JP3836920B2 - 橋脚張り出し部の施工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート製の橋脚張り出し部を、プレキャストコンクリート(以下、PCaと略称する)部材を用いて構築する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート製の橋脚張り出し部の施工は、従来技術においては例えば図8乃至図11に示すような方法で行われている。すなわち従来工法においては、まず図8に示すように、基礎101上に橋脚柱102を施工する。橋脚柱102の天端からは柱主筋103の上端部を突出させておく。次に図9に示すように、基礎101上に橋脚柱102の両側に位置する支保工104を構築し、この支保工104上に橋脚張り出し部施工用の型枠105を組み立て、その内部に所要の鉄筋106を配設すると共に前記柱主筋103に溶接等により連結する。次に図10に示すように、型枠105に張り出し部コンクリート107を打設し、この張り出し部コンクリート107が硬化して橋脚柱102と一体化されたら、図11に示すように、型枠105及び支保工104を撤去し、張り出し部コンクリート107に予め埋設したシース108を緊張させることによりプレストレスを与える。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来工法によれば、次のような問題が指摘される。
(1) 橋脚張り出し部を施工するのに、型枠105の組立作業、鉄筋106の組立作業及び支保工104の構築作業や、張り出し部コンクリート107の硬化後の前記型枠105及び支保工104の解体撤去作業が必要であり、工程の煩雑化、工期の長大化、施工コストの増大の一因となっている。
(2) 型枠105の下側の大きな空間が、この型枠105を支保する支保工104によって、脱型時までの長期間を占有されてしまう。
(3) コンクリートの現場打ちでは複雑な形状の張り出し部を施工することが難しく、しかも橋脚が上部質量の大きい構造となって固有振動数が低下し、耐震性に問題を生じることがある。
【0004】
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その技術的課題とするところは、鉄筋コンクリートからなる橋脚張り出し部の施工における省力化及び工期短縮を図ると共に、構築される橋脚の耐震性を向上することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法は、基礎上に施工された橋脚柱の天端に張り出し部を形成するPCa梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記PCa梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入し、前記橋脚柱の天端とPCa梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設すると共に前記柱連結孔に固結材を充填するものである。
【0006】
PCa梁は、工場生産されたプレキャストコンクリート製品であって、コンクリート成形後の乾燥・収縮がほぼ完了した状態で現場に搬入され、橋脚柱の天端に揚重・設置され、この設置に際してPCa梁の柱連結孔に挿入された柱主筋及びその周囲で充填・固結された固結材と、定着コンクリートを介して橋脚柱に接合一体化され、橋脚張り出し部となる。したがって、コンクリートの現場打ちのみによって橋脚張り出し部を施工する場合のような型枠の組み立てや配筋、前記型枠を支持する支保工の組み立て、及びコンクリート打設後の型枠及び支保工の解体・撤去等が不要である。
【0007】
本発明において好ましくは、複数のPCa梁を橋脚柱の天端上で互いに連結することによって橋脚張り出し部を形成するようにすれば、前記橋脚柱上へのPCa梁の揚重・設置作業を小型の揚重手段で行うことができる。この場合は、前記複数のPCa梁は、その各々に開設された梁連結孔にまたがって挿入した連結筋及びその周囲に充填した固結材と、各PCa梁と橋脚柱の間のコンクリート充填空間に打設した定着コンクリートによって互いに一体化される。
【0008】
上述のように、PCa梁を、コンクリート充填空間に打設した定着コンクリートを介して橋脚柱に一体化させる場合は、前記定着コンクリートとして、比重調整材を混入したコンクリートを用いることによって、橋脚張り出し部の重量を調整することができる。このため、橋脚の重心を低位置に設定し、あるいは橋脚の高さによる固有振動数の相違を調整して耐震性を向上させることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1乃至図3は、本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第一の実施形態を示すものである。この施工方法においては、まず図1に示すように、既知の方法によって橋脚柱1を施工する。橋脚柱1の天端からは、その内部に埋設された複数列の柱主筋11の上端部が突出している。
【0011】
橋脚柱1の天端上には、クレーン3によってPCa梁2Aを揚重・設置する。このPCa梁2Aは、工場で高精度、高強度に成形されたプレキャストコンクリート製品であり、図2の斜視図及び図3の断面図にも示すように、略T字形の断面形状を呈するものである。すなわち上部フランジ21と、その張り出し方向(長手方向)に対して直交する方向(幅方向)の中央部から下側へ形成されたウェブ22と、このウェブ22の下端に沿って形成された下部フランジ23とからなり、上下幅が最も大きい長手方向中央部において、下部フランジ23が前記橋脚柱1の天端に着座・支持される。上部フランジ21の長手方向中央部には、その幅方向両側に、後述するコンクリート充填空間S1 に臨む複数のコンクリート注入孔2aが開設されており、その幅方向中間部にウェブ22内を経由して当該PCa梁2Aを上下に貫通する複数の柱連結孔2bが橋脚柱1の天端における柱主筋11の突出位置と対応するように開設されている。
【0012】
橋脚柱1の天端にPCa梁2Aを位置決め設置する過程では、橋脚柱1の天端から突出している複数の柱主筋11のうち中間列の柱主筋が、前記PCa梁2Aの柱連結孔2bに相対的に挿し込まれる。PCa梁2Aの設置後は、そのウェブ22及び下部フランジ23の両側であって橋脚柱1の天端とPCa梁2Aの上部フランジ21の互いの対向面間に、それぞれPCa型枠24を嵌め込む。このPCa型枠24はPCa梁2Aと同様、工場生産されたプレキャストコンクリート製品であって、橋脚柱1の外側面を前記ウェブ22及び下部フランジ23の両側へ延長した形状と対応するコ字形に成形されており、このPCa型枠24によって橋脚柱1とPCa梁2Aとの間にコンクリート充填空間S1 が画成される。
【0013】
なお、PCa梁2Aの外側面のうちコンクリート充填空間S1 に臨む部分、すなわち図2において多数の点々を付した面は、後述する定着コンクリート25との結合性を向上させる目的で粗面状に形成され、必要に応じてジベル筋(図示省略)等が設けられる。また、好ましくは、橋脚柱1の天端から突出している複数列の柱主筋11のうち、柱連結孔2bに挿し込まれた列の両側の柱主筋が、前記コンクリート充填空間S1 に挿入される。
【0014】
上述のようにしてPCa梁2Aを設置した後は、そのコンクリート注入孔2aからコンクリート充填空間S1 へ定着コンクリート25を打設すると共に、柱連結孔2bに固結材26を充填する。定着コンクリート25としては、必要に応じて、例えば軽量骨材等の比重調整材を混入することによって橋脚柱1やPCa梁2Aよりも低比重とした高流動コンクリートが用いられ、固結材26としては、例えば高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタルが用いられる。
【0015】
コンクリート充填空間S1 に打設された定着コンクリート25は、経時的に硬化して前記打設空間S1 における橋脚柱1の天端及びPCa梁2の外側面と接合一体化し、橋脚張り出し部2の一部となるものである。一方、柱連結孔2bに充填された固結材26は経時的に硬化し、前記柱連結孔2bの内壁を構成する管状の鉄筋継手部材(図示省略)と、これに挿入された柱主筋11とを互いに固結し連結する。また、前記コンクリート充填空間S1 を画成しているPCa型枠24は、定着コンクリート25に一体化されて橋脚柱1の上部外壁部を構成する。これによって、橋脚柱1上にPCa梁2Aが一体化され、橋脚張り出し部2が形成される。
【0016】
なお、図3における参照符号4は、上述のようにして施工された橋脚張り出し部2上に架設された橋桁である。
【0017】
この実施形態においては、後打ちされて橋脚張り出し部2の一部をなす定着コンクリート25が、橋脚柱1及びPCa梁2Aを構成するコンクリートよりも低比重であるため、橋脚張り出し部2が軽量化され、橋脚全体としての重心が低くなる。このため、橋脚の耐震性を向上させることができる。
【0018】
図4及び図5は、橋脚張り出し部2を2本のPCa梁2B1 ,2B2 を用いて施工する本発明の第二の実施形態を示すものである。PCa梁2B1 ,2B2 は、上述の第一の実施形態におけるPCa梁2Aを幅方向に対してほぼ1/2に縮小したT字形断面形状を有するもので、それぞれ、コンクリート注入孔2a及び柱連結孔2bが開設されているほか、上部フランジ21をその幅方向に貫通する複数の梁連結孔2cが長手方向互いに対応する位置に開設されている。PCa梁2B1 ,2B2 は、1本当たりの重量が第一の実施形態におけるPCa梁2Aに比較して著しく軽量であるため、これを橋脚柱1の天端に揚重・設置するためのクレーンとして小型のものを用いることができる。
【0019】
PCa梁2B1 ,2B2 を橋脚柱1の天端に順次設置する過程では、橋脚柱1の天端から突出している複数列の柱主筋11が前記PCa梁2B1 ,2B2 に開設された柱連結孔2bに相対的に挿し込まれる。また、PCa梁2B1 ,2B2 の設置状態では、その各々の上部フランジ21に開設された梁連結孔2cが互いに直列に連通され、この梁連結孔2cには、双方のPCa梁2B1 ,2B2 にまたがって、鉄筋あるいはPC鋼棒等からなる連結筋27を挿入する。
【0020】
互いに幅方向に並んだ状態で橋脚柱1の天端上に設置されたPCa梁2B1 ,2B2 の互いに背反する側には、第一の実施形態と同様、それぞれPCa型枠24を嵌め込むことによってコンクリート充填空間S2 が画成され、また、互いに幅方向に並んで設置されたPCa梁2B1 ,2B2 の間には、両者に挟まれたコンクリート充填空間S3 が形成される。したがって、好ましくはこれらのコンクリート充填空間S2 ,S3 にも、橋脚柱1の天端から突出している複数列の柱主筋11のうちの一部が挿入されるようにする。
【0021】
なお、PCa梁2B1 ,2B2 は、設置後にボルト等によって橋脚柱1の天端に仮固定し、また、連結筋27は、単に梁連結孔2cに挿入するだけでなく、PCa梁2B1 ,2B2 を互いに緊結できるものを用いることが好ましい。
【0022】
上述のようにしてPCa梁2B1 ,2B2 を設置した後は、そのコンクリート注入孔2aから両側のコンクリート充填空間S2 及びPCa梁2B1 ,2B2 の間のコンクリート充填空間S3 に定着コンクリート25を打設すると共に、柱連結孔2bに固結材26を充填する。この場合も、第一の実施形態と同様、定着コンクリート25として例えば低比重にした高流動コンクリートを用い、固結材26として例えば高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタルを用いることができる。
【0023】
図6は、橋脚張り出し部を互いに上下に重ねて接合する2本のPCa梁2C,2Dを用いて施工する本発明の第三の実施形態を示すものである。このうち図6(A)に示すように、下部PCa梁2Cは、長手方向中央部をその上下に貫通する複数の柱連結孔2bが橋脚柱1の天端における柱主筋11の突出位置と対応するように開設されており、上部PCa梁2Dは枠状に形成されている。
【0024】
この第三の実施形態においては、まず橋脚柱1の天端上に下部PCa梁2Cを設置し、その過程で、柱主筋11がそれぞれ柱連結孔2bに相対的に挿し込まれて貫通した状態とする。次に、下部PCa梁2Cの上に上部PCa梁2Dを設置し、両者を適当な金具等によって仮止めする。そして、この下部PCa梁2Cと上部PCa梁2Dによって形成されるコンクリート充填空間S4 内に鉄筋(図示省略)を適宜配設すると共に、前記柱連結孔2bからコンクリート充填空間S4 内に突出した柱主筋11に結合し、必要に応じてプレストレス付与のためのシース(図示省略)をセットしてから、図6(B)に示すように定着コンクリート25を打設する。
【0025】
定着コンクリート25はコンクリート充填空間S4 内で硬化することによって下部PCa梁2C及び上部PCa梁2Dを互いに一体化すると共に、一部が下部PCa梁2Cの柱連結孔2bに充填されて硬化することによって、下部PCa梁2Cと橋脚柱1との接合機能及び前記柱連結孔2bと柱主筋11との間の固結材としての機能を奏する。また、枠状の上部PCa梁2Dによって、橋脚張り出し部2における定着コンクリート25の比率を先の第一及び第二の実施形態に比較して著しく大きくしてあるため、この定着コンクリート25として、例えば軽量骨材等の比重調整材を混入することによって橋脚柱1やPCa梁2Aよりも低比重とした高流動コンクリートを用いた場合の重心調整作用を顕著に得ることができる。
【0026】
図7は、上記第三の実施形態における下部PCa梁2Cに代えて、この下部PCa梁2Cを幅方向に分割した形状の複数の下部PCa梁を用いた第四の実施形態を示すものである。すなわちこの実施形態においては、(A)の場合は、まず2本の下部PCa梁2C1 ,2C2 をその幅方向に並べて橋脚柱1の天端に順次設置し、(B)の場合は、まず3本の下部PCa梁2C3 〜2C5 をその幅方向に並べて橋脚柱1の天端に順次設置し、この設置過程で、橋脚柱1の柱主筋11を各PCa梁2C1 ,2C2 あるいは2C3 〜2C5 に開設された柱連結孔2bに相対的に挿し込む。また、設置状態において互いに幅方向に直列に連通された梁連結孔2cに、PCa梁2C1 ,2C2 あるいは2C3 〜2C5 にまたがって、鉄筋あるいはPC鋼棒等からなる連結筋27を挿入し、好ましくはこれらPCa梁2C1 ,2C2 あるいは2C3 〜2C5 を連結筋27で仮結束する。
【0027】
あとは第三の実施形態と同様、下部PCa梁2C1 ,2C2 あるいは2C3 〜2C5 の上にまたがって枠状の上部PCa梁2Dを設置し、適当な金具等によって仮止めして、上部PCa梁2Dの内側に形成されるコンクリート充填空間S4 内に鉄筋及びシース等を配設してから、定着コンクリートを打設する。また、それぞれ連結筋27を挿入した梁連結孔2cには、高強度無収縮モルタル又は高強度膨張モルタル等からなる固結材を充填する。
【0028】
なお、上記各実施形態においては、橋脚の重心を低くするために低比重の定着コンクリート25を用いるものとして説明したが、例えば地盤の起伏に応じて橋脚の高さを変えているような場合は、前記定着コンクリート25として低比重や高比重のものを適宜に選定することによって、高さの相違による橋脚の固有振動数のばらつきを調整することができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によると、次のような効果が実現される。
(1) 型枠組立、配筋、支保工組立あるいは前記型枠及び支保工の解体撤去等を不要とすることができるので、工程が簡素化されると共に工期が短縮され、施工コストを低減することができる。
(2) 支保工が不要となったことによって、工事のための占有スペースを縮小することができる。
(3) 橋脚張り出し部のプレキャスト化によって、品質、強度を向上させることができる。
(4) 定着コンクリートの比重を適宜に調整することによって、耐震性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第一の実施形態において、PCa梁を橋脚柱の天端上に設置する工程を示す説明図である。
【図2】上記第一の実施形態において、PCa梁の設置状態を示す斜視図である。
【図3】上記第一の実施形態において、施工完了状態をPCa梁の長手方向と直交する方向に切断して示す断面図である。
【図4】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第二の実施形態において、施工完了状態をPCa梁の長手方向と直交する方向に切断して示す断面図である。
【図5】上記第二の実施形態において、PCa梁を橋脚柱の天端上に設置する工程を示す斜視図である。
【図6】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第三の実施形態を示す斜視図で、(A)は分離状態、(B)は施工完了状態を示す斜視図である。
【図7】本発明に係る橋脚張り出し部の施工方法の第四の実施形態の分離状態を示す斜視図で、(A)は下部PCa梁を幅方向に2本接合するもの、(B)は下部PCa梁を幅方向に3本接合するものである。
【図8】従来工法において、橋脚柱の施工状態を示す説明図である。
【図9】従来工法において、橋脚張り出し部施工用型枠及び支保工等の組立状態を示す説明図である。
【図10】従来工法において、上記型枠にコンクリートを打設した状態を示す説明図である。
【図11】従来工法による施工完了状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 橋脚柱
11 柱主筋
2 橋脚張り出し部
2A,2B1 ,2B2 PCa梁
2C1 〜2C5 下部PCa梁(PCa梁)
2D 上部PCa梁(PCa梁)
2b 柱連結孔
2c 梁連結孔
25 定着コンクリート
26 固結材
27 連結筋
S1 〜S4 コンクリート充填空間
Claims (3)
- 基礎上に施工された橋脚柱の天端に橋脚張り出し部を形成するPCa梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記PCa梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入する工程と、
前記橋脚柱の天端とPCa梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設すると共に前記柱連結孔に固結材を充填する工程と、
からなることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。 - 基礎上に施工された橋脚柱の天端に橋脚張り出し部を形成する複数のPCa梁を設置すると共に前記橋脚柱の天端から突出した柱主筋を前記各PCa梁に予め略鉛直方向に開設された柱連結孔に挿入する工程と、
前記複数のPCa梁に予め開設され前記設置状態において互いに直列に連通される梁連結孔に連結筋を挿入する工程と、
前記橋脚柱の天端と各PCa梁との間に画成されたコンクリート充填空間に定着コンクリートを打設し前記柱連結孔及び梁連結孔に固結材を打設する工程と、
からなることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。 - 請求項1又は2の記載において、
コンクリート充填空間に打設する定着コンクリートとして、比重調整材を混入したコンクリートを用いることを特徴とする橋脚張り出し部の施工方法。
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