Infrastrutture in acciaio: riparazione, consolidamento ed adeguamento. Il caso del ponte di Montereale

Il caso del Ponte di Montereale è un brillante esempio di recupero e adeguamento sismico di un’opera di elevatissima valenza strategica e importanza all’interno di un contesto urbano densamente abitato e notevolmente trafficato.

La sostituzione degli impalcati esistenti ammalorati in c.a. con una soluzione a travata reticolare in carpenteria metallica ha consentito, grazie alla drastica riduzione del peso proprio, di preservare le pile e le opere di fondazione, senza dover ricorrere alla completa demolizione, con una significativa riduzione dei costi socio-economici.

Il ponte, costruito nel 1936, presentava molti segni di deterioramento

Il presente articolo descrive le attività di indagine, di studio delle soluzioni tecniche e di progettazione degli interventi volti alla riparazione, al consolidamento strutturale e all’adeguamento sismico del cosiddetto “Ponte di Montereale” sito nella città di Potenza.

Il viadotto in parola, costruito nel 1936 come testimonia la seguente foto dell’epoca, era del tipo a travata a sezione aperta con otto campate da 15 m ciascuna, semplicemente appoggiate su spalle e pile in c.a. per una lunghezza complessiva di 120 m ed unisce Corso Umberto I con il Parco di Montereale.

La costruzione del Ponte di Montereale (1936)

Il tracciato stradale è rettilineo con andamento altimetrico orizzontale. Le seguenti figure mostrano la pianta ed il prospetto ovest del ponte.

Ciascuna campata era realizzata interamente in calcestruzzo armato ordinario; la soletta di impalcato e gli sbalzi erano anche essi in c.a.o. La travata della campata corrente era costituita da cinque travi parallele di altezza costante pari a 120 cm poste ad interasse di 1.60 m; la luce di calcolo è di 14.35 m.

Le travi principali risultavano mutuamente collegate in senso trasversale da traversi in c.a.o. disposti ad interasse di 4.9 m circa la cui sezione, per quelli intermedi di campata, era pari a 30 x 60 cm, mentre appariva leggermente diversa per i due traversi di testata (circa 30 x 65 cm).

La soletta di impalcato risultava gettata in opera con uno spessore complessivo di 16 cm, ordita ortogonalmente all’asse del ponte; la larghezza complessiva della carreggiata, sbalzi compresi, era di 8.30 m di cui 5.30 m carrabili con due marciapiedi di larghezza rispettivamente pari a 1.70 m in sinistra e 1.30 m in destra.

Le pile erano del tipo a telaio con due ritti a sezione variabile collegati da un traverso intermedio ed uno di sommità con la funzione di pulvino dove trovavano ubicazione gli appoggi delle travi di impalcato.  Le spalle erano costituite da muri in calcestruzzo a gravità mentre le fondazioni erano del tipo a trave rovescia direttamente poggiate sul terreno di sedime.

Il piano di posa delle travi era abbastanza superficiale ma presentava uno strato di “bonifica” di spessore di circa 2 m, costituito da conglomerato cementizio ciclopico, che ha consentito in fase di esecuzione di superare lo strato detritico superficiale ed attestare il piano di posa sul terreno dotato di migliori caratteristiche meccaniche.

Tutti gli appoggi erano costituiti da un foglio di piombo mentre i giunti tecnici di dilatazione apparivano di ampiezza pari a circa 5÷6 cm. Infine, in corrispondenza di ogni pulvino, setti trasversali in c.a.o. posti tra le nervature in corrispondenza dei traversi di testata costituivano un vincolo trasversale nei riguardi delle azioni orizzontali.

L’opera manifestava evidenti segni di deterioramento, nonostante i vari interventi di ripristino che si erano susseguiti nel corso della vita del ponte: questi sono consistiti essenzialmente nell’applicazione su tutti gli elementi strutturali (soletta, nervature e pile) di calastrellature in profili di acciaio, rete elettrosaldata e successivo spritz beton.

L’intervento di recupero e adeguamento del Ponte di Montereale è stato raggiunto provvedendo a:

• ridurre le masse in gioco attraverso un alleggerimento sostanziale dell’impalcato. Tale processo è stato garantito principalmente attraverso la realizzazione di un nuovo impalcato in carpenteria metallica a sostituzione di quello ammalorato esistente in cemento armato;
• abbattere le caratteristiche della sollecitazione agenti su pile, spalle e fondazioni introducendo dei dispositivi di isolamento sismico allo scopo di incrementare il periodo proprio della struttura e la sua capacità dissipativa;
• dimensionare gli interventi di riparazione e consolidamento nel rispetto dei vincoli dettati dal contesto urbano in cui il ponte risulta inserito, dal budget a disposizione e dalla funzionalità dell’opera.

Nel  seguito  vengono  esposte,  dopo  una  breve  descrizione  delle  indagini  strutturali  svolte,  le  attività previste in fase progettuale ai fini dell’adeguamento antisismico dell'opera comprensive della demolizione dell'impalcato esistente e della sua sostituzione con una struttura mista acciaio-calcestruzzo nonché degli interventi sia sulle fondazioni che sull’elevazione (pile e pulvini).

Con riferimento a questi ultimi, particolare rilevanza assumono sia l’introduzione di opportuni dispositivi di isolamento sismico, in luogo dei classici apparecchi di appoggio, tesi a limitare le azioni trasmesse alle sottostrutture (cavalletti esistenti in c.a. da riparare e consolidare) sia lo studio delle fasi di montaggio del nuovo impalcato per ridurre l’ampiezza degli spostamenti indotti dai carichi permanenti.

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