第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

109

第 3 章 施工事例からわかる RC 床版更新の要点
3.1 設計･施工上の課題に対応した施工事例
3.1.1 床版の発生応力に対する影響が大きい斜角への対応 1)
東北自動車道仙台宮城 IC～泉 IC 間の綱木川渡河部にある綱木川橋は，1975 年に供用された．
RC 床版は大型車交通量の増加に伴う損傷や凍結防止剤散布の影響を受けて再三の改修を実施しているが，コンクリート床版の補修頻度が高くなったことから，2013 年に抜本的な対策とし
STA

.47
+

54.
0

プレキャスト PC 床版へ取り替えることとな

側 面 図
998

STA

橋
桁

281
400

ったが，平面形状や斜角の影響が大きく（約支間長 31591

至 東京 A1

長 79069
長 78578
支間長 46187

210
400

2300

て，床版更新が行われた．本橋では RC 床版を

A2

P1

36～40 度と交角が小さい），活荷重が作用し

M

M

+
.48

1
33.

692

至 青森

F

▽H.W.L

た場合に一部床版上に引張応力が発生するた

国道48号

綱木川

め，主桁の影響も考慮した設計が行われた．

(a) 側面図
STA.47+(1) 橋梁諸元

54.
0

平 面 図
.48
STA

998

281
400

構造形式：鋼 2 径間連続非合成鈑桁橋支間長橋 長 79069
桁 長 78578
31591
支間長

A1

床版形式：RC 床版

692

210
400

46187

P1

A2

⇒プレキャスト PC 床版
橋

.1
+33

至 青森

長：79.069m
至 東京

支 間 長：40.400m
有効幅員：10.530m～22.688m（上り線）
13.500m～27.475m（下り線）
斜(b) 平面図

角：36°11′01″(A1支承線上)

下り線

37°59′37″(P1支承線上)

14390
13500
3500 500 3500

上り線

1360
13643
445
445 44512753
445
320 1750
3500 1000 CL 1000 3500
3500 500 2751 1752 320
320
320
プレキャストPC床版 t=240mm
プレキャストPC床版 t=240mm

40°38′24″(A2支承線上)

2300

2300

全体一般図を図3.1.1に示す．
(2) 設計上の課題とその対応

1033 2440

2456

本橋は，工事箇所の近くにインターチェン

2472

2505

810
1390 2034

2489 995

2734

2742

2762 1171(c) 断面図
図 3.1.1 全体一般図 1)

ジがあるため，追越車線のほか，加速・減速車線を有しており，プレキャスト PC 床版の形
橋

長79069（CLライン上）

32272

A1

46797
桁

281

長

78578

210

CL
G7

A2

5

4

3

2

1

G8
G7
G9

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

9

10

8

7

6

G9
G10
35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

G10
G11
38

37

36

G11
G12

G12

S1

P1
32 @ 2000 = 64000

図 3.1.2 プレキャスト PC 床版の形状および配置 1)S2
2@1600=3200

4@2000=8000

鋼構造シリーズ 33

110

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

状を合理的に設定する事が設計上の課題であった．プレキャスト PC 床版を桁端部付近まで採用した場合，設計要領の規定のみでは設計を完結できない事項があった．このため桁端は RC 床版として設計されている．また，プレキャスト化の観点からは床版は可能な限り同(a) 床版

一形状とすることが望ましい．本橋は主桁間隔が変化しているため，ハンチ幅を大きくすることでプレキャスト PC 床版はグルーピン
グ化された．図 3.1.2 に上り線のプレキャス
ト PC 床版の形状および配置を示す．
また本橋の支点部では斜角が約 36～40 度(b) 主桁図 3.1.3 FEM 解析モデル 1)となっており，複雑な平面形状や主桁間隔の変化と相まって，活荷重作用時の主桁のたわ
み差によって床版にはねじりモーメントが発

445 250 500

100kN

1250

500

100kN

500

500

100kN

1250

500

500

100kN

100kN

1250

500

100kN

500

500

100kN

1250

500 250 445

100kN

生し，プレキャスト PC 床版に引張応力が発生
G7

G9

G11

G12

G10

することが懸念された．このため主桁，横桁までをモデル化した 3 次元 FEM 解析を実施し，
PC 床版の安全性が検討されている．図 3.1.3に FEM 解析モデル，図 3.1.4 に床版コンクリートの応力度を示す．中間支点上では，主桁

図 3.1.4 床版コンクリートの応力度 1)のたわみ差により，G10 桁上の橋軸直角方向に引張応力度 1.09N/mm 2 が発生している．
一般的なプレキャスト PC 床版の橋軸直角方向の設計では，中間支点上では主桁にたわみ差が生じないことを前提に行われる．このため引張応力度は発生しないが，本橋では，斜角の影
響により図 3.1.5 のように T 荷重が載荷された場合，G9～G11 桁にたわみ差が生じ，引張応力が発生する．このように，斜角を有する橋梁の床版では，主桁の影響を考慮した設計を実施する必要がある．

図 3.1.5 中間支点上の T 荷重載荷位置および橋軸直角方向応力度 1)第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

111

3.1.2 迂回路の確保と工程短縮 2)
東北自動車道仙台宮城 IC～泉 IC 間の中山
橋は，1975 年に供用された．RC 床版は大型車
交通量の増加に伴う損傷や凍結防止剤散布の影響を受け，床版下面には二方向ひび割れが発生し，床版上面は砂利化して舗装にポット
ホールが発生するなど，床版の著しい損傷が確認されていた．床版下面には炭素繊維強化
プラスチック板接着による補強も施されていたが，2015 年に抜本的な対策として，床版更新が行われた．本橋では RC 床版をプレキャス
ト PC 床版へ取り替えることとなったが，利用者へのサービス低下を抑えるため，交通規制
日数が最小となるよう計画された．高速道路の床版更新は一般的に昼夜連続対面交通規制
図 3.1.6 広報された迂回路で行われるが，本橋では夜間通行止めと昼夜連続一車線規制を併用した方法で行った．夜

STA.
110+
67.4
80

間通行止めにあたり，図 3.1.6 に示すように

橋 長
桁 長
支間長

至 東京

255
400

仙台東部道路などが迂回路として広報され，利用者への影響は最小限に抑えられた．

80
96.5
110+
STA.

29100
28590
27790

至 青森

255
400

A1

1700

A2
M

F

(1) 橋梁諸元
市道

構造形式：単純鋼非合成鈑桁橋

(a) 側面図

床版形式：RC 床版

STA.

110+
67.4
80

⇒プレキャスト PC 床版
橋

橋 長
桁 長
支間長

255
400

長：29.100m

STA.

29100
28590
27790

80
96.5
110+

255
400

G1
G2

支 間 長：28.590m

下り線
G3

有効幅員：12.250m（上り線）

G4

至 青森

至 東京

G5

10.000m（下り線）

G6

上り線

高：1.700m

斜角：38°36′24″(A1支承線上)

G7
G8
G9

市道

42°46′30″(A2支承線上)(b) 平面図

全体一般図を図 3.1.7 に示す．
下り線(2) 設計・施工上の課題とその対応

445
2500

上下線が完全に分離しているセパレート区

上り線

12430
11540
7000
3500
3500

アスファルト舗装

t=80mmプレキャストPC床版

間では，上下線の一方を通行止めとし，残っ

CL
7.0%

G1

3.1.8 に示すような対面交通規制の適用は，プレキャストPC床版 t=240mm

t=240mm

7.0%

2.0%

4.0%

1700

た反対車線を対面通行として運用する図

25870
300
13140
445 44512250
445
2040 1000
7000
500 3000 750
1540
3500
3500
500 370
アスファルト舗装 t=80mm

G2

G3

9900

5615

G4

G5

5615

G6

G7

1700

桁

G8

G9

11200

上下線の渡り線の設置箇所が限定されるため困難となる．本橋はセパレート区間ではない
ものの，平面線形 R=400 の連続する S 字カー(c) 断面図
図 3.1.7 全体一般図 2)を 改 変 し て 転 載

鋼構造シリーズ 33

112

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

路肩ブ区間に位置しており，この対面交通規制を適用した場合には，橋梁前後の土工区間の図

下り線

工事箇所

中央分離帯

3.1.9 に示す中央分離帯部において約 800mmの段差をすり付けなければならず，規制日数

走行車線
追越車線

追越車線
走行車線
登坂車線

上り線

の大幅な増加が見込まれた．このため，図路肩

図 3.1.8 対面交通規制 2)を 改 変 し て 転 載

3.1.10 に 示す よう な 中央 分離 帯 のす り付 けが必要でない夜間片側車線全面通行止め，昼間 1 車線交通規制が採用された．夜間の規制
時間は，20:00～翌 6:00 であった．
施工期間短縮のため，以下の対策が講じられた．

図 3.1.9 中央分離帯の段差 2)を 改 変 し て 転 載・ プレキャスト PC 床版の設置範囲を桁端部まで拡大

昼間1車線規制（下り線）

・ プレキャスト PC 床版の幅を 2.0m から
2.2m に変更（設置枚数の減少）

下り線

走行車線
追越車線

工事箇所

中央分離帯

夜間の通行止め時には，既設床版の撤去，
新設床版の設置，床版の接合を実施し，仮舗

規制車線は施工ステップにより切替え

路肩

追越車線
走行車線
登坂車線

上り線

装まで施工した状態で交通開放された．夜間

路肩

夜間：（下り線）全面通行止め （上り線）1車線規制の限られた時間内に壁高欄の施工を行うことは困難であるため，当初は仮設のガードレー

路肩
下り線

ルを設置して場所打ちで壁高欄を施工する計画であったが，壁高欄は分割して現場ヤード

走行車線
追越車線

全面通行止め工事箇所

全面通行止め

中央分離帯
追越車線
走行車線
登坂車線

上り線

で大部分を構築しておき，壁高欄の付いたプ
レキャスト PC 床版を架設して，昼夜連続規制
時に場所打ち部を施工することに変更するこ

路肩

図 3.1.10 夜間通行止めと昼夜連続 1 車線規制の併用（下り線） 2)を 改 変 し て 転 載とで，現場での作業量が大幅に減少した．
10

また交通開放時には床版厚，舗装厚が異な

2155

10

仮設鋼床版

るため，新旧床版の境目に段差が生じ，55mmの舗装のすり付けが必要であるが，橋梁前後の土工部を含む区間をあらかじめ 55mm かさ

既設床版

新設床版

図 3.1.11 仮設鋼床版 2)を 改 変 し て 転 載

上げすることで夜間規制時のすり付け舗装が不要となった．
さらに，既設床版の事前切断，場所打ち部ループ継手には新設床版のループ継手と干渉しないような仮設鋼床版の設置（図 3.1.11），現場ヤードでの模擬施工を行うことで作業効率の向上や予定外の事象への対応が可能となった．
このように，設計，施工の両面で対応することで，規制日数の大幅な削減も可能となることもあるため，床版更新にあたっては設計，施工を含めて総合的に計画する必要がある．
3.1.3 安全確保と効率化
道央自動車道 恵庭 IC～北広島 IC 間に位置する島松川橋（上り線）は，1971 年の開通から
約 47 年経過し，車両の大型化による輪荷重の増加で床版下面に発生した微細なひび割れや，
冬期の凍結防止剤による塩分などが原因となり，床版の劣化や鉄筋腐食が進行していた．その第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

ため床版更新が計画され，2018 年 5 月 29 日から同 7 月 10 日にかけて施工がなされた．図 3.1.12に島松川橋の位置図を，写真 3.1.1 に島松川橋の現況写真を示す．

写真 3.1.1 島松川橋

図 3.1.12 島松川橋の位置図(1) 渋滞を軽減するための交通規制計画
床版更新にあたり当該区間において，片側 1 車線運用の終日対面通行規制を行った場合，図3.1.13 に示すように予測交通量が交通容量を超過し，工事期間中，ほぼ毎日渋滞が発生することが予想された．

図 3.1.13 道央自動車道

恵庭 IC～北広島 IC 間の交通特性（平日）

当該区間の交通特性は，午前と午後で交通量が卓越する方向が異なっている特性をもっている．そこで，この特性を活かし，交通運用する車線を上下線合わせて 3 車線を確保することで，車線を時間帯によって交通量が卓越する方向に応じて 2 車線と 1 車線を切り替え，渋滞を極力低減させる計画が進められた（図 3.1.14）．

113

鋼構造シリーズ 33

114

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

上り線 2 車線,下り線 1 車線

1 時～12 時

上り線(新千歳空港)方面→←下り線(札幌方面)

上り線 1 車線,下り線 2 車線

12 時～24 時
上り線(新千歳空港)方面→←下り線(札幌方面)

図 3.1.14 床版更新時の車線運用(2) 安全確保と効率的な車線切替計画
高速道路上の車線切替には，一般的に先頭固定規制により一時的に交通の流れを止め，規制
機材を人力により移動させるなどで切替作業が行われている．このような切替は，交通の流れが一時的に止まる僅かな時間内で作業を終えなければならない制約下で成り立つものであり，万が一，時間内で作業が終わらない場合は，一般車両と工事従事者双方に危険がおよぶことになる．
このような背景から，短時間で安全に車線を切り替え工事施工帯を確保する方法として，一般車両と工事従事者の安全性確保と作業の効率化を目指した，欧米各国で実績のある移動式防護柵「Road Zipper System」（以下，「ロードジッパーシステム」という）を導入している．
ロードジッパーシステムは，写真 3.1.2 および図 3.1.15 示すようにコンクリート製防護柵の設置位置を専用の防護柵切替用車両（Barrier Transfer Machine：以下，「BTM」という）を

写真 3.1.2 BTM による防護柵移動状況

図 3.1.15 BTM 構造概念図

写真 3.1.3 ロードジッパーシステムに用いる防護柵の構成

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

115

用いて移動させることで，切替作業の安全性向上と短縮化（効率化）が可能になるものである．
また，コンクリート製防護柵が用いられるため，一般車両と規制内の工事従事者の安全性も向上する．
なお，コンクリート製防護柵の構成は写真 3.1.3 に示すように一定間隔に設けた伸縮装置部（鋼製エクステンション）と防護柵同士をピン結合により連結したものが用いられている．
(3) 対策効果
前述の計画を基に工事中の車線運用は，平日および土曜日においては，1 時から 12 時の間は上り線（新千歳空港方面）を 2 車線運用，13 時から 24 時の間は下り線（札幌方面）を 2 車線運用した．なお，車線の切替においては，ロードジッパーシステムを用いている．
日曜日については，上下線ともに 1 車線の交通容量を超える予測がされたため，札幌から新千歳空港へ向かう車両の定時制確保を優先し，終日上り線を 2 車線運用としている．
実際の車線切替は，12 時から 13 時と 24 時から翌 1 時までの各 1 時間で行っている．通常であれば，切替に伴い渋滞が発生するが，ロードジッパーシステムにより 1 時間で大きな渋滞な
く切替ができた効果は非常に大きいものといえる．ロードジッパーシステムによる車線切替状
況を写真 3.1.4 に示す．
下り線１車線, 上り線２車線

車線切替

下り線２車線,上り線１車線（1時～12時）（12時～13時）（13時～24時）

写真 3.1.4 ロードジッパーシステムによる車線切替状況
図 3.1.16 に片側 1 車線の昼夜連続規制を行った場合の予測値と実績の比較を示す．ロード
ジッパーシステムの導入により約 84%の渋滞日数の大幅削減が実現でき，ロードジッパーシス
テムが安全確保と効率化に有効であることが示された．

図 3.1.16 渋滞削減効果

鋼構造シリーズ 33

116

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

3.1.4 跨線橋の剥落対策 3)
九州自動車道太宰府 IC～築紫野 IC 間の向佐野橋は，1975 年に供用された．RC 床版は大型車
交通量の増加に伴い，これまで数回の補修・補強を繰り返してきたが，2010 年に抜本的な対策として，床版更新が行われた．本橋では RC 床版をプレキャスト PC 床版へ取り替えることとなったが，床版張出先端部および壁高欄部分については場所打ちコンクリートとなる．桁下を JR
鹿児島本線が通っているため，将来の剥落防止および工程短縮を目的として FRP 型枠が採用された．
(1) 橋梁諸元
構造形式：RC 中空床版橋 + 4 径間連続鋼鈑桁橋 + 2 径間連続中空床版橋
床版形式：RC 床版⇒プレキャスト PC 床版（4 径間連続鋼鈑桁橋）橋

長：210.050m

支 間 長：37.500+38.000+38.000+38.500m（4 径間連続鋼鈑桁橋）
有効幅員：13.750m（上下線）
斜角：約73°

全体一般図を図 3.1.17 に示す．

図 3.1.17 全体一般図 3)(2) 設計・施工上の課題とその対応
本橋は上下線それぞれ 3 車線ずつの幅員構成となっており，床版更新では上下線の片側を通行止めとして反対側を 2 車線+2 車線の幅員構成に変更して車両を通行させる案が採用された．
しかし既設の RC 床版全幅では 4 車線を確保できなかったため，中央分離帯部分が拡幅された（図 3.1.18）．ただし中央分離帯は床版拡幅に伴い，RC 中空床版部分も含めて，コンクリート
ブラケットを設置するため，型枠を設置してコンクリート施工を行うが，車線規制期間を少しでも短縮するために FRP 製の埋設型枠を使用して脱枠工程が省略された．また JR 鹿児島本線や市道と交差しているため，FRP 型枠を存置することで剥落防止効果も期待された．一方で新設するプレキャスト PC 床版にはポリプロピレン繊維を混入して剥落防止対策が行われた．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点(a) 鋼鈑桁部

117(b) 中空床版部
図 3.1.18 拡幅の断面図

3)

FRP 型枠は以下の特徴を有している．
・

鋼製型枠に比べて軽量で施工性が良い

・

死荷重増加が抑制される・錆の問題がないため，永久型枠として使用できる・

現地で孔明け加工が可能で，既設構造との調整が容易
FRP 型枠の板厚は 6mm で FRP 材の色はコンクリートに合わせたグレーとし，顔料を FRP 材料に混入して着色された．鋼鈑桁部の FRP 型枠を写真 3.1.5 に，RC 中空床版の型枠を写真 3.1.6に示す．
このように，工程短縮や路下の状況によっては，剥落対策として型枠存置の検討が有効であり，FRP 型枠などの適用が合理的な場合がある．

FRP 型枠

写真 3.1.5 鋼鈑桁中央分離帯のFRP 型枠 3)を 改 変 し て 転 載

FRP型枠

写真 3.1.6 RC 中空床版路肩側のFRP 型枠 3)を 改 変 し て 転 載

3.1.5 鋼合成桁の床版撤去と主桁補強 4)あきる野市乙津地区の乙津橋は，1964 年に供用された．近隣に観光基盤施設の建設が予定されており，工事車両の通行および観光アクセス道路の確保として挙げられた本橋は耐荷力不足のため，主桁補強および床版更新が必要となった．しかし本橋は鋼合成鈑桁橋であり，設計活
荷重も TL-14 と小さい．適用基準は昭和 31 年鋼道路橋設計示方書であり，RC 床版には配力筋不足から橋軸直角方向のひび割れが多く発生しており，主桁に発生する曲げ圧縮力の一部を床版に負担させる合成桁であることから，床版撤去時に主桁の座屈が懸念された．そこで床版取替時および完成時の主桁補強として上下フランジの補強が行われた．

鋼構造シリーズ 33

118

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術(1) 橋梁諸元
構造形式：鋼単純活荷重合成鈑桁橋
床版形式：RC 床版⇒場所打ち PC 床版
橋長：40.700m

支 間 長：40.000m
有効幅員：4.000m(2) 設計・施工上の課題とその対応
本橋は地域住民の生活道路として使用されてきており，交通量，交通荷重とも少なく，問題なく使用されてきた．しかし観光アクセス道路として使用することを考慮すると現行示方書の A 活荷重に対応させる必要があり，

図 3.1.19 主桁の補強概要 4)

主桁，床版とも許容応力を超過する．このため主桁補強と床版更新がなされた．主桁の補強概要を図 3.1.19 に示す．
主桁の補強に当たっては，床版撤去前に行った場合，補強鋼板は死荷重の増加分と活荷
重にのみ抵抗することとなる．床版撤去後に死荷重を取り除いた状態で補強することでよ
り効率的な補強となる．ただしこの場合，無補強で床版を撤去することとなり，床版撤去
時にはクレーンなどの荷重が作用するため，応力超過する可能性がある．特に合成桁では
圧縮フランジが小さく，施工時のクレーンな図 3.1.20 床版の撤去概要 4)

どの荷重により，上フランジが横方向に変形する横倒れ座屈が懸念された．そこで床版撤去の各段階において，許容応力を超過しない
よう，重機の選定が行われた．また残った床版の剛度を保ち，圧縮フランジに作用する応力の増加を防ぐため，主桁上の床版は圧縮応力に抵抗できるよう必要な幅だけ残して撤去する方法が採用された．主桁上に残った床版
は重機が作用しない状態で，人力ではつり取るため，主桁の座屈に対する安全性が確保された．床版の撤去概要を図 3.1.20 に，床版の撤去状況を写真 3.1.7 に示す．

写真 3.1.7 床版の撤去状況 4)

床版の撤去作業における検討は様々な仮定に基づいて計算されている．このため，設計で見込んだ荷重や施工手順などの条件は施工時において守るように徹底された．また主桁の応力状態が正しく評価されているか確認するため，ひずみゲージによる計測もあわせて実施された．
本橋のように合成桁の床版更新では，床版の撤去時も含めて主桁に過度な応力が発生しない
よう，設計段階での重機配置を含めた計画の立案を行い，それに従った施工を行う必要がある．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

119

3.1.6 鋼合成桁の腹板事前切断・仮添接による床版の急速撤去 5),6),7)
奈良県法隆寺近郊の西名阪自動車道路御幸大橋は，1972 年の開通以来 40 年以上の供用を経て騒音・振動と床版の劣化の問題が深刻化し，これまでに桁連結 や床 版増厚など様々な環境対策や補強対策が実施されてきた．近年，床版の更なる劣化に伴い，抜本的対策として延長床版
や床版更新工事が行われた．図 3.1.21 に床版更新前後の断面図を，図 3.1.22 に延長床版と床版更新施工後の平面図を示す．

図 3.1.21 御幸大橋の床版更新前後の断面図 5)

Ⅱ期工事
床版取替え

至大阪
A1

大

P1

P2

P3

至天理
和

川

P4

下り線
上り線

Ⅰ期工事
延長床版設置

A1

P1
Ⅲ期工事
床版取替え

P2

P3

Ⅰ期工事
床版取替え

図 3.1.22 御幸大橋の工事概要平面図 5)(1) 更新内容
御幸大橋の劣化に対する対策の経緯を表 3.1.1 に示す．
表 3.1.1 御幸大橋の対策履歴 5)
補修補強内容施工年
昭和 47 年 供用開始
55 年 騒音・振動・低周波調査，段差修正，ジョイント取替え
平成
2 年 縦桁補強(A1～P7），中央分離帯部遮蔽ゴム設置
4 年 床版増厚(A1～P2），ジョイント取替え，舗装補修，縦桁部樹脂注入
6 年 桁連結，ゴム支承設置，下面遮音版設置(A1～P2)，ジョイント改良
7 年 ジョイント補修，遮音壁設置
10 年 P2～A2床版上面増厚
16 年 A1横桁コンクリート巻き立て
19 年 詳細調査ならびに抜本対策検討会
22 年 ［Ⅰ期工事］床版取替（上り線P1～P2），A1部延長床版（上下線）
23 年 ［Ⅱ期工事］床版取替（下り線A1～P1），RC床版⇒合成床版
主桁補強・横桁補強
24 年 ［Ⅲ期工事］床版取替（上り線A1～P1），RC床版⇒PC床版
主桁補強・横桁補強

P4

鋼構造シリーズ 33

120

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

更新内容は以下のとおりである．
1) Ⅰ期工事では上下線の延長床版と上り線の P1 から P2 までの床版更新（非合成桁⇒非合成桁）2) Ⅱ期工事では下り線の A1 から P1 までの既設 RC 床版を合成床版に更新，横桁の剛性向上と合成桁の非合成化
3) Ⅲ期工事では上り線の A1 から P1 までの既設 RC 床版を PC 床版に更新，横桁の剛性向上と合成桁の非合成化
合成桁の非合成桁化へは，鋼材の補強量が増えることとなるが，本工事は振動抑制など環境改善の一環という側面も大きいことから剛性の確保は必要であり，このような判断が行われたと考えられる．
(2) 設計・施工上の課題とその対応
本橋の床版更新が行われてこなかった理由として，年平均の交通量が 6 万台/日と多く，迂回のための代替道路がなかったため，床版更新に伴う交通規制の影響が大きくなると判断されてきたことによる．そこで，床版更新を行うには，なるべく既存交通への影響を少なくするため，
夜間施工・昼間交通開放という工法（通行止め時間 20:00 から翌朝 6:00）が要求された．
既設 RC 床版を更新する場合，合成桁か非合成桁かによって撤去方法が異なる．鋼桁と床版のずれ止めにスラブ止めが用いられている非合成桁の RC 床版を鋼桁から取り外す場合は，鋼製梁，
PC 鋼棒やジャッキなどで構成する専用の剥離装置にて行われる．これを写真 3.1.8 に示す．Ⅰ
期工事の対象は，非合成桁であったため，この方法で行えたが，Ⅱ期とⅢ期工事は合成桁であった．

写真 3.1.8 既設 RC 床版を鋼桁から撤去する装置
合成桁の場合は，ずれ止めに頭付きスタッドや馬蹄形ジベルなどが密に配置されているため，
この剥離装置を使うことができず，主桁上のコンクリートをハンマードリルなどではつり取り，
ずれ止めはガスなどで切断する必要がある．この場合，長期の通行止め規制が必要となるため，
図 3.1.23 に示すとおりあらかじめ主桁ウェブを切断・仮連結しておき短時間の通行止めで床版とフランジを一体で撤去する方法が採られた．床版を切り離したときには，同図に示すように
一時的に上フランジが無くなるため，主桁が横倒れ座屈する可能性がある．そこで，その防止のための補強材を写真 3.1.9 に示すように事前に取り付けた．
また RC 床版更新作業時は主桁断面剛性が一時的に著しく低下するため，工事規制前に 図
3.1.24 に示す剛性の高い新たな縦桁および横桁に取り換えを行った．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

図 3.1.23 主桁ウェブを切断・仮連結した RC 床版更新事例 6）

写真 3.1.9 主桁の横倒れ座屈防止と応力低減のために設けた補強部材

図 3.1.24 剛性の高い新たな横桁および縦桁による補強 6）121

鋼構造シリーズ 33

122

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術(3) 本工法の成果
集中工事での時間工程表を表 3.1.2 に示す．これは，非合成桁のⅠ期工事と比較した表である．これより，床版撤去にかかる時間は，非合成桁に比べて約 3 分の 2 となり，なによりも上フランジのコンクリート片の清掃や塗装作業などが不要となるのが大きいことがわかる．この場合，実作業時間 8 時間の中で 1 時間半の作業が不要となっている．しかし，主桁腹板の一部と上フランジからなる T 字型部材の取り付けに同程度の時間がかかっている．また，近隣には民家もあり，コンクリートをはつる際の騒音などもなく静音下で作業ができたことも大きい．
本工法は高力ボルトによる添接部が増えるものの，急速施工や静音作業という目的は満たしていると考えられる．
表 3.1.2 御幸大橋の集中工事時間工程表 7)を 改 変 し て 転 載
ス リ ッ ト ル ー プ継 手 ( Ⅲ 期 )3枚取替え実施実績（３枚当り） 時間(分）
交通規制
20:00 ～
20:50
0:50
作業員・工事車両進入20:50 ～
21:10
0:20
床版切断
21:12 ～
21:58
0:46
仮設鋼床版 撤去
21:05 ～
21:20
0:15
床版撤去
21:30 ～
23:00
1:30
フランジはつり- - - - Ｔ字部材 架設
21:40 ～
23:10
1:30
ＰＣ床版 架設
23:15 ～
0:04
0:49
仮設鋼床版 再据付
0:05 ～
0:30
0:25
モルタル充填（床版下面）
23:55 ～
0:37
0:42
〃 養生
0:37 ～
1:37
1:00
間詰め部 鉄筋・型枠
23:35
0:30
0:55
間詰め部 モルタル打設
0:32 ～
1:35
1:03〃
ジェットＣoｎ打設- - - - 〃養生
0:55 ～
2:35
1:40
ＰＣケーブル緊張
2:29
2:52
0:23
仮舗装
2:27 ～
4:00
1:33
後片付け
4:00 ～
4:30
0:30
PC床版架設～間詰め部養生完
23:15 ～
2:35
3:20
工 種

ル ー プ継 手 ( Ⅰ 期 )
2枚取替え
実施実績
時間(分）
20:00 ～ 20:50
0:50
20:50 ～ 21:21
0:31
21:08 ～ 21:30
0:22
22:06 ～ 22:16
0:10
21:34 ～ 23:12
1:38
22:20 ～
0:01
1:41
- - - - 0:02 ～
0:27
0:25
0:57 ～
2:14
1:17
0:39 ～
1:46
1:07
1:46 ～
2:46
1:00
0:10 ～
1:20
1:10- - - - 2:09 ～
2:50
0:41
2:50 ～
5:50
3:00- - - - 3:50 ～
4:40
0:50
4:40 ～
4:50
0:10
0:02 ～
5:50
5:48

3.1.7 ウォータージェットによる鋼合成桁 RC 床版の急速撤去 8)(1) 背景および橋梁概要
阪神高速道路 15 号堺線の玉出入路において,平成 30 年 7 月上旬から 11 月上旬までの約 4 ヶ月間通行止めして床版更新工事が行われた．床版更新を行う 6 径間のうち，3 径間はワイヤーソー工法で床版撤去およびプレキャスト PC 床版への更新が行われ,残りの 3 径間では新技術が採用された．新技術としては既設床版の撤去にウォータージェット（以下，WJ）を用いた既設床版急速撤去工法（以下，急速撤去工法）が採用され，新設の床版に超高強度繊維補強コンクリート（以下，UFC）を用いた床版が採用された．新技術を用いて床版更新が行われた 3 径間の工事報告について本項および 3.2.6 項で解説する．
対象となる橋梁は 6 径間の単純合成桁であり，主な諸元は総幅員 6.25m，支間長 22m@6 径間，床版支間 4.0m，床版厚 180mm などである．入路および周辺状況を写真 3.1.10 に，桁断面を図
3.1.25 に示す．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

写真 3.1.10 玉出入路およびその周辺

123

図 3.1.25 玉出入路断面図

本橋は 1970 年に供用し，床版更新時には供用後約 50 年経過していた．1982 年に疲労対策として床版下面に厚さ 4.5mm の鋼板を接着する補強を実施したが，それから約 30 年後の点検で鋼板に広範囲の浮きが確認されている．これを受けて実施した詳細調査で床版内部に水平方向のひび割れが面的に発生していることが確認されたことから今回の更新工事は行われた．
(2) 設計・施工上の課題とその対応工事の実施に当たり，課題は以下とおり整理された．
・ 玉出入路は交通量の多い都市高速道路の入路であることから，社会影響を極力抑えるために通行止め期間の短縮が求められる．また住居に近接するため，工事中の騒音，粉塵などを抑えることが必要となる．
・ 上述のとおり設計の古い合成桁であることから，最新基準を満足し，さらに元の縦断線形に影響を与えないため，更新用床版は元の薄い床版厚以下に抑える必要がある．
これらの課題を踏まえ，急速撤去工法が開発・採用されて通行止め期間の短縮および低騒音での施工が可能となり，UFC 床版の採用により床版厚の問題が解決されるとともに新型架設機の開発により急速施工も可能となった．本項は急速撤去工法の概要を，3.2.6 項は UFC 床版による床版更新の概要を解説する．
通常の鋼橋の床版撤去の方法では，鉄筋やずれ止めが配置されている桁上部を残して床版を切断し，細かく分割して撤去しなければならず，残った桁上部の床版コンクリートの除去に時間が掛かるため撤去工程が長くなる．近年普及が図られているワイヤーソーにて鋼桁と床版を分離する工法は，鉄筋やずれ止めが密に配置されている接合部内部の状況を確認できないため，
鋼桁を損傷させないように慎重な作業が必要であり，大幅な工程短縮には至っていない．
床版コンクリート
現場条件（クレーン配置）が良好であれば横断方向に分割せずに撤去が可能

撤去

ずれ止め（スタッド）
5cm 程度ずれ止め（スタッド）が露出しているためプラズマ切断機にて容易に切断できる．

接合部のコンクリートを
WJ にて除去しているためスタッドが露出している．

図 3.1.26 WJ を用いた急速撤去工法の概要

写真 3.1.11 ずれ止め露出状況

鋼構造シリーズ 33

124

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

急速撤去工法は，床版の撤去に先立ち供用下で鋼桁上のずれ止めを全延長に渡って 5cm 程度露出させる（図 3.1.26，写真 3.1.11）ため，通行止め後にずれ止めを切断するだけで速やかな床版撤去が可能となる．また鋼桁位置に関係なく床版を切断することができるので，撤去ブロ
ック数を少なくできる．その結果，通行止め後の撤去工程の大幅な短縮が見込まれた．
工事着手前の試算は，表 3.1.3 に示すとおり一径間あたり桁上コンクリートを後から手ばつりする通常工法では 18 日程度通行止めが必要となるが，急速撤去工法は 9 日程度と約半分に短縮可能とされた．
表 3.1.3 工程の比較
通常の床版撤去工程

急速撤去工法による床版撤去工程

工種

日数

工種

日数

通行止め前作業なし

WJはつり・仮補強

22日程度

床版切断

6日程度

仮補強材撤去・床版切断

6日程度

床版ブロック撤去

6日程度

床版ブロック撤去

3日程度

桁上破砕

4日程度

桁上破砕

なし

スタッド撤去2日程度

スタッド撤去

なし

通行止め計

18日程度

通行止め計

9日程度

急速撤去工法の施工手順を図 3.1.27 に示す．
①

210MPa 程度の超高圧水による WJ 削孔にて接合部のコンクリートを除去する．WJ 装置の設
置は，床版下面と鋼桁上面の間（床版ハンチ高さ）が 60mm 程度確保できることが条件とな
っている．

②

接合部除去後，図 3.1.28 に示すようにスタッドに仮補強材を設置して合成桁橋としての機能低下を防止する．

③

撤去作業開始時に仮補強材を撤去し，スタッドを切断して床版を撤去する．

①ＷＪによる接合部の除去②仮補強材の設置
床版コンクリート

床版コンクリート

スタッド

モルタル
ウォータージェット

鋼 桁

鋼製補強材

③スタッドの切断
床版コンクリート

鋼 桁

プラズマ切断機

図 3.1.28 仮補強材

図 3.1.27 急速撤去工法の施工手順
合成桁において RC 床版接合部コンクリートを WJ で除去した状態で活荷重が載荷されると，スタッドが降伏して合成構造が不完全となることが懸念された．そのため，この工事では構造的な影響を 3 次元弾性 FEM 解析による検討結果 9) より，スタッドを曲げ降伏させなければ鋼桁と床版の構造安全性を確保できることを確認している．そこで WJ で接合部のコンクリートを除去後，仮補強材を設置しスタッドの曲げ降伏を防ぎ，合成桁橋としての機能を維持することと第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

125している．仮補強材を設置するまでの間，一度に接合部コンクリートを撤去可能な延長は構造解析にて設定され，これを 1 日の撤去延長として WJ の施工と仮補強材の設置が繰り返された．
施工中は鋼桁の上下フランジにひずみ計が設置され，ひずみ分布から合成桁の中立軸高さが算出・監視されることにより供用交通の安全が担保されている．
仮補強材は，スタッドを囲むように前後に配置する鋼製補強材と隙間を充填する特殊モルタルからなる．背面 2 ピースと前面 1 ピースの鋼製補強材の前面ピースの注入孔から特殊モルタ
ルを充填し，スタッドと鋼製補強材，鋼製補強材と RC 床版の隙間を充填して一体化され，合成桁橋としての機能低下が防止されている．鋼製補強材は鋼桁上フランジの左右外縁の 2 列にのみ配置され，配置個数は構造解析結果より径間長 22m の 1 主桁に 68 個配置されている．
玉出入路では，橋面上の施工幅が狭く大型クレーンの設置が困難であったため，高欄を含む
張り出し部が先行して撤去され，吊り上げ重量が軽減された．また高欄を切断・撤去する際のクレーンは仮補強材の設置により，鋼桁の補強を行うことなく撤去する径間内に設置できることが 3 次元 FEM 解析にて確認されている．
高欄撤去後，仮補強材を撤去して床版を切断し，写真 3.1.12 に示すようにスタッドを切断して床版が撤去された．鋼製補強材の撤去作業は 10 分/個，スタッド周りの補強モルタルの除去
は 5 分/個程度と極めて短く，撤去作業の支障とならないことが確認された．また，スタッドの切断はプラズマ切断機を採用して鋼桁への熱伝達の低減，作業時間の短縮が図られた．床版撤
去は，鋼桁補強を避けるため写真 3.1.13 に示すように隣接径間に 25t クレーンを据えて行われ，高欄部分を除く横断方向が一括して撤去されている．
吊り孔削孔や高欄地覆の横断方向の切断などの先行作業が 3 径間分で 3 日程度必要となり，その後の撤去作業は全て昼間作業のみで，1 径間（22m）当たり 6 日（高欄地覆撤去 2 日，床版
切断 3 日，床版撤去・搬出 1 日）の繰り返しで施工された．

写真 3.1.12 スタッド切断状況

写真 3.1.13 撤去用クレーン設置状況(3) 本工法の成果
床版撤去時に WJ を用いた新しい撤去工法を用いることで都市内施工における騒音・振動問題を対処した．また，スタッド部の仮補強材が開発されたことにより，合成桁における床版ハンチ先行撤去が可能となり，床版撤去に伴う通行止め期間を短縮した．

鋼構造シリーズ 33

126

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

参考文献（3.1 設計･施工上の課題に対応した施工事例）
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事－東北自動車道

綱 木 川 橋 床 版 補 強 工 事 － , プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト , Vol.56,

No.1, pp.23-30, 2014.
2) 林秀和, 村西信哉, 鈴木永之, 綱川悠, 井野耕志: 夜間通行止めおよび日々翌朝交通開放による鋼橋の床版取替え工事,

建設図書, 橋梁と基礎, Vol.51, No.10, pp.23-30，2017.

3) 桑山豊六, 藤田学, 久保圭吾: RC 床版取替工事における FRP 型枠の採用－九州自動車道・
向佐野橋－, 宮地技報, No.26, pp.93-96, 2012.
4) 川合徳男, 前島真二: 鋼合成桁橋梁の床版取替えと主桁補強～乙津橋補強工事～: 川田技報, Vol.25, pp.54-59, 2006.
5) 兼石義統，藤原啓隆，土性清隆：西名阪自動車道路御幸大橋床版取替工事による環境改善効果の検証，土木学会第 68 回年次学術講演会, VI-451, pp.901-902, 2013.
6) 光田剛史, 木原通太郎, 山田秀美, 龍頭実, 水野浩, 原考志: 西名阪自動車道 御幸大橋
（下り線）床版取替えⅡ期工事, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.45, No.9, pp.15-21, 2011.
7) 光田剛史, 木原通太郎, 久米将紀, 向台茂, 山浦明洋, 白水晃生: 西名阪自動車道 御幸
大橋（上り 線）床版取 替えⅢ期工 事, 建設図 書, 橋梁と 基礎, Vol.46, No.2, pp.53-64,
2012.
8) 鈴木英之, 中山栄作, 佐竹康伸, 中山佳久, 齋藤公生, 村岸聖介: 阪神高速道路 15 号堺線
玉 出 入 路 床 版 取 替 え 工 事 へ の 新 技 術 の 適 用 ， 建 設 図 書 , 橋 梁 と 基 礎 , Vol.53, No.2 ，pp.42-47，2019.
9) 佐藤彰紀, 橋爪大輔, 石塚健一, 佐竹康伸: 合成桁橋の RC 床版取替におけるウォータージェットを用いた急速撤去技術の開発（その１：概要と構造検討）, 土木学会, 第 73 回年次学術講演会, Ⅵ-328, pp.655-656, 2018.

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

3.2 機能を向上した施工事例
3.2.1 主桁の連続化による走行性の改善
北上市内を流れる和賀川を渡河する九年橋 1) は，大正11年に8径間単純4主鈑桁橋179.2mが，昭和8年に9径間単純2主鈑桁橋154.8mが建設された．これまでに，幾度か補修工事が行われてきたが，2015年，床版の損傷や塗装の劣化，局部腐食が著しくなったことから，長寿命化を見据えた大規模更新が行われた．図3.2.1に更新前後の2主桁部の断面図を左側に，4主桁部を右側に示す．図3.2.2には側面図を示す．奥州市側が昭和8年竣工の2主鈑桁部で，盛岡市側が大正11年竣工の4主桁部である．RC床版更新を含む連続化や支承交換，腐食部の当て板補強，再塗装などのリニューアル工事により，単純桁は9径間連続2主鈑桁と8径間連続4主鈑桁に構造形式を変えた．

(a)A1～P9 2 主鈑桁
図 3.2.1 更新前後の断面図(b)P9～A2 4 主鈑桁1)

図 3.2.2 更新前後の側面図 1)(1) 劣化状況と更新内容
劣化状況は以下のとおりである．
1) 床版，伸縮装置，歩道部からの漏水による鋼主桁の腐食（写真 3.2.1）
2) 腐食の進展による支承機能の喪失（写真 3.2.2）
3) 疲労や凍結防止剤などの影響による床版の砂利化
このような劣化状況を踏まえリニューアルでは以下の方針が立てられた．

127

鋼構造シリーズ 33

128

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

1) 鋼桁腐食部の当て板補修と部材取替，および現場ブラスト再塗装（復元）（写真 3.2.3）
2) ゴム支承への交換と鋼主桁の連続化（LCC の低減と耐震性向上）（写真 3.2.4）3) 軽量プレキャスト PC 床版への更新と床版防水工事（幅員拡幅と耐久性向上）

写真 3.2.1 鋼橋の腐食状況 1)を 改 変 し て 転 載

写真 3.2.3 当て板補修され再塗装された
鋼主桁 1)を 改 変 し て 転 載

写真 3.2.2 支承部の劣化状況 1)を 改 変 し て 転 載

写真 3.2.4 支承の更新と連続化(2) 床版連続化による鋼橋の機能向上
このリニューアル工事では，単純桁を連続化するとともに RC 床版を更新することにより，
以下の機能向上が見込まれる．
1) 支承や伸縮装置の削減による耐久性の向上
2) 伸縮装置からの漏水がなくなることによる耐久性向上
3) 連続化による橋梁自体の耐震性の向上
4) 床版や舗装が一体化されることによる走行性の改善
5) 走行車両による騒音や振動の低減による周辺環境の改善
6) 主桁断面力（正曲げ）の減少による主桁の主応力の軽減
3.2.2 合成桁の非合成化による維持管理の容易化
中央道諏訪南 IC～諏訪 IC 間の弓振川渡河部にある弓振川橋は，1973 年に供用された．2016
年，RC 床版と鋼主桁が劣化したことから，長寿命化を見据えた大規模なリニューアルが行われた．このリニューアルで行われた RC 床版更新では，鋼単純合成鈑桁から鋼単純非合成鈑桁へ構造形式が変更 2) された．合成桁を非合成化することで，以下の機能向上が見込まれる．
1) 構造の単純化による床版取替後の維持管理の容易化
2) スタッド本数の減少によるプレキャスト PC 床版への更新の容易化

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点(1) 橋梁諸元
構造形式：鋼単純合成鈑桁橋⇒鋼単純非合成鈑桁橋
床版形式：RC 床版⇒プレキャスト PC 床版
橋長：39.250m

支 間 長：38.400m
有効幅員：8.500m⇒8.755m
桁

高：2.000m

構造一般図を図 3.2.3 に示す．
(2) 床版厚
上部構造の重量増分を抑えるために，あごなしループ継手（図 2.2.14）を採用するなどして床版厚を t=210 ㎜としている．
(3) 主桁補強設計
主桁の補強方法として表 3.2.1 の 3 ケースが検討された．各々の評価と採否の結果を以下に示す．

図 3.2.3 構造一般図 2)129

鋼構造シリーズ 33

130

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

表 3.2.1 主桁補強方法の比較 2)

1) ケース①
・床版撤去後の抵抗断面として上下フランジ近傍に最大級サイズの等辺山形鋼が必要
・補強後の荷重に対して応力の余裕がなく，上フランジの応力度が許容値を超過
・フランジと水平補剛材の間に配置され狭隘なため，塗装などの維持管理が困難
以上より，ケース①は採用されなかった．
2) ケース②
・工期短縮のために床版撤去前に補強部材を設置する安全な施工方法
・床版撤去時に上フランジの応力が解放されないため更新後の補強部材が極端に大型化
以上より，ケース②は採用されなかった．
3) ケース③
・床版撤去後に外ケーブルにより既設桁の応力改善を行った後，補強材を固定する方法
・外ケーブル緊張時に補強部材を緊張に対して抵抗断面として切り離すことが可能
・上記の結果，主桁応力に優れた改善効果を発揮され，上側補強材は最小，下側補強材は不要となる
以上より，ケース③が採用された

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点(4) その他
外ケーブル工法による鋼鈑桁応力改善の実績は少ないこと，PC 鋼材定着のためのブラケット
周辺では複雑な応力分布となることから，部材の安全性は 3 次元 FEM 解析により確認されている．主桁の最終的な補強状況を図 3.2.4 に示す．

図 3.2.4 主桁補強一般図 2)
3.2.3 軽量化による耐震性の向上
京都府と滋賀県の県境にある逢坂山の麓に位置する名神高速道路 蝉丸橋 3） は，1963 年に国道 1 号線と京阪電鉄鴨東線上に架橋された後，約 10 年で床版の抜け落ちなどの損傷やアーチ垂直材やアーチリブとの取り合い部に疲労き裂が散見されるようになった．1987 年の調査で著しい損傷が発見されたため，「名神高速道路橋梁補強検討委員会」が旧日本道路公団内に設置された．この委員会により主構造をスパンドレルブレースアーチ構造に，床版を RC 床版から鋼床版に改良する決定がなされ，以後約 3 年をかけ，計画と設計施工が行われることとなった．図 3.2.5に平面図を，図 3.2.6 に更新前後の側面図を示す.
(1) 劣化状況と更新内容
劣化状況は以下のとおりであった．
1) 床版の損傷（床版上面のひび割れ，床版の抜け落ちなど）
2) 鋼部材の疲労き裂（アーチリブと鉛直材の接続部，縦桁）
3) 縦桁支点の腐食
このような劣化状況を踏まえ，以下の方針により RC 床版の更新が行われた．
・RC 床版(t=160mm，580 トン)から鋼床版へ取替（t=14 ㎜，310 トン）
・アーチからスパンドレルブレースアーチへの変更

図 3.2.5 平面図 4)131

鋼構造シリーズ 33

132

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

図 3.2.6 改良前後の側面図 4)(2)床版軽量化による鋼橋の機能向上
この大規模更新工事では，床版の取替とともにアーチの剛性を増すためにスパンドレルブレース構造に変更された．その結果，以下のような機能向上が見込まれた．
・アーチ部材の疲労損傷の軽減化
・上路アーチ構造にとって不利な地震時慣性力を軽減し耐震性を向上(3) 施工方法
本橋の床版更新は，交通の大動脈である名神高速道路であったため，急速施工が求められた．
夜間施工・昼間交通開放（通行止め時間 20:00 から翌朝 6:00）という制約の中，上り線と下り線の間に配置したトラベラークレーンにより，撤去部材と新設部材の搬出入を効率化するために部材は大ブロック化された．タイムスケジュールを表 3.2.2 に，設備図を図 3.2.7 に示す．
RC 床版撤去時にはアーチ構造が不安定となると予想されるため，主要部材のひずみと変位をリアルタイム計測による安全監視が行われた．また，アーチからスパンドレルブレースアーチ
への変更の有効性については，実橋載荷試験により確認されている．
表 3.2.2 実施工程タイムスケジュール 4)第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

図 3.2.7 設備図 3)3.2.4 補強による歩道の車道化と軽量化による幅員拡幅
石川県にある手取川を横過する美川大橋 5)は，橋長 398m の多径間連続非合成鈑桁橋であり1971 年に竣工している．本橋は，RC 床版の塩害による劣化の進行，耐震補強，隣接歩道橋に代わる歩道付加のために，RC 床版から鋼床版への更新が行われた．図 3.2.8 に更新前後の断面図を図 3.2.9 に側面図と平面図を示す．

図 3.2.8 施工前後による断面図 6)(1) 劣化状況と更新内容
床版の劣化状況は，鉄筋腐食，かぶりコンクリートの剥落などが顕著であり，更新する際の条件として．上流側の歩道橋の撤去と代替機能が求められていた．
このような背景から，RC 床版更新として以下の方針を立てられた．
・RC 床版(t=200mm)を鋼床版（t＝12 ㎜）に取替
・上流側の既設桁に歩道（幅員 2000 ㎜）を付加

133

鋼構造シリーズ 33

134

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

図 3.2.9 美川大橋側面図と平面図 6)(2) 更新工事による鋼橋の機能向上
RC 床版から鋼床版に軽量化することで以下のような機能向上が見込まれた．
・幅員拡幅（上流側に歩道を追加）
・耐震性の向上(3) 施工方法
本橋の床版更新は，既存交通への影響を最小にするため，常時 2 車線の交通を確保するために図 3.2.10 に示すように幅員方向に分割し対面交通規制により施工は進められた．まず，既設橋の歩道部を補強して車道として使用できるようにしてから，交通の切り回しを行いながら床版更新を行った．2 車線の確保のため下流側と上流側の交通切り回しを考慮した段階施工となり，ステップ毎に部材の安全性を確認している．施工全体の工程を表 3.2.3 に示す．

STEP-1

STEP-3

工事着手前

下流側施工時（Ⅱ期工事）STEP-2

STEP-4

上流側施工時（Ⅰ期工事）（歩車道境界設置）

完成系

図 3.2.10 交通の切り回しを考慮した施工ステップ図 6）

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

135

表 3.2.3 全体工程 6)次に新設鋼床版と既設主桁との取り合い構造を図 3.2.11 に示す．このとき，下流側の張り出
し部の歩道部に自動車荷重が載荷され，既設 RC 床版の連続版の中間部が片持版となることから,
図 3.2.12，写真 3.2.5 のように仮設縦桁およびブラケットによる補強を行っている．更新に伴い路面高は従来に比べ 25 ㎝高くなったため，前後の道路で擦り付けが行われている．また，新設鋼床版は既設 RC 床版の撤去後に主桁に結合されおり，本橋は活荷重合成桁として設計されている．

図 3.2.11 鋼床版と主桁の取り合い 6)を 改 変 し て 転 載

図 3.2.12 下流側床版補強図 6)

写真 3.2.5 床版補強ブラケット 6)

鋼構造シリーズ 33

136

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

3.2.5 非合成化用の補強材追加による振動の低減
3.1.6 項で記した西名阪自動車道路御幸大橋 7),8),9) は，合成桁の床版更新の急速施工に配慮した工法を採用したが，他の課題として，1972 年の供用開始以来騒音・振動の問題があった．
これが近年，床版の劣化の進行と共に顕在化し，抜本的対策が求められた．これまでに桁連結や床 版増厚など様々な環境対策や補強対策を実施されてきたが，期待したほどの効果をもたらすことができなかった．そこで，対策として延長床版や床版更新が行われ，合成桁の非合成桁化に伴い，主桁の補強も行われた．
(1) 振動レベル，周波数特性の改善
周 辺 家 屋 脇 の 地 盤 お よ び 家 屋 内 の 振 動 レ ベ ル 統 計 処 理 結 果 （ L10 値 ） の 工 事 前 後 の 値 を 図
3.2.13 に示す．
これより，水平成分のうち，特に橋軸直角方向では，工事後での計測値が全測点で工事前の振動レベルを下回っており，環境改善の効果が大きかったと考えられる．また，鉛直成分についてもほとんどの測点で工事後の値が工事前のそれに比べて下回っている．
H19 年 度 と H24 年 度 で 同一階で測定場所が異なる

H19 年 度 と H24 年 度 で 同一階で測定場所が異なる

H19 年 度 と H24 年 度 で 同一階で測定場所が異なる

図 3.2.13 更新前後の振動レベル(Ｌ 10 値)の比 7)工事前後の周波数特性の比較を図 3.2.14 に示す．上下線とも P1 橋脚脇の振動で，特に 25Hz
よりも高い領域で低減が明確に認められる．これは，延長床版によって伸縮装置から発せられていた高い周波数領域の値が低減されたからと考えられる．一方，他の領域でも工事後のピー
クレベルが低減していることがわかる．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

図 3.2.14 更新前後の周波数特性の変化 7)(2) 施工後の体感調査
体感調査を実施した 0 時から 2 時の時間帯で頻度分析を行った結果を表 3.2.4 に示す．これより，振動閾値である 55dB を超える振動レベルの発生数が 86 回から 10 回に低減している．別に行われたアンケート結果からは「以前と比較して，かなり改善された」という回答が目立ったと記録されている．
延長床版や主桁の非合成化に伴う主桁補強での剛性向上による効果が，橋梁振動による体感の抑制に有効であることが示された．
表 3.2.4 体感振動発生回数の変化 7)

3.2.6 UFC 床版を用いた軽量化による鋼合成桁の補強軽減 10)(1) 橋梁諸元
橋梁諸元は 3.1.7 項に述べたとおり.
(2) 設計・施工上の課題とその対応
玉出入路の床版更新は，UFC 道路橋床版が適用された．この床版は，UFC の優れた材料特性を活かして薄肉・軽量でありながら非常に高い耐疲労性を有する床版である．今回既設 RC 床版更新に適用した平板型 UFC 床版は，床版下面を凹凸やハンチの無いフラットな形状として，製作作業の簡素化を図るとともに，プレテンション方式によるプレストレスの導入方向を橋軸直角
方向の 1 方向として，既存の PC 工場での製作を可能としたものである．
薄肉化に伴う車両通行時の床版たわみの増大が，既設鋼桁の疲労に影響を及ぼすことを回避するために，UFC 床版の厚さは 150mm に設定された 11) ．これは既設 RC 床版よりも 30mm 薄く，
鋼桁上フランジ上面と UFC 床版下面の間に高さ調整用の間詰め部を設けることで，床版更新前

137

鋼構造シリーズ 33

138

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術の路面高の維持を可能としている．
玉出入路における既設の RC 床版，UFC 床版，および一般的なプレキャスト PC 床版（厚さ 250mm）の重量比較を表 3.2.5 に示す．UFC 床版の適用により，床版重量が既設 RC 床版より 21.3%軽量化されている一方で，一般的なプレキャスト PC 床版の場合は，既設 RC 床版より 28.4%の重量増となっている．床版更新に伴う鋼桁の照査に B 活荷重を適用し，鋼桁の補強量を計算した結果，UFC 床版を適用した場合，図 3.2.15 に示すように橋長 22.0m に対し支間中央部の 3.4m の範囲で補強が必要となったのに対し，一般的なプレキャスト PC 床版では 15m の範囲で補強が必要と試算されている．
表 3.2.5 既設床版と取替床版重量の比較
単位
2
床版断面積
m
床版重量
kN/m
水平間詰め厚mm
水平間詰め重量 kN/m
合計重量
kN/m
比率
%

既設RC床版
1.236
30.2870030.287100

図 3.2.15

UFC床版
0.938
22.969
83
0.872
23.84
78.7

PC床版
1.581
38.72220
0.16
38.882128.4

主桁補強範囲の試算

玉出入路は，1 径間の床版は 13 枚のプレキャストパネルで構成された．内訳は，橋軸方向 PC
鋼材の定着部が配置されない厚さ 150mm の標準パネルが 10 枚と，PC 鋼材の固定端定着部が配置されて伸縮装置用の切欠きが設けられる厚さ 205mm の端部パネルが 2 枚，さらに PC 鋼材の緊張端定着部が配置される厚さ 260mm の交差定着パネルが 1 枚である．パネルの配置を図 3.2.16に示す．

固定端定着部拡大

緊張端定着部拡図 3.2.16

プレキャストパネルの配置

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

玉出入路では，UFC の材料特性を活かしてコンパクト化された PC 鋼材定着具を端部パネル内に埋設することで，床版端部までがプレキャスト化された．緊張スペースを確保するため，交差定着パネルを径間中央に配置して緊張端とすることで，床版全長に亘って橋軸方向のプレス
トレスが導入されるとともに，伸縮装置付近に場所打ち部の施工継ぎ目が無くなり，床版全体としての耐久性向上が図られ，さらに工事期間の短縮にも寄与することとなった 12) ．
プレキャストパネルの設置には，一般には移動式クレーンが使用されるが，玉出入路は阪神
高速道路の本線と一般街路の間に挟まれているため，クレーン旋回時に街路の一時通行止めが避けられない．そこで，ランプ橋の幅の範囲でプレキャストパネルの設置が可能となる，UFC
床版設置のための新たな架設機械が開発された．新型架設機は，写真 3.2.6 に示すようにプレキャストパネルを吊った状態で，事前に設置されたプレキャストパネル上を走行する．このとき，プレキャストパネル・施工機械とも軽量であることと，プレキャストパネルが高強度であることから，設置済みの合成前のプレキャストパネル上の走行を可能としている．このため周辺交通に影響を与えることなくプレキャスト床版の架設が可能となり，架設工程の短縮に寄与している.

写真 3.2.6

プレキャスト床版架設機械(3) 本工法の成果
高強度かつ軽量の UFC 床版が用いられることにより縦断線形の修正が不要となったほか，最新基準に適合させるための鋼桁補強が必要最小限に抑えられた．また，径間中央に交差定着パネルを配置したことで伸縮装置付近に設ける場所打ちコンクリート床版部の施工継ぎ目を無くしたことによる耐久性の向上，新たな架設機械の開発による架設工程の短縮が図られた.
参考文献（3.2 機能を向上した施工事例）
1) 柿沼努, 池田大介, 貞島健介, 亀田隆志, 杉澤康友, 遊田勝: 九年橋長寿命化対策工事の設計と施工, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.49, No.12, pp.17-22, 2015.
2) 長谷俊彦, 田尻丈晴, 高橋政雄, 石橋雅一, 池上浩太朗: 外ケーブルを用いた主桁補強を伴う床版取替え工事-弓振川橋-, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.51, No.5, pp.51-56, 2017.
3) 土木学会鋼構造委員会: 鋼橋の大規模修繕・大規模更新‐解説と事例‐, 鋼構造シリーズ
26, pp.52-60, 2016.
4) 伊 藤 寛 親 , 高 田 寛 , 竹 中 昌 一 : 蝉 丸 橋 改 良 工 事 報 告 , 横 河 ブ リ ッ ジ 技 報 , No.21,
pp.163-179, 1992.
5) 土木学会鋼構造委員会: 鋼橋の大規模修繕・大規模更新‐解説と事例‐, 鋼構造シリーズ

139

鋼構造シリーズ 33

140

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

26, pp.210-216, 2016.
6) 大江純生, 美藤友郎, 加藤貴祥, 藤江剛敏, 本野貴史: RC 床版から鋼床版への取替え設計
および施工：美川大橋, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.47, No.7, pp.12-17, 2013.
7) 兼石義統，藤原啓隆，土性清隆: 西名阪自動車道路御幸大橋床版取替工事による環境改善効果の検証, 土木学会第 68 回年次学術講演会, VI-451, pp.901-902, 2013.
8) 光田剛史, 木原通太郎, 山田秀美, 龍頭実, 水野浩, 原考志: 西名阪自動車道

御幸大橋（下り線）Ⅱ期工事, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.45, No.9, pp.15-21, 2011.
9) 光田剛史, 木原通太郎, 久米将紀, 向台茂, 山浦明洋, 白水晃生: 西名阪自動車道

御幸大橋（上り線）Ⅲ期工事, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.46, No.2, pp.53-64, 2012.
10) 鈴木英之, 中山栄作, 佐竹康伸, 中山佳久, 齋藤公生, 村岸聖介: 阪神高速道路 15 号堺線
玉 出 入 路 床 版 取 替 え 工 事 へ の 新 技 術 の 適 用 , 建 設 図 書 , 橋 梁 と 基 礎 , Vol.53, No.2,
pp.42-47, 2019.
11) 佐藤彰紀, 黒田孝志, 藤代勝, 齋藤公生: 既設道路橋の床版取替えにおける平板型 UFC 床版 の 適 用 ， 第 27 回 プ レ ス ト レ ス ト コ ン ク リ ー ト の 発 展 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム 論 文 集 ，pp.201-204，2018.
12) Kimio Saito, Takashi Kuroda, Akinori Sato, Masaru Fujishiro, Seisuke Muragishi:
Design of UHPFRC Deck Slab for Replacement of Deteriorated Concrete Slab, 5thInternational fib Congress, 2018.

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

141

3.3 工期短縮のための施工事例研究
工事に伴う交通規制などによる社会的な影響を抑えるために，取り替える床版構造は現場作業の多い場所打ち床版ではなくプレキャスト製のPC床版や鋼床版が採用される機会が多い．ここでは，プレキャストPC床版を採用するRC床版更新の工期短縮を目的として，施工プロセスの中でどのようなことが課題となっているかを確認するとともに複数の工事を分析し，どの工種をどのように改善すれば良いかを検討した．
RC床版の更新の施工手順を確認するために，委員会にて収集した主なRC床版更新（表1.5.1）の中から，I形鋼格子床版を用いた既設RC床版の更新を対象として，昼夜連続施工で床版更新が行われた東名高速道路の用宗(もちむね)高架橋（下り線）を標準的な工事と考え，この工事をベンチマークとして他の工事と比較することにより施工時間の短縮に向けた問題点と課題を抽出し課題解決のための要点をまとめた．
3.3.1 標準工事の概要と全体工程(1) 標準工事の概要
東名高速道路静岡 IC～焼津 IC 間（図 3.3.1）に位置する用宗高架橋（下り線）は，1969 年に供用を開始した非合成鈑桁橋である．路線の断面交通量は，新東名高速道路（御殿場ジャンクション～浜松いなさジャンクション間）が開通した 2012 年 4 月以降は約 50 千台/日（大型車
混入率 31%）であるが，それ以前は約 80 千台/日（大型車混入率 36%）と重交通であった．1978
年，RC 床版の疲労損傷により，桁間部の I 形鋼格子床版への打替および張出し部の床版下面への鋼板接着が講じられたが，その後，鋼材の腐食および膨張が見られるようになり，2016 年，
抜本的な対策として桁間部および張出し部の床版が取り替えられた．写真 3.3.1 のように施工
は対面通行規制で行われ，この規制期間を短縮するため，取替後の床版形式として急速施工が可能なプレキャスト PC 床版が採用された 1) ．本橋は，JR 東海道本線および市道と交差している．全体一般図を図 3.3.2 に，橋梁諸元を以下に示す．

図 3.3.1 橋梁位置図

写真 3.3.1 床版取替え状況

路 線 名 : 東名高速道路
道路規格 : 第1種第2級

設計規格A

構造形式 : 鋼2径間連続非合成鈑桁橋（用宗高架橋P7～A2下り線）
床版形式 : I 形鋼格子床版 ⇒ プレキャスト PC 床版
橋
長 : 72.250 m （40.400 + 31.000 m ）有効幅員 : 11.000 m ⇒ 11.325 m
桁

高 : 1.950 m

鋼構造シリーズ 33

142

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

側面図
橋長72.25040.400底版 8.000
3 0 0延 長 床 版
A2
5.200
東京

31.000

P7

P8

名古屋

Ｊ Ｒ東海道本 線

上り 下り

市道

市道

断面図

下り線
床版取替え前CL
11,000

950
500

800

下り線

CL
550660465

ア ス フ ァ ル ト 舗 装 t =5 0 m m
I形 鋼 格 子 床 版 20 1m m

中 央縦 桁12,295
11,325505

ア ス フ ァ ル ト 舗 装 t= 80 mm
Ｐ Ｃ 床 版 厚 t= 20 0m m
2. 0 %

2. 0%

張出 し ブ ラ ケッ ト

床 版 取 替 え 後 (一 般 部 )張 出 し ブラ ケ ッ ト

図 3.3.2 全体一般図(2) 床版の損傷状況
本橋で用いられている床版下面が鋼板で覆われている I 形鋼格子床版は，床版の損傷と劣化の状況を直接目視することができない構造であった．2013 年，鋼板漏水調査，鋼板打音調査，
CTM 調査（衝撃弾性波試験），鋼板の部分撤去と内部コア調査をしたところ，漏水や床版を貫通するひび割れ（写真 3.3.2）などが確認された．また，壁高欄外側面に壁高欄の補強対策として行われた鋼板接着（1992 年施工）の下面の鋼板は，全面的に腐食していた（写真 3.3.3）．
撤去後の既設床版の切断面には，ひび割れや空洞が観察された（写真 3.3.4）．

写真 3.3.2 床版下面の劣化状況

写真 3.3.3 壁高欄下面の劣化状況

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

写真 3.3.4 既設床版切断面の劣化状況(3) プレキャスト PC 床版の割付けと継手
プレキャスト PC 床版の割付けを図 3.3.3 に示す．標準版 30 枚と異形版 3 枚の計 33 枚であり，橋軸方向端部には場所打ち部がある．ループ継手はループ筋の曲げ半径の制約から床版厚が250mm と既設床版より厚くなるため，既設床版と同程度の 200mm にできるナット付鉄筋継手 2)が床版継手構造に採用されている．ループ継手とナット付鉄筋継手の比較を図 3.3.4 に示す．

図 3.3.3 プレキャスト PC 床版の割付け

ループ継手

ナット付鉄筋継手

図 3.3.4 床版継手構造

本橋は TL-20 が作用する非合成構造で設計されていたが，鋼とコンクリートの材料特性を有効活用するために B 活荷重の作用を考慮した活荷重合成構造に変更された．そのため，約 1m間隔に設けたジベル孔に配置するφ22 スタッドジベルの配置本数は，せん断力が大きくなる支143

鋼構造シリーズ 33

144

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

点部付近で 1 箇所あたり最大 10 本が必要となっている．
(4) 全体工程
全体工程表を表 3.3.1 に示す．大型連休を避けた 2016 年 5 月 18 日から 2016 年 6 月 28 日の42 日間，昼夜連続作業により床版の撤去･架設，高欄の設置，延長床版の施工，舗装などが行われた．また，鋼桁の疲労き裂調査や疲労き裂補修も同時に行われた．
表 3.3.1 全体工程表
平成２ ７年

全 体工程表９月 １ ０月 １１月 １２ 月 １月

平成 ２８年
２月

３月

４月

５月

６月

７月

平成２ ９年
８月

９ 月 １０ 月 １ １月 １２月 １月

２月

準備工 ・施工計画・ 詳細設計
プ レ キ ャス ト P C 床 版 製 作 ・ 輸 送
吊足場 設置・撤去
疲労亀 裂調査・補強工
塗替塗 装工
床版取 替準備工
床版撤 去/架設・橋 面工
中央分 離帯改良工
規制準 備・撤去工
昼夜連 続対面規制
昼夜連 続規制昼間規 制(5) 交通規制
床版更新時の交通規制状況を図 3.3.5 に示す．施工箇所から焼津インターチェンジ寄りに2km 離れた位置に日本坂トンネルがあり，常時は上り線左ルート，上り線右ルート，下り線の断面 7 車線が供用されている．下り線床版更新の施工ヤード確保のために，下り線側 3 車線の
うち 2 車線を上り線側右ルートに移し，断面 4 車線（片側 2 車線）の対面通行が 42 日間行われ

図 3.3.5 床版更新時の交通規制状況（対面通行規制時）

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

145

た．道路を切り回すために必要な中央分離帯側の擦付け舗装などの準備工と復旧工は，それぞれ対面通行の前後に 9 日間と 7 日間の昼夜連続車線規制で行われた．
通常の車線幅員より狭い幅員による片側 2 車線の対面通行では，中央線を実線として追越し走行が禁止されるとともに設計速度は 50km/h に抑えられた．車線シフト部は写真 3.3.5 に示す
ように導流レーンマークが設置されるとともに，夜間でも視認性の高い LED 式電光掲示板，仮設防護柵上の視線誘導標，わかりやすい表記の高輝度看板など多数の走行速度抑制対策が施された．また，非常駐車帯のスペース確保が導流レーンマーク

困難なため，規制区間内で故障車が発生した場合の対応として，レッカー車の常駐待機，緊急規制を設置できる巡回車の配置，
上下線に合計 4 台の後尾警戒車を常駐配置，
ウェブカメラによる監視などが行われた．
市道との境界にゲートを設け，緊急車両が高速道路から市道へ退出する通路が確保されるとともに，工事関係車両の通行に利用することで規制帯への流出入の可能な限りの抑制が行われた．

写真 3.3.5 対面通行規制（シフト部）

3.3.2 工種ごとの工程と作業内容
工種ごとの工程を表 3.3.2 に示す．舗装工の後で，橋面上に大型車を搭載して鋼桁に生じるひずみを計測する載荷試験 3) が行われ，計測結果と FEM 解析結果がほぼ一致しており，群配置
したスタッドジベルの十分な床版合成効果が確認されている．
表 3.3.2 工種ごとの工程
工

種

施工日

舗装・高欄撤去

1～ 4

既設床版撤去3～10

PCa 床版架設

6～10

間詰め施工

8～15

場所打ち床版

20～24

延長床版施工7～32

高欄工（路肩側）

16～28

場所打ち

18～25

プレキャスト

〃

（中分側）

防護柵設置

29～32

防水・舗装工

33～40

載荷試験

1週

2週

3週

4週

5週

6週

備 考

41

(1) 舗装・高欄撤去
伸縮装置部はブレーカーによって撤去され，既設壁高欄は，写真 3.3.6 に示すように橋軸方
向に約 4m 間隔で乾式ワイヤーソーにより切断され，写真 3.3.7 に示すようにコンクリートカッ
ターで床版先端付近を切断する方法でクレーンにより吊り上げられ撤去された．

鋼構造シリーズ 33

146

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

舗装の撤去後，床版は上面側からのたたき点検によるコンクリートの浮き，鉄筋の露出，ひび割れなどの調査が行われた．調査は既設床版に防水層がなかったため床版上面を 1cm 程度削られた状態で行われた．

写真 3.3.6 既設壁高欄の切断状況

写真 3.3.7 壁高欄の吊上げ切断状況(2) 既設床版撤去
既設床版は，橋軸直角方向は 2 分割，橋軸方向は 2.0m 間隔に切断された．2 分割の切断（切断延長：72m）は I ビームが床版内に埋設されているために湿式のカッターが用いられたが，作業直下に東海道本線および市道が交差するため切断時に発生する濁水量の抑制として橋軸直角方向の切断（切断延長：11.0m×(72m／2m)≒400m）は，写真 3.3.8 に示すように乾式切断機が用いられた．
床版切断時の鋼桁の損傷を避けるために，コンクリートカッターは床版ハンチ下まで完全に切断せずに鋼桁と床版ハンチの接合部を写真 3.3.9 のように 50t 油圧ジャッキ 4 台で縁切りされた．床版を吊り上げて，その撤去は写真 3.3.10 に示すようにトラッククレーンで行われた．
床版補修時に増設された既設縦桁や鋼製ブラケットは不要となるため床版撤去と同時期に撤去された．

写真 3.3.8 乾式切断機での床版切断状況

写真 3.3.9 既設床版の縁切り状況

鋼桁上フランジに溶接されていたスラブ止め材の除去や素地調整は，母材を痛めないよう写
真 3.3.11 に示すように手作業で慎重に行われた．上フランジは，頭付きスタッドを溶植する箇所を除いて防錆のための塗装が行われた．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

写真 3.3.10 既設床版の撤去状況

147

写真 3.3.11 鋼桁の素地調整状況(3) プレキャスト PC 床版架設工場で製作し現場に搬入されたプレキャスト PC 床版は，橋面上に配置した 170t トラックク
レーンで架設された．A2 側の桁端部で延長床版を同時施工するため，既設床版とプレキャスト
PC 床版の搬出入は P7 側に集約された．そのため，既設床版の撤去とプレキャスト PC 床版の架設は，図 3.3.6 に示すように A2 側から P7 側への一方向に向けて行われた．1 日あたりの架設枚数は最大 7 枚であり，全 33 枚のプレキャスト PC 床版は 5 日間で架設された．騒音発生の抑制の観点から．大きな音が発生する床版撤去は昼間に行われ，プレキャスト PC 床版の架設は夜間に行われた（写真 3.3.12）．
取替方向

既設床版
橋長

搬出入路

プレキャスト
PC 床版
PCa
床版

72.250ｸﾚｰﾝの位置40.40031.000

P7

P8

名古屋

ＪＲ 東海道本線

市道

上り 下り

底版 8.000
3 0 0延 長 床 版
5.200
東京

A2

延長床版工
市道

図 3.3.6 プレキャスト PC 床版の取替方向(4) 間詰め施工
鋼桁と床版のずれ止めとして頭付きスタッドをプレキャスト PC 床版架設後に溶植した（写真
3.3.13）．頭付きスタッド溶植後に，鋼桁上フランジとプレキャスト PC 床版の間に無収縮モル
タルを充てんして鋼桁とプレキャスト PC 床版を一体化した．写真 3.3.14 は，プレキャスト PC
床版の架設前に張り付けられた鋼桁上フランジへの無収縮モルタル注入のための型枠用スポンジである．間詰め部に配置する橋軸直角方向鉄筋は，所定位置への配筋作業を効率的に進めるために，写真 3.3.15 に示すようにプレキャスト PC 床版を架設する際にプレキャスト PC 床版小口面に仮格納されている．間詰め部のコンクリートは，剥落対策の目的で有機短繊維補強材を混合され，コンクリート打設は橋梁背面にコンクリートポンプ車が配置され，2 日に分けて行われた．

鋼構造シリーズ 33

148

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

写真 3.3.12 プレキャスト PC 床版の架設

写真 3.3.14 スポンジ型枠の貼付状況

写真 3.3.13 スタッドジベルの溶植状況

写真 3.3.15 小口面への鉄筋の仮格納(5) 高欄工
新設する路肩側の壁高欄は従来どおりの現場打ちで施工された．配管やアンカーを設置しな
がら鉄筋組立と型枠設置が行われており，コンクリート打設までに 10 日を要している．中央分
離帯側の壁高欄は落下物防止柵アンカーや通信管路を設置する必要がなく，写真 3.3.16 に示す
ようにプレキャスト壁高欄が用いられた．プレキャスト PC 床版にそろえて標準長を 2m とした

写真 3.3.16 プレキャスト壁高欄の設置状

写真 3.3.17 透明型枠の設置状況

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

149

プレキャスト壁高欄 31 部材（両端部は場所打ち）は 2 日間で設置された．プレキャスト壁高欄とプレキャスト PC 床版の接合部は型枠の設置と無収縮モルタルの充てんが必要であり，この施工に 4 日を要している．品質確保の手段として写真 3.3.17 に示す透明型枠にて充てん状況の確認が行われた．
3.3.3 工期短縮の課題と要点(1) 既往実積の整理
PC 工学会主催の PC シンポジウムが毎年開催されており，1990 年の第 1 回から 2017 年の第26 回で，約 3500 編の論文が発表されている．論文タイトルの「床版」と「取り替える」や「取り換える・打ち変える・架け換える」のキーワードで絞り込み，RC 床版更新の工事報告に関する論文として表 3.3.3，表 3.3.4 に示す 50 編を抽出した．表中，左欄の整理番号は，例えば 19-53の場合，第 19 回目の PC シンポジウムの 53 番目の論文を表している．
標準工事に選定した用宗高架橋と，論文中に詳細工程表が記載されている最近 10 年間に行われた実工事（向佐野橋は上・下線のため除外）の計 6 橋について施工長，規制期間，プレキャ
スト PC 床版の枚数などを整理し表 3.3.5 に示す．用宗高架橋を除く 5 橋は，橋梁の中央部から2 グループの作業班で両橋台の二方向に向かってプレキャスト PC 床版が取り替えられている．
表 3.3.5 実工事における取替数量
橋梁名

用宗

青津

吹矢谷

湖辺底

伊芸

蓼野

施工長

m

72

143

243

256

387

272

規制期間

日

40

65

75

57

70

95

床版枚数

枚

33

69

113

120

186

131

架設日数

日

7

20

12

20

20

25

架設方向

－

片押し

二方向

二方向

二方向

二方向

二方向

架設量

枚/日

7

4

10

10

10

8

PCa 床版

橋梁ごとに施工長が異なるが，施工長と規制期間の関係は，図 3.3.7 のようにやや右上りの傾向で，図中の破線は「期間＝施工長／200×30＋30」の近似直線である．論文中に記載されている詳細工程表を表 3.3.6～表 3.3.11 に統一形式で整理した．
120
蓼野

規制期間（日）

90

吹矢谷
青津

60

伊芸

湖辺底
用宗

30

0
0

100

200
300
施工長（m）

400

図 3.3.7 施工長と規制日数の関係

500

鋼構造シリーズ 33

150

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

表 3.3.3 床版更新の工事報告一覧その 1（PC シンポジウム論文集より）
施工時期
整理番号 橋名

施工会社

路線

所在地供用年更新年経過年 当初の構造形式

1-80

箒橋

富士ﾋﾟｰｴｽｺﾝｸﾘｰﾄ

国道294号

栃木 1931 1989

58

1-81

五行橋

オリエンタル建設

県道

栃木 1966 1989

23

2-41

相場川橋

富士ピー・エス

県道

三重

2-44

戸鹿野橋

富士ピー・エス

県道

3-66

濃尾大橋

ショーボンド建設

4-33

古川渡橋(下り線)

5-99

令終橋

6-36

千仭(ｾﾝｼﾞﾝ)橋

6-38

1990

鋼15径間単純非合成2主鈑桁
鋼2径間単純H型非合成桁
鋼単純活荷重合成H桁

群馬 1935 1990
岐阜
1990
県道
1956
愛知
1991
中央自動車道 山梨 1969 1993

55
34
35
24

鋼2＋3径間鋼連続非合成鈑桁

富士ピー・エス

国道404号

新潟 1964 199430

鋼2径間単純非合成H桁

ピー・エス

国道42号

三重 1968 1995

27

松浜橋

富士ピー・エス

国道113号

新潟

1995

7-9

万丈橋

オリエンタル建設

国道42号

三重

1996

7-10

龍雲寺橋

オリエンタル建設

県道

宮城 1967 1996

29

鋼5径間ゲルバー鈑桁（吊桁部は合成桁）

9-56

朝羽大橋

オリエンタル建設

県道

福岡 1966 199832

鋼11径間連続鈑桁ゲルバー

9-168

杣添橋

富士ピー・エス

国道141号

長野 1971 1998

27

鋼2径間単純非合成桁

11-146小袖橋

ピーシー橋梁県道

群馬 1935 200065

鋼単純曲弦プラットトラス

11-147加古川橋

オリエンタル建設

国道2号

兵庫 1958 200143

鋼17径間単純鈑桁
鋼単純合成Ｉ桁

ピー・エス

鋼単純トラス
鋼3径間ゲルバー式ワーレントラス×4連

鋼14径間単純非合成トラス桁
鋼単純トラス
鋼単純非合成上路式トラス

12-90

小橋

オリエンタル建設

国道175号

兵庫 1964 2002

38

12-91

七北田川橋(下り線)

富士ピー・エス東北自動車道 宮城 1972 200230

鋼3径間連続鈑桁

12-117

岩木川橋

ピーシー橋梁県道

青森 1957 2002

45

鋼単径間ワーレントラス

13-63

通揚橋

オリエンタル建設

国道113号

山形 1972 200331

鋼単純合成鈑桁

13-140

木挟間橋

ピーシー橋梁国道105号

秋田 1963 2003

40

鋼2径間単純活荷重合成鈑桁

13-141

松山橋

ピーシー橋梁県道

鹿児島 1962 2003

41

鋼上路平行弦ワーレントラス

14-55

子野川橋

ピーシー橋梁中央自動車道 岐阜 1975 200530

鋼3＋2径間連続非合成鈑桁

15-28

白滝橋

オリエンタル建設

国道10号

大分 1981 200524

鋼単純合成２主箱桁＋鋼3径間２主箱桁など

15-29

網干大橋

横河工事（ピーシー橋梁）

国道250号

兵庫 1961 2006

45

鋼単径間ランガー

15-30

大川橋

ピーシー橋梁県道

秋田 1969 200536

鋼単純活荷重合成鈑桁

16-62

小沢川橋

ピーシー橋梁中央自動車道 長野 1975 200631

鋼3＋5径間連続非合成鈑桁

18-116矢野川橋

ピーエス三菱中国自動車道 兵庫 1975 200833

鋼3径間連続非合成鈑桁

19-7

渋江川橋(下り線)

ピーシー橋梁北陸自動車道 富山 1974 200935

鋼3径間連続非合成鈑桁

19-53

青津橋

ピーエス三菱中国自動車道 広島 1978 200931

鋼3径間連続非合成鈑桁

20-110向佐野橋(上り・下り)

オリエンタル白石

九州自動車道 福岡 1975 201035

鋼4径間連続鈑桁

21-53

吹矢谷橋(下り線)

ピーエス三菱中国自動車道 広島 1978 201133

鋼3＋3径間連続鈑桁

21-54

湖辺底橋(上り線)

富士ピー・エス沖縄自動車道 沖縄 1975 201136

鋼2＋3＋2径間連続鈑桁

21-55

伊芸高架橋(下り線)

オリエンタル白石

沖縄自動車道 沖縄 1975 201136

鋼3＋3＋3径間連続鈑桁

22-92

市川大橋(上り・下り)

IHIインフラ建設

播但連絡道路 兵庫 1973 201239

鋼単純合成鈑桁

23-78

綱木川橋(上り・下り)

IHIインフラ建設

東北自動車道 宮城 1975 201338

鋼2径間連続非合成鈑桁

23-79

伊芸高架橋(上り線)

オリエンタル白石

沖縄自動車道 沖縄 1975 201323-80

きみまち大橋

三井住友建設23-81

屋嘉第一高架橋(下り線)

富士ピー・エス沖縄自動車道 沖縄 1975 201338

鋼4＋3径間連続鈑桁

23-144

ピーエス三菱中国自動車道 島根 1983 2013

30

川田建設

沖縄自動車道 沖縄 1975 2014

39

24-90

蓼野第五橋(上り線)
明治山第二橋(下り線)
明治山第三橋(下り線)
割石橋

IHIインフラ建設

25-66

上長房橋(上り線)

26-81

国道7号

秋田 1978 201338

鋼3＋3＋3径間連続鈑桁35

鋼2＋3径間連続非合成箱桁

岐阜 1974 201440

鋼3＋2＋2径間連続非合成鈑桁
鋼4径間連続非合成鈑桁
鋼3径間連続非合成鈑桁
鋼単純ランガーアーチ＋鋼単純鈑桁

オリエンタル白石

中央自動車道 東京 1968 201547

鋼3＋3径間連続非合成鈑桁

早月川橋(下り線)

川田建設

北陸自動車道 富山 1983 201633

鋼4径間連続鈑桁26-82

菅野川橋(上り・下り)

オリエンタル白石

中国自動車道 兵庫 1975 201540

鋼2径間連続非合成鈑桁

26-83

弓振川橋(下り線)
屋嘉第一高架橋(上り線)松田橋(下り線)
下熊谷橋(下り線)

IHIインフラ建設

中央自動車道 長野 1981 201635

オリエンタル白石

沖縄自動車道 沖縄 1975 201641

鋼単純合成鈑桁
鋼4＋3径間連続非合成鈑桁
鋼4＋3径間連続非合成鈑桁
鋼2径間連続鈑桁

24-89

26-84
26-85

26-86,87 用宗高架橋(下り線)
金武橋(下り線)
26-88
明治山第二橋(上り線)
明治山第三橋(上り線)26-89,90 道谷第二橋(上り線)

国道41号

三井住友建設中国自動車道 岡山 1978 2016

38

川田建設

東名高速道路 静岡 1969 201647

オリエンタル白石

沖縄自動車道 沖縄 1975 201742

ピーエス三菱中国自動車道 山口 1980 201636

下線（ ）付は施工会社へ聞取り

鋼2径間連続非合成Ｉ桁
鋼単純合成鈑桁＋鋼3径間非合成鈑桁など
鋼4径間連続非合成鈑桁
鋼3径間連続非合成鈑桁
鋼3径間連続非合成鈑桁

下線（ ）付は論文記載外

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

151

表 3.3.4 床版更新の工事報告一覧その 2（PC シンポジウム論文集より）
施工規模 (m) 枚数 更新事由 床版構造 橋軸目地 幅員方向 分割目地 通行規制 規制 詳細
整理番号

長さ

幅

(枚) 劣化 他 PCa 他

ＰＣ ＲＣ 一括 分割

構造

1-80

284

8

280

○

○

○

ＲＣ

1-81

29

9

14

○

○

ﾓﾙﾀﾙ

2-41

24

10

163

2-44

6

○

○

○

○

○

12

40
348
348
90

○

4-33

43
389
389
193

○

○

○

5-99

33

17

14

○

○

○

○ 鉄筋溶接 ○

6-36

77

8

36

○ 拡幅 ○

○

○

短鋼棒

○

短鋼棒

3-66

8

○
○
拡幅

○
Ｐ合

○

－

○

－

○

全期 開放 日数 工程

○

90

昼間 30
158
○ 鉄筋溶接
昼間
174
－
○
75

6-38

66

7

364

○

○

○

66

9

31

○ 拡幅 ○

○

7-10

163

7

160

○

○

○

○

－

昼間

9-56

110

7

○

○

○

○

－

昼間

9-168

48

10

○

○

○

11-146

28

5

○

○

○

○

－

11-147

384

6

○

○

○

○

－

○

46
218

12-90

63

8

60

○

○

12-91

104

11

53

○

ＲＣ

12-117

45

6

21

○

○

○

13-63

35

10

26

○

○

○

13-14060

962

13-141

35

8

14-55

150

10

15-28

293

13

15-29

58

15-30
16-62

－

○

○

桁緊結

高強度軽量プレキャストPC床版

昼間

ＰＣ
○
昼間

○

ＲＣ

夜間 47

○

ＲＣ

○

拡幅 ○

○

○

－

○

○

○

○

－

B活 ○

○

○

－

○

○

○

○

－

○

549

8

272

○

○

○

○

－

317

10

150

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○－

18-116

94

10

55

○

○

○

○

－

19-7

127

12

63

○

○

○

○

19-53

143

11

69

○

○

20-110210 16+16

66

○

21-53

243

10

113

21-54

256

11

21-55

387

10
10+10

プレキャスト地覆

－

○

17+21

地覆付プレキャストPC床版

○

30

40

75
14

－

9

79

スラブコンバート工法（架設機械）

75

○

23-78

高強度軽量プレキャストＰＣ床版（HSLスラブ）

単純桁→2径間連続，軽量PC床版28枚と鋼合成床版34枚

高強度軽量プレキャストＰＣ床版

土日 21

高強度軽量プレキャストＰＣ床版（HSLスラブ）

昼間

高強度軽量プレキャストＰＣ床版

16

－

○

19

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

65

○

ｴﾝﾄﾞ ○－○

170 有 中分を鋼床版で仮車線供用○○

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

70

120

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

60

有

186

○

○

ｴﾝﾄﾞ ○

－

○

71

有

○

○

○

－

○

81

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

○

387

10

○

○

ｴﾝﾄﾞ ○

23-80

264

14

○

○

ﾙｰﾌﾟ

○

－

○

69

ＲＣ

○

150

228

10

112

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

50

10
10
10
9

131

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○

－

○

95

○

○

24-90

272
175
101
127

○

○

25-66

20

13

○

○

ｴﾝﾄﾞ

26-81

198

12

93

○

○

ﾅｯﾄ ○

－

26-82

69

15+14

32

○

○

ｴﾝﾄﾞ ○

－

26-83

39
228
268
88

10
10
10
10

○

○

ﾙｰﾌﾟ ○－○○

ｴﾝﾄﾞ ○

－

○

56

○

○

拡径 ○

－

○

72
340
175
101
115

12
11
11
11
11

34

○

○

ﾅｯﾄ ○

－

○

58

○

○

ｴﾝﾄﾞ ○

－

○

90

○

○

ﾙｰﾌﾟ

ＰＣ

隣止

170

26-85
26-86,87
26-88
26-89,90

ﾅｯﾄ ○

－

○

○

ＰＣ

○

○

ＰＣ

有 高炉スラグ50%置換

有

高強度軽量プレキャストＰＣ床版

土日 10
○

有

高強度軽量プレキャストＰＣ床版

23-144○

有非合成鈑金桁から合成鈑桁に構造変更

23-81

26-84

有

○

23-79

24-89

有

昼間

73

22-92

1990年に岐阜側6径間、1991年に愛知側6径間○ﾙｰﾌﾟ ○○ 鋼合 ﾙｰﾌﾟ有 床版構造はＰＣ合成床版

非合成Ｈから合成Hに構造変更

7-9

○

特記事項

180

40

SLJスラブ，添接板部はハンチ無しで70N
高炉スラグ50%置換
SLJスラブ，高炉スラグ50%置換

51

高炉スラグ50%置換

合成桁→主桁補強し非合成

規模は概略値、下線（ ）付は推定値○

下線（ ）付は施工会社へ聞取り

高炉スラグ50%置換，壁高欄をプレキャスト床版付，架設機材

鋼構造シリーズ 33

152

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

表 3.3.6 用宗高架橋の工程表(整理番号 26-87) 1),4)
開始 終了 日数
既設撤去

1

10

10

PCa架設

6

10

5

間詰め

8

15

8

場所打ち

20

24

5

伸縮装置

8

32

25

壁高欄

16

32

17

防水･舗装

33

40

8

30

60

90

120

表 3.3.7 青津橋の工程表(整理番号 19-53) 5)
開始 終了 日数
既設撤去

1

30

30

PCa架設

11

30

20

間詰め

13

35

23

場所打ち

31

50

20

伸縮装置

26

50

25

壁高欄

36

55

20

防水･舗装

56

65

10

30

60

90

120

表 3.3.8 吹矢谷橋の工程表(整理番号 21-53) 6)
開始 終了 日数
既設撤去

1

22

22

PCa架設

11

22

12

間詰め

23

30

8

場所打ち

36

47

12

伸縮装置

31

38

8

壁高欄

36

65

30

防水･舗装

66

75

10

30

60

90

120

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

153

表 3.3.9 湖辺底橋の工程表(整理番号 21-54) 7)
開始 終了 日数
既設撤去

1

26

26

PCa架設

7

26

20

間詰め

14

18

5

場所打ち

17

36

20

伸縮装置

24

38

15

壁高欄

19

45

27

防水･舗装

46

57

12

30

60

90

120

表 3.3.10 伊芸高架橋の工程表(整理番号 21-55) 8)
開始 終了 日数
既設撤去

1

28

28

PCa架設

9

28

20

間詰め

11

45

35

場所打ち

16

50

35

伸縮装置

51

53

3

壁高欄

21

60

40

防水･舗装

46

70

25

30

60

90

120

表 3.3.11 蓼野第五橋の工程表(整理番号 23-144) 9)
開始 終了 日数
既設撤去

1

45

45

PCa架設

21

45

25

間詰め

41

50

10

場所打ち

46

60

15

伸縮装置

46

55

10

壁高欄

51

85

35

防水･舗装

86

95

10

30

60

90

120

鋼構造シリーズ 33

154

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

各橋梁で施工長が異なるので，橋梁同士で比較できるように，実際の工程日数を補正する．
補正係数ｋは施工長 200m に対する増減比率の 1/2 とし，換算工程日数を次式から算出する．
換算工程日数＝実工程日数／k
k：補正係数施工長が 280m の場合 ･･･ 40%増なので，補正係数は 0.2 増のｋ＝1.2
施工長が 80m の場合 ･･･ 60%減なので，補正係数は 0.3 減のｋ＝0.7
既設床版撤去・プレキャスト PC 床版架設・壁高欄設置などの工種ごとの換算工程日数は，表3.3.12 に示すとおりである．なお，伸縮装置の日数は換算せずに実工程日数のままで，換算規制日数は，舗装終了日を補正係数で除した値である．各工種について橋梁ごとで比較し図 3.3.8に示す．既設撤去とプレキャスト PC 床版の架設工程にはややばらつきがあり，短期に施工できた事例が参考になりそうである．間詰めは他の工種とラップして施工ができ工程のクリティカ
ルラインとならないため，少しずつ施工する場合と短期間に集中して施工する 2 パターンが見受けられる．高欄と舗装については，橋梁ごとでの差異が小さく，高欄の急速化が全体工期の短縮に寄与すると考えられる．
表 3.3.12 200m あたりの換算施工工程
橋梁名
施工長

用宗

青津

吹矢谷

湖辺底

伊芸

蓼野

平均

72

143

243

256

387

272

－

0.7

0.9

1.1

1.1

1.5

1.2

－

(m)

補正係数
換算工程

既設撤去

14

33

20

24

19

38

25

日数(日)

PCa 架設

7

22

11

18

13

21

15

間詰め

11

26

7

5

23

8

13

場所打ち

7

22

11

18

23

13

16

伸縮装置

25

25

8

15

3

10

14

壁高欄

24

22

27

25

27

29

26

防水･舗装

11

11

9

11

17

8

11

57

72

68

52

47

79

63

換算規制日数
(

(日)

)

算

50

用宗
青津

40
作業日数（日）

吹矢谷
湖辺底

30

伊芸
蓼野

20
10
0
既設撤去

PCa架設

間詰め

場所打ち

伸縮装置

工 種

図 3.3.8 換算工程日数の比較

壁高欄

防水･舗装

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

155(2) 既往実績での工夫と対策
論文に公表されている工期短縮の工夫と対策を，表 3.3.13 にまとめた．整理番号は表 3.3.3と表 3.3.4 に対応している．備考欄には工夫と対策に対応する図番号と参考文献を記している．
表 3.3.13 既往実績での工夫と対策
項

目

整理番号

版の割付け

13-140
21-53
26-81
26-82

橋

名

工夫と対策

備考

拡幅有の斜橋で端部を三角図 3.3.9(a)参照

形版

文献 10)

吹矢谷橋

曲線 橋で 中 間支 点上 を 異形

図 3.3.9(b)参照

（下り線）

版

文献 6)

早月川橋

斜橋 で端 部 を台 形版 （ 中間

図 3.3.9(c)参照（下り線）

部は長方形）

文献 11)

菅野川橋

斜橋で全てを並行四辺形版

図 3.3.9(d)参照

木挟間橋

文献 12)（上り・下り）
間詰め鉄筋

16-62
21-55
24-89

壁高欄

26-87

小沢川橋

鉄筋 挿入 用 に桁 上の ル ープ

図 3.3.10(a)参照

径を小径化

文献 13)

伊 芸 高 架 橋

プレキャスト PC 床版小口に図 3.3.10(b)参照（下り線）

鉄筋を仮収納して架設

文献 8)

明治山第二橋

プレキャスト PC 床版小口に図 3.3.10(b)参照（下り線）

鉄筋を仮収納して架設

文献 14)

用宗高架橋

プレキャスト壁高欄を採用

図 3.3.10(c)参照
文献 4)

（下り線）
26-89
延長床版

26-85

道谷第二橋

壁高欄をプレキャスト PC 床

図 3.3.10(c)参照（上り線）

版付きにして運搬･架設

文献 15)

下熊谷川橋

延長 床版 部 にプ レキ ャ スト

図 3.3.10(d)参照（下り線）

PC 床版を採用

文献 16)

鋼構造シリーズ 33

156

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術(3) 工期短縮の可能性
用宗高架橋の RC 床版の取替では，床版の搬出入が一方向からに限定されたが，壁高欄にプレキャスト壁高欄（部材長 2m）を採用し終日対面通行規制で昼夜連続施工をしたため，平均的な工程が確保されている．床版の取替方向を 2 グループの作業班で橋梁中央部から二方向にし，また，プレキャスト壁高欄で部材長を 2 倍の 4m にすれば架設期間を半減でき，表 3.3.14 に示すように規制日数を 3/4 に短縮できる可能性がある．
表 3.3.14 工程短縮の可能性
工

種

施工日数
実績

可能性

舗装撤去，床版切断

44

床版撤去，PCa 床版架設

6

3

間詰め施工

5

5

壁高欄工

13

6

防護柵設置

4

4

防水，舗装

8

8

40

30

合

計

条

件

床版取替を二方向
プレキャスト壁高欄（4m）の採用

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

拡幅有の斜橋で端部を三角形版･･･木挟間橋(a) 斜橋への対応事例 10)曲線橋で中間支点上を異形版･･･吹矢谷橋(b) 曲線橋への対応事例 6)を 改 変 し て 転 載
斜橋で端部を台形版（中間部は長方形）･･･早月川橋(c) 斜橋への対応事例 11)を 改 変 し て 転 載
斜橋で全てを並行四辺形版･･･菅野川橋(d) 斜橋への対応事例 12)
図 3.3.9 工程短縮の工夫と対策（その 1）

157

158

鋼構造シリーズ 33

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

鉄筋挿入用に桁上のループ径を小径化･･･小沢川橋(a) 配筋の効率化への対応事例 13)
プレキャスト PC 床版小口に鉄筋を仮収納して架設･･･伊芸高架橋，明治山第(b) 配筋の効率化への対応事例 8),14)
プレキャスト壁高欄を架設･･･用宗高架橋

壁高欄をプレキャスト PC 床版付きにして架設･･･道谷第二橋(c) 壁高欄の効率化への対応事例 4),15)
延長床版部もプレキャスト PC 床版を架設･･･下熊谷川橋(d) 延長床版の効率化への対応事例 16)
図 3.3.10 工程短縮の工夫と対策（その 2）第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

159(4) 社会的影響の最小化のための要点
床版を取り替える際には交通規制が必須となる．交通規制を実施した場合，交通量の多い路線では工事渋滞が発生する場合がある．この交通渋滞の発生により走行時間や走行経費の増加，
渋滞後尾での交通事故の増加などの社会的な影響が生じることとなるため，工事計画時においては，交通渋滞の発生を極力抑えるよう計画立案することが求められる．
交通渋滞は，車線数や幅員などの減少により道路の交通容量が低下した状態で交通容量を上回る交通流が発生した時間帯において渋滞が発生する．また，交通渋滞が発生している時間が長いほど延べ渋滞時間・延べ渋滞延長が増加することとなる．
このため，図 3.3.11 に示すように RC 床版更新では極力交通容量を低下させない工事規制方法の採用や，工事規制期間の短縮などにより社会的な影響を最小化することが必要となる．

超過交通の低減

多超過交通
社会的影響度少工事規制の期間
短長

社 会的 影 響を最小化

工事規制の期間の短縮

図 3.3.11 社会的影響の低減（イメージ）
超過交通の低減，および工事期間の短縮に関する各施工段階における要点を以下に示す．
1）工事計画段階
工事計画段階では，超過交通や工事規制期間を最小化するために，交通規制計画と架設計画を併せて検討すると良い．
① 交通規制計画
交通渋滞の発生を抑制するためには，交通量の多い時期を避けて工事計画を立案することが重要となる．一般的には年末年始，GW，夏休み・お盆などの繁忙期を避けた時期において工事を実施する事例が多い．しかしながら，重交通路線においては，繁忙期を避けた時期でも交通渋滞が生じることから，各路線特性を十分踏まえたうえで交通規制計画を立案する必要がある．
表 3.3.15 に路線特性を踏まえた交通規制計画（案）を示す．
表 3.3.15 路線特性と交通規制計画（案）イメージ
路

線

僅少交通

重交通

路線特性

交通規制方法（案）・昼夜ともに交通量が少ない

・対面通行規制など

・周辺道路ネットワークが充実してお・夜間通行止め規制（日々解放）など

らず，迂回路の選択肢がない

・仮設拡幅による対面通行規制など

・周辺道路ネットワークが充実してお・昼夜間通行止め規制（終日）など

り，迂回路の選択肢がある・通勤などで利用されるなど，上り方・対面通行規制（ロードジッパーによ

向，下り方向の時間帯交通量が異なる

るリバーシブルレーンの導入）など

鋼構造シリーズ 33

160

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術② 架設計画
床版を取り替えるための架設工法は，一般的に対面通行規制により道路上に施工ヤードを確保したうえで，トレーラーにより床版など部材を運搬し，道路上に配置したトラッククレーンにより撤去・架設している事例が多い．しかしながら，重交通路線では，対面通行規制を行うことで甚大な社会的影響が生じる場合もあることから，過去より様々な架設工法が採用されている．過去の架設事例を表 3.3.16，図 3.3.12 に示す．
表 3.3.16 過去の架設施工事例（参考）
橋梁名

主な工事内容○交通規制計画

・架設計画

備

考

名神高速道路既設 RC 床版を撤去○夜間通行止め規制

図 3.3.12(a)参蝉丸橋

し，鋼床版を架設

上下線セパレートの中央分離帯側に設

照けた桟台にトラベラークレーンを配置

文献 17)

し，夜間に床版の撤去・架設を実施
名神高速道路名神６車化と併せ○終日車線規制

図 3.3.12(b)参安威川橋て既設 RC 床版を撤

道路横断方向の門型クレーンを設置

照去し，プレキャスト

し，車線規制内において分割で床版の

文献 18)

RC 床版を架設

撤去・架設を実施

図 3.3.12(a) 蝉丸橋の交通規制計画と架設計画 17)

図 3.3.12(b) 安威川橋の交通規制計画と架設計画 18)第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

1612）工事実施段階
工事実施段階では，交通規制期間を最小化するために，施工計画，工事実施方法などについて検討すると良い．以下に，これまで行われてきた事例を解説する．
① 鋼合成桁の床版撤去
鋼非合成桁の撤去については，カッターなどにより床版を切断した後に，ジャッキによって
鋼桁上フランジと床版を剥離させている事例が多い．鋼非合成桁に配置された床版留め構造（V型添接鉄筋）はジャッキにより引きはがすことが可能であるが，鋼合成桁のずれ止め構造（頭付きスタッドなど）はジャッキにより容易に引きはがすことができず，鋼桁へ影響を与えることも想定される．このため，鋼合成桁の床版取替えでは，鋼桁上フランジ部分を除く床版部分
をあらかじめ撤去し，その後ブレーカーなどで上フランジ部分の床版コンクリートをはつり除去している．
このように鋼合成桁の床版撤去作業には非常に時間を要するため，様々な対応が実施・検討されている．過去の施工事例を表 3.3.17 に示す．
表 3.3.17 過去の鋼合成桁の床版撤去事例（参考）
橋梁名

施工内容

西名阪自動車道

工事規制までに既設ウェブ上

御幸大橋19),20)

工事状況

端を事前切断・ボルト接合しておき，床版撤去時に上フランジ
ごと床版を撤去する
既設ウェブの事前切断作業

阪神高速道路工事規制までに WJ においてハ21)

ンチコンクリートを除去し，鋼玉出入路

材とモルタルによる仮設補強
材にて床版と鋼桁を固定する．
工事規制開始後，仮設補強材を取り外し，頭付きスタッドスタ
ッドを切断し床版を撤去する
ずれ止めの事前切断作業② 架設部材のプレハブ化による施工能力の向上
床版取替え工事では，場所打ちコンクリートにより床版，壁高欄などを構築する場合がある．
しかしながら，現場でコンクリート構造物を構築するためには，型枠・鉄筋の組み立て，生コン打設，養生，脱型など，複数工程を行うため施工に時間を要している．
近年においては，工事期間の短縮や，適切な労働力の確保などを目的に工場製作による屋内作業化が求められている．床版を取り替えた過去の施工事例を表 3.3.18 に示す．

鋼構造シリーズ 33

162

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

表 3.3.18 架設部材のプレハブ化の事例
橋梁名

対応項目

工事内容

木狭間橋ほか斜橋などにおける端部床斜橋などの床版端部の台形形状部分においてプ

版の場所打ち作業の省力

レキャストの特殊形状版を製作し，場所打ち床化

版範囲を最小化する

用宗高架橋ほ壁高欄の場所打ち作業の場所打ち壁高欄に代わり，プレキャスト壁高欄

か

省力化

を採用する

③ 床版間詰め作業の効率化による施工能力の向上
プレキャスト床版では，床版同士の橋軸方向接続としては RC ループ継手構造（場所打ちコン
クリートによるループ鉄筋構造）が一般的である．RC ループ継手構造は，場所打ちコンクリー
トの打設や橋軸直角方向の鉄筋組立て作業に時間を要することとなる．このため，現場作業の省力化などを目的とした様々な継手構造が研究開発されており，現場ニーズに応じた最適な継手構造の採用を検討すると良い．なお，継手構造については 2.2.3 項のプレキャスト床版相互の接合構造を参考にすると良い．
④ 低騒音機械の導入による施工能力の向上
重交通路線では日あたりの施工能力を向上させ，延べ工事規制期間を短縮することが求められることから，現場によっては複数パーティーの導入や二交代制の導入などが計画される．しかしながら，二交代制では昼間作業と夜間作業に区分され工事実施することとなるが，特に夜間作業の実施に際しては周辺家屋へ与える工事騒音が問題となり作業内容が限定される場合が多い．このため，低騒音・低振動型建設機械を導入し夜間作業の施工能率を向上させることも有効である．例えば，超低騒音型ラフタークレーン，低騒音型コンクリートカッター，低騒音型発動発電機などの採用が挙げられる．
参考文献（3.3 工期短縮のための施工事例研究）
1) 真田修, 倉田朋和, 佐藤徹也, 竹沢正文, 北川学, 黒木武: 用宗高架橋(下り線)の床版取替え工事, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.51, No.1, 2017.
2) 表真也, 吉松秀和, 中山良直, 松井繁之, 大澤浩二, 水野 浩: 床版取替え用プレキャス
ト PC 床版の合理化継手の開発, 土木学会, 構造工学論文集, Vol.60A, 2014.
3) 吉松秀和, 佐藤徹也, 倉田朋和, 小松一明: 東名高速道路用宗高架橋(下り線)床版取替え
工事－設計・計測について－，プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレス
トコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
4) 北川学, 真田修, 倉田朋和, 山岸俊一: 東名高速道路 用宗高架橋（下り線）床版取替え工
事－施工について－，プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレストコンク
リートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
5) 本荘淸司, 中野将宏, 田中寛規, 桐川潔: 高耐久化を目指した床版取替え（中国自動車道青津橋），プレストレストコンクリート工学会, 第 19 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2010.
6) 本荘淸司, 福井誠司, 田中寛規, 桐川潔: 高耐久化を目指した床版取替え（中国自動車道
吹矢谷橋），プレストレストコンクリート工学会, 第 21 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2012.

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

1637) 宇土力, 進藤哲也, 駒谷大三: 湖辺底橋床版補修工事における昼夜連続対面通行規制の工程短縮施工，プレストレストコンクリート工学会, 第 21 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2012.
8) 脇坂英男, 駒谷大三, 森崎拓也, 岩渕貴久: エポキシ樹脂塗装エンドバンド継手を用いた
伊芸高架橋の床版取替え工事，プレストレストコンクリート工学会, 第 21 回プレストレス
トコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2012.
9) 本荘淸司, 田中寛規, 岩井利裕: 高耐久化を目指した床版取替え（中国自動車道蓼野第五橋），プレストレストコンクリート工学会, 第 23 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2014.
10) 村岡洋一, 関根肇, 甲谷松夫: 高強度軽量プレキャスト PC 床版・プレキャスト合成床版による鋼橋 RC 床版の取替え工事－木挟間橋工事報告－，プレストレストコンクリート工学会,
第 13 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2004.
11) 岩瀬祐二, 山田稔, 本庄正樹, 今井平佳: 北陸自動車道早月川橋床版更新工事の設計・施工，プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
12) 松永徹, 岩谷祐太, 永久直樹, 飯田大輝: 中国自動車道菅野川橋床版取替工事の施工報告，
プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
13) 郷保英之, 竹内彰隆, 尾辻真紀, 城代和行: プレキャスト PC 床版を用いた床版取替工事について－中央自動車道小沢川橋－，プレストレストコンクリート工学会, 第 16 回プレスト
レストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2007.
14) 福田健作, 西谷朋晃, 村田耕二, 吉松秀和: 沖縄自動車道明治山第二橋，第三橋の床版取替え工事，プレストレストコンクリート工学会, 第 24 回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2015.
15) 本荘淸司, 山下恭敬, 桐川潔, 山村智: 半断面施工による高耐久化を目指した床版取替え－中国自動車道道谷第二橋－, プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレス
トコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
16) 中島大樹, 本荘清司, 山下恭敬, 中積健一: 高耐久化を目指した床版取替え（中国自動車道

下熊谷川橋）, プレストレストコンクリート工学会, 第 26 回プレストレストコンクリ

ートの発展に関するシンポジウム論文集, 2017.
17) 土木学会鋼構造委員会: 鋼橋の大規模修繕・大規模更新‐解説と事例‐, 鋼構造シリーズ
26, pp.52-60, 2016.
18) 土木学会: 橋 Bridges in Japan, pp.108-109, 1998-1999.
19) 光田剛史, 木原通太郎, 山田秀美, 龍頭実, 水野浩, 原考志: 西名阪自動車道

御幸大橋（下り線）Ⅱ期工事, 建設図書, 橋梁と基礎, Vol.45, No.9, pp.15-21, 2011.
20) 光田剛史, 木原通太郎, 久米将紀, 向台茂, 山浦明洋, 白水晃生: 西名阪自動車道

御幸大橋（上り 線）床版取 替えⅢ期工 事, 建設図 書, 橋梁と 基礎, Vol.46, No.2, pp.53-64,
2012.
21) 鈴木英之, 中山栄作, 佐竹康伸, 中山佳久, 齋藤公生, 村岸聖介: 阪神高速道路 15 号堺線
玉 出 入 路 床 版 取 替 え 工 事 へ の 新 技 術 の 適 用 , 建 設 図 書 , 橋 梁 と 基 礎 , Vol.53, No.2,
pp.42-47, 2019.

鋼構造シリーズ 33

164

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

3.4 高速施工を目指す米国の ABC プロジェクト
3.4.1 ABC プロジェクト
米国はインフラへの大規模な投資が日本に比べ 20 年ほど早く行われており 1) ，そのための維持補修や更新事業も日本に先んじて行われてきた．現在も，凍結防止剤を散布する北部を中心に鋼橋やコンクリート橋の更新工事が行われている 2,3) ．更新あるいは維持修繕工事における既存交通や周辺環境への影響低減は米国も日本と同様に求められており，そのための急速施工が必要とされている．そこで，その開発と実装のために，FHWA（連邦道路管理局）が中心となって 2000 年代後半から ABC(Accelerated Bridge Construction)プロジェクトが推進されており 4) ， 2011 年版のマニュアル 5) が最終版として公開されている．急速施工の手段として，橋梁部材のプレキャスト化，トランスポーターを用いた橋梁の架設，横取り設備を用いた施工方法など多くの開発が行われている 6,7) ．例えばプレキャスト化では，普及が進むように床版を含めた鋼桁や PC 桁の高速施工を可能とする標準構造が準備されている 6) ．ここでは，ABC プロ
ジェクトの目的や経緯を紹介するとともに，代表的な 3 工事を解説する．なお，本節の ABC プ
ロジェクトで用いられる用語を表 3.4.1 にまとめている．
(1) ABC プロジェクトの目的と分野
ABC プロジェクトがここまでの成果を得ることができたのは，TRB と AASHTO や FHWA や各州
DOT と大学などの研究機関の貢献によるところが大きく 8) ，このプロジェクトが国家規模で横断的に行われていることがわかる．これを裏付けるように 2018 年に上述した標準構造が AASHTOの LRFD Guide Speculations for ABC に標準図として掲載されている 9) ．プレキャスト化された標準構造は，上部工の他に，インテグラルアバット，セミインテグラルアバット，橋台や橋脚などの下部工，踏掛版など橋梁を構成する部材全般に及んでいる．
ABC プロジェクトの目的は，既存交通へ与える影響の最小化，作業員や地域住民のための安全面での向上，プレキャスト部材の適用による品質の向上，周辺環境へ与える影響の最小化，が挙げられている 10) ．
次に ABC プロジェクトが進める分野を図 3.4.110) に示す．部材のプレキャスト化，架設工法
や撤去工法に加え地盤も含まれていることが特徴である．この他に追加調査として UHPC(Ultra
High Performance Concrete)が加えられている 8)．また，調査研究を継続的に深めるため，2013
年 9 月に ABC University Transportation Center をフロリダ国際大学に開学し，毎年工事閑散期となる 12 月に，この大学を中心に ABC に関する会議が開かれている 8) ．他にも同研究施設で普及のためのセミナーなどが開催され，啓蒙・普及活動が進められている．

図 3.4.1 ABC プロジェクトが注力する分野 10)第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

表 3.4.1 ABC プロジェクトで用いることの多い用語説明
TRB：

Transportation Research Board の略．
TRBは米国で1863年に設立されたThe National Academies of Sciences ,Engineering and Medicine（科学やエンジニアリングや医学に関する
国家的なアドバイス機関）のなかのThe National Research Councilに所属しており，主に交通分野での技術革新を担っている．

NCHRP：

National Cooperative Highway Research Program の略．
TRBが高速道路の管理者や技術者が直面する課題解決のためもっとも効
果的なアプローチで取組むよう組織する研究プログラム．このプログラ
ムが AASHTOの委員会や各DOTの管理者で研究の基礎となり発展する．

FHWA：

Federal Highway Administration の略．
連邦交通省の道路管理局．地方政府の技術面かつ財政面での支援も行う．

AASHTO：

American Association of Highway and Transportation Officialsの略.
米国高速道路交通協会．高速道路に関する各基準を整備する機関．

SHRP2：The second Strategic Highway Research Program の略．
第2次戦略的高速道路調査研究プログラム．高速道路の安全性の向上渋滞の解消，道路や橋梁のリニューアルを主として扱っている．

PBES：

Prefabricated Bridge Elements and Systems の略．
橋梁のプレキャスト化とシステム化．ABCプロジェクトの中核をなす．

UHPC：

Ultra High Performance Concrete の略．
超高機能コンクリート．基準圧縮強度で150N/mm 2 ，引張強度で5N/mm 2 以
上が目安とされている．一般的には，セメント，シリカヒュームやフライアッシュなどの微細な粒子の結合体，金属系短繊維が含有されており，粗骨材は含まない．現場打ちに対応できる仕様も開発されている．水
セメント比が小さいので，耐久性にも優れている．

PPC 舗装：

Polyether Polymer Concrete の略．
ポリエステル・ポリマー・コンクリート．施工後2時間で交通開放でき急速施工に対応できる．防水機能があり，防水層は不要とされている．PC
M舗装の一種．単価が高いこともあり，約 25mmの薄層舗装に用いられる．

PCM 舗装：

Polymer Cement Mortal の略．
ポリマーセメントモルタルを用いた舗装．

DOT：

Department of Transportation の略．
道路局．

リンクスラブ： リンクスラブ構造は，単純桁を中間支点部の鉄筋コンクリート床版だけで連結する連続構造．橋軸方向の鉄筋が密に配置される．
I-**：

Interstate-** の略．*は整数．
州間高速道路と呼ばれており，米国交通の大動脈である．

セミインテグインテグラルアバット構造は杭が変形することで橋梁に橋軸方向の温度

ラルアバット： 応力を発生させないことが特徴であるが，セミインテグラルアバット構
造は上下部構造を分離させることで直接基礎や剛な基礎にも適用できる．

165

鋼構造シリーズ 33

166

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術(2) ABC プロジェクトの経緯
ABC プロジェクトの経緯を表 3.4.2 に示す．その発端は 1985 年に国家レベルで高速道路の課
題解決を行うプログラムである NCHRP にプレキャスト部材の橋梁への適用が認定されたことであり，急速施工により環境への負荷が軽減されたことが報告されている 8) ．鋼橋の床版更新に関しても 1988 年に急速施工を行うためにプレキャスト床版の適用事例と載荷試験が報告されている 11) ．さらに橋梁床版の更新工事での急速施工化に関しても NCHRP のプログラムで取組まれ，1998 年に報告書が出版されている 12) ．この報告書では，フルプレキャスト床版の構造や床版と主桁との接続方法，既設床版の撤去工法などに力点がおかれている．それ以降も，2003 年に NCHRP から 2 回目の「プレキャスト部材の橋梁への適用検討」が出版され，翌年に日本と欧州への橋梁へのプレキャスト部材の適用に関する調査のためにスキャンツアーが行われている13)．このスキャンツアーでは，新東名高速道路でプレキャスト化されたプレストレストコンク

リート床版が大規模に使用された東海大府高架橋や工場製プレキャストセグメント部材で施工された安城高架橋，JR 東日本による東北縦貫線の架設工事などの調査や見学が行われている．
2005 年には議会から FHWA が主体となった上述の団体が橋梁の急速施工化に取組むための予算措置とそのプログラムである SHRP2 が承認され，2011 年に ABC マニュアルがその成果として出版されている．SHRP2 は舗装や基礎なども含んだ 20 以上のワーキンググループと 100 以上のプロジェクトで構成されており，そのうち R04 の Innovative Bridge Designs for Rapid Renewal
で，上述の文献 6),7) を刊行している．さらに SHRP2 の活動の延長が認められ，2012 年に議会で再び予算化されるに至った 8) ．
一方，ABC プロジェクトを実装させるために，パイロット工事が 2 つ行われた．そのうちの 1
つがニューヨーク州で行われた I-84 の跨道橋の横取り工事 14) で，もうひとつが次に紹介する
2011 年に竣工したアイオワ州で行われた下部工を含めた橋梁の更新工事であった 8) ．

表 3.4.2 ABC プロジェクトの経緯
年
ABC関 連 の出 来 事
1985 年 NCHRP(National Cooperative Highway Research Program)でプレキャスト部材への橋梁適用検討を着手
1988 年 鋼橋の床版更新の急速施工のためのプレキャスト床版の適用事例と載荷試験の報告
1998 年 NCHRPで橋梁床版更新の急速施工化に関する取り組み
2003 年 再度「NCHRPでプレキャスト部材の適用検討」が出版された
2004 年 FHWAから日本と欧州へ橋梁のプレキャスト部材の適用状況調査
2005 年 議会から急速施工検討のための予算措置
2011 年 ABCマニュアルが完成
2011 年 パイロット工事2件が竣工
2012 年 SHRP2(Stragic Highway Research Program) でABCプログラムを再度議会が承認し、予算化
2013 年 ABC University Transportation Centerがフロリダ国際大学に開学。以降同校でABCのシンポジ
ウムが催される2018 年 ABCマニュアルでの図面がAASHTOのLRFD Guide Speculations for ABCに標準図が掲載

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

3.4.2 US Highway 6 over Keg Creek Bridge 7),15),16)
このプロジェクトは，米国で比較的よくある規模の橋として供用後 60 年以上経過した PC 橋
が，橋梁全体の更新工事として ABC プロジェクトのパイロット工事に選ばれた．橋梁の幅員が狭いことから拡幅することとなり，基礎構造と下部構造を含めた上部構造の架け替えが，車両通行止めの期間をわずか 14 日という短期間で施工されたことが特徴である．なお本橋の工事には，FHWA からアイオワ州道路局に 40 万ドルが付与されている．
本プロジェクトの内容は，28 フィート(8.534m)から 44 フィート(13.411m)への拡幅を含む 3
径間連続 PC 橋から 3 径間連続鋼鈑桁橋への上部構造の架け替えである．更新工事期間中は橋面上の交通を全面通行止めして工事は行われた．ただし，杭基礎は，交通規制前にあらかじめ施工し，河川改修やその護岸工事は上部工架け替え後に行われた．橋脚や上部工は近くに製造ヤードを設け，そこで製造するいわゆる現場ヤードでのプレキャスト化が採用されている． 図
3.4.2 に当該橋梁の架橋位置図を示す．図 3.4.3 に上部工の平面図を図 3.4.4 に断面図を示す．
平面図の橋台部外に示される構造は，踏掛版である．以下に，プロジェクト概要を示す．

場所を記す
また，必要に応じて凡例
架橋地点

図 3.4.2 架橋位置図(1) プロジェクト概要
橋 梁 名： US Highway 6 over Keg Creek Bridge
場

所：アイオワ州，ポッタワタミー郡

更新年度：2011 年 11 月
建造年度：1953 年
発 注 者：アイオワ州道路局
橋梁形式：3 径間連続 PC 橋 ⇒ 同鋼鈑桁（28 フィートから 44 フィートへ拡幅）
橋

長：180 フィート(54.864m)

中央支間長：70 フィート(21.336m)
規制方法：14 日連続（杭などはあらかじめ施工，河川や護岸工事は供用開始後の後日施工）
受注金額：＄2.67 Million(2487＄/m 2 )
日交通量：3,890 台(2009 年)

167

鋼構造シリーズ 33

168

主鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

桁：W30 x 99(桁高 75.3cm，腹板厚 13.2mm フランジ幅 265mm，フランジ厚 17mm)

床 版 厚：8.5 インチ(21.6cm)
主桁間隔：ユニット鋼桁間が 4 フィート 6 インチ（137cm），それ以外 3 フィート 4 インチ(102cm)

図 3.4.3 橋梁の平面図 15)

図 3.4.4 橋梁の断面図 15)(2) 更新後の上部工の構造
本橋に適用されている鋼桁と床版は，ABC プロジェクトで標準構造に採用されている．鋼桁は図 3.4.5 に示すように，2 本 1 組で床版と壁高欄と合わせてユニット化され 40,70,100,130
フィートの各支間長に適用される．鋼桁は H 形鋼で支間長によってそれぞれサイズが決められ，無補剛である．ユニットとなる主桁間は横桁で結ばれているが，ユニット同士の間は横桁で結ばれない．ユニットの幅は 8 フィート以下，つまり 2.5m 以下である．また，横構はない．床版
は作業ヤードで配筋後コンクリートを打込み，鋼桁に合成構造としてスタッドで取り付けられている．壁高欄もヤードで床版施工後に建造されることが多い．連続桁形式を取る場合に負曲
げモーメントの発生する中間支点部は，単純桁として架設して，連結後に作用する活荷重などの負曲げモーメントに対し，引張り側となる上フランジ側は PC 鋼棒で緊張しプレストレス力を与え，圧縮側となる下フランジ側は高力ボルトによるスプライスでお互いの桁を接続して抵抗する構造としている．この施工状況のわかる写真を次項(3)に示す．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

図 3.4.5：橋梁ユニットの断面図 15)

プレキャスト床版間の間詰め部のコンクリートには現場打ちの UHPC(Ultra High
Performance Concrete)が用いられており，これも ABC プロジェクトで進められている．UHPCには十分な接合力があることから，橋軸方向の縦目地としての間詰め部の間隔は 6 インチと短い．この構造詳細を図 3.4.6 に示す．橋台部は，図 3.4.7 に示すように伸縮装置を桁からはずすことで漏水をなくす構造を採用しており，オーバーハング式のセミインテグラルアバットと呼んでおり，橋台構造も標準化している．本橋では，この部分もヤードでコンクリートを打ち込んでプレキャスト化を図っている．図中左上の版構造は，延長床版のような構造でセミイン
テグラルアバット部と，Sleeper Slab と呼ばれるプレキャスト RC 版上に載荷されている．栗田らによれば，この形式を採用すると，落橋防止構造も兼用でき，延長床版と同様に伸縮装置
からの騒音や振動の減少を見込めるとされている 17) ．

図 3.4.6 間詰め部の断面図 15)

169

170

鋼構造シリーズ 33

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

図 3.4.7 セミインテグラルアバット構造 7)(3) 施工計画とその実施状況
次に表 3.4.3 には交通規制期間である 14 日間の工程表を示す．最初の 3 日間で橋梁を撤去
し，基礎と橋脚や橋台を 3 日で施工し，続いて上部工の架設も 3 日で施工し，その後，間詰め
コンクリートや舗装，高欄，タッチアップなどの施工を行うといった工程である．
表 3.4.3 工程表 7)

14 Day Closure Period
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Close HWY 6Bridge Demolition
Drive Abut, Pilingset columns
Set Abut & Wingwall/
Pour Self Leveling Concrete
Set Caps
Erect Deck Modular
Set Approach Sleeper
Pour UHPC Joints
Pour UHPC Barrier Closure
Grinding / ACC Paving
Guardrail / Paint / Open Road
なお，ABC プロジェクトの標準構造にはプレキャストプレストレストコンクリート橋の仕様もある 6) ．写真 3.4.1 は既設橋梁の全景写真である．写真 3.4.2 は新設された橋梁全体の写真である．写真 3.4.3 はプレキャストコンクリート部材を製作したヤード状況である．写真右上には，更新対象の橋梁が見える．写真 3.4.4 はヤードで製作された床版と壁高欄のついた鋼主桁を輸送している状況である．写真 3.4.5 には前述したセミインテグラルアバット構造を示す．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

これより，伸縮装置部から漏水があったとしても支承部に水が回らないことがわかる．

写真 3.4.1 対象橋梁の施工前 15)

写真 3.4.2 対象橋梁の施工後 15)

写真 3.4.3 現場プレキャスト化の施工ヤード 15)

写真 3.4.4 ヤードで製作された鋼桁の現場輸送 15)

写真 3.4.5 セミインテグラルアバット 16)

171

172

鋼構造シリーズ 33

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

写真 3.4.6 はプレキャスト橋脚の組立状況を，写真 3.4.7 は現場ヤードで製作された上部工の架設状況を示す．続いて写真 3.4.8 は床版の間詰め部の配筋状況を，写真 3.4.9 は UHPC を床
版間詰め部に打ち込んでいる状況を示す．最後に，単純桁として架設された連続化への工程として中間支点上の連続化への対応状況を写真 3.4.10 と写真 3.4.11 に示す．

写真 3.4.6 プレキャスト橋脚の組立 16)

写真 3.4.7 プレキャスト上部工の架設 16)

写真 3.4.9 床版間詰め部に適用する UHPC 15)
写真 3.4.8 床版間詰め部の状況 15)

写真 3.4.10 中間支点下フランジの施工状況 15)

写真 3.4.11 中間支点上の上フランジ側のPC 鋼棒の緊張状況 15)第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

173

3.4.3 I-93 Fast14 Project 18),19)
ボストン近郊メドフォード市を通る Interstate-93 号線は，建設後約 60 年を経過している．
市内の大半は土工部であるが，交差道路部がオーバーブリッジとなっており，RC 床版を有する
3 径間の連続鈑桁となっている．これらの橋梁は，近年，凍結防止剤や膨大な交通量の影響で床版が抜け落ちる事態が何度か発生した．そこで，車両の安全性確保の点でオーバーブリッジ
14 橋の架け替えに至った．このプロジェクトの架橋位置を図 3.4.8 に，更新対象の 14 橋のうちの 4 橋の全景を写真 3.4.12 に示す．Interstate-93 号線は，平日の日交通量が休日に比べて多いため，既存交通への影響が最も少なくなるように週末の規制時間内で上部工の架け替え工事が行われたことが特徴である．
架橋位置
架橋地点

写真 3.4.12 プロジェクトの対象橋梁 18)
図 3.4.8 架橋位置
(1) プロジェクト概要
プロジェクト名：The Massachusetts Fast 14 Project
場

所：ボストン北，メドフォード近郊

完成年度：2011 年 6 月から 8 月
建造年度：1950 年代後半
発 注 者：マサチューセッツ州道路局
橋梁形式：3 径間連続鈑桁（片側 4 車線，計 8 車線）
日交通量：200,000 台
週末の最大時間交通量：5,500 台
規制方法：金曜夜から日曜夕方までの週末のみを通行止め
床版構造：RC 床版 ⇒ プレキャスト RC 床版（工場で鋼桁と場所打ちで施工し輸送）
その他：10 週末で 14 橋の桁ごとの更新を行う

鋼構造シリーズ 33

174

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術(2) 更新計画の推移
当初の計画は，幅員を狭小幅にて 4 車線を確保しつつ 5 段階の施工ステップで，約 1 車線分を更新していく工法で最低でも 4 年以上かかると計画されていた．この計画のデメリットとして交通が分断されること，建設作業員の安全が担保されないこと，何よりも床版があと 4 年もつかどうかわからないため，見直しが余儀なくされた．そこで，6, 7, 8 月の 10 週間の週末のみを利用した架け替え工事を行うこととなった．その際，北行きと南行きのそれぞれ 2 車線ずつを確保する計画となった．2 車線での時間当たり最大交通量は 2,960 台とされており，週末の時間当たり最大交通量は 5,500 台のため，溢れた交通を迂回路へ流すことを計画していた．

図 3.4.9 4 車線から 2 車線への規制計画（平面位置） 19)

図 3.4.10 4 車線から 2 車線への規制計画（断面） 19)

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

次に片側の 4 車線道路は，金曜日の夜に双方向の 2 車線道路へ切り回す必要がある．その計画を図 3.4.9 と図 3.4.10 に示す．車線の切り回しには，2 台のロードジッパーを用い，図 3.4.9に，施工領域を左の Work Zone に，ロードジッパーの待機位置を右下の BTM に示す．
(3) 更新後の橋梁構造
更新後の橋梁構造は，前述の事例と同様，ABC プロジェクトで規定されている標準構造の RC
床版を有する鈑桁が採用されている．上部工は，2 主桁を 1 組として 252 個のモジュールからなり，RC 床版と壁高欄の配筋までを工場で製作してきた．なお，壁高欄を配筋までとしたのは，架設時のクレーンによる荷重の制約から決めている．
中間支点上の連続構造は，アイオワ州と異なり，図 3.4.11 に示すキャップケーブル方式と鉄筋補強によるリンクスラブ形式とで検討されている．また，床版間の間詰め部も，施工性に配慮して前項で紹介した橋梁に比べ広めに設定している点が異なっている．間詰め部に用いられるコンクリートも UHPC ではなく，超速硬コンクリートが用いられ，日曜日の夕方に打ち込
んでも月曜日の早朝には，必要強度が発現できる強度に設計されている．

図 3.4.11 キャップケーブルによる中間支点連続化 18)(4) 更新工事の状況
更新前の現状の床版の下面からの状況を写真 3.4.13 に，写真 3.4.14 に陥没した床版の状

写真 3.4.13 プロジェクトの施工対象の劣化状況 18)

写真 3.4.14 床版陥没の状況 18)

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176

鋼構造シリーズ 33

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

況を示す．次に以下，2 台のロードジッパーによる 4 車線から 2 車線への車線切り回しの施工状況を写真 3.4.15 に，車両の誤進入対策を写真 3.4.16 に示す．

写真 3.4.15 ロードジッパーによる 4 車線

写真 3.4.16 誤進入対策状況 19)

2 車線への切り回し状況 19)
続いて，写真 3.4.17 に金曜日夜の時点での着手状況を，写真 3.4.18 に翌土曜朝の上部工を撤去した後の状況を示す．写真 3.4.19 に工事全体の状況を示す．

写真 3.4.17 施工着手状況(金曜夜) 18)

写真 3.4.18 上部工撤去後(土曜朝) 18)

写真 3.4.19 上部工撤去後の全体状況(土曜朝) 19)

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

177

次に更新する鋼 2 主桁構造の床版と壁高欄の鉄筋付きユニットの輸送状況を写真 3.4.20 に，そして土曜日の午後には上部工の架設が行われ，この状況を写真 3.4.21 に示す．写真 3.4.22に上部工の架設後に行われた間詰め床版の配筋作業の様子を示す．この配筋作業には，比較的時間がかかり，翌日曜の朝に間詰め部のコンクリートの打ち込みを行った．この状況を 写真
3.4.23 に示す．最後に，完成状況を写真 3.4.24 に示す．

写真 3.4.20 ユニットの輸送状況 19)

写真 3.4.22 桁間間詰め部の配筋(土曜午後) 18)

写真 3.4.21 上部工架設状況(土曜午後) 18)

写真 3.4.23 間詰めコンクリート打設状況(日曜朝) 18）

写真 3.4.24 上部工の完成状況 18)

鋼構造シリーズ 33

178

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

3.4.4 Grand Island Bridge 20)
本橋は，建設後約 50 年が経過した RC 床版を有するトラス橋と鈑桁である．凍結防止剤の散布や増加した交通の影響で，床版に損傷が生じ，そのため RC 床版更新に至った．架橋位置はニューヨーク州のナイアガラ近郊である．図 3.4.12 に架橋位置を示す．本橋は代替ルートがない
ことから夜間施工・昼間交通開放という特徴的な施工条件で施工された．以下にプロジェクトの概要を示す．

図 3.4.12 架橋位置図 20)(1) プロジェクト概要
橋 梁 名： Grand Island Bridge (Interstate-190)
場

所：ニューヨーク州ナイアガラ近郊

完成年度：2011 年
建造年度：1960 年
発 注 者：ニューヨーク州 Thruway Authority
橋梁形式：アーチ＋鈑桁
規制方法：夜間施工昼間交通開放
日平均交通量：65,500 台/日
橋梁構造：アーチ構造と鈑桁構造（アーチ部の床版は，アーチの下弦材とその間に配置した
縦桁で受けている．よって，床版の支間方向は橋軸直角方向で，鈑桁部の床版は主桁上の横桁で受けている．よって，床版の支間方向は橋軸方向である．）
床版構造：RC 床版
施工面積：8,400m⇒

Precast Exodermic deck(t=240mm,189mm)(プレキャスト合成床版)

2施工条件：北行きの床版更新工事は，月曜から木曜日の朝 6 時には交通を開放すること，金
曜日と土曜日は施工が許されない．

第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

179

受注金額：＄48.2 Million
そ の 他：歩廊，伸縮，支承や高欄の更新，1 夜間で 4 パネル更新(アーチ部は 2 枚の場合もある)，急速施工可能なポリエステルポリマーコンクリート(PPC)舗装（t=20mm）を施工．
次に，写真 3.4.25 にアーチ部の全体を，写真 3.4.26 に劣化した床版を示す．

写真 3.4.25 橋梁の全景 20)

写真 3.4.26 橋梁床版の劣化状況 20)(2) 施工状況
写真 3.4.27 には更新床版として使用するプレキャスト化された鋼・コンクリート合成床版を示す．ここでユニークな点は，引張側となる側にはメッキされた鋼部材のみで構成され，軽量化が図られている．写真 3.4.28 には既設 RC 床版を下からジャッキアップにより鋼桁から取り外す様子を，写真 3.4.29 と写真 3.4.30 には既設 RC 床版の撤去状況を示す．写真 3.4.29 には，鋼桁の上部にコンクリートがかなり残されていることがわかる．

写真 3.4.27 更新用の合成床版 20)

写真 3.4.28

既設床版のジャッキアップ
施工状況 20)

180

鋼構造シリーズ 33

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

写真 3.4.31 には，新設床版の設置状況を示す．ここは，鈑桁部なので床版支間が橋軸方向となっている．橋軸方向には最大 37 フィート，つまり約 11ｍ，橋軸直角方向は約 2ｍである．
写真 3.4.32 には間詰め部のコンクリートの打ち込み状況を示す．この工事では夜間施工，昼間に交通開放を行っている．写真 3.4.33 は，昼間交通開放用のために床版に用いる仮設鋼版を高欄に留めている状況を示す．次に写真 3.4.34 に，交通開放中の仮設鋼版の敷設状況を示す．これより，鋼版の端部は，車両がスムーズに通れるようにテーパーを切っていることがわかる．

写真 3.4.29 既設床版の撤去状況 20)

写真 3.4.30 既設床版の撤去状況 20)

写真 3.4.31 新設床版の設置状況

写真 3.4.32 間詰め部の打込み状況 20)(鈑桁部) 20)

写真 3.4.33 昼間開放用の仮設鋼版

20）

写真 3.4.34 供用中の仮設鋼版 20）第3章

施工事例からわかる RC 床版更新の要点

181

続いて，高欄もプレキャストコンクリートの基部を用いており，その状況を写真 3.4.35 に示す．写真 3.4.36 には，PPC 舗装を行うために，床版の上面をブラストしている状況を示す．次に，写真 3.4.37 に PPC 舗装の施工状況を示す．最後に，写真 3.4.38 に床版更新後の状況を示す．

写真 3.4.35 プレキャスト高欄とその継手状況

写真 3.4.37

写真 3.4.36

新設床版のブラスト状況 20)

20)

PPC の施工状況 20)

写真 3.4.38

床版更新後の状況 20)

参考文献（3.4 高速施工を目指す米国の ABC プロジェクト）
1) 国土交通省 HP,
http://www.mlit.go.jp/hakusyo/mlit/h25/hakusho/h26/html/n1132000.html
2) 土木学会鋼構造委員会: 鋼橋の大規模修繕・大規模更新 ─解説と事例─, 鋼構造シリーズ
26, 2016.
3) 下村公一朗, 三田村健二, ポール ベッカー, スティーブ カルデンバック: 米国における歴史的文化財コンクリートアーチ橋の大規模修繕工事事例 ─ フランクリン

アベニュー

橋 ─, 建設図書, 橋梁と基礎, pp.43-48, 2017.
4) ABC Website, Federal Highway Administration, http://www.fhwa.dot.gov/bridge/abc/.
5) Federal Highway Administration: Accelerated Bridge Construction Final Manual,November 2011.
6) Transportation Research Board: Innovative Bridge Designs for Rapid Renewal ABC
Toolkit, SHRP2 Report S2-R04-RR-2, 2013.

鋼構造シリーズ 33

182

鋼道路橋 RC 床版更新の設計・施工技術

7) Transportation Research Board: Innovative Bridge Designs for Rapid Renewal, SHRP2
Report S2-R04-RR-1, 2014.
8) Mary Lou Ralls: History of ABC Implementation in U.S., the National ABC Conference,
Miami, FL., December 2014.
9) American Association of State Highway and Transportation Officials: LRFD Guide
Specifications for Accelerated Bridge Construction, 1st Edition, 2018.
10) Bala Sivakumar: ABC Techniques for Rapid Bridge Replacement, Purdue Road School, March
2017.
11) Osegueda and Noel: Rapid bridge deck replacement, -A field demonstration and load
test-, Research Report Number 324-5F, Texas Transportation Institute, Texas A&M
University, May 1988.
12) NCHRP Report 407: Rapid Replacement of Bridge Decks, Transportation Research Board,
National Research Council, Washington DC, 1998.
13) Federal Highway Administration: Prefabricated Bridge Elements and Systems in Japanand Europe, Final Report, U.S. DOT, March 200514) 日経コンストラクション: 特集

世界を席巻！生産性革命-1 晩で道路橋を架け替えろ‐,2017.12.25.
15) FHWA: Iowa Demonstration Project, Accelerated Bridge Construction on US 6 over Keg
Creek, Final Report, June 2013.
16) HP, www.theconf.com/presentation/2016/Implementing ABC on Bridge Replacement andRehabilitation Projects17) 小枝芳樹, 岩崎信正, 天満真士, 新平信幸, 津田佳明, 栗田章光: セミインテグラルアバ
ット橋のわが国への適用性に関する調査・研究--海外の施工事例とプレビーム合成桁の適用性, 建設図書, 橋梁と基礎, pp.31-37, 2011.
18) HP, https://www.tn.gov/content/dam/tn/tdot/construction/cmgc-projects/
CMGC-CaseStudy-I-40.pdf
19) HP, https://ops.fhwa.dot.gov/wz/p2p/arw/p3_boudreau.pdf
20) HP, www.bgfma.org/resources/pdf/reports/GrandIslandIBC/IBC11PaperFinal5-25-11.pdf