土木技術資料 58-6(2016)

土研センター

鹿児島県における鋼橋の塗替え塗装の合理化
中野正則・安波博道・五島孝行・中島和俊・内藤哉良
表-1

1．はじめに 1

塗装設計対象橋梁の諸元

T橋

N橋

D橋

M橋

I橋

鹿 児 島 県 は 県 内 に 2,404橋 の 道 路 橋 を 有 し 、内

橋長

33.0m

160.0m

70.9m

126.1m

13.5m

319橋が鋼橋である。高度経済成長期以降に建設

幅員10.45m16.22m

15.8m

15.8m

7.2m

形式

単純合成 鋼2径間 鋼単純鋼
鋼単純合 鈑桁I桁橋 連続非合 床版箱桁 鋼単純鈑
桁橋
成I桁橋
5連
成鈑桁橋
橋3連

された多くの橋梁が今後急速に高齢化し、架替えや修繕に要する費用が急増することが懸念されていることから、橋梁長寿命化修繕計画を策定し、予防的な修繕による橋梁の長寿命化に努めている。

架設年次
塗装経過年1969年

1985年

1994年

1978年

1982年

47年

31年

22年

36年

34年

同計画においては、鋼橋では全補修費のうち塗替え塗装費が大部分を占めるため、1橋当たりの塗2.2 T橋の塗装設計

替え塗装費を縮減できれば、より多数の橋梁を定

T橋は1969年に建設された橋梁で、薩摩半島の期的に塗替えることが可能となり、予防保全の推南端の山間部に位置する。海岸からの距離は約進に大きく寄与できると考えられる。

12kmあ り 飛来 塩分 の影響 は受 けないもの の、冬

このような状況の下、平成26年度には県内の5期にはまれに凍結防止剤が散布される。建設から橋を対象として、構造上の安全性を確保した上で、47年 が 経 過 す る が 、 こ れ ま で に 塗 替 え 塗 装 は 行

1橋 当 た り の 塗 替 え 塗 装 費 を 大 幅 に 縮 減 可 能 な

わ れ て いない 。 既 往の補 修 設 計では 桁 端 部をRc-“ 部 分塗 替え塗 装” を取り 入れ た塗装 設計 を実 施

Ⅰ 塗 装 系、そ の 他 を Rc-Ⅲ 塗 装 系とす る 全 面塗 装した。また、今後はこれらの塗装設計で得られたの塗分け案が提示されていた。

知見を基に、塗装設計に必要な変状や損傷、腐食環境などの情報の取得方法や、塗装に関する損傷の 評価 ・判定 方法 を取り まと め、「塗 替え 塗装 設中間部↓計要領（案）」として成案を目指している。
本報告は、平成26年度に実施した5橋の塗装設計（塗装の健全性評価と塗替え塗装設計）の概要をとりまとめて報告するものである。
↑桁端部

2．塗装設計
2.1 対象橋梁の概要

写真-1

表 -1に 塗 装 設 計 を 実 施 し た 5橋 の 諸 元 を 示 す。

T橋の桁端部と中間部外観いずれの橋梁も河川を横過する道路橋である。一桁端近傍では主桁ウェブ下端の一部に腐食によ部の桁や径間で塗替えが行われているが、基本的る貫通穴が見られる（写真-1）ほか、外桁の下フに建設時の塗装のままであり、最も古いT橋ではランジではソールプレート手前に溝状の腐食が見建設時の塗装から47年が経過している。

られた。一方、中間部（桁端部を除く部分）では、これらの橋梁は橋梁定期点検ならびに補修設計

主桁下フランジエッジに腐食が見られ、主桁ウェが行われ、腐食損傷に対する補修補強や、塗替えブで部分的な塗膜の剥がれや点錆が発生している塗装が提案されている状況であった。

が、いずれも軽微な損傷に留まっていた。
主桁の付着塩分量は39～632mg/m 2 であった。

Rationalization of the Steel Bridge Recoating System in
Kagoshima Prefecture

ウェブ面は低い値を示す一方で、下フランジ下面においては平均的に高い値を示した。塗膜付着力－ 60 －

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は 1.0MPaを 下 回 り 、 中 塗 り 層 内 で の 破 壊 （ 凝 集

主桁の付着塩分量は、内桁側フランジ上面で計破 壊 ） が 主 で あ っ た 。 2007年 お よ び 2013年 の 定

測 限 界 (1,999mg/m 2 以 上 )を 超 過 し て お り 、 飛 来期点検と比較すると、桁端部では腐食が進行し、塩分の影響が大きいと推察される。塗膜付着力は、中間部は現在と同等の劣化状態であるとみられる。

概ね2.0MPaを上回る良好な結果となった。

これらの調査結果を次のように整理した。

これらの調査結果を次のように整理した。

桁端部：伸縮装置からの漏水による腐食の進行が

桁端部：伸縮装置からの漏水があり、部分的に腐顕著であり、腐食損傷部への構造的な補修のほか、食が見られる。構造的な補修補強は不要だが、Rc-Ⅰ塗装系による塗替え塗装が必要である。

Rc-Ⅰ塗装系による塗替え塗装が必要である。

中 間 部 ： 47年 が 経 過 し た 現 在 で も 軽 微 な 損 傷 に

中間部：変退色、点錆は見られるが全体的には錆

留 ま る ことか ら 、 現時点 で 耐 食性に 劣 る Rc-Ⅲ 塗は少ない。十分な塗膜厚・塗膜付着力が確保され装系を施す必要はないと判断し、当面は塗替えを防食機能は保持されていると考えられる。した行わないこととした。

がって当面は塗替えを行わないことした。ただし、2.3 N橋の塗装設計

す で に 5径 間 中 2径 間 が 全 面 塗 替 え を 終 え て お り 、N橋は1985年に建設された橋梁で、鹿児島湾の景 観 の 観点か ら 外 桁外面 の み を Rc-Ⅲ に よ り塗 替

海岸線から約3kmと比較的近い距離に位置する。

えることとした。

静穏な内海ではあるが、河口までに地形的な障害2.4 D橋の塗装設計はないため、飛来塩分の影響を受ける環境と推察

D橋は1993年に建設された橋梁で、鹿児島湾のされた。また、橋梁下には公園・遊歩道が整備さ海岸線から約1.1kmと近い距離に位置する。静穏れ、景観に配慮が必要な環境であった。既往の補な内海ではあるが、河口までに地形的な障害はな

修 設 計 では、 Rc-Ⅰ 塗 装系 に よ る全面 塗 替 えが 提

く飛来塩分の影響を受ける環境である。なお、前案 さ れ 、 平 成 26年 度 ま で に 5径 間 の 内 の 2径 間 を出のN橋は直線距離で5km弱の位置にあり、環境対象として塗替え塗装が実施済みであった。残り的 に 類 似 す る 。 建 設 か ら 23年 を 経 過 す る が こ れの3径間は31年間塗替えが行われていない。

までに塗替え塗装は行われていない。既往の補修

桁端部では伸縮装置部からの漏水により一部に層状さびが見られた（写真-2）が、塗膜剥がれや設 計 で は、Rc-Ⅰ 塗 装 系に よ る 全面塗 替 え が提 案されていた。

防食機能の低下に伴う点錆が見られた程度の軽微

桁端部は下フランジに軽微な錆が見られる程度な損傷に留まっていた。中間部ではフランジ上下で 比 較 的 良 好 で あ っ た （ 写 真 -3）。 現 時 点 で は 伸面やエッジに軽微な腐食が見られたが、全体的に縮装置からの漏水は見られない。一方、中間部で良 好 な 状 態 で あ っ た 。 全 体 的 に 2007年 の 定 期 点

は主桁ウェブ・下フランジに塗膜剥離や点錆が多検と同等の損傷程度とみられる。

く見られ、桁端部よりも損傷が大きい。

(中間支点付近)
中間部↓

中間部↓

↑桁端部↑桁端部

写真-2

N橋の桁端部と中間部外観

写真-3－ 61 －

D橋の桁端部と中間部外観

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また、排水管や床版のコールドジョイントからの 漏 水 に よ り 局 所 的 な 腐 食 が 見 ら れ た 。 2007年

部分的な腐食が見られた（写真-4）。 2013年の定期点検でも同様の損傷が報告されていた。
主 桁 の 付 着 塩 分 量 は 、 30～ 77mg/m 2 で あ っ た 。の定期点検と比較すると、中間部の損傷が進行し塗 膜 付 着 力 は 、 外 桁 ウ ェ ブ で 1.0MPaを 下 回 り 比ていることが窺える。
主桁の付着塩分量は、内桁側フランジ上面で計較的低い結果であった。

測 限 界 (1,999mg/m 2 以 上 )を 超 過 し て い た 。 飛 来これらの調査結果を次のように整理した。

塩分の影響が大きいと推察される。塗膜付着力は、

桁 端 部 ：腐食 損 傷 が集中 し て いるこ と か ら、Rc-

大 半 の 箇 所で 2.0MPaを上 回 る 高 い値 を 示 し たが 、Ⅰ塗装系による塗替え塗装を行う。

塗膜の層間剥離が随所で見られるため、建設時の中間部：大部分の塗膜が健全であること、また塗塗装施工に問題があった可能性がある。

膜劣化後の腐食損傷がほとんど見られないことか

これらの調査結果から、本橋は塗膜の劣化速度ら、当面は塗替えを行わないことにする。歩道部

が 速 く 、橋梁 全 体 に分布 し て いるた め 、 全面Rc-の 床 版 支 持 部 材 は 、 PC版 と の 接 合 部 構 造 を 調 査

Ⅰ塗装系による塗替え塗装を行うこととした。たし、漏水の要因を先行して排除する必要があり、だし、架橋環境が類似するN橋では穏やかな腐食塗替えによる対策はそれ以降でよい。

環境であると考えられること、塗膜の層間剥離な2.6 I橋の塗装設計

どの施工不良が原因と考えられる塗膜劣化が多く

I橋 は 1982年 に 建 設 さ れ た H形 鋼 橋 梁 で 、 県 北見られることから、適切な塗替え塗装が行われれ

内 陸部 に位置 し、 海岸線 から の距離 は 30kmを超ば、 D橋も N橋と同様の傾向を示す可能性がある

え る 。 建 設 か ら 34年 を 経 過 す る が こ れ ま で に 塗ため、次回以降は桁端部のみの部分塗替え塗装を替え塗装は行われていない。凍結防止剤の散布や検討すると良い。

飛来塩分の影響はないが、河川の水面と主桁下端2.5 M橋の塗装設計

ま で の 間 隔 が 2,000mm以 下 と 狭 い た め 湿 気 の 籠

M橋 は 1978年 に 建 設 さ れ た 橋 梁 で 、 薩 摩 半 島もりやすい環境である。の 北側 内陸部 に位 置し、 海岸 線から 約 21km離れ桁端部では主桁に著しい腐食が生じ、ソールプる 。 建 設 か ら 38年 を 経 過 す る が こ れ ま で に 塗 替

レートと上沓に層状錆が発生していた。超音波板え塗装は行われていない。既往の補修設計では、

厚 計 に よ る 測 定 の 結 果 、 最 大 で 約 4mmの 減 肉 を

Rc-Ⅰ 塗装 系に よる 全面塗 替え が提案 され ていた 。

確認した。中間部では全体的に塗膜が劣化し錆が桁端部では伸縮装置からの漏水により主桁や支発 生 し て い る が 、 減 肉 は ほ と ん ど な い 。 2008年

承に腐食が見られた。また、中間橋脚上の桁遊間の定期点検に比べ、桁端部では腐食損傷が進行しには、洪水時の流下物が堆積したままの状態とている一方、中間部では同程度の塗膜劣化・腐食なっており、腐食も見られた。一方、中間部は全損傷に留まっている。

般 的 に 健 全 な 状 態 で あ っ た が 、 歩 道 の PC版 を 支える縦桁には、床版との境界部からの漏水による

中間部↓

中間部↓

↑桁端部

↑桁端部

写真-4

M橋の桁端部と中間部外観

写真-5－ 62 －

I橋の桁端部と中間部外観

土木技術資料 58-6(2016)

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主桁の付着塩分量は、65～367mg/m 2 で比較的

表-2

N橋

D橋

M橋

I橋

Rc-Ⅰ

Rc-Ⅰ

Rc-Ⅰ

Rc-Ⅰ

Rc-Ⅰ

(Rc-Ⅰ ) (Rc-Ⅰ )－Rc-Ⅲ※(Rc-Ⅲ ) (Rc-Ⅰ )1.6
16.8
塗装費直工（百万円）(9.4)(68.6)※外桁外面のみRc-Ⅲ(Rc-Ⅰ )
Rc-Ⅰ
(Rc-Ⅰ )
60.7
(60.7)(Rc-Ⅰ )－(Rc-Ⅰ )10.3(49.3)(－)
Rc-Ⅰ(－)
1.4(－)

少 な い 。 塗 膜 付 着 力 は 、 一 部 で 1.0MPaを 下 回 っ
塗 膜 は 2層 で 構 成 さ れ 平 均 膜 厚 が 100μ mを 下 回り極端に薄く、点錆の発生が顕著であった。
これらの調査結果を次のように整理した。
桁端部：両桁端部を中心に腐食損傷が進行してい

塗 桁端部
装仕様 中間部600

るため、Rc-Ⅰ塗装系による塗替えを行う。

500
塗装費（百万円）

中間部：塗膜劣化は進行しているが、腐食による板厚減少は軽微である。塗替えは不要としてもよいが、小規模な橋梁であり部分塗装のメリットは小 さ い た め 、 Rc-Ⅰ 塗 装 系 に よ る 塗 替 え を 行 う 。
（結果的に全面塗替えとなる。）

400
300
200

1000
T橋
I橋
0N橋
M橋既D橋設
M橋
N橋
51I橋
T橋今回
0100

2.7 塗装設計結果の整理

0

前項までの塗装設計結果を取りまとめ、表-2に示す。表中の（塗装費…ているが全体的に高い値を示した。一方、本橋の塗装設計結果

T橋

既設計 提案 既設計 提案 既設計 提案）内は既設計を示す。既設計、今回設計のどちらにおいても、腐食損傷が生じ、今回50年後

か つ そ の進行 速 度 が速い と 見 られる 桁 端 部はRc-

図-1

塗装費の積み上げ

Ⅰ塗装系による塗替えを行うことなった。
一 方 、 T橋 ・ N橋 ・ M橋 の 中 間 部 で は 、 建 設 時

100年後

3．まとめ

塗 装 か ら 30年 か ら 50年 弱 経 過 し た 現 時 点 に お い

鹿児島県が管理する鋼道路橋を対象として塗替ても腐食損傷の発生が少なく、定期点検結果からえ塗装に関する現地調査と塗装設計を行った。こも腐食損傷の進行速度が遅いと評価できるため、の 結 果 、 5橋 中 3橋 で 桁 端 部 の み を 対 象 と し た 部今回設計では当面塗替えを行わないこととした。

分塗替え塗装が適用できる結果となり、必要な防この結果、既設計の塗装費に比べて1/3～1/5の塗食性能や景観を維持しつつ大幅なコスト縮減を達装費に収まる結果となった。

成できた。今回塗替えを行わない部分についても、

図-1は、今回の塗装設計結果から想定される塗定期点検による継続的な観察で塗替えの要否を適装寿命を基に費用を積み上げ、50年・100年後の切に判断できると考えている。今後、これら成果費用をならべて評価したグラフである。ここで、を 基に 「塗替 え塗 装設計 要領 （案）」 を作 成し 、D橋は次回以降の塗替えから桁端部のみの部分塗合理的な塗装仕様策定の一般化を図る予定である。

替えを繰り返すことと想定し、その他の橋梁は今参考文献回の塗装仕様を繰り返すものとした。5橋の積み

1） 安波博道他：「一時しのぎでない鋼橋の部分塗替え塗装」、橋梁と基礎、Vol.49、pp.18～23、2015.7
2） 安波博道他：「茨城県新長茂橋における部分塗替え
塗装と経過観察」、第69回年次学術講演会、Ⅰ-569、2014.9上げの結果、必要な防食性能や景観を維持しつつ、今 回 で 52%、 100年 後 に は 63%の コ ス ト 縮 減 が 図られる結果となった。
中野正則(一財)土木研究セン
ター専務理事
Masanori NAKANO

安波博道(一財)土木研究セン
ター材料・構造研究部長、博(工)Dr.Hiromichi ASUNAMI

五島孝行(一財)土木研究セン
ター材料・構造研究部 主幹研究員Takayuki GOTO

－ 63 －

中島和俊(一財)土木研究セン
ター材料・構造研究部主任研究員
Kazutoshi NAKASHIMA

内藤哉良

鹿児島県土木部道路維持課 技術主査
Chikara NAITO