供用して初めての冬を迎えるコンクリート橋に関し、発注者から「防護柵の支柱の付け根のコンクリートが剥離している。」という連絡があり、現地に駆けつけてみると地覆の伸縮目地のすぐ脇の支柱の根元でコンクリートが破壊していて、同様の現象が同じ条件の場所で4箇所確認された。

コンクリート橋の仕様は4径間で支間長39.7m×4、橋長約160mであり、防護柵は鉄製で、支柱間隔は3ｍである(図1、図2）。問題の支柱は地覆部のコンクリートに埋め込まれている。

• 図1　防護柵の状況
• 図2 防護柵と伸縮目地

原因はコンクリートの伸縮目地を跨いでいる防護柵が、コンクリートの伸縮を拘束したため、コンクリートが破壊したものと推察された。この原因を力学的に説明すると以下のようになる。

コンクリートの熱膨張係数（線膨張率）は10×10⁻⁶（1/°C）であるので、長さ40mのコンクリート床版が40°Cの温度変化を受けると伸縮量は　10×10⁻⁶×40ｍ×40℃＝0.016ｍ＝16mmとなる註）。これに対し、支柱間隔3mの防護柵の伸縮量は1.4mmである（表1）。このため、コンクリート床橋の目地の伸縮量と目地を跨いだ柵の間において、伸縮量に14.6mmの差が生じる。

表1　伸縮量の比較

	熱膨張係数 （1/°C）	長さL （m）	温度変化ΔT （°C）	伸縮量ΔL （mm）
コンクリート橋（4径間）	10×10−6 *	40	40	16
防護柵（鉄製）	11.8×10−6 **	3	40	1.4