鋼橋の架設工法とは？桁下が使えるならベント式、使えないなら片持ち式やケーブルクレーン式

鋼橋の架設工法は、ベント式・片持ち式・ケーブルクレーン式・一括架設などがあり、桁下や地形の条件で選びます。

架設工法の種類

現場の条件に応じて、大きく次のように分かれます。

ベント式

ベント式は、桁下に仮設工事で組んだ支柱（ベント）を立て、橋桁を自走クレーンでつり上げて仮受けしながら組み立てる工法です。桁下に支柱を立てられる場所で使います。なお、載荷位置を偏心させない場合でも、転倒に対する安全照査は省略できません。

片持ち式

片持ち式は、橋脚や既に架設した桁を使い、トラベラークレーンなどで部材をつりながら張り出して組み立てる工法です。桁下が深い谷や河川などで、支柱を立てられない場所で使います。

ケーブルクレーン式

ケーブルクレーン式は、ケーブルクレーンを使って橋桁の部材をつり込んで架設する工法です。深い谷など、桁下に支柱を立てられない場所で使います。

一括架設

一括架設は、組み立てた橋桁を台船で現場までえい航し、フローティングクレーン（起重機船）でつり上げて架設する工法です。海上など、船が使える場所で使います。

一括架設の利点は現場での作業が短く済むことです。橋桁は陸上のヤードで組み立てておき、現場では据え付けるだけになります。航路や交通を止める時間が最小限になるので、現場を長く占有できない場所ほど値打ちがあります。そのかわり、桁を丸ごと運べる船と水路が要ります。

どの工法でも、箱形断面の桁などにつり上げ用として取り付ける吊り金具や補強材は、工場であらかじめ取り付けておきます。現場で後から取り付けるのではありません。

選び方の分かれ目は「桁下に足場を置けるか」

4つの工法は、桁下が使えるかどうかという1つの問いで分かれます。

ベント式がいちばん確実で安価です。桁を下から仮受けできれば、あとは順に載せていくだけだからです。だから使えるなら第一候補になります。

桁下が谷や川で足場を組めないとき、支える力をどこから持ってくるかで2つに分かれます。片持ち式は「もう架かっている桁」から、ケーブルクレーン式は「上に張ったケーブル」から取ります。

片持ち式は、張り出した先端が支えのない状態で伸びていきます。伸ばすほど根元にかかる力が増えるので、施工の各段階で応力を確かめる必要があります。名前が「片持ち」なのは、この状態そのものを指しています。

なぜ吊り金具を工場で付けるのか

吊り金具や補強材を工場であらかじめ取り付けるのには、2つの理由があります。

1つは溶接の品質です。吊り金具は桁を丸ごと持ち上げる力を受けます。ここが外れれば桁が落ちます。工場なら姿勢も環境も整い、検査もできますが、現場の高所で、風の中で行う溶接は品質が安定しません。

もう1つは作業の安全です。現場で後から付けるとなれば、まだつり上げていない桁の上や、足場の悪い場所での作業になります。つり上げる前に済ませておけば、その危険な作業自体が無くなります。

ベント式で「載荷位置を偏心させない場合でも転倒の安全照査を省略できない」のも、同じ考え方です。計算上は釣り合っていても、風・作業手順・据付けの誤差で偏りは生じます。倒れれば取り返しがつかないので、確かめる手順そのものを省きません。

過去問でどう問われたか

架設工法は、2級では工法名と架設方法の組合せ、1級では架設の留意点が正誤判定で問われます。

年度をまたいで狙われるのは、工法名と架設方法の取り違えです。片持ち式は部材を張り出して架設し、送り出すのは送出し工法です。1級ではこれに加えて、ベント工法でも転倒照査は省略できないこと、吊り金具は工場で取り付けることが問われます。

理解度チェック

まとめ

鋼橋の架設工法は、ベント式・片持ち式・ケーブルクレーン式・一括架設などがあり、桁下に支柱を立てられればベント式、立てられない谷部などは片持ち式やケーブルクレーン式と、現場の条件で選びます。

過去問では、片持ち式を「送り出す」とする取り違え、ベント工法でも転倒照査は省略できないこと、吊り金具は工場で取り付けることが問われます。

橋の防食は鋼橋の防食もあわせて確認すると、鋼橋の施工の流れがつながります。