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。

ック側の方が n − 1 ブロック側と比べて大きい。

張出し施工ブロックに生じたひび割れの診断および補修検討

4）ひび割れ長さは，4.3 m と 3.0 m である。
移動作業車
2 @ 3.5 m = 7.0 m
3.0 m

2.5 m

n－1n+1

三井住友建設 ㈱東京土木支店 土木部
大野寛n太

1．は じ め に
ひび割れ発生箇所
ひび割れ発生箇所

コンクリート構造物は，環境条件，材料，構造，施工方法などのさまざまな要因により，施工中や竣工後のひび割⒜れ発生リスクを有している。ひび割れの発生がみられた場

側

面

図

17.0 m合，その要因を正しく推定し，適切な対策を講じることが耐久性を確保するうえで重要となる。

3.0 m

当該橋梁は海岸沿いに位置し，PC 桁部は張出し架設により施工された。張出し架設の最終ブロック脱枠後，初期点検として PC 桁部のひび割れ調査を行ったところ，最終10.0 m

ブロックの 1 つ手前のブロックの下床版に数本のひび割れひび割れ発生箇所が生じているのが確認された。ひび割れは最終ブロックの⒝施工直後に発見されたため，最終ブロックの打設荷重や水断図- 1和熱の影響が要因であると推察された。そこで，本業務に

面

図

構造概要

おいては，FEM 解析などを実施して推察したひび割れ要因の妥当性を検証し，補修方法を決定することとした。

2．ひび割れ発生状況
2.1n－1nL = 4.3 mn+1

構造概要

当該橋梁における PC 桁部は，広幅員の 3 室箱桁構造で
w = 0.15 mm
w = 0.05 mm
w = 0.20 mm

あり，最終ブロック（ n ＋ 1 ブロック）は，外ケーブル定着横桁を有しているのが特徴である（図 - 1）。
2.2

ひび割れ発生状況

w = 0.05 mm w = 0.10 mm

ひび割れの発生状況を図 - 2 に示す。ひび割れの特徴
として，下記 1）〜 4）があげられる。
1）n，n ＋ 1 ブロックの打継目付近から n ブロック側の下床版下面に生じた橋軸方向のひび割れである。

L = 3.0 m

2）3 室箱桁のうち 2 室の下床版下面に 1 本ずつ発生しており，貫通はしていない。
図- 23）ひび割れ幅は最大で 0.20 mm 程度であり，n ＋ 1 ブロ88

ひび割れ調査結果

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
位置が塩害環境であることに配慮し，長期耐久性の確保の3．ひび割れの評価
3.1

観点からひび割れ幅 0.15 mm 未満のひび割れに対しても原因の推定ケイ酸塩系表面含浸材を塗布することとした。

ひび割れ発生箇所の構造的な特徴として，① 最終ブロッ

5．お わ り にクは無垢断面であり，ほかのブロックと比較して打設時における吊り鋼棒の負担荷重が大きい，② 広幅員であるためコンクリートのひび割れ発生を防止するには，施工計画外部拘束による影響が大きい，③ 3 室箱桁であり，下床版段階で対策することが最善であるが，本事例のように軽微厚は 0.3 m と比較的薄い，の 3 点があげられる。ひび割れなひび割れであれば，早期に発見し，適切な方法で対策 ･は最終ブロックを脱枠した直後に発見されていることから，補修することによって所定の耐久性を確保できる。

最終ブロックの打設時に過大なコンクリート荷重が既設ブ

コンクリート技術者は，つねにひび割れや不具合の発生ロックの下床版に負荷されたことが要因のひとつであるとリスクを予測し，その対策までを実施するための技量と経推察される。さらに，広幅員であり，打継目からひび割れ験を身に付けることが重要であると考える。

が発生していたことから，水和熱による最終ブロックの膨張を既設ブロックが拘束することにより生じる引張応力度

n－1CLnも要因であると推察される。
3.2

検［N/mm2］

n＋1

証

8.00
7.00

推察したひび割れ発生要因を検証するために，下床版の6.00②

吊り鋼棒位置に打設荷重を載荷した FEM 解析（図 - 3），5.00①ならびに打設順序を考慮した温度応力解析（図 - 4）を実4.00施し，それぞれの解析において算定される引張応力度を集3.00計した（表 - 1）。

2.00

④

最大引張応力度の合計が曲げひび割れ強度を上回るた

③1.00
0.00

め，ひび割れは打設荷重と温度応力の複合的な要因で発生したという推察の妥当性が確認できた。

⒜

4．補修方法の検討

σyN/mm26.00

上記の解析では，打設荷重時応力と温度応力を足し合せ5.00

ると，一時的に引張応力度が曲げひび割れ強度を超えるこ

4.00とが確認された。しかし，最終ブロック施工後においては，

最大橋軸直角方向応力度分布図

nブロック n + 1ブロック 脱枠時
打設
打設（ひび割れ発見時）

max 3.6 N/mm2②（内 BOX・n－1ブロック側）④（外 BOX・n－1 ブロック側）

3.00

打設荷重はゼロであり，温度応力も大幅に低減するため，2.00

今後ひび割れが大きく進展することはないと考えられた。

1.00

また，現状の最大ひび割れ幅 0.20 mm に対する鉄筋応力0.00

度の推定値は，86.2 N/mm2 と試算され，死荷重時許容値－1.00の 100 N/mm2 未満であることから，安全性の問題はない－2.00と考えた。そこで，ひび割れ幅 0.15 mm 以上の箇所には，－3.00

竣工直前まで経過観察したのち，ひび割れからの劣化因子－4.00①（内 BOX・n + 1 ブロック側）③（外 BOX・n + 1 ブロック側）

4050

浸入防止を目的としてポリマーセメント系材料を用いたひ⒝

橋軸直角方向応力度履歴

び割れ注入工法で補修することを提案した。さらに，架橋

図- 4n0030（引張）7.00

R側102030表- 1

6.00

2.6 N/mm2060

70

80

90100

最大引張応力度の集計

2.0 N/mm2

ひび割れ箇所

2.00
1.00
0L側

（単位：N/mm2）

最大引張応力度

4.00
3.00

－1.00
－2.00
－3.00

140 150
日数

温度応力解析結果

5.00

2.7 N/mm2110 120 130

吊鋼棒
温度応力合計（打設荷重時）（最大値）① 内ボックス・n＋1 ブロック側

2.71.44.1② 内ボックス・n−1 ブロック側

0.2

3.6

3.8

③ 外ボックス・n＋1 ブロック側

2.6

1.2

3.8

④ 外ボックス・n−1 ブロック側

0.2

2.2

2.4

【参考】
曲げひび割れ強度（コン示式）

2.47

－4.00

【2019 年 5 月 7 日受付】

－5.00
－6.00
－7.00

（圧縮）－8.00

図- 3

FEM 解析結果（打設荷重時）

Vol.62, No.2, Mar. 202089