わが国の幹線道路は，狭い国土の有効利用や高度な道路ネットワーク網の形成といった観点から列島横断型へ移行しつつあり，山岳部に計画されることが多くなったため，高橋脚を有する道路橋の建設が増大している。また，近年における大規模地震の発生により，避難路や緊急物資の輸送路として重要な役割を担う道路が被災し，地域社会に大きな損害を与えたため，従来よりも耐震性に優れた構造形式の道路橋を建設することが要求されている。一方では，建設分野に携わる熟練技術者の不足や高齢化が深刻な問題となっており，橋梁の施工においても省人化や省力化が強く望まれている。さらに，最近の自然環境の悪化を考えれば，道路建設において自然環境に与える影響をできる限り軽減することも重要な検討課題のひとつである。

このような背景のもと，平成7年度より建設省土木研究所，財団法人先端建設技術センターおよび民間11社で官民連帯共同研究「プレハブ・複合部材を用いた山岳部橋梁の下部工の設計・施工技術の開発」に取り組み，高橋脚建設のための新技術「Hybrid Hollow High pier（３H）工法」を開発した^1）～10）。本工法が平成10年度試験フィールド事業として鹿児島３号飯牟礼２号橋下部工工事に採用されたので，その概要，確認された製作・施工精度および施工合理化に関する効果等について報告する。

３H工法（図ー１）は，ＲＣ構造の軸方向鉄筋の代わりに，高張力スパイラル筋を巻き付けた鉄骨鉄筋柱状体（スパイラルカラム）を複数本配置してコンクリートを打設し，ＳＲＣ構造の中空断面高橋脚を構築する技術である。本工法は，以下に示す（１）～（３）を特徴としている。

在来のＲＣ構造における軸方向鉄筋の一部を銅材（Ｈ形鋼または鋼管）に置き換えてＳＲＣ構造とした。これによって，座屈耐荷力を増加させ，曲げ挙動時の最大荷重以降における耐力低下の度合いを小さくすることができる。

鋼材（Ｈ形鋼または鋼管）の周囲に配置された軸方向鉄筋にスパイラル筋（細径異形ＰＣ鋼棒）を巻き付けたスパイラルカラムを複数本配置する。スパイラル筋は，ＲＣ構造における中間帯鉄筋と同様に，橋脚の大変形時に生じる軸方向鉄筋の座屈を抑制し，コアコンクリートを横拘束する機能を有している。また，スパイラルカラムはプレファブ施工されるため，高所での鉄筋組立作業を省略することができる。

３Hパネルと呼ばれる帯鉄筋が内蔵されたプレキャスト製埋設型枠（本体利用型枠）あるいは転用可能な昇降式移動型枠を適宜選択して使用するため，現場での型枠の組立解体作業を軽減することができる。特に３Hパネルを選択した場合には，現場での帯鉄筋配筋作業や型枠解体作業が省略でき，急速施工が可能となる。また，３Hパネルは工場製作されるため，品質の信頼性が向上する。さらに，木製型枠を使用しないため，木材消費量および産業廃棄物量を削減することもできる。

以上のような特徴により，３H工法による高橋脚の建設では，以下に示す①～⑤を実現することができる。

①施工の効率化／②耐震性の向上／③環境保全／④経済性の向上／⑤品質の向上

現在，南九州西回り自動車道のうち，伊集院IＣ～市来ＩＣ間の建設が進められている。この建設事業は建設省によって実施されているが，供用後は日本道路公団によって管理運営される見込みである。

飯牟礼２号橋は，伊集院町飯牟礼に位置し，当地域特有の地形であるシラス台地の開析谷を４径間で渡る（図ー２）。橋梁の計画高と谷の高低差は約50mであり，柱高の高い橋脚が計画された^11）。

３H工法の活用効果を実地条件下で確認するため，試験フィールド事業として飯牟礼２号橋のＰ2およびＰ3橋脚の施工に本工法を適用した。本事業における主な調査確認項目を次の①～⑦に示す。
　①スパイラルカラムの製作精度，施工性および出来形
　②３Hパネルの製作精度，施工性および出来形
　③工期短縮の程度
　④必要施工ヤード規模
　⑤各工種毎の歩掛り
　⑥二次コンクリートの温度応力による影響
　⑦橋脚の地震時挙動

図ー３に３H工法の施工順序を示す。また，橋脚の施工概要を次の（１）～（４）示す。

スパイラルカラムの製作精度を確認するため，Ｈ形鋼長さ，軸方向鉄筋長さ，軸方向鉄筋間隔，Ｈ形鋼位置，カラム平面度，軸方向鉄筋の離れについて調査を行った^12）。

スパイラルカラムの製作精度調査のうち，軸方向鉄筋間隔について整理した結果を図ー５に示す。軸方向鉄筋間隔の誤差が過大である場合，スパイラルカラムの結合が困難となるような重大な問題を引き起こす可能性がある。しかし，Ｐ2，Ｐ3橋脚のスパイラルカラムにおける軸方向鉄筋は迅速かつ確実に結合することができ，軸方向鉄筋間隔に関する製作精度は十分なものであったことが確認された。

３Hパネルの製作精度を確認するため，辺長，高さ，そり，ねじれについて調査を行った^12）。

３Hパネルの製作精度調査のうち，辺長について整理した結果を図ー６に示す。辺長の誤差が過大である場合，３Hパネルの鉛直継手には添接板を用いた高カボルト接合方式を採用しているため，３Hパネルの接合が困難となるような重大な問題を引き起こす可能性がある。しかし，Ｐ2，Ｐ3橋脚の３Hパネルは迅速かつ確実に接合でき，辺長に関する製作精度は十分なものであったことが確認された。

３H工法による橋脚構造の所要の品質や出来形を確保するうえで，スパイラルカラムの鉛直精度管理は重要である。今回，Ｐ2，Ｐ3橋脚を施工するにあたり，建築分野でビル等の鉄骨建方に使用され，精度向上や作業の急速化などの成果をあげているレーザＶシステム（写真ー７，８）を用いて鉛直度管理を行った。

施工時は橋脚の四隅に配置されたコーナ一部材とその間に配置されるスパイラルカラムの頭部を固定金具により相互に連結している。そのため，コーナ一部材についてのみ鉛直度管理を行うこととした。

鉛直度の管理は，コーナ一部材の頭部にテレビカメラ内蔵ターゲットを取り付けて建て込み，レーザ鉛直器を用いて地上からターゲットに向けて垂直にレーザを照射する。鉛直度をリアルタイムで測定しながら所要の鉛直度が確保できるまで，ワイヤやターンバックルを用いて鉛直度を修正する。

鉛直度調査結果を表ー１に示す^12） 。コーナ一部材はすべて管理値1/2100を満足しており，精度よく建て込まれていることが確認された。

３Hパネルの施工精度を確認するため，３Hパネルの平面位置について調査を行った^12）。

Ｐ2橋脚については高さ32.5mまで組み立てた時の平面位置，Ｐ3橋脚については高さ34.0mまで組み立てた時の平面位置の調査結果をそれぞれ図ー７，８に示す。

平面位置に関する誤差は，リフト数の増加に伴って誤差が大きくなる傾向にあったが， 出来形管理目標値±30㎜を満足しており，３Hパネルは精度良く組み立てられていることが確認された。

表ー２に３H工法による実施作業サイクルと在来工法による計画作業サイクルを比較して示す。同表から，作業日数が在来工法では16日間必要であるのに対し，３H工法では10日間と短縮されていることがわかる。しかも，スパイラルカラムの建込み・接合作業は二次コンクリートを２～３回打設するごとに１回行えばよい。また，３H工法の特徴的な工程であるスパイラルカラム工および３Hパネル工の作業員数について調査した結果，それぞれ，在来工法における鉄筋工および型枠工の作業員数に比べて省人化が図られていることが確認された。また，表ー３に３H工法による橋脚部の施工に要した全作業日数を在来工法と比較して示す。同表から，３H工法による施工では在来工法に比較して約30～40％の工期短縮が図られたことが確認された。

建設省土木研究所をはじめ多くの関係者のご指導・ご助言を得て，平成12年６月，３H工法による高橋脚の施工が無事に完了した。今回の施工によって，３H工法の採用による施工 合理化の効果が確認された。今後は，得られた調査結果や経験を踏まえて，３H工法による高橋脚建設技術の改良および普及に努める所存である。