁（ポストテンション方式）橋である。また，「道路橋の塩害対策指針（案）・同解説（昭和G5‑1発錆限界値（kg/m2）

純かぶり位置
表面より4.50 cm

5.0

G2・G5海側純かぶり位置
G2・G5山側純かぶり位置

4.0
純かぶり位置
表面より4.50 cm

3.02.01.059 年 2 月）」の制定以前に施工された橋梁であり，1999

0.00.02.0

4.0

6.08.0

10.0

12.0

14.0

16.018.0

平均深さ（cm）（平成 11）年 3 月に上部工の断面修復と保護塗装の補修

海側工事が施されたが，その後，主桁に再劣化とみられる鋼材

図- 220.0
山側

主桁塩分含有量試験結果の腐食によるコンクリート部のひび割れやはく離・はく落よるものと判断した。主桁再劣化状況を写真 - 1 に示す。

が多数見られる。本報告は，2009（平成 21）年 3 月に実施した補修・補強の詳細設計における点検・調査に関する4．PC 鋼線調査結果報告を行うものである。（本業務は ㈱ ホープ設計在職時に管理技術者として従事したものである。）

鉄筋腐食状況調査を行った際に，主桁の PC 鋼線の調査も行った。その結果，鉄筋露出が確認できた主桁下フラ2．構造概要および調査内容

ンジ部（隅角部）において，PC グラウトの未充填個所が構造一般図を図 - 1 に示す。調査・試験は，以下に示確認され，PC 鋼線の腐食が著しく，一部 PC 鋼線の破断も懸念された。

す内容を行った。
① 鉄筋および PC 鋼線腐食状況調査，② 塩分含有量試

なお，PC 鋼材腐食およびシースの腐食については，施験，③ 中性化試験，④ 圧縮強度試験，⑤ PC グラウト調

工時における PC グラウトの充填不足による空隙に長期に査，⑥ 残存プレストレス測定

わたって，水分，塩化物（内在塩分）等が浸透し，腐食になお，主桁の塩分含有量試験結果を図 - 2 に示す。

至ったものと判断した。そのため，残存プレストレスの追加調査を提案し，実施した。PC 鋼線の腐食状況を写真

3．健全度評価
3.1- 2 に示す。

劣化原因および劣化段階

外観調査結果および室内試験結果の評価より，劣化原因

補修箇所

は「塩害」，劣化段階は「加速期後期」と診断した。

補修箇所

なお，平成 11 年度に上部工の断面修復工が実施されたが，その後，平成 20 年度に断面修復部近傍に再劣化が写真 - 1生じていた。この再劣化の原因は，「マクロセル腐食」に

92

主桁再劣化状況

写真 - 2PC 鋼線腐食状況

プレストレストコンクリート

コンクリート構造診断士レポート

5.1

1.7
1.6
1.51.4
1.3
1.2
1.1
10.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.10

桁下縁からの距離︵5．残存プレストレス量の算定（解放ひずみ量測定）
ひずみ測定方法︶

ひずみ計測は，ひずみゲージを用いて静的計測として行mった。今回採用した計測方法は，応力解放法であり，すで‑5.00

0 本破断
1 本破断
2 本破断
3 本破断
4 本破断
5 本破断

0.00

5.00に応力が作用している部位に切込みを入れることにより作

10.00

15.00

20.00

25.00

応力度（N/ｍｍ2）

用応力を解放し，その解放後の応力差より，現有の応力を

図- 4PC 鋼線破断時のプレストレス勾配求める方法である。今回の応力解放は，コアカッター（φ100 mm）を用いて行った。測定方法は，以下のとおりで桁下縁からの距離︵ ︶ある。
① 現状の応力状態で所定の位置にひずみゲージを貼付け，この状態での計測値を初期値とした。

m② コアカッターを用いて切込みを入れることにより応力を解放し，計測を行う。

‑10.00

‑5.00

1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.50.40.3
0.2
0.10.0

推定値
Prestress
b=a‑d0.00

5.00

10.00

15.00

設計値

Pre・γ
e=c‑d20.00

25.00

応力度（N/ｍｍ2）

これらの差分値が解放応力に対応するひずみ値となる。
このような計測を桁の上フランジ部および下フランジ部に

図- 5

プレストレスの推定値と設計値の比較おいて行うことにより，桁断面内の応力勾配を得ることができる。

推定される。

測定位置およびひずみゲージ貼付け位置を図 - 3 に示

6．PC グラウト調査

す。

残存プレストレス量の算定（解放ひずみ量測定）に先だって PC グラウト調査を行った。調査方法は，ストリング

160 mm

カメラを用いてシース内グラウト状況を撮影・記録した。

切込み（φ100 mm）
1 005 mm

665 mm

調査個所は全桁 16 カ所行った。
今回の調査は，フランジ下面に配置されているシースに計測対象桁ウェブ面180 mm

着目し，支間中央および支間 1/4 点（PC 鋼線立ち上がり部近傍）について，各桁 2 点の調査を基本に行った。

3 軸ひずみゲージ：ゲージ長 60 mm

写真 - 3 に示すように，施工時にグラウトの未施工の切込み位置（φ100 mm）可能性が高いと推察される PC 鋼線が 1 本確認できた。

3 軸ひずみゲージ：ゲージ長 5 mm

したがって，橋梁全体の補修工事（チタン溶射方式による電気防食工法）を行う前に，PC グラウトの再注入工事を行うことを提案した。

15 mm

写真 - 3図- 35.2

PC グラウト調査状況

測定位置（主桁側面）

7．お わ り に

残存プレストレス量の評価

プレストレスの状態の判定にあたって，PC 鋼線が破断劣化が進んだ PC 橋の耐荷力は，一般的には橋梁上に荷した場合における PC 鋼線破断時プレストレス勾配（断面重を載荷し，健全な状態での主桁のたわみやひずみを測定応力分布）を参考資料として図 - 4 に示す。

し，その値を計算値と比較し，算定する手法が多く用いら① 塩害等で PC 鋼線が破断されると図 - 4 に示すように，れている。しかしながら，本測定方法のように解放ひずみプレストレスの勾配が立ち上がっていくことが分かる。

量を測定することにより直接死荷重時状態のプレストレス② 本橋での各桁の推定プレストレスの勾配は，図 - 5 にを推定することが可能であり，今後，劣化・損傷の進んだ示すように設計値と同等であることから，竣工時の状PC 橋の耐荷力の有無を推定できる有効な手法であると判態を維持していると考えられる。したがって，現時点断している。
【2012 年 4 月 17 日受付】

では，塩害による PC 鋼線の破断は生じていないものとVol.54, No.6, Nov. 201293