土木研究所資料第四三九八号

道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究

令和二年三月Copyright © (2020) by P.W.R.I.
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土木研究所資料
第 4398 号 2020 年 3 月

道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究

国土交通省

道路局 国道・技術課
国土技術政策総合研究所
東北地方整備局
北陸地方整備局
中部地方整備局
九州地方整備局
北海道開発局

国立研究開発法人

土木研究所

要旨
道路橋のコンクリート床版の損傷形態は，疲労が多くを占めていたが，凍結防止剤の使用増加に伴う鉄筋腐食や，コンクリートの水平ひび割れ，床版上面コンクリートの土砂化など，近年，多様化している。特に，コンクリートの土砂化は複数の症状が見られ，劣化機構，損傷過程を含めて不明な点が多い。また，補修後，比較的早期に再劣化する事例が見られ，調査方法，補修方法の改善が喫緊の課題である。本調査研究は，国
土交通省国土技術研究会の指定課題（平成 30 年度～令和元年度）として，調査，補修方法の確立に向けて，床版土砂化の現状把握，情報共有を図ることを目的に実施した。本資料は，それらの内容を参加機関ごとに論文報告集の形式でとりまとめたものである。
キーワード：床版，土砂化，アスファルト舗装，塩化物，電磁波レーダ，補修，補強目次··········································································································

1·······························································

2

３．地整等の現状と取組み ························································································

5·························································

7

１．はじめに

２．コンクリート床版の多様化する損傷形態

東北地方のコンクリート床版の土砂化対策
東北地方整備局 岩渕賢一，田口秀美

橋梁の床版非破壊調査について ········································································· 13
北陸地方整備局 櫻井直樹，三浦義則
中部における床版土砂化の現状と取組み···························································· 17

中部地方整備局 田中勝，大崎義保
大分 210 号 境橋床版打換え工事報告································································ 23

九州地方整備局 船井敏勝，中村真一郎
道路橋コンクリート床版の土砂化について－北海道の国道における事例－··············· 27

北海道開発局 加藤一之，在田尚宏，谷口雄紀，佐藤弘大
４．研究機関の取組み······························································································ 35

道路橋コンクリート床版の土砂化中間層と補修時の除去範囲に関する検討··············· 37

CAESAR 上仙靖，田中良樹，山本健太郎
北海道における RC 床版の土砂化の発生傾向······················································ 41

寒地構造チーム 中村拓郎，角間恒，守田穫人，葛西聡，西弘明······················································ 47

橋面舗装の防水性に関する調査と今後の対策
舗装チーム 寺田剛，渡邉真一，藪雅行

電磁波レーダによる床版土砂化の予防保全に関する取り組み································· 53

CAESAR 野田翼，松本直士，石田雅博
電磁波レーダによる橋梁床版の記録の特徴························································· 59

地質・地盤研究グループ物理探査担当 尾西恭亮，小林貴幸

謝辞······················································································································ 65

本調査研究の参加者一覧··························································································· 66

付録１ 平成 30 年度指定課題配布資料 ······································································· 69
付録２ 令和元年度指定課題配布資料 ········································································· 125

１．はじめに道路橋のコンクリート床版の損傷形態は，これまで疲労が多くを占めていたが，凍結防止剤の使用増加に伴う鉄筋腐食事例，コンクリートに多数の水平ひび割れが生じる事例，アスファルト舗装下で床版上面コン
クリートに土砂化が生じる事例など，近年，多様化している．特に，コンクリートの土砂化は複数の症状が見られ，原因として路面からの塩水の浸入が疑われるが，劣化機構，損傷過程を含めて不明な点が多い．また，補修後，比較的早期に再劣化する事例が見られ，調査方法，補修方法の改善が喫緊の課題である．
しかしながら，不明な点が多いがゆえに，土砂化の状態把握や原因究明のために，どのような情報が必要であるかも明確でない．土砂化はアスファルト舗装下の床版上面の損傷であることから，外観での直接的な発見ができず，また，交通規制を伴うことから補修に際して調査も併せて行うほどの十分な時間が確保できないことが多いと想定される．これらの点からも，土砂化に関する情報が不足している状況にある．こうした背景から，国土交通省国土技術研究会の指定課題「道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研
究（平成 30 年度～令和元年度）」は，調査，補修方法の確立に向けて，床版土砂化の現状把握，情報共有を図ることを目的に，国土交通省の各地方整備局，北海道開発局（以下，地整等），及び関連する研究機関に参加を呼びかけ，参加機関を募る形で立ち上げた．
今日の国土技術研究会の指定課題は，年 1 回，国土交通本省で開催されており，本指定課題については，
平成 30 年 11 月 2 日と令和元年 11 月 8 日に 2 回開催した．1 年目は，各地整等道路管理者から床版土砂化の現状について報告し，現場のさまざまな情報を共有した．2 年目は，地整等の担当者を主なパネリストとしてパネルディスカッションを行った．研究機関から土砂化対策に向けた技術上の課題，改善に向けた取組
み状況，あるいはこれまでの検討の成果を報告した後，主として現場の視点から討議を実施した．
コンクリート床版の適切な土砂化対策を早期に確立するためには，参加機関だけでなく，産学官の多くの方々にも情報の共有を図ることが有益と考え，本指定課題の主要な内容を報告書としてとりまとめることとした．本資料では，コンクリート床版の多様化する損傷形態について 2 章で概説するとともに，コンクリー
ト床版の土砂化対策について，各機関での取組みを論文報告集の形式でまとめた内容を 3～4 章に集約した．
また，参考として巻末に指定課題の配布資料を添付した．

－1－

２．コンクリート床版の多様化する損傷形態

2.1 これまでの劣化－疲労
国内の道路橋鉄筋コンクリート床版(RC 床版)においては，これまで，大型車の輪荷重の繰返し走行による疲労が主たる劣化損傷と考えられてきた．RC 床版の疲労については，一般にひび割れの発生・進展，さらに進行すると最終的には床版コンクリートの抜け落ち，路面の陥没という過程をたどる．写真-2.1 に，RC
床版の疲労損傷の例を示す．コンクリート床版の疲労は，抜け落ちまでの損傷過程において，床版下面に橋軸直角方向のひび割れ，格子状のひび割れ，角欠けや漏水などが見られることから，床版下面の状態は道路
橋の定期点検におけるコンクリート床版の主要な点検項目にされている．床版のコンクリートに水が浸透す
ると，RC 床版の疲労寿命が極端に短くなることが知られており，実験によれば寿命は約 1/300 まで低下するとも言われている 1)．これは，例えば，ある荷重条件下で 20～30 年の寿命であった RC 床版が，水の浸透によって，
計算上はわずか 1 箇月程度で抜け落ちに至ることを意味する．
このような急激な劣化の進行は，その兆候の発見や補修・補強を容易でないものとしている．そのため，新設橋では，アスファルト舗装(As舗装)と床版の間に防水層を設置することが義務付けられている．

(a) 床版下面の格子状のひび割れ

土研資料 3811 号より(b) 抜け落ちと周囲の砂利化 2)
写真-2.1 RC 床版の疲労損傷

2.2 近年の劣化－塩害，土砂化
近年では，疲労の影響だけでなく，路面からの水あるいは凍結防止剤の散布による塩化物を含む水が RC
床版に浸入して，コンクリート中の鉄筋を腐食させる塩害や，コンクリートの凍害，あるいはアルカリ骨材反応(ASR)といった材料の劣化が複合的に関係していると考えられる損傷事例が見られており，劣化形態が多様化してきている．
写真-2.2 に，RC 床版の路面からの塩水によると考えられる鉄筋の腐食事例を示す．橋面の As 舗装を剥がした際に，コンクリートの浮きが認められたことから，かぶりコンクリートを除去したところ，腐食による鉄筋の断面欠損が見られた．また，RC 床版に打継目や何らかの要因により生じた貫通ひび割れがある場合，路面から舗装下に浸入した塩水は，打継目や貫通ひび割れを通じて，さらに床版下面に到達する．写真-2.3

－2－

打継目

写真-2.2 RC 床版上面の鉄筋の腐食事例

写真-2.3 打継目付近における RC 床版下面の鉄筋の(車輪走行位置付近の路面の舗装，かぶり腐食（床版下面のかぶりを除去した状態）を除去した状態) 3)

は，打継目からの漏水により生じたと考えられる鉄筋腐食の事例（はつり後の状況）である．床版下面のコンクリートの浮きが生じていたため，補修前の調査でそのかぶりがはつり落とされた．
疲労で抜け落ちた孔の周囲のコンクリートは，写真-2.1(b)に示すように，粗骨材と硬化セメントペースト
が分離して砂利化している 1)．一方，写真-2.4 は，車輪走行位置ではなく，センターライン付近の As 舗装の打継目に沿って，橋の長手方向，広範囲に，床版上面のコンクリートが土砂化していた（土砂化と砂利化の違いについては後述）．また，写真-2.5 の例では，舗装を剥いだだけでは一見コンクリートの表面が見えているが，その部分はハンマーなどの工具でさほど力を要さずに，中の鉄筋が露出するまで掘れてしまった．舗
装打換えの際に舗装を除去しただけでは，劣化が一見，顕著でないように見えるため，劣化に気付かずにそのままにされ，その後の舗装の早期損傷をもたらす可能性がある．なお，いずれの事例も，その付近の鉄筋は必ずしも著しく腐食しているわけではなかった．
写真-2.1(b)のように，砂利化の状態になっているのは，抜け落ちが発見されるまでに雨水により微粒分が洗い流されていたことが想定される．一方，抜け落ち前に発見された土砂化は，砂利だけでなく，土粒子が混じった，まさに土砂の状態にある．砂利化と土砂化は，それぞれ見たままの表現であるとともに，従来の疲労に伴う砂利化とは異なる劣化機構による症状であり得ることから，本調査研究では土砂化と表現している．
道路に用いられる凍結防止剤は，一般に塩化物系であり，散布されると路面の水に混入して塩水となって流下する．路面からの水が床版内に浸入する部位では，冬季から雪解けまでの間に塩水が流れ込むこととなり，前述のように，RC 床版の各部で塩害が発生するおそれがある．凍害，ASR はともに，含水率が高いコ
ンクリートにおいてその劣化の程度が顕著となる傾向がある．特に，塩水が供給される場合に，凍害の進行が著しく促進される 4),5)．また，塩化ナトリウムが散布される場合には，ASR が促進されることが懸念され
る 5)．

－3－

RC 床版の疲労耐久性を低下させる点において，水の浸入だけでもその影響が大きいが，塩害あるいはコンクリートの土砂化が車輪走行位置付近で生じると，さらに疲労現象を促進させると考えられる．

土砂化
部分

写真-2.4 舗装打継目付近下の床版コンクリートの土砂化(舗装を剥がしたところ)(a) 舗装を剥がしたところ(b) 図 a のコンクリート部を工具で掘るところ

写真-2.5 床版上面付近が脆くなったコンクリート

参考文献
1) 阪神高速道路公団，阪神高速道路管理技術センター：道路橋 RC 床版のひび割れ損傷と耐久性，1991.12.
2) 国土交通省道路局国道課，土木研究所，東北，関東，北陸，九州各地方整備局，沖縄総合事務局：コン
クリート橋のライフサイクルコストに関する調査研究―コンクリート橋の損傷状況と維持管理費の実態調査―，土木研究所資料，第 3811 号，2001.3.
3) 村越潤，田中良樹：道路橋鉄筋コンクリート床版の劣化形態の多様化と防水対策，土木施工，Vol. 55，
No. 6，pp. 68-71，2014.6.
4) 大和竹史，江本幸雄，添田政司：塩化物を含むコンクリートの凍結融解抵抗性，セメント技術年報，
Vol. 39，pp. 126-129，1985.
5) 融雪剤によるコンクリート構造物の劣化研究委員会報告書・論文集，日本コンクリート工学協会，
1999.11.

－4－

３．地整等の現状と取組み

本章では，平成 30 年度の指定課題で発表した内容を中心に，地整等でそれぞれまとめた報告を掲載する。

－5－

Blank－6－

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

東北地方のコンクリート床版の土砂化対策
岩渕 賢一1・田口 秀美2
1 東北地方整備局 道路部 道路構造保全官（〒980-8602 宮城県仙台市青葉区本町3-3-1）
2 東北地方整備局 道路部 前道路構造保全官（〒980-8602 宮城県仙台市青葉区本町3-3-1）

鉄筋コンクリート床版の劣化については、疲労や水分・塩分の供給等複合的な要因が報告されているが，床版の土砂化のメカニズムについては，未だに解明されていない部分が多く，床版の補修にあたっても，効果的な手法が確立されていない状況である．
このような中で，平成25年4月に東北地方整備局管内の国道7号「きみまち大橋」で床版の抜け落ち事象が発生，この教訓は「東北地方における道路橋の維持・補修の手引き（案）」に反映され，路面からの土砂の噴き出しや舗装ひびわれが発生した場合，早期に舗装開削調査を実施すること，定期点検での「舗装の異常ｅ判定」は，床版の土砂化が進行している橋梁という危機感を持ち，必ず詳細調査を実施して床版の状態を確認し所見を残すことが重要であること，
詳細調査では防水機能や水の浸入経路を調査し原因排除に努め，応急対策や恒久対策を検討する方針としている．
キーワード 鉄筋コンクリート床版，土砂化対策，再劣化，防水機能，止水対策，補修方法

1. はじめに鉄筋コンクリート床版（以下「床版」という．）は，舗装を介して車両の走行荷重を支えているため，疲労による損傷が生じやすい．また，昭和48年道路橋示方書・同解説よりも前の基準で設計された橋梁では，床版厚が薄く鉄筋量が少ない傾向があり，疲労耐久性が低いものが多い．
近年，大型車の交通量が増大していること，冬期の凍結抑制剤の散布量が増加していることから，これらに起因する損傷が数多く発生している．
床版の損傷により大規模な補修を行うことは，交通規制など現道交通に多大な影響を及ぼすため，床版特有の損傷を的確に把握し，重大な損傷を未然に防ぐことが重要である．

2. 床版の劣化
床版の劣化要因としては，主に大型車の輪荷重による疲労や地域の環境条件による損傷，水分の供給及びこれらの複合的な劣化が考えられている．走行荷重による繰
り返し荷重（疲労）は，水分の供給により劣化が加速的に進行することが知られている．また，地域の環境条件による損傷は，積雪寒冷地域などでのコンクリートの凍結融解や，海岸線など飛来塩分が多い地域での塩害，ア
ルカリシリカ反応などが考えられる．

－7－

図-1 東北地方における凍結抑制剤の散布量

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

図-2 東北地方における床版土砂化の発生状況－8－

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

東北地方では凍結抑制剤を散布することが多いことか
ら（図-1），これらの影響が加わる複合劣化により，床版の損傷（図-2，図-3）が加速すると考えられている．

図-3 東北地方における凍結抑制剤の散布量と橋の健全性

3. 床版の土砂化に対する取り組み(1) 床版抜け落ちからの教訓
床版の土砂化については，これまでも多数確認されていたが，効果的な補修ルールが確立されていない状況であった．
平成25年4月に国道7号「きみまち大橋」の床版抜け落
ちが発生（写真-1），同時期に複数の橋梁で床版の土砂化が確認されたため，床版の緊急点検を実施している．
その後，事故未然防止ルールが定められるなど，この年が東北地方整備局の本格的な床版保全の取り組みのは
じまりとなっている．
国道7号「きみまち大橋」は，床版抜け落ちの約1年前から舗装ひびわれが発生しパッチングを実施している．
その後，再度舗装ひびわれが発生したため，床版表面の断面修復を実施したが，早期の再劣化により再度舗装
ひびわれが発生するなど，何度も「舗装の異常」が出現
し，抜け落ちに至っている．
この教訓は，その後の「東北地方における道路橋の維持・補修の手引き（案）H29.8版」（以下「手引き」という．）に反映され，路面からの土砂の噴き出しや舗装
ひびわれが発生した場合，早期に舗装開削調査をする必要があるなどの初期対応ルールや補修方針を確立した（図-4）．

図-4 路面異常時の確認フロー(2) 床版上面の劣化
床版上面の変状として，舗装変状部から雨水が浸透し，床版上面コンクリートが劣化する事例が見られる．舗装
ひびわれ（クモの巣状）やポットホールとして舗装面に現れるのが一般的である．
床版劣化・陥没の兆候は，舗装（路面）の異常と関連するため，日常の道路巡回（パトロール）などで舗装の状況（土砂の噴出、舗装のひびわれ，舗装のポットホー
ル・うき）を確認するとともに，析出する水の色にも留意する必要がある．
なお，この損傷は建設年次に関係なく生じているため，
床版厚が厚い場合であっても床版上面コンクリートが劣化する可能性がある．

写真-2 床版上面（橋梁上の舗装）の異常

写真-1 国道 7 号 きみまち大橋の床版抜け落ち－9－

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(3) 床版下面の劣化
床版下面に現れるひびわれ等の損傷は，大型車両の繰り返し走行による疲労劣化が支配的であるが，積雪寒冷地域である東北地方においては，凍害や塩害（凍結抑制剤の散布）により土砂化が助長され，漏水や遊離石灰を伴っているケースがある．
舗装の異常が確認された場合には，床版下面の目視調査により，漏水の有無やひびわれの性状（格子状，角落
ちの有無）や遊離石灰及び錆汁等に着目し，状態を確認する必要がある．

車両の繰り返し荷重の載荷による疲労（※持続的な水分供給で疲労進行性が更に加速される）

床版上面の土砂化（砂利化）(活荷重による摺り磨き，凍害，
鉄筋の腐食膨張)活荷重
凍結融解による
コンクリートの劣化

水分
内部鋼材の腐食(水分・塩分供給)

水平ひび割れ発生
内部コンクリートの劣化

ひび割れの進行(活荷重の繰り返し作用による疲労)

骨材のアルカリシリカ反応等
によるコンクリートの劣化

凍結抑制剤に含まれる塩化物イオンの影響（鉄筋の腐食など）

図-6 床版の劣化要因の概念図（推定）4. 土砂化対策のこれからの課題
a) 漏水・遊離石灰b) 格子状のひび割れ

写真-3 床版下面の異常(4) 補修箇所の再劣化
床版補修時のマイクロクラックの発生や，脆弱コンク
リートの撤去不足などによる補修箇所の再劣化事例が散見される．また，炭素繊維などの床版下面の補修においては，上面からの水分遮断を実施しないまま下面の補修を行い，橋面水の漏水・滞水等から床版コンクリートの劣化を進行させてしてしまう事例がある．
このため補修済みの橋梁においても，水分の遮断が行われているか留意する必要がある（図-5，図-6）．

①土砂噴出②クモの巣状のひび割れ③ポットホール

図-5 橋梁上の舗装の異常（イメージ図）(1) 舗装開削調査
舗装に異常が現れた場合，床版上面の状態を確認するた
めに舗装を開削すると，脆弱部の状態は様々である．
脆弱状態を分類すると（写真-4），a)粘性のある泥状化，b)細かく破砕された砕石状，c)水平ひびわれ状のブロック状
剥離，d)コンクリートは健全であるが表面が薄く剥離・肌荒れ状など，このほか舗装自体が劣化している場合もあり
多様な状態が散見される．
これは，劣化の進行順序・原因（浸入水，疲労，凍害，ASR，塩害）など劣化症状の違いが影響していると考えられ，劣化の進行メカニズムの解明が望まれる．
舗装開削範囲については、これら脆弱状態の違いのほか，劣化範囲の広がりや深さについては舗装開削によってはじめて得る情報であり，あらかじめ想定できないことが多い．
一般的には，土砂の噴き出し箇所を含め路面からの打音点検等により開削範囲を決定しているが，劣化が予想以上に広範囲に進行している場合が多く（写真-5），手
引きでは開削範囲に余裕を持たせることや，既設防水層との重ね合わせを考慮した開削幅としている．
また，土砂化が確認された場合は，そのほかでも潜在的に異常箇所が存在している可能性が高いとして，床版全体の健全性を確認することを提唱している．

(2) 水抜き（滞水）対策
水の浸入口は，舗装の継目や地覆端等と想定できるが，防水層下面への浸入経路は明確となっていないことが多い．一番深刻な症状は，浸入した水の排水先が無く滞水している場合であり，水抜き方法（滞水対策）が課題となっている．
平成16年から平成28年までに建設した239橋で防水工の耐久性を調査したところ，54％で漏水・遊離石灰が確－ 10 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

認され，うち8割以上は10年以内に漏水が発生していた．
このように防水層や止水材については，性能低下があることを認識する必要がある．
これらの浸入水は，防水層上面では舗装（基層）の骨材剥離などの損傷（写真-6）や，防水層下面では床版劣化や再劣化（写真-7）を助長させる原因となっており、手引きでは補修部分の防水層と舗装継目等の止水対策の細部構造を具体化している．
ただし，有効な水抜き対策（滞水対策）については具体化されておらず、今後検討が必要である．
また，床版下面に炭素繊維補強がある場合は，防水層下に潜り込んだ浸入水が抜けないことがあり，長期にわたって，滞水・湿潤状態にあると考えられることから，排水方法について検討する必要がある．

(3) 補修の方法
舗装の開削調査で土砂化が確認された場合，これまで
は脆弱部分を除去して断面修復する方法が多く取り入れられていたが，この方法では十分な効果が得られていなかった．
局部的な補修を行った後に補修箇所が再劣化するケース，または補修隣接部から劣化が現れるケースが散見されることから，床版補修の基本方針は，当該範囲を「全厚打換」することとしている（図-7）．
ただし「全厚打換」を行うまでの期間が長期化することも考慮し，応急復旧の位置付けとして手引きでは，コンクリート補修深さは床版上面鉄筋下2cm以上とし端部を薄くしないことや，既設床版に対して衝撃の少ない取り壊し工法を採用し，接着剤の使用や補修材に繊維混入を標準としている（図-8）．
表層を補修する深さや範囲については，劣化部分を確実に除去することが望ましいが，実態は目視や打音・触診により決定している．

a) 粘性のある泥状化b) 細かく破砕された砕石状c) 水平ひび割れ状のﾌﾞﾛｯｸ状剥離d) 薄い剥離・肌荒れ状

写真-4 床版上面の脆弱状態の種類（上段：路面、下段：床版上面）

5. 定期点検の実態と課題
東北地方整備局管内の定期点検（H26～H30）で，鋼道路橋（溝橋除く）の潜在的な床版土砂化の評価を確認したところ，床版の対策区分（図-9）では，Ｂ判定（状況に応じて補修を行う必要あり）や，Ｃ１判定（予防保全段階）の2区分が多く，このうちＢ判定の内訳では約5割が床版土砂化，または土砂化の疑いのある舗装のひび
われ「舗装の異常ｅ判定」を保有している．
路面の対策区分（図-10）では，Ｍ判定（維持工事で対応する必要あり）が大半を占め，このうち約7割が「舗装の異常ｅ判定」を保有していることが分かる．

a) ﾎﾟｯﾄﾎｰﾙ2箇所,浮き範囲:緑囲みb) 舗装開削後の劣化範囲:緑囲み

写真-5 舗装異常箇所（ﾎﾟｯﾄﾎｰﾙ）と開削後の脆弱部の違い

写真-6 舗装の骨材剥離－ 11 －

写真-7 補修箇所の再劣化

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

以上から，点検結果の「部材毎の対策区分」では，床版や舗装はひとつの部材の評価となり，スポット的で小規模な舗装ひびわれや土砂化は低評価となり易く，軽視されやすい損傷であることに注意したい．「きみまち大橋」も，直前点検では床版Ｂ判定，路面Ｍ判定であったが，路面の局所的損傷が急速に劣化進行している．
このように，潜在化する床版の土砂化については，路上からの目視点検や定期点検結果から判別が難しい損傷であり，今後は点検記録の工夫や可視化を意識する必要がある．
対応としては，定期点検での「舗装の異常ｅ判定」は床版上面の土砂化が進行している橋梁という危機感を持ち，外観目視での評価ではなく，必ず詳細調査を実施して床版の状態を正しく評価すること，調査が実施できな
い場合は，判定区分Ｓ１（詳細調査の必要あり）として早期確認の必要性と所見を残すことである．
また，詳細調査については，床版コンクリートだけでなく，防水機能の状態や舗装混合物の状態，さらには水の浸入経路も調査し，原因排除に努める必要がある．

舗装復旧範囲コンクリート全層打換範囲⑦アスファルト舗装復旧⑥防水工（塗膜系防水）⑤補修材料
・超速硬コンクリート
・繊維材の混合⑧シール材注入※新旧舗装境界の表面にはシール工を施す④コンクリート接着剤

フェザーエッジとならない形状とする①床版コンクリート型枠は沈下
しないよう堅固に固定する③浸透系接着剤（マイクロクラック対策）

既設防水工との重ね合わせ（既設防水工を残した場合）付着性を向上させる対策
・浸透系接着剤
・コンクリート接着剤の塗布②既設鉄筋が腐食している場合は防錆対策を実施
・欠損が著しい場合は添え筋を行う
・鉄筋は結束等により固定する※コンクリート補修材表面に皮膜養生材を用いる場合は防水材との付着性能の確認が必要
図中の番号尾は基本的な施工順序を示す。ただし、現場条件により制限するものではない

図-7 部分打換（全層打換）による補修方法

舗装復旧範囲コンクリート劣化部補修範囲⑥アスファルト舗装復旧⑤防水工（塗膜系防水）⑦シール材注入※新旧舗装境界の表面にはシール工を施す③コンクリート接着剤②浸透系接着剤(マイクロクラック対策)①既設鉄筋が腐食している場合は防錆対策を実施
・欠損が著しい場合は添え筋を行う
・鉄筋は結束等により固定する④補修材料
・既設床版コンクリートと同等の静弾性係数の材料
・繊維材の混合付着性を向上させる対策
・浸透系接着剤
・コンクリート接着剤の塗布

既設防水工との重ね合わせ(既設防水工を残した場合)※コンクリート補修材表面に皮膜養生材を用いる場合は防水材との付着性能の確認が必要
図中の番号尾は基本的な施工順序を示す。ただし、現場条件により制限するものではない

図-8 薄層補修（表面断面修復）による補修方法

6. おわりに
本年度，床版の新設対応については，東北地方の自然環境や供用環境に適した耐久性のある床版を目指して「東北地方におけるＲＣ床版の耐久性確保の手引き(案)」を作成したところである．
一方, 保全面では「東北地方における道路橋の維持・補修の手引き（案）」作成以降，床版土砂化対策は一歩前進したところであるが，原因排除としての滞水調査や排水対策検討など解決すべき課題もある．
補修方法や止水対策等について効果検証を行い，確実な床版保全を目指していきたいと考えている．

図-9 床版の対策区分の内訳（舗装損傷程度）

参考文献
1) 東北地方整備局：東北地方における道路橋の維持・補修の手引き(案)2017.8
2) 東北地方整備局：設計施工マニュアル(案)［道路橋編］
2016.33) 東北地方整備局：東北地方におけるＲＣ床版の耐久性確保の手引き(案)2019.6
4) 東北地方整備局：道路メンテナンス年報［平成 26～30 年度
点検結果］2019.11
図-10 路面の対策区分の内訳（舗装損傷程度）
表-1 対策区分の凡例（橋梁定期点検要領）
判定区分
A
B
Ｃ1
Ｃ2
Ｍ
Ｓ

－ 12 －

判定の内容
損傷が認められないか，損傷が軽微で補修を行う必要がない。
状況に応じて補修を行う必要がある。
予防保全の観点から，速やかに補修等を行う必要がある。
橋梁構造の安全性の観点から，速やかに補修を行う必要がある。
維持工事で対応する必要がある。
(S1)詳細調査の必要がある。(S2)追跡調査の必要がある。

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

橋梁の床版非破壊調査について
直樹1・三浦櫻井義則2

1北陸地方整備局

道路部

道路構造保全官（〒950-0088 新潟県新潟市中央区美咲町1-1-1）

2北陸地方整備局

道路部

前道路構造保全官（〒950-0088 新潟県新潟市中央区美咲町1-1-1）〒950-8801 新潟県新潟市中央区美咲町1-1-1

近年，道路橋の鉄筋コンクリート(以下ＲＣと略す)床版は，交通量の増加や車両の大型化等に伴い，コンクリート部材の抜け落ちや砂利化等の損傷が問題となっている．舗装下の損傷は直接目視できないため非破壊調査が必要となるが，各種の調査方法についての特徴や精度が整理されていないのが現状である．このことから，非破壊調査手法の活用に向けて，各調査方法を整理した上で，実用化されている非破壊調査を実橋で精度検証し，特徴や精度を取りまとめた．
キーワード 床版，非破壊調査，電磁波レーダー法，赤外線サーモグラフィー法，音波計測法

1. はじめに

2. 調査内容(1) 非破壊調査技術の整理
道路橋のＲＣ床版の劣化要因は，大型車両の輪荷重の繰り返し作用による疲労劣化が主たる要因とされ，そ現在，開発中もしくは実績がある非破壊調査技術につれに加え床版に生じたひびわれに雨水が浸入すると疲労いて調査し，その概要を整理した．非破壊調査技術は，耐久性が著しく損なわれると言われている．また，積雪調査に用いる原理により以下のとおり調査方法に分類さ寒冷地における道路橋ＲＣ床版は，凍害や凍結防止剤のれ，この内，開発及び試験段階である調査方法を除き，散布による塩害との複合劣化が生じるなど，温暖な地域
稼働実績などを勘案し，比較的適用性が期待できると考のものに比べ，さらに過酷な環境条件下に置かれている． えられる調査手法を表-1にとりまとめた．
橋梁点検では，床版下面及び路面の損傷状況を把握し，
1)電磁波レーダーを利用する方法
損傷の有無を確認しているが，直接，確認できない床版
2)赤外線サーモグラフィーを利用する方法
上面の砂利化などを適切に把握することが，近年求めら
3)音波を利用する方法
れている．そのため，各現場で非破壊調査の活用が図ら
4)超音波を利用する方法
れてきているが，各種の非破壊調査方法について整理さ
5)打音を利用する方法
れていないのが現状である．
6)Ｘ線を利用する方法
以上のことから，非破壊調査等の活用に向けて，調査方法の整理を行い，実橋にて４手法の非破壊調査を行い，特徴精度をとりまとめた．
表-1 非破壊調査一覧表
施工性
作業性
作業方式

車
両
搭
載
型

手
押
し
型

計測
交通 天候（適用条件）
規制
調査
計測
雨
雪
要否 晴
適用規模 精度

実績

技術的課題

電磁波
レーダー法

自走式の調査専用車による計測
速度40～60km/hで計測可能

否

○

△

△

大・中

○

○

・路面に滞水がある場合は感度が低下
・路面の凹凸による感度が低下
・鋼部材等の伝導体では床版内部の調査不可

赤外線サーモ
グラフィー法

調査専用車による赤外線計測
計測可能速度100km/h

否

○

×

×

大・中

○

△

・路面温度が0℃未満、60℃以上は避ける。
・日向、日陰などの極端な温度差が生じている場合には判別が困難な場合がある。

電磁波
レーダー法

手押し式レーダー機器
による計測

要

○

△

△

小

◎

○

・路面に滞水がある場合は感度が低下
・路面の凹凸による感度が低下
・鋼部材等の伝導体では床版内部の調査不可

音波法

手押し式打音測定車による
音波計測

要

○

×

△

小

◎

△

・路面が荒れている、凸凹等は、異音として反応する場合があるため、困難となる。
・路面が湿潤状態の場合は、異音として反応する可能性がある。

－ 13 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 試験調査a) 目的・試験調査フロー
試験調査は，各非破壊調査の特徴や精度を把握するため，一般国道7号「明神第3橋」において，図-1に示す調査フローにて舗装撤去前の非破壊調査，舗装撤去後の目視・打音調査を実施し，その結果を比較し各非破壊調査の特徴や精度を検証した．実施した非破壊調査は表-2のとおりであり，手押し型は交通規制を実施した上で，車両搭載型は交通規制を実施せず調査を実施した．
b) 対象橋梁諸元
本橋梁の諸元を下記に示す．なお，本橋は図-2 の横断図が示すとおり，建設当時より 2 度拡幅が実施されている．
橋
種：単純合成鈑桁橋橋
格：一等橋（TL-20）
橋
長：31.93m
幅
員：0.6m＋3.50m＋3.00m ＋3.00m ＋0.6m＝10.7m
竣
工：昭和41年（供用後53年経過）
適用基準：昭和31年 鋼道路橋示方書d) 非破壊調査結果
各非破壊調査の結果を表-3に示す．各非破壊調査方法
により検出した損傷位置に違いがあることが分かった．
e) 舗装撤去後の現地調査結果
舗装撤去範囲の床版上面をハンマーで打音しながら，目視点検を実施し，記録した．確認された主な損傷写真
を写真-2～5に示す．また，図-3に損傷図を示す．なお，
床版が欠損した箇所には，過去にアスファルト合材で補修がなされている状況であった．
【損傷の特徴】
・損傷は砂利化，うき，鉄筋露出に大別される．
・既設橋に損傷（砂利化）が集中している．
・伸縮装置周辺で砂利化や鉄筋露出がある．
・拡幅部の床版は損傷が少ない．

3. 調査結果(1) 検証方針
現地にて確認された損傷に対して，非破壊調査の有効性を検証するため，表-4に示す定義の的中率，見逃し率，
空振り率ならびに未計測率を算出し，調査方法毎の特徴・特色を把握した．なお，集計方法は表-5に示す３案c) 対象橋梁の損傷状況
として，集計方法の違いについても把握することとした．
2014年度の橋梁点検当時，舗装面に損傷は見られなか
また，現地で確認された損傷を大別すると，砂利化，うったが，写真-1に示すとおり点検以降，舗装の部分補修
き，鉄筋露出の３種類であることから，非破壊調査でのを実施した形跡，砂利化による泥水が発生しており，本損傷区分も踏まえて，各損傷種類に対しても集計し，調橋梁では，床版上面の損傷が進行している状況であった．
査方法毎の特色を整理した．なお，精度算出においては
なお，舗装面の白い細線は非破壊調査時（音波計測法）
メッシュ（25cm×25cm）を基に計算を行った．
の罫書き線である．

二次拡幅

一次拡幅

建設当初

図-2 橋梁断面図

図-1 試験調査フロー

酒田

表-2 試験調査に用いた調査法

１）車両搭載型①電磁波レーダー法１②電磁波レーダー法２※上記①②は電磁波レーダ-を用いた技術のうち異なる調査会社のもの。

補修跡 泥水の析出③赤外線サーモグラフィー法
２）手押し型④音波計測法新潟
写真-1 舗装撤去前－ 14 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

表-3 非破壊調査結果①電磁波レーダー法１③赤外線サーモグラフィー法
床版上面確認範囲（舗装撤去範囲）
床版上面
調査対象外

A2

調 査 対 象 範 囲 外

調 査 対 象 範 囲 外

縦目地

床版上面
調査対象外

調 査 対 象 範 囲 外

縦目地

A1

床版上面 対象範囲（舗装撤去範囲）

A1

A2

調 査 対 象 範 囲 外：かぶりコンクリート部劣化（砂利化）：鉄筋かぶり厚小：低温部 滞水または砂利化（鉄筋露出またはかぶり厚小）：高温部 層間剥離またはコンクリート床版のうき：床版上面劣化（鉄筋腐食に伴ううき、表面的な土砂化）：データ取得不可もしくは未取得：データ取得不可もしくは未取得：床版上面

調査対象範囲外（舗装未撤去）

調査対象範囲外（舗装未撤去）②電磁波レーダー法２④音波計測法A2

調 査 対 象 範 囲 外

A2

調 査 対 象 範 囲 外：異音範囲（ＡＳ舗装とコンクリート床版の間に何か不具合を示す）※損傷の種類は特定できない。

：砂利化（赤）：鉄筋露出、うき（青）：データ取得不可もしくは未取得：データ取得不可もしくは未取得：床版上面

床版上面確認範囲（舗装撤去範囲）

調 査 対 象 範 囲 外

縦目地

床版上面
調査対象外

調 査 対 象 範 囲 外

縦目地

A1

床版上面確認範囲（舗装撤去範囲）

A1

床版上面
調査対象外

：床版上面

：床版上面 調査対象範囲外（舗装未撤去）

調査対象範囲外（舗装未撤去）

組立筋φ3
砂利化

深さ2cmの欠損

深さ5cmの欠損

うき

縦目地の弾性合材があった。

うき

うき

調査対象範囲外

一次拡幅

縦 目 地
砂利化
うき
鉄筋露出
砂利化
鉄筋露出
砂利化

既設橋

砂利化

うき

鉄筋露出
砂利化

うき
砂利化

鉄筋露出

鉄筋露出
鉄筋露出

砂利化

鉄筋露出
砂利化

砂利化

鉄筋露出
砂利化 うき うき

鉄筋
露出
砂利化

鉄筋破断
鉄筋露出
砂利化

鉄筋露出
鉄筋露出

砂利化

鉄筋
露出

砂利化

うき

鉄筋
露出

（舗装撤去範囲）

鉄筋露出

鉄筋露出
砂利化

床版上面確認範囲

二次拡幅

（拡幅橋）

A1

鉄筋露出

砂利化

うき

うき

調査対象範囲外

：砂利化

A2

：うき
砂利化

：砂利化鉄筋露出：その他（表面の凹）

：鉄筋露出
：床版上面

調査対象範囲外（舗装未撤去）

図-3 舗装撤去後の現地調査結果(損傷図))表-4 的中率等の用語の定義
現地
調査
的中
（あり）

あり

非破壊
調査

内

重ね合せ図
凡例

容

あり

非破壊調査で損傷を検出し、実際に損傷があった箇所的中（あり）
的中（なし）

的中
（なし）

なし

なし

非破壊調査で損傷を検出せず、実際に損傷がなかった箇所

見逃し

あり

なし

非破壊調査では検出できなかったが、実際に損傷があった箇所

見逃し

空振り

なし

あり

非破壊調査では損傷があると評価したが、実際には損傷がなかった箇所

空振り

未計測
未取得

可

不可

非破壊調査ではデータの取得ができな
かったもしくはしなかった箇所

データ未取得

写真-2 砂利化(鉄筋露出)

表-5 集計方法 3 案
集計内容

計算方法

集計方法１

“損傷なし”も評価し全メッシュ個数に対する損傷メッシュ個数の割合
た判定

集計方法２

非破壊調査
非破壊検査“損傷あり” に着目して算出したケース“損傷あり“のみ着目・的中、空振りの合計が100%
した判定１
・見逃しは現地調査(損傷あり）をベースに算出

集計方法３

現地調査“損傷あり” に着目して算出したケース“損傷あり“のみ着目・的中、見逃しの合計が100%した判定２
・空振りは非破壊調査(損傷あり）をベースに算出

写真-3 砂利化

写真-4 うき－ 15 －

写真-5 鉄筋露出

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 検証結果
今回，1橋での調査を実施したが，的中率等は表-6に示したとおりである．なお，補修工事に重要なことは，全体的な損傷の広がりと，特に重要な砂利化の把握である事から「損傷(区分なし)」と「砂利化」の2点について集計を実施した．

非破壊調査で推定損傷範囲が広く取られていることが影響したものと考えられる．
・赤外線サーモグラフィー法は集計方法１では７０～
８０％と高く実用性が確認でき，表-3 ③と図-3の比較から損傷範囲の傾向も概ね一致し，スクリーニングに有効であると考えられる．だが，集計方法２，３では課題が残る結果であった．
(3) 考察・音波計測法は，集計方法１では８０％と高く実用性が確認できたが，表-3 ④と図-3の比較及び表-6から分
実橋における試験調査から，傾向や特徴を以下に述べかるように，集計方法２，３及び実損傷範囲の分布傾
る．
a) 集計方法について
向等では課題が残る結果であった．
なお，調査参加者からの意見として，前日の降雨，過・集計方法１は的中率に“なし”を含むため，的中率去の補修跡，道路線形による位置ずれなどが的中率にが７０～８０％程度算出される結果となった．
影響を及ぼした可能性を指摘されている．
このことから，集計方法１は，調査面積に対して多く
また，1橋のみの結果であるため，損傷程度や舗装状の損傷がある場合に適するものと期待される．
態の影響により精度が左右されることから調査手法毎・集計方法２と３では，集計方法１と比較して的中率の精度の良否については判断できない．
が下がる傾向がある．
c) 損傷の種類について
集計方法２では非破壊調査結果の推定損傷範囲内にお・「砂利化」は「損傷(区分なし)」に対して比較的的ける精度，また，修正方法３では実損傷範囲における中率が高いが，鉄筋露出と，うきはいずれの調査方法
精度を評価する場合に採用するなど使い分けに配慮す
も区別が難しい．
る必要がある．
b) 非破壊調査方法について
・音波計測法は，現時点では損傷の区別はできない．
(4) まとめ・2種類の電磁波レーダー法による非破壊調査で概ね・今回の調査は１橋のみであり，普遍的な精度までの50％以上の的中率精度が得られ，他方法と比較して高報告には至っていないが，各調査方法とも，「損傷無い的中率を示した．
し」を含めて評価した場合では有効性が認められた．
・電磁波レーダー法２では，集計方法２で，的中率
しかし，実損傷箇所の分布状況（位置や範囲）の特定（30%程度）が小さいが，集計方法３では７０％程度
においては課題が残っている．今後の更なる技術開発と大きくなっている．これは，図-4から分かるように，が期待されるところである．
表-6 精度検証結果
・「砂利化」に対しては，「損傷(区分なし)」と比べ
集計方法３
集計方法１
集計方法２
比較的的中率が高く，砂利化対策を主とした床版補修
非破壊調
パターン
損傷区分
査方法
区分無し 砂利化 区分無し 砂利化 区分無し 砂利化工事における断面修復範囲を判断する上での有効性が
的中
70%
80%
40%
40%
60%
60%
期待できる．
電磁波レー
ダ法
見逃し
10%
5%
－
－
40%
40%
表-5 集計方法３案
１，２
・鉄筋露出やうきの区別はいずれの調査方法も難しく，
空振り
20%
10%
60%
60%
－
－
技術革新や経験の蓄積により，将来，判別が可能にな
的中
70%
80%
30%
30%
30%
20%
赤外線
サーモグラ
見逃し
10%
10%
－
－
70%
80%
ることが期待される．
フィー法
音波計測法

空振り

10%

的中

80%

見逃し

10%

空振り

10%

5%

70%

70%

20%
－

－

－

20%
－

－
80%

80%

－

－

床版非破壊調査法による調査，診断，評価に資することを目的とするため，調査計画や現地作業，診断・評価における留意点を取りまとめた．
今後は、個々の橋梁の損傷状況、環境条件、交通状
況などを踏まえた現地での活用や新技術情報を収集の上、適宜見直しを図りたい．

注 1）数値は四捨五入で１０％単位で表示
注 2）電磁波レーダ法は１と２の平均で評価

凡 例 ： 的中（あり）

的中（なし）

見逃し

4. あとがき

空振り

図-４ 現地調査と非破壊調査の重ね合わせ図（損傷区分無し）－ 16 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

中部における床版土砂化の現状と取組み
勝1・大崎

田中
1中部地方整備局

飯田国道事務所

管理第二課

2中部地方整備局

高山国道事務所

計画課

義保2（〒395-0024 長野県飯田市東栄町3350）（〒506-0055

岐阜県高山市下岡本町7-425）

飯田国道事務所が管理する国道153号は，標高1,000mを超える山岳部を通過する路線である．
中部地方整備局で最も高標高部を通過する路線であり、冬季にはマイナス10℃台かつ凍結防止剤散布量も多い過酷な環境条件にさらされている．本稿では，当事務所の点検等において確認された床版の土砂化事例と，床版劣化に対する取り組みとして調査・施工の観点から事例紹介を行う．
キーワード 床版土砂化，高標高部，再劣化

2. 国道153号の特徴

1. はじめに(1) 路線・環境特性
飯田国道事務所は長野県南部に位置し，木曽地域の国道19号，下伊那地域の国道153号及び474号の3路線を管
国道153号は愛知県名古屋市から長野県塩尻市までの理している．国道153号については，中京圏と長野県下
延長216kmの路線である．このうち，飯田国道事務所で伊那地方を結ぶ物流の重要な大動脈である．また，近隣は愛知県境から飯田市までの約50kmを管理しており，
77橋の車道橋が架橋されている．管理区間は起伏の大きに代替路がなく，長野県南部地域と飯田市の救急医療施設を結ぶ，地域の社会経済を支える重要な路線である．
い山間部であり，下記の特性を有している．
国道153号は中部地方整備局管内で最も高い地点を通・標高1,000mを超える峠（治部坂峠）を有し，峠前後は過する路線であり，治部坂峠付近では標高1,000mを超え
長い急坂（7.0％）とカーブが連続する．
・高標高部における路面温度は，年間最高48.7℃に対しる（最高1,187m）．冬季にはマイナス15℃近くになるこ
最低はマイナス14.9℃である．最低気温が氷点下になとや，凍結防止剤の散布などの影響により，これまでに道路橋コンクリート床版の土砂化が多数確認されている．
る期間が約6ヶ月と，1年のうち半分は床版内部で水
本稿では，国道153号のコンクリート床版の土砂化事
分が凍結融解を繰り返している（図-2）．
例の報告と，床版劣化に対する調査や施工に関する取り・上記の理由から，凍結防止剤を11月～4月の間散布し組み事例について紹介する．
ており，その散布量は年間約17t/kmである．
・交通量はおよそ2,000台/日（うち大型車240台/日）である．
路温(℃)
長野県

危険物積載車両通行禁止区間（恵那山トンネル）

飯田国道
事務所管内

飯田市

治部坂峠

名古屋市

管理延長
49.4km

凡 例
飯田国道事務所管理区間

図-2 国道153号高標高部（治部坂峠 標高1,187m）の路面温度

図-1 国道153号位置図－ 17 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 損傷特性
飯田国道管内では、定期点検結果におけるⅢ判定の橋梁のうち，約59％がコンクリート床版の劣化（漏水・遊離石灰，床版ひび割れ）によるものである．これは，中部地方整備局管内でも突出しており，都市部で大型車交
通量の多い路線を持つ事務所より，床版損傷割合が高い（図-3）．
床版損傷割合事務所

図-3 中部管内事務所のⅢ判定の橋梁（径間）のうち、コンク
リート床版がC2評価の割合（中部地整管内1,530径間）

特に国道153号では、床版の劣化が確認される橋梁の多くは，標高600m以上の区間において集中している（図-4）．なお，当区間は国道153号の一次改築において治部坂工区として最も早く整備された区間であり，昭和43年に工事着手，昭和51年に供用を開始し，現在で約40年以上が経過している．
また，当路線で過去5年間（平成25年度～平成29年度）に床版補修工事を行った35橋のうち，約7割の橋梁
で床版の土砂化を確認している．

3. 国道153号の土砂化事例
本章では，過去の点検等において確認された，国道
153号の床版の土砂化について，3事例を紹介する．いずれの事例においても，ポットホール等の舗装の変状や漏水・遊離石灰を伴う二方向ひび割れの急速な進展が確認されている．
(1) 第二恩田橋a) 橋梁諸元
第二恩田橋は，昭和53年に竣工した，橋長39.9m，幅員9.75m，鋼単純非合成鈑桁橋で4主桁にRC床版（床版
厚19cm）を有する橋梁である．
b) 損傷概要
平成23年度の定期点検において，床版支間部に漏水・遊離石灰を伴う2方向ひび割れを確認した．舗装打ち換
え工事の際に当該箇所の床版上面の土砂化を確認しており，不健全なコンクリートをはつる作業の際に，床版下面まで抜け落ちが生じた（写真-1）．床版の抜け落ちは一部であったが，当該箇所の路面は過去にポットホールの補修をしており，舗装ひび割れ部から雨水が床版に浸透したものと推定された．
遊離石灰を伴う床版ひびわれ遊離石灰を伴う床版ひびわれ

床版上面土砂化
床版上面土砂化

床版の抜落ち
床版の抜落ち図-5 補修工事において土砂化が確認された橋梁

写真-1 土砂化による床版の抜け落ち状況（第二恩田橋）（期間：H25～H29，床版補修橋梁：35橋）←至 名古屋市

至 飯田市→

図-4 道路施設の竣工後経過年数と標高の位置関係－ 18 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 治部坂橋
エフロレッセンスが噴出
a) 橋梁諸元
治部坂橋は，昭和47年に竣工した，橋長25.0m，幅員8.0m，鋼単純非合成鈑桁橋で3主桁にRC床版（床版厚21cm）を有する橋梁である．
b) 損傷概要
補修履歴として，平成22年度に床版上面の断面修復お橋面全体で舗装が劣化
よび橋面防水を実施していた．なお，床版の補修方法は，舗装切削後，床版の劣化コンクリートをブレーカーにて
写真-4 舗装面に生じた変状（治部坂橋）
除去し，超早強コンクリートにて復旧した．床版上面に・試掘したほぼ全ての床版コンクリートに，層状のひびは床版排水（スラブドレーン），床版防水，橋面用アス割れが確認された．また，応急復旧にて床版断面修復
ファルト舗装（改質アスファルトⅢ型-W）を施工しておしたコンクリートと既設コンクリートの断面に隙間がり，今日でもスタンダードな補修工法である．
生じており，一体化が図られていない状況であった
しかし，4年経過後の平成26年度には，橋面舗装部に（写真-5,6）．
亀甲状のひび割れや白濁物の流出が発生した．床版下面
・高圧水がひび割れなどの脆弱部に浸透したことで，既を確認したところ，湿潤状態で2方向ひび割れが卓越す
設床版が深くえぐれた箇所が確認され，床版厚21cmのるうえ，ひび割れ部からエフロレッセンスが目視で確認
うち17cmまで土砂化が進展していた（写真-7）．
できる状態であった（写真-2）．
・舗装継ぎ目部，伸縮装置周辺部，地覆・排水桝周辺部
H26撮影において顕著に土砂化が確認された（写真-8）．

写真-2 床版打替対策後の床版下面の損傷状況（治部坂橋）

上記の損傷状況から，緊急的に舗装を撤去し床版上面を確認したところ，コンクリートの土砂化が確認された（写真-3）．床版の応急復旧として，劣化コンクリートを除去し，超早強コンクリートにて即日復旧して経過観察とした．しかしながら，一冬越した平成27年度初春に，応急復旧した箇所から橋面にエフロレッセンスが噴出したり，他の橋面上の部位も異常が確認された（写真-4）
ため，本復旧として床版打ち換えを実施した．

写真-5 舗装撤去後の床版状況（治部坂橋）

層状ひび割れ写真-6 床版上の層状のひび割れ（治部坂橋）
床版厚21cmのうち17cmまで土砂化が進展

写真-3 緊急開削により床版土砂化を確認（治部坂橋）

床版打ち換えに先立ち，路面切削後の床版上面の目視調査とウォータージェット工法による試掘により，床版
コンクリート内部の状況確認を行った．確認された床版の損傷状況は下記の通りである．

－ 19 －

写真-7 土砂化深さ（治部坂橋）

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

舗装継ぎ目
H26撮影

写真-10 床版下面の損傷状況（第一横岳橋）

当橋梁においても，過去にはポットホールなどの舗装の異常が確認される度に，超早強コンクリートにて部分的に断面補修を行っていた．舗装を撤去し床版上面を確認したところ，応急復旧にて床版断面修復した箇所においては，既設コンクリートと補修部の界面で剥離が生じており，界面から水の染み出しが発生した．また，広範囲において，床版の上側鉄筋付近までの土砂化を確認した（写真-11）．

雨水が滞水し床版が劣化

地覆から浸水し湿潤

地覆付け根部は土砂化

写真-8 土砂化状況（治部坂橋）(3) 第一横岳橋a) 橋梁諸元
第一横岳橋は，昭和47年に竣工した，橋長126.9m，幅員7.00m，鋼単純非合成鈑桁橋と3径間連続合成鈑桁橋で3主桁にRC床版（床版厚20cm）を有する橋梁である．
b) 損傷概要
平成26年の雨天時に，橋面舗装の補修跡から泥状の噴出が認められた．橋梁上面の損傷状況は，セメントペー
スト状の土砂が補修箇所から流出しており，部分的な舗
装の浮きが確認されている状態であった（写真-9）．
当該箇所の床版下面の状況は，2方向のひび割れの他，
水の滲み出し・遊離石灰が析出し，遊離石灰については落下して地面に散乱しているものもあった．また，過去の定期点検と比較して，ひび割れが急速に進展していた（写真-10）．

土砂の流出

写真-9 舗装面に生じた変状（第一横岳橋）－ 20 －

写真-11 土砂化状況（第一横岳橋）

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

4. 床版劣化に対する取り組み事例

A-1橋

C橋
D橋
E橋
F橋

3
m
/
g
k

G橋
H橋
I橋
J橋
コンクリート表面からの深さ(mm)図-7(a) 塩化物イオン濃度試験結果（高標高区間）
塩化物イオン量（

K橋

3
m
/
g
k

P橋

L橋
M橋
N橋
O橋

）

H26調査

B橋

）

診断結果図

塩化物イオン量（(1) 調査a) コンクリート床版内部診断（非破壊調査）
当事務所では，国道153号の橋梁のうち，床版土砂化が懸念される山間部の橋梁を対象に，平成26年度と平成29年度に非破壊調査技術の一つである高速・高解像度三次元地中レーダ技術による調査を実施している．これは，床版土砂化が懸念される橋梁が複数存在する中，交通規
制や舗装の取壊しを行うことなく，路線全体の劣化状況を把握するために有効である．
不可視箇所を把握するための調査であり，劣化の評価
精度の向上などの課題はあるが，目視調査やその他点検結果と合わせ，補修計画を検討する上での基礎データとして活用している．

A-2橋

Q橋
R橋
S橋
T橋

地中レーダデータ（上部鉄筋深度付近）

コンクリート表面からの深さ(mm)図-7(b) 塩化物イオン濃度試験結果（その他区間）
診断結果図

H29調査

地中レーダデータ（上部鉄筋深度付近）

図-6 コンクリート床版内部診断結果（画像比較）

・ASR試験
床版ひび割れの発生状況や架橋年代からASRの発生が考えられたため，コア観察，岩種判定によりASRの可能性を判断した．試験結果ではASRの痕跡は認められなかったが，いずれの橋梁も反応性鉱物（隠微晶質
石英を含むチャート等）が確認され，将来的に反応を示す可能性があると考えられた（写真-12）．

ASRと疑われるゲルの生成無しb) コア採取による詳細調査
コンクリート床版内部診断で土砂化が疑われた22橋で，劣化原因を探るため，コア採取による詳細調査を実施した．全ての橋梁で反応性鉱物（隠微晶質石英を含むチャート等）が使用されており，塩化物イオン濃度も高い数値を示した．これより，当事務所の床版劣化要因として
写真-12 ASR試験結果（代表）
塩害・凍害の複合劣化が考えられ，将来的にASR（アル(2) 施工
カリ骨材反応）が生じる疑いがあることが判明した．
当路線における床版補修工事では，再劣化抑制に力点
・塩化物イオン濃度試験をおき，以下の対策を施している．
凍結防止剤による塩化物イオンの浸透状況を確認
a) 劣化コンクリートの撤去するため，床版上面からコアを採取し，塩化物イオン
床版取り壊しは，ブレーカーを用いるとはつり時の振濃度を測定した．試験結果より，腐食発生限界濃度
動・衝撃が健全なコンクリートにマイクロクラックを発（1.2kg/m3）を超過する橋梁を17橋確認した．塩化物
生させ，強度低下や新規に用いる断面修復材との付着性
イオンは深い深度まで浸透しており，上側鉄筋付近の低下を引き起こすことが研究結果で報告されている．
みならず，床版厚の中心付近においても高濃度の塩化ブレーカーはつりによる再劣化を避けるためウォータ
物イオンが確認され，塩化物イオン浸入によりASRやージェットを採用している．なお，はつり深さを均一に凍害が促進されていると考えられた（図-7）．
調整するため，コリジョンジェット工法を採用している．

－ 21 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3b) 耐凍害性に配慮したコンクリート配合の採用
治部坂峠周辺の橋梁では，凍害によるポップアウトやスケーリングが多数生じていることから，コンクリート
標準示方書を参考に，耐凍害性の高いコンクリート配合を採用している．配合は，水セメント比45％以下，空気量を6％以上として，コンクリート内部水の凍結膨張圧を緩和させるものとした（表-1）．
表-1 耐凍害性コンクリート配合（24-8-25H）

筋腐食が懸念されるため，防止対策として亜硝酸リチウ
ムを既設コンクリートに散布・浸透させた．
e) その他構造細目の工夫
スラブドレーンの排水管は鋼製フレキシブル管が一般的に使用されている．しかし，凍結による破損事例もあることから，樹脂製フレキシブル管を用いるなど，床版内の水分を排出する機能が失われないように，スラブド
レーンの耐久性を向上させている（写真-14）．
積雪・寒冷地の損傷事例

ジョイントはゴムパッキン有り

水漏れ防止

スラブドレーン流末処理を適切化

c) 橋面防水工の仕様，橋面排水処理の工夫
床版を打ち換える場合の橋面防水材は，高性能防水としてウレタン樹脂系（NEXCOグレードⅡの要求性能を満足）を採用している．
また，桁端部の橋面水が滞水しやすい箇所は，伸縮装置と排水桝までの間に後打ちコンクリートを設置し，床版面に滞水しないように構造改善を行った（写真-13）．

寒冷地用スラブドレーン ポリエチレン製で径が太い

写真-14 スラブドレーンの耐久性向上策
雨水が
滞水する

5. おわりに伸縮装置と排水桝までの間をコンクリート仕上げ
しし

従来，道路橋のコンクリート床版に生じる損傷の多く
は，大型車両による輪荷重の繰り返し作用に起因した疲d) 新旧コンクリートの一体性確保対策
労劣化であるとされていた．しかし，当事務所の管理橋
既設コンクリートを残存させ新設コンクリートを継ぎ梁においては，積雪寒冷地域と高標高地特有の床版上面足す場合は，新旧コンクリートの付着性を向上させるた
コンクリートの土砂化が多数生じている．
め，打ち継ぎ部に差し筋アンカー，接着剤を塗布する他，床版の土砂化については，劣化機構，損傷過程を含め溶接金網を敷設した（図-8）．
不明な点も多いが，当事務所における損傷事例・補修事
また，塩害を受けたコンクリートに新たなコンクリー
例と，その後の劣化状況を蓄積し，今後も土木研究所等
トを継ぎ足すと，境界面でマクロセル腐食現象による鉄と連携を図りながら、検討を進めてまいりたい．
写真-13 伸縮装置周辺部の床版滞水防止対策

鉛直打継面
接着剤塗布（エポキシ樹脂系またはポリマーセメント系）
水平打継面
接着剤塗布（エポキシ樹脂系またはポリマーセメント系）
マクロセル腐食防止対策 ※溶接金網 150×150 φ=6mm

鉛直打継面
接着剤塗布（エポキシ樹脂系またはポリマーセメント系）
マクロセル腐食防止対策 ※※必要に応じ検討実施

図-8 新旧コンクリートの一体性確保対策－ 22 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

大分 210 号 境橋床版打換え工事報告
敏勝 １ ・中村

船井
１
２

真一郎 ２

九州地方整備局 大分河川国道事務所（〒870-0820 大分市西大道 1-1-71）

九州地方整備局 大分河川国道事務所 道路管理第二課（〒870-0820 大分市西大道 1-1-71）

大分河川国道事務所管内における道路橋コンクリート床版の土砂化について、調査から対策工事までの事例を紹介する。また、床版コンクリートの滞水条件や細骨材の塩分含有量等の現地条件から土砂化の原因と過程を推察して紹介する。

キーワード 鉄筋コンクリート床版,土砂化メカニズム,コンクリート片落下,緊急対策,床版更新

維補強を実施することとし、まず 2012 年に橋面防水層の敷設工事を行った。工事中の路面切削で床版コンクリート上面に広範囲の土砂化（写真-２）が確認され、更なる進行に備えて調査を行い、土砂化した箇所の断面を修復した後、境橋全面に防水層を敷設して、最初の工事を終了した。

１．はじめに2013 年の道路法改正により道路施設に対する維
持管理の気運が一層高まり、点検と補修によって、利用者の安全と災害時の緊急輸送路が確保されている。しかし、国内約 73 万橋の約 25％が建設
後 50 年を超えており、多数の橋梁に何れかの劣化・損傷が報告されている。
ここでは、国道 210 号で供用中の境橋（図-１）に生じた床版コンクリートの土砂化について、調査と緊急対策および恒久対策の取組みを報告する。
・橋 長：橋長=226.8m（幅員 9.5m）
・形 式：鋼単純鈑桁＋鋼３径間連続非合成箱桁
・竣 工：1973 年（昭和 48 年）
・交通量：8460 台/日，大型車混入率 17.2%※ 2017 年センサスより・冬季の凍結防止剤散布量： 5.6t/km※ 2014～2016 年実績の平均値

写真-１ 床版下面の遊離石灰

２．床版の損傷状況と緊急対策
境橋は 2011 年の点検で床版下面に劣化（写真１）が確認されたため、橋面防水工および炭素繊

写真-２ 土砂化した床版

至 久留米

至 大分
橋 長

22675

50

22675 200

F

M F

M M

A1

Pa

P1

鋼3径間連続非合成箱桁橋
56350

56500

68150

P2

落下箇所

P1

P1～A2間（鋼3径間連続非合成箱桁橋）

400
1500

49 K5 00

P2

川
珠
玖

Pa

A2

P3

49K40 0

A1

150
M

F

M

P3

凡 例

：複合劣化区間

図-１ 境橋（橋梁一般図）－ 23 －

9500
8500
7000

600

A2
2600

鋼単純合成鈑桁橋×2連
50226800国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

しかし、次の炭素繊維補強工事に着手する直前に床版下面からコンクリート片（写真-３）が落下したため、剥落箇所の緊急対策（橋面防水層の補修，床版下面への炭素繊維補強：写真-４）を施した後、境橋全体に同対策を展開した。

～3.0kg/m３ で、腐食発生限界濃度（1.2kg/m３ ）を大きく超過し、床版の上面と下面で同程度の値が検出された（図-３）。土砂化した骨材から貝殻が混在する海砂が確認され、凍結防止剤と相まって高い塩分濃度が検出されたものと推察された。
補修必要濃度：2.5kg/m

33

腐食発錆限界濃度：1.2kg/m

床版主鉄筋

40

落下箇所

100

180

40

床版上面

(a)床版下面の落下部位

床版下面(b)落下したコンクリート片

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0
3

塩化物イオン量(kg/m )図-３ 床版深さ方向の塩化物イオン量

写真-３ コンクリート片の落下（３）原因３：大型車の通行と床版厚さ
建設当時の道路橋示方書（1967 年）では床版厚は 18cm となり、現行示方書では 21cm が必要である。本路線は大型車の通行が多く、床版厚さ不足
も損傷の一因と考えられる。
(a)床版下面の損傷状況(b)炭素繊維補強

写真-４ 応急対策
３．損傷の原因とメカニズム（１）原因１：歩道部からの水の浸入
建設当時、歩道部の間詰材には間隙の多い粒調砕石が用いられていた。2013 年の調査によると歩道部から橋面防水層の下に雨水が浸入し、床版内部への浸透水により鉄筋の腐食が発生していた（図—２，写真-５）。
雨水の保水
(歩道部)

（４）損傷のメカニズム
今回の損傷は、横断勾配の高い歩道側から車道部の防水層下に水が浸入し、塩分により腐食し易い環境下の鉄筋が発錆したものと考えられる。発錆した鉄筋は膨張し、床版上側鉄筋のかぶりにひび割れが生じ、水の浸透、発錆・膨張，ひび割れの繰り返しにより床版コンクリートの土砂化が広範囲に進行した。
また、ＡＳＲと思われる析出物も確認され、複合劣化による損傷の急激な進展により床版下面の抜け落ちに至る結果となったと考えられる（図-４
および図-５）。

雨水の浸入(防水層下の水みち)
漏水･遊離石灰

漏水･遊離石灰※2005 年の調査時は、一部のパネルにひび割れがみられるが、その他ほとんどのパネルは良好な状態
うき

図-２ 雨水の浸透経路
漏水･遊離石灰

漏水･遊離石灰床版ひびわれ(a) 2005.2 調査時
約９年で進行水染み

鉄筋錆(a) 防水層下の水染み(b)床版鉄筋の錆横断
勾配

写真-５ 土砂化した床版内部の状況

高低(b) 2014.12 調査時（２）原因２：床版コンクリートの品質
2013 年に実施したコンクリート塩分濃度は 1.5－ 24 －

図-４ 床版下面損傷の進行国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

塩害による鉄筋腐食・ひび割れ
広範囲のうきによる断面欠損

大量の雨水浸入

うき範囲の増大

ポットホール（土砂化）（砂利化）

アスファルト舗装

⇨

⇨

⇨
遊離石灰

疲労による貫通ひび割れ

鉄筋腐食

遊離石灰の急激な進展

疲労による貫通ひび割れ

a．内在塩による発錆膨張
鉄筋かぶりのうき

b．うきによる床版の剛性低下(疲労による貫通ひび割れ）

c．床版下面への水の浸透・漏水
主鉄筋の腐食による耐荷力低下

d．土砂化による浸透水の増加
ASR 発生も複合して損傷

図—５ 損傷過程（メカニズム）
４．恒久対策4.1 対策工の選定
今回の損傷を踏まえ、「コンクリート標準示方書
維持管理編」を参考として対策工を検討した。
対策工は、①補修工法案，②補強工法案，③床版更新工法案について経済性、工期・工程，品質，既設桁（橋梁の改造），現道交通，耐用年数の６項目について検討した。
検討の結果、品質と耐用年数（維持・補修の軽減を図り、床版を健全な状態に戻して耐用年数を確保できる事）と、施工性（工事中の現道交通を確保するため片側交互通行で施工できる事）に重要度を置いて「床版更新工法案（プレキャスト床版）」を採用した（表-１）。
① 補修工法案
既設床版の損傷部を撤去し、コンクリートで修復して今後も修繕しながら使用する案② 補強工法案
既設床版の損傷部を撤去して修復し、床版下面を炭素繊維シートや鋼板で補強する案③ 床版更新工法案
土砂化により損傷が著しい既設床版を撤去し、新しい床版に取り換える案
さらに選定した床版更新工法案について、次ページに示す２次比較（表-２）を行った。
比較案のうち、第２案の鋼合成サンドイッチ床版は床版上下面の鋼板を主部材とする鋼床版構造である。そのため、既設床版と同じ厚さ 18cm で現行の道路橋示方書と同等の耐力が確保できること
や、工事中も片側交互通行で走行する車両の交通振動が、現場で打設充填する高流動コンクリートに影響しない事から本工法を採用した。

表-１ 対策工の１次比較選定－ 25 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

表-２ プレキャスト床版の工法選定（２次比較：最終選定）

4.2 床版打替え工事
工事中の迂回路が確保できない本橋は、車道２車線のうち１車線を施工ヤードとし、片側交互通
行で現道交通を確保した。歩行者に対しては仮設歩道を設けて施工した（写真-６～８，図—６）。
1000 400<仮設歩道>

仮設歩道
通行帯

至 福岡

9500
8500
600
3500
3900程度<通行帯><工事作業帯>※片側交互通行

玖珠川

施工ヤード

増設縦桁

写真-６ 工事状況(全体)

写真-７ 既設床版の撤去

至 大分

写真-９ 完成（2018.8.27）

図—６ 工事概要

写真-８ 床版設置

この床版打替え工事は 2018 年に完了し、供用している（写真-９）。

５．おわりに境橋の床版コンクリートは、水の浸透などにより土砂化が加速度的に進行したものと考えられる。
床版下面に損傷が確認された場合は、ひび割れ
深さ（貫通の有無、遊離石灰の析出）やコンクリー
トの品質（塩化物イオン濃度、ＡＳＲ等）について
調査と試験を行い、劣化の原因と進展、損傷範囲を把握して適切な橋梁補修を行うことが重要である。
今後も土木研究所と連携を図り、他の直轄事例を踏まえて橋梁の長寿命化に努めてまいりたい。

－ 26 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

道路橋コンクリート床版の土砂化について－北海道の国道における事例－
加藤

一之1・在田1北海道開発局
2北海道開発局

建設部

旭川開発建設部尚宏1・谷口

道路維持課

雄紀1・佐藤弘大2（〒060-8511 札幌市北区北8条西2丁目）

道路設計管理官付（〒078-8513 旭川市宮前1条3丁目3-15）

北海道はとりわけ，「凍害」「塩害」など構造物にとって厳しい環境を備えた地域である．
平成26年から30年までの5年間で実施した橋梁点検の結果では「床版」を主とする損傷はわずかであるが，定期点検や道路巡回で発見された舗装の異状は毎年発生しており，その原因の一つとして，床版コンクリートの土砂化がある．
本報告では床版コンクリートの土砂化が進行していた，国道12号旭川市神居古潭大橋の補修事例を紹介する．
キーワード 積雪寒冷地域，凍害，塩害，床版の土砂化，複合防水

1. 道路管理概要

猿払村
浜頓別町

(1) 北海道開発局の道路施設等
北海道開発局では北海道にある一般国道46路線と道東
道の一部の延べ6,786km(平成30年度末時点)を管理している．
(2) 北海道の地域性
積雪・寒冷地域においては，「凍害」によるコンクリートの損傷が問題となる．とりわけ，北海道は冬期の平均気温が低いことから，凍害による損傷を受けやすい環境にある．また，北海道は海に囲まれており，特に日本
海側は海水飛沫や飛来塩分の強い地域が多く，その影響を受けている．実際，これまでにコンクリート桁に「塩害」が発生している例も見られた．（図-1参照）
このように，北海道は「凍害」「塩害」など構造物にとって厳しい環境を備えた地域である．

北海道全域が積雪寒冷地域

松前町

福島町

塩害影響地域
B地区(日本海)C地区(太平洋)C地区(オホーツク海)図-1

2. 橋梁点検概要(1) 橋梁点検対象施設
北海道開発局では4,276の橋梁(平成30年度末時点)を管理しており、橋梁の種類は鋼橋が44%，PCが34%，RCが19%となっている（図-2参照）．管理する全ての橋梁を
橋梁定期点検要領１）に基づき点検，診断を行っている．
平成26年度に点検要領が改正され，近接目視による点検が原則となり平成26年から平成30年度までの5年間で全ての橋梁の点検が一巡した．

－ 27 －

納沙布岬

PC
1,452
34%

塩害影響地域

その他
139
3%
鋼橋
1,891
44%
RC
794
19%

図-2

橋梁の種類

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 損傷の発生傾向
平成26年から平成30年にまでの5年間で実施した点検における，主要部材の損傷の発生状況を図-3に示す．平
成26～30年度の点検結果における主要部材のC，S判定の発生傾向では，進行した損傷の種類は「腐食」が全体の約80％を占めている．部材では，「主桁・横桁・縦桁」で99%を占め，特に桁端部の発生が著しく，「床版」が主となる異状の発生は全体の1％程度である．

図-3 損傷（主要部材）の発生状況（単位：橋）

7380

3. 舗装路面異状の発生状況(1) 舗装路面の異状発生状況
点検結果における床版の損傷発生率は低いところであるが，定期点検や道路巡回で発見された舗装の異状は毎年発生している．平成25～29年度の過去5年間では，211
橋（毎年平均40橋程度）で舗装の異状が毎年発生している．
図-4は過去5年間の舗装開削調査を行った結果であるが，平成26年度及び平成29年度は，前年度の冬期における舗装路面の損傷進行（凍結融解）により，発生数が増加したものと考えられる．
(2) 舗装路面異状による舗装開削調査の状況
過去5年間に実施した，舗装開削調査の対象橋梁では，
1960～1970年代(橋齢40～58歳)で多く見られたが，1980～2000年代（橋齢18～39歳）も一定の調査数を占めていた（表-1参照）．調査を実施した中には，床版防水工の実
施履歴がある橋梁も含まれており，再劣化の可能性も考
えられる．

56

60
35

33

40

14

20
0
H25

H26

H27

H28

H29

図-4 舗装開削調査数

表-1 舗装開削調査を実施した橋齢及び床版防水工の有無
架設年

開削調査実施数

防水あり 防水なし

1950年代

15 橋

5

10

不明
0

1960年代

55 橋

19

33

3

1970年代

59 橋

19

34

6

1980年代

32 橋

10

19

3

1990年代

30 橋

16

12

2

2000年代以降

20 橋

17

2

1

合計

211 橋

86

110

15

表-2 舗装開削調査を実施した開発建設部別・路線別数
札幌(3) 舗装開削調査の発生箇所
過去5年間で実施した舗装開削調査箇所を表-2に示す．
舗装路面の異状発生は全道的に分布しているが，主に道央（札幌・小樽・室蘭）及び旭川，帯広の各開発建設部に集中していた．
また、国道16路線で調査が多く（6件以上）実施されており、これらの路線の特性として，国道5号，12号及
び38号は特に交通量が多い路線である．国道229号，231
号及び235号は海岸沿線である．国道233号は排水性舗装の高規格道路，国道337号は大型車の混入が多い．国道
274号は日勝峠を抱え交通量が多い上，大型車の混入が多い．この他の路線は特に目立って大きな特性は無いが，
国道400番台のように交通量が少ないために舗装補修等の優先度が低い路線で目立っている．

－ 28 －

函館

小樽

旭川

室蘭

釧路

帯広

網走

留萌

稚内

路線合計

国道5号
国道12号
国道36号
国道37号
国道38号
国道39号
国道40号
国道44号
国道227号
国道228号
国道229号
国道230号
国道231号
国道232号
国道233号
国道234号
国道235号
国道236号
国道237号
国道238号
国道239号
国道240号
国道241号
国道242号
国道243号
国道244号
国道272号
国道273号
国道274号
国道275号
国道276号
国道277号
国道278号
国道279号
国道333号
国道334号
国道335号
国道336号
国道337号
国道391号
国道392号
国道393号
国道450号
国道451号
国道452号
国道453号
新直轄

0
11
3
3
2
7
10
0
9
7
2
8
9
9
2
-

10
0
0
1
0
0
0
0
0
0
-

3
9
1
3
0
2
-

1
4
3
2
0
5
0
0
2
0
-

2
2
0
0
6
2
2
16
1
0
0
-

0
1
0
0
0
0
2
1
0
0
0
2
0

1
2
1
5
2
2
4
-

1
1
0
0
1
0
1
1
2
1
0
0
0

3
2
3
0
0
-

1
0
1
-

13
12
5
2
8
4
6
1
0
1
9
3
9
3
10
0
6
4
2
1
0
0
1
6
0
1
2
8
28
8
6
0
0
0
2
1
0
4
8
0
2
2
2
9
9
2
0

合計

82

11

18

27

31

7

17

8

8

2

211

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

4. 舗装開削による床版調査
舗装開削調査の結果は，大きく下記の4つの状況が確認された．
a) 舗装の変状（もしくはならしコンクリートの変状）
のみで，床版面に異状が無い．（分類1）b) 床版の土砂化が進行しているが，鉄筋位置には達していない．（分類2）c) 鉄筋位置まで土砂化が達しているが，鉄筋の錆・断面減少等は見られない．（分類3）d) 鉄筋位置に土砂化が達しており，鉄筋の錆・断面欠損等が進行している．（分類4）
分類別の発生状況は図-5の通りである.

分類4
2%
分類3
16%
分類1
50%
分類2
32%

図-5 分類別発生状況

5. 床版土砂化における調査
床版の土砂化における調査は，以下の項目について実施した．調査項目については，コンクリート標準示方書（維持管理編）を参考にした.
(1) 現地調査a) 降雨後の床版下面目視調査（貫通ひび割れ，漏水有無）（写真-1参照）b) 土砂化範囲（床版内部への影響，橋梁全体における発生範囲c) 床版防水工の有無確認
d) コンクリートコア採取e) コア削孔内部の状況確認

写真-1 降雨後の床版下面目視調査(2) 室内試験（コア採取）a) 圧縮強度試験b) 静弾性係数試験c) 中性化深さ試験（写真-2参照）d) （必要に応じて）塩化物イオン含有量試験(3) 現地調査において併用した機械a) 棒状スキャナー
小規模の削孔で床版表面を調査する.
b) マイクロ波による劣化部調査
開削せずに劣化状態を把握する.
c) 赤外線サーモグラフィー
降雨後の温度差から，うきを調査する.

写真-2 中性化深さ試験－ 29 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

6. 近年の土砂化橋梁における補修事例
北海道開発局管内の橋梁で，床版コンクリートの土砂化が進行していた事例として，国道12号旭川市神居古潭大橋の事例を紹介する．
(1) 神居古潭大橋の概要
神居古潭大橋のある国道12号は札幌市と旭川市を結ぶ
主要な路線である．神居古潭大橋は架設が昭和54年，橋長161.5mの4径間の非合成鈑桁橋である（図-6参照）．
近年の定期点検は，平成24及び29年に行った．
(1) 舗装路面変状の発生
平成27年度に著しい路面変状が発生したため，調査を実施したところ，床版下面に2方向のひび割れや遊離石
灰の滲出が見られた（図-7参照）．
(2) 過去の定期点検
神居古潭大橋の過去の点検結果では，いずれの点検時
も，床版の下面へのひび割れや，遊離石灰の記述はあったものの，劣化は急速ではなく，徐々に進行していたものと考えられる.

架設年度、供用年度
橋長（ｍ）、幅員（ｍ）
活荷重・等級
適用示方書
上部構造形式
下部構造形式
基礎形式
定期点検年度
補修履歴
交通量
大型車混入率

架設：昭和54年（1979年）橋齢39歳、供用：昭和58（1983年）
橋長161.5m（4径間）、幅員13.7m
TL-20 1等橋
昭和47年 道路橋示方書
3径間連続非合成鈑桁橋、単純非合成鈑桁橋ラーメン橋台、T型橋脚柱円型、ラーメン橋脚
場所打ち杭
H24、H29
H1塗装塗替、H10塗装塗替（橋体）、H21防護柵取替
12,409台/日(平日12時間)
23.70%

図-6 神居古潭大橋の概要

図-7 舗装路面変状の発生状況－ 30 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

図-8 補修箇所記録票(3) 平成27年度における舗装補修の状況
平成27年度は，5月に最初の損傷が認められてから，立て続けに損傷が発生し，損傷箇所には滞水もみられ径
間を問わずに同様の状況となったことから，その都度舗装補修を実施した．（図-8,写真-3参照）(4) 神居古潭大橋における舗装開削調査
損傷箇所が多数見られたことから，神居古潭大橋においては以下の項目について舗装開削調査を実施した（写真-4,5,6,7参照）.
（現地調査）a) 舗装開削調査の追加
b) 床版下面の詳細目視調査c) はつり調査d) コア採取e) コア内部スキャナーf) 非破壊試験（電磁波調査）（室内試験 等）g) 圧縮強度試験h) 静弾性係数試験i) 中性化深さ試験j) 微細ひび割れ試験k) 床版疲労耐久性の照査

写真-3 舗装補修跡

写真-4 開削による確認

走行部

走行部

写真-5 各箇所毎の舗装厚・砂利化深さの確認

なお，舗装開削調査の結果，当該橋梁では車道部における床版防水層は確認されなかった.また，断面減少に至る鉄筋の腐食は殆ど無かった.当該路線においては，凍結防止剤の散布も行っているが，確認した損傷の状況
から塩害の影響は見られないため，塩害に関する調査は実施していない.

写真-6 コア削孔

写真-7 はつり調査－ 31 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

表-3 補修工法の検討結果(5) 舗装開削調査の結果
劣化過程，劣化状況と各種調査結果から，変状の分類・劣化度評価・健全度評価を実施した.
床版の土砂化については，床版上面ではひび割れからの水の浸入により凍結融解の繰り返し及び輪荷重の影響
による疲労が生じており，ひび割れと凍害などによる複合劣化とし，劣化度は加速期に入っていると評価した.
床版の下面では，上面と同様であるが，劣化度としては進展期であり，補修を実施しなければ今後，損傷が加速期に進展する恐れがあると評価した.
なお，劣化度の評価にあたってはコンクリート標準示
方書（維持管理編）２）を参考にしている.
また、床版疲労耐久性の照査により，現橋の耐力の低下には至っていない結果となった.
(6) 補修工法の選定
調査結果等から，表-3に示す工法を選定した.工法の選定については，経済性を考慮しつつ，耐久性や施工性にも配慮し，今後の維持管理性も踏まえながら決定した.
本橋は床版の劣化が激しいこと，札幌市と旭川市を結ぶ重要路線であること，交通量が非常に多いことから，
極力大規模な交通規制を伴う補修を回避すべく，通常の床版防水機能を向上させた「複合防水工」を採用することとした.
床版土砂化については，ウォータージェットはつりによる劣化部の除去及び複合防水を採用した.
(7) 補修工事の実施範囲
現地補修工事に着手し，舗装の全面切削後，発注者，工事受注者との立会により，開削調査を実施していない部分の床版のうき等について，点検ハンマーで確認した.
（写真-8,9,10参照）－ 32 －

写真-8 現地立会（発注者・受注者）による確認

写真-9 現地切削後の状況

写真-10 鉄筋の露出

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

図-9 現地調査による補修範囲の変更（平成 29 年度施工分）

写真-11 WJ はつり状況

写真-12 水抜きパイプの追加設置確認の結果，床版コンクリートに多数の浮き，剥離・鉄筋露出が見られ，損傷が進行していたことから，当初予定していた補修範囲を拡大することとした.
当初，補修調査により決定した補修範囲と，実際に平成29年度に補修工事を行った後の変更図が図-9である.
不安定な部位を残さないため，補修範囲は設計時より大幅に拡大する結果となった.

写真-13 浸透系防水施工(8) 補修工事の実施状況
床版コンクリートをウォータージェットにより全面的にはつり，鉄筋下面に骨材径を確保した上で，床版コンクリートを打設した.床版への滞水をなくすため，床版
端部には水抜きパイプを追加設置し，複合防水として，浸透系防水と塗膜系防水を施工している.（写真11,12,13,14参照）
写真-14 塗膜系防水施工－ 33 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

7. おわりに北海道開発局が管理する橋梁は，1950年代に始まる高度経済成長期を中心に大量に建設された．これら道路橋の多くは建設後40年以上が経過し，急速に高齢化が進む状況にある．
本報告の神居古潭大橋の床版の土砂化もそのうちの一つで有り，今後北海道内で同様の事例は多々発生することが懸念される．
集中的な損傷の発生は多額の修繕・架替費用が必要となることから，定期点検による橋梁の状態の把握及び予防的な修繕等を着実に進め，ライフサイクルコストの縮減を図り，重要な道路ネットワークの安全性・信頼性を確保することはもちろんのこと，土砂化などの損傷に対して適切な修繕を行っていくことが必要である．

参考文献
1) 国土交通省道路局国道・技術課：橋梁定期点検要領
2)土木学会：コンクリート標準示方書[維持管理編]－ 34 －

４．研究機関の取組み

本章では，令和元年度の指定課題で提供した話題を中心に，各研究機関でまとめた報告を掲載する。なお，
当日話題提供していない機関においては，それぞれの取組み状況を報告にまとめた。

－ 35 －

Blank－ 36 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

道路橋コンクリート床版の土砂化中間層と補修時の除去範囲に関する検討
上仙

靖1・田中

良樹1・山本健太郎1

1(国研)土木研究所 構造物メンテナンス研究センター（〒305-8516 茨城県つくば市南原1-6）

舗装下で床版上面のコンクリートが土砂化する事例が見られるが，発生位置や症状が必ずしも一様でなく，劣化の過程や機構も複数ある可能性がある．また，明らかに土砂化した部分の周囲には一見健全そうに見える中間的な劣化部分が存在することが想定される．これらの劣化は一旦補修しても，早期に再劣化，再補修を繰返す傾向が見られ，土砂化中間層の残存がその一要因として考えられる．本文では，床版土砂化に複数の損傷形態があることを示すとともに，土砂化周囲のコンクリートの劣化状況を調査した結果及びそれに基づく補修に際して除去すべ
き土砂化の中間層について報告する．
キーワード 静弾性係数，付加ひずみ，水平ひび割れ，微細ひび割れ，塩化物

1. はじめに
道路橋の鉄筋コンクリート床版（以下，床版）に，近年，コンクリートの水平ひび割れや土砂化といった劣化が見られ，維持管理の負担となっている1)．床版の損傷は通行の安全に直接影響し易い一方で，その補修には交通規制が必要となることから，床版特有の維持管理の難しさがある．それに加えて，橋面アスファルト舗装（以下，As舗装という）下の床版上面で進行する土砂化は，路面からの水の浸入が影響することから，一旦症状が出始めると，劣化部位に滞水して，劣化の進行を加速させる傾向にある．また，補修しても，早期に再劣化する事例が見られる．本文では，床版土砂化に複数の損傷形態があることを示すとともに，土砂化周囲のコンクリートの劣化状況を調査した結果及びそれに基づく補修に際して除去すべき土砂化の中間層について報告する．

砂化が見られた．図-3の事例では，センターラインに沿ったAs舗装打換え時にできた打継目付近で，コンク
リートがまさに土砂の状態になっていた．この土砂化部
では塩化物イオンの浸入が認められ，鉄筋が腐食するよ

土砂化の範囲を示す(a) 舗装を剥がして清掃したところ

2. 床版の土砂化
床版上面のコンクリートの土砂化とは，As舗装下でコンクリートの骨材と硬化セメントペーストが分離している状態をいう．そのとき，硬化セメントペーストは脆
く崩れやすい状態または既に崩れて粒の状態である2)．
図-1の事例では，舗装を剥がしたところ橋面の広範囲に土砂化が拡がっていた．図-2の事例は，他の橋における路肩部の土砂化の事例を示す3)．曲線橋で片勾配の低い側の路肩部を示している．この図では排水口が見られる
が，排水口の有無に関係なく橋軸方向に地覆に沿って土－ 37 －(b) 拡大（図aの逆方向から撮影）
図-1 橋面の広範囲に見られた土砂化の事例（U橋）

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

土砂化部(a) 舗装を剥がした状況1)
図-2 地覆，排水口付近の土砂化の事例（Ka橋）
地覆
センターライン付近（舗装打継目の位置）

土砂化部分(b) 鉄筋が露出するまで工具で掘れる状態
図-4 伸縮装置付近，車輪走行位置の土砂化の事例（S橋）(a) 橋面アスファルト舗装を全面剥がした状況1)(b) 舗装を剥がす直前の状況，ただし撮影方向は逆向き

図-5 防水層下の土砂化の事例（T橋）

図-3 舗装打継目付近の土砂化の事例（Ki橋）

りも速くコンクリートが劣化していた．また図-4の事例
では，As舗装を剥いだだけでは一見普通のコンクリー
トのように見えても，ハンマー等を用いて手で簡単に鉄筋の下まで掘れてしまう状態になっていた1)．その橋では，粗骨材の割れが認められなかったが，図-3の事例では後述するように水平ひび割れに沿って粗骨材の割れが見られ，劣化の要因に粗骨材の割れが関わる場合とそうでない場合があることが想定される．図-5は，床版上面の補修時に防水層の下でコンクリートの土砂化が見られた事例である．この場合，防水層の端部や継目の処理が疑われるほか，防水層設置前に既にコンクリートがある
程度劣化していた，すなわち前回補修時に後述する土砂化の中間層が残存していたことも想定される．図-6は，As舗装の部分補修の打継目付近で，軽微な土砂化が認められた事例である．以上の例のように，土砂化の発生
位置は，橋面のほぼ全面に見られる場合，あるいは主としてAs舗装の打継目付近や地覆付近の路肩部に見られ

注) 複数の孔は撤去後に行ったコア採取の跡

舗装部分補修の範囲

図-6 舗装の部分補修境界付近における土砂化の兆候（Ka橋）（舗装打継目は舗装路面写真から推定した概略の位置）

る場合もあり，車輪走行位置直下に限らない．このことから，疲労以外にも土砂化の要因があると考えられる．

3. 土砂化の中間層
これまで床版上面の劣化抑制のため，補修の材料や工法の見直しが試されているが，土砂化した床版の補修箇－ 38 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

12

比較的
健全
E8

8

注) 圧縮ひずみは60mm の範囲の変位測
定による．
E4 の表層の浮きは測
定範囲外．

中間層
E4

床版上面位置

黄色矢印は明確なひび割れ位置
土砂化による
断面欠損

付加ひずみ

4

195 mm

圧縮応力度 (N/mm2)

16

土砂化部
E3

0
0

1000
2000
圧縮ひずみ (×10-6)3000

図-7 土砂化部とその周辺のコンクリートの応力－ひずみ関係

E1（コアE8は比較的健全な部位から採取）

E3E4上面の土砂化
CL
940mm

E1

E2 E3

E4 E5
CL：センターライン位置

図-8 土砂化の事例とコア削孔位置（Ki橋）
E2

所で再劣化が生じる理由としては，劣化部位の除去が必
ずしも適切に行われていない可能性があることも想定しておく必要がある．土砂化した部分の周囲には，土砂化に至っていないが健全な状態でもない中間的な部分，中間層が存在すると考えられる．一般に，舗装を剥いで明らかに土砂化している範囲（土砂化部）だけでなく，その周囲で打音で浮きが認められる範囲も，補修の際に除去されると考えられる．しかし，打音では判別できない部位でも，劣化の兆候と思われる変状が認められる．図-7に，土砂化部周辺から採取したコンクリートコアの応力－ひずみ関係を測定した結果を，比較的健全なコアの結果とともに示す．また図-8, 9に，これらのコアの削孔位置と側面の外観を示す．土砂化部直下のコアE1～E3
は，明確な水平ひび割れが見られ，載荷初期に大きいひずみが発生した（以下，付加ひずみという）2)．付加ひずみは，As舗装の支持地盤としての性能が低下していることを意味する．また，ごく表面の浮きを除き，打音では内部の変状がわからなかった部位のコアE4でも，E3よりは軽微であるが付加ひずみが認められた（図-7，E4）．ただし，土砂化部周辺のコアE4の側面には，明確なひび割れが見られなかった．
図-10に，図-9に示したφ100mmのコアについて行った，蛍光エポキシ樹脂含浸による微細ひび割れの観察結果を示す．これによると，コアE4にも，微細なひび割れが認められた．また，土砂化部直下のコアE1～E3には，明確に見られたひび割れだけでなく，一見ひび割れがない部分にも多数の微細ひび割れが生じていた．

E5（コア側面，展開図のうち100mmの範囲を表示）
図-9 土砂化部とその周辺のコンクリートの状況（Ki橋）－ 39 －

E1

E2

E4

E3

E5

図-10 コア切断面の微細ひび割れの観察（Ki橋）（ブラックライト下での撮影，E4左図は室内照明下）

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塩化物イオン濃度（kg/m3）

0.5～1m

0.5～1m

土砂化の中間層上面の外観，打音では別の道路橋床版3)において，土砂化には至っていない（水平ひび割れやわかりにくいが土砂化が，センターライン付近で比較的広範囲にコンクリート
微細ひび割れ）物性が低下
上面の浮きが認められた．その浮きのある箇所と周囲の比較的健全と思われる箇所からそれぞれコアを採取して，比較的健全
微細ひび割れを観察した．その結果を図-11に示す．ま0.5～1m
0.5～1mた，図-12にそれぞれの近くで測定したコンクリート中
目視で認識できるの塩化物イオン濃度分布を示す．大きい割れは，鉄筋の土砂化の範囲腐食によることも想定されるが，それ以外に見られる複数の微細ひび割れは，粗骨材の割れに沿ったものが含ま
土砂化の中間層が疑われる範囲
れ，コンクリートの材料劣化に起因する可能性がある．
土砂化に及ぼす塩化物の影響は，土砂化後に浸入した塩
全厚打換えの範囲
化物イオンとの区別が難しい場合があるが，これまでの調査の範囲では，水平ひび割れや土砂化の発生が塩化物
図-13 土砂化中間層の概念図（上：側面図）とイオンの浸入と何らかの関係があると推測している2), 3)．
補修範囲の概念図（下：平面図）
これまでの調査結果を踏まえて，図-13に，床版の土
砂化中間層と補修範囲の概念図を示す．中間層が認識さ
4. おわりに－解決に向けた課題－
れていない状態では，補修の際に中間層が除去されずに
図-13に示した床版コンクリートの全厚打換えは，再残存する可能性があると考えられる．再劣化しにくい適劣化防止のために重要であるが，足場設置や工法の工夫
切な補修方法，適切な橋面防水の確立に向けて，土砂化が必要となり，工費や交通規制の期間にも少なからず影の中間層を意識して，劣化部位の除去範囲を設定する必
響する．現場におけるこれらの負担をできるだけ軽減す要がある．図-13に示した除去範囲は，さらに調査を進るため，全厚打換えを容易にするための技術開発や，全めて精査する必要がある．
厚補修の必要性について関係者の理解を得るための配慮が必要である．
床版の水平ひび割れや土砂化の原因については，別途調査を行っている．これまでの事例では，土砂化部で塩化物
イオン濃度が高くなっており，塩化物によるコンクリートの劣化促進が疑われる2), 3)．一般道においても凍結防止剤の散布量が増加していることから，これらの劣化対策を早期に進め，劣化の急増を未然に抑制する必要がある．
なお，本文は，土木技術資料4)に掲載した記事に加筆修正したものであることを付記しておく．
謝辞：Ka橋の撤去床版及び図-5の事例は，平成28年度に実施した「RC 床版上面の劣化に関する調査」の一環と(a) コア17-E4，浮きあり(b) コア17-E3，浮きなし
して提供していただいた．また，国土交通省国土技術研
図-11 コア切断面の微細ひび割れの観察（Ka橋）
究会の指定課題を通じて，参加していただいた地方整備（左は室内照明，右はブラックライト下でそれぞれ撮影）
局等に，床版の現地調査及び部材の提供に協力していた
だいた．この場を借りて関係各位に感謝いたします．

10

No. 17

8

S1
S2

浮きあり

6

参考文献

4
2

浮きなし

0
0

50

100

150

上縁からの深さ（mm）
図-12 床版コンクリート中の塩化物イオン濃度分布（Ka橋）

1) 村越潤，田中良樹：道路橋 RC 床版の劣化形態の多様化と防水対策，土木施工，55-6，pp.68-71，2014.6.
2) 田中良樹，玉越隆史，村井啓太，藤本圭太郎：道路橋コンク
リート床版の土砂化部周辺の変状に関する調査，コンク
リート工学年次論文集，40-2，pp.1315-1320，2018.7.
3) 山本健太郎，田中良樹，上仙靖：道路橋コンクリート床版の土砂化中間層に関する調査，コンクリート構造物の補修，補強，アップグレード論文報告集，Vol. 19，pp. 531-536，
2019.10.
4) 田中良樹，上仙靖：道路橋コンクリート床版の土砂化に関する調査～土砂化中間層とその適切な除去範囲～，土木技術
資料，61-7，pp.53-54，2019.

－ 40 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

北海道におけるRC床版の土砂化の発生傾向
中村

拓郎1・角間1（国研）土木研究所

恒2・守田

穫人1・葛西聡1・西弘明1

寒地土木研究所（〒062-8602 北海道札幌市豊平区平岸1条3丁目1-34）

2国土交通省北海道開発局

釧路開発建設部（〒085-8551 北海道釧路市幸町10-3）（前（国研）土木研究所 寒地土木研究所）

土砂化が発生しやすい橋梁や床版部位の特徴を明らかにするために，北海道の道路橋RC床版
において舗装切削調査が行われた121橋（182箇所）を対象に，土砂化の発生と橋梁諸元や供用
環境，舗装切削位置との関連性を整理した．その結果，建設後50年以上が経過した橋梁では，舗装切削調査箇所の半数以上で土砂化が発生していることを明らかにした．また，凍害危険度
等の供用環境と土砂化の発生には明確な関連性が認められず，北海道内全域で土砂化が発生することを確認した．さらに，平面線形の違いや防水工の有無と土砂化の発生割合との関連性や，
橋軸方向や橋軸直角方向において土砂化が発生しやすい位置を示した．
キーワード RC床版，土砂化，舗装切削調査，橋梁諸元，供用環境，北海道

1. はじめに

60～64
55～59
50～54
45～49
40～44
35～39
30～34
25～29
20～24
15～19
～14

供用年数

北海道における道路橋RC床版（以下，床版）では，車両走行による輪荷重に加えて，凍結融解や塩分浸透，
アルカリシリカ反応等の複合作用を受ける場合があり1)，
床版上面に土砂化が発生し，最終的には抜け落ちに至る事例が報告されている2)．既設床版の劣化・損傷状況については，外観目視や材料試験から健全度評価や劣化機構の検討が行われてきたが3)，こうした検討の多くは個別の橋梁に対する知見にとどまる場合が多く，土砂化が
0
10
20
30
40
50
発生している橋梁や床版部位の特徴に関する体系的な整舗装切削調査箇所数理には至っていない．
図－1 供用年数別の舗装切削調査箇所数
本調査では，北海道において土砂化が発生しやすい橋
梁や床版部位の特徴を明らかにすることを目的に，北海
供用年数別舗装切削調査箇所数を図－1に示す．調査
道開発局が管理する鋼鈑桁橋を上部構造とするRC床版
箇所数は供用年数とともに増加し，その大部分は建設後形式の道路橋を対象に，橋梁諸元，供用環境，舗装切削
30～54年が経過した橋梁であり，供用年数が40～54年の位置に着目した土砂化の発生傾向の分析を行った．
橋梁での調査箇所数は全体の52%を占めている．

2. 調査概要(1) 対象橋梁
本調査では，平成25～29年度の橋梁診断業務および平成21～29年度の補修設計業務の報告書から舗装切削調査が行われた121橋を抽出し，舗装切削による床版上面の目視調査が行われた全182箇所を整理，分析の対象とした．なお，補修設計業務で行われた舗装切削調査については，本調査の範囲で収集できた報告書を対象としており，全数を対象としたものではない．

(2) 調査項目
舗装切削調査における床版上面の状態は，土砂化ありとなしに分類した．なお，原則として収集した資料の記載を踏襲し，土砂化と明記されている状態を土砂化ありとし，それ以外は土砂化なしとした．
本調査における橋梁諸元と供用環境に関する調査項目を表－1にまとめる．橋梁諸元および供用環境は，収集した資料の記載事項から各項目を抽出し，資料に未記載の場合は不明として整理した．供用環境における凍害危
険度については，長谷川らが提案した5段階の凍害危険－ 41 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

端支点・中間支点部

表－1 調査項目
項目
竣工年，上部工形式，適用示方書，橋長，
平面線形，斜角，縦断勾配，横断勾配，
床版厚，床版支間，桁本数，車線数，
防水工，舗装種類，舗装厚 他
最高気温，最低気温，日照時間，
大型車交通量，塩害地域区分，
凍害危険度，凍結防止剤散布量，反応性骨材が含まれる可能性 他

種別
橋梁
諸元

供用
環境

(a) 縦断方向の位置
主桁近傍
桁間
主桁近傍
（床版支間/2） （床版支間/2） （床版支間/2）(b) 横断方向の位置（桁配置）表－2 舗装切削位置の分類
項目
選択肢
位置
図－2(a)参照
桁配置
図－2(b)参照
路面配置
図－2(c)参照
輪荷重走行位置
図－2(c)参照
横断勾配
上側，下側，その他
支間当たりの0輪，1輪，1～2輪，2輪
走行車輪数

方向
縦断

横断

一般部

路肩

外側線
中央線
付近
付近
(1車線幅/2) (1車線幅)

非走行
位置

外側線 路肩付近(1車線幅/2)

走行
位置

非走行
位置

(c) 横断方向の位置（路面配置・輪荷重走行位置）
図－2 舗装切削位置の分類方法
土砂化なし

1

3

歩道

9

23

17
箇所

16
箇所

38
箇所

67
箇所

(a) ～19 年(b) 20～29 年(c) 30～39 年(d) 40～49 年

39
箇所

22

(e) 50～59 年

土砂化あり

5
箇所

(f) 60 年～

図－3 供用年数別の土砂化の発生数

度の分布図4)から各調査箇所の凍害危険度を判別した．
象とした182箇所のうち35%の63箇所で床版上面に土砂凍結防止剤散布量は，収集した報告書に明記されていな化が確認されている．なお，供用年数が20年未満の橋梁
い場合には，平成26年度の路線毎の平均的な散布量としにおいても17箇所で舗装切削調査が行われており，そのた．反応性骨材が含まれる可能性については，建設省総うち1箇所で土砂化の発生と示されていた．建設後20年
合技術開発プロジェクトにて作成されたアルカリシリカ
以上が経過した橋梁における土砂化の発生割合は，供用
反応性骨材分布図5)から各調査箇所がいずれの岩体の分年数が20～29年で19%，30～39年で24%，40～49年で34%，50～59年で56%，60年以上で100%となっており，供用年
布に位置するかを判別した．
数が増加するほど舗装切削調査箇所における土砂化の発
舗装切削調査が行われた床版部位は，表－2に示す項
生割合が増加する傾向を示した．本調査の結果，建設後目と選択肢に基づいて，橋軸方向である縦断方向および50年以上が経過した橋梁では，舗装切削調査箇所の半数
橋軸直角方向である横断方向の調査位置を整理した．縦以上で土砂化が発生していることが明らかになった．
断方向は，図－2(a)に示すように，床版打ち下ろし範囲
までの端支点または中間支点部と，それ以外の一般部に(2) 供用環境の違いによる土砂化の発生状況分類した．横断方向の桁配置，路面配置，輪荷重走行位a) 大型車交通量
置については図－2(b)(c)に示す分類とした．また，横昼間12時間の大型車交通量と土砂化の発生数の関係を
断勾配は，片勾配の上側，片勾配または拝み勾配の下側，
図－4に示す．大型車交通量が多いほど舗装切削調査のその他の3種類とし，床版支間当たりの走行車輪数は，0
箇所数が多くなるような傾向は認められなかった．大型
輪，1輪，1～2輪，2輪とした．
車交通量が少ない場所においても土砂化は確認されており，北海道の床版における土砂化の発生には，重荷重交3. 調査結果
通による疲労以外の要因が影響することが示唆された．
b) 凍害危険度(1) 供用年数別の土砂化の発生状況
凍害危険度別の土砂化の発生数を図－5に示す．北海
供用年数別の土砂化の発生数を図－3に示す．調査対－ 42 －

－ 43 －

土砂化あり

10
4
3 2
15

6

13

17
46

20

32

0

12

20

40

60
箇所数

80

100

図－4 大型車交通量と土砂化の発生数

凍害危険度*

土砂化なし
5

28

16

4

27

20

3
2

土砂化あり

14

22

13

36

1

6

0

10

20

30

40 50
箇所数

60

70

80

* 凍害危険度と凍害の予想程度の関係
5：極めて大きい，4：大きい，3：やや大きい，
2：軽微，1：ごく軽微

図－5 凍害危険度別の土砂化の発生数
土砂化なし
15～

19

10～14

12

5～9

土砂化あり

7

7

23

20

～4

65

0

20

29

40

60
箇所数

80

100

120

図－6 凍結防止剤散布量別の土砂化の発生数
土砂化なし
4

岩体の区分*(3) 供用環境の違いによる土砂化の発生状況
a) 平面線形
橋梁の平面線形別の土砂化の発生数を図－8に示す．
平面線形は，直橋，斜橋，曲線橋，斜角を有する曲線橋（図中の斜＋曲）として分類している．直橋での土砂化の発生割合が36%であることに対して，斜角を有する斜橋では土砂化の発生割合が41%となり，斜橋における土砂化の発生割合がやや大きくなる傾向を示した．また，曲線橋の場合にも，斜角を有する場合で38%となり，斜角がない場合の20%に対して土砂化の発生割合がやや大きくなっている．
斜橋および斜角を有する曲線橋における斜角と土砂化の発生数の関係を図－9に示す．なお，斜角については，
日本高速道路の設計要領6)において，斜角が90°から70°までは主鋼材は斜角方向に配置し，70°以下の時には主鋼材は主桁に直角方向に配置することを原則としていることを参考に，80°以上，79°～70°，70°未満に分類している．舗装切削調査箇所数は斜角が小さい橋梁
で多くなっており，切削調査箇所での土砂化の発生割合
も79°以下で大きくなる傾向となった．
曲線半径別の土砂化の発生数を図－10に示す．曲線橋の曲線半径は，日本橋梁建設協会の技術資料7)において，
少数鈑桁橋の一般的な適用範囲として曲線半径700m以上が推奨されていることから，700mを区切りとし，直橋および斜橋については無限大として分類した．曲線半径が700m未満の曲線橋において，舗装切削調査箇所数や土砂化の発生数が大きくなる傾向が認められるが，曲

土砂化なし
3000～
2500～2999
2000～2499
1500～1999
1000～1499
500～999～499

凍結防止剤散布量(t/km)

道開発局が管理する全橋梁に対する凍害危険度別の割合
は，凍害危険度2～5の橋梁がそれぞれ20～25%程度であり，本調査で対象とした調査箇所も概ね同様の分布となった．また，凍害危険度別の土砂化の発生割合は，凍害
危険度5，4，3，2で，それぞれ36%，43%，39%，27%となり，凍害危険度が高くなることで土砂化の発生数や発生割合が増加するような傾向は認められなかった．
c) 凍結防止剤散布量
凍結防止剤散布量と土砂化の発生数の関係を図－6に示す．凍結防止剤の散布量が多い橋梁で土砂化が発生しやすくなるような傾向は認められない．路面に散布した凍結防止剤の床版内への浸透については，舗装や防水層の状態に依存するところも大きく，凍結防止剤の散布量
のみで土砂化の発生しやすさを推し量ることは難しいと考えられる．
d) 反応性骨材が含まれる可能性
アルカリシリカ反応性骨材分布に基づく岩体の区分別の土砂化の発生数を図－7に示す．反応性の岩石が高率で含まれるおそれのある岩体で29%，反応性の岩石を含むおそれがある岩体では31%，反応性試験の対象としなかった岩体では42%となり，岩体の区分と土砂化の発生割合に明確な関係性は認められなかった．

大型車交通量(台/昼間12時間)

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

土砂化あり

46

3

31

2

19
14

4 2

1

38

0

10

20

28

30
40
箇所数

50

60

70

* 岩体の区分4：反応性のある岩石が高率で含まれるおそれのある岩体
3：反応性のある岩石を含むおそれのある岩体
2：反応性のある岩石をほとんど含まない岩体
1：反応性試験の対象としなかった岩体

図－7 岩体の区分別の土砂化の発生数

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

土砂化なし
直橋

土砂化あり

41

斜橋

30

曲線橋

28

斜＋曲

23

10

6

70°～ 79°

8

2

14

7

～ 69°

12

20

30
40
50
60
箇所数
図－8 平面線形別の土砂化の発生数
土砂化なし

不明

80°～ 89°

70

33

0

10

15

20

30
40
50
箇所数
図－9 斜角と土砂化の発生数

土砂化あり

土砂化なし

60

土砂化あり

5 1

一般部
∞
700m以上

土砂化あり

21

20

0

土砂化なし

68

70

38

42

43

700m未満

42

0

端支点・
中間支点部

17

20

40

60
80
箇所数

100

120

49

0

20

40

60
箇所数

80

100

120

図－10 曲線半径別の土砂化の発生数

図－11 縦断方向の調査位置別の土砂化の発生数

土砂化なし

土砂化なし

中央線

34

外側線

土砂化あり

18

桁間

76

42

土砂化あり

12

41

主桁近傍

路肩

25

77

51

7 1

0

20

40

60
80
箇所数

100

120

0

140

図－12 路面配置別の土砂化の発生数

20

40

60
80
箇所数

100

120

140

図－13 桁配置別の土砂化の発生数

線半径が700m以上の曲線橋の調査箇所数が少ないことも考慮すると，本調査の範囲においては，曲線半径と土砂化の発生状況に明確な関連性を示せてはいない．
b) 縦断方向位置
橋軸方向である縦断方向の調査位置別の土砂化の発生数を図－11に示す．支点部に設置される伸縮装置の近傍では，大型車が段差部を通過するときに衝撃力が作用すること，伸縮装置が縦断勾配の下側になる場合には滞水の影響も顕著になることから，一般部に比べて床版の劣化が早期に生じる可能性があると考えられている．しかしながら，一般部においても端支点および中間支点部付
近と同数以上の舗装切削調査が行われており，土砂化についても同程度の割合で発生していることが明らかになった．
c) 横断方向位置
橋軸直角方向である横断方向の路面配置別の土砂化の発生数を図－12に示す．舗装切削調査は，外側線，中央線付近で多く行われており，土砂化の発生割合に大きな違いは認められないが，土砂化の発生数は外側線付近が41箇所であり，中央線付近の18箇所となっている．
桁配置と土砂化の発生数の関係を図－13に示す．舗装
切削調査は，主桁近傍で多く行われており，土砂化の発生割合も桁間に比べて大きくなった．これは，主桁上に発生する負の曲げモーメントによる舗装および床版上面のひび割れ，あるいは，ジベルやスラブ止め等による主桁拘束により発生する初期の乾燥収縮ひび割れ等によって，床版内に水が浸入しやすい状態が形成されることが要因となっていると考えられる．
d) 輪荷重走行位置
輪荷重走行位置および床版支間当たりの走行車輪数別の土砂化の発生数を図－14，図－15に示す．舗装切削調
査は，輪荷重走行位置で行われている場合が大半を占め－ 44 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

土砂化なし

土砂化あり

土砂化なし
0輪

走行帯

104

非走行帯

土砂化あり

2 5

59

1輪

45

1～2輪

43

15
25

15 4

2輪

0

20

40

60

80 100 120 140 160 180
箇所数29

図－14 輪荷重走行位置別の土砂化の発生数

40
60
箇所数
図－15 車輪数別の土砂化の発生数

土砂化なし

土砂化なし

上側
下側

施工済

38

0

20

40
60
箇所数

80

100

図－16 横断勾配位置と土砂化の発生数

6

0

土砂化あり

30

63

不明

17

80

15

50

未施工

37

51

その他

20

土砂化あり

9

30

0

18

18

20

40
60
箇所数

80

100

図－17 防水工の有無と土砂化の発生数

表－3 各整理項目と土砂化の発生傾向ており，床版上面の土砂化についても，本研究で土砂整理項目
土砂化の発生傾向化ありとした箇所の94%は輪荷重走行位置となった．ま
供用年数
建設後
50年以上で半数以上た，輪荷重走行位置における車輪数と土砂化の発生割
明確な関連性なし
合については，1輪の場合が25%であることに対して，1 供用 凍害危険度
凍結防止剤
明確な関連性なし～2輪，2輪の場合では，37%，38%となり，土砂化の発 環境
反応性骨材
明確な関連性なし
生割合がやや大きくなる傾向を示した．
平面線形
斜角を有する場合に割合が大e) 横断勾配
舗装
縦断方向
端支点・中間支点でも発生
横断勾配と土砂化の発生数を図－16に示す．降水の排 切削
桁配置
主桁近傍で割合が大出先となる横断勾配の下側で，舗装切削調査箇所数と 位置
横断勾配下側で割合が大土砂化の発生割合が大きくなっていることがわかる．
防水工
未施工の場合に割合が大
また，上側，その他においても，舗装目地との位置関係等から床版上に水が供給されやすい箇所となっていに舗装に変状が認められる場合には，その直下で床版のる場合もあり，そうした箇所は土砂化の発生しやすさに土砂化が発生していることを想定する必要がある．また，関与していると考えられる．
凍害危険度が低い地域，凍結防止剤散布量が比較的少な
f) 防水工の有無
い地域，反応性のある岩石をほとんど含まない岩体に属
防水工の有無と土砂化の発生数を図－17に示す．防水する地域においても土砂化は確認されていることから，工が未施工の床版では舗装切削調査数が大きくなってい診断時には，北海道のほぼ全域で土砂化が発生する可能
ることがわかる．また，土砂化の発生割合についても，性を疑い，その劣化・損傷機構を適切に考慮する必要が施工済みの床版で23%，未施工の床版で32%となっておある．
り，防水工が未施工の床版では土砂化の発生割合も大き材料劣化が著しく進行したコンクリート構造物に対しくなることが確認できた．
ては，環境作用に着目して劣化要因の調査および健全度の評価が行われる傾向にあるが，本調査の結果から，斜角や桁配置，横断勾配における位置も土砂化の発生割合
4. 北海道内における土砂化の発生傾向に関与することが示唆された．これらは，舗装のうきや本調査における整理項目と土砂化の発生傾向を表－3
ひび割れ，床版上面のひび割れといった材料劣化の要因にまとめる．建設後50年以上の橋梁では，舗装の変状ととなる水の浸入経路の発生しやすさと関連することから，床版上面の土砂化の関連性が極めて高く，点検・調査時
床版の点検・調査，健全度や性能評価においては，こう－ 45 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

本調査の結果は，舗装の部分切削部での目視調査結果を基にした限られた事例数に対する整理結果ではあるものの，舗装や防水層によって上面が覆われている床版で発生する土砂化を点検・調査する場合には，材料劣化の5. おわりに要因となる水の浸入経路の発生しやすさと関連する諸元に着目することが重要になることを示した．
本調査では，北海道において土砂化が発生した橋梁や今後，本調査で対象とした項目以外の他の諸条件や鋼床版部位の特徴を明らかにすることを目的に，北海道内の121橋で実施された182箇所の舗装切削調査を分析した． 鈑桁以外を上部構造とする橋梁にも分析範囲を広げる等
して収集事例の充実を図り，床版の土砂化発生に及ぼす本調査で得られた知見を以下にまとめる．
(1) 供用年数の増加とともに舗装切削箇所は増加する傾諸条件の影響度を明確にしていきたい．
向にあり，切削箇所での土砂化の発生割合も大きくな
謝辞：本調査の実施にあたり，国土交通省北海道開発局
ることを明らかにした．特に，建設後50年以上が経過には資料提供をはじめとして，多大なるご協力を賜りました橋梁では，切削箇所の半数以上で床版上面に土砂した．ここに付記し，感謝の意を表します．
化が発生していた．
(2) 凍害危険度，凍結防止剤散布量，反応性骨材に関す
参考文献
る岩体分布と土砂化の発生状況に明確な関連性は認め
1) 角間 恒，佐藤孝司，渡邉晋也，谷倉 泉：凍害・ASRによられなかった．診断時には，北海道のほぼ全域で土砂る複合劣化が生じた RC 床版の調査事例、第九回道路橋床版化が発生する可能性を疑い，材料試験等によって，そシンポジウム論文報告集，pp.37-40，2016.
の劣化・損傷機構を適切に考慮する必要がある．
2) 國松博一，山谷直孝，澤松俊寿：一般国道 275 号志寸川橋の(3) 斜角を有する橋梁では，土砂化の発生割合が大きく
床版陥没について－陥没の発生から復旧まで－，第 56 回なる傾向を示した．一方，曲線半径と土砂化の発生状（平成 24 年度）北海道開発技術研究発表会，維 21，2013.
3) 田中良樹，石田雅博，村越 潤：道路橋における凍結融解と況には明確な関連性は認められなかった．
ASR の影響を受けたコンクリートの劣化調査，土木学会論(4) 橋軸方向（縦断方向）では，端支点および中間支点
文集 E2，Vol.72，No.3，pp.214-233，2016.
部においても一般部と同程度の割合で土砂化が生じて
4) 長谷川寿夫：コンクリートの凍害危険度算出と水セメント比
いた．また，橋軸直角方向（横断方向）では，外側線
限界値の提案，セメント技術年報 XXIX，pp.248-253，1975.
と中央線付近，主桁近傍にて土砂化の発生割合が大き
5) 建設省：建設省総合技術開発プロジェクト コンクリートのくなることを確認した．
耐久性向上技術の開発報告書＜第二編＞，pp.277-278，1988.
6)
東日本高速道路株式会社，中日本高速道路株式会社，西日本(5) 横断勾配の下側において土砂化が発生しやすくなる
高速道路株式会社：設計要領 第二集 橋梁建設編，pp.2-20，
ことを確認した．また，防水工が施工済みの床版の方
2016.
が土砂化の発生割合は小さくなった．
した構造的な条件にも着目することが重要になると考えられる．

7) 日本橋梁建設協会：新しい鋼橋の誕生 II 改訂版，p.1，2004.

－ 46 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

橋面舗装の防水性に関する調査と今後の対策
寺田
1（国研）土木研究所

剛 1・渡邉

真一 1・藪雅行 1

道路技術研究グループ舗装チーム（〒305-8516

茨城県つくば市南原 1-6）

近年，道路橋鉄筋コンクリート床版の土砂化が顕在化し大きな問題となっている．土砂化の主要因は，床版への雨水や塩分の浸入と考えられており，土砂化の発生・進行を防ぐためには，橋面舗装の防水性を高める必要がある．そこで，土木研究所では床版への水の浸入経路を明らかにすることを目的とした橋面舗装の防水性に関する実態調査を行うとともに，新たな橋面舗装による防水対策を提案した．
キーワード 橋面舗装，床版土砂化，床版防水，グースアスファルト混合物

1.

はじめに

近年，道路橋鉄筋コンクリート床版（以下，RC 床版）に発生する損傷として「土砂化」が大きな問題となっている．ここで，土砂化とは，コンクリートの骨材とセメントペーストが分離している状態を指し，この結果コンクリートは脆く崩れやすくなる．
土砂化が進行すると，床版の抜け落ち等の重大な事
象に至るケースも見られている 1)．
土砂化の原因としては，湿潤状態にある床版上での繰り返し交通荷重による疲労，凍結融解による凍害，凍結防止剤散布による塩害，ASR 等による複合劣化等が考えられるが，いずれも床版への水分の浸入が発生，促進に影響を及ぼしている 2), 3)．
そのため，土砂化の発生，促進を防ぐためには，
水の浸入経路に対応した橋面舗装の防水対策が重要である．
そこで，床版への水の浸入経路を明らかにすることを目的に，供用中の道路橋橋面舗装の防水性に関する実態調査を行った 4), 5)．
本稿では，限定的ではあるが，上記の調査結果より得られた RC 床版への水の浸入に関する知見を報告するとともに，橋面舗装による防水対策を提案する．

2.

性に関する実態調査を行った．調査を実施した順に
A 橋～E 橋とし，橋梁の諸元を表-1 に，位置図を図-1 に示す．橋梁の建設年度は，いずれも 1970 年頃と古く，設計時に適用された道路橋示方書では，床版防水層の設置が義務付けられていない．なお，A，B，C 橋は，後年の補修時に床版防水層が敷設されている．さらに，アスファルト舗装部は 2 層構成が現在では標準となっているが，C，D，E 橋は厚さ 6 ㎝のアスファルト舗装 1 層構成であった．
表-1 調査対象橋梁の諸元
建設
年度

橋梁

所在地

A

秋田県
不明
にかほ市
新潟県 1975年
糸魚川市
新潟県 1972
年
村上市

B
C
D
E

富山県
富山市
富山県
富山市

形式

橋長

3径間連続
90m
鉄桁橋
PCポステ
30.6m
ンT桁橋

ランガー
120m
アーチ橋
逆T 式橋台
1969年
88m
RC柱橋脚
ポステンT 桁
1972年
426m
ランガー橋

車道
幅員
11m
8m

－ 47 －

細粒度G 4cm
シート防水
粗粒度 4cm
密粒度 5cm
塗膜防水
密粒度 6cm

6.5m

密粒度

6cm シート防水

7.5m

密粒度

6cm

なし

9m

密粒度

6cm

なし

橋面舗装の実態調査(1) 調査対象橋梁の概要
東北・北陸地方の 5 橋を対象に，橋面舗装の防水

橋面舗装構成舗装
防水層

図-1 対象橋梁位置図

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 調査内容
各橋梁にて実施した調査項目を表-2 に示す．C，D，
E 橋については，舗装路面および，舗装切削後の床版上面の損傷状態について目視調査を行った．
また，A 橋から E 橋までの全ての橋梁において，舗装コアの採取を行った．コアの採取位置は，水の浸入のない健全部と，水の浸入経路となりうる箇所とした．コアの採取位置のイメージは，図-2 に示すとおりである．健全部としては，ひび割れ等の損傷がない①非車輪通過部（BWP），②車輪通過部（OWP，
IWP），水の浸入経路となりうる箇所としては，③歩
道側（地覆側）端部，④伸縮装置近傍，⑤施工打継目部，⑥ひび割れ近傍・直上とした．コア採取後，室内にてコアの密度試験および加圧透水試験を実施
し，採取位置①～⑥ごとの試験結果の比較を行った．
また，C，D 橋については，コア採取時の舗装と床版の付着状況および，開孔部への水の浸入の有無について目視観察を行った．
表-2

目視調査

舗装コア採取

B橋

C橋

D橋

E橋

舗装路面

-

-

〇

〇

〇

床版上面

-

-

〇

〇 (部分)

〇

床版下面

-

-

-

-

〇

開孔部観察

-

-

-

〇

〇

密度試験

〇

〇

〇

〇

〇

加圧透水試験

〇

〇

〇

〇

〇

③歩道側(地覆側)端部

AS 舗装

床版上面（防水層の剥れ）

写真-1

写真-2

図-2

C 橋 目視調査結果

D 橋 目視調査結果④伸縮装置近傍

写真-3①②車輪通過部・非車輪通過部② 車輪通過部（IWP・OWP）

床版上面（土砂化・滞水）

床版上面

路面

⑤施工打継目

① 非車輪通過部（BWP）

歩車道
ブロック

床版上面

路面

⑥ひび割れ直上・近傍

健全部

路面（端部の接着不良）

調査項目

A橋

調査項目

路面
（施工継目から泥水の噴出）③ 歩道側(地覆側)舗装端部
水の浸入
経路とな ④ 伸縮装置近傍
り得る箇 ⑤ 施工打継目部
所⑥ ひび割れ直上・近傍

舗装コア採取位置イメージ図(3) 調査結果a) 目視調査結果
C，D，E 橋における舗装路面および舗装切削後の床版上面の様子をそれぞれ写真-1，写真-2，写真-3に示す．
C 橋については，調査の 4 年前に舗装の切削オー
バーレイを実施していたため，舗装路面に大きなひび割れやわだち掘れといった損傷は見られなかったが，施工打継目部や微細なひび割れから泥水の噴出が見られた．また，舗装切削時において，舗装と歩E 橋 目視調査結果

車道ブロックの接着不良，防水層の剥がれや劣化，床版の湿潤状態が見られた．特に，歩道側端部においては，歩車道ブロックの下面から水の浸入が見られ，近傍の床版上面が湿潤状態となっていた．舗装
切削後の床版上面は土砂化進行箇所が多数存在し，鉄筋が露出している箇所も見られた．
D 橋については，舗装路面に線状ひび割れが多く見られた．D 橋では，地覆側端部 1 か所，施工打継目部 2 カ所にて,部分的に舗装の切削を行い床版上面の調査を行った．切削を行った 3 か所の床版上面は，いずれも，土砂化等の損傷は見られず，概ね健全な状態であったが，地覆側端部については床版の滞水，
湿潤，変色等が見られた．
E 橋については，舗装路面の施工打継目沿いに格子状の大きなひび割れが多数見られ，歩道側端部のひび割れからは一部，泥水が噴出している箇所もあった．アスファルト舗装と床版上面の間に防水層は設置されていなかったが，舗装切削時，層間は概ね良好に付着していた．床版上面については，歩道側端部における歩車道ブロック下面から水の浸入が確－ 48 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

表-3 開孔部目視調査結果認され，近傍の床版は滞水・湿潤状態となっていたが，その他の場所では土砂化等の大きな損傷もなく，概ね健全な状態であった．
b) コア開孔部観察の結果
D，E 橋の調査時には，コア削孔時の開孔部の観察を行い，舗装と床版の付着および開孔部への水の浸入の有無を確認した．コア開孔部の目視観察の結果を表-3 および写真-4 に示す．表-3 中の付着は，コ
ア採取時に，舗装と床版が付着しているものを良，全く付着していないものを不良とした．また，表-3
中の破壊面は，コア採取時に，どこの層界面で剥離または破壊したか示したものである．
非車輪通過部については，D 橋，E 橋とも舗装と床版上面が良好に付着しており，開孔部への浸水も見られなかった．
歩道（地覆）側端部，伸縮装置近傍については，舗装と床版と接着強度が小さく，写真-4 に示すようにコア開孔部への水の浸入が見られた．
施工打継目部については，D 橋では良好な接着，E
橋では接着不良であったが，2 橋とも水の浸入が見られた．
ひび割れ部については，2 橋とも接着は良好であった．D 橋のひび割れは路面から底面まで貫通してA橋(表層)

A橋(基層)

1

1
2
2
車輪 2
2
通過部2
2
2
2
3
歩道 3
(地覆)3
3
側端部3
3
4
施工 4
打継目4
4
5
伸縮装5
置近傍5
5
6
6
ひび 直上
6
割れ
6
近傍
6
2.1

B橋(表層)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

非車輪1
通過部1

2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

2.1

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

破壊面

水の浸入

付着

破壊面

水の浸入

1
2
3
1
2
3

良
良
不良
不良
-

AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
-

無
無
有
有
-

良
良
良
不良
不良
不良

床版表面部
床版表面部
床版表面部
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面

無
無
無
有
有
有

1
2
3
1
伸縮装置
2
近傍
3
1
ひび 直上
2
割れ
近傍 1

良
良
良
-

AS層-床版界面
AS層材料
AS層材料
-

有
有
無
-

不良
不良
不良
不良
不良
不良
良
良
良

AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層-床版界面
AS層
AS層-床版界面
床版表面部

有
有
有
有
有
有
有
有
有

非車輪
通過部
歩道側
(地覆側)
端部
施工
打継目部

2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

2.1

伸縮装置近傍

D橋

歩道側端部

水の浸入
ひび割れ未貫通部

E橋

水の浸入

D橋

ひび割れ貫通部

E橋

水の浸入なし水の浸入

写真-4 コア開孔部における浸水状況
C橋

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

2.1

E橋

付着

B橋(基層)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
2.2

D橋
採取位置

D橋

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

2.1

E橋

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

2.1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)

2.5

2.1

2.2

2.3
2.4
密度(g/cm3)2.5

図-3 採取コアの密度試験結果
A橋(表層)

車輪
通過部

歩道
(地覆)
側端部
施工
打継目
伸縮装
置近傍
直上
ひび
割れ 近傍
1.E-09A橋(基層)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

非車輪
通過部

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

1.E-03 1.E-09

B橋(表層)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

B橋(基層)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

1.E-03 1.E-09

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

1.E-03 1.E-09

C橋
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

1.E-03 1.E-09

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

図-4 採取コアの加圧透水試験結果－ 49 －

D橋
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1.E-03 1.E-09

E橋
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

1.E-03 1.E-09

1.E-07
1.E-05透⽔係数(cm/sec)

1.E-03

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

おらず水の浸入も見られなかったのに対し，E 橋でのひび割れは舗装路面から底面まで貫通しており，水の浸入が見られた．
c) コアの室内試験結果
A，B，C，D，E 橋で採取した舗装コアの密度試験
および，加圧透水試験の結果をそれぞれ図-3，図-4に示す．
図-3 の密度試験の結果より，歩道側（地覆側）端部および伸縮装置近傍のものは，他の採取位置のものに比べ密度が小さい傾向が見られる．B，D 橋については，施工打継目部も密度が相対的に小さい．
図-4 の加圧透水試験の結果より，非車輪通過部および車輪通過部のコアは，概ね透水係数が 10-7cm/sec
以下という結果になっている．水利構造物用アスフ
ァルトの基準が 10-7cm/sec 以下であることから，これらの舗装コアはほぼ不透水であるといえる．A，B
橋については，密度が相対的に小さくなっていた歩道側端部等のコアの透水係数が 10-7～10-4cm/sec 程度と高くなっている．舗装が 2 層構造になっており，空隙率の高い粗粒度アスファルト混合物を使用している A 橋の基層は，表層に比べて透水係数がやや高い傾向を示している．ひび割れ直上のものについて
は 2.5×10-3cm/sec 程度もしくは，ひび割れからの透水により測定不可という結果であった．
(4) 調査結果のまとめと考察
本調査結果のまとめおよび考察は，以下のとおりである．
• 舗装路面と床版上面の損傷状況の関係に着目すると，C 橋では，舗装路面に土砂が噴出している箇所にて，床版の土砂化が見られたが，D，E 橋では，床版の土砂化等がなく，舗装の損傷状態と床版上面の損傷状態との相関はほぼ見られなかった．
• 歩道側端部から水の浸入が見られた C 橋では，舗装端部の目地材や床版防水層が劣化，剥離した状態であり，床版の湿潤，土砂化が見られた．
• コア開孔部の目視観察の結果，歩道（地覆）・伸縮装置近傍では水の浸入が見られたことから，これ
らの構造物と舗装端部との界面は水の浸入経路になっていた．
• 舗装のひび割れが，表面から底面まで貫通したものは，床版面への水の浸入経路になっていた．
• 舗装体については，ひび割れ等のない健全部はほぼ不透水であった．一方，舗装端部については，
密度がやや小さく，透水係数が相対的に高くなる傾向が見られる．これは，アスファルト舗装敷設時における端部の締固め不足が原因と考えられる．

• 基層に粗粒度アスファルト混合物を適用している
橋面舗装は透水係数が高く，水密性の高い基層用混合物の適用が望ましいと考えられる．

3.

新たな橋面防水用舗装材料の開発(1) 開発グースアスファルト混合物の概要
橋面舗装における防水材料としては塗膜系床版防水層やシート系防水層等の床版防水層の設置，または，水密性の高いグースアスファルト混合物（以下，グース）舗装の敷設があげられる．
グースは，天然アスファルトをバインダの原料としたアスファルト混合物で，水密性やたわみ追従性が高く，床版防水性能を有するアスファルト混合物層を構築するものである．
グースは，鋼床版における基層用混合物として適用されているが，一般的に RC 床版へは適用されな
い．これは，グースが一般的なアスファルト混合物に比べ，高温で敷設されることから，RC 床版に適用した場合，コンクリート中の水蒸気が気化して舗装を剥離，膨張させるブリスタリングの発生が懸念されるためである．また，グースは他のアスファルト
混合物に比べ，耐流動性に劣り，天然アスファルト
由来の臭気が発生するといった問題もある．
近年，天然アスファルトに代わる原料を用いることで，上記の問題を改善した新しいグースの開発および，コンクリート床版への適用が進められている 6)．土木研究所では，床版防水層に代わる新たな橋面防水用舗装材料として，表-4 に示す 2 種類の RC
床版用グースを開発した（以下，開発グース）7)．開発グースの材料物性は，従来用いられているグースの目標値を全て満足するとともに，耐流動性，臭気，
ブリスタリングの要因となる施工温度等の改善が図られるように，これらの性状については従来グースの目標値と同等以上になるよう設定した．開発グー
スはいずれも，バインダの原料として，天然アスフ
ァルトに替わる材料を用いている．
2．で示した調査の結果，水分の浸入が見られた橋
梁では，床版防水層の剥れや，劣化が生じていた．
表-4 開発グースの性状

材料
物性－ 50 －

項目

従来グース

バインダ主原料
臭気レベル
舗設時温度（℃）

開発グース

備考

グースＡ

グースB

天然アスファルト

石油生成物

ポリマー改質 A S

600 程度

400 程度

150 程度約240

230-210180-190

リュエル流動性 (秒)3～20

10 ～20

3～20

※ 施工性

貫入量 (mm)

1 ～6

1 ～4

1 ～6

※ 高温安定性

動的安定度 (回/mm)

300 以上1000以上600 以上※ 耐流動性曲げ破断ひずみ (10-3)

8以上

8以上

8以上

※ 可撓性

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2) 試験施工a) 試験施工の概要
土木研究所舗装走行実験場内の模擬コンクリート
床版上に開発グースの実物大試験舗装を構築し，施工性，材料の性状の確認，および荷重車による促進
載荷にて耐久性試験を実施した．
b) 施工状況
開発グースは，特殊な機械を必要としないので，従来のグースと同じ機械編成にて施工を行った．施工時は，材料の温度，施工時流動性（コンシステン
シー），臭気の測定，敷均し後は水密性の確認を行った（写真-5～写真-8）．
開発グースは，従来グースよりも 30~40℃低い温度にて敷均しを行ったが，十分な流動性が得られ，施工性，臭気，施工後の水密性も問題なく良好な結果が得られた 7）．

写真-5

開発グース施工状況

写真-6

温度・流動性測定状況

写真-7

臭気測定状況

写真-8

水密性確認状況であった．また，ひび割れも発生しておらず，50 万輪までは優れた耐流動性，耐久性が確認された．
本耐久性試験は，今後も継続し，より長期的な耐久性を確認していく予定である．
10
わだち掘れ量 (mm)

また，アスファルト層舗設時においても，重機の通過等によって床版防水層を損傷する場合がある．一方，グースは床版防水層に比べ剛性があり，損傷に対する耐久性も高いと考えられる．さらに，床版防水層の設置を必要とせず，工期の短縮や建設コストの抑制も期待される．これらの点から，開発グースの適用により，従来に比べ，より効果の高い防水性を確保することが可能と考えられる．

グースA

8

グースB①

6

グースB②

4
2
0
0

10

20

30

40

50

走行輪数 (万輪)図-5 耐久性試験結果（わだち掘れ量の推移）

4.

橋面舗装の防水対策案

2．の調査結果から分かった水の浸入経路を基に，橋面舗装の(1) 新設・修繕時，(2) 点検・診断時のそれぞれについて，防水対策を提案する．
(1) 新設・修繕時の対策案
新設・修繕時における，防水対策案のイメージを
図-6 に示す．防水対策案として水密性・耐久性の高い舗装の適用と，水密性・耐久性の高い目地材の適用が有効であると考えている．
水密性の高い基層用混合物の適用については，3．
にて述べた RC 床版用グースの適用が考えられる．
また，今回の調査結果より，舗装端部と構造物の界面は，主要な水の浸入経路であることが分かった．
建設年度の古い橋梁の橋面舗装においては，舗装端部の目地材が未設置の場合や，目地材が設置されていても，経年劣化により所定の性能を発揮していな
いものが散見された．このことから，目地材については水密性および耐久性の高い適切な材料を選定し設置する必要があると考える．
また，今回調査を行った橋面舗装の施工打継目については，目地材設置等の防水対策は見られなかった．施工打継目についても，水の浸入経路であるこb) 水密性・耐久性の高い目地材の適用

c) 耐久性試験結果
施工完了後，促進載荷試験を実施し，ひび割れや
わだち掘れに対する耐久性の確認を行った．
図-5 に 50 万輪（49kN 輪荷重換算）通過までのわ
だち掘れ量の推移を示す．50 万輪通過時点でのわだ
ち掘れ量は，グース A およびグース B とも 5 ㎜程度－ 51 －

表層
基層
施工目地a) 水密性・耐久性の高い舗装の適用

図-6 新設・修繕時の防水対策イメージ

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3とが想定されることから，舗装端部と同様に水密性および耐久性の高い目地材の設置が必要と考える．
(2) 点検・補修時の対策
点検・補修時の防水対策のイメージを図-7 に示す．
今回の調査の結果，舗装を貫通したひび割れは水の浸入経路であることが分かった．従って，水の浸入を防止するためには，橋面舗装のひび割れの発生・進行を抑制するための措置を適切に実施することが求められる．これらを効果的に行うためには，ひび割れの状況と舗装の遮水性との関係を明確にし，橋面舗装の管理手法を構築していくことが必要と考える．
また維持工法についても，水密性の確保および，
ひび割れ進行の抑制に効果的な工法を選定する必要があり,これらの適切な評価方法が必要と考える．
舗装の点検・診断（舗装の損傷が表層にとどまっているか）

表層
基層

図-7 点検・診断時の防水対策イメージ

5.

(3) 今後の防水対策案に関するまとめ• 新設・補修時，床版防水層に代わり，基層部に水密性・耐久性の高い RC 床版用グースアスファル
ト混合物を適用する．
• 新設・補修時，舗装端部および，施工打継目に，水密性・耐久性の高い目地材を適用する．
• 点検・補修時の管理方法について，土砂化防止の観点から，ひび割れ状況と遮水性の関係を考慮した橋面舗装の管理手法の構築が必要と考える．
• 補修時において，遮水性や耐久性を考慮した維持工法を選定する．
(4) おわりに今回の調査は，橋面舗装の実態や床版土砂化の要因を網羅的に調査したものではないため，今後も，同様の調査やヒアリング等を行い，知見を増やしていくとともに，防水対策案を実施するための，具体策や性能評価法の立案，試験施工の実施を行っていく予定である．なお，グースの開発は，大成ロテッ
ク(株)，東亜道路工業(株)，日本道路(株)，(株)NIPPOとの共同研究「未利用アスファルト材料を用いた床版舗装の適用性に関する共同研究」の一環として行ったものである．
謝辞：本調査は，東北地方整備局，北陸地方整備局
および富山県富山市関係各位の協力を得て実施した．
ここに感謝の意を表する．

まとめ(1) 橋面舗装の実態調査に関するまとめ• 水の浸入経路は，舗装端部と歩道・地覆・伸縮装置といった構造物の界面，施工打継目部，舗装の貫通ひび割れであることが分かった．
• 舗装路面に泥水の噴出等が見られる場合，床版上面の土砂化といった損傷の発生が考えられる．
• 舗装端部からの床版への水の浸入により，床版防水層の剥離，劣化が生じる．
• 舗装端部等にて施工時の締固め不足により，密度の低下と遮水性の低下が生じる．

参考文献
1) 赤平勝也，佐々木博臣，菊地淳：複合劣化による鉄筋コンクリート床版の抜け落ち損傷事例について，第八回
道路橋床版シンポジウム論文報告集，pp.37-40，20142) 藤原英之：道路橋コンクリート床版の「土砂化」に関する調査報告，J-BEC レポート 2014，Vol.10，pp.11-17，20143) 村越潤，田中良樹：道路橋 RC 床版の劣化形態の多様化と防水対策，土木施工，Vol.55，No.6，2014.6
4) 寺田剛，渡邉真一，藪雅行：床版損傷が発生した橋面
舗装の実態調査，土木学会論文集 E1(舗装工学)，Vol.75，(2) 新たな床版防水用橋面舗装材に関するまとめ• 従来のグースの原料である天然アスファルトに替わる材料を原料とし，従来グースの問題を改善した RC 床版用グースを開発した．
• 開発グースを用いた実大試験舗装を構築し，優れた施工性，材料性状を確認し，促進載荷試験にて50 万輪までの高い耐久性を確認した．

No.2，pp.I_201-I_207，20195) 渡邉真一，寺田剛，藪雅行，宇津徳浩，杉谷真司：橋面舗装の遮水性に関する現地調査結果，第 33 回日本道路会議，20196) 田中敏弘，鎌田修，丸山陽：床版防水性能を有する橋
面舗装の開発，土木学会論文集 E1(舗装工学)，Vol.72，
No.3，pp.I_69-I_75，20167) 寺田剛，渡邉真一，藪雅行：新しい橋面舗装材料の開発ヘ向けた取組み，土木技術資料，Vol.61，No.7，2019－ 52 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

電磁波レーダによる床版土砂化の予防保全に関する取り組み
野田翼1・松本直士1・石田雅博1
1国立研究開発法人 土木研究所 構造物メンテナンス研究センター（〒305-8516 茨城県つくば市南原1-6）

RC床版では，輪荷重による疲労に加えて，凍結融解や凍結防止剤散布による塩分浸透等の複合作用によって，土砂化が発生し，最終的には抜け落ちに至る場合がある。膨大な量の道路橋を効率的に維持管理するためには，劣化が生じる前に潜在的な劣化箇所をスクリーニングし，
重点的に点検していくことが必要である。その中で，床版の劣化を著しく進行させる滞水を検出することが有効と考えられる。本研究では，電磁波レーダ法に着目し，床版上の滞水検出手法を検討するために実橋における計測を実施した。その結果，舗装とRC床版の境界面の反射波の信号強度を抽出し，RC床版上面の滞水を検知する手法を確認した。
キーワード 非破壊試験，電磁波レーダ， RC床版，土砂化，予防保全

1. はじめに数年後に床版下面の抜け落ちが発生した事例を示

RC 床版では，車両走行時の輪荷重による疲労す。このように床版の土砂化は，損傷の進行が速に加えて，凍結融解や凍結防止剤散布による塩分

いことが特徴である。これらは，路面からの水が浸透，骨材のアルカリ骨材反応等の複合作用によ床版上面に浸入し，疲労を著しく促進する 4),5)だって，床版上面の土砂化が発生し，最終的には抜けでなく，凍害，塩害，アルカリ骨材反応などのコンクリートの劣化を誘発する可能性が高くなる

け落ちに至る場合がある。
道路橋定期点検要領

1)

では，橋長 2.0m 以上の6)ことが原因と推定される。

道路橋において，5 年に 1 回を基本とする近接目
視点検が義務化されている。定期点検での既設床版の劣化・損傷状況の点検は，床版下面からの外
観目視および舗装面のひび割れの点検によるもので実施されている。しかし，輪荷重による疲労，
材料劣化等による床版土砂化の要因と定期点検における舗装のポットホールや床版下面のひび割れ
および漏水痕などの外観変状との相関が明確でな
く現状の目視点検では，床版下面の抜け落ちのリ
スクが存在する。また，床版の設計基準では，建写真-1

舗装開削後の土砂化が進行した事例

設省道路局長通達(S42)以降，最小床版厚および配力鉄筋量の見直しによる疲労損傷への対策が実
施 2)されているが，平成 5 年のスパイクタイヤ規制以降，凍結防止剤の散布量が増加しており 3)，
塩分を含んだ水が床版へ浸入することにより，床版下面に変状が発生していなくても，床版上面が土砂化している事例が発生している。写真-1 は，供用後 10 年経過後の舗装開削後の状況である。

（a）5 年前の定期点検時

また，写真-2 に 5 年前の定期点検時には損傷度判定が低く，対策不要と判定されていた箇所が，－ 53 －

写真-2(b)床版下面の抜け落ち時

床版下面の抜け落ち事例

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

舗装のひび割れ等
から水が浸入滞水（浸透水）

滞水（浸透水）アスファ ルト舗装

アスファ ルト舗装

アスファ ルト舗装

空隙が浸透水によって充填

コンクリート中の空隙

液体のため収縮できずモ ルタルを破 砕①舗装下に水が侵入②舗装下の滞水＋表面コンクリート湿潤③表面コンクリート湿潤＋初期劣化

舗装のはがれ、クモの巣状のクラック、ﾎﾟｯﾄﾎｰﾙなどが生じる

滞水した土砂化層

滞水した土砂化層

圧
⼒

圧
⼒
土砂化

土砂化が上部鉄筋まで到達

⼤
⽔圧

土砂化が上部鉄筋まで到達

⼤⽔圧④水たまり＋かぶり土砂化

遊離⽯灰⑤深層土砂化

図-1

陥
没

遊離⽯灰

⑥陥没（抜け落ち）

土砂化（輪荷重による）メカニズム

床版上面の滞水に関しては，舗装や床版の変状からその有無を推測することは可能であるが，多a) 状態① 舗装下に水が浸入くの場合には変状箇所の舗装を開削して初めて確

降雨後に舗装の施工目地や伸縮装置・地覆境

認され，この時点で既に床版の性能が著しく低下

界，舗装のひび割れ等から床版上面に水が浸入していることもある。また，変状箇所の舗装開削する。

により局所的な滞水を確認することは可能であっb) 状態② 舗装下の滞水＋表面コンクリート湿潤ても，滞水箇所を面的に把握することはできず，

排水不良により路面からの浸入水があると，潜在的な劣化箇所を特定することは困難である。

床版上面の滞水および床版上面が湿潤状態にな

道路橋の調査は，劣化が生じた時点でその要因やり，細孔空隙が水分でみたされる状態。排水不健全性を評価するために行われるが，膨大な量の良により，路面水が適切に排水されないと，飽道路橋を効率的に維持管理するためには，劣化が和状態が続き，次の状態に進みやすくなる。

生じる前に潜在的な劣化箇所をスクリーニングし，c) 状態③ 表面コンクリート湿潤＋初期劣化

日常点検や定期点検において重点的に点検してい輪荷重により，充填された細孔空隙中の水圧くことが必要である。その中で，床版の劣化を著により周囲のモルタルが破砕され，土砂化が始

しく進行させる滞水を検出することが有効になる

まる。床版の表面的な劣化や水平ひび割れが発と考えられ，滞水箇所が検出できれば排水および生する。

遮水を行う予防保全措置が実施できる。そこで本d) 状態④ 水たまり＋かぶり土砂化研究では，非破壊技術の一つである電磁波レーダ

床版上面に土砂化した層が広がる。舗装面ににより床版上面の滞水について検知する手法の検舗装の剥がれ，ポットホール，蜘蛛の巣状クラ討を実施した。

ック等の損傷が顕在化する。
e) 状態⑤ 深層土砂化

2. 床版の予防保全について

水平ひび割れにより脆弱化した層が床版厚の(1) 床版の劣化状態の定義

半分程度まで広がり，床版上面鉄筋位置まで及

本研究における想定される床版の劣化状態の定ぶ。また，滞水層があると，輪荷重により大き義を図-１に示す状態①～⑥の劣化段階で定義すな水圧が生じ，床版上面に土砂化した層が広がる。床版では，図-１の車両走行時の輪荷重による。

る疲労に加えて，凍結融解や凍結防止剤散布によf) 状態⑥ 陥没(抜け落ち)る塩分浸透，骨材のアルカリシリカ反応等の複合床版下面に遊離石灰が広範囲に噴出する。土作用によって，床版上面の土砂化が発生し，最終

砂化した床版の直下では，突然の陥没の可能性

的には抜け落ちに至る場合がある。

がある。

－ 54 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3(2)床版の予防保全に関する診断

床版の予防保全に関する措置が，状態③までの状態で実施できれば効率的なメンテナンスサイク
ルが実施できると考えられる。状態⑤での床版の補修作業では，土砂化箇所をウォータージェット
により除去する必要がある（写真-3）。また，架橋地点での条件によっては，大規模な仮設足場や長期間の交通規制を実施する必要があり（写真4），補修期間やコストが増大する傾向にある。

写真-3

ウォータージェットによるはつり作業

床版の予防保全には劣化の主要因である舗装下の滞水箇所の早期検知を行い，浸入経路を診断し，排水・遮水等の予防保全措置を実施することが重要である。このため，電磁波レーダによる床版上面の滞水箇所の検知が可能であれば床版の予防保全診断が可能であると判断した。

3. 電磁波レーダによる水分検知の検討(1)

橋梁床版における電磁波レーダの適用

電磁波レーダ法によるコンクリートの非破壊検

写真-4

大規模な仮設足場の設置事例

査は適用部材に対する制約が比較的少なく，測定も他の検査方法より速く簡単である。しかし，各電磁波レーダ装置

種境界面や異なる物質等からの雑信号が目標物からの信号と混合されてしまうため，解析に専門的

移動方向な知識と経験が要求される。特に橋梁床版部のように，舗装とコンクリート床版の各層別構成材料

送信器

受信器

送信アンテナ

受信アンテナ

送信波

受信波（媒質）が異なる場合は，各媒質の電気的性質の距
離計

コンクリート等表面

鉄筋等の物標差により電磁波の位相速度と反射および透過特性
等が一層複雑に変化する。そのため，電磁波の基

図-2

測定原理の概略図

図-3

送信波と反射波

本伝搬特性を事前に整理して検討する必要があると考えられる。
(2)

電磁波レーダ法

電磁波レーダ法は，電磁波が金属以外の媒質を透過し，透過した媒質と異なる比誘電率を持つ媒質の境界で反射する性質を利用し，物質内部を非7)

破壊で探査する手法である 。
V=Co/√(ｒ )探査原理は，図－2，図－3に示すように，電磁（1）波を媒質中に送信器から放射（以下，送信波）し，

ここで，Ｖ：媒質中の電波の伝播速度（m/s）

反射した電磁波（以下，反射波）を受信アンテナ

CO：真空中での電波の伝播速度（=3×108m/s）で受信し，反射波が返ってくるまでの時間から深r：媒質の比誘電率

さ方向の位置を推定するものである。平面的な位

また，比誘電率の異なる境界面で電磁波が反射

置は，距離計を内蔵した装置を移動させることにする原理を利用すると，境界面までの深さdは，より，位置情報を得ることができる。

比誘電率rおよび反射時間ｔを用いて式(2)から求電磁波の速度は，真空中の速度が基準となり各められる。

媒質に対する固有の速度Ｖで伝わる。各媒質内で12の伝播速度は，各媒質の固有の電気的定数である
比誘電率に依り，式(1)の速度で進む。

－ 55 －

1
2

√

（2）

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

表-1

ここで，ｄ：境界面までの深さ（m）

比誘電率
1

水

81

アスファルト2～4（乾燥状態）6～12（湿潤状態）

コンクリート4～10（乾燥状態）
10～20（湿潤状態）

鋼材∞

ｔ：反射時間（s）(3) 電磁波の反射
電磁波が媒質の異なる境界面に達すると，その境界面で一部反射し，残りは透過する。境界面に電磁波が垂直に入射する場合，この反射と透過の比誘電率の概略値

材 料
空気割合は境界面で接する二つの媒体の比誘電率によって決まり，式(3)により反射強度Rを表すことができる 8) 。上層の比誘電率が下層と比較し高い場

表-2

合は，電磁波の反射強度のピーク値がプラス方向になり，上層に比誘電率が下層と比較し低い場合
は，反射強度のピーク値がマイナス方向になる。

√
√

1
1

√
√

2

調査対象橋梁概要

上部構造形式
橋長
全幅員
有効幅員
活荷重
供用開始
適用示方書
昼間 12 時間交通量
大型混入率

（3）

2

ここで， r1：上層の比誘電率，

単純非合成鈑桁橋
20.0m
11.25m10.25m
TL-20
1978 年
昭和 47 年
2,268 台19.9%

r2：下層の比誘電率
(4)

比誘電率

媒質固有の比誘電率は，媒質によって大きく異なる。表-1に比誘電率の概略値を示す 9) 。表-1に示す媒質の反射波の伝播速度は金属が一番早く，水，コンクリート，アスファルト，空気の順になる。また，コンクリートの比誘電率は，含水状態
で大きく変化する。
写真-5

車載式電磁波レーダ

表-3

測定システムの概要

4. 電磁波レーダによる調査
(1)

調査橋梁

項目

調査を実施した調査対象橋梁の概要を表-2 に示す。調査橋梁は，標高が高く，積雪寒冷地に位

80km/h距離測定 車速信号取得

精度±0.3%以内

ため，凍結防止剤を散布している橋梁である。床

マルチステップ周波数方式

200MHz～3GHz

アンテナ幅 1.8m

有効測定幅員 1.5m

チャンネル数 21

走行方向 7.5cm 間隔
走行直角方向 7.5cm 間隔
深さ方向 1.0cm 間隔

電磁波

れている。
(2)

性能

測定速度 推奨 40km/h

置する橋梁であり，冬季期間は路面の凍結防止の版下面には，ひび割れや遊離石灰の析出が確認さ仕様

電磁波レーダによる測定

本研究における電磁波レーダには，写真-5，表-

直角方法に 7.5cm/scan でデータを取得できる。電3 に示す車載式電磁波レーダを使用し，自然交通

磁波レーダのサンプリングレートは 256 レートで流での走行の下，電磁波レーダ信号を取得した。

深度方向に 0.34(ns)毎にサンプルを取得している。

電磁波レーダは，3D-Rader 社製のマルチチャンネ

写真-6 に路面画像，図-4 に舗装と床版上面とのルのステップ周波数レーダである。このシステム

境界面での電磁波レーダの計測平面図を示す。

では，40km/h 程度で走行しながら約 1.5m 幅の計測が可能である。計測ピッチは，橋軸および橋軸－ 56 －

測定結果を図化した場合，画像のコンターは，

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

写真-6

図-4

路面画像

電磁波レーダ計測結果（床版上面平面図）

写真-7

図-5

開削後オルソ画像

床版上面の水分計計測結果－ 57 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

振幅が大きい場合は白色，小さい場合は黒色側にた，舗装とコンクリート床版の境界面の反射波の階調で表示される。これは，床版に水が浸入し，信号強度を抽出することにより，床版上面におけコンクリートが湿潤状態になりコンクリートの比る滞水を検知することが可能であることを確認し誘電率が大きくなったこと，もしくは床版上面にた。今後，追加調査により本手法の適用性や精度

滞水層として水が存在したことが考えられる。

を検証していく予定である。

(3)

謝舗装開削調査辞

舗装開削は，横断勾配が低い側の片車線にて実

本研究は，平成30年度から実施している「AIを施した。舗装開削時は，乾式カッターとバックホ活用した道路橋メンテナンスの効率化に関する共ウを用いて水を使わずに舗装開削を行った。

同研究」の成果の一部である。また，研究の実施

橋梁架橋地点の最寄りアメダスを確認すると舗にあたり，中部地方整備局飯田国道事務所には，装開削前の 1 週間降水の記録がなく，舗装路面が多大なるご協力をいただきました。ここに謝意を乾燥状態で実施した。写真-7 に舗装開削後の状記します。

況を示す。青色マーキング箇所は，土砂化が確認された箇所，赤色マーキング箇所は，床版面のう7. 参考文献

きが確認された箇所を示している。

1)

国土交通省 道路局：道路橋定期点検要領，2019.2

2)

国土交通省 国土技術政策総合研究所：道路橋床版(4)

電気抵抗式水分計による水分量計測の疲労耐久性評価に関する研究，国土技術政策総

床版上面の水分の確認を行うために，舗装開削
後に 50cm×50cm 間隔毎に電気抵抗式水分計を用合研究所資料，第 472 号，pp.5-6，20083)

国土交通省 国土技術政策総合研究所：凍結防止剤

いて床版上面の水分量を計測した。図-5 に計測散布と沿道環境，国土技術政策総合研究所資料，

結果を示す。

第 412 号，pp.6-32，2007

電気抵抗式水分計は，コンクリート表面の水分4)

松井繁之：移動荷重を受ける道路橋 RC 床版の疲状態の変化を電気抵抗値が大きい場合に最小表示

労強度と水の影響について，コンクリート工学年

10(約 820GΩ)，小さい場合に最大表示 990(約次論文報告書，Vol.9，No.2，pp.627-632，1987

10kΩ)の数値に換算して表示するカウントモード

5)に設定して測定を実施した。

阪神高速道路公団，阪神高速道路管理技術センタ
ー：道路橋 RC 床版のひび割れ損傷と耐久性，また，床版上面のコンクリート水分状態とカウント値との関係について,次に示す 3 段階に区分

1991.12
6)

10）

した。

融雪剤によるコンクリート構造物の劣化研究委員
会報告書・論文集，日本コンクリート工学協会，① 健全部（カウント値 10～230）

1999.11② 湿潤部（カウント値 231～520）

7)③ 滞水部（カウント値 521～990）

小林一輔編，魚本健人，加藤潔，広野進：コンク
リート構造物の非破壊検査，森北出版株式会社，

水分計の計測結果，床版健全部においてカウン
ト値が 10～230 の範囲であったのに対して，地覆pp.78-104，1990.58)朴錫均，魚本健人：レーダ法による多層コンクリの端部・舗装施工目地・伸縮装置設置部付近およート床版の非破壊検査のシミュレーション解析，

び土砂化部で水分量が多くなる傾向が確認できた。

土 木 学 会 論 文 集 ， No.538 ， V-31 ， pp.95-104 ，1996.56.

9) 物理探査学会：物理探査ハンドブック，手法編，まとめ
本研究では，RC 床版の非破壊調査技術の一つ

1998，第 7 章，p404である電磁波レーダ法に着目し，橋面上の滞水検10) 谷倉泉，榎園正義，後藤昭彦：床版防水工におけ出手法としての適用可能性を検討するために実橋る水分計の適用性に関する研究，構造工学論文集における電磁波レーダによる計測と床版上面の水Vol.59A, pp.1112-1123, 2013.3

分計による水分量測定を実施した。その結果，床版上面の水分量の分布があることを確認した。ま－ 58 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

電磁波レーダによる橋梁床版の記録の特徴
尾西恭亮 1・小林貴幸 11

土木研究所 地質・地盤研究グループ 物理探査担当 （〒305-8516 茨城県つくば市南原 1 番地 6）

近年，橋梁床版の土砂化等による劣化域の調査に対し，電磁波レーダ（地中レーダ，GPR =Ground-Penetrating Radar）の適用が進められている．GPR は一般に空洞や埋設管の調査に用いられている地下探査装置で，橋梁床版は従来の主要対象物より浅部域が調査対象となる．このため，記録の取得，解析，そして記録の解釈（診断）に際して特有の課題が存在する。本稿では GPR の基本的な特徴を整理し，橋梁床版の記録の捉え方と注意点を確認する．また，空洞調査用の装置を床版調査に適用する際の注意点の共有を図る．さらに，GPR 技術の効果的な活用方法について考察する．
キーワード 電磁波レーダ，地中レーダ，GPR，橋梁床版，水分率

１．はじめに橋梁床版の土砂化は舗装下で進行することから，非破壊手法による調査が求められている．土砂化を生じさせる原因のひとつに水分の影響があると指摘されている．
滞水域を検出できる非破壊調査手法のひとつに電磁波レーダ（地中レーダ，GPR = Ground-Penetrating Radar）がある．
GPR は埋設管や空洞の調査で広く用いられている．浅部の地下構造や遺跡の調査にも用いられている．空間的に連続した記録を得られるため，地中部を可視化することができる．しかし，調査対象を直接計測する測定手法に比べると分解能は低く，内部構造を明瞭に識別できる
わけではない．開削をせずに非破壊で地中や構造物の内部の情報を得られる点に，道具としての価値がある．
コンクリートの亀裂検知に用いられる超音波探傷が音
響インピーダンスの相違を検出するのに対し，GPR は主に誘電率の相違を捉える．
電場の中に誘電体が置かれると分極を生じる．誘電率は分極の大きさを決める物性値である．誘電率の大きい
誘電体を用いるとコンデンサーの電気容量が増す．真空の誘電率との比（比誘電率）は，空気（1）に対し，コン
クリートが数倍（例えば約 6 1)），さらに水が十倍程度（約81）の値を示す．境界面における物質の比誘電率の平方根の比が垂直入射時の反射率 R に相当する（式 1）．ここで，ε1 が入射側の比誘電率，ε2 が反射側の比誘電率を指す．また，導電率の低い媒質中では式 2 の近似式が成立し，空気中で光速度 c である伝播速度 v が，比誘電率εr の平方根に逆比例して低下する．

√

√

√

√

√

(1)

(2)

このため，高い比誘電率を有する水分が存在すると，反射波が生じ，伝播速度が低下する．反射波は反射イベ
ントや振幅値の増幅として捉えられる．また，伝播速度の低下は，位相変化として検出できる．伝播経路または経路長の差がわかれば，伝播速度の値を推定することも
できる．

２．装置
(1) アンテナの種類
アンテナはボウタイ型がよく用いられる（図-1）．研究
段階では様々な種類のアンテナが試験されているが，汎用製品では他にホーンアンテナや単純なダイポールアン
テナなどの一部に限られる．アンテナの形状の相違はアンテナ近傍の電磁波の伝播特性に大きな差異を生じる．
床版というアンテナ近傍の対象を調査する際には，用いる装置の特性に合わせて調査や解析の方法を調整する必要が生じる．
ボウタイ型は蝶ネクタイ型の平面形状で，蝶ネクタイ
を引っ張る方向にはあまり電磁波が放射されない指向性を有する．通常は送信アンテナと受信アンテナを，蝶ネ
クタイを平行に並べる方向に配置して強い電磁波を観測できるようにする．送受信アンテナを前後に並べた方向－ 59 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3（電磁波が広範囲に拡がる方向）にアンテナを走査して連続記録を得ることにより，斜め下方から回折して地上に戻ってきた電磁波を強く観測できるようにする．空間的な連続記録を得ることにより，低い S/N（信号とノイズの比）の記録でも解釈の信頼性を高められる．
また，電磁波は横波であり，蝶ネクタイを引っ張る方向に強く振れて伝播する．このため，鉄筋を検出する場
合は，鉄筋と同じ方向にアンテナを配置しないと検出感度が低下する．
また，ボウタイ型は全周の長さがおよそ空気中の特性波長と考えると分かりやすい．波長は床版中では，2/5～1/3 程度と短縮される．アンテナの全周長が 30cm の場
合に，特性周波数は 1GHz で，床版中の波長は約 10～12cm となる．分解能は期待されているほど高くない．

図-1 ボウタイアンテナ(2) 放射方法の相違
電磁波の放射方式は，パルス式とステップ周波数式に大別される．人工地震で考えると，パルス式はダイナマ
イト震源に相当するのに対し，ステップ周波数式では小さな定常波振動を周波数を変えて繰り返し送信する．パ
ルス式はアンテナの形状が放射波形を決定するため，ア
ンテナの設計に技術を要する．古くはステップ周波数式の記録取得速度が遅く問題であったが，現在ではこの短所は改善された．
ステップ周波数式は，単一のアンテナを用いても，希望する周波数の電磁波を出力できるため，より広帯域化できる点が有利となる．ただし，ステップ周波数式は逆フーリエ変換により実波形に戻す際に，サイドローブがパルス式より残存する．このため，より詳細な分析や強反射イベントに近接したイベントの解析を行う場合にはパルス式の方が有利である．
(3) チャンネル数の相違
ひと組みの送信アンテナと受信アンテナを備えた，一回の測定で一地点の記録のみを得られる装置（シングルチャンネル GPR）に対し，複数の送受信アンテナを備えた装置をマルチチャンネル GPR と呼ぶ．
マルチチャンネル GPR は一台が数千万円と高価になるが，車両牽引型または車載型では交通規制をせずに空洞検知が可能となり普及が進んだ．
マルチチャンネル GPR は深度約 1.5m までの空洞調査が行える様に，500～800MHz 程度の中位の周波数帯域に特性を有する設計の装置が多い．このため，普及製品では橋梁床版用にはやや周波数が低い．ただし，ステップ
周波数式では卓越周波数を変えることができるため，適用性を向上させることができる．パルス式では周波数特性を変えるために，寸法の異なるアンテナを用意する必要がある．
近年は，車載型だけでなく，アンテナを手押しカートに載せたカート式のマルチチャンネル GPR の製品も多くなってきた．手押し式は，アンテナ面が地表に接しているため，S/N が良く，詳細調査に適している．床版の詳細調査では重要な幹線である橋梁区間の車線規制が必要となることから，調査時間の短縮が必要であり，マルチチャンネル化による時短性能はカート式の場合でも重要となる．カート式では，高周波アンテナを備えた製品も複数存在する．
(4) アンテナ面の位置
アンテナ面は地表に接していた方が S/N が良くなる．
しかし，車両走行では地上高 9 cm 以上と規定されている
ため，アンテナ面を空中に浮かせる必要が生じる．アン
テナ面を空中に浮かせても地中伝播波が十分な特性を保持したアンテナをエアカップルド（air-coupled）アンテナと呼ぶ．車載型はすべてこのエアカップルド型となる．
一方，アンテナ面が地表に接するアンテナはグラウンド
カップルド（ground-coupled）と呼ばれる．エアカップル
ド型でも，ホーンアンテナは地表での反射を抑制し，S/Nの向上を図ることができる．一方，多くの製品が採用しているボウタイアンテナによるエアカップルド型では強い多重反射が生じる．この場合，床版上面の反射イベン
トと直接波や多重反射のイベントとの識別は技術力を要する．これに対し，グラウンドカップルド型を用いた場
合の S/N の品質の維持は容易となる．グラウンドカップ
ルドアンテナによる詳細調査が有効な点のひとつは高い
S/N である．
(5) 周波数
GPR はパルス信号の応答で非破壊調査を行う．S/N の向上にはパルス特性を良くする必要があり，広帯域性が求められ，4 倍以上の周波数成分を含んでいる（300～
1200MHz など）．パルス波形の波長付近のエネルギーの高い周波数を卓越周波数と呼ぶが，卓越周波数よりも低い周波数や高い周波数の応答を実際には含んでいる．このため，GPR 使用時には周囲に妨害電波を出さない様に注意する必要がある。
周波数が高いと波長が短くなり分解能が向上するが，探査深度が低下する．構造物の鉄筋検知用に 1.5～2 GHz程度の高周波アンテナが普及しているが，探査深度は 30～40 cm 程度であり，空洞等の検知には向いていない．

－ 60 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

橋梁床版は，舗装厚が薄いと 5 cm 程度で，上部鉄筋のかぶり厚は 1～5 cm 程度であり，高分解能の性能が求められる．さらに，下部鉄筋まででも一般的に 20～25 cmの深度しかない．以上の条件から，床版調査用には周波数はできるだけ高い方が良い．しかし，車載型では空洞等の一般的な用途にも用いることができる汎用型でないと普及が進まないこと，また，カート型でもマルチチャ
ンネルでは高周波仕様の製品の普及台数は少ないことから，現時点では卓越周波数がやや低い装置の活用を基本とする必要がある．

３．記録(1) 電磁波の伝播
送信アンテナから射出された電磁波が，受信アンテナに到達するのに，幾つかの主要な伝播経路が存在する．
橋梁床版はアンテナ近傍の記録であるため，記録上の受信波形がどのような伝播経路に因る波動か捉えておく必要がある．直接波，直達波，地表反射波，地中反射波，
空中多重反射波の 5 つを特徴的な伝播経路として図-2 に整理する．

橋梁床版の場合は，波長により，床版上面の反射イベ
ントが，直達波や地表反射波と重なる場合があり，注意を要する．
送信波形は，装置により異なる．典型的な波形は，図-3 のように中心がゼロで前後に正負のピークがある．そして，およそ 2 波長程度の振動が存在している．理論的な分解能の説明通りに，点対象物では半波長程度の距離が離れれば物体の識別ができても，上下変化の少ない水平層のイベントの分離は 1.5 波長程度離れていないと難しい場合がある．
アンテナ面が地表から浮いている場合，アンテナと地表との間の多重反射は強い水平な波形として現れる．多重反射を抑制処理した際に，回折波形である空洞の調査には影響が少なくても，水平なイベントも扱う床版の調査には信号成分も抑制されていないか注意が必要となる．

図-3 典型的な送信波形

図-2 GPR の代表的な伝播経路
アンテナ面が地表に接している場合（A）は，直接波だけが光速度で，他は媒質中の速度となる．直接波と直達波は経路がほぼ同じであるが，アンテナ間距離により
1 波長程度ずれて連続した波に見えることが多い．
アンテナ面が地表から浮いている場合（B）は，アン
テナの高さにより直達波は小さくなる．その代わりに，
地表における反射波が生じる．特に空中での多重反射波
は調査対象のイベントと重なり，S/N を低下させる．

(2) プロファイル記録
送受信アンテナの間隔が一定の状態で，アンテナの位
置を直線上で移動させ，一定の距離間隔で取得した記録
群をプロファイル記録と呼ぶ．横軸は距離で，縦軸は電磁波が伝播し対象から反射して戻ってくるまでの時間（往復走時）となる．伝播速度が推定できれば縦軸は深度として読み替えることができる．
プロファイル記録の解析では，少なくともゼロ時刻を調整する．可能であればゼロオフセット処理を行う．波動伝播を直線と仮定した場合に，幾何計算により，送受信アンテナ間の距離（オフセット距離）をゼロとし，あたかも中間点から送受信した記録に変換できる．アンテ
ナ面が浮いている場合には地表に設置していた場合の記録に変換することもできる．ゼロオフセット処理には各媒質中の電磁波の伝播速度の情報が必要となり，厳密な適用は簡単ではないが，極めて浅部を探査対象とする床版調査では，実際と仮定している伝播経路の相違が大きく，結果への影響が大きいため適用が望まれる．なお，
ゼロ時刻を振幅のピークに合わせる場合とゼロに合わせ－ 61 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

る場合で，記録の解釈のポイントが変わるため注意する．
空中の多重反射波を除去するために，バックグラウン
ドリムーバル（background removal）処理を適用する．この際，ノイズ抑制のために周波数フィルタを適用する．
さらに，波動のトレンド（大きなうねり）をゼロに調整するためのディワウ（dewow）処理，振幅補償，トレー
ス間バランス調整等を検討する．橋梁床版調査のためには，デコンボルーションやマイグレーションは必ずしも必要ではない．一方，振幅を評価したい場合に時間方向にイベントが分離されていればヒルベルト変換の適用を検討する．
図-4 に橋梁のプロファイル記録例を示す．卓越周波数は約 800MHz のカート式のアンテナを用いた．図中の Aが床版上面の反射で B が鉄筋の反射である．直接波と直達波は含まれていない．図中の C の区間のイベントからの反射応答の走時が遅れていることがわかる．
走時の遅れには幾つかの原因が考えられる．表面の起伏や修復施工等による舗装厚の相違，オーバーレイによる舗装材質の相違，舗装の水分率の相違，床版の水分率の相違，鉄筋のかぶり厚の相違など，様々な要因が考えられる．重要なことは，GPR の単純な記録断面からだけ
では，走時遅れの要因の判別ができない点である．他の参照情報が記録解釈の確度向上に必要となる．
また，床版上面や鉄筋の反射波の走時遅れを別個に分析するなど，新たな解析方法の開発により，要因の特定を進めることもできる．直接波と直達波，直接波と地表反射波は重なることが多い．これらの地表域のイベントと浅部の地中反射波が重なると走時遅れの要因の判別が困難になる．詳細な分析を適用する場合は，高周波アンテナやカート式の記録を用いる必要がある．

図-4 橋梁のプロファイル記録例(3) タイムスライス記録
プロファイル記録の縦軸は時間である．同走時の記録
を水平方向に集めた記録をタイムスライス記録という．
複数のプロファイル記録が平行して得られている場合，タイムスライス記録は 2 次元分布となる。速度分布を推定できた場合は，深度スライス断面として扱うこともできるが，一律の速度で変換した場合はタイムスライス断面と相違がない．

図-5 タイムスライス断面例（2 車線曲線橋の例，一部
未調査部あり）
図-5 に橋梁におけるタイムスライス断面例を示す．色合いは相当する物性値はないが視認性を高める効果がある．
カーブを有する橋梁では GPR の走査地点の決定がイ
メージングに必要となる．これには，移動距離計と測位－ 62 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

計の 2 つを組み合わせる方法が有効であり，近年の技術更新が顕著な分野なため各社の技術争点のひとつとなっている．
図-6 に図-5 の黒枠の箇所の拡大図を示す。図-6 は上部鉄筋深度付近の記録を示している．ただし，主筋は GPRが捉えているが，配力筋は捉えられておらず，車両走行
方向の筋はノイズである．GPR は車両走行方向に走査し，主筋を検出し易い方向にアンテナが配置されている．全ての鉄筋の視認性を高めたい場合は，走査方向を変えた記録も取得するか，ボウタイアンテナを 2 方向に配置した装置が複数開発されているので，これを利用する．
ノイズの筋はアンテナ個体間の特性の相違に起因する．
この筋が浅部域の記録で認められないマルチチャンネル
GPR はなく，現状の GPR の性能があまり高くないことを示しており，高度な波動解析理論に基づいた解析の適用には限界がある．多数の記録を扱うことで S/N を改善し，記録の信頼性を高める効果のある解析技術を用いることが現実的である．
同一装置であっても，送受信システムの特性は時間や場所で変化する．アンテナ個体間の記録の調整には，ゼロ時刻や波形の調整等の解析処理を全ての記録で個別に行った方がよいが，実務の中では十分な作業時間は得られない．空洞調査と同様に，橋梁調査でも，記録量が膨大なマルチチャンネル GPR では，
自動処理技術の開発が手法の高精度化をもたらすと考えられる．

図-6 振幅異常域
図-6 の異常領域は，周囲と反射振幅が異なるか，伝播速度が異なることにより同深度からの反射波が異なる走時で観測されている（位相ずれ）．位相ずれか否かの判断はプロファイル断面を参考にする．また，位相ずれを生じている領域が地表の検査結果等との比較で整合がある
場合に，オーバーレイ，舗装表面の凹凸，亀裂による雨

水浸透の影響等との診断が行える．診断の判断は，GPRの探査や解析の技術者だけでなく，床版を熟知した専門家を含めて，複合的な診断が行えると良い．なお，図中の劣化域は開削により検証している。
(4) 水分の検知
GPR の帯域の電磁波は誘電率の相違で反射し，伝播速度が変化すると述べた．橋梁の構成物質のうち，誘電率
は水が極端に大きく，良導体の鉄筋に続いて水に対する感度が高い．高周波のアンテナを用いると安定して床版
上面の反射が捉えられる 2) が，普及が進むマルチチャン
ネル GPR の周波数帯域では鉄筋の反射の方が確実に捉えられる．鉄筋の反射波の伝播経路上に水分の高い領域が存在することによる走時遅れを捉えることで，水分の検知が行える．また，土砂化を引き起こす要因となる滞水が生じていた場合，鉄筋まで到達するエネルギーが小さくなり，鉄筋の反射波の振幅により滞水域を捉えられる場合があるが，振幅は他の要因でも影響を受けるので注意が必要となる．
滞水域が一部の領域に限定され，舗装厚等が一定である場合，一部の探査記録の位相が周囲よりずれるという現象に注目することにより，異常域を特定することができる．しかし，位相ずれは滞水以外にもアンテナ面と舗装面との距離の差や，舗装の種類の相違，舗装厚など様々な事象が原因となる可能性がある。
床版上面の反射イベントの位相差は主に舗装の状態の相違があることを示しており，上部鉄筋の反射イベントの位相差は舗装と床版上部の影響を含むため，上部鉄筋と床版上面の 2 つの反射イベントの位相差を評価するという方法がある．
また，水分は検出感度が高いため，乾燥や降水により状態が変化した前後を比較することにより，滞水状態の変化域を抽出する方法がある．
さらに，位相ずれには様々な要因が想定され，複合的な診断が必要と述べたが，床版上部域の伝播速度の値を解析により推定できれば，有力な診断材料となる．伝播速度の推定方法には，送受信点間隔を変化させた記録を用いた方法（速度解析）が古くから用いられている．しかし，床版上面はアンテナ面からの距離が近く，速度解析手法の適用は高い技術課題が存在する．
なお，波長程度の大きさの領域で回折現象が生じることから GPR では数ミリの空隙の薄層は検知し難い．
水平の亀裂は水が入り誘電率の差が大きくなると検知できるようになるが，縦の亀裂は回折波が上方にあまり戻って来ないため難しい．アスファルトもコンクリートも多孔質媒体であるため，亀裂から供給された水分が内部に浸潤し，誘電率の高い領域が形成されると，走時差が生じて異常域として検出できる．

－ 63 －

国土技術研究会 指定課題 道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究 2020.3

４．活用方法普及が進んでいる中程度の周波数帯域のアンテナを搭載した車載型 GPR で定期的な測定を行い，車線規制が可能な際に必要に応じて，カート式で精密な調査 3)を行う
ことが現実的な運用と考えられる．
中程度の周波数の場合は，アンテナ近傍の波動と床版
上面の反射波が重なる場合がある．このため，鉄筋のイ
ベントを追跡する方が有力となる．高周波の場合は，床版上面のイベントを明瞭に分離して扱うことができる．
舗装に亀裂が存在している箇所や，舗装の上面に起伏がある場合は，床版の劣化域である場合もある．タイム
スライス断面の振幅の異常の原因が，舗装の亀裂による滞水や凹凸であった場合でも，床版の劣化域と整合する場合もある．したがって，重要なのは，単純に振幅の異常点をマッピングするだけでなく，異常点の原因を考察することである．亀裂の有無や起伏など，既知の情報は解析や解釈を行う者に提供し，異常の理由をできる限り判別する．
GPR の記録の取得と解析と解釈（診断）は別工程である．アンテナの固有特性や探査時の気候条件など，記録取得時の情報が解析に活かせる場面は多く，作業者の分離による品質低下が生ずる要素もある．一方，追加情報
や再調査記録が得られた場合の再解析や複数の異なる観点からの解析や解釈を行うことにより，品質向上が見込
める要素もある．
対象を直接計測する測定手法と異なり，非破壊調査の一部は，空間的な存在確率を変化させる効果があるに過ぎず，明解な結果が得られない場合がある．そのため，手法の利用方法を変えた方がよい場合がある。
どんなに正答率が低くても，致命的欠陥のある箇所を逃さない解釈結果が求められるのか，確実性が高い箇所
のみの箇所が求められるのか，利用目的が示されると適した解析手法を適用できる．
新たな情報が入手された場合は，周辺事実と測定結果が整合するように解析や解釈をやり直す．GPR の取得記録は事実であるが，そこから導き出される解析結果や診断結果は，多くの可能性のひとつに過ぎない．ひとつの断面は結果のほんの一部に過ぎない．開削後に診断結果と合わなくても，合うような結果が導き出されるか解析方法を再検討し，導き出させる場合は次回の機会にその知見に基づいて手法を適用すれば，改善を図ることができる．
また，管理者の経験から劣化が進んでいると推定される箇所がある場合，そこに劣化域があるとする診断が出せる結果が導けるか検討を試みる．GPR の解析を多方面から行い，どのように解析しても異常が検知されない場
合と，いろいろ検討すると異常箇所として診断できる解
析結果を導けるという場合がある．この多方面から分析
した解析結果を元に，管理者が劣化の可能性を判断するという利用の仕方もある．

５．まとめ
GPR の基本的な特徴と GPR を用いた橋梁床版調査における調査や解析について整理した．床版調査には高周
波の GPR が適している。しかし，普及が進んでいる中程度の周波数のマルチチャンネル GPR の利用が現実的である。この時，床版上面のイベントはアンテナ近傍の波動と重なる可能性があるため，上部鉄筋の回折波を解析対象とすると解析結果の品質が安定する。マルチチャン
ネル GPR の同走時の記録を集めたタイムスライス断面を用いて，異常域の検出が行える。しかし，タイムスラ
イス断面の異常域は床版の滞水以外にも様々な要因が考えられる。プロファイル記録，および，橋梁の状態に関する情報を併用し，振幅異常の原因の判別を試みることが重要である。GPR を有効に利用するには，記録の取得，解析，および，解釈（診断）に際し，橋梁の他の情報を参考にする。診断は橋梁の専門家も行い，多方面からの検討や再解析を行うなど，記録の利用方法を改善すると，さらに有効に活用できる。

謝辞：記録の取得に際し，地方整備局ならびに土木研究
所構造物メンテナンス研究センターの支援を受けました。
特に野田翼氏および松本直士氏にお世話になりました。
また，原稿の修正で田中良樹氏にお世話になりました。
参考文献
1) Daout, B., Sallin, M. and Wipf, H. : Measurement of complex
permittivity of large concrete samples with an open-ended coaxial
line - Progress in Electromagnetics Research Symposium, Note 65,
13 pp. , 2014.
2) Amos, W., Evgeniy, T. and Anderson, N. : Bridge deck assessment
using ground penetrating radar (GPR) - Proceedings of the 22nd
Symposium on the Application of Geophysics to Engineering andEnvironmental Problems, Society of Exploration Geophysicists,
Vol.2, pp.652-668, 2009.
3) Diamanti, N., Annan, A. P. and Redman, J. D. : Concrete bridge deck
deterioration assessment using ground penetrating radar (GPR) Journal of Environmental and Engineering Geophysics, Vol.22, No.2,
pp.121–132, 2017.

－ 64 －

謝辞

現地調査や撤去床版の提供及び資料提供にご協力していただいた方々をはじめ，本調査研究に関連してご協力いただいた関係各位に感謝いたします．

－ 65 －

本調査研究の参加者一覧（平成 30 年度）
国土交通省

道路局

国道・技術課 課長補佐

和田 圭仙

国土技術政策総合研究所

橋梁研究室長白戸 真大

橋梁研究室 研究員

高橋 慶

道路基盤研究室長

渡邉 一弘

道路基盤研究室 主任研究官

桑原 正明

道路構造保全官

田口 秀美

東北技術事務所 専門官

大友 哲

道路構造保全官

三浦 義則

北陸技術事務所 副所長

樋口 淳一

道路保全企画官

西村 栄司

道路構造保全官

竹内 秋広

道路構造保全官

中川 晋吾

飯田国道事務所 道路管理第二課長

大崎 義保

飯田国道事務所 道路管理第二課

高岡 紗恵

飯田国道事務所 道路管理第二課

宮本 百花

道路保全企画官

浅井 博海

道路管理課長田口 敬二

大分河川国道事務所日田維持出張所係長

酒井 大吾

道路維持課 開発専門職

佐藤 弘大

道路維持課 保全係長

在田 尚宏

舗装チーム 上席研究員

藪 雅行

舗装チーム 総括主任研究員

寺田 剛

実装技術チーム 上席研究員

齋藤 清志

地質・地盤研究 G 物理探査担当特任研究員

稲崎 富士

地質・地盤研究 G 物理探査担当主任研究員

尾西 恭亮

寒地構造チーム 上席研究員

西 弘明

寒地構造チーム 主任研究員

角間 恒

上席研究員

石田 雅博

上席研究員

上仙 靖

主任研究員

田中 良樹

研究員

森本 敏弘

交流研究員

山本 健太郎

交流研究員

樋口 祐治

上席研究員

古賀 裕久

東北地方整備局
北陸地方整備局
中部地方整備局

九州地方整備局

北海道開発局
国立研究開発法人土木研究所

寒地土木研究所
CAESARiMaRRC－ 66 －

（令和元年度）
国土交通省

道路局

国道・技術課 課長補佐

岡田 太賀雄国土技術政策総合研究所

橋梁研究室長白戸 真大

道路基盤研究室長

渡邉 一弘

道路基盤研究室 主任研究官

桑原 正明

東北地方整備局

道路構造保全官

岩渕 賢一*

北陸地方整備局

道路構造保全官

櫻井 直樹*

道路工事課 課長補佐

中田 光

北陸技術事務所 維持管理技術課長

武田 達也

道路保全企画官

石垣 政彦*

中部道路メンテナンスセンター 技術課長

加藤 隆雄

道路保全企画官

田口 敬二

道路構造保全官

井本 真樹男

大分河川国道事務所 総括保全対策官

船井 敏勝*

同事務所 道路管理第２課専門官

中村 真一郎道路維持課 保全係長

加藤 一之*

道路維持課 保全係

谷口 雄紀

舗装チーム 上席研究員

藪 雅行*

舗装チーム 総括主任研究員

寺田 剛

舗装チーム 交流研究員

渡邉 真一

実装技術チーム 上席研究員

齋藤 清志

地質･地盤研究グループ 主任研究員

尾西 恭亮

地質･地盤研究グループ 交流研究員

小林 貴幸

寒地構造チーム 上席研究員

葛西 聡

寒地構造チーム 研究員

中村 拓郎

上席研究員

石田 雅博

上席研究員

上仙 靖*

総括主任研究員

田中 良樹

研究員

野田 翼

交流研究員

松本 直士

上席研究員

古賀 裕久

研究員

川島 陽子

中部地方整備局
九州地方整備局

北海道開発局
国立研究開発法人土木研究所

寒地土木研究所
CAESARiMaRRC*：パネリスト－ 67 －

Blank－ 68 －

付録１ 平成 30 年度指定課題配布資料－ 69 －

Blank－ 70 －

平成３０年度 国土交通省 国土技術研究会 指定課題

道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究
配布資料

平成 30 年 11 月 2 日
国土交通省共用会議室

国土交通省 道路局 国道・技術課
国土技術政策総合研究所
東北地方整備局
北陸地方整備局
中部地方整備局
九州地方整備局
北海道開発局
国立研究開発法人 土木研究所－ 71 －

概要
道路橋のコンクリート床版の主たる損傷形態は疲労であったが，凍結防止剤の使用増加に伴う鉄筋腐食事例，コンクリートに多数の水平ひび割れが生じる
事例，アスファルト舗装下で床版上面コンクリートに土砂化が生じる事例など，
近年，道路橋の床版の損傷形態が多様化している。特に，コンクリートの土砂化は複数の症状が見られ，原因として路面からの塩水の浸入が疑われるが，劣化機構，損傷過程を含めて不明な点が多い。また，補修されても，比較的早期に再劣化する事例が見られ，調査方法，補修方法の改善が喫緊の課題である。

11/2 プログラム■全体説明

土研 CAESAR 上席研究員■近年の土砂化の現状，事例報告
東北地整の事例
道路構造保全官
北陸地整の事例
道路構造保全官
中部地整の事例
飯田国道事務所課長
九州地整の事例
大分河川国道事務所出張所係長
北海道開発局の事例 道路維持課 開発専門職

上仙

靖

田口
三浦
大崎
酒井
佐藤

秀美
義則
義保
大吾
弘大

田中

良樹

■質疑
■研究機関の取組み状況（国総研基盤，舗装 T，CAESAR，寒地構造 T，物理探査）■今後の調査について■まとめ

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－ 75 －

東北地方整備局

東北地方のコンクリート床版の土砂化対策について➢床版土砂化に対する取り組み➢コンクリート床版の課題➢（参考）コンクリート床版の不具合事例

0

東北地整の床版土砂化に対する取り組み

東北地方整備局■床版土砂化に対する取り組み経緯
年月

床版関係の事象・取り組み
…

H25

4

以前から床版土砂化あり。
ただし統一された点検・補修ルールなし

きみまち大橋床版抜け落ち（第三者被害）注意喚起（橋面監視）

酒田高架橋など立て続けに４橋の床版土砂化確認
注意喚起（下面補強の滞水）

57

床版緊急点検対象床版損傷度ｃ以上：３４４橋
ウチ路面異常あり：８３橋(24%)
ウチ土砂化：３３橋(10%)■（保全）路面異常時の点検・応急復旧方法を通知

本格的危機管理H26

３□（新設）主桁配置について通知（軌跡を考慮した桁配置、斜角規定）

H27

12
５
10

□（新設）Co構造物品質確保の手引き（施工段階の初期欠陥、緻密性等）

H28３□（新設）設計施工マニュアル（橋梁編）改訂（Co配合，排水，桁配置等）

H29８

下部工・函渠・擁壁編

トンネル覆工編

RC床版編（SIP）■（保全）道路橋の維持・補修の手引き作成(補修・防水工施工方法等）
1－ 76 －

東北地方整備局

東北地方のコンクリート床版の課題
課題① 補修方法の改善【補修面】➢有効な補修方法の選定が困難➢補修範囲の特定など有効な調査方法【調査面】➢路面上からの簡易な調査方法
課題② 水の遮断・水の抜き方【舗装】➢防水層面の滞水防止。侵入水の速やかな抜き方➢抵抗性の高いバインダーの選定【防水工】➢防水層下に潜り込んだ侵入水の速やかな抜き方➢床版下面補強（炭素繊維）がある場合の水の抜き方【凍結防止剤】➢「塩化ナトリウム」にかわる新たな凍結抑制剤の使用

2

東北地方の課題 ①補修方法の改善【補修面】

東北地方整備局【補修の現状】➢補修箇所で早期に再劣化の傾向。また補修範囲が妥当でなかったのか、補修箇所の隣接部からの劣化も顕著に見られる。

写真-3.補修箇所の下面（過去の補修隣接部で劣化）

写真-4.過去の補修隣接部の劣化※写真-1～3:R7新堅田橋（青森市）※写真4:R4小繋跨線橋（二戸市）

写真-1上.路面Ａs舗装のひび割れ
2下．舗装撤去後の床版【補修の課題】➢有効な補修方法の選定が困難。（補修技術の確立、技術者レベル）➢補修範囲の特定など有効な調査方法
3－ 77 －

東北地方の課題 ①補修方法の改善【調査面】

東北地方整備局【調査の現状】➢観察する時期で劣化症状に違いがあり、床版劣化の進行メカニズムは不明確。
劣化の進行順序・原因（浸入水,疲労,凍害,ASR,塩害）など不確定が多い。
➢劣化状況や劣化範囲は、舗装を剥がしてみないとわからない。叩き点検では労力･時間を要すること。再劣化も多く、調査方法・補修方法に改善が必要。

写真-1.路面Ａs舗装の補修痕から土砂噴出し

写真-3.舗装と一緒にコンクリー
トが剥がれた舗装裏面

写真-2.舗装ポットホール箇所以外でも広く土砂化が進行※Ｒ１３神町跨線橋（東根市）H30.10.17【調査の課題】➢路面上からの簡易な調査方法（劣化進行メカニズムの解明と有効な調査・補修方法）
4

東北地方の課題 ②水の遮断・水の抜き方【舗装】東北地方整備局【舗装の現状】➢橋面舗装の劣化は、一般部舗装と違った劣化の症状（ひび割れ・流動）➢施工目地等からの浸入水と輪荷重の影響で、タイヤ走行位置に舗装の異常。
➢防水層効果がある反面、防水層面に滞水。水の抜け方が悪い状況下では、
アスファルト下面から水による劣化（骨材剥離）と防水機能の低下が見られる。

勾配
写真-1.第1車線は右タイヤ部に路面ひび割れ
第2車線は右タイヤ部にひび割れ・流動写真-3.アスファルト劣化断面（骨材剥離）
写真-2. 舗装と防水面の間に滞水。
床版はまだ健全。
※Ｒ４日本橋（郡山市）橋面舗装は施工後約２０年経過【舗装の課題】➢防水層面の滞水防止。侵入水の速やかな抜き方（水の侵入経路、回り込み方は不明。シームレスな舗装構造も必要）➢抵抗性の高いバインダーの選定
5－ 78 －

東北地方の課題 ③水の遮断・水の抜き方【防水層】

東北地方整備局【防水の現状】➢防水層下に潜り込んだ侵入水は抜けない傾向。長期にわたって滞水・湿潤状態と考えられる。（排水不良）➢床版下面に炭素繊維補強がある場合は床版上面（又はコンクリート内）の滞水量が多い傾向にある。（長期にわたって密閉状態の可能性もあり）

写真-1.路面Ａs舗装から土砂噴出し写真-2.床版下面(炭素繊維貼り付け)

写真-3.床版上面の滞水・土砂化※写真1～3Ｒ４金ヶ崎大橋（奥州市）【防水上の課題】➢防水層下に潜り込んだ侵入水の速やかな抜き方➢床版下面補強（炭素繊維補強）がある場合の水の抜き方
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東北地方の課題 ②水の遮断・水の抜き方【塩化物】

東北地方整備局【凍結防止剤散布の現状】➢東北地方の9割が積雪寒冷地。全線で「塩化ナトリウム」の散布。
➢凍結防止剤「塩化ナトリウム」の散布量が床版劣化度に影響。
凍結抑制剤の散布量の違いによる部材毎損傷率

図-1. 20t未満/km/年

図-2. 20t以上/km/年※図-1～2.東北地整直轄全体の損傷比率Ⅲの割合(H26～H29点検結果）【凍結防止剤散布の課題】➢「塩化ナトリウム」にかわる新たな凍結防止剤の使用
7－ 79 －

東北地方の課題 ②水の遮断・水の抜き方【塩化物】

東北地方整備局（参考）➢凍結防止剤「塩化ナトリウム」散布は、橋全体の健全性に大きく影響。
凍結防止剤散布量の影響

図-1. 散布量20t未満と20t以上の比較※図-1. 東北地整(直轄）橋梁の健全度の比較

図-2.冬期間の日平均気温と凍結防止剤散布量の分布
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コンクリート床版の不具合事例①【補修隣接部の劣化】

東北地方整備局■国道7号 青森県弘前市 【新堅田橋】 H25調査事例

写真-3. 舗装異常個所の直下（横断方向ひび
割れ・遊離石灰）補修境界から遊離石灰。

写真-1.路面Ａs舗装

写真-4. (舗装撤去後)土砂化の深さは上面鉄筋まで達していない

写真-2.路面Ａs舗装(近接)土砂を含んだ噴き出し－ 80 －

9コンクリート床版の不具合事例②【下面補強橋の劣化】

東北地方整備局■国道47号 宮城県大崎市鳴子 【沙坂橋】 H25調査事例

写真-1.舗装補修時に舗装版撤去で広範囲の土砂化を確認

写真-3.床版下面はH18年に全面炭素繊維
貼り付け（床版は確認不可）

上面側

下面側

写真-4. 床版コンクリートコア採取は劣化のためコア形状として採取できず

写真-2.土砂化は上面鉄筋まで達する

コンクリート床版の不具合事例③【補修部の再劣化】

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東北地方整備局■国道４号 岩手県奥州市水沢区 【金ヶ崎大橋】 H26調査事例

写真-3.過去の床版上面補修箇所は浮き、周辺では土砂化

写真-1.過去に床版上面補修した路面Ａs舗
装に土砂混じりの噴き出し

写真-2.床版下面は炭素繊維貼り付け。観察
窓からひび割れと白い析出物。

写真-4.補修材料は容易に剥がせる状態。
既設床版と良好な付着といえない。

－ 81 －

11東北地方整備局

コンクリート床版の土砂化事例④【排水不良】■国道４号 岩手県一戸町 【小繋跨線橋】 H24調査事例

写真-1.白い噴き出し。過去に全面的舗装・防水施工。下面はグレーチング床版。

写真-3.更新時に横断方向に排水パイプ設置後，ひび割れのため撤去。防水の不連続あり

防水材
写真-4.床版上面補修隣接部で土砂化

写真-2.防水シートは容易に剥がせる状態。
床版劣化（割れ）は上面鉄筋の深さ

12東北地方整備局

コンクリート床版の不具合事例④【排水不良】■国道45号 宮城県気仙沼市 【鹿折高架橋】 H３０調査事例

水のにじみ出し
写真-1.路面Ａs舗装に網目状の無数のひび
割れ・補修痕（主に走行位置）

写真-2.上面は調整コンクリート。浮き等なく健全。ただし湿潤状態。

写真-3.防水工とコンクリート面境界から水のにじみ出し。右：アスファルトの骨材剥離。

写真-4.PCポステンT桁の間詰め床版の一部に漏水･遊離石灰－ 82 －

13

コンクリート床版の不具合事例④【舗装の劣化】

東北地方整備局■国道４号 福島県郡山市 【日本橋】 H３０調査事例

写真-1.右タイヤ位置の舗装にひび割れ・
変形流動

写真-2. 一部の床版で橋軸直角方向のひび割れ・漏水確認図-1.水侵入経路と舗装ひび割れ等位置関係

写真-3.4.床版面に異常なし。アスファルトは劣化（骨材剥離・もろい。約20年経過）－ 83 －

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関係者名簿道路局

国道・技術課

国総研

橋梁研究室長

補佐

和田

圭仙

白戸

真大×

高橋

慶

道路基盤研究室長

渡邉一弘

道路基盤研究室

桑原

正明

田口

秀美○

大友

哲

三浦

義則○

樋口

淳一×

道路保全企画官

西村栄司

道路構造保全官

竹内秋広

道路構造保全官

中川

晋吾×

橋梁研究室

東北地方整備局

研究員

道路構造保全官
東北技術事務所

北陸地方整備局

専門官

道路構造保全官
北陸技術事務所

中部地方整備局

主任研究官

副所長

飯田国道事務所

道路管理第二課長

大崎義保○

飯田国道事務所

道路管理第二課高岡紗恵*

飯田国道事務所

道路管理第二課

宮本百花*

道路保全企画官

浅井博海×

道路管理課長田口敬二×

大分河川国道事務所日田維持出張所係長

酒井

大吾○

道路維持課

開発専門職

佐藤

弘大○

道路維持課

保全係長

在田

尚宏

舗装チーム

上席研究員

藪

舗装チーム

主任研究員

寺田

剛

齋藤

清志

地質・地盤研究グループ 特任研究員

稲崎

富士

地質・地盤研究グループ 主任研究員

尾西恭亮

寒地構造チーム

上席研究員

西寒地構造チーム

主任研究員

角間

恒×

土研 iMaRRC 上席研究員

古賀裕久

土研 CAESAR 上席研究員

石田

雅博

研究員

森本

敏弘

上席研究員

上仙

靖※

主任研究員

田中

良樹※

九州地方整備局

北海道開発局
土木研究所

実装技術チーム

寒地土研

○：発表者

上席研究員

×：11/2 欠席*：オブザーバー－ 123 －

雅行

弘明×※：司会，概要説明等

Blank－ 124 －

付録２ 令和元年度指定課題配布資料－ 125 －

Blank－ 126 －

令和元年度 国土交通省 国土技術研究会 指定課題

道路橋コンクリート床版の土砂化対策に関する調査研究
配布資料

令和元年 11 月 8 日
国土交通省共用会議室

国土交通省 道路局 国道・技術課
国土技術政策総合研究所
東北地方整備局
北陸地方整備局
中部地方整備局
九州地方整備局
北海道開発局
国立研究開発法人 土木研究所－ 127 －

概要
道路橋のコンクリート床版の主たる損傷形態は疲労であったが，凍結防止剤の使用増加に伴う鉄筋腐食事例，コンクリートに多数の水平ひび割れが生じる事例，アスファルト舗
装下で床版上面コンクリートに土砂化が生じる事例など，近年，道路橋の床版の損傷形態が多様化している。特に，コンクリートの土砂化は複数の症状が見られ，原因として路面からの塩水の浸入が疑われるが，劣化機構，損傷過程を含めて不明な点が多い。また，補修されても，比較的早期に再劣化する事例が見られ，調査方法，補修方法の改善が喫緊の課題である。本指定課題では，このような床版土砂化について，道路管理者，研究機関の情報共有を効率的に行い，現場の課題の改善を促進することを目的とする。
1 年目（平成 30 年度）各地整等道路管理者側から土砂化の現状について報告
2 年目（令和元年度）研究機関側から技術上の課題，改善に向けた取組み状況，
これまでの成果等を報告

11/8 プログラム
00-03 分 概要説明
03-35

CAESAR 上席研究員

上仙 靖

床版土砂化の調査研究の現状（各説明 4 分，パネリスト討議 4 分）
1) 土砂化中間層の判定，除去

CAESAR 総括主任研究員

田中 良樹

2) 橋面舗装の防水性に関する調査と今後の対策
舗装チーム 総括主任研究員

寺田 剛

3) 電磁波レーダによる床版土砂化の予防保全に関する取り組み
CAESAR 研究員

野田 翼

4) 電磁波レーダによる床版調査の探査・解析技術の要点
地質･地盤研究グループ 主任研究員 尾西 恭亮
35-38

全体討議

38-40

今後の予定

CAESAR 上席研究員

上仙 靖※所属はいずれも土木研究所

会場レイアウト
パネリスト

①

②

③

④

⑤

ｽｸﾘｰﾝ

所

⑥
⑦
⑧

属

役

職

氏

名

①

東北地整

道路構造保全官

岩渕

賢一

②

北陸地整

道路構造保全官櫻井直樹③

土研舗装 T

上席研究員

藪

雅行

④

土研 CAESAR

上席研究員

○上仙

⑤

中部地整

道路保全企画官

石垣

政彦

⑥

九州地整
大分河川国道

総括保全対策官

船井敏勝⑦

北海道開発局

保全係長

加藤

一之

⑧

プレゼン席

－

ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾀ

参加地整等

説明者

参加地整等

関係者

関係者

関係者

聴講席

聴講席

－
○：司会者

聴講席

聴講席

－ 128 －

靖

いずれも敬称略
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－ 145 －

5

関係者名簿道路局

国道・技術課

国総研

橋梁研究室長

課長補佐

岡田

太賀雄

白戸

真大

橋梁研究室

主任研究官

市川

幸治

○

橋梁研究室

主任研究官

中尾

勝

○

道路基盤研究室長

渡邉

一弘

×

道路基盤研究室

桑原

正明

×

主任研究官

東北地方整備局

道路構造保全官

岩渕

賢一

○*

北陸地方整備局

道路構造保全官

櫻井

直樹

○*

道路工事課

中田

光

○

武田

達也

○

石垣

政彦

○*

加藤

隆雄

○

道路保全企画官田口敬二

×

道路構造保全官

井本

真樹男

○

船井

敏勝

○*

中村

真一郎

○

課長補佐

北陸技術事務所
中部地方整備局

維持管理技術課長

道路保全企画官
中部道路メンテナンスセンター

九州地方整備局

大分河川国道事務所
同事務所
北海道開発局
土木研究所

iMaRRCCAESAR

総括保全対策官

道路管理第２課専門官

道路維持課

保全係長

加藤

一之

○*

道路維持課

保全係

谷口

雄紀

○

舗装チーム

上席研究員

藪

舗装チーム

主任研究員

寺田

剛

○※

齋藤

清志

×

地質･地盤研究グループ 主任研究員

尾西

恭亮

○※

地質･地盤研究グループ 交流研究員

小林

貴幸

○

寒地構造チーム

上席研究員

葛西

聡

×

寒地構造チーム

研究員

中村

拓郎

×

上席研究員

古賀

裕久

○

研究員

川島

陽子

○

上席研究員

石田

雅博

×

研究員

野田

翼

○※

交流研究員

松本

直士

○

上席研究員

上仙

靖

○*※

総括主任研究員

田中

良樹

○※

実装技術チーム

寒地土研

技術課長

○：出席

×：欠席

上席研究員

*：パネリスト

雅行※：司会，説明者－ 146 －○*

土木研究所資料
TECHNICAL NOTE of PWRI
No. 4398 March 2020
編集・発行 ©国立研究開発法人土木研究所
本資料の転載・複写の問い合わせは国立研究開発法人土木研究所 企画部 業務課〒305－8516 茨城県つくば市南原1－6 電話029－879－6754