スーパーRC構造
高強度鉄筋と高強度コンクリートを用いた橋脚構造
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。

スーパーRC工法による橋脚施工状況
- キーワード
- スーパーRC構造、高強度コンクリート、高強度鉄筋、高橋脚、クライミングフォーム、自昇式型枠足場支保工
従来構造との比較(部材断面の縮小)
スーパーRC構造は従来構造と比較して、部材断面を飛躍的に縮小することが可能となります。実際に採用された事例である新東名高速道路 佐奈川橋においては、従来構造と比較して橋脚断面積で約40%、深礎断面積で約20%縮小することができており、他にも多段配筋を1段配筋にできるなどの効果があります。(図参照)
また、橋脚をスレンダーにすることで全体系が長周期化することから耐震性の向上につながり、本工法を採用した佐奈川橋ではL2地震時に橋脚基部を降伏させない設計を可能としました。

通常の橋脚との比較(佐奈川橋の事例)

スーパーRC構造によるスレンダーな橋脚(佐奈川橋)
特長・メリットココがポイント
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できる(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。

スーパーRC構造の配筋状況
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。

複合非線形解析結果
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。

高強度鉄筋の要求性能
適用実績

東海北陸自動車道鷲見橋
場所:岐阜県郡上郡
竣工年:1998年10月
発注者:日本道路公団
規模:橋脚高さ118m

首都圏中央自動車連絡道裏高尾橋
場所:東京都八王子市
発注者:中日本高速道路

新東名高速道路佐奈川橋
場所:愛知県豊川市
竣工年:2012年10月
発注者:中日本高速道路
規模:橋脚高さ89m

国道49号揚川改良揚川橋
場所:新潟県東蒲原郡
発注者:国土交通省北陸地方整備局

新名神高速道路川下川橋
場所:兵庫県宝塚市
発注者:西日本高速道路
規模:橋脚高さ95m
学会論文発表実績
- 「スーパーRC工法」,橋梁と基礎,vol.32,No8,1998年
- 「首都圏中央連絡自動車道 裏高尾橋の施工」,橋梁と基礎,vol.46,No.2,2012年
- 「新東名高速道路 佐奈川橋の設計・施工」,橋梁と基礎,vol.46,No.5,2012年
- 「高強度材料を用いた高橋脚橋梁「佐奈川橋」」,コンクリート工学,Vol.49,No.1,2011年
- 「新東名高速道路 佐奈川橋の設計と施工」,コンクリート工学,Vol.49,No.7,2011年
- 「RC橋脚における軸方向鉄筋,帯鉄筋への高強度鉄筋の適用に関する実験的研究」,土木学会論文集E2,Vol.67,No.18,2011年
- 「新名神高速道路 川下川橋の計画・設計」,第19回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集,2010年
- 「新名神高速道路川下川橋の設計・施工」,橋梁と基礎,vol47,No.1,2013年