超緻密高強度繊維補強コンクリートによる橋梁の補修・補強

１．はじめに

　筆者は17～19歳の3年間、夏は穂高涸沢のテント場受付管理員バイトとして、春休みは涸沢ヒュッテの雪かき・荷役バイトとして過ごした。そうした私にとってスイスは憧れの国であり、1968年高専卒業と同時に、ナホトカ航路・シベリア鉄道経由で先ずはドイツに向かった。所持金は5万円ほど。ある人から学生になればアルバイトができると教えられ、ミュンヘン工科大学（TUM)の外国人予備コースにアルバイトをしながら1年間通って、一般６科目ほどのアビトゥア試験を受け、建設工学科の学生になった。
　ドイツの国立工科大学９校の1年に入学した日本人は私だけだった。予備コース・大学とも当時、学費はゼロだったのが幸いした。ミュンヘンからツェルマットなどアルプスの麓までは比較的近く、私はヒッチハイクで多くの山に足を運んだ。

２．スイスにおけるUHPFRCの維持管理への適用例

　スイスは超緻密高強度繊維補強コンクリート（UHPFRC）の開発・適用で世界をリードしており、今年の3月には“道路建設および維持管理に適用される交通省UHPFRC規準”が発刊された。本ジャーナル6月1日付で示した2004年最初の適用から現在までで、一般道・高速道への適用は実に300件におよび、UHPFRC施工量は12,500m³にもなる。その開発・研究の中心にあるのがローザンヌ工科大学（EPFL）であり、ブリュービラー教授の指導の下ですでに22人のPhDドクターが巣立っている。
　ローザンヌの町の中心部FLONにある歴史的な橋梁Grand橋（1844年建設、長さ175m、幅15m）は、当初は180m、高さ25mであったが、1933年に港までのケーブルカーを敷く必要性から、大規模改修で、長さ175m、高さ13m、幅15mになった。FLONから港までのケーブルカーは、現在、地下鉄として統合され、ローザンヌのホテルに宿泊する旅行者は、滞在中無料で利用できる。

図-1　グランド橋　1890年頃（長さ180m、幅10m）／図-2　1935年頃（道路8m、歩道3+4mに拡幅）

　グランド橋は、1933年の改築以来、大規模修繕はなされておらず、張出し床版や橋脚上部には、凍結防止剤による塩害劣化が顕著であった。そこで、現在の基準に適合した大規模な修繕が必要であった。ただし歴史的建造物であることから、修繕計画には道路管理者のみでなく、歴史的建造物審議委員会との協議が不可欠であった。
　冬季の凍結防止剤の利用が今後も不可欠であることから、道路床版のみならず、アーチ型橋脚、アーチ天井部、アーチとの接合部を将来長期に保護できる補修・補強材として、超緻密高強度繊維補強コンクリート（UHPFRC）の採用が承認された。道路部・歩道部の床版上に30～35mmのUHPFRC層を敷設補強する。また、張出し部端部もUHPFRC製とした（図-3、図-4）。
　建設費を抑えるためにおよそ1年間、道路交通は完全に遮断し、歩行者のための仮橋のみ橋に並行して架ける案が採用され、2022年に工事が開始された（図-5）。

図-3　グランド橋　標準部計画断面図

図-4　グランド橋　支点部計画断面図
図-5　グランド橋通行止めと歩行者仮橋／図-6　補修前のアーチ橋脚と張出し部

　本橋は都市内交通を通す一般道であり、高速道ではないことから、UHPFRC層の上面補強のみで、鉄筋を配置するR-UHPFRCは採用されなかった。このことは施工の簡便さ・スピードにつながった。UHPFRCの練り作業は、現場にて行われ、クレーンを使用して順次、打ち込み・養生が進んでいった。図-7に現場ミキサー、図-8にUHPFRC打ち込み作業を示す。

図-7　グランド橋　UHPFRCミキサー（左は特殊セメント搬入、右は取出し）
図-8　グランド橋　UHPFRCの打込み、右は特殊振動機による均し作業

　図-8左写真の木板は車道中央の施工目地であり、目地鉄筋が配置されている。また図-8右写真に見るように、車道部・歩道部に継ぎ目なくUHPFRC層が施工されている。図-9は、張出し床版端部のUHPFRC縁端部を内側、外側から見たものであり、張出し部が図-6に比べて伸びているのが分かる。

図-9　張出し床版のUHPFRC縁端部。左図黄色線まで歩道嵩上げ、右図の下は仮設足場
図-10　施工時のパノラマと施工写真の提供者・ブリュービラー教授
図-11　2023年改築後のグランド橋