報特集 : プレストレストコンクリート技術協会賞を振り返って文

第 15 回作品部門受賞

新綾部大橋について
神敏郎＊1・新井英雄＊2

新綾部大橋は，一級河川由良川を渡河し，隣接する JR 山陰本線 ･ 府道広野綾部線を跨ぐ，橋長 240 m，最大支間長 110 mの 3 径間連続 PC 斜張橋である。当時，国内においては PC 斜張橋の歴史が浅く，支間長 100 m を超える本格的な道路橋と位置づけられた。本橋は，その規模より，計画段階から詳細設計，施工に至るまでさまざまな検討を実施してきた。本稿では，当時の技術背景を踏まえ，試行錯誤した内容を報告するものである。
キーワード：斜張橋，風洞試験，斜材，張出し施工，押出し施工

1．は じ め に
新綾部大橋は，一般国道 173 号が京都府綾部市市街地を迂回し国道 27 号に短絡するバイパスとして計画された。
構造形式は，一級河川由良川を渡河し，隣接して JR 山陰
本線 ･ 府道広野綾部線を跨ぐため，橋長 240 m，最大支間長 110 m の 3 径 間 連 続 PC 斜 張 橋 で あ る（ 写 真 - 1， 図- 1）。当時，国内においては PC 斜張橋の歴史が浅く，支間長 100 m を超える本格的道路橋と位置づけられた。
工事は昭和 60 年 10 月より主橋脚の下部工施工に着手，62 年 9 月に全橋がつながり，昭和末の 63 年（1988）秋に開通した。
写真 - 1

当時の話として，本稿では 2 . 計画と設計編を神が，3．

現在の新綾部大橋施工編を新井が執筆を担当している。

一般国道 173 号は京都府が管理する路線であり，事業着

由良川

手にあたっては国の補助を受ける関係から，橋梁形式・設至 福知山時道路局国道第二課）の了解が必要であった。
2.1

鶴舞
国道27号

研究委員会の設置と風洞実験

国の指示もあり，「研究委員会」（委員長岡田

新綾部大橋
味方町

綾部

計の考え方・そして全体事業費などについて，建設省（当至N

丹波大橋

2．計画と設計について綾部大橋

清京都大寺町学教授）を設置し，設計に関するさまざまな検討を行っ

若狭湾

都至京

JR山陰本線

国道173号

国道27号
福 井 県
5号 舞鶴
7
1
国道162号道
国 車道
三和町
自動 線 27畿
国道 9
近
舞鶴号
美山和知
福知山
国 綾部
道
173号 瑞穂
三和日吉
架橋位置
兵 庫 県
丹波 園部

至

国道町
瑞穂

綾部市号

京北

図- 1
＊1

現職

Toshiro JIN

京都府道路公社
理事長

＊2

架橋位置

た。また，耐風安定性の確保，照査の必要から委員会の助Hideo ARAI

言もあり風洞実験を実施した。実験は京都大学の白石教授

三井住友建設 ㈱取締役 常務執行役員
土木本部長のもとで行われ，6 種類の断面モデルの中からもっとも耐風性に優れた主桁断面形状を見いだすこととした 1 ）。

28

プレストレストコンクリート

特集 / 報文

M

M

3 000

8 000

DL＝30 000

51 50052 000

P434 000

H.W.L.T.P＋44 864
計画河床高 37 940
最深河床高 36 200

4＠14 000＝56 000
110 000

F17 500
P520 000

20 000

図- 22.2

φ5 000φ6 700

φ200

M

M

6 000

4＠14 000＝56 000
77 500

F

6 000

P6A2
1 500
900 19 000

8 000
62 596
67 098味方方

φ250

φ5 000
14 000

8 900

2 500

線
綾部線 野〜
本広
山陰 府道

5 000

19 750

6 500
2 200

HWL

φ3 000φ6 700

4 500

1 700

市

道

075

4＠2 500＝10 000 3 000

寺 方

P3500

.2

No

259 750240 000

164＋43 02628 0000

図3 000 12 170 7 400
1 500
4 500 2 026
2 90000

面10 000

側12 260

174＠2 500
10 000 3 000
43 026＋24 070.1120 500

No17 500

全体一般図

設計時のエピソード －斜材安全率のこと－

この PC 斜張橋の形式を了解していただいたおりに，当主桁形状が決まり詳細設計にはいることになるが，何せ時の京都府道路建設課長であった永井氏の国に対する迫力初めての本格的道路橋ということで，ありとあらゆる施工ある説得にも感謝する次第である。「京都府の橋梁担当は，例や文献を調査することになった。

昭和 51 年に大雲橋歩道橋建設中の落橋事故で 2 名の死者

斜材は，① 定着部の切欠きがもっとも小さいこと，②を出して意気消沈している。この時，新しい橋に挑戦して活荷重による応力変動が小さいこと，そして ③ 工費面な何とかしようとしている若い技術者を応援するのも国の努

どからディビダーク鋼棒とした。

めではないのか」との口上であった。これに応えてくれた

さて本題の斜材安全率のことであるが，国の補助事業と建設省の関係各位の暖かい対応にお礼申し上げます。

いうこともあり，設計の拠り所は道路橋示方書である。当3．施工について

時の道路橋示方書Ⅱ鋼橋編では，ケーブルの安全率を “Fs＝ 3” と規定していた。本橋が PC 斜張橋という特性から，施工上の特徴は，主塔高 43 m の斜材の施工，渡河部斜さまざまな検討を加えた。

張橋の約 90 m ワーゲン張出し施工，山陰本線跨線部の押【その 1】出し施工，両施工部主桁の閉合施工である（図 - 2）。
3.1

海外の文献調査でみると，各国とも疲労に関する考え方に若干の相違はあるが，安全率ベースで見れば Fs ＝ 2.0

施工前の三者協議

上部工施工に先立ち，施工計画，施工計算，その他の諸～ 2.5 となっている。

検討を行い，発注者，設計者，施工者による三者協議を実【その 2】施した。協議の場は新しい橋梁形式の施工に向けたチャレ

国内では，昭和 56 年 3 月に海洋架橋調査会が「PC 斜張ンジ精神に満ちており，フランクに意見を出し合うことが橋に関する調査研究報告書」をまとめ，安全率についてはでき，その関係は施工完了まで，そして完成後以降も続Fs ＝ 2.5 を提案している。

く。施工計画と設計との整合性の確認は勿論であるが，主これを受け，PC 斜張橋の構造特性，斜材の応力変動そ塔じん性確保のための配筋方法，高軸力が作用する主塔基部横梁のひび割れ評価などの議論が印象的であった。

して斜材の空力特性などを考慮し，本橋においても Fs ＝2.5 を採用すべく，国道第二課との協議が始まることになる。とくに斜材張力の死活荷重比での鋼斜張橋との特性の違いなどの調査資料を基にさまざまなやりとりをした。最終的には “Fs ＝ 2.5 は時期尚早 ” ということで決着し，本橋においても結果的には Fs ＝ 3.0 を採用した。
この結論に至る過程で，道路橋示方書コンクリート橋小委員会を始めさまざまな議論があったように聞いているが，現行の道路橋示方書では Fs ＝ 2.5 となっており，当時の議論が無駄ではなかったものと確信している。
2.3

チャレンジ精神の土壌

当時，国道第二課課長補佐の藤原氏，橋梁係長であった光家氏そして後任の中野氏には丁寧なご指導をいただき感謝する次第である。さらに当時，土木研究所橋梁研究室長
写真 - 2の佐伯氏には「研究委員会」の委員も務めていただき貴重なご助言をいただいた。改めて感謝いたします。

Vol.54, No.6, Nov. 201229

施工中の新綾部大橋特集 / 報文
3.2斜材の施工

張力（ton）

25.0

ひとつの斜材は 9 ～ 13 本のφ 32 mm PC 鋼棒，φ 250

計算値
実測値

仮緊張mm 保護管，防錆グラウトで構成される。主塔・主桁に20.0PC 鋼棒を分散して定着，空中部を保護管を利用して引き終了上げて 1 本ずつ接続して緊張する。

15.0

空中部の架設は河川内の作業構台の高低差を使ってあら本緊張

かじめ施工性を確認，グラウト時の高圧下での漏れ対策も10.0

現地で実物大試験を実施した。
施工上悩ましかったのは，主塔側の PC 鋼棒の配置をい5.0

かに確実に行うかであった。主塔左右 13 本の鋼棒の中心線が交差するため，適当な位置で曲げることにより鋼棒同0.00

士があたらないように配置し，定着しなければならない

12345図- 3が，図面上では互いの干渉具合は表現されない。当時は 36789101112

緊張鋼棒番号13

斜材導入張力の管理

次元 CAD などなく，仕方なくパソコンでの手作業になった。空中部の配置と角度を固定し，定着点の位置と曲げ半斜 材

温度（℃）

径をすべての鋼材で繰り返して仮定した。主塔中心での鉛30.0

直断面図をディスプレイ上に表示して干渉しないことを目

K8K9K10で確認して，1 本 1 本の加工形状と鉄筋格子での配置位置

外気温
主桁20.0ることができた。

南
北
中央

上床版
下床版

斜材の緊張管理

斜材の張力は主桁の応力や形状を所定内に納めるために主塔を決めた。完璧な結果ではなかったが相当正確な結果を得⑴

K5K4K310.0

慎重に管理しなければならなかった。
斜材施工時の導入緊張力は，13 本が均一でかつ合計値0.0が設計値と合致するように管理しなければならない。コス612

トパフォーマンスを考慮し，13 本中 2 本の張力を計測し，184月4日24

図- 4管理を行った。鋼材はまず 1 本ずつ架設緊張するので，初6124月5日

182464月6日

日時121987 年

温度の経時変化

期導入力は徐々に減少し，また，架設の進行に伴い剛性が大きくなる。

性を確認したうえで，10 斜材中 5 斜材の張力を調整する

主塔左右上下流 4 斜材は同時に緊張するが，主桁のコンこととなった。
3.3

クリート剛性や遅れ弾性，温度変化により張力変化は計算

張出し施工どおりになるとはかぎらない。そこで，許容値も考慮したワーゲンでの張出し施工はすでに多くの橋梁で実績があうえで斜材架設終了後に 9 割を導入し，のちに全鋼材を再ったが，この規模の斜張橋では初めてであった。斜材間隔緊張して所定張力となるように緊張計画を立てた。緊張時

内が 4 ブロックで，斜材緊張前「ハ」の字の主桁が緊張にの導入力を緊張ジャッキの荷重計で管理，張力の変化をチより 30 cm 以上も所定の高さまで跳ね上がった様は，小気ェック，確認することで所定緊張力を入れることができた

味良いものであった。
3.4（図 - 3）。
⑵

斜材張力の精度管理

押出し施工

山陰本線上の押出し施工は，夜間での施工，押出し早さ，手伸べ桁の位置を考慮して，52 m の支間内に仮支柱 2 本施工の進捗に伴い，斜材張力は設計値と誤差をもつ。主桁や主塔コンクリートの剛性，温度状態，斜材自身の鋼材温度など誤差の要因を理解し，影響の度合いをある程度把握しておかねばならないと考え，解析的な数値シミュレーションと主桁形状計測，温度測定を現場で行った。勿論パソコンでのデータ処理を行った。図 - 4 に温度の経時変化計測例を示す。一意的に現状を確定できなかったので，押出し施工

これらのデータを総合的にみて真の値を推定し，設計値と張出し施工の比較を行った。パソコンのデータ処理は緒についたばかりの時期であったが，自分の PC 9801E に慣れ親しんでいたので対応できた。
自由度のある（全体剛性が低い）閉合前に誤差を精算するために，張力を調整することとした。調整量の決定には，ある意味での最適化手法を用い 4 ），形状 ･ 張力の妥当

写真 - 330

張出し施工と押出し施工の状況

プレストレストコンクリート

特集 / 報文を設置して行った。一方，押出し時の支間長が短い場合はいる姿をみて，あるいはこの橋と私とのかかわりを覚えて主桁の合成が大きくなり，各支点の鉛直方向の位置関係がくれている近隣の方とお話をして，この橋の建設に関われ桁応力に敏感に影響する。主桁下面の型枠精度も影響するてよかったといつも思う次第です。

ため，鉄板やベニヤを用いて，各支点での入念な調整を行

4．お わ り にった。
3.5

閉合部の施工冒頭にも述べたように本橋は，最大支間長 110 m であ斜張橋張出し施工部と押出し施工部を由良川の河川上でり，当時では本格的な PC 斜張橋の先駆けといえる存在で閉合した。両者は構造が異なり剛性も異なる。そのため，あった。計画から設計・施工に至るまで多くの事が初めてコンクリート打設による相対変位，打設中から硬化中の斜の試みであり，関係者がそれぞれの立場から最善の方策を材温度の変化に伴う斜張橋部主桁先端のたわみ変化が生忌憚なく議論し，完成に至った。このような関係者の気持じ，コンクリート性状に悪影響を及ぼす要素となる。これ

ちが込められた構造物が今後も地元の皆様に愛され，地域を回避するために，H 型鋼で両者を結合したが効果は限定の発展に寄与し続けることを願う次第である。

的なため，橋面散水を計画し，あらかじめ効果を確認した。桁上下面の温度差がほぼ無くなるためこの影響を排除

参考文献できる。準備万端と考えていたが，打設前日天気は雨，当1 ）白石成人：PC 斜張橋（新丹波大橋）の風洞実験，プレストレス
トコンクリート Vol.27，No.1，Jan.1985

日曇りと最適な条件での施工となった。

2 ）宮崎雄二郎，小林憲史，神翌日はコンクリートの強度発現確認のうえ，一部の連結PC 鋼材を緊張して，コンクリート硬化後の引張り応力発Jan.1987

生対策とした。
3.6

敏郎，岡村隆夫：（仮称）新丹波大橋の設計について，プレストレストコンクリート Vol.29，No.1，
3 ）小林憲史，神施工を通じて敏郎，佐藤伸次，岡村隆夫，井垣裕司：PC 斜張橋（仮称：新丹波大橋）の計画，橋梁と基礎 1984-114 ）高野叔和，佐藤伸次，植田卓文，新井英雄：新綾部大橋（新丹施工中，完成後を通じてたくさんの人と出会い，本橋の波大橋）上部工の施工，プレストレストコンクリート Vol.30，

施工が技術を含め私のその後に影響を及ぼしてくれていま

No.2，Mar.1988

す。

5 ）古川浩平，熊谷紳一郎，新井英雄，春日昭夫：新綾部大橋においいものを作ろうというベクトルが一致し一丸となってける精度管理のための斜材張力調整量の決定法，構造工学論文

取り組んで戴いた発注者や設計者の方々，チリ津波の悲惨集 Vol.35A（1989.3）
6 ）宮崎雄二郎，中居隆章，前林保典，佐藤伸次，植田卓文：新丹さを語ってくれた志津川（現南三陸町）出身の大工の棟波大橋（仮称）の設計と施工，橋梁と基礎 1987-12

梁，日本酒の美味しさを初めてわからせてくれた隣の作り

7 ）高野叔和，仕名野裕，藤田

酒屋の人たち，近隣の人たち。

学，新井英雄：新綾部大橋実橋載荷試験，土木学会第 44 回年次学術講演会（平成元年 10 月）

近くの現場視察を名目に，幾度か供用後も訪れました。

8 ）新綾部大橋振動実験報告書土木研究所資料第 2617 号

この地区の方々の生活を支える一つの基盤として役立って【2012 年 10 月 3 日受付】

刊行物案内

東日本大震災 PC 構造物災害調査報告書
平成 23 年 12 月
定
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社団法人 プレストレストコンクリート技術協会

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