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L’adeguamento strutturale e funzionale del Ponte San Michele sull’Adda

Il Ponte San Michele è una struttura ad arco reticolare a via superiore, costruito integralmente in ferro-agglomerato e realizzato tra il 1887 ed il 1889. L’impalcato è a doppia via, superiormente stradale ed inferiormente ferroviaria. Capolavoro dell’archeologia industriale italiana, è una struttura unica nel suo genere in quanto è attualmente l’unico ponte di questa tipologia ed epoca ad essere in esercizio.

Nel settembre 2018 il Ponte è stato chiuso a seguito delle risultanze dell’ultima verifica strutturale e del sopralluogo sull’opera svolti dai tecnici di R.F.I. La struttura è quindi stata oggetto di un’importante attività di indagine, modellazione, progettazione e adeguamento al fine di ripristinarne i necessari livelli di sicurezza per la riapertura al traffico, dapprima stradale e, due anni dopo la sua chiusura, alla circolazione ferroviaria.

Il pregio architettonico dell’opera, la presenza di un materiale base originale non saldabile e le prescrizioni progettuali tipiche dei ponti ferroviari hanno quindi rappresentato una sfida per la concezione e la realizzazione dei rinforzi, nonché per l’ottimizzazione dei dettagli di collegamento tra gli elementi di nuova progettazione e quelli della struttura storica originale.


Il ponte San Michele sull’Adda

Una delle più notevoli conquiste tecnologiche, formali ed estetiche dell’architettura di ogni tempo è rappresentata dall’avvento delle costruzioni in acciaio, in particolare con struttura reticolare, della cui tipologia i grandi viadotti ad arco costituiscono senza dubbio l’apice.

L’adeguamento strutturale e funzionale del Ponte San Michele sull’Adda


La fine del 1800 vide il diffondersi della rete ferroviaria in tutto il mondo e in particolare nel continente Europeo. Questa evoluzione richiese opere civili del tutto innovative e di grande impegno. Il Ponte Maria Pia (1875-1877, Portogallo), il Ponte Dom Luis I (1866, Portogallo), il Ponte Garabit (1880-1884, Francia), il Ponte San Michele (1887-1889, Italia) e il Müngstener Brücke (1893-1897, Germania), rappresentano un patrimonio eccezionale di ponti ad arco in ferro, con una campata superiore a 150 m. I loro luoghi naturali, le loro storie e le coraggiose e raffinate soluzioni tecniche adottate in fase di progetto e in fase di costruzione hanno portato comuni cittadini e Autorità a proporli come Patrimonio dell'Umanità.

Il ponte di San Michele sull’Adda fu progettato da Jules Röthlis-berger (Neuchâtel, 1851; Neuchâtel, 1911) per la Società Nazionale Officine di Savigliano nell'anno 1886 e costruito tra gli anni 1887-1889 [1], [2], [3]. La campata principale è di 150 m, la freccia in chiave è di 37,5 m, l'impalcato è continuo su otto campate di 33,25 m, con due gallerie lunghe 19 m ai due accessi da Paderno e da Calusco, per una lunghezza totale di 304 m. La sezione è quella di un ponte a due vie: l’impalcato inferiore serve la linea ferroviaria tra Bergamo e Milano, quello superiore serve la Strada Provinciale n°54, importante nel collegamento tra le province di Bergamo e Lecco.

La figura 1 mostra, attraverso le Tavole del Progetto originale, il prospetto da valle, la pianta e le sezioni tipologiche in appoggio e in campata del Ponte.

Ponte San Michele sull’Adda - pianta, sezioni e prospetto

Fig. 1. | Prospetto e pianta (a) e sezioni trasversali dell’impalcato (b) nelle tavole del progetto originale

 

La travata reticolare a traliccio quadruplo, presenta montanti alti 6,25 m che sono connessi con le briglie in sezione a T semplice. I traversi dell’impalcato ferroviario sono posti ad interasse 3,325 m e forniscono appoggio alle travi di binario longitudinali. La travata presenta due sistemi di controventi orizzontali, entrambi composti mediante diagonali costituiti da profili angolari, collocati sia al di sotto dei traversi dell’impalcato ferroviario, sia di quello stradale.

La grande arcata metallica, che caratterizza strutturalmente l’opera, si compone di una coppia di archi, ciascuno dei quali ha per asse una parabola giacente su un piano inclinato rispetto alla verticale. Tale inclinazione realizza il progressivo allargamento della struttura verso la base, per motivi di resistenza e stabilità, così che l’arcata stessa presenta una larghezza crescente da 5,0 m in chiave a 16,346 m all’imposta. Ogni arco è costituito da una struttura reticolare a traliccio, composta da una struttura reticolare a traliccio semplice, con diagonali e montanti di sezione variabile. Le briglie di ciascun arco sono a sezione composta, realizzata da una coppia di profili a T. Le pareti reticolari sono infine collegate da traversi e da due sistemi continui di controvento, all’intradosso e all’estradosso dell’arcata (figura 2).

Ponte San Michele sull’Adda - vista dell'impalcato

Fig. 2 | Vista dell’impalcato, delle pile e dell’arco. 


Le pile sono composte, ognuna, da montanti inclinati a cassone reticolare, collegati tra loro da un sistema rigido di montanti orizzontali e da croci di S. Andrea.

Una passerella di servizio corre lungo l’asse dell’arcata mentre all’interno delle pile metalliche sono alloggiate le scale, adibite ai servizi di sorve glianza e manutenzione.

Le quantità di materiale impiegati secondo la documentazione dell’epoca [2], sono riportate in tabella 1.

Ponte San Michele - quantità dei materiali

Tab. 1. | Quantità approssimative dei materiali da costruzione


In tabella 2 viene riportato il riepilogo delle strutture precedentemente citate che evidenzia come, di queste, solo il Ponte San Michele risulti tutt’ora in pieno esercizio: su tutti gli altri vigono invece o stringenti limitazioni al transito, o sono del tutto chiusi. Anche da questo aspetto ne emerge l’eccezionalità e la singolarità.

Lo stato di esercizio di ponti coevi al Ponte San Michele

Tab. 2. | Lo stato di esercizio di ponti coevi al Ponte San Michele


Durante i suoi 130 anni il ponte ha retto diverse tipologie di traffico (dai treni a vapore a quelli elettrificati), due guerre, lavori di ispezione e manutenzione e alcuni periodi di chiusura e riapertura. In tutti questi anni ha servito l'intensa mobilità di una delle principali zone attive del Nord Italia.

Nel 2017-2018 RFI ha promosso un'ampia campagna di rilievi e ispezioni, che ha messo in luce le principali carenze della struttura e che fu alla base delle successive decisioni sul futuro del ponte. In particolare, le verifiche strutturali presentate mostrarono che i coefficienti di sicurezza relativi al quadro deformativo ed allo stato di sollecitazione di numerosi elementi risultavano oltre i parametri ritenuti accettabili. Si decise pertanto di procedere alla chiusura immediata del Ponte, rendendo necessario un percorso ben più lungo per collegare i comuni di Paderno e Calusco (e con essi le due provincie). Difficoltà analoghe sono state affrontate dai pendolari che utilizzavano regolarmente i treni regionali della tratta su cui il ponte insiste.

 

Un ponte di 130 anni e 130 anni di Norme su carichi e criteri di verifica

In sede di progetto si fa riferimento a vite utili di decine e centinaia di anni. Ma, se consideriamo la vita reale di una struttura e, in particolare, consideriamo il Ponte San Michele, quanto sono lunghi 130 anni?

Centotrent’anni fa le caratteristiche dei materiali, le tecnologie costruttive, le conoscenze della Teoria delle Strutture e i metodi di analisi strutturale erano molto diversi da quelli attuali e non c’erano gli strumenti di indagine e di calcolo ora disponibili. Nello stesso lasso di tempo sono cambiate le intensità di carico, le velocità e le frequenze dei transiti. Questa evoluzione storica fu costantemente accompagnata da studi, ricerche e verifiche sul campo e da una corrispondente evoluzione normativa.

Per dare un’idea dei cambiamenti intercorsi, si richiamano in tabella 3 le principali Norme e Circolari che hanno interessato la vita del Ponte San Michele.

 

Tab. 3. | Principali Norme e Circolari che hanno interessato la vita del Ponte

Tab. 3. | Principali Norme e Circolari che hanno interessato la vita del Ponte

 

Questa evoluzione del contesto operativo e questa varietà di criteri di valutazione della sicurezza hanno comportato l’adozione di una serie di cautele nella fase di progettazione dei recenti interventi. A titolo di esempio, i moderni criteri di verifica agli stati limite fanno riferimento ad acciai a comportamento elasto-plastico con allungamenti a rottura non inferiori al 20%, mentre i materiali metallici “storici”, non definibili come acciaio ma come “ferro-agglomerato”, hanno deformazioni ultime pari a  meno della metà di tale valore. In questi casi, si è ritenuto opportuno confrontarsi anche con i criteri di verifica “storici “delle Circolari Ferroviarie, basati su valori limite degli sforzi e cautelativi nei riguardi della resistenza a fatica, criteri che in ogni caso hanno garantito una così lunga vita dell’opera.

Storia degli interventi eseguiti sul Ponte San Michele

A seguito delle necessità imposte dagli adeguamenti normativi e delle necessità di lavori di manutenzione e riparazione, sul Ponte sono stati eseguiti numerosi interventi. Il Ponte fu preso in consegna dalle Ferrovie dello Stato nel 1894. A parte le manutenioni correnti, i principali eventi e interventi che riguardarono il ponte sono riassunti in tabella 4.

Il più importante tra i passati interventi fu quello del 1972, coordinato dal Prof. Vittorio Nascè, notevole non solo per l’eccellenza delle valutazioni e delle scelte ingegneristiche, ma anche per l’approccio storico-critico sia agli aspetti monumentali, sia a quelli funzionali. L’intervento di maggior rilievo riguardò l’impalcato stradale, con la sostituzione del graticcio con correnti longitudinali in ferri Zorès, con un moderno impalcato a piastra ortotropa. Al Prof. Nascè si deve anche il coordinamento del Volume “Il ponte di Paderno: storia e struttura” (1989, Electa Editore) [5], che ha costituito una costante fonte di riferimento per le informazioni utili al progetto. 

 

Principali eventi e interventi che hanno riguardato il Ponte San Michele sull'Adda

Tab. 4. | Principali eventi e interventi che hanno riguardato il Ponte

   

L'articolo continua con la descrizione dell'intervento. 

 


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Articolo tratto da COSTRUZIONI METALLICHE 06/2021

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