資料No. 05-1
報告書タイトル 橋梁維持管理研究委員会調査研究報告書(その3)
委員会名 橋梁維持管理研究委員会
委員長名 松井繁之(大阪大学大学院 工学研究科)
活動期間 平成14年4月〜平成17年3月
発行年 平成17年8月1日

報告書目次

第1編 既設鋼床版橋の補修補強に関する調査研究(鋼構造物分科会)

1.はじめに
2. 研究概要
 2.1. 橋梁概要
 2.2. 研究概要
3. 主桁耐荷力
 3.1. 検討概要
 3.2. 一般車両通行下の応力計測と主桁耐荷力評価
 3.3. 一般車両遮断後の応力計測と主桁耐荷力評価
4. 鋼床版部材の疲労損傷調査
 4.1. 調査概要
 4.2. 調査結果
 4.3. 考察
5. 鋼床版の疲労耐久性
 5.1. 疲労寿命推定方法
 5.2. 疲労寿命推定結果
 5.3. 考察
6. 経年鋼材の溶接性と継手特性
 6.1. 試験概要
 6.2. 試験結果
 6.3. 考察
7. まとめ
付録‐1 活荷重による断面力算出と断面計算

第2編 既設鋼鉄道橋の補修補強に関する調査研究(鋼構造物分科会)

1. はじめに
2. 橋梁概要と損傷状況
 2.1. 橋梁概要
 2.2. 損傷状況
3. 全体挙動把握と補強構造比較
 3.1. 解析の概要
 3.2. 損傷要員の推定
 3.3. 補強構造検討
4. 経年鋼材に対する溶接性の確認
 4.1. 経年鋼材に対する溶接性の確認手法
 4.2. 鋼材成分分析およびサルファプリント試験
 4.3. 参考文献
5. 補修の実施
6.まとめ

第3編 アーチ橋およびトラス橋の補修補強事例(鋼構造物分科会)

1.研究概要
2. 施工事例
 事例-1. 風の振動による疲労損傷と対策
 事例-2. 損傷を受けた床版の補修・形式変更
 事例-3. 主構上下弦材の橋軸方向の相対変位による疲労損傷と対策
 事例-4. 主構と床組の橋軸方向相対変位による疲労損傷と対策
 事例-5. 床桁と縦桁との連結部における疲労損傷と対策
 事例-6. ゲルバーヒンジ部の疲労損傷と対策
 事例-7. 部材断面の補強事例
 事例-8. フランジ屈曲部の疲労損傷と対策
 事例-9. 吊橋のケーブルアンカー部の腐食と対策(橋梁形式変更)
 事例-10.トラス橋の設計荷重増加に伴う補強(橋梁形式変更)
 事例-11.設計荷重増加に伴う補強(フィンク補強工法)
 事例-12.部材撤去に伴うアーチ主構の補強
 事例-13.下路アーチ橋の床版ひび割れ補修
 事例-14.アーチ橋、トラス橋の腹材の床版貫通部における腐食と対策

第4編 コンクリート構造物の検査・診断技術とそれに基づく補修に関する調査研究−塩害対策の現状と課題−(コンクリート構造物分科会)

1.はじめに
2.塩害要因
 2.1. 塩害の発生要因
  2.1.1 塩害の概要
  2.2.2 塩害対策の基準
 2.2. 塩害のメカニズム
  2.2.1 潜伏期
  2.2.2 進展期
  2.2.3 加速期
  2.2.4 劣化期
 2.3. 塩害の進行に及ぼす要因
  2.3.1 設計
  2.3.2 材料
  2.3.3 配合
  2.3.4 施工
  2.3.5 使用環境
  2.3.6 塩害の特性要因図
 2.4. 構造物別の塩害の現況(劣化損傷事例)
  2.4.1 道路橋
  2.4.2 鉄道橋
  2.4.3 港湾構造物
  2.4.4 建築構造物
参考文献
3. 予防保全
 3.1. 予防保全とは
 3.2. 予防保全に関連する基準
  3.2.1 基準の比較
  3.2.2 塩化物イオンに関する検討
  3.2.3 必要かぶりの検討
 3.3. 事例紹介
  3.3.1 塗装鉄筋
  3.3.2 表面被覆工法
  3.3.3 電気防食工法
参考文献
4.調査および評価
 4.1 調査概要
  4.1.1 調査および評価方法の現状
  4.1.2 塩害に関する調査項目
 4.2 塩害によるコンクリート構造物の調査および判定
  4.2.1 非破壊試験
  4.2.2 コア実験
 4.3 塩害の評価
  4.3.1 構造物の現状評価
  4.3.2 劣化予測に基づく評価
参考文献
5.対策
 5.1 対策の概要
  5.1.1 補修・補強の定義
  5.1.2 補修・補強に期待する効果と工法
 5.2 塩害対策工法の選定
  5.2.1 外観上でのグレードと対策
  5.2.2 劣化段階毎の標準的な広報
  5.2.3 対策工法選定フローチャート
  5.2.4 対策工法の比較
 5.3 電気防食工法の概要
  5.3.1 電気防食の原理
  5.3.2 電気防食システムの分類
  5.3.3 各種電気防食工法の概要と特徴
  5.3.4 電気防食工法の対策事例
 5.4 国土交通省の補修工法の現状
 5.5 電気防食工法適用後の維持管理
参考文献
6.総括と展望

第5編 既設橋梁の保有性能の評価手法と初期点検マニュアルに関する調査研究(性能設計分科会)

1.はじめに
2.既設橋梁の保有性能の評価手法
 2.1. 本手法提案の目的
 2.2. 橋梁の保有している性能とは
 2.3. 本分科会で対象とする性能
 2.4. 対象とする性能の評価手法
  2.4.1 主桁B活荷重耐荷力に関する配点(データ分析による評価)
  2.4.2 床版B活荷力耐荷力に関する配点(復元設計による評価)
  2.4.3 下部工の耐震性に関する配点とデータ分析による評価
  2.4.4 落橋防止システムに関する配点とその根拠
 2.5. 各橋梁の保有性能(機能)の評価手法
  2.5.1 性能(機能)の重要度比較評価(配点)
 2.6. 各橋梁が保有している性能からみたプライオリティ設定
参考文献
3.既設橋梁の初期点検マニュアル(案)
 3.1. 初期点検マニュアル作成の目的
 3.2. 維持管理に関するアンケート調査結果
  3.2.1 アンケートの目的
  3.2.2 アンケートの内容
  3.2.3 アンケートの回収結果
  3.2.4 アンケート内容とアンケート結果とその傾向
 3.3. 既設橋梁の机上調査マニュアル(案)
  3.3.1 机上調査マニュアル作成の目的
  3.3.2 机上点検項目の抽出
 3.4.既設橋梁の損傷に関する初期点検マニュアル(案)
  3.4.1 初期点検マニュアル作成の目的
  3.4.2 既存の点検マニュアルとその概要
  3.4.3 初期点検対象部材の選定
  3.4.4 損傷の判定基準
  3.4.5 初期点検時に用いる橋梁全体調査票
 3.5 損傷調査結果からみた橋梁の安全性評価
  3.5.1 部材別毎損傷に対する標準点(X)の決定根拠
  3.5.2 部材別の配点とその根拠(部材の重みづけ)
  3.5.3 第3者被害が想定される場合の点数
  3.5.4 橋梁単位の損傷に関する点数
  3.5.5 損傷からみた優先順位設定
参考文献
4.既設橋梁の対策優先順位決定手法の提案
 4.1.前章までのまとめ
  4.1.1 橋梁単位で保有している性能に関する配点のまとめ
  4.1.2 損傷からみた橋梁の安全性評価に関する配点のまとめ
 4.2.損傷・性能(機能)の重要度比較
 4.3.橋梁単位で保有している点数からみた対策の優先順位決定手法
 4.4.本評価手法の将来の展望(使い方)
  4.4.1 プライオリティー設定時に判断基準となる性能とは
  4.4.2 プライオリティー設定の具体例
5.おわりに
参考資料

付録1 吹田市「橋梁維持管理に関するアンケート」結果及び分析
付録2 分科会話題提供概要

報告書全体概要

まえがき

 昭和30年代の後半から経済発展にあわせて種々の国際的イベント(東京オリンピック、大阪万博)が、我国で開催されることとなり、それを受け入れるための高速道路の建設が始まった。以来、オイルショックもあったが高速道路を始めとして、一般道路のバイパスや高規格農道等の道路基盤が整備され、それと共に、物流の主流が鉄道から道路に移り、交通量の増加と車輌の大型化も進んできた。しかし、道路は勿論であるが、建設当時の橋梁構造の設計、材料選択、製作が、近年の利用状況を見込んだ最適な技術をもってなされなか不確実なところがある。一方、人々の公共心の欠如や社会システムの遅れがあって、物流の主役である大型車の過積載はごく最近まで目常茶飯事であり、極端な場合には設計軸重や設計総重量が制限値の3倍にも達する過積載車の走行が確認された。さらに、酸性雨等の自然環境の悪化問題やASR等の材料問題も顕在化してきたため、構造物は疲労耐久性の低下と自然環境劣化が相乗し、その維持管理が大きな緊急問題となっている。これらの問題が表面化してからすでに、30年程度は経過しているが、まだ適切な維持管理手法が確立されたとは言えない。
 建設コンサルタンツ協会の会員技術者において、橋梁の維持管理業務、例えば、点検調査・補修補強設計・耐久性照査等の業務が急増してきており、上記橋梁の損傷問題と維持管理対策の技術を習熟するとともに、合理的な方法の模索を必要としている。
 このような背景より、平成8年4月に第1期橋梁維持管理研究委員会が発足し、平成11年3月の3ヵ年間の活動結果を、報告書「既設橋梁の耐荷力評価と補強設計の調査研究(平成11年4月)」として発表した。平成11年4月から第2期の同委員会が発足し、平成14年3月の3ヵ年間の活動結果を、報告書「橋梁維持管理研究委員会調査研究報告書(その2)(平成14年4月)」として発表した。平成14年4月から引き続き第3期の同委員会が発足し、3つの分科会(鋼構造物分科会、コンクリート構造物分科会、性能設計分科会)により活発な議論を行ってきた。そして所定の期限を迎えたので、ここに当委員会の成果をまとめることとなった。
 鋼構造物分科会では、3編の研究成果を取りまとめている。第1編では、既設鋼床版橋について各種調査・実験を行い、その耐荷力・耐久性評価に関する研究成果を慨設鋼床版橋の補修補強に関する調査研究」に取りまとめた。第2編では、鋼鉄道橋において経年鋼材に対する溶接性の確認方法・溶接補修についての検討結果を報告している。第3編では、「アーチ橋およびトラス橋の補修補強事例」として、対策事例報告の少ないアーチ橋やトラス橋に絞って実務に参考となる事例の抽出を行っている。
 コンクリート構造物分科会では、コンクリート構造物の延命化を目的に調査研究を行っているが、耐久性に大きな影響を及ぼす塩害に着目し研究を行った。特に補修対策については、技術開発のめざましい電気防食工法に重点を置き、その適用性や活用方法および間題点などを、「コンクリート構造物の検査・診断技術とそれに基づく補修に関する調査研究−塩害対策の現状と課題−」として取りまとめた。
 性能設計分科会では、性能を考慮した橋梁の合理的な維持管理手法を提案することを目的に調査研究を行い「既設橋梁の保有性能の評価手法と初期点検マニュアルに関する調査研究」に取りまとめている。橋梁の維持管理に従事している官・民の技術者にアンケートを行い、点検結果から対策の優先度を簡易に判断できる既設橋梁の初期点検マニュアルの作成と、橋梁を構成する主部材に着目し、その構造形式や適用示方書などから既設橋梁が保有している性能を簡易に判定できる方法を提案した。
 以上、3分科会からなる報告書は、橋梁に維持管理に大きく貢献する新たな知見であると考えている。本報告書を活用いただければ幸いである。

平成17年4月
橋梁維持管理研究委員会
委員長 松井繁之

委員名簿

No. 氏名 所属
1 松井 繋之 大阪大学 大学院 工学研究科
2 井上 晋 大阪工業大学 工学部 都市デザイン工学科
3 鬼頭 宏明 大阪市立大学 大学院 工学研究科
4 金 裕哲 大阪大学 接合科学研究所
5 東山 浩士 近畿大学 理工学部 社会環境学科
6 敏蔭 昭典 (株)ウエスコ 姫路支店 技術部 構造設計課
7 田中 康裕 応用地質(株) 関西支社 設計部
8 松田 明徳 (株)大島造船所 鉄構設計部 大阪設計課
9 吉崎竜則 潟Iオバ 大阪支店 土木設計部1課
10 高橋 謙一 オリエンタル建設 大阪支店 開発営業部 メンテナンスチーム
11 吉岡  昇 潟Iリエンタルコンサルタンツ 関西支社 構造G
12 梅田 聡 川崎重工業(株) 鉄構ビジネスセンター 橋梁保全部
13 梶川 裕子 川田建設(株) 大阪支店 技術部 設計課
14 村上 辰哉 (株)橋梁コンサルタント 大阪支社 技術部
15 坪本 正彦 協和設計(株) 設計部
16 斎藤  剛 (株)栗本鐡工所 橋梁エンジニアリング部 設計1グループ
17 文堂 克明 (株)建設企画コンサルタント 構造設計部
18 赤澤 哲也 (株)建設技術研究所 大阪支社 情報技術部
19 浅井 忠昭 国際航業(株) 関西道路計画G
20 東 博年 駒井鉄工(株) 橋梁本部 技術部 技術課
21 家入 正隆 JIPテクノサイエンス(株) 新規事業統括 企画・マーケティング部
22 五十嵐 心一 (株)修成建設コンサルタント 技術本部 構造部 構造1課
23 竹村 浩志 ショーボンド建設(株) 大阪支店 技術部 技術課
24 小林 清 セントラルコンサルタント(株) 大阪支社 技術第2部 構造橋梁G
25 柴田 朝康 (株)綜合技術コンサルタント 大阪支社 保全技術部
26 古市 亨 第一技研コンサルタント(株) 代表取締役
27 堀 恒 大日コンサルタント(株) 大阪支社 技術部 技術課
28 佐藤 秀雄 大日本コンサルタント(株) 大阪支社 構造技術部
29 尾崎 良明 中央復建コンサルタンツ(株) 鉄道系G
30 佐々木 孝 中央復建コンサルタンツ(株) 地下構造系G
31 松村 也寸志 (株)中研コンサルタント 技術第一部 コンクリート調査課
32 福永 昭彦 (株)長大 大阪支社 第二構造技術部門
33 金子 智司 (株)トーニチコンサルタント 西日本支社 技術本部 第2技術部
34 松本 裕介 東京エンジニアリング(株) 大阪支社 技術部
35 福田 浩之 (株)東京測器研究所 大阪営業所
36 渡辺 信也 東洋技研コンサルタント(株) 技術本部 技術第2部 第1課
37 西原 伸 内外エンジニアリング(株) 大阪支社 土木技術部
38 今西 修久 日本技術開発(株) 大阪支社 構造・橋梁部
39 堀 元彦 日本橋梁(株) 播磨工場 技術部
40 三尾 一男 (株)日本構造橋梁研究所 中部支社
41 山中 浩二 (株)ニュージェック 交通・計画部 構造保生室
42 最田 扇矢 (株)阪神コンサルタンツ 神戸支店 設計部
43 桜井 勝好 日立造船(株) 鉄構事業本部 橋梁設計部