スーパーRC構造は鹿島で開発し、東海北陸自動車道鷲見工事で初採用された、RC高橋脚の省力化工法であり、高強度コンクリート（σc=50N/mm²）と高強度鉄筋（USD685）を使用することで、橋脚断面の縮小化と配置鉄筋量の減少が可能になり、大幅な工事数量削減と工費縮減・工期短縮を実現できる構造です。また、橋脚の軽量化に伴い基礎も小さくできる特徴があります。このスーパーRC構造に自昇式型枠足場支保工（クライミングフォーム）とコンクリートのバケット打設を併用し、高所作業の安全性を高め、高強度でありながら単位セメント量を抑えて施工することで、初期欠陥の少ないスレンダーな橋脚を短工期で実現できます。

鉄筋量削減による施工性の向上

スーパーRC構造を採用することで、鉄筋量を大幅に削減することが出来る（多段配筋⇒1段配筋）ため、鉄筋組立工程を短縮することができ、さらにコンクリートの充填性が向上することで、高品質のコンクリートを確実に施工することが可能となります。

本工法を採用している佐奈川橋では、本工法に加えバケット打設の採用、さらにコンクリート強度保証材齢を91日とすることで単位水量および単位セメント量を低減させており、温度応力や初期欠陥のより少ない耐久性の高い配合を用いて施工を行いました。

橋脚の長周期化を実現

断面縮小と免震支承を組み合わせることで、長周期化を図ることができます。

佐奈川橋の事例では全体系の一次固有周期が、橋軸方向で3.5秒、直角方向で5.5秒程度となっており、従来構造に比べ20%程度長周期化が図れています。長周期化することでレベル2地震時においても橋脚基部が降伏に至らず、維持管理面にも優れた橋脚となります。

高強度鉄筋を採用

高強度鉄筋とは、通常使われる鉄筋の降伏強度が295～345N/mm²であるのに対して、降伏強度が685～755N/mm²程度の鉄筋のことです。

高強度鉄筋の品質の特徴は、降伏棚の長さを想定している点にあり、成分と加工熱処理により性能を造り込んでいます。

また、橋梁への適用に際しては、継手の強度、疲労性能、曲げ性能、付着性能及び定着性能について、実験により品質を確認しています。

HiFleD橋脚構造は、鹿島で開発した制震橋脚で、連続ラーメン橋に適用します。HiFleD橋脚構造では、橋脚を細い組柱（くみばしら）にして、橋の固有周期を長く、地震時の応答加速度を低くします。同時に組柱の間に制震装置「ハニカムダンパ」を取り付けて、地震のエネルギーを吸収します。

平成18年度プレストレストコンクリート技術協会賞　論文部門

建築分野で実績豊富なハニカムダンパ

HiFleD橋脚構造で使用する低降伏点鋼のハニカムダンパは、鹿島が開発した制震装置で建築分野で豊富な適用実績があります。中規模地震を数回経験しても初期の性能を維持します。

コストの低減

HiFleD橋脚構造では、地震時に橋脚に作用する断面力を低く抑えられるため、基礎を小規模にできるうえ、構造物全体の固有周期が長周期化し、地震力が低減されるので、上部構造の補強量を削減できます。この結果、工事費を低減できます。

HiDuc橋脚構造は、鹿島で開発した高耐震性コンクリート橋脚です。HiDuc橋脚構造では、大地震時に塑性ヒンジが形成される橋脚の基部のかぶり部分に超高強度繊維補強コンクリート「サクセム」のプレキャスト型枠を使用します。サクセム製プレキャスト型枠の使用によって、大地震時のかぶりコンクリートの剥落や軸方向鉄筋の座屈が防がれ、変形性能が飛躍的に向上します。

飛躍的な変形性能の向上

HiDuc橋脚構造では、圧縮強度が非常に高くしかも繊維補強されたサクセム製のプレキャスト型枠を使用することで、全ての軸方向鉄筋が降伏に至るまで、かぶりコンクリートの剥落と軸方向鉄筋の座屈を防止できます。この結果、橋脚の変形性能が飛躍的に向上します。道路橋 のRC橋脚を想定した模型実験では、従来のRC橋脚に比べて、60％以上の変形性能の向上を確認しています。

多数の中間帯鉄筋が配置された大口径深礎

RC円形断面はりのせん断実験

山岳部の急斜面に橋脚基礎を建設するときの構造物掘削工法には、オープン掘削工法、親杭横矢板工法、竹割型土留工法などがあります。最近では、地形の改変量が少ない竹割型土留工法の採用が増えています。

しかしながら、竹割型土留め工法ではリングビームの施工に多くの手間がかかるなど、設計・施工両面に課題が残されています。K-VEX工法は、竹割土留工法のメリットを残したまま設計・施工面での課題を解決した構造物掘削工法です。

リングビームの設置を省略

竹割型土留め工法では、リングビームの構築を急斜面で行うため、鉄筋・型枠の組立てに時間と手間がかかります。加えて、リングビームの滑動を防止する目的で設置される斜め補強材の打設にも時間がかかります。

そこで、K-VEX工法では、詳細な解析に基づいて、土留め壁全体で土圧に抵抗できることを確認したうえで、リングビームの設置を省略します。土留め内への土砂の流入を防ぐため、必要に応じて簡易な表面保護を行います。リングビームの斜め補強材に替えては、土留め壁最上段のロックボルトを長尺にします。

鹿島の実績では、リングビームの施工に23日を要するのに対して、簡易な表面保護の施工を10日間で完了できています。

PC橋における主鋼材の配置方法はその配置部位の違いにより、以下の2種類が数多く採用されています。

①内ケーブル方式：主桁断面内にシースを設け、その中にPC鋼材を配置する方法です。グラウトによりPC鋼材の防錆を行うとともに、コンクリートとPC鋼材を一体化します。

②内外ケーブル併用方式：内ケーブルの一部を外ケーブルに置き換えた方式で、連続鋼材と張出し鋼材の一部をそれぞれ外ケーブルに置き換える場合や、張出し鋼材は全て内ケーブルとし連続鋼材を全て外ケーブルとする場合などがあります。

これらに対し、全外ケーブル方式は張出し鋼材と連続鋼材の全てを外ケーブルとする方法です。

石狩川橋（外ケーブル配置状況）

張出し鋼材定着部性能確認実験

外ケーブル構造ではPC鋼材から桁への力の伝達が定着部や偏向部などの突起部によってなされます。

そこで、実橋規模の試験体を用いた張出し鋼材定着部の性能確認実験を行い、定着突起部が十分安全であることを確認しています。