Ripristino funzionale del ponte sul Rio Corace a Gimigliano (Catanzaro)

Ponte di Gimigliano: l'intervento strutturale dopo l'evento franoso del 2010

Un evento alluvionale verificatosi nel febbraio 2010 ha prodotto un movimento franoso che ha interessato la sponda ovest della vallata (lato Tiriolo) con vistoso danneggiamento a spalla e pile del ponte inserite in pendio, e conseguente interruzione dell’unica viabilità di collegamento tra i centri abitati di Gimigliano e Tiriolo.

Un intervento di massima urgenza per il ripristino della funzionalità del ponte è stato quindi definito e realizzato secondo un criterio di primo intervento nell’ottica di un successivo e più ampio intervento di allargamento funzionale ed adeguamento sismico dell’intera opera, quale primo esempio di ponte Maillart del progettista Adriano Galli.

Il progettista Adriano Galli

Adriano Galli (19 Giugno 1904 – 21 Gennaio 1956) nasce a Napoli da Eugenio Galli, ingegnere e professore, e Caterina Jannuzzi. Dotato di una mente portata agli studi severi delle matematiche, nel 1928 si laurea in Ingegneria, con il massimo dei voti, presso quella che allora era la scuola Politecnica di Napoli; di lì inizia immediatamente la sua carriera didattica, scientifica e quale progettista di opere innovative nel periodo storico legato alla ricostruzione dopo la Seconda Guerra Mondiale.

Dalla formulazione concettuale di idee e spunti, alla schematizzazione della ricerca, dall’esperienza scrupolosa e severa all’interpretazione rigorosa e controllata dei problemi, Galli trae quella sicurezza che gli permette di concepire e realizzare ardite e moderne costruzioni che si dimostreranno fra le più significative dell’epoca nell’Italia Meridionale.

Fra le opere più importanti da lui progettate, oltre al ponte sul rio Corace, primo esempio di ponte Maillart a volta sottile e impalcato irrigidente nel Sud Italia (Figura 1), vi sono il viadotto per la Circumvesuviana a Seiano (Figura 2), il ponte tubo dell’impianto idroelettrico di Rocca d’Evandro della Società Meridionale di Elettricità (S.M.E.) sulla via Casalina (Figura 3) e il ponte sul fiume Flumendosa (Figura 4).

I ponti Maillart in Italia

In questa tipologia di ponte appare chiara la divisione dei compiti statici fra volta e impalcato, dato che alla prima viene demandato il compito di sopportare il peso proprio dell’intera struttura, il ritiro e i primi cedimenti, mentre l’impalcato ha la funzione di contrastare i carichi accidentali e le variazioni termiche.

Un ponte di questo tipo è costituito da una volta molto sottile, il cui asse viene disegnato come funicolare del peso proprio perché l’ipotesi a base del calcolo è che la volta sopporti il peso proprio lavorando in sola compressione.

Ciò da un lato porta a vantaggi quali scarsa sensibilità della struttura nei confronti delle azioni da ritiro o cedimenti fondali, dall’altro pone la struttura a rischio di instabilità. Questa debolezza intrinseca però viene limitata prevedendo delle pile rigide nel piano ortogonale al piano della volta, pile che spesso diventano telai oppure setti.

L’inventore di questa tipologia di ponte, l’ingegnere svizzero Robert Maillart, lo concepì suggerito da alcune esigenze “ambientali”, infatti egli doveva confrontarsi con gli impervi terreni alpini, che impongono limitazioni anche di carattere realizzativo delle opere. Grazie al successo che riscossero le opere di questo maestro, si susseguirono varie ulteriori realizzazioni sempre in territorio svizzero.

Ma una certa somiglianza di condizioni ambientali, anche migliori dal punto di vista degli sbalzi termici, si ritrova anche negli Appennini italiani, e grazie alla caparbia e al coraggio di Galli questa tipologia arrivò anche nel Sud Italia. Il Ponte sul Rio Corace deve essere considerato quasi come un prototipo, o comunque certamente un modello per tutti gli altri numerosi ponti che successivamente vennero realizzati in Italia secondo tale tipologia.

Il progetto originario

Come già anticipato, fra le più significative strutture in calcestruzzo armato realizzate nel Mezzogiorno negli anni cinquanta, è il ponte sul Torrente Corace costruito a servizio della strada Gimigliano-Tiriolo, in provincia di Catanzaro. Progettato da Adriano Galli in collaborazione con Vincenzo Franciosi e l’ing. Piciocchi, viene costruito fra il 1954 ¹  e il 1955 dall’impresa “Della Morte” di Napoli, per conto dell’amministrazione provinciale di Catanzaro.

La lunghezza totale dell’opera è di 170 metri circa, ed è costituita da due viadotti d’ingresso formati da tre travi continue appoggiate di 15 metri di luce e un arco centrale di 80 metri di luce e 26,6 metri di freccia.

La sezione trasversale della volta è rettangolare e piena, dato che in teoria essa deve far fronte a soli sforzi assiali, avente spessore variabile da 53 centimetri in chiave a 60 centimetri alle imposte. L’asse della volta è tracciato come funicolare del peso proprio dell’intera struttura, calcolato secondo lo schema statico di riferimento per cui la trave viene considerata come costituita da campate semplicemente appoggiate ai ritti. La trave è divisa in nove campate di cui quelle adiacenti alle imposte misurano 9.24 metri, mentre le rimanenti sette presentano lunghezza 8.89 metri ciascuna, sull’asse delle stilate.

Tutte le travi che compongono l’impalcato sono suddivise da dieci setti, dove quelli d’imposta si presentano come telai a tre ritti con travi trasversali di irrigidimento dello stesso tipo di quelli dei viadotti di accesso; gli altri setti, che costituiscono le stilate di collegamento fra voltina e trave irrigidente, come di consuetudine, presentano larghezza pari a quella dell’impalcato e sono realizzate come lastre con finestratura di alleggerimento. La sezione trasversale dell’impalcato presenta larghezza complessiva di 6 metri (due carreggiate), da cui sporgono a sbalzo due marciapiedi dell’ampiezza di 1 metro ciascuno, ed è costituita da tre nervature unite superiormente dalla soletta.

L’altezza delle tre nervature è di 2 metri, la larghezza è di 25 centimetri, mentre lo spessore della soletta di estradosso è di 18 centimetri (Figure 5 e 6).

Adriano Galli prevede anche una contro soletta completa d’intradosso, avente spessore di 12 centimetri, nella parte di impalcato che sovrasta la volta, garantendo così grande rigidezza torsionale alla zona stessa, mentre nelle altre zone dell’impalcato prevede delle suole longitudinali in corrispondenza di ogni nervatura. L’irrigidimento torsionale conferito dalla soletta inferiore continua è stato previsto anche in funzione della geometria dei viadotti di accesso al ponte, che non sono propriamente rettilinei (come la volta e l’impalcato di competenza), bensì presentano una lieve curvatura.

Ogni pila è composta da 3 pilastri collegati da traversi: quelli della prima pila misurano 80x 35 cm, mentre quelli delle pile più alte misurano 125x35 cm.

Da un confronto di una foto storica (Figura 1) e di una foto moderna (Figura 7) si evince che il versante destro idraulico (sinistro in foto) ha subito varie modificazioni. Infatti esso nel tempo è stato utilizzato quale zona di scarico di terreni provenienti da scavi di cantieri limitrofi, e pertanto il livello del terreno è salito al punto da nascondere alcuni traversi delle pile, ben visibili in origine. Il cattivo uso del suolo ha giocato un ruolo non indifferente sulla vita di questo ponte, messa in pericolo da un evento franoso innescatosi proprio in quella zona nel Febbraio del 2010.

La realizzazione

I ponti a volta sottile ed impalcato irrigidente sono necessariamente a via superiore, e sono adottabili quindi solo quando le condizioni ambientali lo consentono, dato che tale schema statico e i relativi vantaggi costruttivi, derivano proprio dalla necessità di superare caratteristiche orografiche particolari, ad esempio, come quelle proprie dei rilievi alpini o appenninici.

I vantaggi più evidenti di una struttura Maillart consistono nella realizzazione stessa del ponte. Questo tipo di ponte prevede infatti la possibilità di avvalersi della volta come centina a sostegno delle casseforme per il getto dell’impalcato. In questo modo si riducono drasticamente le dimensioni delle opere provvisionali, chiamate a sostenere il solo peso proprio della volta, variabile in genere dal 25% al 40% del peso proprio di tutta la struttura portante.

Un altro vantaggio consiste nell’opportunità di realizzare la volta secondo un procedimento “a rotoli” secondo il quale, inizialmente si esegue il getto di un primo strato della volta in modo che questo, a maturazione avvenuta, possa sopportare da solo il peso inerte dei restanti getti. Ovviamente la volta non potrà che essere rimossa ad arco completo e maturato, dato che la sottigliezza del primo strato eseguito comporta un carico critico così basso che solo la presenza della centina riesce ad innalzare sufficientemente.

Tale sistema permette di proporzionare la centina come “centina leggera”, cioè per il solo peso morto del primo rotolo, assumendo quindi un’ulteriore notevole economia nell’utilizzo delle opere provvisionali.

La centina è stata realizzata in tubolari metallici (Figure 11 e 12) e dimensionata per portare un carico di 11 ton/m (di poco superiore al peso proprio della sola volta).

Essa è rimasta in loco per 3 mesi, e cioè fino al disarmo della travata, avvenuto nell’Aprile del 1955. Anche se la volta assume la funzione di centina a sostegno dei getti dei setti e delle travi, la centina vera e propria in tubolari di acciaio non è stata rimossa fino ad avvenuta maturazione di tutta la struttura. Ciò per preservare la voltina nei riguardi dei carichi di cui non sia funicolare ed impedirne soprattutto l’instabilità durante la realizzazione della sovrastruttura.

Il costo totale del ponte è stato di L.74.500.000,00 e le incidenze percentuali di costo relative ad ogni voce di spesa sono risultate: 26,5% per l’impalcato, 23,7% per la volta e le stilate, 20,3% per le fondazioni, 6,6 per spalle e varie.

La frana ed i danni

Come prima anticipato, da testimonianze locali oltre che da un approssimato confronto tra la foto storica (Figura 1) e una foto recente (Figura 7), si è saputo e si nota che il versante destro idraulico (sinistro in foto) ha subito varie modificazioni.

 Infatti, esso nel tempo è stato utilizzato quale zona di scarico di terreni provenienti da scavi di cantieri limitrofi, e pertanto il livello del terreno, materiale sciolto, è salito al punto da ridurre la parte scoperta delle pile, sotterrando alcuni traversi ben visibili in origine ed aumentando la spinta geotecnica sulle pile.

Nel febbraio 2010, poi forti precipitazioni meteoriche hanno innescato un movimento franoso mobilitando una notevole massa a monte e a valle del ponte inglobando le pile.

Quest’ultime a prezzo di notevoli deformazioni hanno in qualche resistito mantenendo la funzione portante del viadotto d’accesso lato Tiriolo, ma pregiudicando la funzionalità del ponte. Il cattivo uso del suolo ha giocato così un ruolo non indifferente sulla vita di questo ponte, messa in pericolo da un evento franoso innescatosi proprio in quella zona nel Febbraio del 2010, che ne hanno determinato la chiusura al traffico stradale: ciò ha reso necessario un urgente e quanto mai imprescindibile intervento di salvaguardia dello stesso, mirato al tempestivo ripristino della viabilità.

I rilievi e le analisi svolte hanno sostanzialmente interessato il viadotto di approccio e la relativa spalla in destra idraulica, in quanto porzione effettivamente danneggiata dagli eventi franosi: sulla parte interessata, il piano carrabile presenta un cedimento relativo rispetto al resto del piano viario dovuto alla traslazione e all’abbassamento della prima pila subita dopo il completo distacco della sezione resistente dall’impalcato.

La prima pilastrata è completamente danneggiata in quanto tutti e tre i piedritti risultano lesionati con schiacciamento e distacco completo del calcestruzzo.

La seconda pilastrata, mostra chiaramente la logica delle azioni che hanno originato lo spostamento della struttura: tutti i piedritti risultano ruotati in senso orario, presentano lesioni lungo la parte esterna delle fibre tese in basso e sono divelti all'appoggio.

La terza pilastrata, visivamente, risulta avere lesioni di lieve entità come così la quarta che appare la meno danneggiata.

La prima campata misura una luce di 10.35 m e le travi che la costituiscono risultano tuttora parzialmente integre e con poche lesioni, la seconda misura 12.50 m e presenta visibili lesioni, la terza e la quarta misurano 11.60 m. La terza campata presenta delle lesioni in mezzeria in corrispondenza soprattutto della trave centrale per il superamento delle tensioni massime di esercizio dovute al massimo momento.

Il processo cinematico che ha originato le lesioni così come sopra visivamente analizzate e descritte è da attribuirsi allo slittamento del terreno su cui poggia la spalla in destra idraulica e della prima pilastrata sempre in destra idraulica, dando così luogo al taglio dei pilastri della prima pila e relativo cedimento delle travi dell’impalcato con conseguente lesioni delle travi che lo costituiscono.

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Cosa si trova nel pdf:

• Interventi per la riapertura al traffico del Ponte Sul Corace
• Intervento sulle pile
• Intervento al piede delle pile
• Esecuzione delle nuove semispalle
• Intervento sull'impalcato
• Viabilità di cantiere