萩・三隅道路 吉広高架橋 PC 上部工事の施工

プレストレストコンクリート技術協会 第20回シンポジウム論文集(2011年10月)
〔報告〕
萩・三隅道路 吉広高架橋 PC 上部工事の施工
大成建設(株) 土木本部 正会員 ○ 渡
大成建設(株) 土 木 部
貴司
西川 伸之
1.はじめに
萩・三隅道路は、長門市、萩市内の異常気象による通行規制時の通行確保や開発計画の推進・産業の集積
化による地域の活性化を目的とした、長門市三隅中から萩市椿に至る延長15.2kmの高規格幹線道路である。
この中の橋梁の一つである吉広高架橋は、萩市三見付近に架橋される全長624mの連続高架橋であり、起点側
214mの鋼橋と終点側410mの本橋からなる。本橋はPC6径間連続ラーメン箱桁橋で、上部工の架設方法は、移動
作業車4台による片持ち張出し施工による架設である。
本報文では、このPC6径間連続ラーメン箱桁橋の上部工工事の施工について述べる。
2.橋梁概要
吉広高架橋 PC 上部工事の橋梁概要を下記に示す。また、主要工事数量を表-1 に、構造一般図を図-1、
2に示す。本工事の対象範囲は吉広高架橋の終点側の
表-1 主要工事数量
橋梁であり、架橋区間において、市道石丸中山線と
工種
二級河川三見川と交差する箇所(P5~P6 橋脚間)が
最大支間 92mとなる。桁高は、柱頭部断面 6.5m
PC片持箱桁橋工
(P7,P8 柱頭部は 5.0m)から閉合部および端支点部
種別
仕様
m3
4,042
鉄筋
SD345 D13~D32
t
510.5
PC鋼材
縦締 3200KN型(12S15.2B)
t
84.6
縦締 5050KN型(19S15.2B)
t
43.4
t
33.7
横締 950KN型(1S28.6)
プレグラウトPC鋼材
る。P7 橋脚地点には拡幅部をもうけて非常駐車帯を
支承工
ゴム支承
P4橋脚 死荷重反力
設置している。PC 鋼材は内外併用ケーブル配置を採
地覆壁高欄工
路 線 名:一般国道 191 号 萩・三隅道路
橋 梁 名:吉広高架橋(終点側橋梁)
工 事 名:萩・三隅道路吉広高架橋 PC 上部工事
工
期:平成 21 年 7 月~平成 23 年 2 月
活 荷 重:B 活荷重
道路規格:第 1 種 第 3 級
設計速度;V=80 km/h
橋
長:410.000m
支 間 長:49.0+92.0+76.0+62.0+76.0+53.0(m)
有効幅員:9.500m
斜
角:90°
勾
配:縦断線形:3.000% 横断勾配:2.000%
橋梁形式:PC6 径間連続ラーメン箱桁橋
施工方法:片持ち張出し工法
2
1,522KN 箇所
52700
650 200
150 800
49000
m3
304
鉄筋
t
47.1
SD345 D13~D25
<P5,P6,P9 柱頭部>
<支間中央部>
10140
445
9250
445
320
9500
320
1250
3500
3500
1250
4000
100070
構造中心線
アスファルト舗装 t=80mm
▽PH
170 2200
3000
6500(5500)
2.000%
5400
2200 170
( )内寸法は、P7、P8 柱頭部
図-1 断面図
92000
76000
62000
76000
53000
A2
山線
市道 丸中
石
農道
三見川
川
三見
P1
P2
P3
P4
750 250
非常駐車帯
市道
石丸中山線
A1
2
コンクリート σck=27N/mm2
36500
53500
2
吉広高架橋 橋長 L=624000
PC6径間連続ラーメン箱桁橋 橋長 L=410000
鋼4径間連続少数鈑桁橋 橋長 L=214000
53500
1,578KN 箇所
P5橋脚 死荷重反力 12,483KN 箇所
A2橋台 死荷重反力
用している。
52700
数量
コンクリート σck=40N/mm2
3.0m に変化し、有効幅員 9.5m の一室箱桁断面であ
400 400
単位
P5
P6
図-2 吉広高架橋 側面図
−247−
P7
P8
P9
〔報告〕
プレストレストコンクリート技術協会 第20回シンポジウム論文集(2011年10月)
2.1 施工ステップ
STEP 1 P5・P9 橋脚引渡し
80tクローラークレーン
50tラフタークレーン
図-3に施工ステップ図を示す。
柱頭部施工
柱頭部施工
下部工工事からの橋脚の引渡しは、段階的
山
道
市 丸中
石
農
線
三見
道
川
A2
に 3 回に分けて引き渡された(最初に P5,P9
橋脚、続いて P6,P8 橋脚および A2 橋台、最後
P4
P5
P6
P7
P8
P9
STEP 2 P6・P8 橋脚、A2 橋台引渡し
90tクローラークレーン
に P7 橋脚)
。そのため、上部工の施工は引き
柱頭部施工
張出し施工
渡しを受けた橋脚から順次施工を開始した。
山
道
市 丸中
石
張出し施工
柱頭部施工
脚頭部施工
農
線
三
見
道
川
A2
張出し架設には、一般型・2 主構の移動作
P4
業車を計 4 台使用した。はじめに設置した P5
P5
P6
P7
P8
P9
STEP 3 P7 橋脚引渡し
側径間施工
側径間閉合
橋脚の移動作業車は P8 橋脚へ転用し、
さらに
P7 橋脚へ転用した(計 2 回の転用)
。P9 橋脚
移動作業車組立
移動作業車組立
山
道
市 丸中
石
線
農
三見
側径間施工
側径間閉合
柱頭部施工
道
川
A2
の張出し架設で使用した移動作業車は、P6 橋
P4
脚へ転用した。
これにより P5~P8~P7 の移動
作業車を 2 回転用するパスが工程のクリティ
P5
P7
中央閉合
P8
P9
移動作業車組立
STEP 4
カルとなり、工程を遅延させないために迅速
市
石丸 道
中
山線
な移動作業車の転用、サイクル工程の短縮お
よび P7 橋脚の拡幅部の施工方法の工夫等が
求められた。
P6
P4
農
三
P5
P6
STEP 5
P7
中央閉合工
山
道
市 丸中
石
P8
P9
中央閉合工
(1)圧送配管
P4
線
農
三
道
A2
3.施工概要
3.1 主桁コンクリート打設
見川
見
道
川
A2
P5
P6
P7
P8
P9
本橋は地上から30m以上の位置での施工と
なり、橋桁の両端部が施工中であったため、
STEP 6
落橋防止装置
橋面附属物工
山
道
市 丸中
石
両側からのアクセスが不可能であった。コン
クリート打設は縦配管を橋脚足場に設置し、
P4
線
農
三
見
道
川
P5
地上のポンプ車からの直接配管にて行った。
A2
P6
P7
P8
P9
図-3 施工ステップ
打設開始時の先行モルタルは筒先にてコンク
リートホッパーに排出し、クローラクレーンにて運搬して処理を行った(写真-1)
。
(2)コンクリート打設時の暑中対策
最大張出し部では橋面上の水平配管延長は約44mになり、特に夏季におけるコンクリート圧送中の閉塞が
懸念された。地上から橋面までの縦配管(約30m)と橋面上の水平配管(最大張出時44m)に、散水した湿
潤マットと断熱マットを併用して巻くことにより、日射による配管の温度上昇を防いだ(写真-2)
。また打
設途中の水平配管の段取替えにかかる時間を短縮する為に、水平配管にキャスターを固定し、橋面上を滑ら
せて移動させるようにした(写真-3)
。張出施工最盛期の2010年夏は全国的に猛暑日が続いたが、配管閉塞
トラブルの発生を防ぐことができた。
水平配管
縦配管
断熱マット
キャスター
写真-1 橋脚足場への縦配管設置状況
写真-2 水平配管への養生
−248−
写真-3 水平配管移動の工夫
プレストレストコンクリート技術協会 第20回シンポジウム論文集(2011年10月)
〔報告〕
(3)コンクリート打設時の寒中対策
当該地域は冬季に、非常に強い北風が吹くため、通常の寒中養生に加
えて、移動作業車の全側面に風除けのシートを張った。冷風によるコン
クリート表面温度の急激な低下の防止と移動作業車内の保温による寒
中養生を実施した(写真-4)
。
3.2 壁高欄コンクリート打設
風除けシート
壁高欄のコンクリート打設時期は冬季であった。前述したように、冬
季は非常に強い寒風が吹く地域であるため、打設直後、型枠存置期間中、
写真-4 移動作業車の寒中養生
および脱型後について、養生マット等が飛散しないようにネットを使用
して強風対策を行った(写真-5)
。打設直後に氷点下まで気温が下が
ることが予想される時にはジェットファーネスを使用し、給熱養生を行
った(写真-6)
。
3.3 非常駐車帯部の施工
(1)施工順序
飛散防止用ネット
P7中心の前後15m区間には非常駐車帯が設けられ、このため床版幅が
9,250㎜から12,750㎜に変化する。この非常駐車帯部を標準部(一次施
写真-5 壁高欄コンクリート
打設後の養生
工部=9,250㎜)と拡幅部(二次施工部=0~3,500㎜)の2回に分けて
施工した。横締めケーブルには、接続タイプのものを使用し、拡幅部へ
の対応を行った。施工順序は、以下の通りである。
① 標準ブロック(床版幅9,250㎜)を一次施工部として施工(型枠・
鉄筋・PC組立、コンクリート打設)
。
② 張出しケーブル(主方向ケーブル)
、床版横締め(一次ケーブル:
ジェットファーネス
標準長9,250㎜)を緊張。
写真-6 壁高欄コンクリート
打設後の給熱養生
④ 次ブロックも標準ブロックにて施工(型枠・鉄筋・PC組立、コンクリート打設)
。同時に前ブロックの
③ 脱枠後、移動作業車を次ブロックに移動。
拡幅部(二次施工部)の施工(型枠・鉄筋・PC組立、コンクリート打設)
。床版横締めは専用接続具に
て接続。
⑤ 次ブロック張出しケーブル(主方向ケーブル)
、床版横締め(一次ケーブル)を緊張。
⑥ 前ブロック拡幅部(二次施工部)の床版横締め(二次ケーブル:1,750㎜)を緊張。
⑦ 脱枠後、移動作業車を次ブロックに移動
支圧板
(以降、繰返し)
O リング
W 型スリー
センタープラグ
カップラーシース C 型スリーブ
フロート
底板
標準部
拡幅部
(2)床版横締めの接続
拡幅部に設置される二次ケーブルは、標準部で既に緊
エポキシパテ
センターライザー
1)
張された一次ケーブルと専用接続具 にて接続される。
また、コンクリートの打設前に、接続具はカップラーシースに
固定ボルト ウェッジ
コンプレッショングリップ
図-4 プレグラウト用接続具の構成
より覆われ、このシースの中にプレグラウト樹脂が充填される。
充填の確認は、シースに付いた4箇所のフロートの浮き上がり
にて判断できる(図-4、写真-7)
。
(3)移動作業車の型枠支保工・フレームの改造
次ブロック施工時に前ブロックの拡幅部の施工を行うため、
型枠を支える支保工梁とフレームを改造した(図-5)。
プレグラウト用接続具
写真-7 接続具使用状況
−249−
プレストレストコンクリート技術協会 第20回シンポジウム論文集(2011年10月)
〔報告〕
P7
4 X 3 000=12 000
12 000
4 X 3 000=12 000
30 151
5 000
20 151
5 000
76
3 350
3 X 3 200=9 600
2 050 2 050
3 X 3 200=9 600
3 350
3 150 400 2 800 400 2 800 400 2 800 400
400
400 2 800 400 2 800 400 2 800 400 3 150
1 650 1 650
2次コンクリート
2 924
170
74
2
75
1
4
3
2
3
2
1
4
3
2
76
79
81
83
86
1
2
87
3
88
4
2
3
4
1
2
3
4
2
3
4
リブ
89
リブ
90
2 200
5 400
9 800
3
73
4
90°
2 200
10 140
1 750
170
1 750
4
72
2 924
76
CL
2次コンクリート
図-5 型枠支保工・フレームの改造
図-6 非常駐車帯部 打設平面図
(4)コンクリート打設順序
先述の施工順序に従い、コンクリートを打設した。打設平面図を図-6に示す。
①
②
③
④
1 ブロック標準部
2 ブロック標準部+1 ブロック拡幅部
3 ブロック標準部+2 ブロック拡幅部
4 ブロック標準部+3 ブロック拡幅部
移動作業車
引戻し
道
農 3.4 P9橋脚の張出し架設
ブラケット支保工
A2
(1)柱頭部支保工上での移動作業車組立解体
本橋の架橋位置の両端部は山地となっており、特に本工事の施工範
囲である終点側(A2 橋台側)は急傾斜となっている。移動作業車の組立
P9
解体は橋脚近傍の地盤にて下段作業床の地組を行い、リフトアップす
る場合が多いが、上記のような地形条件のため、下段作業床の地組は
図-7 P9 橋脚移動作業車の引戻し
不可能であった。そこで、柱頭部施工時に設置したブラケット支保工
を P9 橋脚の張出し架設完了時まで残置し、
柱頭部支保工上にて移動作
業車の組立解体を行った。これにより、地形の制約なしに組立解体を
移動作業車
行うことが可能となった(図-7、写真-8)
。
3.5 外ケーブルの施工
本工事の外ケーブルは、19S15.2B(5050kN型)のグラウトタイプの
ケーブルであり、2径間に渡ってそれぞれ2~4本配置されている。工程
P9 橋脚
を短縮するため、閉合が完了した径間から順次施工を行った。桁内に
外ケーブル用の架台を組み立て、半透明タイプのシースを設置した。
緊張作業は、最大緊張力4,000kNの緊張ジャッキを2台使用した。
写真-8 移動作業車解体状況
(P9 橋脚)
4.おわりに
日本海に近く、風の吹き抜けやすい、緩やかな山あいの田畑・河
P7 橋脚
川上での工事は常に気の抜けないものであったが、地域の皆様方や
関係各位のご理解とご協力により、平成23年2月に竣工した(写真-
9)
。吉広高架橋を含む萩・三隅道路が、異常気象時だけでなく地域
P6 橋脚
P5 橋脚
の方々、また、山口県を訪れる方々にとって大きな利益をもたらす
ことを期待する。
<参考文献> 1) 神鋼鋼線工業株式会社:CCLシングルストラン
ド工法1S28.6 プレグラウト用接続具施工手順書、pp.1,2009.
−250−
写真-9 全景写真