補修設計
千鳥橋上り線（一般国道247号）
【業務名称】
平成10年度橋梁修繕工事（千鳥橋）の内調査及び設計業務
【技術キーワード】
損傷詳細調査、疲労亀裂、補修設計、支承取替え、落橋防止システム
【業務概要】
本業務は、昭和42年に架設された一般国道247号の千鳥橋上り線（単純鋼床版箱桁 4連）の損傷詳細調査および補修詳細設計を行いました。また、合わせて耐震補強設計として、落橋防止システム設計を行いました。
千鳥橋は、支承部のウェブと下フランジのすみ肉溶接部およびソールプレート付近に大きな亀裂が発生しており、この亀裂損傷部補修のための損傷状調査、原因解明調査を行った上で、補修詳細設計を実施しました。
《 橋梁構造諸元 》
橋長：180.69m（34.84m+51.09m+51.09m+43.67m）
有効幅員：12.25m（車道部３車線10.0m＋歩道部2.25m）
構造形式：
《上部工》鋼床版単純鋼箱桁橋４連曲線橋
《下部工》鋼管杭基礎
控え壁式橋台２基
張出式橋脚３基
《支承形式》鋼製ピンローラー支承 ⇒ ゴム支承
【技術的特徴】
損傷状況の調査おいて、桁外面については、目視および浸透探傷試験を、桁内面については、磁粉探傷試験を実施し、損傷範囲、亀裂幅を把握すると共に、板厚計により腐食量を測定しました。
損傷原因の調査では、損傷原因を、支承が２箱桁４支承であること、支承部に損傷が集中していることから、応力変動による鋼材の疲労ならびに断面急変・荷重の偏載などによる過大な応力集中と仮定し、鋼材の破面解析、溶接ビート形状調査、支承機能調査、試験車載荷試験、応力頻度測定を実施しました。また、格子計算による復元設計、ＦＥＭ解析を実施し、これら数値解析結果と現場での測定値とを比較する損傷原因の仮定を検証しました。なお、応力頻度測定結果は疲労寿命算定にも利用しました。
補修設計では、応力集中の緩和、荷重偏載の解消を目的として、損傷が発生している桁端部を切り取り、フルウェブ形式のダイアフラムとするとともに、１箱桁１支承構造としました。また、桁内面の防食に、アルミ亜鉛溶射を採用しました。合わせて、平成8年道示に準拠した落橋防止システムを設置しました。
【担当者より一言】
千鳥橋は、名古屋市と知多半島を結ぶ交通の大動脈として利用され、平成９年度の交通量調査では、自動車交通量が１２時間あたり往復３２０００台以上、大型車の混入率も約２０％となっています。その交通状況において、詳細調査計画・施工計画（仮支点・仮横桁及び鋼製ブラケット設置計画）について苦労しました。
有松橋（修景）
【業務名称】
有松橋修繕調査設計業務委託（緑−１）
【技術キーワード】
橋梁補修設計、修景設計、アルカリ骨材反応、単純H鋼桁橋、逆T式橋台、靭性モルタル
【業務概要】
本橋は県道名古屋刈谷線を跨ぐ橋長21.7mの単純Ｈ鋼橋で、二等橋として設計されていますが、有効幅員が2.2mと狭いため、主に歩行者や二輪車の通行に利用されています。架橋位置は名鉄有松駅の南、国道１号交差点から約50mの位置であり、橋台・擁壁は民地に接しています。橋台及び取付擁壁のコンクリート表面には亀甲状のひび割れがみられ、アルカリ骨材反応が疑われたため、詳細調査を行い、その結果により修景を目的とした補修設計を行いました。
【技術的特徴】
鉄筋ハツリ調査、コア採取による強度試験、中性化試験等を行いましたが、鉄筋やコンクリート強度等には問題はありませんでした。しかし、残存膨張量試験の結果から、アルカリ骨材反応が今後も進行する可能性があることが判明しました。従って、ひび割れからの雨水進入による鉄筋腐食が進行しないよう、補修設計を行うことになりました。ASRの進行が心配される中での補修であり、民家や歩道と接していることから修景や第三者被害防止のため、ひび割れを細かく分散させることができる靱性モルタルによる補修を提案し採用されました。
【担当者より一言】
民家の密集した場所に架橋されていることから、修景上、ASRが進行してもひび割れ幅を制御できる工法が求められました。靱性モルタルは比較的新しい工法ですが、過去の施工観察から有望な工法と考えられます。本橋においても、施工後もひび割れの状況をモニターしていこうと考えています。写真は左側が工事着工前のもの、右側が施工後約１年が経過したものです。
【関連PDF】
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