杭頭処理を積算する際の注意点

基礎工

杭頭処理を積算する際の注意点についてまとめました。

土木工事で主に取り扱う杭の杭頭処理作業は大きく分けると「鋼管杭」「PHC杭・RC杭」「SC杭」「場所打ち杭」の4つに分けられ、それぞれで積算方法が異なります。

この記事を読んで頂ければ、杭頭処理の積算をする際の注意点など予備知識が得られます。
基礎工の工事発注など積算の際にご活用ください。

この記事では以下のことについて書いています。

・杭頭処理とは
・既製杭の杭頭処理を積算する際の注意点
・場所打ち杭の杭頭処理を積算する際の注意点

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杭頭処理とは

既製杭や場所打ち杭など杭基礎工を施工した際の杭の天端部分、いわゆる杭頭(くいとう)部を適切に処理する作業です。

既製杭と場所打ち杭では作業内容が大きく異なりますが、どちらも「杭頭を処理する」という行為自体は変わらないため同じ用語が使われています。

土木分野での杭基礎の取り扱いは道路橋示方書に準じて行います。

道路橋示方書では杭とフーチング(底版)は原則として剛結とすることが規定されており、地震時に軸力及び曲げモーメントを受ける場合において部材相互の断面力を確実に伝達できる構造であることが求められます。

これを満足する構造とするため実施される現場作業が杭頭処理作業です。

杭とフーチングの剛結には、剛体と仮定できるフーチング厚を確保した上で、フーチング内に十分な鉄筋量の杭の中詰め補強鉄筋などを埋め込むことにより接合する方法が取られます。

既製杭と場所打ち杭の杭頭処理作業の大まかな違いは以下の通りです。

【既製杭】
杭頭のカットオフ
中詰め補強鉄筋を配置し中詰めコンクリートを打設
※カットオフ=高止まりした場合や、杭体内に設けた補強筋を利用する場合に行う杭頭の一部撤去作業

【場所打ち杭】
余盛り部の撤去を行い、杭頭に帯鉄筋を配筋
※場所打ち杭のコンクリート打設時、杭天端部分は孔内水や沈殿物との接触によってコンクリートの品質が劣化する。そのため、場所打ち杭では孔内水がある場合で0.8〜1.0m程度の余盛りを設けてコンクリートを打設することが多い。この余盛り部分を撤去する作業。

簡単に表現すると
・既製杭は、中詰め補強鉄筋を埋め込む。
・場所打ち杭は、かご筋をはつり出す。
といった違いに分けられます。

既製コンクリート杭において、中詰め補強鉄筋だけでは杭頭接合部の照査を満たさない場合、杭体内補強鉄筋を用います。この場合、後施工する中詰め補強筋と合わせてダブル配筋状態となります。

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既製杭の杭頭処理を積算する際の注意点

工場で製造された杭を現地まで運搬し、各種工法で打ち込む既製杭工法の杭頭処理を積算する際の注意点です。

既製杭の杭頭処理の積算方法としては杭の種類によって「鋼管杭」「PHC杭、RC杭」「SC杭」の大きく3つに分けることができます。

鋼管杭の杭頭処理

鋼管杭の杭頭は、中詰め補強筋を配置し中詰めコンクリートを打設します。

従来は、鋼管杭外周に鉄筋を溶接する方法を併用する場合もありましたが、現在では平成24年の道示の改定より「杭外周溶接鉄筋(〜中略〜)これは行わないこと」とされたため鉄筋を杭外周溶接する機会はほぼ無いかと思います。

鋼管杭の接合方法 ー 道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編(平成29年11月) (公社)日本道路協会

土木工事標準積算基準書では、第Ⅱ編 第3章 基礎工 ①-1 パイルハンマ工の中に掲載があります。

中詰め補強鉄筋の加工・組立費は、第Ⅵ編 第2章 市場単価 ①-1鉄筋工(太径鉄筋含む)にて別途計上します。

また、中詰めコンクリートは第Ⅱ編 第4章 ①コンクリート工により別途計上します。

中詰めコンクリート打設の際は、中詰めコンクリート下部を「土砂充てん」もしくは「吊型枠」を設けて施工します。

中詰めコンクリート打設方法の例 ー 杭基礎施工便覧(平成27年3月) ー (公社)日本道路協会
画像出典:中村鋼材株式会社(http://www.nakashow.co.jp/005seisaku.html

「土砂充てん」もしくは「吊型枠」の費用については積算基準の歩掛に含まれているとの明確な記載がありません。
記載が無い以上、費用については含まれていないと判断することが自然かと思います。吊型枠費用など別途計上している場合が多いのではないでしょうか。

PHC杭、RC杭の杭頭処理

PHC杭、RC杭の杭頭処理では鋼管杭と同様に中詰め補強鉄筋を配置し、中詰めコンクリートを施工します。

PHC杭の接合方法(カットオフをして杭体内補強鉄筋を用いる場合)ー 道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編(平成29年11月) (公社)日本道路協会

PHC杭の一般的な杭頭仕上げの施工手順を以下に引用します。

杭頭仕上げの施工手順の例(PHC杭、油圧ジャッキ式杭頭切断機使用の例) ー 杭基礎施工便覧(平成27年3月)(公社)日本道路協会

PHC杭、RC杭の杭頭処理では上記のようにカットオフによるはつり作業が必要になる場合が多いかと思います。

費用については土木工事標準積算基準書、第Ⅱ編 第3章 基礎工 ①-5 杭頭処理工の中にカットオフ作業する場合の歩掛掲載があります。

一方、杭体内補強筋を使用しない場合かつ高止まりも無い場合はカットオフ作業を行う必要がないためカットオフ費用を計上する必要はありません。

中詰め補強鉄筋の加工・組立費は、第Ⅵ編 第2章 市場単価 ①-1鉄筋工(太径鉄筋含む)にて別途計上します。

中詰めコンクリートは第Ⅱ編 第4章 ①コンクリート工により別途計上します。

杭体内補強筋を残す場合についても適用可能なのか話題になる場合がありますが、土木施工の実際と解説 改訂6版 上巻(一財)建設物価調査会では当該の杭頭処理工のことを、「杭頭処理工とは、(中略)杭体内補強筋をはつり出す工法である。」と紹介しています。

したがって、杭体内補強筋をはつり出す場合においても積算基準の適用範囲内であると判断して良いはずです。

PHC杭の杭頭をカットオフする場合は、カットオフ位置から下方へPC鋼材径の50倍の区間をRC断面として扱う必要があります。

高止まりした場合は高止まり位置で再度照査します。

SC杭の杭頭処理

画像転載:鋼管複合くい ー 月刊コンクリート技術(2016年4月号)
ー(公社)日本コンクリート工学会
(https://www.jci-net.or.jp/j/public/technology/archive/
201604_article_1_04_05.html)

SC杭は、PHC杭の外殻に鋼管を使用した既製杭です。PHC杭などと比較して大きな曲げ耐力、変形性能を有しています。杭体に作用する鉛直力に対して水平力の比率が大きい場合に用いられます。

SC杭は一般にはPHC杭の上杭として用いられることが多いです。

SC杭の接合方法(カットオフをして杭体内補強鉄筋を用いる場合)ー 道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編(平成29年11月) (公社)日本道路協会

SC杭では外殻に鋼管が使用されており、カットオフ作業は容易ではありません。

土木工事標準積算基準書、第Ⅱ編 第3章 基礎工 ①-5 杭頭処理工は対象を「杭破砕機による杭径300mm以上800mm以下の既製コンクリート杭(PHC杭、RC杭)の杭頭処理のうち、剛結合を目的とするカットオフ工の施工に適用する。」とあるため、SC杭は適用範囲外です。

カットオフ費用は見積もりによって計上することが一般的かと思います。

なお、中堀り工法の場合のみではありますがSC杭のカットオフ作業を省力化するため、日本コンクリート工業株式会社よりスマートカットオフ(スマカット)工法(KT-130048-VE)が開発されています。

これは、SC杭のカットオフ部の外殻鋼管を省いて製造されるRSC杭もしくはRSCP杭を用いた工法です。SC杭のカットオフ作業見積もりが高額になる場合はこちらと経済比較した方が良いかもしれません。

出典:SC・RSC・RSCP杭 杭頭カットオフ工程比較表
ー 日本コンクリート工業株式会社
(https://www.ncic.co.jp/products/foundation/pdf
/rscp/SC_RSC_RSC_cutoff.pdf)

中詰め補強鉄筋の加工・組立費は、第Ⅵ編 第2章 市場単価 ①-1鉄筋工(太径鉄筋含む)にて別途計上します。

中詰めコンクリートは第Ⅱ編 第4章 ①コンクリート工により別途計上します。

SC杭は外殻鋼管の撤去に多くの手間がかかります。

高額な杭頭処理費用になる場合が多いです。

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場所打ち杭の杭頭処理を積算する際の注意点

場所打ち杭のコンクリートを現場打ちした際の杭天端部分は、孔内水や沈殿物との接触によって品質が劣化するため、場所打ち杭では孔内水がある場合で0.8〜1.0m程度の余盛り部分を設けてコンクリートを打設することが多いです。

杭頭処理では、この余盛り部分を撤去する作業を行います。

pile head treatment 場所打ち杭 杭頭処理一連作業 φ1500 タイムラプス動画
出典:pile head treatment 場所打ち杭 杭頭処理一連作業 φ1500 タイムラプス動画

場所打ち杭の杭頭処理については、積算基準に従って計上すれば良いだけですので難易度は高くありません。

コンクリート殻の運搬・処分費の計上を忘れないようにしましょう。
杭頭の帯鉄筋は第Ⅵ編 第2章 市場単価 ①-1鉄筋工(太径鉄筋含む)にて別途計上します。

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最後に

以上で、杭頭処理の積算をする際の注意点についての記事を終わります。

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