JPH0959929A - 鉄筋コンクリート床版上面の補修・補強工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】交通量の増大、車輌の大型化、さらに経年変化
に対応して、道路橋等の鉄筋コンクリート床版の損傷に
対する補修・補強が要求される事例が増加している。そ
の対応手段として、種々の補修・補強工法が提唱されて
いるが、いずれも一長一短がある。既存工法の長所を生
かした、より補修・補強効果が高く、施工性や安全性に
優れた工法を提供することにある。 【解決手段】補修・補強すべき鉄筋コンクリート床版面
上に、接着剤を用いて帯状鋼板を貼り付けるとともに、
取付金具を用いて床版面に固定し、その上に増厚コンク
リートを打設することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄筋コンクリー
ト床版上面の補修・補強工法に関するものである。特に
道路橋等における鉄筋コンクリート床板の補強手段とし
て最適な鉄筋コンクリート床版上面の補修・補強工法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路橋等を形成する鉄筋コンクリート床
版の損傷は、道路の維持管理上の大きな課題である。特
に交通量の増大、車両の大型化、さらには経年変化は、
これらの損傷度を増加させる傾向にあり、多大の費用を
かけての補修・補強の対策を余儀なくさせているのが実
情である。しかも近年、物流を目的とする車両の大型重
量化を背景に、一般的な道路橋のみならず幹線道路にお
ける橋・高架の道路等は、その設計荷重自体が引き上げ
られることになり、この耐荷力に満たない道路橋は、さ
らなる耐荷力の向上を必要とする状況になっており、こ
の理由からも床版の補修・補強の必要性が増大してい
る。

【０００３】従来、この床版の補修・補強の工法として
は、次のような工法が採られている。 （１）橋の主桁間に桁を増やし、この増桁により、主桁
間の曲げモーメントとたわみを低減させることで、貫通
クラックの成長を防止する「縦桁増設工法」。 （２）床版下面に鋼板をエポキシ樹脂接着剤にて接着し
て一体化させ、床版の曲げ耐力を増加させ、下面のひび
割れや損傷をエポキシ樹脂によって固結させることを兼
ねた「下面鋼板接着工法」。 （３）損傷部の床版だけを取り除き、その部分を新設す
ることで、ほかの部分と同程度に機能を復旧させる「部
分打替工法」。 （４）床版上面にコンクリートを重ね打ちし、床版厚を
大きくし、耐荷力を増大させ、貫通ひび割れを発生させ
ないようにする「床版上面増厚工法」。 （５）その他、床版下面に、ポリマーモルタル等を用い
て床版を下面から増厚補強する「下面増厚工法」や、鋼
板の代わりに炭素繊維シートを用いた下面炭素繊維接着
工法などの特殊工法などがある。

【０００４】これら工法の内、どの工法を選択するか
は、床版の損傷の原因と進行内容の把握が必要である。
多くの調査から、床版の損傷の原因とメカニズムにおい
て、床版損傷の初期に発生する床版のひび割れが重要と
言われている。このひび割れは、輪荷重による曲げ応力
により、床版下面に生じるひび割れだけでなく、床版の
施工時の急激な温度変化や施工不良によるもの、ならび
に、コンクリートの乾燥収縮により床版上面に生じるひ
び割れが、下面に生じるひび割れに合い重なって貫通ひ
び割れに成長していると見られている。さらに、この貫
通ひび割れから床版の損傷にいたる経過としては床版上
面のアスファルト舗装の割れ目などから侵入した雨水が
床版上面に集まり、貫通ひび割れへ浸水することで上部
交通の車輌通過による繰り返し荷重とで、ひび割れがさ
らに成長したり、鉄筋を錆びさせるため重大な損傷に至
るものと見られている。したがって、これらの原因を把
握しておくことが肝要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記工法は、
それぞれ、長所、短所を持っており、「縦桁増設工法」
は、初期の損傷に適し、これ単独では重度の損傷に対し
て補修・補強できない。「下面鋼板接着工法」や「下面
炭素繊維接着工法」は床版下面を密封するため浸透水が
床版下面に滞水する恐れがある。また、補修後の損傷の
進行が観察しにくいなどの欠点および下面を補強するた
め上部交通の規制などの制約を受けないという長所を有
する。しかし同時に下面を施工するため、工事自体が大
がかりとなり、危険度も高く、工期、費用ともに増大す
るという欠点がある。「部分打替工法」は部分的損傷に
対してのものであり、抜本的な解決法と言い難い。「床
版上面増厚工法」は、上部交通規制が必要などの欠点を
有するが、床版の断面耐力を増強するには最も効果的で
あり、ひび割れもくい止め、かつ、舗装を施す前に防水
層の施工も行え、水の侵入も遮断できる工法である。た
だ、上面に増厚するコンクリートの厚みがあまり厚くで
きないという問題があり、また既存床版に生じたひび割
れを耐久的にくい止めるかどうかという点に不安が残っ
ている。

【０００６】いずれにしても、床版の補修・補強に際し
ては、床版の損傷の過程と進行度によって対応すべきで
あり、さらに床版上面と舗装との間の防水施工との併用
の必要性も大きなポイントとなっている。この発明は、
このような見地から道路橋等を形成するコンクリート床
版の増厚工法による補修・補強工法において、増厚工法
の前記長所を有効に生かすとともに、問題点や不安点を
解消し、より効果的で、施工作業の優れた工法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、前記目的を達成
する手段として、本発明は、補修・補強を行うコンクリ
ート床版上面に、一定ピッチをもって帯状鋼板を貼り付
けて、その上に増厚コンクリートを打設し、既存床版の
耐荷力を増大させるとともに、帯状鋼板を上面増厚コン
クリートの補強鉄筋の役割を兼ねさせ、比較的薄い増厚
で充分な耐荷力を保持させることを狙いとして、次のよ
うな構成・手順により施工することを特徴とするもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（１）まず、補修・補強すべきコンクリート床版面を研
掃し、清掃処理する。 （２）清掃処理したコンクリート床版面上、つまり補修
・補強すべき床版面上に接着剤を介して帯状鋼板を一定
の間隔で貼り付ける。 （３）貼り付けた帯状鋼板は、一定のピッチをもって取
付金具により補修・補強すべき床版の上面に固定させ
る。 （４）さらに補修・補強の床版面および帯状鋼板上面に
増厚コンクリートを打設し、表面の仕上げ処理をして補
修・補強を完了する。

【０００９】前記補修・補強の床版面上に帯状鋼板を接
着する接着剤としては、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂、若
しくはポリエステル樹脂などのクリーム状を呈する高分
子系の接着剤を用いた。また、帯状鋼板の補修・補強床
版面に対する接着性を高めるため、あらかじめ帯状鋼板
を接着しようとする位置の両側に、所定の接着剤層と同
一厚みの板状のスペーサーを置き、その間に前記クリー
ム状接着剤を幾分過剰に塗り付け、その上を薄い金ベラ
でなで、過剰な接着剤をこすり取り、一定厚さの平坦な
接着層を形成したのち、その上に帯状鋼板を置き、わず
かの荷重をもって帯状鋼板を押さえ接着させた。

【００１０】また、前記帯状鋼板は、表面に凹凸を形成
した高張力鋼からなる薄板の帯状鋼板を用い、打設する
増厚コンクリートとの接着面をできるだけ広くとれるよ
うに配慮した。さらに帯状鋼板自体の施工現場への搬入
を容易にするため、コイル状に巻いた状態で現場に持ち
込むことのできる高張力鋼からなる薄板の帯状鋼板を用
いた。

【００１１】前記帯状鋼板を床版面に固定させる取付金
具は、帯板材をもって形成し、この帯板材を既設床版面
にアンカーボルトを用いて締め付け固定させる構成とし
た。

【００１２】さらに、前記補修・補強の床版面上に打設
する増厚コンクリート材としては、無補強ないし、スチ
ールファイバー等を混入補強した耐久性、耐摩耗性のコ
ンクリート材を打設した。

【００１３】

【実施例】さらに、この発明工法を実施例に基づいて、
具体的に説明する。図１は、補修・補強すべき橋梁にお
けるコンクリート床版面３を研摩し、清掃処理したの
ち、その床版面３に接着剤２を介して帯状鋼板１を接着
し、さらに、その帯状鋼板１を取付金具４を用いて床版
面３上に一定のピッチで締め付け固定した状態を示す施
工過程を示す概念図である。

【００１４】まず、床版面３上に帯状鋼板１を接着する
高分子系の接着剤は、クリーム状を呈するエポキシ樹脂
からなる接着剤を用いた。なお、エポキシ樹脂からなる
接着剤としては、主剤、硬化剤を混合した状態で粘度が
２００〜６００ポイズの粘度を有する二液性のエポキシ
系接着剤を用い、先に説明したような要領で、あらかじ
め一定厚さの平坦な接着剤層を形成し、その上に帯状鋼
板１を乗せ、軽く押し付けて接着させた。

【００１５】次に、前記接着剤２を介して床版面３上に
接着させた帯状鋼板１に一定のピッチで締付ける取付金
具は、図２で示すような取付金具４を用いた。しかも、
そのヘッド部分は、後述する増厚コンクリート５の表面
より突出することがないように設定した。なお、４ａは
取付金具４を床版面３に取付けるためのアンカーボルト
である。

【００１６】帯状鋼板１としては、表面にプレス加工に
よって凹凸を形成したコイル巻きの高張力鋼からなる薄
板の鋼板を用い、現場において所定長さに裁断し、床版
面３に所定のピッチ４で配列した。また、その配列の方
法として実施例においては、図１で示すように平行に配
列した。しかし、補修・補強すべき床版面３の必要とす
る耐荷力、さらには損傷の程度に応じて、あらかじめ補
修・補強の設計を行い、場合によっては格子状、その他
の配列法を採用してもよい。

【００１７】図３は、帯状鋼板１の取付金具４を一本も
のとして構成し、これで平行に配列した複数本の帯状鋼
板１を床版面３に締着させた実施例を示す。図４は、表
面にプレス加工によっ凹凸部１ａを形成した前記帯状鋼
板１を例示する斜視図である。もちろん、凹凸は、この
実施例に限定されるものではない。増厚コンクリート５
の打設時における接着面がより大きくとれるものであれ
ば良い。

【００１８】次に増厚コンクリート５として、実施例で
は無補強のコンクリートを用いた。もちろんスチールフ
ァイバー等の補強コンクリートを用いることもできる。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記表１は、この発明による工法の有効性
を在来の無補強施工例、つまり、無補強の場合と高張力
鋼からなる薄板の帯状鋼板を使用した場合とを比較する
ため供試体を作成し、曲げ強度試験を行った結果を示す
ものである。なお、試験に用いたコンクリート供試体の
寸法は、１５×１５×５３ｃｍとした。は無補強の場
合（在来施工例）、は帯状鋼板をエポキシ系接着剤で
接着した場合を示し、は帯状鋼板に前記接着剤と取付
金具とを併用した場合を示す。また表１において、破壊
時応力は、接着剤の材令７日が経過したのち、３等分点
２点載荷（スパン４５ｃｍ）の曲げ載荷試験を行った場
合の破壊応力である。

【００２１】次に下記表２および表３、表４は、前記載
荷試験における底面ひずみと荷重との関係を示すもので
あり、表５は、スパン中央部のたわみと荷重との関係を
示すものである。

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【００２５】

【表５】

【００２６】この結果から、帯状鋼板をエポキシ系接着
剤で接着したもの、ならびに取付金具を組み合わせたも
のは格段の補強効果があることが判った。また、床版に
一定荷重がかかった時のひずみ量も低減できることが立
証された。

【００２７】

【発明の効果】以上、実施例および試験結果から、この
発明による補強工法を採用すると、在来の増厚工法に比
較し、次のような独自の作用効果をもたらすことができ
る。 （１）補修・補強すべき床版面上において、施工作業が
できるため、作業性が良く、下面施工に見られるよう
に、足場を仮設する必要がなく、危険性のない安全作業
によって効率的な補修・補強作業ができる。 （２）既設床板面にひび割れがあっても、その上面に接
着剤を介して帯状鋼板を取り付け、その上に増厚コンク
リートを打設する方法であるため、ひび割れの進展を抑
止することができる。 （３）帯状鋼板の表面は、凹凸状に形成してあるため、
増厚コンクリートとの接着面が相対的に拡大され、より
強固に一体化される。また、コイル状にして現場に持ち
込めば、作業の効率性を高めることができる。 （４）帯状鋼板は、クリーム状の高分子系の接着剤をも
って床版面に接着させる方法であるため、帯状鋼板の床
版面に対する接着性、つまり密着性が高い。 （５）しかも帯状鋼板を取付金具を介して床版面に固定
し、前記接着剤と、この取付金具との組み合わせにより
床版面に結合させ、その上に増厚コンクリートを打設す
る方法であるため、全体が強固に一体化され、つまり帯
状鋼板、取付金具、増厚コンクリート三者の一体化によ
る補修・補強構造となるため、従来の増厚コンクリート
による補修・補強方法に比較し、格段の強度と耐久性を
発揮することができる。なお、増厚コンクリートとし
て、スチールファイバーを混入した補強コンクリートを
用いると、さらに強度や耐摩耗性の向上が図れる。ま
た、帯状鋼板に高張力鋼からなる薄板の鋼板を用いるこ
とにより、さらに補修・補強効果を高めることができ
る。 （６）増厚コンクリートの打設後の上面に、防水施工を
施し、その上に上層アスファルト舗装を施すこともでき
る。すなわち増厚コンクリートの打設と、防水施工と、
上層アスファルト舗装とを組み合わせて施工すると、さ
らに床版の耐久性は向上し、しかも効率的な補修・補強
工法としての効用を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】補修・補強すべき床版面に接着剤を介して帯状
鋼板を一定間隔をもって平行に貼り付け、貼り付けた帯
状鋼板に一定のピッチで取付金具を使用して固定し、さ
らに、その上面に増厚コンクリートを打設し、補修・補
強を施したコンクリート床版の概念図である。

【図２】図１のＡ−Ａ縦断面図である。

【図３】取付金具を１本ものとして構成し、帯状鋼板を
床版面に締着固定させた実施例を示す斜視図である。

【図４】表面に凹凸を形成した帯状鋼板の一部を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ …… 帯状鋼板 ２ …… 接着剤（クリーム状エポキシ系接着剤） ３ …… 床版面 ４ …… 取付金具 ５ …… 増厚コンクリート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補修・補強すべき鉄筋コンクリート床版
   面上に、接着剤を用いて帯状鋼板を貼り付け、取付金具
   を用いて床版面に固定し、その上に補強用の増厚コンク
   リートを打設することにより既設床版と増厚コンクリー
   トを補強するとともに一体化させることを特徴とする鉄
   筋コンクリート床版上面の補修・補強工法。
2. 【請求項２】 前記接着剤は、クリーム状を呈する高分
   子系の接着剤であることを特徴とする請求項１記載の鉄
   筋コンクリート床版上面の補修・補強工法。
3. 【請求項３】 前記帯状鋼板は、表面を凹凸状に形成し
   た高張力鋼からなる薄板の鋼板であることを特徴とする
   請求項１記載の鉄筋コンクリート床版上面の補修・補強
   工法。
4. 【請求項４】 前記帯状鋼板は、コイル状に巻き現場に
   持ち込むことのできる薄板の鋼板であることを特徴とす
   る請求項１および請求項３記載の鉄筋コンクリート床版
   上面の補修・補強工法。
5. 【請求項５】 前記増厚コンクリートは、スチールファ
   イバーを混入した補強コンクリートであることを特徴と
   する請求項１記載の鉄筋コンクリート床版上面の補修・
   補強工法。