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シリーズ「コンクリート構造物の品質確保物語」㉟

「桑折高架橋の高耐久床版はなぜ実現できたのか」 官学民桑折高架橋高耐久RC床版打設座談会

日本大学 工学部 土木工学科
コンクリート工学研究室
教授

子田 康弘 氏

公開日:2020.04.02

受け入れ時の性状確認をしっかりと行う
 施工タイミングは左官屋との連携で判断

 子田 コンクリートの品質を確保するために、手間取らないよう施工上で工夫したことは
 古関 コンクリートを受け入れる時の性状確認をしっかりと行い、目標とするスランプや単位水量をしっかりと確認しました。この時にスランプを外してしまうと、仕上がりが悪くなります。コンクリートの調子が悪い時には、プラントにフィードバックして、スランプ管理徹底の指示も出せました。


施工状況(界地区)

 子田 表面仕上げに対して施工上気を付けたことは
 佐藤 試験施工でも最終的な施工のタイミングは、左官屋さんが判断しました。本施工時はコンクリートがこわばっていくのが早いため、左官屋さんの着手が遅い時にははらはらしました。最終的には左官屋さんの人数はかかるのですが、うまく施工して仕上げることができました。


半五郎地区の模擬床版を用いた試験施工状況

 佐々木 コンクリートのこわばりが早いものですから、左官屋さんが均しに苦労していました。被膜養生剤をだいぶ使って施工しないと仕上げられなかったと思います。人員不足も感じていたので、当初の人員配置(6人)に新たに4人を追加して何とか乗り切りました。


東向田地区の施工状況 皮膜養生材を通常使用量の3倍ぐらい使用した

 子田 人員を増やしたのはいつからですか
 佐々木 3回目の打設からです。打設量も打設ごとに増えていく傾向にありました。ピークで1回の打設に200㎥を施工しました。当初の人数では完全に足りない状況でした。
 子田 被膜養生剤は、スランプ12㎝のコンクリートのとき、通常使用量の3倍ぐらい使われていると聞きましたが
 佐々木 そうです。
 子田 佐藤工業さんは、スランプを15㎝〜18㎝に変えたことで標準使用量で施工できたのですか?
 古関 施工できました。


界地区はスランプを15~18㎝に変えて施工した/スランプ12㎝で打設時の施工状況、仕上げ補助剤を標準使用量の3倍使っている

バイブ時間をシビアに計測
 締固めと仕上げの高さ管理の平坦性に留意

 子田 高耐久コンクリート床版を具現化するにあたり、コンクリートの打ち込み、締固め、仕上げ、養生という行為が続くわけですが、特に留意が必要な点はありましたか
 古関 バイブレータをかけるために50cmのマスを造って、時間を8秒測る。それをシビアに規定して施工したのが留意した点です。通常は50cmピッチでバイブレータをかける指導は行いますが、時間を厳密に測ったことはありませんでした。この徹底が締固めを上手く行かせた要因ではないかと感じています。


バイブ時間をシビアに計測

 青柳 高耐久コンクリート床版は、材料の品質と施工品質、両方が不可欠です。施工面で一番気を付けたことは打設時の高さに配慮し、床版劣化の起点となるような水たまりができない様平坦性の確保でした。
 結果的には上手くは行きませんでしたが、床版天端高さの精度管理にレーザースキャンを使ったリアルタイムに打設高さ管理手法を試しました。他工事のボックスカルバートの均しコンクリート試してみて、上手くいきましたので、床版でもできるのではないか、と期待しました。しかし、床版(中間部)ではレーザスキャナ本体がコンクリートの自重で動いてしまい、上手くはいきませんでした。今後改善して何らかの形で実用化したいと考えています。
 子田 締固めと仕上げの高さ管理の平坦性に留意したわけですね。
 青柳 そうです。


締固めと仕上げの高さ管理の平坦性に留意

施工の課題は材料
 材料を規定するマニュアルが必要

 子田 高耐久コンクリート床版の施工は煩雑でしたか? そうであれば、煩雑化を避けるためのアイデアはありますか?
 高橋大輔 施工については丁寧な施工を行っていれば問題ないと思います。課題は材料です。気象条件や気温に左右されるので、東北全体に広げていくには(スランプや単位水量などをどう変化させるか)材料の標準化が必要ではないかと考えます。
 佐藤 施工については、マニュアルを作った方が良いと思います。しかし打設ごとに気温や条件は変わり、同じ日はないので、最終的には現場の調整が必要です。試験施工を行って、コンクリートの状態を把握し、実際に施工する技能者と意見交換して、その日に合った施工をすることが最善ではないかと思います。

「これは難儀だな、施工できるのかな?」
 配合を検討し施工性を向上

 子田 佐藤工業は先行2工区の状況を見て、単位水量を上げてコンクリートスランプを大きくしたわけですが、施工性は変わりましたか?
 芳賀 先行2工区のコンクリート打設を見た第一印象は、「これは難儀だな、施工できるのかな」でした。一次仕上げ時に表面がある程度は平滑にならないのですから。
 一同 (苦笑)
 芳賀 水結合材比を一定として単位水量を増やすという配合修正を行った結果、圧送、打込み、締固めに加えて、仕上げまで施工性は明らかに良い方向に変わりました。


水結合材比を一定として単位水量を増やすという配合修正を行った

 子田 床版表面の仕上がりも良いように思えるのですが、いかがでしょうか
 高橋大輔 先行して終わっている小野工業所さんと、佐藤建材工業さんについては、表面の高さおよびクラックの状況を調査した結果、不陸も出ておらず、有害な0.2mm以上のクラックもなく、仕上がりは満足いくものでした。
 佐々木 コンクリート表面の仕上がりは、打設後3カ月経つまでは、ひび割れも生じず、きれいにできていたのですが、3カ月後を境として、徐々に0.2mm未満ではありますが、ひび割れが表れてきています。

スランプが安定せず、コンクリートを突き返したことも
 スランプ10cmのコンクリートを受け入れ、ポンプと左官が激怒

 子田 生コンプラントとのコミュニケーションも重要ではないかと思いますが、そこはどうだったのでしょうか
 上野 生コンプラントとの関係は重要です、今回特殊品扱いになるコンクリートを初めて使いましたので、はじめての経験もあってその対応に苦慮しました。たとえば、全打設のN式貫入試験のデータをみると、左官工の2次仕上げの目安となる40mmまでの時間は打設開始より2時間~4時間と幅がありました。その日の気温・天候・スランプの状態が影響しているかと思います。打設時の気温は初回9℃でありましたが、最終では16℃まで上がりコンクリートの硬化時間が早まる中、スランプを上げるなど施工性を良くしコンクリートを打設することができました。
 菊池 生コンプラントとの関係でいうと、以前からの付き合いもあって、関係は良好であり、密に連絡を取り合って施工できたと思います。連絡を取り合うのは重要とあらためて実感しました。

 子田 具体的にどのような要望を出したのですか。
 菊池 当初、規定値の範囲内ではありましたが余りにスランプが安定しないので、そのことを生コンプラントに伝えました。だんだんスランプも落ち着きました。
 高橋正晴 最初はスランプ12cmでやっていましたが、少しずつ変わってきたように思えます。誰がスランプを緩和して打設したのでしょうか。
 菊池 最初は12cmで2回ほど打ちました。スランプが当初は安定していなくて、スランプ10cmでも来ることがありました。規格値の範囲(±2.5cm)ではありますが、それでも受け入れなくてはならない。それを受け入れると圧送も大変で左官屋の労力もかかります。ポンプのオペレータのストレスが尋常じゃありませんでした(右写真のような高さを押し上げなければならない)。左官屋さんも仕舞いには怒ってしまって、これじゃ施工できないぞ、と。それを踏まえて、生コンプラントにはスランプ12cmのところを、できれば13cmを狙って出荷してほしいなどと、と頼みました。それでも10cmで来ることもあって均しがとても大変でした。ポンプから生コンがボトボト固まって出てくるような感じです。バイブをかけても動かない。3回目の打設からスランプを15㎝に変更しました。すると流動性もよくなって、ポンプや左官からの苦情もなく、施工することができました。

 上野 スランプが12cmで施工した区間は、標準のスランプ値の上限側にするということでコンクリートの閉塞や仕上げの不具合を避ける対応をしました。

監督支援 チェックシートを手元において管理
 時間のかかる検査を後半から簡略化

 子田 監督支援において、業務上気を付けたことはありますか
 上野 監督する立場なので、コンクリート現着時の性状試験をきちんと行いました。施工中は施工計画書通り施工が進んでいるか、コンクリートの流動性によってトラブルが生じていないか、気を付けました。
 木戸 手引きに則った床版打設を昨年6月から行うことになったので、チェックシート(左表)を手元において管理するようにしました。業者さんももちろんですが、発注者支援の監督業務としても、手引きやチェックシートをもとに施工が進んでいるかを確認しました。
 子田 高耐久コンクリート床版用のコンクリートの品質管理を行う点で困った点は
 古関 界地区の現場では、先行する工事を見て、スランプを18cmまで上げました。結果として、施工時の作業員からのクレームは生じませんでしたし、もちろん床版には施工上の不具合は生じませんでした。いかなる現場でもスランプ18cmが良いのかということには答えを持っているわけではございませんが、施工しやすいコンクリートを使えば施工もうまくいくと思っております。


界地区はスランプを18㎝まで上げて施工した

 木戸 最初の、小野工業所さんと佐藤建材工業さんの工区では、手引きが出る前でしたので、勉強会を開催するなど手探りで行っていました。具体的には水セメント比を規定しているのか、水結合材比を規定しているのか、分からなかったことです。水セメント比として配合設計と試し練りをした際は、大分固いコンクリートとなってしまったことを覚えています。後発工事の佐藤工業さんのときは、水結合材比ということに納得しました。
 他には、このコンクリートはブリージング水が全然出ないという特徴があり、どこで左官工を入れるかが分からず、左官屋さんの経験も頼りにした管理を行いました。その点でもこれまでの経験からしてみてもユニークなコンクリートという印象です。これは私の感覚ですがスランプ15cmのコンクリートが8cmぐらいの粘性のように感じました。性状が全然違いますね。
 上野 品質管理の話になりますが、前半2工区は、生コンの性状試験を実施するに当たって2班を用意し、1台目がスランプ、空気量、単位水量、2台目以降は連続5台までスランプと空気量の試験を行いました。しかし、2班体制であっても約1時間の所要時間を必要とし、コンクリートの品質に悪影響を与えると考えるようになりました。
 そこで、後半2工区では、2台目以降はスランプ試験だけの管理にして、検査を簡略化し、スムーズに施工するようにしました。管理ポイントを絞った方が、現場では効果的だと思います。
 子田 コンクリートの品質の低下を考えると妥当だと思いますが、その対応はどこで取り決めたのですか
 木戸 発注者の仕様書で行きますと、最初の性状試験はフルスペックで実施して、その後、スランプ試験だけという決まりです。しかし、RC床版の耐久性確保の手引きによると空気量が重要だという事で、最初の5台は空気量も確認していました。すると1時間かかってしまい、場合によっては、5台目は90分近く出荷から経過してしまいコンクリートの性状は変わります。そこで、後半2工区では試験施工時の性状試験も勘案して、検査を簡略化しました。
 子田 検査の簡略化とは、具体的には何ですか
 木戸 1台目はスランプ、空気量、単位水量のそれぞれの試験を実施し、それ以降はスランプ試験だけという流れにしました。この変更は、施工者より施工計画書を出す段階で、管理項目として出してもらっています。

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