プレキャストコンクリート製のアーチカルバートの天端に軸方向（トンネル軸方向）のひび割れが多数発生していることが発注者より指摘された。当該構造物は図-1に示すように、盛土にて高速道路インターチェンジを築造する工事のうち、延長約130mのアーチカルバートである。アーチカルバートの諸元は、内空高約9,500mm、製品長1,000mm、天端部の部材厚550mm、コンクリートの設計基準強度40N/mm²で、土被りは最大で約13mである。アーチカルバートは平成17年に建設され、その3年後にひび割れが発生していることを発注者より指摘された。

ひび割れは、アーチカルバートの天端軸方向に、図-1、図-2に示すような箇所に多く発生していた。円周方向には数本のひび割れが約250mmの等間隔で発生していた。ひび割れの幅は0.1～0.3mmで平均0.14mmであった。また、ひび割れの深さを超音波測定器にて測定したところ40～110mmであり、部材を貫通していないことが確認できた。内側の鉄筋かぶりを電磁誘導法によって測定したところ、設計値の43mmに対して若干大きい48～68mmであった。コンクリートの圧縮強度はテストハンマー（シュミットハンマー）を用いた反発硬度法で推定したところ52～57N/mm²であり、設計基準強度を満足していることが確認できた。

図-1　構造物の概要

図-2　構造物の概要およびひび割れ発生状況の模式図（単位：mm）

現地調査の結果、基礎地盤の沈下や盛土に変状は認められなかった。図-1に示すように、ひび割れの発生箇所が高盛土の部分と一致していることから、その発生原因は盛土の鉛直荷重によるものと推測した。アーチカルバートの設計計算書では、鉄筋に発生する引張応力は約130N/mm²、ひび割れ幅0.2mmであり、鉄筋の許容応力度180N/mm²、鋼材腐食に対する許容ひび割れ幅0.21mm（=0.005c=0.005×43、cはかぶり）を満足していることが確認できた。発生しているひび割れのほとんどがこの許容ひび割れ幅以下であることから、ひび割れは構造設計どおりに発生しており、鋼材腐食に対する許容ひび割れ幅より小さいことが分かった。また、ひび割れの経過観察では、経時的な変化が認められなかったことより、構造耐力に影響はないものと考えた。しかしながら、一部のひび割れには許容ひび割れ幅より大きいものがあった。これは実際のかぶりが設計値より若干大きくなっていることが原因と考えられたので、構造物の安全性を考慮して0.2mm以下のひび割れは表面処理工法、0.2mmを超えるひび割れは低圧・低速型のエポキシ樹脂注入工法にて補修することを提案し、発注者の承認を得て対処した。