全国建設業協会(近藤晴貞会長)が会員企業の技術者の「技術力と資質の向上」「プレゼンテーション能力の向上」を目的に毎年開催している技術研究発表会が11月21日に東京都中央区の鉄鋼会館で開かれ、最優秀賞に大竹組の「橋脚帯鉄筋プレハブエレベーター工法」(発表者・西田昂平氏)、特別賞に河本工業の「橋台コンクリートの品質管理・ひび割れ抑制対策」(同・大島亮一氏)を選定した。
表彰を受ける西田氏
橋脚のような左右相称である躯体構造物は、壁部の主鉄筋に対し、必ず同じ形状に加工した帯鉄筋が左右相称に千鳥で配置される。ただ、今回の橋脚は帯鉄筋の曲げ加工個所が4カ所に上り、その加工寸法も比較的大きくなるため総重量が重くなり、狭小な足場での組み立て作業が重労働かつ不安全につながりかねないことが懸念された。
そこで、2次元図面に基づいて3次元モデリングソフトを使って、従来の施工手順で鉄筋の組み立てにかかる足場の組み立て、鉄筋架台の施工をシミュレーション。施工上の課題や問題点、鉄筋干渉をチェックした結果、足場に固定された主鉄筋配置状態での帯鉄筋の搬入方法、足場上の仮置き場の確保、足場を上下しながらの配筋作業は相当な時間と労力が掛かるとともに、不安全なことが明確になった。
対応策として、角鋼管に市販のボルト吊り金具を溶接加工した吊り治具と地組ベース・吊り枠を自社で製作。吊り治具については、帯鉄筋が千鳥配置となる正確なピッチ割を確保するため、3次元モデリングで組み立てシミュレーションし、金具の溶接位置を考慮した加工図を作成した。
施工後の効果では、従来の約5倍以上の施工速度で帯鉄筋の組み立てが完了し、高品質な配筋と安全な作業環境を実現した。一方、一定の規格を超える鉄筋径は市販品で対応できないことや、帯鉄筋の構成が1段につき2本を超えると吊り込み時に崩落する恐れがあることなどを課題として挙げている。
発表者の西田氏は「橋脚のみならず、現場打ちの鉄筋構造物の帯鉄筋が設計段階でシンメトリー(左右相称)で計画されるようになれば、本工法の適用範囲が広がり、工事現場の生産性向上に寄与するのでは」と話している。
河本工業の橋台コンクリートの品質管理・ひび割れ抑制対策は、関東地方整備局常総国道事務所から受注した東関道武田川橋下部その1工事で適用した。
同工事で整備する橋台は典型的なマスコンクリートに該当し、セメント水和熱に起因した温度ひび割れが発生する可能性が高かったため、群馬大学と合同でコンクリート温度応力解析を実施した。その結果として、目標値としたひび割れ発生確率50%(ひび割れ指数1.0)を達成するには何らかのひび割れ抑制対策が必要であることが判明した。
具体的な工法として、▽ひび割れ誘発目地の設置▽補強鉄筋・繊維補強の設置▽コンクリート養生方法の工夫－－の3つを検討。遮熱養生でコンクリートの発熱温度を外に逃さず、外気の冷気を遮断しながら日射熱を吸収してコンクリート全体を温める、コンクリート養生工法の工夫を採用することとした。コンクリート内部と表面の温度差が小さくなり、内部拘束によるひび割れ抑制を期待した。
具体的には、気泡緩衝材の両面にアルミ箔を熱溶着した高遮熱反射材を活用した「遮熱養生工法」を採用し、コンクリートを養生した。
発表者の大島氏は「温度ひび割れは発生しなかった」と効果を説明。一方で、同工法が擁壁などの躯体形状が単純な構造物に適していることや、温度解析に伴う適切な熱伝達率の設定、他現場への転用を見据えた高遮熱反射材の設置方法の改善を課題に挙げている。
今回は「建設工事の施工上の工夫・改善、事業提案事例」に応募のあった130事例の中から、特に優れた10事例(土木7事例、建築2事例、環境・その他1事例)の取り組みが発表された。最優秀、特別賞を除く8事例には優秀賞が贈られた。
優秀賞は次のとおり。
▽新柳渕橋の高耐久コンクリート床版の施工・品質管理(西松建設)▽重要構造物(橋台・函渠)の施工における取組について(若生工業)▽ICTを活用した水門工事における施工管理の効率化(鴻池組)▽橋脚施工における施工時期・現場条件を考慮した品質向上の工夫(上滝)▽RC床版の高耐久コンクリートへの取組み(上北建設)▽建設業界で働く女性たち－女性が働く環境－(山形建設)▽密実なコンクリート構造物を実現するための創意・工夫について(九鉄工業)▽革新的複合パネルを用いた軽量覆工板の開発(南海辰村建設)。