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Appello al controllo e alla manutenzione delle opere esistenti

Il ponte sul Basento di Sergio Musmeci è un capolavoro di ingegneria in calcestruzzo armato, basato su una rivoluzionaria struttura a membrana equicompressa. Oggi però versa in condizioni di degrado avanzato, aggravate da corrosione e scarsa manutenzione.

Il ponte sul Basento a Potenza, progettato da Sergio Musmeci (Roma, 2 giugno 1926 – Roma, 5 marzo 1981) è stato realizzato nel periodo compreso tra il 1969 e il 1972. Con la sua originalissima struttura a “membrana equicompressa” costituisce uno straordinario esempio di connubio tra architettura e ingegneria in calcestruzzo armato, in cui i classici elementi di sostegno verticale (piloni) sono sostituiti da un’unica volta a curvatura variabile atta a sostenere l’intero impalcato.

 

Aspetti strutturali dell'opera

La struttura portante del ponte – in calcestruzzo armato - è costituita da un impalcato con sezione trasversale a cassone sostenuto, ogni 17.30 m, da una sottostante volta continua equivalente a 4 archi (4 campate), con interassi di 69.20 m e con una luce libera fra gli appoggi di 58.80 m.

 

Vista dal basso di un ponte in calcestruzzo caratterizzato da pilastri e travi con forme organiche e scultoree, simili a superfici iperboliche. La struttura mostra superfici curve e articolate, con vegetazione e edifici sullo sfondo.
Figura 1- Vista del ponte sul Basento di Sergio Musmeci ((Rif. Inarcassa 04/2024))

 

La continuità dell’impalcato superiore è interrotta da giunti con appoggio a sella tipo Gerber posizionati in corrispondenza delle reni e della chiave di volta. Lo schema dell’impalcato è pertanto quello di una trave semplicemente appoggiata, con una luce di 10.38 m, sostenuta da mensole di 3.46 m appartenenti alle travi continue di lunghezza 24.22 m.

La volta portante in c.a. che sorregge l’impalcato è costituita da una sezione sottile a doppia curvatura con comportamento a “membrana”. Le fondazioni sono costituite da plinti su pali posizionati in corrispondenza delle 5 zone di appoggio a terra della volta.

(Per maggiori dettagli si rimanda al seguente documento: Vulnerabilità sismica del ponte “Musmeci” a Potenza, F.C. Ponzo, A. Di Cesare, M. Dolce, C. Moroni, D. Nigro, G. Auletta, R. Ditommaso, Progettazione sismica – Vol. 4 – N. 3 – anno 2013).

 

Tre elaborati tecnici in bianco e nero: il primo mostra l’andamento longitudinale dell’impalcato con luci e appoggi; il secondo rappresenta una sezione longitudinale con fondazioni e pile; il terzo dettaglia un nodo costruttivo con quote e armature.
Figura 2- (Rif. Vulnerabilità sismica del ponte “Musmeci” a Potenza, F.C. Ponzo, A. Di Cesare, M. Dolce, C. Moroni, D. Nigro, G. Auletta, R. Ditommaso, Progettazione sismica – Vol. 4 – N. 3 – anno 2013).

 

Due rappresentazioni ingegneristiche: a sinistra un modello FEM tridimensionale di un elemento strutturale suddiviso in mesh colorate con indicazione degli assi; a destra uno schema delle armature con barre rosse e blu di diverso diametro all’interno della struttura.
Figura 3- Modello agli elementi finiti della selletta Gerber: a) mesh, b) armature (Rif. Durability of Gerber Saddles in RC Bridge: Analyses and Applications (Musmeci Bridge, Italy, G. Santarsiero, A. Masi, Valentina Picciano, infrastructures, 2021, 6, 25)

 

A sinistra una mappa FEM delle fessure con gradiente cromatico che indica l’ampiezza delle crepe; a destra una visualizzazione delle tensioni e delle barre di armatura, con freccia rossa che evidenzia la zona di massimo sforzo.
Figura 4- Selletta Gerber: a) quadro fessurativo, b) tassi di lavoro nelle armature (Rif. Durability of Gerber Saddles in RC Bridge: Analyses and Applications (Musmeci Bridge, Italy, G. Santarsiero, A. Masi, Valentina Picciano, infrastructures, 2021, 6, 25)

 

Aspetti del degrado

Attualmente la struttura del ponte si presenza con un degrado diffuso promosso dalla carbonatazione e dall’azione dei cloruri provenienti dai sali disgelanti. È noto che tali agenti aggressivi, superata la fase di innesco, in presenza di acqua e ossigeno, promuovono la propagazione della corrosione delle barre di armatura con conseguente fessurazione del calcestruzzo. La scarsa regimentazione e controllo delle acque meteoriche, inoltre, continua ad aggravare la situazione. (Per maggiori dettagli si rimanda al seguente documento: Propagazione dell'anidride carbonica e dei cloruri nel calcestruzzo armato, Matteo Felitti, INGENIO, 2022).

Tale degrado riguarda soprattutto le sellette Gerber di cui si riportano alcune recenti foto (Figg. 7 e 8).

 

Pagina di libro con un grafico tridimensionale che rappresenta l’evoluzione della prestazione strutturale nel tempo in funzione di capacità e domanda. Sul grafico sono presenti annotazioni a mano relative a capacità residua, eventi e degrado.
Figura 5 – Decadimento delle prestazioni strutturali nel tempo (Rif. F. Ingegneria Forense, Nicola Augenti, Hoepli, 2021)

 

Grafico che mostra le fasi del deterioramento delle strutture in calcestruzzo: innesco, depassivazione, cracking, spalling e collasso. La curva sale progressivamente con marcatori temporali e descrizioni in rosso.
Figura 6- Innesco e propagazione della corrosione fino al probabile collasso strutturale (Rif. Cervenka Consulting, modificata dagli autori)

 

Fotografia dell’intradosso di un impalcato in calcestruzzo con vistose macchie di umidità, degrado del copriferro e infiltrazioni d’acqua. In alto si intravede il guardrail e parte della carreggiata.
Figura 7- Ponte “Musmeci”: foto in corrispondenza di una sella Gerber (Crediti: Conf. del Calcestruzo)

 

Primo piano di un giunto fra due porzioni dell’impalcato con evidenti segni di infiltrazione, distacco del copriferro, armature esposte e vegetazione che cresce nella fessura.
Figura 8- Ponte “Musmeci”: foto di dettaglio in corrispondenza di una sella Gerber (Crediti: Conf. del Calcestruzo)

 

Vista ravvicinata di una pila curvilinea del ponte con colature di acqua e macchie di degrado sul calcestruzzo. Si nota la particolare forma a vela del supporto e il terreno sottostante.
Figura 9- Ponte “Musmeci”: foto in corrispondenza della membrana in calcestruzzo armato (Crediti: Conf. del Calcestruzo)

 

Appello ai controlli e alla manutenzione

La prima norma italiana in materia di controllo di ponti e viadotti risale al 1967 (Circolare del Ministero dei lavori Pubblici 19 luglio 1967, n. 6736/61°1 “Controllo delle condizioni di stabilità delle opere d’arte stradali”).

Un vero interesse, purtroppo, verso il controllo e la manutenzione delle infrastrutture si è avuto a cominciare dal 2018 in occasione del collasso del ponte sul Polcevera in cui persero la vita 43 persone.

Nella figura seguente si riportano le principali cause di collasso tra cui la scarsa sorveglianza delle opere.

 

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Pagina di libro con grafico e tabella. Il grafico mostra la percentuale dei ponti italiani per fasce d’età; la tabella elenca le principali cause di collasso, con annotazioni a penna che evidenziano valori numerici.
Figura 10 – Età dei ponti e principali cause di collasso degli stessi: 13 collassi su 107 sono dovuti alla mancata sorveglianza e manutenzione (Rif. F. Bontempi, L.R. Mecca, M. Mazzacane, Controllo e Manutenzione di Ponti e Viadotti, Maggioli Editore 2022)

 

Pertanto, viste le criticità che affliggono il nostro patrimonio infrastrutturale (vedi ad esempio il ponte di Sergio Musmeci a Potenza), vogliamo inviare un appello alla SORVEGLIANZA e soprattutto agli INTERVENTI di manutenzione ordinaria e straordinaria al fine di scongiurare problematiche più severe che portano poi al collasso strutturale.

Il “D.M. 17-01-2018 – Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni”, nei vari paragrafi richiama più volte il concetto di manutenzione. Di seguito si riporteranno i punti dove viene richiamata tale attività, che si ricorda, ancora una volta se fosse necessario, è un’attività che DEVE svolgere il Committente dell’opera.

 

Estratto del “concetto di manutenzione” dal D.M. 17.01.2018:

  1. Principi fondamentali

Le opere e le componenti strutturali devono essere progettate, eseguite, collaudate e soggette a manutenzione in modo tale da consentirne la prevista utilizzazione, in forma economicamente sostenibile e con il livello di sicurezza previsto dalle presenti norme.

(…)

  • durabilità: capacità della costruzione di mantenere, nell’arco della vita nominale di progetto, i livelli prestazionali per i quali è stata progettata, tenuto conto delle caratteristiche ambientali in cui si trova e del livello previsto di manutenzione;

(…)

2.2.4. Durabilità

Un adeguato livello di durabilità può essere garantito progettando la costruzione, e la specifica manutenzione, in modo tale che il degrado della struttura, che si dovesse verificare durante la sua vita nominale di progetto, non riduca le prestazioni della costruzione al di sotto del livello previsto. (…)

  1. Vita nominale di progetto

La vita nominale di progetto VN di un’opera è convenzionalmente definita come il numero di anni nel quale è previsto che l’opera, purché soggetta alla necessaria manutenzione, mantenga specifici livelli prestazionali.

(…)

  1. Caratteristiche generali

I progetti esecutivi riguardanti le strutture devono essere informati a caratteri di chiarezza espositiva e di completezza nei contenuti e devono inoltre definire compiutamente l’intervento da realizzare. Restano esclusi i piani operativi di cantiere ed i piani di approvvigionamento.

Il progetto deve comprenderei seguenti elaborati:

  • Relazione di calcolo strutturale, comprensiva di una descrizione generale dell’opera e dei criteri generali di analisi e verifica;
  • Relazione sui materiali;
  • Elaborati grafici, particolari costruttivi;
  • Piano di manutenzione della parte strutturale dell’opera;
  • Relazione sui risultati sperimentali corrispondenti alle indagini specialistiche ritenutenecessarie alla realizzazione dell’opera.

 

(…)

Quindi, per concludere, oltre all’esigenza che nasce dall’uso di un bene e dal suo contatto/interazione con l’ambiente che lo circonda, per una struttura in calcestruzzo armato l’eseguire della manutenzione è prevista da un Decreto Ministeriale, D.M. 17-01-2018, e ciò che sta in un decreto non è facoltativo, ma è un obbligo.

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