表面ひずみ法でPC鋼材残存緊張力を推定
飛島建設、東電設計ら4者 手法開発

PC鋼材緊張力推定2
PC鋼材緊張力推定2

 飛島建設、東電設計、東京理科大学、高速道路総合技術研究所は、表面ひずみ法によるPC鋼材残存緊張力の推定手法を開発、1月20日に販売を開始した。
 4者は国内の橋長15m以上のコンクリート製道路橋15万橋のうち4割に当たる6万橋がPCであり、近年ひび割れの発生が確認され始めているなかで、そのメンテナンスにおいてPC鋼材の緊張力がどれだけ残っているかを正確に測定する必要がある一方で、従来の破壊検査・微破壊検査などでは課題があるとして、今回、経年劣化により自然に発生するひび割れに着目した検査方法を開発した。
 今回開発した手法は橋軸直角方向にひび割れが発生しているという前提で、これらのひび割れを利用し、コンクリートに圧縮応力を発生させているPC鋼材の引張力を推定するもの。普段比較的軽い自動車が走行している状態では閉じているひび割れが、ダンプカーなど重い自動車が走行する時に、残っている圧縮応力よりも大きくなった引張応力によって開く動きを測定して、PC鋼材の引張力を推定する。
 この方法では構造物を新たに傷つけることなく、同じ開所で繰り返して圧縮応力を推定することができ、PC鋼材の引張力がさらに低下する状態を追跡すること、つまり経年劣化の確認なども可能になる。従来手法はコンクリートに切り込みを入れる破壊検査や微破壊検査が代表的。切り込みによって圧縮応力を解放させる要因になっていたという。
 ほかに大きな特徴として、計測にひずみゲージやπ型変位計といった安価な計測器や、長期の耐久性のある光ファイバの利用が可能であり、低コスト化を実現した。
 4者では、約6分の1スケールの試験体の実験および実際の橋の主桁を模擬した試験体の実験から、PC鋼材の緊張力の推定誤差は2%以下と非常に高い精度を達成していることを確認し‥紙面へ

PC鋼材緊張力推定1
PC鋼材緊張力推定1