JP2016211195A - Manufacturing method of prestressed concrete girder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a prestressed concrete girder with a fewer restrictions concerning a work location, capable of suppressing a warp caused by prestress creep deformation as desired, and allowing a warp amount to be adjusted readily.SOLUTION: A manufacturing method of a prestressed concrete girder includes: steps (A, B) in which a concrete girder 10 is formed by casting concrete in a concrete mold 5; the step (B) in which prestress is introduced at a lower part of the concrete girder 10, by applying tensile force of a lower prestressed concrete steel 3 laid at the lower part of the concrete girder 10 at least in a central part of a span and extending in a member axis direction; a step (C) in which prestress is introduced to an upper part of the concrete girder 10, by applying tensile force of an upper prestressed concrete steel 7 laid above a neutral surface of the concrete girder 10 at least in the central part of the span and extending in the member axis direction; and the step (C) in which the prestress by the upper prestressed concrete steel 7 is retained for a prescribed period P, in accordance with a creep deformation caused by the prestress introduced at the lower part of the concrete girder 10.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、径間の少なくとも中央部において下側に配置されたPC鋼材によってプレストレスが導入されたPC桁の製造方法に関し、プレストレスによるクリープ変形量を調整する技術に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a PC girder in which prestress is introduced by a PC steel material disposed at the lower side at least in the center of the span, and relates to a technique for adjusting the amount of creep deformation due to prestress.

コンクリート桁として、曲げ耐力を高めるためにPC鋼材をコンクリート桁に埋め込んでプレストレスを導入したプレストレスト・コンクリート桁(以下、PC桁という)が広く一般的に用いられている。PC桁では、プレストレスによるクリープによって径間中央部が反り上がるように変形することが知られており、通常は、クリープ収束時に設計高さに(桁の上面及び下面が平坦に)なるように、底版型枠の径間中央部を反り量だけ下げ越すことによって反りを相殺する(非特許文献1参照)。   As a concrete girder, a prestressed concrete girder (hereinafter referred to as a PC girder) in which prestress is introduced by embedding PC steel in a concrete girder in order to increase bending strength is widely used. PC girders are known to be deformed so that the central part of the span is warped by creep due to pre-stress, and normally the design height (the upper and lower surfaces of the girders are flat) at the time of creep convergence. The warpage is offset by lowering the center portion of the span of the bottom plate form by the amount of warpage (see Non-Patent Document 1).

ところが、プレテンション方式のPC桁のように、PC鋼材を直線でしか配置できず、かつ底版型枠を水平にしなければならない構造では、下げ越しによる反りの相殺ができない。そのため、プレテンション方式のPC桁の場合は、クリープ変形による反り量を計算し、両端部において桁上面に形成する余盛の量を調整し、クリープ収束時に桁上面が平坦になるようにするか、或いはクリープ収束時に反り上がった径間中間部で最低舗装厚が確保されるように、桁上面の形状に合わせて舗装厚を調整することで対応している(非特許文献2参照)。   However, in the structure in which the PC steel material can be arranged only in a straight line and the bottom plate form must be horizontal, such as a pre-tension type PC girder, the warp due to overturning cannot be offset. Therefore, in the case of pre-tension type PC girders, calculate the amount of warp due to creep deformation and adjust the amount of extras to be formed on the upper face of the girders at both ends so that the upper face of the girders will be flat when creep converges. Alternatively, the pavement thickness is adjusted in accordance with the shape of the upper surface of the girder so that the minimum pavement thickness is secured at the intermediate portion of the span that has warped when the creep converges (see Non-Patent Document 2).

「施工計画書 作成の手引き[T桁橋・セグメントT桁橋編]」、社団法人プレストレスト・コンクリート建設業協会、平成14年7月、p.27“Guide for Construction Plan [T Girder Bridge, Segment T Girder Bridge]”, Prestressed Concrete Construction Association, July 2002, p. 27 「道路橋用橋げた 設計・製造便覧」、社団法人プレストレスト・コンクリート建設業協会、平成16年6月、p.90−95“Design and Manufacturing Handbook for Bridges for Road Bridges”, Prestressed Concrete Construction Association, June 2004, p. 90-95

しかしながら、既設橋に拡幅桁を増設する場合などのように、桁の高さや桁上面の形状に制約がある場合には、余盛量や舗装厚の自由な調整によって反りに対応することができないことがある。このような場合には、クリープ変形自体を抑制して桁に反りが生じないようにする必要が生じる。クリープ変形による反りを抑制する方法としては、一定期間にわたってPC桁の径間中央部にカウンターウェイトを載せて上載荷重を加える方法や、地盤に門構を固定してPC桁の径間中央部を門構で上方から押さえつける方法が考えられる。   However, when there are restrictions on the height of the girders and the shape of the upper surface of the girders, such as when widening girders are added to the existing bridge, it may not be possible to cope with the warp by free adjustment of the surplus amount and pavement thickness. is there. In such a case, it is necessary to suppress the creep deformation itself so that the beam does not warp. As a method of suppressing warping due to creep deformation, a method of applying an overload by placing a counterweight on the center part of the PC girder span for a certain period of time, or fixing the gate structure to the ground and fixing the center part of the PC girder span. A method of pressing down from above with a gate structure is conceivable.

ところが、PC桁にカウンターウェイトを載せるためには、大型の揚重設備を設置するスペースが必要になる。一方、門構でPC桁を押さえつける場合には、押さえつける力の反力を発揮できる強固な地盤が必要になる。すなわちこれらの方法では作業箇所に制約がある。   However, in order to place the counterweight on the PC girder, a space for installing a large lifting equipment is required. On the other hand, when a PC girder is pressed down by a gate structure, a strong ground that can exhibit the reaction force of the pressing force is required. That is, in these methods, there are restrictions on the work location.

また、これらのようにPC桁に上載荷重又は押さえつける力(以下、総称して荷重という)を加えてクリープ変形を抑制する方法では、反りを打ち消すのに必要となる荷重によって生じる応力がPC桁の許容値を超える場合がある。このような場合には、許容値を満足する荷重を加えただけでは満足な反り抑制効果を得ることができない。   In addition, in these methods of applying creep load or a pressing force (hereinafter collectively referred to as a load) to suppress creep deformation, the stress caused by the load necessary to cancel the warpage is the PC girder. May exceed acceptable values. In such a case, it is not possible to obtain a satisfactory warp suppressing effect only by applying a load that satisfies the allowable value.

更に、クリープ変形による反り量は、同様な構造であっても何らかの要因の影響を受けてばらつきを生じる。そのため、反り量の調整精度を高めるためには、クリープ変形を打ち消す上載荷重を微調整する必要がある。ところが、PC桁にカウンターウェイトを載せる方法では、上載荷重を微調整するために揚重設備を使用する煩雑な作業が必要になる。一方、門構でPC桁を押さえつける方法では、荷重による地盤のクリープ変形などを考慮する必要があり、押さえつける力を微調整するためには地盤変形を監視するなどの煩雑な作業が必要になる。   Furthermore, the amount of warpage due to creep deformation varies due to the influence of some factors even in the same structure. Therefore, in order to increase the adjustment accuracy of the warpage amount, it is necessary to finely adjust the upper load that cancels the creep deformation. However, in the method of placing the counterweight on the PC girder, a complicated operation using the lifting equipment is necessary to finely adjust the loading load. On the other hand, in the method of pressing the PC girder with the gate structure, it is necessary to consider the creep deformation of the ground due to the load. To finely adjust the pressing force, complicated work such as monitoring the ground deformation is required.

本発明は、このような背景に鑑み、作業箇所に制約が少なく、クリープ変形による反りを所望に抑制でき、かつ反り量を容易に調整できるPC桁の製造方法を提供することを課題とする。   In view of such a background, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a PC girder that has few restrictions on work locations, can suppress warping due to creep deformation, and can easily adjust the amount of warping.

上記課題を解決するために、本発明は、型枠(5)内にコンクリートを打設してコンクリート桁(10)を形成するステップ(図4(A)、(B))と、前記コンクリート桁の径間(支点2間)の少なくとも中央部において前記コンクリート桁の下部に配置されて部材軸方向に延在する下側PC鋼材(3)の緊張力を作用させて前記コンクリート桁の下部にプレストレスを導入するステップ(図4(B))と、前記コンクリート桁の径間の少なくとも中央部において前記コンクリート桁の中立面よりも上方に配置されて部材軸方向に延在する上側PC鋼材(7)の緊張力を作用させて前記コンクリート桁の上部にプレストレスを導入するステップ(図4(C))と、前記コンクリート桁の下部に導入したプレストレスによるクリープ変形量に応じ、所定期間(P)にわたって前記上側PC鋼材によるプレストレスを保持するステップ(図4(C))とを含む構成とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a step (FIGS. 4 (A) and 4 (B)) of placing concrete in a formwork (5) to form a concrete girder (10), and the concrete girder. The lower PC steel (3) which is arranged at the lower part of the concrete girder and extends in the axial direction of the member at least in the central part of the span of the span (between the fulcrums 2) is acted on the lower part of the concrete girder. A step of introducing stress (FIG. 4 (B)), and an upper PC steel material disposed above the neutral surface of the concrete girder and extending in the member axial direction at least in the central part between the diameters of the concrete girder ( The step of introducing prestress into the upper part of the concrete girder by applying the tension of 7) (FIG. 4C) and the amount of creep deformation due to prestress introduced into the lower part of the concrete girder Flip, a configuration and a step (FIG. 4 (C)) for holding the pre-stress by the upper PC steel over time (P).

ここで、下側PC鋼材が導入する部材軸方向のプレストレスによって発生するクリープには、部材軸方向の収縮とこれに伴って発生する反りとがあるが、クリープ変形量は反り量を指している。   Here, the creep generated by the pre-stress in the axial direction of the member introduced by the lower PC steel material includes the contraction in the axial direction of the member and the warp caused by this, but the amount of creep deformation refers to the amount of warping. Yes.

この発明によれば、コンクリート桁の部材軸方向に延在させた上側PC鋼材を小型の緊張機器を使用して緊張し、コンクリート桁の上部にプレストレスを導入することにより、クリープ変形による反りを所望に抑制できるため、省スペースでかつ地盤強度にかかわらず作業が可能である。また、コンクリート桁の下部に導入されたプレストレスによるクリープ変形の反り量に応じ、上側PC鋼材の緊張力やプレストレスを保持する期間を調整することにより、クリープ変形による反り量の調整を容易に行うことができる。   According to this invention, the upper PC steel material extended in the member axial direction of the concrete girder is tensioned using a small tension device, and the prestress is introduced into the upper part of the concrete girder, thereby warping due to creep deformation. Since it can be suppressed as desired, it is possible to save space and work regardless of the ground strength. In addition, the amount of warp due to creep deformation can be easily adjusted by adjusting the tension of the upper PC steel and the period during which the pre-stress is retained according to the amount of warp due to pre-stress introduced under the concrete girder. It can be carried out.

また、上記の発明において、前記所定期間にわたって前記上側PC鋼材によるプレストレスを保持した後、前記上側PC鋼材によるプレストレスを解放するステップ(図4(D))を更に含む構成とすることができる。   Moreover, in said invention, after hold | maintaining the prestress by the said upper PC steel material over the said predetermined period, it can be set as the structure which further releases the prestress by the said upper PC steel material (FIG.4 (D)). .

この構成によれば、PC桁の上部に導入されたプレストレスが殆ど残らないため、PC桁の曲げ耐力が低下することを防止できる。   According to this configuration, almost no prestress is introduced into the upper part of the PC girder, so that the bending strength of the PC girder can be prevented from being lowered.

また、上記の発明において、前記コンクリートを打設する前に、前記コンクリート桁の径間の少なくとも中央部において型枠内の上部を部材軸方向に延在しかつ前記コンクリート桁の妻型枠(5c)に到るシース(6)を設置するステップ(図4(A))を更に含み、前記コンクリート桁の上部にプレストレスを導入するステップ(図4(C))では、前記シースに挿通した前記上側PC鋼材の緊張力を作用させる構成とすることができる。   In the above invention, before placing the concrete, the upper part in the formwork extends in the member axial direction at least at the central part between the diameters of the concrete girders, and the concrete form girder (5c And a step (FIG. 4 (A)) of installing the sheath (6) leading to the above, and in the step (FIG. 4 (C)) of introducing prestress into the upper part of the concrete girder, the sheath inserted through the sheath It can be set as the structure which makes the tension | tensile_strength of an upper PC steel material act.

この構成によれば、PC桁に上側PC鋼材を挿通できるシースを設置しておくことで、上側PC鋼材の緊張によるコンクリート桁の上部へのプレストレス導入作業を容易にすることができる。   According to this structure, the prestress introduction | transduction operation | work to the upper part of a concrete girder by the tension | tensile_strength of an upper PC steel material can be made easy by installing the sheath which can insert an upper PC steel material in PC girder.

また、上記の発明において、前記上側PC鋼材によるプレストレスを解放した後、前記上側PC鋼材を撤去し、前記シースをグラウトで充填するステップ(図4(D))を更に含む構成とすることができる。   Moreover, in said invention, after releasing the prestress by the said upper side PC steel material, it is set as the structure which further removes the said upper side PC steel material and fills the said sheath with grout (FIG.4 (D)). it can.

この構成によれば、PC桁の内部に欠損部が生じることがないので、PC桁の信頼性を向上させることができる。   According to this configuration, since no defective portion is generated inside the PC girder, the reliability of the PC girder can be improved.

このように本発明によれば、作業箇所に制約が少なく、クリープ変形による反りを所望に抑制でき、かつ反り量を容易に調整できるPC桁の製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a PC girder manufacturing method in which there are few restrictions on the work location, warp due to creep deformation can be suppressed as desired, and the amount of warp can be easily adjusted.

実施形態に係るPC桁の側面図Side view of PC girder according to embodiment 図1中のII−II断面図II-II sectional view in FIG. 図1中のIII−III断面図III-III sectional view in FIG. 図1に示すPC桁の製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the PC girder shown in FIG. 図1に示すPC桁の反りの挙動を示すグラフThe graph which shows the behavior of the warp of the PC girder shown in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明に係るPC桁1及びその製造方法について、実施形態を挙げて詳細に説明する。   Hereinafter, a PC girder 1 and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings with reference to the drawings.

図1〜図3に示すように、PC桁1は、部材軸方向に長尺なT字形状の一定断面を有するT桁であり、部材軸方向の両端近傍の下面1aに支点2となる支承が形成された鉄筋コンクリート造の単純桁の内部に、部材軸方向に埋設された下側PC鋼材3(3i、3o)の緊張力によってプレストレスが導入されてなる。なお、図が煩雑になることを避けるために、図1ではPC桁1から突出する鉄筋4(図2、図3)の図示を省略し、図2及び図3では主筋の図示を省略している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the PC girder 1 is a T-girder having a T-shaped constant cross section that is long in the member axial direction, and is a support that serves as a fulcrum 2 on the lower surface 1 a near both ends in the member axial direction. Prestress is introduced by the tension of the lower PC steel material 3 (3i, 3o) embedded in the axial direction of the member inside the reinforced concrete simple girder in which is formed. In order to avoid complication of the figure, the reinforcing bars 4 (FIGS. 2 and 3) protruding from the PC girder 1 are omitted in FIG. 1, and the main bars are not shown in FIGS. Yes.

PC桁1の内部には、図3の径間中央部においてPC桁1の下部に配置されて部材軸方向に延在する下側PC鋼材3が埋設されている。ここで、PC桁1の下部とは、PC桁1の強軸方向の中立面(断面において水平に延在する、上下方向荷重に対する中立軸の連続面)よりも下方の部分を意味している。下側PC鋼材3は、プレテンション方式でPC桁1のコンクリートの打設前に型枠5(図4(A))内に緊張状態で配置されたものであってもよく、PCコンクリートの打設後に、埋設しておいた図示しないシース内に挿通されてポストテンション方式で緊張されたものであってもよい。下側PC鋼材3がポストテンション方式で設置される場合は、下側PC鋼材3の緊張、定着後、シース内にグラウトが充填される。   Inside the PC girder 1 is embedded a lower PC steel material 3 that is disposed below the PC girder 1 and extends in the member axial direction in the center portion of the span of FIG. Here, the lower portion of the PC girder 1 means a portion below the neutral surface in the strong axis direction of the PC girder 1 (a continuous surface of the neutral axis that extends horizontally in the cross-section and that corresponds to the vertical load). Yes. The lower PC steel 3 may be placed in a tensioned state in the mold 5 (FIG. 4A) before placing the concrete of the PC girder 1 by a pre-tension method. After installation, it may be inserted into a sheath (not shown) that has been buried and tensioned by a post-tension method. When the lower PC steel material 3 is installed by the post-tension method, the grout is filled into the sheath after the tension and fixing of the lower PC steel material 3.

本実施形態では、4列×4段、合計16本の下側PC鋼材3がプレテンション方式で設置されている。外側に配置された2列(8本)の下側PC鋼材3oは、PC桁1の部材軸方向の一端から他端に到るまで直線状にかつPC桁1の下面1aと平行に配置されている。ここでは、PC桁1の下面1a及び上面1bが水平に配置されているものとする。したがって、外側の下側PC鋼材3oは水平に延在している。一方、内側に配置された2列(8本)の下側PC鋼材3iは、PC桁1の径間(支点2間)の中央部において、径間の概ね3分の1の長さにわたって外側の2列の下側PC鋼材3oと同一高さで直線状にかつ外側の2列の下側PC鋼材3oと平行に延在する水平部分(符号なし)と、水平部分の両端でPC桁1の端部に向けて上方に屈曲し、PC桁1の端部に到るまで、PC桁1の下面1aに対して斜めにかつ互いに平行に延在する一対の傾斜部分(符号なし)とから構成されている。   In the present embodiment, 4 rows × 4 tiers, a total of 16 lower PC steel materials 3 are installed by the pretension method. Two rows (eight) of lower PC steel members 3o arranged on the outside are arranged linearly from one end to the other end in the member axial direction of the PC girder 1 and parallel to the lower surface 1a of the PC girder 1 ing. Here, it is assumed that the lower surface 1a and the upper surface 1b of the PC girder 1 are arranged horizontally. Accordingly, the lower PC steel material 3o on the outside extends horizontally. On the other hand, two rows (eight) of the lower PC steel members 3i arranged on the inner side are outside the length of about one third of the span between the spans of the span of the PC girders 1 (between the fulcrums 2). A horizontal part (not indicated) that extends straight and parallel to the lower two rows of lower PC steel 3o at the same height as the lower PC steel 3o of the two rows, and a PC girder 1 at both ends of the horizontal portion From a pair of inclined portions (not shown) that bend upward and toward the end of the PC girder 1 and extend obliquely and parallel to the lower surface 1a of the PC girder 1 until reaching the end of the PC girder 1 It is configured.

また、PC桁1の内部には、図3の径間中央部においてPC桁1の上部を部材軸方向に延在するシース6が埋設されている。ここで、PC桁1の上部とは、PC桁1の強軸方向の中立面よりも上方の部分を意味している。つまり、シース6は、少なくとも径間中央部においてPC桁1の中立面よりも上方を通って部材軸方向に延在するように配置される。シース6の内部には、コンクリートの打設後の後述する所定の時期(図5の時点t〜t)に、上側PC鋼材7が挿通されてポストテンション方式で緊張され、後述する所定期間P(図5)にわたって上側PC鋼材7の緊張力が保持される。この所定期間Pの経過後、上側PC鋼材7は引き抜かれ、シース6は注入されたグラウトで充填される。つまり、上側PC鋼材7は仮設PC鋼材として使用される。 In addition, a sheath 6 is embedded in the PC girder 1 so that the upper part of the PC girder 1 extends in the member axial direction at the center of the span in FIG. Here, the upper part of the PC beam 1 means a part above the neutral plane of the PC beam 1 in the strong axis direction. That is, the sheath 6 is disposed so as to extend in the member axial direction through the upper side of the neutral surface of the PC girder 1 at least in the center portion of the span. Inside the sheath 6, the upper PC steel material 7 is inserted and tensioned by a post-tension method at a predetermined time (after time t 4 to t 5 in FIG. 5 ) after placing the concrete, and after a predetermined period described later. The tension of the upper PC steel material 7 is maintained over P (FIG. 5). After the elapse of the predetermined period P, the upper PC steel material 7 is pulled out, and the sheath 6 is filled with the injected grout. That is, the upper PC steel material 7 is used as a temporary PC steel material.

本実施形態では、3本のシース6が設置され、各シース6に上側PC鋼材7が挿通される。シース6及び上側PC鋼材7は、PC桁1の径間(支点2間)の中央部において、径間の概ね6割〜8割程度の長さにわたって可能な限り高い位置に横並びに配置されてPC桁1の上面1bと平行に直線状にかつ互いに平行に延在する水平部分(符号なし)と、水平部分の両端から緩やかに湾曲した後、PC桁1の端部に向けて下方にかつPC桁1の弱軸方向の中立面に向けて斜めに延在する一対の傾斜部分(符号なし)とから構成されている。   In the present embodiment, three sheaths 6 are installed, and the upper PC steel material 7 is inserted into each sheath 6. The sheath 6 and the upper PC steel material 7 are arranged side by side at a position as high as possible over the length of approximately 60% to 80% of the span between the spans of the span of the PC girders 1 (between the fulcrums 2). A horizontal portion (not shown) extending linearly in parallel with the upper surface 1b of the PC girder 1 and parallel to each other, and after gently curving from both ends of the horizontal portion, downward toward the end of the PC girder 1 and The PC girder 1 is composed of a pair of inclined portions (not labeled) extending obliquely toward the neutral surface in the weak axis direction.

PC桁1は、複数本並べて橋脚8、8(図1)間に掛け渡され、図2及び図3に示すように、上部に一体に構築される床版コンクリート9a及びその上面に施される舗装9bなどを支持する。   A plurality of PC girders 1 are arranged side by side and bridged between the piers 8 and 8 (FIG. 1). As shown in FIGS. 2 and 3, the floor slab concrete 9a constructed integrally at the upper portion and the upper surface thereof are applied. Supports the pavement 9b and the like.

次に、このように構成されるPC桁1の製造方法について図4を参照しながら説明する。なお、図4では、PC桁1やその前段階のコンクリート桁10、下側PC鋼材3、シース6、上側PC鋼材7などを模式的に現している。   Next, a method for manufacturing the PC girder 1 configured as described above will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the PC girder 1, the concrete girder 10 in the previous stage, the lower PC steel material 3, the sheath 6, the upper PC steel material 7 and the like are schematically shown.

(A)に示すように、PC工場のヤードなどのPC製品の製造設備が整った場所でPC桁1の鉄筋4(図示せず)及び型枠5(5a、5b、5c)を組み立てる。底型枠5aは、下げ越しや上げ越しをする必要はなく、水平(平坦)に設置する。なお、PC桁1の上面1bとなるコンクリートの打ち止め面(本実施形態では側型枠5bの上端)も水平(直線)である。   As shown to (A), the reinforcement 4 (not shown) and the formwork 5 (5a, 5b, 5c) of the PC girder 1 are assembled in the place where the manufacturing facilities of PC products, such as a yard of a PC factory, are prepared. The bottom mold 5a does not need to be lowered or raised, and is installed horizontally (flat). In addition, the concrete striking surface (the upper end of the side mold 5b in this embodiment) which is the upper surface 1b of the PC girder 1 is also horizontal (straight line).

次に、組み立てたPC桁1の型枠5内に、下側PC鋼材3を部材軸方向に延在するように配置するとともに、シース6を部材軸方向に延在するように配置する。折り曲げて配置する内側の下側PC鋼材3iは、PC桁1の部材軸方向の2箇所の中間地点に設置した折り曲げ支持具11で係止することにより、緊張力が加わったときに浮き上がらないようにする。全ての下側PC鋼材3は、少なくとも、PC桁1の径間の中央部を含む2箇所の折り曲げ支持具11、11間で型枠5内の下部(PC桁1の下部)を部材軸方向に延在するように配置する。全てのシース6は、少なくともPC桁1の径間の中央部で型枠5内の上部(PC桁1の上部)に配置して鉄筋4に固定する。シース6は、両端が妻型枠5cに到るように配置する。   Next, the lower PC steel 3 is disposed in the form 5 of the assembled PC girder 1 so as to extend in the member axial direction, and the sheath 6 is disposed so as to extend in the member axial direction. The inner lower PC steel material 3i that is bent and arranged is locked with the bending support 11 installed at two intermediate points in the member axial direction of the PC girder 1 so that it does not float when tension is applied. To. All the lower PC steel materials 3 have at least the lower part (the lower part of the PC girder 1) in the mold 5 between the two bending supports 11 and 11 including the center part between the diameters of the PC girder 1 in the member axial direction. Arrange to extend to. All the sheaths 6 are arranged at least in the center between the diameters of the PC girders 1 and are fixed to the reinforcing bars 4 in the upper part of the mold 5 (upper part of the PC girders 1). The sheath 6 is disposed so that both ends reach the wife formwork 5c.

その後、全ての下側PC鋼材3を緊張し、この状態で型枠5内にフレッシュコンクリートを打設する。フレッシュコンクリートが硬化すると、(B)に示すように、コンクリート桁10が形成される。所定の養生期間(例えば1日)が経過した後、脱型するとともに折り曲げ支持具11の下側PC鋼材3に対する係止を解除する。また、下側PC鋼材3の定着に必要な強度が発現する材齢(例えば、1日)に至った後、下側PC鋼材3の緊張を解くことで、下側PC鋼材3に加わっていた緊張力をコンクリート桁10に作用させ、コンクリート桁10の下部にプレストレスを導入する。コンクリート桁10の下部にプレストレスが導入されると、コンクリート桁10(既にプレストレスが導入されているためPC桁1になっている)は、白抜き矢印で示すように径間中央部が反り上がるように変形する。下側PC鋼材3の不要な部分は切断する。   Thereafter, all the lower PC steel materials 3 are tensioned, and fresh concrete is placed in the mold 5 in this state. When the fresh concrete is hardened, a concrete girder 10 is formed as shown in (B). After a predetermined curing period (for example, 1 day) elapses, the mold is removed and the locking to the lower PC steel material 3 of the bending support 11 is released. Moreover, after reaching the age (for example, 1 day) in which the strength necessary for fixing the lower PC steel material 3 was reached, the lower PC steel material 3 was added to the lower PC steel material 3 by releasing the tension. Tension is applied to the concrete girder 10 and prestress is introduced to the lower part of the concrete girder 10. When prestress is introduced to the lower part of the concrete girder 10, the concrete girder 10 (which has already been prestressed and has become the PC girder 1) warps the center part of the span as indicated by the white arrow. Deforms to rise. Unnecessary portions of the lower PC steel material 3 are cut.

脱型後、(C)に示すように、シース6のそれぞれに上側PC鋼材7を挿通するとともに、コンクリート桁10の部材軸方向の両端面に固定具12を取り付ける。固定具12は、例えばコンクリート桁10の端面に増し打ちした支持コンクリート13によってコンクリート桁10に一体固定してもよく、コンクリート桁10の端面に配置した図示しないアンカー部材でコンクリート桁10に固定してもよい。或いは、増し打ちした支持コンクリート13とアンカー部材との両方を用いてもよい。   After demolding, as shown in (C), the upper PC steel material 7 is inserted into each of the sheaths 6 and the fixtures 12 are attached to both end surfaces of the concrete girder 10 in the member axial direction. The fixture 12 may be integrally fixed to the concrete girder 10 by, for example, supporting concrete 13 struck on the end face of the concrete girder 10, or fixed to the concrete girder 10 by an anchor member (not shown) arranged on the end face of the concrete girder 10. Also good. Or you may use both the support concrete 13 and the anchor member which were struck.

次に、固定具12に反力をとるように設置した図示しない緊張具によって上側PC鋼材7を緊張し、図示しない定着具で上側PC鋼材7の両端を係止させて固定具12に定着させることにより、上側PC鋼材7に加わっていた緊張力をコンクリート桁10の両端面に作用させ、コンクリート桁10の上部にプレストレスを導入する。コンクリート桁10の上部にプレストレスが導入されると、コンクリート桁10は白抜き矢印で示すように径間中央部の反り上がりを戻す方向(反り下がる方向)に変形する。本実施形態では、上側PC鋼材7の緊張力はコンクリート打設直後に比べて径間中央部が若干反り下がる程度の大きさのプレストレスが導入されるように設定されている。その後、コンクリート桁10の下部に導入したプレストレスによるクリープ変形量に応じ、所定期間P(図5、例えば半年〜2年)にわたって上側PC鋼材7によるプレストレスを保持する。本実施形態では、この所定期間Pにプレストレスによるクリープが進行し、上側PC鋼材7によるプレストレスの導入直後に比べてPC桁1の反り下がり量(マイナスの反り量)が大きくなる。   Next, the upper PC steel material 7 is tensioned by a tension tool (not shown) installed so as to apply a reaction force to the fixing tool 12, and both ends of the upper PC steel material 7 are locked by a fixing tool (not shown) to be fixed to the fixing tool 12. Thus, the tension force applied to the upper PC steel material 7 is applied to both end faces of the concrete girder 10, and prestress is introduced into the upper part of the concrete girder 10. When prestress is introduced into the upper part of the concrete girder 10, the concrete girder 10 is deformed in a direction to return the warping of the center part of the span (the direction of warping down) as indicated by the white arrow. In the present embodiment, the tension force of the upper PC steel material 7 is set so that prestress is introduced in such a size that the center portion of the span is slightly warped compared to immediately after the concrete is placed. Thereafter, the prestress due to the upper PC steel material 7 is maintained for a predetermined period P (FIG. 5, for example, half a year to two years) according to the amount of creep deformation due to the prestress introduced into the lower part of the concrete girder 10. In the present embodiment, creep due to prestress progresses during this predetermined period P, and the amount of warpage (minus warpage) of the PC girder 1 becomes larger than immediately after the introduction of prestress by the upper PC steel material 7.

所定期間Pの経過後、上側PC鋼材7によるプレストレスを解放し、(D)に示すように固定具12を取り外す。上側PC鋼材7によるプレストレスが解放されると、コンクリート桁10は、白抜き矢印で示すように径間中央部が反り上がる方向に変形する。本実施形態では、このときの反り量が反り上がり(プラスの反り量)になるように設定されている。反り量が予定よりも大きくプラスになるような場合には、再度、上側PC鋼材7を緊張してコンクリート桁10にプレストレスを導入し、このプレストレスによるクリープを進行させてもよい。上側PC鋼材7は必要がなければシース6から引き抜いて撤去し、シース6内に注入したグラウトによりシース6を充填する。このようにしてコンクリート桁10の下部に導入したプレストレスによるクリープ変形量に応じ、所定期間Pにわたって上側PC鋼材7によるプレストレスを保持することにより、クリープ変形による反りが抑制されたPC桁1が製造される。   After the elapse of the predetermined period P, the prestress due to the upper PC steel material 7 is released, and the fixture 12 is removed as shown in (D). When the prestress by the upper PC steel material 7 is released, the concrete girder 10 is deformed in a direction in which the center portion of the span warps as shown by the white arrow. In the present embodiment, the warping amount at this time is set to be warped (positive warping amount). When the amount of warping is larger than expected and plus, the upper PC steel material 7 may be tensioned again to introduce prestress into the concrete girder 10, and creep due to this prestress may be advanced. If unnecessary, the upper PC steel material 7 is pulled out from the sheath 6 and removed, and the sheath 6 is filled with grout injected into the sheath 6. The PC girder 1 in which the warp due to the creep deformation is suppressed by holding the prestress due to the upper PC steel material 7 over a predetermined period P according to the amount of creep deformation due to the prestress introduced into the lower part of the concrete girder 10 in this way. Manufactured.

以下、上側PC鋼材7を用いない場合と比較しつつ本実施形態に係るPC桁1の反りの挙動について、図5を参照しながら説明する。図5の横軸は時点を示しており、縦軸は反り量を示している。なお、横軸は、製造工程のある時点を等間隔に示すものであり、時点間距離が時間を示すわけではない。ここでは、反り量について具体的な数値を示して説明する。   Hereinafter, the behavior of the warp of the PC girder 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 5 while comparing with the case where the upper PC steel material 7 is not used. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the time point, and the vertical axis indicates the amount of warpage. The horizontal axis indicates a certain point in the manufacturing process at regular intervals, and the distance between the points does not indicate time. Here, the warpage amount will be described with specific numerical values.

時点tは、コンクリートの打設時(打設直後)を示しており、コンクリートの打ち止め面となる側型枠5bの上端が直線とされているため、このときの反り量は0mmである。時点tは、下側PC鋼材3の定着に必要な材齢(例えば、1日)に至った後の、下側PC鋼材3によるプレストレス導入直前を示している。反り量は、時点tから変わることはなく、時点tにおいても0mmである。下側PC鋼材3の緊張を解いてコンクリート桁10の下部にプレストレスを導入した直後の時点tでは、下側PC鋼材3の緊張力によってコンクリート桁10が歪み、反り量は18mmになる。なお、反り量はプラスなので、コンクリート桁10は径間中央部が反り上がるように変形した状態となる。時点tから下側PC鋼材3の緊張力によるクリープが始まる。 Time t 1 shows a concrete punch設時(after ink設直), since the upper end of the side mold 5b to be Uchidome surface of the concrete is a straight line, the warp amount at this time is 0 mm. Time t 2 is required for fixing the lower PC steel 3 material age (e.g., one day) after that led to show a prestress introduced immediately before by the lower PC steel 3. Warpage is not possible to change from the time t 1, it is 0mm also at time t 2. In the lower PC steel 3 time t 3 immediately after solving tensions were prestressed in the lower part of the concrete girder 10, distortion concrete girder 10 by tension of the lower PC steel 3, warpage becomes 18 mm. In addition, since the curvature amount is plus, the concrete girder 10 is in a deformed state so that the central portion of the span is warped up. Creep begins by tension in the lower PC steel 3 from the time t 3.

時点tは、時点tから7日が経過し、上側PC鋼材7によるプレストレス導入直前を示している。この時点tでは、7日の間に下側PC鋼材3の緊張力によるクリープが進行し、反り量は22mmになる。時点tは、上側PC鋼材7によるプレストレス導入直後を示している。この時点tでは、上側PC鋼材7緊張力によってコンクリート桁10が歪み、反り量は−5mmになる。なお、反り量はマイナスなので、コンクリート桁10は径間中央部が反り下がるように変形した状態となる。時点tから上側PC鋼材7の緊張力によるクリープが始まる。 The time point t 4 indicates that 7 days have elapsed since the time point t 3 and immediately before the prestress is introduced by the upper PC steel material 7. In this point t 4, the creep progresses by tension of the lower PC steel 3 during seven days, the amount of warpage becomes 22 mm. Time t 5 shows immediately prestress introduced by the upper PC steel 7. In this point t 5, strain concrete girder 10 by the upper PC steel 7 tension, warpage becomes -5 mm. Since the warpage amount is negative, the concrete girder 10 is deformed so that the center portion of the span is warped down. Creep begins by the tension of the upper PC steel 7 from the time point t 5.

一方、破線で示す比較例では、上側PC鋼材7を用いないため、時点tの反り量は、当然に時点tから変わることはなく22mmのままである。比較例の反りの挙動について先に説明すると、時点tから下側PC鋼材3の緊張力によるクリープが進行し、時点t、tから所定期間P(ここでは1年)が経過した時点t(本発明に係るPC桁1に対して下側PC鋼材3の緊張を解いてプレストレスを解放する直前)及び時点t(同じく下側PC鋼材3によるプレストレス解放直後)では、反り量は47mmにまで増える。時点t及びtから30日が経過した横組工施工後の時点tでは、横組工の荷重が加わることによって桁が撓み、反り量は8mm減って39mmになり、更に30日が経過した橋面荷重施工後の時点tでは、桁が更に撓んで反り量は1mm減って38mmになる。時点tから20年が経過し、クリープが完全に完了する時点t10では、反り量は3mm増えて41mmになる。 On the other hand, in the comparative example shown by the broken line, because of not using the upper PC steel 7, warpage of time t 5 remains 22mm not vary naturally from time t 4. Time will be described above for the behavior of the warp of the comparative example, creep progresses by tension of the lower PC steel 3 from time t 3, time t 4, t 5 from the predetermined period P (one year in this case) has elapsed At t 6 (immediately before releasing the prestress by releasing the tension of the lower PC steel 3 relative to the PC girder 1 according to the present invention) and at time t 7 (just after releasing the prestress by the lower PC steel 3), warping The amount increases to 47mm. At time t 6 and t 7 to 30 days is horizontal writing Engineering construction after the time t 8 has elapsed, deflection digit by the load of the horizontal writing engineering is applied, the amount of warpage becomes 39mm decreases 8 mm, further 30 days in elapsed bridge surface load after application time t 9, the amount of warpage bends digits more becomes 38mm decreases 1 mm. Elapsed from the time t 9 is 20 years, the creep completely completion timing t10, warpage becomes 41mm increasing 3 mm.

これに対し、本発明に係るPC桁1では、時点t5から下側PC鋼材3及び上側PC鋼材7の緊張力によるクリープ(径間中央部が反り下がる方向へのコンクリート桁10の変形)が進行し、時点t5から所定期間Pが経過し、下側PC鋼材3の緊張を解いてプレストレスを解放する直前の時点t6では、反り量が−18mmになる。時点t6と略同時であり、下側PC鋼材3の緊張を解いてプレストレスを解放した直後の時点t7では、コンクリート桁10は、径間中央部が反り上がる方向に再度歪んで反り量が6mmになる。   On the other hand, in the PC girder 1 according to the present invention, creep (deformation of the concrete girder 10 in the direction in which the center portion of the span warps down) by the tension of the lower PC steel material 3 and the upper PC steel material 7 proceeds from time t5. Then, at a time t6 immediately after the predetermined period P has elapsed from the time t5 and the tension of the lower PC steel material 3 is released and the prestress is released, the amount of warpage becomes −18 mm. At the time t7, which is substantially the same as the time t6 and immediately after releasing the prestress by releasing the tension of the lower PC steel material 3, the concrete girder 10 is distorted again in the direction in which the center portion of the span warps and the warpage amount is 6 mm. become.

時点t7以降は、PC桁1は比較例と同様の反り挙動を示す。すなわち、時点t7から30日が経過した横組工施工後の時点t8では、横組工の荷重によってPC桁1が撓み、反り量は8mm減って−2mmになり、更に30日が経過した橋面荷重施工後の時点t9では、桁が更に撓んで反り量は1mm減って−3mmになる。時点t9から20年が経過し、クリープが完全に完了する時点t10では、反り量は3mm増えて0mmになる。   After the time t7, the PC digit 1 shows the same warp behavior as in the comparative example. That is, at the time t8 after the horizontal assembly work after 30 days from the time t7, the PC girder 1 is bent by the load of the horizontal assembly, the warp amount is reduced by 8 mm to -2 mm, and the bridge after 30 days have passed. At time t9 after the surface load is applied, the beam is further bent and the amount of warpage is reduced by 1 mm to -3 mm. At the time t10 when 20 years have elapsed from the time t9 and the creep is completely completed, the amount of warpage increases by 3 mm to 0 mm.

以上説明したように、本発明の実施形態に係るPC桁1では、コンクリート桁10の下部に導入したプレストレスによるクリープ変形量に応じ、所定期間Pにわたって上側PC鋼材7によるプレストレスを保持することにより、クリープ変形による反りを所望に抑制できる。また、コンクリート桁10の下部にプレストレスを導入する際には、上側PC鋼材7を小型の緊張機器を使用して緊張すればよいため、省スペースでかつ地盤強度にかかわらず作業が可能である。更に、上側PC鋼材7の緊張力やプレストレスを保持する期間を調整することにより、クリープ変形による反り量の調整を容易に行うことができる。   As described above, in the PC girder 1 according to the embodiment of the present invention, the prestress due to the upper PC steel material 7 is maintained for a predetermined period P according to the amount of creep deformation caused by the prestress introduced in the lower part of the concrete girder 10. Thus, warping due to creep deformation can be suppressed as desired. Further, when prestress is introduced into the lower part of the concrete girder 10, the upper PC steel material 7 may be tensioned using a small tension device, so that the work can be performed in a small space regardless of the ground strength. . Furthermore, the amount of warpage due to creep deformation can be easily adjusted by adjusting the period during which the tension and prestress of the upper PC steel material 7 are maintained.

本実施形態では、所定期間Pにわたって上側PC鋼材7によるプレストレスを保持した後、上側PC鋼材7によるプレストレスを解放している。そのため、PC桁1の上部に導入されたプレストレスが殆ど残らず、PC桁1の曲げ耐力が低下することがない。   In the present embodiment, after the prestress by the upper PC steel material 7 is maintained over a predetermined period P, the prestress by the upper PC steel material 7 is released. Therefore, almost no prestress is introduced into the upper part of the PC girder 1 and the bending strength of the PC girder 1 is not lowered.

本実施形態では、コンクリートを打設する前に、少なくとも径間中央部において型枠5内の上部を部材軸方向に延在しかつコンクリート桁10の妻型枠5cに到るシース6を設置し、コンクリート桁10の上部にプレストレスを導入する際には、このシース6に挿通した上側PC鋼材7の緊張力を作用させるようにしている。そのため、コンクリート桁10の上部へのプレストレス導入作業が容易である。   In the present embodiment, before placing the concrete, a sheath 6 is provided that extends in the member axial direction at the upper part of the mold 5 at least in the center portion of the span and reaches the end mold 5c of the concrete girder 10. When the prestress is introduced into the upper part of the concrete girder 10, the tension of the upper PC steel material 7 inserted through the sheath 6 is applied. Therefore, the prestress introduction work to the upper part of the concrete girder 10 is easy.

本実施形態では、上側PC鋼材7によるプレストレスを解放した後、上側PC鋼材7を撤去し、シース6をグラウトで充填するため、PC桁1の内部に欠損部が生じることがなく、PC桁1の信頼性が低下することがない。   In this embodiment, after releasing the pre-stress due to the upper PC steel material 7, the upper PC steel material 7 is removed and the sheath 6 is filled with grout. The reliability of 1 is not lowered.

以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明に係るPC桁1及びその製造方法は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、PC桁1が一定断面を有しているが、断面形状が変化する形態であってもよい。また上記実施形態では、シース6がPC桁1の上部(内部)に設置され、シース6に内部に上側PC鋼材7が設置されているが、上側PC鋼材7は、PC桁1の上部に軸方向のプレストレスを導入できるのであればPC桁1の内部に設置される必要はなく、例えば、径間中央部を含む一部や全部がPC桁1の外部に設置されてもよい。また、上記実施形態では、時点tから時点tまでの所定期間P中、上側PC鋼材7の緊張力を変更していないが、途中で上側PC鋼材7の緊張力を変更する形態とすることもできる。更に、上記実施形態では、上側PC鋼材7がポストテンション方式で設置されているが、コンクリートの圧縮強度に余裕があれば、プレテンション方式で設置されてもよい。加えて、上記実施形態のPC桁1は、プレキャストコンクリートによる単純桁であるが、現場打ちで施工される形態や連続桁であってもよい。このほか、各部材や、部位の具体的構成、形状、配置、数量、素材、手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各要素や手順は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択してもよい。 Although the description about specific embodiment is finished above, PC girder 1 concerning the present invention and its manufacturing method are not limited to the above-mentioned embodiment. For example, in the above embodiment, the PC girder 1 has a constant cross section, but may have a form in which the cross sectional shape changes. Moreover, in the said embodiment, although the sheath 6 is installed in the upper part (inside) of the PC girder 1 and the upper PC steel material 7 is installed in the inside of the sheath 6, the upper PC steel material 7 is pivoted on the upper part of the PC girder 1. If the direction prestress can be introduced, it is not necessary to be installed inside the PC girder 1. In the above embodiment, during a predetermined time period P from the time t 5 to time t 6, but did not change the tension of the upper PC steel 7, a form for changing the tension of the upper PC steel 7 in the middle You can also. Furthermore, in the said embodiment, although the upper side PC steel material 7 is installed by the post tension system, if there is room in the compressive strength of concrete, you may install by the pre tension system. In addition, the PC girder 1 of the above embodiment is a simple girder made of precast concrete, but may be a form or continuous girder constructed on site. In addition, the specific configuration, shape, arrangement, quantity, material, procedure, and the like of each member and part can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. On the other hand, all the elements and procedures shown in the above embodiment are not necessarily essential, and may be appropriately selected.

1 PC桁
2 支点
3 下側PC鋼材
5 型枠
5c 妻型枠
6 シース
7 上側PC鋼材
10 コンクリート桁
P 所定期間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PC girder 2 Support point 3 Lower PC steel 5 Formwork 5c End form 6 Sheath 7 Upper PC steel 10 Concrete girder P Predetermined period

Claims (4)

型枠内にコンクリートを打設してコンクリート桁を形成するステップと、
前記コンクリート桁の径間の少なくとも中央部において前記コンクリート桁の下部に配置されて部材軸方向に延在する下側PC鋼材の緊張力を作用させて前記コンクリート桁の下部にプレストレスを導入するステップと、
前記コンクリート桁の径間の少なくとも中央部において前記コンクリート桁の中立面よりも上方に配置されて部材軸方向に延在する上側PC鋼材の緊張力を作用させて前記コンクリート桁の上部にプレストレスを導入するステップと、
前記コンクリート桁の下部に導入したプレストレスによるクリープ変形量に応じ、所定期間にわたって前記上側PC鋼材によるプレストレスを保持するステップと
を含むことを特徴とするPC桁の製造方法。
Placing concrete in a formwork to form a concrete girder;
Introducing pre-stress in the lower part of the concrete girder by applying the tension of the lower PC steel disposed in the lower part of the concrete girder and extending in the axial direction of the member at least in the central part between the diameters of the concrete girder When,
Prestress is applied to the upper part of the concrete girder by applying the tension force of the upper PC steel material disposed above the neutral surface of the concrete girder and extending in the member axial direction at least in the central portion between the diameters of the concrete girder. The steps of introducing
Holding the prestress by the upper PC steel material for a predetermined period according to the amount of creep deformation caused by the prestress introduced into the lower part of the concrete girder.
前記所定期間にわたって前記上側PC鋼材によるプレストレスを保持した後、前記上側PC鋼材によるプレストレスを解放するステップを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のPC桁の製造方法。   The method for manufacturing a PC girder according to claim 1, further comprising the step of releasing the prestress caused by the upper PC steel after the prestress caused by the upper PC steel is maintained for the predetermined period. 前記コンクリートを打設する前に、前記コンクリート桁の径間の少なくとも中央部において型枠内の上部を部材軸方向に延在しかつ前記コンクリート桁の妻型枠に到るシースを設置するステップを更に含み、
前記コンクリート桁の上部にプレストレスを導入するステップでは、前記シースに挿通した前記上側PC鋼材の緊張力を作用させることを特徴とする請求項2に記載のPC桁の製造方法。
Before placing the concrete, the step of installing a sheath extending in the member axial direction at the upper part in the mold at least in the central part between the diameters of the concrete girders and reaching the wife formwork of the concrete girders In addition,
The method of manufacturing a PC girder according to claim 2, wherein in the step of introducing prestress to the upper part of the concrete girder, a tension force of the upper PC steel material inserted through the sheath is applied.
前記上側PC鋼材によるプレストレスを解放した後、前記上側PC鋼材を撤去し、前記シースをグラウトで充填するステップを更に含むことを特徴とする請求項3に記載のPC桁の製造方法。   The method of manufacturing a PC girder according to claim 3, further comprising the step of removing the upper PC steel material after the prestress caused by the upper PC steel material is released and filling the sheath with grout.
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