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Interventi per la rinascita della rampa elicoidale del Polcevera a Genova

La rampa Elicoidale è l’unica parte rimasta dell’originale Viadotto Polcevera dopo la demolizione del 2019. La memoria descrive gli ammaloramenti di cui soffriva e il complesso degli interventi eseguiti tra il 2019 e il 2020 per porvi rimedio e per adeguare completamente l’opera alle attuali normative anche per le azioni sismiche.

La rampa è realizzata interamente in c.a gettato in opera

La rampa elicoidale di svincolo tra A10/A7 in dir. Milano, a Genova, è stata progettata dall’Ing. Riccardo Morandi e realizzata dalla Società Condotte d’Acqua tra il 1963 e il 1967, contestualmente al viadotto “Polcevera”. L’opera è interamente in calcestruzzo armato gettato in opera e si sviluppa planimetricamente in curva con raggio 45 m, per quasi 175 m nel tratto iniziale, poi in rettifilo per 89 m e quindi di nuovo in curva, con curvatura opposta a quella iniziale, per altri 44 m (sviluppo complessivo 308 m).
L’impalcato è costituito da due cassoni monocellulari con anime di spessore variabile da 0,50 m in appoggio a 0,20 m, soletta di spessore 0,13 m e controsoletta di spessore 0,12 m. La larghezza complessiva dell’impalcato è di 9,5 m dei quali, originariamente, 7,5 m carrabili.
L’impalcato è continuo a tratti, intervallato da cinque giunti interni realizzati con selle Gerber. Tra la spalla (SP18) e la pila P26 sono presenti 8 campate di 25m di luce con giunti gerber in corrispondenza delle pile P22 e P26. Tra le pile P27-P28 e P29-P30 sono presenti cantilever, mentre due campate tampone collegano P26 con lo sbalzo di P27 e completano la campata P28-P29 tra gli sbalzi delle cantilever.
La quasi totalità delle pile è costituita da due fusti monolitici con l’impalcato. Le pile più alte raggiungono quasi i 40 m e presentano un cavalletto alla base.

 

Vista aerea della rampa elicoidale in costruzione
(Crediti: S. G. Morano)

 

Nel corso degli anni l’opera aveva subito alcuni in- terventi quali l’installazione di barriere di sicurezza in calcestruzzo e di barriere antirumore, il rifacimento dei cordoli con allargamento a 8,5 m della parte carrabile con posa di pavimentazione di spessore pari a più del doppio di quella originale, la realizzazione, per le pile, di una camicia protettiva in malta senza rinforzo di armatura.

Tutti questi interventi avevano causato un incremento dei carichi verticali e, anche, delle azioni orizzontali per l’aumento della superficie esposta al vento.

 

Campagna di indagine e criticità

Con la costruzione del nuovo Ponte San Giorgio, in sostituzione del Viadotto Polcevera quasi interamente demolito, la rampa Elicoidale sarebbe ritornata in esercizio, costituendo una porzione vecchia di oltre 50 anni a completamento di un’opera interamente nuova. Il gestore, Autostrade per l’Italia (ASPI), temeva che l’affidabilità dell’opera nuova potesse essere vanificata dall’adiacente opera esistente, che avrebbe potuto richiedere nel tempo numerosi e complessi interventi di manutenzione, e affidò allo scrivente una approfondita valutazione di sicurezza.

Le attività iniziarono con un’articolata campagna di indagine per valutare lo stato di conservazione dell’opera e indagarne i dettagli e le caratteristiche dei materiali e ottenere il Livello di Conoscenza LC3, il più elevato ai sensi delle vigenti normative nazionali. Si disponeva di parte del progetto originale, che è stato integrato con un rilievo laser scanner completo dell’opera. Sono state eseguite indagini visive ravvicinate, carotaggi passanti in controsoletta in corrispondenza delle fessure e indagini con microcamera in alcuni dei cassoni non ispezionabili.

Inoltre, per le armature, sono stati eseguiti rilievi magnetometrici, saggi con rimozione del copriferro e prelievo di campioni con prove di trazione. Per il calcestruzzo si sono effettuati carotaggi con prove di schiacciamento e misura di carbonatazione e prove pull-out.
A fronte di uno stato apparente generalmente soddisfacente, la campagna di indagine ha evidenziato diverse criticità:

  • Stato fessurativo delle controsolette;
  • Degrado del c.a. con cls carbonatato e ossidazioni e principi di corrosione delle armature;
  • Difficoltà a controllare lo stato interno dei cassoni, in maggioranza non accessibili;
  • Difficoltà ad individuare le effettive condizioni dei dispositivi di vincolo;
  • Difficoltà ad individuare le effettive condizioni delle selle Gerber.

 

Fessurazioni nella controsoletta in c.a.
(Crediti: S. G. Morano)

 

Successivamente sono state condotte le verifiche di sicurezza, sia impiegando i carichi e i criteri previsti dalla normativa vigente all’epoca della costruzione, sia quelli previsti dalle attuali NTC2018. Si è osservato che le modifiche introdotte nel corso del tempo avevano eroso i modesti margini di sicurezza originariamente presenti. In particolare sono emerse carenze nelle armature delle controsolette dei cassoni impegnate per flessione e torsione, prevalentemente nei tratti in curva planimetrica, in buon accordo con gli stati fessurativi riscontrati all’intradosso.
Inoltre si è evidenziato che la struttura risultava particolarmente sensibile alle azioni orizzontali, soprattutto vento, frenatura e sisma. Rispetto a quest’ultimo, benché non fosse stato considerato all’epoca della costruzione, vento e frenatura, in alcune condizioni, hanno dato effetti maggiori.

Le azioni di vento e frenatura sono risultate, nelle verifiche con la normativa oggi vigente, sensibilmente più elevate di quelle originariamente considerate sia a causa del cambio di normativa che per l’incremento della superficie esposta, dovuta all’installazione delle barriere antirumore. Tutto ciò portava ad avere carenze in molte pile.

 

Vista del modello computazionale.
(Crediti: S. G. Morano)

 

Verificate le carenze e le criticità dell’opera, si è deciso, di concerto con il Committente, Autostrade per l’Italia, di intervenire ponendosi due obiettivi: l’adeguamento dell’opera alle vigenti normative, sia per azioni sismiche che non sismiche, e il migliora- mento delle sue caratteristiche di durabilità e manutenibilità.
Per tutti i carichi accidentali sono stati assunti i valori indicati da NTC 2018 per le nuove opere, con coefficienti parziali g e coefficienti di combinazione y pari a quelli validi per le opere nuove.

In particolare, per il sisma, con riferimento alla circolare esplicativa delle NTC 2018, sono stati as- sunti:

  • costruzione in classe d’uso IV (costruzioni con funzioni strategiche importanti, cu=2);
  • vita nominale 100 anni, a seguito di esplicita indicazione del concedente MIMS;
  • fattore di comportamento per le azioni orizzontali q=1,5 prudenzialmente pari al valore minimo nell’intervallo q=1.50 – 3.00 riporta- to al C.8.5.5.2 per le costruzioni esistenti in c.a.;
  • fattore di comportamento per le azioni verti- cali q=1,0 prudenzialmente pari al valore in- dicato nel C.7.3.1. per i ponti nuovi;
  • livello di adeguamento sismico raggiunto in coerenza con le prescrizioni per gli interventi di adeguamento sui ponti riportate al punto C.8.8.7 ossia ξE=0.80.

Il raggiungimento di tali obiettivi è stato possibile con una strategia di intervento specifica per l’opera e, per alcuni versi, coraggiosa che si può sostanzialmente sintetizzare in questi cinque punti:

  • Modifica dello schema statico per le azioni orizzontali rendendo l’impalcato il più possi- bile continuo, svincolandolo dai punti fissi di estremità (spalla SP18 e pila P30);
  • Eliminazione delle selle gerber con continuizzazione integrale o defunzionalizzazione con inserimento di sostegni metallici;
  • Riparazione e rinforzo mirato delle parti che ne necessitavano;
  • Creazione dell’accessibilità per tutti i cassoni;
  • Rendere facilmente ispezionabili e sostituibili tutti gli elementi più delicati.

 

L'ARTICOLO CONTINUA NEL PDF ALLEGATO.

Nei prossimi paragrafi si parlerà di:

  • Esecuzione degli interventi;
  • Durata dei lavori;
  • Conclusioni della trattazione.

La presente memoria è tratta da Italian Concrete Conference - Napoli, 12-15 ottobre 2022
Evento organizzato da aicap e CTE

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