Ponti ad arco con impalcato sospeso di grande luce per la variante della strada “interoceanica” Perù-Brasile

Il progetto prevede l'esecuzione di due ponti ad arco di luce 130m ad unica campata, con impalcato sospeso con pendini tipo "Nielsen", a scavalco di un fiume lungo la strada "interoceanica" a collegamento fra Perù e Brasile. La struttura è stata ottimizzata con una soluzione mista: archi a sezione scatolare in acciaio e impalcato in calcestruzzo con travi irrigidenti in acciaio.

La struttura esibisce un notevole slancio estetico (freccia 26,0 m e rapporto f / L = 1/5). I ponti sono dotati di dispositivi di appoggio di tipologia isolatori ad attrito, fra i primi applicati in Perù e che consentono elevate prestazioni sismiche. I ponti sono fondati su spalle in calcestruzzo armato di tipo passante e con platea di pali trivellati di grande diametro inglobate negli argini del fiume. I due ponti sono stati varati di punta sopra il fiume, per il tramite di torri intermedie ed avambecco.


Ponte Perù-Brasile: si è optato per una soluzione a singola campata su una luce di circa 130m

Il contesto in cui è localizzata l’opera ha rappresentato un ruolo fondamentale nelle scelte progettuali fatte. In primo luogo, l’aspetto idraulico: il Rio San Gaban è caratterizzato da un forte regime torrenziale, con livelli piena superiori a 8.00m e velocità della corrente elevate. In un contesto del genere, eventuali opere in alveo, benché protette, avrebbero rappresentato potenziali punti deboli nei confronti della robustezza globale dello scavalco.

Quindi si è optato per una soluzione a singola campata su una luce di circa 130m, limitando alle sole fasi di costruzione (varo dell’impalcato) la presenza di torri provvisorie in alveo. La scelta tecnica sul tipo di impalcato è ricaduta su un ponte ad arco a spinta eliminata, con struttura portante in acciaio e soletta collaborante (trasversalemente) mediante piolature.

Per quanto riguarda il sistema di pendinatura, la scelta è ricaduta su uno schema tipo Nielsen in modo tale da garantire anche un’elevata “ridondanza” strutturale anche a livello di impalcato. In particolare, le richieste dell’Ente/Cliente erano quelle di valutare e verificare strutturalmente anche scenari eccezionali di rottura di un pendino (per esempio a causa di urti e sviii di mezzi). In queste condizioni la configurazione di pendini prevista garantisce una maggiore robustezza, vincolando ogni nodo inferiore con due cavi (anziché uno di una pendinatura di tipo “verticale” o “radiale”).

 

Profilo longitudinale ponte ad arco-Ponte Perù-Brasile

FIGURA 1 : Profilo longitudinale ponte ad arco

 

Caratterizzazione geotecnica

Le indagini geognostiche condotte hanno permesso di ricostruire il seguente profilo stratigrafico di riferimento entro le profondità di interesse per il dimensionamento delle fondazioni dei ponti.

Primo settore: fino alla spalla sinistra del Ponte 1. Riporto sabbioso ghiaioso, limitato alla base da materiale alluvionale grossolano.

Secondo settore: tratto fra i due ponti. Sabbia subangolare da poco a mediamente addensata, alla cui base si incontra materiale alluvionale ghiaioso, a granulometria crescente con la profondità.

Terzo settore: dalla spalla sinistra del Ponte 2 a fine tracciato. Terreno alluvionale sabbioso-ghiaioso con presenza di blocchi rocciosi; a seguire si ha il substrato roccioso della formazione di San Juan (ardesia con presenza di lutiti).

I valori caratteristici dei parametri geotecnici di interesse sono i seguenti.

 

ponte-peru-brasile-tab1.JPG

 

Concezione fondazioni

Le scelte fondazionali hanno perseguito i seguenti obiettivi:

  • efficienza strutturale statica e sismica;
  • massima rigidezza (“spill through”);
  • alta capacità di carico  verticale, orizzontale e rotazionale;
  • limitazione degli scavi;
  • massima sicurezza dal punto di vista idraulico.


Le spalle sono state dunque fondate su n. 18 pali di diametro D 1200 mm, a eccezione della spalla sinistra del Ponte 2, basata su fondazione diretta su roccia, che in questo punto si incontra alla quota di fondazione della spalla. Le spalle sono inoltre protette con gabbioni e massi ciclopici.

I pali di fondazione sono disposti su 3 file da 6 pali ciascuna, a interasse di 3.6m, vale a dire 3 diametri; sono stati realizzati con tubo camicia per prevenire eventuali instabilità del foro.

La lunghezza dei pali è di 20m per entrambe le spalle del Ponte 1 e 18m per la spalla destra del Ponte 2, in ragione della minore profondità del substrato roccioso (profondità che diminuisce procedendo verso la spalla sinistra dello stesso ponte, come già ricordato).

 

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La presente memoria è tratta da Italian Concrete Days - Aprile 2021

organizzati da aicap e CTE

 

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