Adeguamento sismico del Viadotto Chiaravalle in cemento armato degli anni '90

Italian Concrete Days.jpgAbstract: 

La memoria descrive l’intervento di adeguamento sismico di un viadotto di 875 m di lunghezza, realizzato agli inizi degli anni novanta, formato da 28 campate semplicemente appoggiate di 27,50 m di luce, collegate in soletta fino a formare tre tronconi separati da giunti e una trave Gerber a 3 campate.

Le pile sono costituite da due piedritti a sezione circolare collegati da un traverso di sommità.

Il viadotto, interessato da uno stato di degrado piuttosto avanzato dei fusti delle pile, presentava valori della resistenza a compressione del calcestruzzo particolarmente bassi nei pali di fondazione e nelle zattere. L’intervento ha previsto la realizzazione di una nuova fondazione di micropali sul perimetro delle zattere esistenti, una nuova zattera sovrapposta a quella esistente, l’incamiciatura delle pile e la sostituzione degli appoggi con isolatori a scorrimento a doppio pendolo.

L’isolamento dell’impalcato ha consentito una significativa riduzione delle azioni sismiche orizzontali, che a seguito dell’intervento risultavano affidate interamente alle nuove strutture.

L’inserimento di dissipatori viscosi in corrispondenza delle spalle e della pila già sede degli appoggi fissi, ha consentito infine di ricondurre la larghezza dei giunti a quella esistente prima dell’intervento.

Articolo presentato in occasione degli Italian Concrete Days 2018 di aicap e CTE


Seismic Upgrading of Chiaravalle Viaduct along the SS 76 - Falconara Airport Link Road

Adeguamento sismico del Viadotto Chiaravalle sulla strada di collegamento tra la SS 76 e l’aeroporto di Falconara

1 DESCRIZIONE DEL VIADOTTO

1.1 Caratteristiche generali

Il Viadotto Falconara consente il collegamento diretto tra la SS 76 “Val d’Esino” (strada di grande scorrimento a 4 corsie) e l’aeroporto Raffaello Sanzio di Falconara, scavalcando tutte le interferenze a terra, compresa la linea ferroviaria (Figura 1).

Il viadotto, realizzato agli inizi degli anni novanta, ha una lun-ghezza complessiva di 875 m e presenta 31 campate.

L’impalcato è suddiviso in senso longitudinale in quattro tronchi, costituiti da 13, 10, 3 e 5 campate. Tre dei quattro tronchi presentano campate con interassi delle pile di 27,50 m e sono realizzati con tre travi a V di 165 cm di altezza, collegate ad una soletta di 25 cm di spessore, aventi luce di 26,00 m.

Le campate sono collegate in soletta in modo da formare tre schemi di “catena cinematica”.

Il terzo tronco è costituito da una trave Gerber di tre campate, una centrale di 45 m per lo scavalco della linea ferroviaria Orte-Falconara e due laterali di 30 m di luce.

La campata centrale presenta due sbalzi laterali di 3,50 m sui quali appoggiano due impalcati da 26,5 m. La campata centrale con i due sbalzi laterali presenta una sezione a cassone quadricellulare di altezza 190 cm, mentre le due campate laterali sono realizzate con tre travi e soletta di completamento, come le altre campate del viadotto.

Le travi a V sono realizzate con un getto in opera, eseguito su un guscio esterno prefabbricato di spessore 7 cm, previa posa in opera di un elemento di polistirolo con funzione di alleggerimento e successivamente presollecitate con cavi postesi.

In corrispondenza delle pile sono presenti i traversi di testata aventi spessore di 0,35 m e altezza di 1,55 m.

 

Il collegamento tra le campate è realizzato con barre Dywidag di diametro 40/50 mm, ubicate in asse alla soletta; sul giunto sono interposti elementi estrusi in neoprene collegati mediante vulcanizzazione a piastre metalliche.

Le pile hanno altezza variabile da 550 cm a 1200 cm e sono formate da due fusti a sezione circolare piena di diametro 140 cm posti ad interasse di 600 cm e da un pulvino avente dimensioni 930x220x120 cm.

Le pile con fusti di altezza superiore ai 10 m hanno una parete di raccordo di 140 cm di spessore alla base dei fusti stessi, collegata al plinto di fonda-zione, e di altezza pari all’eccedenza dei 10 m.

La pila sede dell’appoggio fisso della seconda catena cinematica è costituita da un setto avente dimensioni 740x140 cm.

Le pile a sostegno della campata di 45 m hanno un fusto unico di sezione rettangolare allungata con raccordo circolare alle estremità e ringrosso alla base, avente dimensioni 440x140 cm.

Le spalle sono di tipo scatolare, con muro frontale di spessore 150 cm e muri andatori di spessore costante pari a 140 cm.

La parete frontale ha una altezza costante di 565 cm sulla spalla lato aeroporto ed 800 cm circa sulla spalla lato SS 76. Entrambe le spalle sono sedi degli appoggi fissi per le rispettive catene cinematiche.

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Figure 1. View from above / vista dall’alto

 

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Figure 2. View from below / vista dal basso

Le sottostrutture trasmettono i carichi al terreno attraverso fondazioni profonde costituite da pali di diametro 100 cm e lunghezza variabile da 27 a 35 m, che si intestano sulla formazione di base. Le pile correnti sono fondate su sei pali, mentre quella sede degli appoggi fissi dell’impalcato ha otto pali. Lo schema di appoggio prevedeva, per la campata tipica della catena cinematica, 2+2 appoggi in acciaio-teflon, di tipo multidirezionale, sulle travi esterne e 1+1 unidirezionali sulla trave centrale. Sulla trave centrale erano inoltre presenti due ritegni trasversali costituiti da due risalti in c.a. (Figura 2 e 3).

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Figure 3. Lateral view / vista laterale

In corrispondenza dei “punti fissi” di ciascuna catena cinematica, cioè le spalle, la pila 17 e la pila 25, erano previsti appoggi fissi in corrispondenza della trave centrale mentre sulle travi laterali erano presenti appoggi unidirezionali trasversali.

In base alla disposizione dei vincoli precedentemente descritta, il viadotto presentava uno schema statico di travi semplicemente appoggiate ai fini della risposta ai carichi verticali, mentre, grazie al collegamento delle campate con barre Dywidag in soletta, ciascuna catena cinematica si comportava come un corpo monolitico collegato ai vari punti fissi ai fini della risposta alle azioni orizzontali.

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L'ARTICOLO COMPLETO E' DISPONIBILE IN ALLEGATO


KEYWORDS: viaduct, seismic upgrading, friction pendulum isolators, viscous dampers / viadotto, miglioramento sismico, isolatori a scorrimento, dissipatori viscosi.


Nel 2020 si terrà a Napoli la terza edizione degli Italian Concrete Days organizzati da aicap e CTE. Per saperne di più collegarsi a questo LINK