株式会社ポーテック

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株式会社ポーテック、更新担当の富山です。

シリーズ④：緊張工事とは？コンクリートの強度を高める技術

建設業界において、**「コンクリートは圧縮には強いが引張には弱い」という特性はよく知られています。この弱点を補い、コンクリート構造物の強度を大幅に向上させる技術が「緊張工事」**です。

緊張工事は、高層ビルや橋梁、ダム、トンネル、さらには駐車場のスラブなど、さまざまな構造物に活用される重要な技術です。本記事では、緊張工事の基本概念や施工方法、メリット、現場でのポイントについて詳しく解説していきます。

1. 緊張工事とは？

緊張工事とは、高強度の鋼材（PC鋼材）をコンクリート内部に配置し、張力を与えることで構造物の耐久性や荷重への抵抗力を高める工法のことを指します。

一般的に、コンクリートは圧縮に強いものの、引張に弱いという性質があります。そのため、通常の鉄筋コンクリート（RC）では、引張応力がかかる部分に鉄筋を配置し補強しますが、それでもひび割れが発生するリスクが残ります。

しかし、緊張工法を採用することで、コンクリートにあらかじめ圧縮力を与え、引張応力が作用する部分のひび割れを防ぐことが可能になります。

2. 緊張工事の種類

緊張工事には、大きく分けて以下の2種類の工法があります。

① プレテンション方式（Pretensioning）

プレテンション方式は、PC鋼材をあらかじめ緊張した状態で型枠に固定し、その後コンクリートを打設する方法です。コンクリートが硬化した後、PC鋼材の端部を解放することで、コンクリートに圧縮力が伝わります。

✅ 特徴

工場での大量生産が可能（プレキャスト製品に適用）
施工後の緊張作業が不要で、品質が安定
大規模な現場施工には向かない

✅ 主な用途

PC（プレストレストコンクリート）橋梁の梁
PC床版（プレキャストコンクリート製品）
鉄道スラブ、建築用パネル

② ポストテンション方式（Post-tensioning）

ポストテンション方式は、コンクリートを打設した後にPC鋼材を緊張し、アンカーで固定する方法です。建設現場で直接施工できるため、大規模な橋梁や建築物に適用されます。

✅ 特徴

現場で自由に張力を調整できる
大規模構造物に適用可能
アンカー固定後にグラウト（モルタル）を注入し、耐久性を向上

✅ 主な用途

大スパンの橋梁
高層ビルや駐車場のスラブ
地下構造物、タンク

3. 緊張工事の施工手順

緊張工事は、設計・準備・施工・仕上げの各工程を慎重に進めることが求められます。以下、一般的なポストテンション方式の施工手順を紹介します。

① 設計・準備

緊張材の配置計画を策定：PC鋼材の配置、張力の設定、緊張力の伝達方法を決定
PC鋼材・アンカーの選定：構造物の規模や荷重条件に応じた適切な材料を選定

② コンクリート打設前の準備

PC鋼材の配置：設計通りの位置にPC鋼材を配置し、緊張用のダクト（シース）を設置
固定アンカーの設置：端部にアンカーを取り付け、緊張力を伝達する準備を行う

③ コンクリート打設・養生

型枠を組み、PC鋼材を保護した状態でコンクリートを打設
硬化後、PC鋼材に張力を加えられるまで十分な養生期間を設ける

④ 緊張作業（張力の付与）

ジャッキを使用し、PC鋼材に設計された張力を加える
張力が伝わった後、アンカーで固定し、PC鋼材の端部を処理

⑤ グラウト充填・仕上げ

緊張作業後、PC鋼材の周囲にグラウト（セメント系モルタル）を注入し、耐久性と防錆性を向上
施工完了後、仕上げ作業を行い、最終検査を実施

4. 緊張工事のメリット

✅ ① 構造物の耐久性向上
緊張工事を施すことで、コンクリート内部に圧縮力を持たせ、ひび割れを最小限に抑えることができます。特に、橋梁やビルなど長期間使用する構造物には非常に有効です。

✅ ② スパンを長く取れる
通常の鉄筋コンクリートでは、大スパン（長い距離の梁）を作ると強度不足に陥る可能性がありますが、緊張工事を施すことで軽量化しながらも高い強度を維持できます。

✅ ③ コスト削減につながる
緊張工事を活用することで、コンクリートや鉄筋の使用量を削減できるため、トータルの施工コストを抑えることが可能です。特に大規模なプロジェクトでは、コストメリットが大きくなります。

✅ ④ 耐震性の向上
地震時に発生する引張応力に対して、緊張コンクリートは優れた耐久性を発揮します。特に高層建築物や橋梁では、耐震性向上のために緊張工法が採用されることが多いです。

5. まとめ

緊張工事は、コンクリート構造物の強度・耐久性を向上させるために不可欠な技術です。特に、プレテンション方式とポストテンション方式を適切に使い分けることで、さまざまな建設プロジェクトに対応することができます。

高層ビルや橋梁、大型施設などのインフラ整備には欠かせない技術であり、近年ではさらなる技術革新も進んでいます。今後も緊張工事の活用が広がり、安全で耐久性の高い構造物の実現に貢献していくことでしょう。

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シリーズ③：布設（敷設）工事とは？施工の流れと現場のポイント

建設工事において、コンクリート二次製品の布設（敷設）工事は非常に重要な工程の一つです。

道路や橋梁、河川護岸、上下水道、通信設備など、さまざまなインフラ工事において、コンクリート製品を適切に設置することが求められます。

本記事では、布設工事の基本的な流れや施工のポイント、安全管理の重要性について詳しく解説していきます。

1. 布設（敷設）工事とは？

布設（敷設）工事とは、あらかじめ製造されたコンクリート二次製品を現場に設置し、インフラ整備や建築工事の一部として組み込む作業のことを指します。

コンクリート二次製品とは、工場で成型・養生されたコンクリート製の構造物であり、主に以下のようなものがあります。

✅ U字溝・L字溝（側溝・排水設備）
✅ ボックスカルバート（地下通路・水路・共同溝）
✅ ヒューム管（上下水道・排水施設）
✅ 縁石・擁壁ブロック（道路・歩道・護岸工事）

これらの製品を適切な場所に据え付け、固定し、安全に機能させるための施工プロセスが布設工事になります。

2. 布設工事の施工の流れ

布設工事は、単にコンクリート製品を置くだけではなく、事前準備や施工精度の確保が求められます。基本的な施工の流れを順に見ていきましょう。

① 施工準備（測量・基礎工事）

まず、設計図をもとに施工箇所の測量を行い、正確な位置を決定します。その後、基礎工事として地盤の掘削・転圧・整地を行い、コンクリート製品が安定するように基礎を作ります。

測量・墨出し：設置位置のマーキングを行う
掘削・路盤形成：適切な深さに掘削し、支持力を確保するための地盤改良を行う
砕石敷設・転圧：製品を安定して設置できるように、均一な基盤を作る

② コンクリート二次製品の搬入・設置

事前に準備した施工エリアに、コンクリート二次製品をクレーンや重機を使用して搬入します。

クレーン作業：製品を安全に吊り上げ、正確な位置に降ろす
製品の調整：水平・垂直の精度を確保するために、位置を微調整する
ジョイント処理：継ぎ目部分にモルタルやシーリング材を充填し、一体化させる

③ 固定・埋戻し作業

設置が完了したら、製品を固定し、周囲を埋戻していきます。

アンカーや鉄筋の固定（必要に応じて）
埋戻し作業：適切な埋戻し材を使用し、分層転圧を行いながら埋め戻す
締固め作業：沈下を防ぐために転圧機械を使用し、適切な締固めを行う

④ 仕上げ・検査

施工が完了したら、仕上げ作業と最終検査を実施します。

清掃作業：現場の清掃を行い、仕上げの最終確認を実施
施工検査：設計通りに施工されているかを確認し、問題がないことをチェック
最終補修：ひび割れやズレがないか確認し、必要に応じて補修

3. 施工時のポイントと注意点

布設工事は、インフラ整備の重要な部分を担うため、施工時には慎重な作業が求められます。特に以下の点に注意することが重要です。

✅ ① 安全管理の徹底
コンクリート二次製品は重量があり、搬入・設置時の安全管理が欠かせません。

クレーンや重機の適切な操作（作業員同士の声掛けや手信号を徹底）
ヘルメット・安全帯の着用（落下や転倒事故を防ぐため）
周囲の安全確認（作業区域外の立ち入りを制限）

✅ ② 水平・垂直の精度を確保
布設工事では、製品の水平・垂直がしっかり取れていないと、後の施工に影響が出ます。

水平器や測定器を活用し、設置位置を微調整する
地盤沈下を防ぐために、適切な埋戻しと転圧を行う

✅ ③ ジョイント部分の防水・補強処理
水路や排水設備などでは、ジョイント部分の隙間が生じると漏水や劣化の原因になります。

モルタルや防水材を適切に充填し、耐久性を確保する
ボルトや鉄筋補強が必要な場合は、確実に固定する

✅ ④ 天候・気温の影響を考慮
コンクリート製品は、気温や湿度によって施工の難易度が変わります。

寒冷地では凍結防止処置を施す
雨天時は施工を一時中断し、品質管理を徹底する

4. まとめ

布設（敷設）工事は、コンクリート二次製品を現場に設置し、インフラ整備の一翼を担う重要な作業です。

施工には、測量・基礎準備から設置・埋戻し・仕上げまで多くの工程があり、それぞれのステップで高い精度と安全管理が求められます。

特に、重機の操作や搬入時の安全管理、水平・垂直の調整、ジョイントの処理などが施工の品質を左右するため、注意深く進めることが大切です。

布設工事の正しい知識と技術を身につけ、より高品質な施工を目指しましょう！

次回もお楽しみに！