La progettazione del Ponte di Genova: i segreti di un'opera realizzata in così poco tempo

Lo scorso 28 aprile è stato realizzato il varo stutturale dell'ultima trave del ponte sul Polcevera. Un risultato che ha dell'incredibile se si pensa all'entità dell'opera e alle tempistiche in cui è stato progettato e realizzato. Con Ingenio abbiamo voluto intervistare il team di progettazione di Italferr e capire i segreti di questo risultato. All'intervista hanno contribuito l'ing. Andrea Nardinocchi (Direttore Tecnico di Italferr) l’ing. Angelo Vittozzi (Responsabile della Unità Organizzativa Opere Civili e Gestione varianti di Italferr) e l’ing. Daniela Aprea (BIM Manager Italferr)

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Il ponte Genova e la variabile TEMPO: il segreto è stato una progettazione integrata e sistemica

La progettazione e costruzione del ponte sul Polcevera ha avuto tempi record. Italferr in che modo è riuscita a poter operare con tempi così ristretti ?

Fin dal momento della aggiudicazione dell’incarico di demolizione del ponte Morandi, di progettazione e della costruzione del nuovo ponte, la variabile tempo è stata oggetto di particolare attenzione da parte del Commissario straordinario. Il particolare disegno architettonico, che ha determinato la necessità di sviluppare soluzioni ingegneristiche non usuali, con problematiche strutturali di complessità rilevante, unitamente alle problematiche ambientali, al disegno del tracciato, alle soluzioni impiantistiche innovative e al requisito, indicato peraltro nell’oggetto del contratto, di sviluppare la progettazione in modalità BIM hanno determinato un impegno senz’altro fuori dal comune.
Soltanto una progettazione integrata e sistemica, che ha coniugato gli aspetti specialistici ad una visione di insieme, con l’obbiettivo di evitare insostenibili perdite di tempo nella risoluzione di problematiche di interfaccia tecnica tra i vari aspetti progettuali, ha permesso di sviluppare il progetto esecutivo nei tempi richiesti, ovvero in circa tre mesi. Credo infatti che, insieme alle competenze specialistiche di eccellenza, l’aver assicurato un coordinamento e una conseguente integrazione tra le tematiche progettuali, perseguito anche in termini organizzativi tramite la costituzione di un team specifico con la presenza di tutte le componenti necessarie, sia stato il fattore fondamentale che ha consentito il rispetto dei tempi. Italferr, come società di ingegneria del Gruppo FS Italiane, per la propria tradizione, per dimensioni e per struttura organizzativa, ha la possibilità di esprimere sicuramente entrambe le caratteristiche di eccellenza nelle competenze e di capacità di integrazione tra differenti discipline tecniche, peculiarità indubbiamente messe in campo nel caso specifico della progettazione del ponte sul Polcevera. 

Il modello strutturale del ponte sul Polcevera si presta ad essere replicato per opere simili

Il modello strutturale del nuovo ponte può essere ingegnerizzato per poter procedere in modo più speditivo alla realizzazione di altri ponti?

La soluzione strutturale adottata per il viadotto Polcevera, ossia una trave continua lunga 1100 metri, è il frutto dell’opera di ingegnerizzazione dell’idea proposta dall’Architetto Piano, il quale ha posto le basi per il ponte.

Tale soluzione ben si adatta alle scelte iniziali sulla tipologia di ponte, in quanto permette innanzitutto di eliminare tutti i giunti di pavimentazione, elementi delicati e fastidiosi per il comfort dei passeggerei. Inoltre permette di uniformare il prospetto dell’opera, realizzando pile tutte uguali e prive di pulvino, necessario nel caso di travate semplicemente appoggiate. L’implacato continuo ha permesso inoltre di realizzare una catena cinematica la quale è isolata dalle sottostrutture mediante isolatori a pendolo, che svolgono anche la funzione di appoggio dell’impalcato.

In sostanza, le soluzioni ingegneristiche adottate derivano dalla scelta iniziale e sono caratteristiche peculiari di questo tipo di opera. I pregi elencati possono sicuramente essere presi in considerazione per opere simili fino a formare un modello tipologico da replicare.

In caso di ponte datato, quanto in genere è applicabile la soluzione della sola sostituzione dell’impalcato ? 

In generale la sostituzione del solo impalcato è una procedura valida. Il nuovo impalcato, generalmente realizzato interamente in acciaio o a struttura mista, è sempre più leggero dell’esistente nel caso di impalcati in c.a./c.a.p. e quindi non grava quasi mai sulle sottostrutture esistenti. La sostituzione dell’impalcato prevede di concerto anche la sostituzione degli apparecchi di appoggio con dispositivi di nuova generazione.

Nel caso in cui si voglia poi anche incrementare la sicurezza dell’opera nei confronti dell’azione sismica, si può dotare la stessa di un sistema di protezione passiva, ossia isolare il viadotto mediante l’utilizzo di dispositivi antisismici.

È ovvio che tale soluzione non può non prescindere da una accurata analisi costi benefici che tenga in debito conto lo stato di conservazione delle sottostrutture (pile, spalle e relative fondazioni) al fine di ridare all’opera complessiva la vita nominale di progetto.

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L'uso del modello BIM nella fase di progettazione e coordinamento del Ponte di Genova

Torniamo al ponte sul Polcevera. La progettazione è avvenuta con il metodo BIM ?

Il BIM è stato uno degli elementi che ha completato la fase di progettazione; le tempistiche ristrette per lo sviluppo del progetto, hanno determinato la necessità di affrontare il compito assegnato con modalità singolari rispetto all’ordinario in modo da assicurare rapidità di azione e decisione.
In tale scenario il progetto strutturale non è stato estratto dal modello BIM che è invece stato impiegato per l’attività di coordinamento tra le strutture e il complesso contenuto tecnologico nell’ottica di ridurre al minimo potenziali interferenze che, se affrontate in fase di costruzione, avrebbero potuto avere ricadute rilevanti sulle tempistiche.  Modellate le singole componenti è stato prodotto un modello informativo assemblato caratterizzato da estrema precisione e dinamismo vista la singolarità dei moduli elementari. A tal fine sono stati plasmati sistemi di modellazione computazionale che garantissero versatilità e tempestività nell’aggiornamento del modello.

Tutti gli elementi geometrici che costituiscono il Ponte traguardano una più ampia gestione del dato intesa sia come rappresentazione di parametri grafici che, non da meno, di contenuto informativo complesso. 

Considerata la complessità della struttura geometrica ed informativa ottenuta con il modello BIM, Italferr ritiene questo grande risultato una base di partenza per la predisposizione dei processi di gestione dell'opera e delle attività di manutenzione, nell’ottica di integrazione delle più innovative applicazioni tecnologiche del settore, in termini di automazione dei processi e massimizzazione delle performance dell’opera.

Nello specifico l’implementazione del modello BIM è stata eseguita con l’obiettivo di garantire un elevato standard del progetto secondo i seguenti principi:

  • Applicare la metodologia BIM nei processi di coordinamento delle attività, sfruttando le potenzialità di un CDE (Common Data Enviroment), capace di gestire il flusso dei dati interdisciplinari garantendone l’unicità e la tracciabilità, valido per progetti di tipo infrastrutturale.
  • Definire gli ambiti e le procedure da adottare nel corso delle attività di progettazione per creare un Modello Federato dell’intera infrastruttura, circoscrivendo l’attività di modellazione ad alcune discipline chiave (tracciato, opere civili, impianti, ecc..) e integrando, ove possibile, contenuti progettuali relativi alle altre discipline mediante l’uso di hypermodels (disegni 2D, dati numerici, ecc...).
  • Orientare e strutturare gli ambiti di lavoro definendo responsabilità, organizzazione e normativa di riferimento.
  • Definire standard, template e criteri di base dei modelli da seguire per l’intera fase di progettazione, anche nell’ottica di un possibile utilizzo nelle successive fasi.
  • Individuare le caratteristiche dei modelli nell’ottica di aggregazione in appositi strumenti informatici atti al controllo delle clash e verifiche parametriche (Model and Code Checking).
  • Produrre un modello informativo che possa costituire la base per le successive fasi di realizzazione ed esercizio e in generale per l’intero ciclo di vita dell’opera.

Inoltre il modello BIM ha avuto un ruolo importante anche nella fase di validazione del progetto ed è stato ampliamente utilizzato per effettuare simulazioni soprattutto rispetto alle procedure di manutenzione previste in fase di progettazione. In questa fase fondamentale per l’approvazione del progetto ha dato quindi la possibilità al Validatore di apprezzare e meglio comprendere attività che generalmente sono solo descritte nella documentazione.

Sul BIM avete avuto premi internazionali, quindi avete conseguito un’esperienza già ampia. Maturando esperienza, lavorare in BIM è più impegnativo e dispendioso, o nel tempo semplifica l’organizzazione ?

Particolare attenzione nel progetto è stata posta nella ricerca di elementi che hanno l'obbiettivo di incrementare la resilienza del ponte, caratteristica per la quale il progetto è stato premiato al " The Year in Infrastructure awards" a Singapore nell'ottobre 2019. In questo senso è stata posta particolare attenzione alla durabilità, all'utilizzo di energie rinnovabili per la gestione impiantistica e l'illuminazione, tramite l'installazione di pannelli solari, così come è in fase di progettazione un sistema di ispezione e pulizia robotizzato.


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Italferr riceve il premio Year in Infrastructure 2019 alla Convention di Bentley Systems a Singapore

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La risposta alla specifica domanda non è semplice, a chi non è capitato di sentire la famosa frase “…solo con un clic….ho fatto, ho estratto….” È chiaro a tutti che l’avvio del processo non è facile e può diventare dispendioso sia in termini economici che di efficienza della produzione, ma è altresì chiaro che maturata una certa esperienza l’efficienza del processo, legata all’efficacia del metodo, aumenta secondo una curva più che lineare. Alla base di tutto però è opportuno sottolineare che le motivazioni legate all’impiego della metodologia BIM non vanno ricercate nella semplificazione dell’attività di progettazione, ma nell’incremento della qualità del prodotto “progetto” che è possibile constatare fin dalla prime fasi della fattibilità. In quest’ottica riuscire ad elaborare progetti sempre a maggior standard di qualità mette in condizioni le opere e in particolare l’infrastruttura ferroviaria di avere tutte le potenzialità per produrre efficienze durante tutto il loro ciclo di vita, nella fase di costruzione, che per opere infrastrutturali può durare anni contribuendo alla riduzione delle varianti in corso d’opera, e nella fase di esercizio che dura decenni efficientando i processi manutentivi.

Rispetto all’organizzazione sia di risorse che di dati, un CDE ben strutturato è stato ad esempio una garanzia per far fronte ad emergenze come questa che stiamo vivendo in tempi rapidissimi traendo vantaggio dal lavoro già fatto in passato.