塩 害 損 傷 を 受 け た RC 桁 の 残 存 性 能 評 価 手 法 の 開 発 (株 )ホ ー プ 設 計 金 田 一 男 琉球大学 淵脇秀晃 (株 )南 伸 久 米 仁 司 (株 )中 央 建 設 コ ン サ ル タ ン ト 砂 川 章 次 (株 )綜 合 設 計 コ ン サ ル タ ン ト 太 田 清 志 琉球大学 下里哲弘 1.は じ め に 沖縄県は島嶼亜熱帯環境にあり、塩害により劣 化している橋梁が多く、その一部が架替計画され ている。本研究は、架替計画された沖縄県那覇市 の潮渡川に架かる若松橋を対象とした。本橋は昭 和 31 年 1 月 に 建 設 さ れ 、 西 海 岸 線 よ り 約 300m 離 れ た 厳 し い 塩 害 環 境 で 、竣 工 後 約 56 年 間 供 用 さ れ たものである。本研究の目的は、既設橋梁から切 り出した塩害で劣化した主桁の残存耐荷力の評価 手法を開発することである。 2.対 象 橋 梁 及 び 試 験 体 上流側 写 真 -1（ 平 成 22 年 度 撮 影 ） 及 び 図 -1 に 示 す よ う に 、 研 究 対 象 橋 梁 は 2 径 間 の 単 純 RCT 桁 橋 で あ 写 真 -1 架け替え前の対象橋梁 り 、橋 長 15.20m、支 間 長 7.245m、有 効 幅 員 8.18m である。本橋は旧軍道 1 号線の橋梁として建設さ れ た 1 等 橋 (TL-20)で あ る と 推 測 さ れ る 。本 橋 は 計 5 本 の RCT 桁 か ら 構 成 さ れ 、 耳 桁 は 壁 型 デ ザ イ ン 高欄と一体化で造られている。本橋梁の桁支点部 で 切 断 し 、 更 に 主 桁 毎 に RCT 桁 に 切 断 し 、 W-１ ～ W-6 の 計 6 基 の 試 験 体 （ 長 さ 約 6.0m、 上 フ ラ ン ジ 幅 約 2.0m） を 加 工 し 、 載 荷 試 験 に 用 い た 。 3.試 験 体 及 び そ の 劣 化 状 況 図 -1 撤 去 す る 前 の 本 橋 梁 上 部 工 の 劣 化 状 況 は 写 真 -2 に示す。床版下面や主桁のかぶりコンクリートが 床版かぶりの大面積剥落 かぶりの大面積剥落 写 真 -2 橋梁一般図 （上段：側面図、下段：断面図） 支点付近での帯筋破断 主桁の劣化状況 撤 去 前 の 上 部 工 床 版 及 び RCT 桁 の 劣 化 状 況 軽微な損傷の RCT 桁 試験体の保管状況 RCT 桁の外観 写 真 -3 劣化度合いの著しい RCT 桁 試験体の保管及び劣化状況 大面積で剥落している。本橋梁から切り取 っ た RCT 桁 （ 壁 高 欄 付 き RCT 桁 4 基 ＋ 中 間 RCT 桁 6 基 ） の 保 管 及 び 劣 化 状 況 を 写 真 -3 に示す。劣化度合いの軽いものは主桁フラ ンジのコーナー部コンクリートが剥落し、 著しいものは、一部主鉄筋の腐食断面欠 表 -1 コンクリート強度の試験結果 載荷前 No.1 W-1 載荷後 No.2 No.3 W-5 載荷前 平均値 損・帯筋破断が確認さている。 表 -2 4.材 料 試 験 結 果 試験体の端部からコアを採取し、塩分・ 中 性 化・圧 縮 試 験 を 実 施 し た 。表 -1 は コ ン 鉄筋 No. SD1 異形 鉄筋 クリート圧縮強度の試験結果に示す。圧縮 2 強 度 の 平 均 値 は 30.8N/mm で あ る 。 ま た 、 試験体の載荷試験後に主鉄筋をはつり出し、 丸鋼 鉄筋 SD2 25.2 351.1 525.2 20.0 SD3 25.3 275.6 467.3 10.0 1.78 ×10 5 1.80 ×10 5 平均値 24.9 333.2 507.3 13.3 SR1 22.7 370.8 513.7 20.0 SR2 22.9 363.4 488.0 20.0 2.00 ×10 5 1.99 ×10 5 2.18 ×10 5 平均値 22.8 367.1 500.9 20.0 2.10 ×10 6 6400 b=2500m 2a=1000mm b=2500m 表 -2 に 示 す 。各 試 験 体 の 主 鉄 筋 が 異 形 鉄 筋 2 主鉄筋の引張試験結果 鉄筋径 降伏応力 破断応力 伸び率 弾性係数 (mm) (N/mm2 ) (N/mm2 ) (%) (N/mm2 ) 24.1 372.9 529.5 10.0 2.27 ×10 5 その引張強度試験を実施した。その結果を と丸鋼鉄筋が混合に使用され、その平均強 圧縮強度 静弾性係数 備 考 (N/mm 2) (kN/mm 2) 35.9 23.2 載荷後のコアNo.1に 21.3 27.3 は、初期クラックが 32.6 25.2 あったため，他のコ 29.7 23.4 アの試験結果より耐 34.7 22.1 荷能力が低かった． 30.8 24.2 コア採取試験体 正面図 載荷ビーム ロードセル(右) 変位計 2 度 は そ れ ぞ れ 333.2N/mm と 367.1N/mm で ある。 190 420 5.残 存 耐 荷 力 に 関 す る 試 験 結 果 及 び 残 存 耐 変位計 オフセットゲージ 200 荷力の評価 図 -2 6000 200 載荷試験模式図 載 荷 試 験 の 模 式 図 を 図 -2 に 、載 荷 試 験 で 得 ら れ た 試 験 体 W-1、W-3 及 び W-7 の 載 荷 荷 重 と ス パ ン 中 央 に 生 じ た た わ み を 図 -3～ 図 -5 に 示 す 。 W-1 試 験 体 （ 中 間 桁 ） の 耐 荷 力 が 最 も 低 く 、 壁 高 欄 の あ る W-3 試 験 体 の 耐 W-1 試験体 （中間桁） 荷力が最も高く、同じ耳桁であった壁高欄 切 断 し た W-7 試 験 体 の 耐 荷 力 が W-3 試 験 体 よ り 約 30%低 下 し た 。 図 -3 W-1 試 験 体 の 試 験 結 果 図 -4 W-3 試 験 体 の 試 験 結 果 6.終 わ り に 劣化度合いの試験体の載荷試験結果よ り 、 塩 害 劣 化 し た RCT 桁 の 残 存 耐 荷 力 は 外 観劣化グレードと関係なく、理論値と比較 して残存耐荷力の低下は確認されなかった。 壁 高 欄 付 き の RCT 桁 の 耐 荷 力 は 無 い も の よ り 高 く 、 壁 高 欄 の 存 在 は RCT 桁 の 耐 荷 力 向 上に寄与することがわかった。 7.今 後 の 研 究 課 題 本 研 究 は 、 供 用 50 年 以 上 の 塩 害 に よ り 劣 化 し た RCT 桁 を 対 象 に 調 査 ・ 試 験 を 実 施 し た が 、今 後 、形 式 の 異 な る 橋 梁 を 対 象 に 、 載荷試験を行い、残存耐荷力の評価方法を 確定する必要がある。 図 -5 W-7 試 験 体 (壁 高 欄 無 し )の 試 験 結 果
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