建設コンサルタンツ協会ホーム286号目次

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Project brief 2

プロジェクト紹介

相馬福島道路（霊山〜福島）における事業促進業務の取り組みについて－（仮）桑折高架橋の高耐久化－
松本 隆宏

太田 雅人

MATSUMOTO Takahiro

OHTA Masato

セントラルコンサルタント株式会社
東北支社
技術第1部 事業マネジメントグループ
グループ長

セントラルコンサルタント株式会社
東北支社
技術第1部 事業マネジメントグループ
主任技師■ はじめに

長約 223km）は、東日本大震災後にの高耐久化に向けた取り組みにつ

相馬福島道路は、常磐自動車道新規事業化されました。限られた時いて紹介します。PPPとして、情報収と東北自動車道を結ぶ、約 45kmの間の中で、膨大な業務（調査・設計、集、対策工の提案及び施工への反高規格幹線道路（自動車専用道路）協議・調整、用地取得等）を従前ど映を行い、発注者と施工者の橋渡であり、東日本大震災からの早期おりに発注者だけで実施することし的な役割も担いました。

復興を図るリーディングプロジェクトは困難なため、PPP（パブリック・プに位置づけられています。本道路がライベート・パートナーシップ）が導復興支援道路として緊急整備され入されました。官民がパートナーをることにより、被災地と内陸部の連組み、官民双方の技術・経験を活か援道路であり、短期間で多数のコン携が強化されることから、早期完成しながら効率的なマネジメントを行

クリート構造物を構築する必要があを目指して整 備 が 進められていうことにより、事業の促進を図るもります。従って、将来同一時期に多ます。のです。

数の構造物の補修が必要とならな

復興道路・復興支援道路（総延ここでは、当該事業のうち、橋梁

図2

桑折高架橋側面図■ 高耐久化の取り組みの背景

当該事業は、復興道路・復興支いよう、施工中に生じる初期の不具

写真 1

鉄骨複合構造桑折高架橋は、相馬福島道路と及び凍害が考えられます。従って、北地方特有の厳しい環境下（塩害、東北自動車道が接続する桑折JCT

今回の検討においては、温度応力凍害）におけるコンクリート構造物から約500m 東側に位置します。JRによるひび割れ対策及び凍害対策の劣化対策も課題となります。これ

東北本線及び東北新幹線を跨ぐ橋に加えて、コンクリート表面品質のらの課題に対しては、コンクリートとなるため、地上高は高いところで向上検討を行いました。

構造 物の高耐久化が必 要となり約 30mになります。

らP10 橋脚について、上記の対策をここでは、その一部、（仮）桑折高コンクリートの高耐久化とともに施実施した上で、妥当性を確認し、次架橋（以下、桑折高架橋）の高耐久工のスピードも求められたため、JR工事以降の方針を決定しました（図化を取り上げます。

部及び鋼製橋脚を除く橋脚につい4）。ては、鉄骨複合構造の採用により省・ 温度応力によるひび割れ対策

桑折高架橋は、橋長 1,218mと相馬〜福島間で一番長い橋になります（図 2）。上部構造は、
鋼19（3+5+4+3

Civil Engineering Consultant

VOL.286 January 2020力化を図りました（写真1、図3）。

■ コンクリートの高耐久化に■ おける課題と対策

桑折高架橋の橋脚は、鉄骨複合構造を用いたマス（質量や体積の大きい）コンクリートのため、温度ひび割れが懸念されました。温度応力

これまでの既設橋台や橋脚の診解析を行った結果、外部拘束による造は、逆 T 式橋台、壁式橋脚、鋼製断結果によると、大多数が 10 年以ひび割れの可能性が確認され、対橋脚で、基礎構造は、場所打ち杭と内に補修が必要との報告がありま策が必要となりました。許容ひび割なっています。

した。劣化原因としては、ひび割れれ幅を0.2mm 以下とするよう、ひび+4）径間連続箱桁橋です。下部構038

先行して工事が発注された中か

18 基ある橋脚構築においては、■ 桑折高架橋の概要

位置図

鉄骨複合構造平面図

合抑制が課題となります。また、東ます。

図1

図3

Civil Engineering Consultant

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START
打設時期の調整
温度応力解析
（パイプクーリング）
目標ひび割れ指数を満足するか？
温度応力解析
（膨張材添加）YES

目標ひび割れ指数を満足するか？

図 6 透水型枠の概念図

図7

表面目視評価（打設：1リフト目/2リフト目）

NO

ひび割れ制御鉄筋量の算定NO

ひび割れ幅は0.2mm以下か？

価点が3点以上で良好な結果となりYES

対策実施（P10橋脚）

温度応力によるひび割れ対策フロー

図5

表面吸水試験の結果

図 10

下部工対策方針図

なる品質向上につながりました（図7）。表面透気試験は優から一般の・ コンクリート表面品質透水型枠の使用や保温・保湿養密であることを意味します。

■ P10 橋脚先行工事の対策結果判定となり、透気係数が1を超える劣の判定箇所はなく、良好な結果となりました（図 8）。表面吸水試験に

前述の対策を具体的に実施する

ついても良好から標準の結果とな目視評価」「 ②表面透気試験」「③

際に、6リフトに分割し、リフトごとり、不良個所はなかったため、緻密（D22）及び配筋間隔（基本ピッチ

表面吸水試験」を行い、コンクリートにシートの使い分け（土木シート、性に優れることが確認できました@150又は倍ピッチ@300））しましたの表面品質について確認しました。

湿潤シート、保温・湿潤シート）、ひ（図 9）。養生方法は、品質向上に対（図 5）。さらに膨張材の添加、打設① 表面目視評価とは、各リフトのコび割れ抑制鉄筋の使い分け（鉄筋して、有効という結果になりました。

後のコンクリートの内外温度差が大ンクリート打設後に「沈みひびピッチ）、膨張材使用の有無、パイプきくなることから、パイプクーリング割れ、表面気泡、打ち重ね線、型クーリングの有無の条件を変えて、による温度抑制を行うこととしまし

枠継ぎ目のノロ漏れ、砂すじ」にその効果を確認しました。

た。但し、寒中コンクリートでは凍結ついて評価し、次リフトで良好な・ ひび割れに対して防止のためパイプクーリングは実施

コンクリートを施工することを目しないこととしています。

指しています。

なる帯鉄筋、中間帯鉄筋の鉄筋径

ひび割れ抑制鉄筋が入っていな■ 次工事以降の対策工以上のことから、先行工事の結果を受けて以下の対策方針としました（図10）。

い柱の第2リフトにおいて、鉛直方柱の第1リフトは、温度応力解析② 表面透気試験（トレント試験）と向のみに軽微なひび割れ（ひび割結果により、抑制鉄筋 D22@150 か耐凍害性の向上を目指し、目標は、コンクリート表面を真空状態れ幅 0.04mm）が確認されました。

つ膨張材添加としました。また、パ空気量を独自に設定しました。現在にし、気圧が回復するまでの時膨張材の添加とコンクリート温度のイプクーリングは実施しないこととのJIS規格では、空気量を3〜 6％と間から一次元方向の表面コンク制御だけではひび割れ発生を十分しました（各工事のコンクリート打していますが、塩分環境下では、空リートの透気性を評価する手法に抑制できず、ひび割れ抑制鉄筋設時期を考慮）。柱の第2〜 6リフト

気量が少ないと十分な耐凍害性がです。表面透気係数が小さいほが有効であることが分かりました。

は、柱の第 4リフトにおいて、抑制期待できないことが知られていま

ど表面が緻密であることを意味

・ 凍害対策に対して鉄筋 D22@300 かつ膨張材無しです。そこで、空気量の下限値を高くします。

空気量は4.5〜 6％とほぼ目標値

ひび割れ発生が確認できなかったで施工ができたため、耐凍害性はため、この対策を採用しました。

設定（ 目標空 気量を5 〜 6％）し、③ 表面吸水試験（スワット試験）と膨張材を添加することにより耐凍害は、コンクリート表面で吸水速度向上しました。

性の向上を図ることとしました。

を測定するものであり、吸 水速・ コンクリートの表面品質に対して度が小さいほどコンクリートが緻

VOL.286 January 2020

P10 橋脚

不具合を改善することができ、さら追加鉄筋（赤）の配置計画実施しました（図 6）。また「①表面

Civil Engineering Consultant

図9

気泡、打ち重ね線、すなすじなどの割れ抑制鉄筋を追加（構造鉄筋と040

表面透気試験の結果がありましたが、次リフトでは表面

生シートを用いた養生期間の延長を・ 凍害対策

P10 橋脚ました。第1リフトで、若干の不具合効果検証
次施工への反映

図4

図8

表面目視評価の結果は、目視評■ おわりに現在、コンクリート上部工（RC 床版含む）及び橋梁付属物についての高耐久化を実施しているところです。設計・施工両面より高耐久化に重な経験でした。
＜資料提供＞
国土交通省 福島河川国道事務所

向けての取り組みが出来たことが貴Civil Engineering Consultant

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