Il collaudo statico di viadotti ferroviari della linea AV/AC Treviglio-Brescia: soluzioni costruttive e metodologie di prova

Alessandro De Angelis, Collaudatore Statico pro tempore
Donato Inglese – Unità Operativa Collaudi Statici Italferr Roma
Giuseppe Grimaldi - Mario Proietti - Società Edin Ingegneria, Progettazione Esecutiva delle opere
Giancarlo Giotto - Paolo Del Fabbro - Direttori dei Lavori
Francesco Aguglia - Marco Laffranchi - Prove e Collaudi del General Contractor Cepav Due

1. INTRODUZIONE ED INQUADRAMENTO DELLE OPERE
Il nuovo tratto di linea Alta Velocità/Alta capacità (AV/AC) Treviglio-Brescia, inaugurato lo scorso dicembre, è parte integrante del futuro corridoio Trans Europeo TEN-T n. 3 “Mediterraneo” e costituisce un’ulteriore tappa nella realizzazione della linea AV/AC Milano-Verona (complessivamente 140 km), già in esercizio nei 27 km tra Milano e Treviglio (completati e attivati a luglio 2007).
Committente dell’opera è Rete Ferroviaria Italiana (società del Gruppo Ferrovie dello Stato Italiane), mentre la realizzazione è a cura di Cepav Due (consorzio composto da Saipem, Impresa Pizzarotti, Gruppo ICM e Società Italiana per Condotte d’Acqua) a seguito dell’affidamento quale General Contractor per la progettazione e l’esecuzione dell’opera. La tratta AV/AC Treviglio – Brescia si sviluppa per 39,6 km di piena linea, attraversando 20 comuni nelle province di Milano, Bergamo e Brescia. L’intervento è completato dall'interconnessione Brescia Ovest (11,7 km) e dal successivo tratto di attraversamento urbano (6,9 km) in affiancamento alla linea tradizionale fino alla stazione di Brescia, quest’ultimo realizzato direttamente da Rete Ferroviaria Italiana.
Il progetto prevede la realizzazione di varie opere d’arte principali, anche in interferenza con linee ferroviarie e autostradali in esercizio, oltre a 17,5 km di viabilità extra-linea.
Tra le opere civili più importanti, si segnalano i viadotti ferroviari, disposti lungo tutto lo sviluppo della tratta e riportati sinteticamente nel grafico sottostante:

2. SOLUZIONI COSTRUTTIVE ADOTTATE
Relativamente allo schema statico-resistente è stato sempre preferito optare per una soluzione di viadotto isostatico a campate separate, preferibilmente prefabbricate in stabilimento. Soluzione peraltro ampiamente consolidata nel panorama ferroviario italiano. Invece, relativamente ai componenti strutturali, in fase progettuale sono state adottate diverse soluzioni strutturali in funzione dei vincoli al contorno ed alle interferenze con corsi d’acqua più o meno importanti e con linee ferroviarie e/o autostradali in esercizio. Per quanto riguarda questo secondo aspetto, scendendo maggiormente in dettaglio, è possibile individuare quattro distinte soluzioni.
Per i viadotti VI03-VI04 (che scavalcano rispettivamente il fiume Serio con 32 campate per una lunghezza complessiva di 960 m ed il fiume Oglio con 43 campate su una lunghezza complessiva di 1290 m) la prima soluzione prevede pile circolari in calcestruzzo armato, pulvini monolitici a mensola ed impalcato costituito da 4 travi a cassoncino in c.a.p. solidarizzate in opera mediante elementi di post-tensione trasversali e getto di completamento superiore. La lunghezza delle campate è pari a 30 m. Tale soluzione è stata prescelta per i viadotti di attraversamento di due importanti fiumi della Lombardia per il basso impatto dato dalla forma circolare delle pile al corretto deflusso delle acque. In questi casi, sono state effettuate specifiche valutazioni circa l’impatto delle strutture nei corsi d’acqua, a seguito di un serrato confronto con l’Autorità di Bacino e l’organo di Polizia Idraulica competenti. In particolare, è stata ottimizzata la scelta della quota del piano di imposta delle fondazioni su pali a grande diametro e, ove necessario jet grouting per la realizzazione del tappo di fondo. Ulteriori valutazioni sono state effettuate sulle caratteristiche divaganti dell’alveo del fiume Serio, utilizzando uno studio idraulico con tempi di ritorno di 500 anni (Relazione idrologica ed idraulica di progetto esecutivo a firma del Prof. Ing. A. Paoletti). In particolare la composizione degli effetti dovuti alla lunghezza della campata con la dimensione minima dei plinti di fondazione ha portato a scegliere una configurazione progettuale che prevede l’estradosso delle fondazioni delle pile in alveo ad una profondità tale da essere sotto la quota di massimo scalzamento, indotta dalla sola pila circolare, evitando il mutuo effetto tra le pile (e relative fondazioni).

Una seconda soluzione, anche se caratterizzata dalla medesima tipologia di impalcato, presenta una differente conformazione delle pile: per i viadotti VI02 e VI09 che scavalcano rispettivamente la linea ferroviaria Treviglio-Cremona in comune di Caravaggio (Bg) con 12 campate e lunghezza complessiva di circa 290 m e il nodo viario in località San Martino in comune di Travagliato (Bs) con 25 campate per coprire una distanza complessiva di 770 m. In questo caso sono state utilizzate pile quadrate con pulvini a calice collegati. Tale scelta progettuale risulta consolidata, in quanto già realizzata nella linea AV/AC Torino-Novara per i viadotti in interferenza con l’autostrada. L’utilizzo di pile con cassero matrice e pulvini a calice, inoltre, rende l’opera di maggiore pregio architettonico.




Una terza soluzione è stata adottata in forma puntuale per i viadotti VI02, VI09, IN34 ed IN42 al fine di rispondere a diverse esigenze progettuali legate alle interferenze con la viabilità ed al franco di rispetto. In questi casi, alcune campate dei viadotti sopra descritti, sono state realizzate con impalcato a struttura mista acciaio/calcestruzzo invece che in c.a.p. La realizzazione di questi elementi è avvenuta per la maggior parte in officina limitando le lavorazioni in situ a quelle strettamente necessarie per l’assemblaggio e la solidarizzazione degli impalcati.

Le principali motivazioni che hanno indirizzato la scelta progettuale su campate in acciaio sono:
- Per il viadotto “San Martino” VI09 l’esigenza di risolvere l’interferenza con le rampe dello svincolo dell’autostrada Bre.Be.Mi e la S.P. 19 (futura autostrada di collegamento alla A21), che richiedono scavalchi di luce pari a 40 m e quindi più lunghi dell’elemento tipico in c.a.p. da 30 m;

- Per il viadotto “Caravaggio” VI02 l’esigenza di risolvere l’interferenza con la linea storica Treviglio-Cremona, con una campata avente un ingombro altimetrico minore (circa 1.10 m contro 2.10 m delle normali travi in c.a.p.);

- Per i ponti sui canali Fosso Bergamasco IN34 e roggia canale Naviglio Vecchio IN42 la ragione è stata quella di garantire un adeguato franco idraulico rispetto al canale sottostante, anche in questo caso con campate metalliche aventi ingombro altimetrico ridotto.

La struttura metallica si compone quindi di elementi longitudinali a “doppio T”, con altezze del profilo variabile tra 1.00 e 2.60 m in funzione della luce dell’impalcato.
Una quarta soluzione costruttiva è quella ai viadotti mono-binario, relativi al salto di montone dell’interconnessione di Brescia Ovest, VI07 e VI08, per un totale di 14 campate ed uno sviluppo complessivo di circa 350 mt, realizzati con pila a pianta quadrata con cassero matrice, pulvini a calice ed impalcato a doppio cassone prefabbricato in c.a.p. con trefoli di post-tensione trasversale e getto di completamento in opera.

L'ARTICOLO CONTINUA NEL PDF CON LA TRATTAZIONE DI

- 3. METODOLOGIA ADOTTATA PER LE PROVE DI COLLAUDO STATICO DEI VIADOTTI FERROVIARI

- 4. DESCRIZIONE DELLE MODALITÀ DI COLLAUDO, CARICHI DI PROGETTO E SOLLECITAZIONI DI PROVA

- 5. CONVOGLI DI PROVA

- 6. ESECUZIONE E RISULTATI PROVE DI CARICO STATICHE

- 7. RISULTATI ED ESECUZIONE PROVE DI CARICO DINAMICHE