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Le strutture in calcestruzzo per il ponte sospeso sul Danubio a Braila

Il ponte sospeso sul Danubio a Braila è l’opera principale della superstrada Buzău - Brăila - Tulcea – Costanza in Romania. La sua campata centrale di 1120 m lo rende uno dei più significativi in Europa e il maggiore in Europa Centrale. La struttura comprende, oltre a impalcato e cavi di acciaio, importanti componenti strutturali in calcestruzzo: le torri, di altezza 189 m, con le loro fondazioni su pali, nonché i complessi blocchi di ancoraggio a pozzo che hanno un diametro di 45 m e profondità sino a circa 30 m. Questo lavoro ne presenta gli aspetti progettuali sia nella fase di concezione che in quella esecutiva e di costruzione.

Il Ponte sul Danubio a Braila: un'opera di cui si parla dal 1980

Il ponte sul Danubio a Braila è l’opera principale della superstrada Buzău - Brăila - Tulcea - Costanza, la cui realizzazione è prevista nel decennio 2020- 2030. L’opera diventa l'ultimo ponte sul Danubio prima della foce e costituirà un importante collegamento di interesse transnazionale in quanto la direttrice più prossima al Mar Nero (Figura 1 e Figura 2). Il punto di attraversamento si colloca a circa 165 km dal Delta, fra le città di Braila e Jijila, subito a Sud di Galati, capoluogo dell'omonimo distretto, nella regione storica della Moldavia e in prossimità delle frontiere con la Repubblica di Moldavia e l'Ucraina. Il ponte è stato inaugurato il 6 luglio 2023 (ndr)
Prime idee per il collegamento e per l’opera risalgono al 1980
, con un primo studio di fattibilità del 2003 che ha definito la posizione fra le città di Braila e Jijila, per poi pervenire al progetto di fattibilità del 2016 e quindi alla gara per progetto e costruzione nel 2017.

Il progetto esecutivo è stato redatto nel 2018, con l’inizio di lavori, realizzati dalla Associazione Webuild S.p.A. e IHI Infrastructure System Co. Ltd., ai primi mesi del 2019 e il completamento previsto per la fine del 2022, nel pieno rispetto delle prescrizioni progettuali e dei tempi.

 

Localizzazione del ponte sospeso sul Danubio a Braila
Localizzazione del ponte sospeso sul Danubio a Braila
(Crediti: A. Minniti - F. Brancaleoni - G. De Santis - G. Carrapetta - L. Bonomo)

   

Collegamento Buzău - Brăila - Tulcea – Costanza
Collegamento Buzău - Brăila - Tulcea – Costanza
(Crediti: A. Minniti - F. Brancaleoni - G. De Santis - G. Carrapetta - L. Bonomo)

   

Concezione progettuale

Aspetti generali

I fattori che concorrono alla scelta della tipologia di attraversamento di un grande fiume sono molteplici e non si intende certamente ripercorrerli in questa sede, concentrandosi invece su quanto ha contribuito agli indirizzi progettuali per il ponte di Braila. Fra questi, primario senza alcun dubbio è stato l’inserimento dell’opera in un contesto ambientale di grande rilevanza, contiguo alla riserva naturale del delta del Danubio, una delle più significative al mondo e Patrimonio dell’Umanità dal 1991.

Questo contesto ha orientato immediatamente la concezione verso un’opera di grande luce, che minimizzasse le realizzazioni permanenti in alveo, in quella zona assai vasto, con una distanza fra gli argini di circa 2 km. Fin dagli studi di fattibilità del 2003 l’indirizzo fu quindi di uno scavalco completo dell’alveo permanente, con una soluzione ponte sospeso classico di 900 m di luce e campate laterali pure sospese di 300 m di luce ciascuna, vedi Gimsing & Georgakis 2011 quale riferimento generale per la tipologia. Questa configurazione avrebbe comportato la presenza in golena dei due blocchi di ancoraggio del ponte, strutture impegnative e di grandi dimensioni, nonché di viadotti di accesso previsti con luci correnti di 60 m, con un insieme di fortissimo impatto sulle aree golenali. La luce centrale vedeva poi la torre lato Jijila collocata in modesta interferenza con una sponda dell’alveo di magra.

Con il progetto di fattibilità del 2016 si intraprese un indirizzo di ulteriore minimizzazione della interferenza con l’ambiente fluviale, ottenuta con un aumento della luce centrale e l’eliminazione dei viadotti di accesso, grazie alla adozione di campate laterali sospese. Fondamentale, i blocchi di ancoraggio furono collocati oltre gli argini, assieme a una rimodulazione della posizione delle torri per ridurre l’interferenza con le sponde dell’alveo permanente.
Ne è risultata una campata centrale di 1120 m, che rende il ponte uno dei più significativi in Europa e il maggiore in Europa Centrale. Le due campate laterali sono fortemente dissimmetriche, con luce di 489,65 m lato Braila e 364,65 m lato Jijila (Figura 3).

   

Progetto di Fattibilità 2016 - configurazione
(Crediti: A. Minniti - F. Brancaleoni - G. De Santis - G. Carrapetta - L. Bonomo)

   

Normative e criteri progettuali

Per il ponte è stato predisposto un apposito documento di Specifiche Progettuali, che vede alla base l’adozione degli Eurocodici con Annessi Nazionali Rumeni per tutto quello che riguarda la progettazione generale, con l’aggiunta di una serie di prescrizioni particolari per aspetti peculiari dei ponti di grande luce e sospesi in particolare. Il ponte è stato progettato per una Vita Utile di 100 anni per le sue parti principali, prevedendo invece la sostituibilità delle parti con una vita utile minore (appoggi, giunti, etc.).

   

La descrizione dell'opera

La conformazione generale è quella di un ponte sospeso con impalcato a cassone singolo in acciaio a lastra ortotropa, oggi consolidata in ambito internazionale. Pure oggi assai frequente la dissimmetria delle luci sospese laterali, che si adattano alla morfologia dei luoghi piuttosto che seguire una simmetria strutturale di valenza di fatto modesta. Il profilo dell’impalcato è compatibile con un canale navigabile di altezza 38m sulla quota di piena e larghezza 180m.

   

Le sottostrutture: blocchi di ancoraggio e fondazioni delle torri

Le sottostrutture, assieme alle torri, costituiscono l’argomento principale di questo lavoro. In partico- lare, va messa in evidenza la dimensione e complessità dei blocchi di ancoraggio che, nella configurazione di riferimento di soli carichi permanenti, debbono assorbire una componente orizzontale di tiro del cavo di oltre 250 MN, assicurando la complessa connessione al cavo principale stesso.

Nella specifica situazione geotecnica che vede, senza voler entrare in dettaglio, successioni di depositi alluvionali del Danubio di varia granulometria, da limosi-sabbiosi ad argillosi-sabbiosi con caratteristiche meccaniche modeste per i primi 30-40 m e progressivamente di maggiore consistenza in profondità (Figura 4), è impensabile la soluzione più diffusa e tradizionale di blocco di ancoraggio superficiale a gravità pura e ci si deve orientare verso soluzioni a pozzo circolare singolo (Figura 5), in questo caso di diametro 47 m e di profondità circa 31 m, rare ma presenti in campo internazionale, ad esempio per il ponte sull’Akashi (1998) in Giappone.

La notevole complessità sorge per la camera di ancoraggio, dove il fascio di filli paralleli che costituisce il cavo principale viene inclinato verso il basso tramite un grande pettine di deviazione (splay saddle) e si dirama in funi singole con uno sfiocco per permettere la connessione al blocco.

Questo comporta una camera di ancoraggio, dove appunto avviene la diramazione, con geometria a tronco irregolare di piramide e dimensioni considerevoli. Il tratto di fune dal pettine di deviazione all’ancoraggio deve infatti essere sufficientemente lungo da permettere regolazioni e deformazioni termiche delle funi. In molti casi la camera di ancoraggio viene ospitata al di sopra del piano campagna, sia per blocchi di ancoraggio a gravità che per quelli fondati su pozzo.

In questo caso la modesta altezza del profilo, indispensabile per il collegamento alla viabilità di zona, ha portato ad inserire la camera di ancoraggio al di sotto del piano campagna, all’interno del pozzo. Ne consegue una carpenteria interna molto complessa, con l’intersezione fra le pareti e i setti interni del pozzo e la camera, la cui parete di fondo è a conformazione pseudosferica per permettere la corretta disposizione degli ancoraggi.

Questi ultimi sono ottenuti tramite triplette di barre di precompressione, collegate nella camera di ancoraggio a piastre predisposte per l’ancoraggio delle funi e posteriormente a piastre da precompresso di apposito disegno, collocate in una camera posteriore bassa (Figura 6), a conformazione cilindrica, attrezzata con gradoni interni per le lavorazioni, ad aumentare ancora la complessità geometrica di insieme. La camera posteriore è accessibile tramite discese dal piano di estradosso del blocco (posto a + 7.0 m slsm).

 

L'ARTICOLO CONTINUA NEL PDF IN ALLEGATO...

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

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