与島高架橋 SRCの橋脚が靭性不足 せん断でアウト
――番の州高架橋（BVa）は
西谷 本橋は約3kmの道鉄併用の高架橋であり、南備讃瀬戸大橋の南側に3径間のトラス橋の部分がありますが、それよりさらに南側に位置し、道路部の上部工形式は鋼箱桁橋です。耐震補強の対象となっているのは、鋼箱桁の支承部です。今回補強した箇所は1箇所のみだけで、既設支承を耐力補強するために、鋼製ブラケットを設置しました。
――同高架橋の鉄道桁部はPC桁ですよね
西谷 そのとおり、PC箱桁です。
――与島高架橋（YVa）は
西谷 同高架橋（㉒）は橋脚の高さが高く、耐震性照査をする前は補強量が少なくなるのではないかと想定していました。しかし、同橋の橋脚は、多数の鉄骨が使用されたSRC構造となっており、高橋脚にもかかわらず靭性に乏しく、橋軸直角方向の地震時に、全ての橋脚が損傷を受けるという結果になりました。そこで、現在、アラミド繊維シートや鋼板による巻き立て補強を行っています。与島PA（パーキングエリア）に上り下りするランプ橋については、橋脚においては損傷の発生は確認されませんでしたが、一部の支承の損傷が確認されるとともに、橋軸直角方向への桁の動きを抑制することも必要と考え、変位制限のためのデバイスや横変位拘束構造の設置が必要となっています。また、段差防止構造の設置なども必要になります。
現在、橋脚1基のアラミド繊維巻き立てが完了しましたが、他の高橋脚の補強を鋭意進めています。
YVa4P 「窓」の部分に高さ2mのハンチを増設
YVa6Pなど アラミド繊維シート700g目付を1～4層巻立て
――特にYVa4P橋脚やYVa6P橋脚など変わった形状をしていますね
西谷 本橋は、建設時、景観に配慮して、橋脚厚を4mに統一したり、同じ高さの位置に逆台形の「窓」を作ったりしたようですが、そのような部位を中心として、巻き立て補強を実施することになりました。
YVa4P橋脚は与島PAと本線を結ぶ4本ランプ橋を支えているため、規模の大きなビルのような形状の橋脚になっています。その東側と西側の面において、その「窓」の部分に高さ・幅ともに2mのハンチ（RC構造）を4隅に増設した上で、本線の道路桁を支える4箇所の柱を板厚8mmの鋼板で巻き立てて補強を実施しています。鋼板巻き立てを効率的に実施するため、作業性を考慮して、鋼板を搬入するにあたり、その大きさ・重量を検討した結果、現地にて、2kmにも及ぶ溶接作業が必要になります。この4箇所の柱を中心とする部位は、単にせん断力だけが作用するのではなく、曲げモーメントさらには圧縮力や引張力が作用することも、解析の結果からわかってきました。そこで、様々な力をスムーズに流す必要性からハンチを増設（㉓）するとともに、繊維シートではなく鋼板（㉔、㉕）で巻き立てることにしました。
YVa4P橋脚を内部から写す（井手迫瑞樹撮影）
YVa4Pを取り巻く桁 複雑な線形だ（井手迫瑞樹撮影）
この高架橋においては、橋脚の補強とともに、橋脚の頂部の狭いヤード内において、支承補強としての鋼製ブラケットもしくはRCブロックを設置したり、横変位拘束構造としての機能を持たせたブロックやワイヤロープなど様々な補強部材を設置する必要があります。
本線を支える他の高橋脚9基に関しては、アラミド繊維シート（㉖）を使った巻き立て補強を行いますが、たとえば、YVa6Pでは、㉗のように、橋脚の周方向（せん断補強とするため）に1～4層（1層あたり目付量700g/m2）巻き立てて補強します。アラミド繊維シートをこのように広範囲かつ大きな目付量のものを使用することになったのは、純粋に補強量がたくさん必要となったこと、さらに、RC巻き立てを採用することにより重量が増加し、基礎構造に過度に負担を生じさせないことを両立できる材料であったためです。
陸上部 橋脚はアラミド繊維シート及びRC巻き立て補強
細い鋼製橋脚上に断面の大きい桁が載っている箇所も
――児島IC～坂出北IC間の陸上部にある橋梁の耐震補強は
西谷 道路と鉄道が分離した後の道路単独橋においては、耐震性の照査において、かなりの補強が必要となっています。道鉄併用区間にある橋梁や高架橋は、当初から、新幹線が通ることを考慮して設計していますので、鉄道より下の橋脚部分は、現状においては、耐力的に余裕がある状態になっているところがあります。
道路単独橋区間にある番の州南高架橋（㉘）においては、アラミド繊維シートによる橋脚の補強、支承の補強（水平力分担構造の設置）、桁かかり長不足のところにおいてはその確保、段差防止構造の設置を進めています。アラミド繊維シートによる巻き立てを橋脚補強材料として選んだのは、先程と同様、同橋の基礎が軟弱地盤上にあり、重量増に伴う負荷をできるだけ排除したかったためです。
同IC区間において本線を支えるもう一つの橋梁が常盤高架橋（㉙）です。ち
ょうど坂出北ICのあたりに位置しています。同橋の耐震補強工事には、坂出北ICランプの3橋を含めています。橋脚補強は8基ある橋脚のうち6基において、フーチング上部から桁下まで全高にわたる補強が必要になっています。軟弱地盤ではないため、経済性を考慮して、RC巻き立てを採用しました。他の橋脚1基においては、橋脚の段落とし部のみせん断損傷を受けることから、アラミド繊維シートを用いて補強することにしました。また、支承補強（変位制限装置として、RCブロック）を設置していきます。また、坂出北ICランプ橋では、橋脚補強に加え、橋軸及び橋軸直角方向ともに落橋防止構造を付ける橋脚などもあります。
――坂出北IC～坂出IC間の耐震補強の状況は
西谷 全8橋を対象として、工事契約が完了し、現在、現地着工準備中です。RC巻き立てやアラミド繊維巻き立てなどの橋脚補強に加え、炭素繊維を使った桁補強、支承補強や横変位拘束構造の設置など、この区間でも、様々な補強を実施していきます。
ケーブルバンド部のシーリング補修を1年に1本ずつ進める
天端にアクリル塗装
――経年劣化や疲労などによる損傷とその対策について
西谷 瀬戸大橋区間（9.4kmの海上部）では、長大橋の予防保全のため、様々な対策を実施しています。
まず、吊橋においては、ケーブルバンド部のシーリング補修を実施しています。瀬戸大橋の吊橋3橋では、最も重要な構造物の一つであるケーブルの腐食を防ぐために、ケーブル内部に乾燥した空気を送り込むことにより、相対湿度を抑え、腐食環境とならないようにしています。現在、本システムそのものは十分に機能していることを確認していますが、システムが構築されてから20年が経過し、日常的な点検において、各所にあるシール部分にひび割れが生じるなど、劣化していることが確認されてきました。そこで、全区間にわたり、シーリング部分の補修（㉚）を進め、ケーブル送気乾燥システムの一層の気密化対策を実施しています。
この補修は、1年かけて、ケーブル1本分程度しか実施することができません。瀬戸大橋には吊橋が3橋あり、ケーブル本数は合計6本ですから、6年間かけて、ケーブル作業車を使いながら、対策を進めているところです。現在は、南備讃瀬戸大橋の東側のケーブルバンド部分を補修しています。
こうしたケーブルバンドを補修していかなくてはならない（井手迫瑞樹撮影）
次に、海中基礎において、基礎天端の防水工（㉛）や鋼製ケーソンの防食対策などを継続的に実施しています。過去に実施した基礎天端のコンクリート面上に実施した防水用の塗装が劣化してきましたので、改めて、アクリル系の塗装（アロンブルコート）を施し、塩分の浸透などを防ぐことにしています。鋼製ケーソンについては、部位に応じて、エポキシ樹脂塗料や電気防食（㉜、㉝）による腐食対策を行っています。
――電気防食をもう少し具体的に
西谷 電気防食（日鉄住金防蝕（株）と日本防蝕工業（株）の2社）は、鋼製ケーソンの表面に犠牲陽極（アルミニウム合金）を設置することにより、鋼製ケーソンと電気的に接続して、両者間の電位差を利用し防食電流により、鋼材の防食性を向上させるというものです。
管理用通路 SGめっきで再めっき
約15kmを20年かけて補修していく
――劣化している管理用通路の防食については
西谷 管理用通路のうち、取り外せる部材は、めっき工場に運んで再めっき（SGめっき、興和工業所）をします。同様に、グレーチングなど構造が複雑な部材も再塗装は難し
いことから、再めっき（㉞）を行います。
逆に、一時撤去が困難な通路を支える桁などは、高耐久性ふっ素樹脂塗料による再塗装（㉞）を行うことにしています。
鋼橋における管理用通路の総延長は14.8kmもあり、毎年少しずつですが、補修を進めています。20年ぐらいかけて、これからも対策を継続していくことになります。
――陸上部橋梁は
西谷 コンクリート桁および床版部に遊離石灰や鉄筋腐食が生じている個所もありますが、規模の大きなもしくは激しい変状はなく、現在のところ、床版増厚や打替えなど大規模な修繕や補強の計画はありません。
床版防水工 PC床版はグレードⅡ、その他はグレードⅠで施工
ASR 海峡部高架橋でひび割れ アクリル系防水材やシラン系含浸材で補修
――床版防水工の設置状況は把握していますか
西谷 舗装補修工事に合わせて床版防水工を計画的に実施しています。コンクリート床版部では本線で約8割、ランプ橋部でも約6割に設置完了しています。今年度（令和元年度）は、与島PAランプ橋において、昼夜間連続の通行止めを伴う2橋の床版防水を実施しました。当社においては、床版防水は、PC床版はグレードⅡ、その他はグレードⅠ（いずれも「設計要領」（NEXCO総研出版）準拠）としています。
――床版防水のグレード分けはどのような考えでこうした分け方をしているのですか
西谷 横締めをしているPC床版では耐久性の高いグレードⅡを施工し、それ以外ではグレードⅠを用いています。言い換えれば、特定更新等事業の対象橋梁に対しては、長期の恒久対策として、グレードⅡを採用している一方、当社においては、建設時に床版防水が未施工だった橋梁が多いことから、急ぎ広く床版防水工を実施するために、一般の場合には、グレードＩを採用しているところです。
――塩害、ASRによる劣化の有無を教えてください。また、劣化があればその損傷状況と対策工法を具体的に列挙してください
西谷 塩害はそのような状況に至る前に適切に予防してきており、これまで大きな損傷は確認されていません。
ASRは海峡部高架橋の一部において、同反応由来によるひび割れなどが見られたため、これ以上進展させないように、耐震補強の実施に合わせて、表面被覆工（㉟）を施工しているところです。具体的には、櫃石島高架橋（1P～12P）において、約134m2×12橋脚、櫃石島高架橋（13P～30P）では、約115m2×18橋脚、与島高架橋（1P～10P）において、10橋脚（面積は調査中）を対象としています。
櫃石島高架橋や与島高架橋では、橋脚と主桁（PC箱桁）が剛結された立体ラーメン構造となっています。この剛結部分のうち、道路面より外側に位置する範囲の上面等は、雨水に直接あたることもあり、ASRに起因するひび割れ等が確認されています。橋脚天端の雨水などのあたりやすい箇所は防水材を塗布しています。また、橋脚側面は撥水性のあるシラン系の表面含浸材を塗布しています。
――ASRが生じた骨材の岩種を把握していますか？
西谷 橋脚本体は高炉セメント、剛結水平梁部は早強セメントが用いられていることもASRの要因と思われますが、反応性骨材とされている流紋岩が粗骨材として使用されていることを確認しており、コア観察でも反応リムや白色ゲルが確認されています。
