54建設の施工企画’11. 2

CMI 報告上面増厚床版の再劣化対策の研究

松本政徳・渡邉晋也・谷倉写真─ 1

撤去床版の切断面（施工目地部）

泉

写真─ 2

上面増厚床版（施工目地部）の再損傷

2．実験概要1．はじめに（1）供試体
近年，高速道路の RC 床版では，交通量の増加や車本実験に使用する供試体は，施工目地部の増厚界面両の大型化に伴って疲労損傷が広範囲に広がり，補修・に劣化対策を行った供試体 C，D（2 体），および比較補強を実施する事例が増加している。
その対策として，用の基準供試体 A（対策なし）の計 3 体である。

版厚を厚くして耐荷力，耐久性を改善し，耐力の向上

本実験では，増厚部の再劣化が多い年次（S46 〜に最も効果がある床版上面増厚工法の採用が一般的とS54 年）の設計要領に準じて製作した RC 床版（18 cm）なっている。この上面増厚工法は現在までに約 400 橋を用いて，増厚前に所定の劣化度（破壊回数 Nf の 4の施工実績があるが，上面増厚後に短期間で再劣化が割まで載荷）を与える予備載荷を行った。また，供試生じた事例が報告されるようになってきており，特に体の増厚施工は，なるべく実施工と同様な方法で行い，中央，北陸，東北自動車道等の冬季に凍結防止剤を散施工目地部に実施工で想定される施工要因（研掃・締布する寒冷地で多い。

固め・清掃不足）の影響を再現した。供試体 A は対

また，実橋におけるアンケート調査によると，増厚策を行わず，供試体 C，D は図─ 1 のように供試体を床版の再劣化は増厚コンクリートの施工目地（1 次施2 領域に分けて，各種の劣化対策を施した。増厚後の工と 2 次施工の打継目）を起点として生じていること

床版厚は 27 cm とし，施工目地は，輪荷重により発が多いという報告が見られる。

生するせん断応力がなるべく大きくなるように，載荷

そこで，本研究では，再劣化原因の起点ともなって板端部に設けた。

いる増厚コンクリートの施工目地部に着目し，実施工と同様な方法により上面増厚した供試体を用いて，輪（2）使用材料荷重走行試験を行い，劣化対策の効果検証を行ったも

表─ 1 に上面増厚コンクリートの配合を示す。使のである。ここでは，具体的な増厚界面のはく離およ

用したコンクリートは，鋼繊維補強超速硬コンクリー

び施工目地の開き防止を目的とした再劣化対策としト（SFRC）とし，材令 3 時間における圧縮強度をて，以下の 3 種類の方法について施工試験，付着強度24 N/mm2 とした。

試験，疲労試験等を行い，その効果の検証を行うこと

写真─ 3 に劣化対策材料の施工状況を示す。アンとした。

カ ー は 過 去 に 施 工 実 績 の あ る 普 通 ボ ル ト（M14 を①アンカー筋の設置

50 cm 間隔）を，接着剤は打継面用のエポキシ樹脂を，②接着剤の塗布

炭素繊維（CFRP）格子筋は格子間隔 100 mm のもの③炭素繊維（CFRP）格子筋の配置を使用した。

建設の施工企画 ’11. 255（3）試験方法
疲労試験は，写真─ 4 に示すように供試体上面の橋軸方向に載荷版を一列に並べた軌道上を鉄輪が走行するものである。表─ 2 に載荷荷重と載荷回数を示す。
輪荷重の走行位置は供試体中央とし，雨水の影響を考慮して水張り条件で実施した（図─ 2）。本試験は，実験工程の都合により 2 機の輪荷重走行試験機を使用し，載荷による供試体の劣化程度を極力合せるため，P/Psx（梁状化した床版の押抜きせん断耐力に対する載荷荷重の割合）を両試験機で同じ値とした。
載荷方法は，供試体 A の場合，載荷荷重 118 kN から開始し，新旧コンクリート界面のはく離をモニターしながら 20 kN ずつ階段状に荷重を増加させた。載荷荷重は，実橋で計測される最大軸重や繰返し荷重による界面はく離の再現性を考慮して 255 kN を上限とした。一方，供試体 C，D は，P/Psx の比率を供試体

図─ 1

供試体 C,D の劣化対策

表─ 1

SFRC の配合

単位量（kg/m3）

SL W/C s/a（cm）（％） （％）

WCSG

減水剤
SF （C×％）5±1.5 38.9

170443811892

10048.42.0

写真─ 4

疲労試験状況

，セメント：超速硬セ
設計基準強度 24 N/mm2（材令 3 時間）
メント，粗骨材の最大寸法：Gmax ＝ 20 mm

写真─ 3

劣化対策の施工状況

図─ 2

供試体 A の載荷イメージ

56

建設の施工企画表─ 2’11. 2載荷荷重と載荷回数

図─ 3

載荷ステップ

A と合せるため 100 kN から開始した。供試体 C，D

図─ 4

各測定項目の比較

は疲労試験途中ではく離した部分が割れ始めて，実験が継続不能となったため，累計 10 万回で実験を終了

増し，これらの対策では改善効果があまり期待できしている。

ないことが明らかとなった。

なお，疲労試験中の増厚界面のはく離進展状況は，超音波共振法により検出した。

③アンカー設置後にプライマーを塗布した供試体 Cについては，はく離も生じなかった。すなわち，アンカーのみでははく離が生じたことから，プライ3．実験結果（各種劣化対策の効果）マーによる改善効果が現れた結果となった。

施工目地部に各種劣化対策を施した供試体 C，D に4．まとめついて，疲労試験を行い，それぞれの対策効果を無対策の供試体 A と比較した結果を図─ 4 に示す。ここ

劣化対策の異なる供試体 C，D と目地部対策なしのでは，各供試体の増厚界面で，ややはく離（△）およ

供試体 A について比較することにより，各種劣化対びはく離（×）の発生した載荷回数と，各測定項目で策の効果を検証した。その結果は以下のとおりである。

変化が見られた載荷回数を比較して示している。
また，①増厚界面にプライマーを塗布した対策が最も改善効

供試体 C，D について，各種劣化対策の効果を整理し果が高くなった。

た結果を表─ 3 に示す。主な結果は次のとおりである。

② FRP 格子筋を使用した場合，施工性が悪くなって①増厚界面にプライマーを塗布した領域では，供試体増厚界面にジャンカが生じやすくなる。その結果，C，D ともにはく離が生じなかった。このことから，十分な付着が確保されず，改善効果が認められなプライマー塗布が最も改善効果（付着性能）が高くかった。

なることがわかった。
② 縦 目 地 部 に ア ン カ ー の み の 場 合（ 供 試 体 C） や
CFRP 格子筋（供試体 D）を設置した場合，脱型後③アンカーのみ設置した場合には，試験当初からはく離が検出されていたこともあり，特に良好な改善効
果は得られなかった。に施工目地部にジャンカ状の変状が確認されたこと④アンカー筋設置後にプライマーを塗布したケースでからもわかるように，施工性能が低下して締固めは，プライマー塗布のみと同様の改善効果が得られが不十分となることがわかった。その結果，供試体たが，アンカーを設置する手間が余分にかかった。

C，D ともに試験の初期からはく離が生じた。さらに，活荷重たわみは荷重ステップの増加とともに漸建設の施工企画 ’11. 2

表─ 357

各種劣化対策の効果《参 考 文 献》
1）松井繁之，木村元哉，蓑毛勉：増厚工法による RC 床版補強の耐久性評価，構造工学論文集，Vol.38A，pp.1-1 〜 1-12，1992.3
2）梅原秀哲，石神孝之，檜貝勇：増厚した鉄筋コンクリート床版の力学的挙動に関する研究，土木学会論文集，No.451/V17，pp.89 〜 98，
1992.83）鎌田敏郎：よくわかる非破壊検査 第 4 回ひび割れ・剥離・空洞（その 2）， プ レ ス ト レ ス コ ン ク リ ー ト，Vol.47，No.4，pp.1-13 〜 1-17，
2005.74）菅野匡，長谷俊彦，谷倉泉，松井繁之：RC 床版部分上面増厚工法の適用性に関する輪荷重走行疲労実験と FEM 解析，pp.1-18 〜 1-23

5．おわりに実物大供試体を用いて，施工目地部の界面はく離に対する各種劣化対策の効果を検証した結果，再損傷の原因となりやすい施工目地部の増厚界面にプライマーを塗布することによって，付着性能や耐久性が改善さ［筆者紹介］
松本 政徳（まつもと まさのり）㈳日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第二部
技術課長

れることが明らかとなった。しかしながら，この劣化対策を実施工に適用する場合には，追跡調査によって施工性や材料の劣化の影響，供用環境下での耐久性等を確認することが重要と思われる。
なお，本研究は，㈱高速道路総合技術研究所 道路

渡邉 晋也（わたなべ しんや）㈳日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第二部
研究員

研究部 橋梁研究室からの受託により実施したものである。
本検討の実施に当たっては，大阪工業大学松井繁之教授を委員長とする「増厚床版の補修対策に関する技術検討委員会」の委員や関係者の方に，多大なるご指導，ご支援を頂きました。ここに謝意を表します。

谷倉 泉（たにくら いずみ）㈳日本建設機械化協会
施工技術総合研究所 研究第二部部長