第一白川橋梁
橋そのものの復旧工事が本格化することに伴い、2021年(令和3年)2月16日には工事関係者が出席しての安全祈願祭が開かれるとともに、旧橋の撤去工事が開始された。
旧橋は、地震により多数の部材が座屈・塑性変形・破断を起こしており、一見健全に見える部材も実際には降伏応力を超えているかもしれないという、未知の応力状態となっており、その解体撤去には難しい問題があった。仮に応力が残留している部材を切断すると、瞬間的に応力が解放されて衝撃を伴う橋の変位が発生する恐れがあり、橋の倒壊や作業員の墜落事故を起こしかねなかった。そこで安定した多点支持状態での撤去、各撤去ステップにおける挙動のモニタリングといった点が課題となった。
現場は白川の渓谷に位置し、仮設支柱による多点支持ができなかった。そこで立野側に高さ35.435メートル、高森側に高さ40.435メートルの鉄塔を建てて、そこから張り渡したケーブルから垂らした直吊り索と桁受梁を使って橋を多点支持し、残留応力を軽減した上で解体するケーブルクレーン直吊工法を採用した。
安全に撤去するためには、橋の現況や架かっている応力を再現できる解析モデルを作成し、撤去ステップごとの橋の挙動を予測できるようにする必要があった。そのために現地で部材の変形の程度などを計測し、できる限りモデルの再現精度を上げるようにした。その解析モデル上で撤去ステップごとの応力度計算を行い、過度な応力が発生する場合には直吊り索の張力調整を行って応力度を下げるなど、詳細な施工手順を計画していった。
この解析モデル上では、立野側橋台の端支点に260トンの負反力が発生していると計算された。
上部工復旧に際しては、渓谷に架かっている橋であることからケーブルクレーン工法が想定された。この工法で用いる機材は、施工会社により所有しているものが異なり、実際に使用する機材により計画することで復旧対策を迅速に行える利点があることから、技術提案・交渉方式(設計交渉・施工タイプ)による発注方式を採用した。この方式では、施工者が行った技術提案を発注者が検討して優先交渉権者として選定・契約し、その後優先交渉権者が設計と見積もりを行ってその設計と費用の妥当性を発注者が評価し、合意が成立すれば契約を結んで施工させるというものである。
初代橋梁は、白川の渓谷に架かる景観美に優れた構造物で、南阿蘇鉄道の観光資源として重要であった。このため架け替える橋も同じ2ヒンジスパンドレル・ブレースト・バランストアーチ橋とすることになった。その際に下部工は基礎杭による補強を行ったうえで、初代橋梁のものを流用することにした。部材の配置はおおむね現状維持とし、断面形状や寸法も同程度、色調も旧橋梁と同じになるように設計した。
新しい橋の設計で考慮すべきとされたことは、L2地震時に備えた耐震設計と、立野ダム湛水の影響である。立野ダムは地震前から計画されていたもので、本橋梁はその貯水池内に位置する。異常(洪水)時のみ貯水する構造であるが、湛水時には第一白川橋梁のほとんどが浸水して流水による圧力が橋にかかる。このため流木等が橋に絡まる影響も評価して流水圧力に耐える設計とし、また湛水により基礎地盤が緩むことへの対策を盛り込んだ。