di DOMENICO D’ELIA, VINCENZO MAZZOTTA, DAVIDE CASCIO | SPERI
MARCO ANTONIO BIZZOZERO | DYWIDAG
Il patrimonio infrastrutturale italiano è costituito in larga parte da ponti realizzati tra gli anni Sessanta e Settanta, progettati per condizioni di esercizio profondamente diverse da quelle attuali. Dopo decenni di servizio, l’incremento dei carichi di traffico, l’invecchiamento dei materiali e gli effetti del degrado impongono oggi interventi capaci di prolungare la vita utile delle opere esistenti senza ricorrere necessariamente alla loro sostituzione. In questo contesto si inseriscono gli interventi eseguiti sul Ponte sullo Scolo Calcarata e sul Ponte sullo Scolo Principale, lungo l’Autostrada A13 Bologna-Padova gestita da Autostrade per l’Italia. Due opere apparentemente simili, entrambe in calcestruzzo armato precompresso, ma caratterizzate da criticità differenti che hanno richiesto soluzioni progettuali specifiche.
Le attività ispettive, le indagini sui materiali e le verifiche strutturali hanno rappresentato il punto di partenza dell’intero percorso progettuale, consentendo di individuare le reali carenze dei manufatti e di definire interventi mirati, limitati alle sole porzioni che necessitavano di un effettivo recupero strutturale. L’approccio integrato che ha combinato interventi di ripristino, rinforzi locali e sistemi di precompressione esterna, accompagnando tutte le fasi dell’opera dalla progettazione fino alla Direzione Lavori.
Ponte sullo Scolo Calcarata
L’intervento sul Ponte sullo Scolo Calcarata ha rappresentato un esempio di recupero strutturale sviluppato attraverso una successione di interventi complementari, ciascuno progettato per risolvere specifiche criticità individuate durante la fase conoscitiva. Il primo intervento ha riguardato il recupero delle lastre di soletta, mediante il ripristino delle porzioni ammalorate e la ricostruzione dei giunti tra gli elementi prefabbricati, restituendo continuità strutturale all’impalcato.
Parallelamente, alcune travi interessate da fenomeni fessurativi sviluppatisi in corrispondenza del tracciato dei cavi di precompressione sono state oggetto di uno specifico intervento mediante un innovativo sistema di iniezione e cucitura delle lesioni, capace di ristabilire la continuità del materiale e recuperare il comportamento strutturale degli elementi senza ricorrere a demolizioni estese. Le verifiche strutturali hanno inoltre evidenziato la necessità di incrementare la capacità resistente a taglio della trave T1 della seconda campata. Per questo è stata sviluppata una soluzione integrata costituita da un ringrosso in calcestruzzo armato, collegato alla struttura esistente mediante barre inghisate e connettori trasversali, successivamente completato con l’applicazione di sistemi in materiale composito fibrorinforzato (CFRP). La combinazione dei due interventi ha consentito di ottenere un efficace incremento della resistenza a taglio mantenendo pienamente collaborante la nuova sezione con quella originaria.
L’aspetto più innovativo del progetto ha riguardato la trave T1 della prima campata, sulla quale è stato installato un sistema di precompressione esterna appositamente progettato. La soluzione adottata ha previsto cavi a trefolo esterni del tipo scorrevole ancorati a nuovi ringrossi in calcestruzzo armato per gli ancoraggi di estremità e guidati da dispositivi di deviazione sviluppati specificamente per l’opera.
Il tracciato parabolico dei cavi realizza un sistema che contribuisce sia al sostegno della deformata che alla realizzazione di un contributo attivo per l’applicazione di un momento uguale e contrario a quello generato dal peso proprio e dei carichi applicati. La specifica configurazione consente altresì di introdurre nella struttura componenti di forza capaci di contribuire contemporaneamente al recupero della capacità resistente sia a flessione sia a taglio.
Il sistema è completato da barre post-tese trasversali alla trave, 4 barre Dywidag di diametro nominale pari a 36 mm sono posizionate in corrispondenza delle testate di ancoraggio dei cavi e assicurano il corretto trasferimento delle azioni dai nuovi ringrossi alla struttura esistente.
Infatti, la tesatura delle barre a 785 kN ciascuna ha permesso di solidarizzare i nuovi elementi in calcestruzzo all’anima delle travi esistenti consentendo così di attivare il nuovo schema resistente previsto dal progetto.
L’operazione ha previsto la verifica puntuale degli allungamenti effettivi delle barre e il controllo della conformità degli stessi con i dati calcolati dal progettista in accordo alle prescrizioni previste dalla norma di riferimento UNI EN13670 [par. 7.5.3].
Verificata la conformità degli allungamenti, si è provveduto alla iniezione della barre con boiacche di cemento con l’ausilio delle calotte in polietilene fissate sulle piastre di ancoraggio. L’iniezione è stata eseguita in accordo alle specifiche progettuali. Il personale specializzato di Dywidag Systems Srl ha provveduto al confezionamento e all’iniezione delle barre con specifica pompa di iniezione.
Terminate le operazioni relative alle barre trasversali sono stati formati i cavi a trefoli longitudinali composti ciascuno da 5 trefoli 0.6”S aventi area 150 mm2. I trefoli sono stati alloggiati in guaine in polietilene saldate tra loro mediante specifici manicotti elettrici. Composte le guaine i trefoli sono stati inseriti uno ad uno garantendo il perfetto allineamento dei singoli elementi così da escludere possibili sovrapposizioni tra i singoli elementi. Ogni trefolo è stato inserito e tesato a un precarico di allineamento pari a circa 40 kN; terminato infilaggio e tesatura di prima fase i cavidotti sono stati sigillati mediante manicotti termoretaribili per garantire un perfetto isolamento tra esterno ed interno delle guaine.
La seconda tesatura ha previsto l’applicazione del carico finale pari a 147 kN su ciascun trefolo, avendo cura di applicare il carico partendo dai trefoli disposti più all’interno della curva di deviazione così da minimizzare gli attriti generati dalla pressione dei trefoli più esterni su quelli più interni.
Anche per i cavi a trefoli si è provveduto alla verifica degli allungamenti prima di provvedere alla sigillatura degli ancoraggi con applicazione di materiali protettivi ed il montaggio di calotte in acciaio zincato a caldo.
Le calotte sono state differenziate tra calotte lunghe lato a tendere e calotte corte lato fisso per garantire di poter sempre verificare il carico effettivo agendo sui singoli cavi e poter incrementare, se richiesto, il tiro applicato. L’extra lunghezza lato a tendere oltre che garantire le possibili operazioni di tesatura per aumentare il carico garantisce, in caso si renda necessario, di rilasciare i cavi in modo graduale e controllato (per esempio in caso di disgaggio della trave o sostituzione del sistema).
Gli interventi strutturali sono stati completati con il ripristino diffuso delle superfici in calcestruzzo, il rifacimento dell’impermeabilizzazione, della pavimentazione, dei giunti di dilatazione e del sistema di smaltimento delle acque, affrontando non solo gli effetti del degrado ma anche le principali cause che ne avevano determinato l’insorgenza.
Dal punto di vista esecutivo il cantiere ha richiesto una cantierizzazione particolarmente articolata. La necessità di operare mantenendo in esercizio l’infrastruttura ha imposto un’attenta pianificazione delle lavorazioni e un continuo coordinamento tra progettazione e Direzione Lavori, consentendo di integrare demolizioni controllate, ringrossi strutturali, sistemi FRP e precompressione esterna senza compromettere la funzionalità dell’opera.
Ponte sullo Scolo Principale
Anche il Ponte sullo Scolo Principale è stato interessato da un articolato intervento di recupero strutturale, sviluppato sulla base delle criticità emerse dalle verifiche di sicurezza e dalle attività ispettive. Le lavorazioni sono iniziate con demolizioni manuali controllate delle porzioni di calcestruzzo degradate, seguite dal risanamento delle superfici e dalla ricostruzione delle sezioni deteriorate delle travi. Parallelamente, è stato eseguito un intervento specialistico di iniezione e cucitura di una fessura sviluppatasi lungo il tracciato dei cavi di precompressione. La metodologia, sviluppata per il recupero di elementi precompressi ammalorati, ha permesso di ristabilire la continuità del calcestruzzo e il corretto trasferimento degli sforzi, evitando demolizioni invasive e preservando la funzionalità della struttura esistente.
Per gli elementi che presentavano carenze nei confronti delle verifiche a flessione è stato realizzato un ringrosso strutturale del bulbo inferiore mediante nuove armature longitudinali e getti collaboranti opportunamente collegati alla struttura esistente, così da incrementarne la capacità resistente senza modificarne il comportamento statico originario. L’incremento della capacità resistente a taglio è stato invece ottenuto mediante un sistema di precompressione esterna con barre verticali post-tese Dywidag diametro nominale 18 mm.
Le barre sono state ancorate con strutture metalliche specificatamente progettate per garantire il trasferimento di carico alla struttura e la protezione del sistema di barre postese.
Il sistema di rinforzo a taglio attivo con barre postese verticali esterne rappresenta una soluzione che garantisce dei vantaggi indiscussi rispetto a sistemi passivi quali ad esempio quelli realizzabili con aggiunta di barre di armatura e ringrossi della sezione o applicazione di fibre di carbonio:
La successiva fase di tesatura ha consentito di introdurre nella struttura nuove azioni di compressione, migliorando il comportamento delle travi nei confronti delle sollecitazioni di esercizio.
La tesatura è stata eseguita da tecnici specializzati della Dywidag Systems Srl che hanno garantito la corretta applicazione del carico previsto impiegando specifica attrezzatura idraulica ad alta pressione e verificando puntigliosamente gli effettivi allungamenti delle barre una volta messe in carico.
Gli spazi angusti hanno richiesto di adottare specifici accorgimenti per limitare l’esigenza di spazi di manovra, nello specifico è stato impiegato un martinetto miniaturizzato che ha consentito di operare con una altezza utile limitata e garantendo di poter muovere l’equipaggiamento in modo snello.
Terminate le operazioni di tesatura, il sistema è stato sigillato mediante manicotti termoretraibili posti a sigillo delle connessioni a protezione delle barre realizzata con guaina in polietilene preiniettata con boiacca di cemento e il tubo saldato alla piastra di ancoraggio. Gli ancoraggi inferiori sono stati protetti con calotte in acciaio zincate a caldo che garantiscono eventuali controlli o regolazioni future del sistema.
Anche in questo caso gli interventi sono stati completati con il ripristino delle superfici in calcestruzzo e delle opere accessorie, contribuendo al miglioramento della durabilità complessiva dell’infrastruttura.
Dal punto di vista esecutivo il cantiere è stato fortemente condizionato dalla presenza del canale dello Scolo Principale al di sotto dell’impalcato. Tale vincolo si è ulteriormente aggravato durante il periodo dei lavori, caratterizzato da ripetuti eventi alluvionali che hanno imposto il mantenimento della piena funzionalità idraulica del corso d’acqua. Per questo motivo le opere provvisionali sono state progettate mantenendosi quanto più possibile a ridosso dell’intradosso delle travi, rendendo particolarmente complesse tutte le lavorazioni eseguite al di sotto dell’impalcato. Nonostante tali condizioni, la costante integrazione tra progettazione, Direzione Lavori ed esecuzione ha consentito di completare l’intervento garantendo la continuità dell’esercizio autostradale e il raggiungimento degli obiettivi progettuali.
Unico approccio progettuale
I due interventi lungo l’Autostrada A13 dimostrano come il recupero dei ponti in calcestruzzo armato precompresso non possa essere affrontato mediante soluzioni standardizzate, ma richieda una conoscenza approfondita del comportamento delle strutture esistenti e la definizione di interventi specifici per ciascun manufatto.
Nel Ponte sullo Scolo Calcarata il progetto ha combinato ripristini localizzati, recupero delle lastre di soletta, sistemi innovativi di iniezione delle lesioni, rinforzi a taglio mediante ringrossi e CFRP e un sistema di precompressione esterna con trefoli inclinati progettato per incrementare contemporaneamente la capacità resistente a flessione e a taglio.
Nel Ponte sullo Scolo Principale il recupero strutturale è stato invece affidato all’integrazione tra ringrossi del bulbo inferiore e un sistema di precompressione verticale esterna con barre post-tese, sviluppato per migliorare la risposta a taglio delle travi.
I due interventi dimostrano come il recupero dei ponti in calcestruzzo armato precompresso non possa più essere affrontato esclusivamente come un’attività di ripristino del degrado, ma richieda un progetto strutturale capace di integrare conoscenza dell’opera, tecniche di rinforzo innovative e gestione del cantiere. In entrambe le opere la precompressione esterna ha rappresentato il principale elemento di innovazione progettuale per ripristinare le prestazioni strutturali senza alterare il comportamento originario dei manufatti, confermando come il consolidamento delle infrastrutture esistenti rappresenti oggi una delle principali sfide dell’ingegneria dei ponti.
DOMENICO LUCIANO D’ELIA | Laureato in Ingegneria Civile all’Università degli Studi di Perugia, è Direttore del Dipartimento Direzione Lavori, Sicurezza e Collaudi – Area Nord di SPERI. Inoltre, è Amministratore unico di Envsensing (ingegneria dei materiali e diagnostica strutturale). Esperto nella gestione di commesse complesse in ambito pubblico e privato, si occupa di Direzione Lavori, coordinamento della sicurezza in fase di esecuzione e project management, con responsabilità nel coordinamento di gruppi multidisciplinari e nei rapporti con le stazioni appaltanti. Ha maturato esperienze anche in interventi di adeguamento sismico, riqualificazione ed efficientamento energetico.
Company | SPERI
VINCENZO MAZZOTTA | Laureato in Ingegneria Civile all’Università degli Studi di Pavia, ha maturato esperienza nel settore delle infrastrutture e delle opere strutturali. In SPERI ha sviluppato un percorso professionale che spazia dalle verifiche di sicurezza e dalla progettazione di interventi di rinforzo di ponti e viadotti alla Direzione Operativa dei lavori. Segue interventi complessi dalla fase progettuale alla realizzazione in cantiere, occupandosi anche di coordinamento della sicurezza, con particolare attenzione alla progettazione delle cantierizzazioni e alla pianificazione delle fasi operative in presenza di traffico e interferenze. Inoltre, ha maturato esperienza nelle attività di supporto ai collaudo statici e tecnico-amministrativi.
Company | SPERI
DAVIDE CASCIO | Laureato in Ingegneria Civile con indirizzo Strutture al Politecnico di Torino, ha maturato quasi vent’anni di esperienza nel settore. È specializzato nella progettazione e nel coordinamento strutturale all’interno di importanti realtà ingegneristiche, con esperienze che spaziano dagli edifici civili e industriali alle opere infrastrutturali complesse. Il suo percorso professionale unisce competenze tecniche e gestione delle commesse, con particolare attenzione al coordinamento dei gruppi di progettazione e alla qualità delle soluzioni sviluppate.
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MARCO ANTONIO BIZZOZERO | Laureato in Ingegneria Civile e Ambientale e al Politecnico di Milano, è ingegnere strutturista. Senior Sales Engineer presso Dywidag Systems, Bizzozero è specializzato in forniture tecniche per infrastrutture e costruzioni, con particolare focus sui sistemi di post-tensione e sugli ancoraggi geotecnici. Unisce competenze tecnico-ingegneristiche, manageriali e commerciali nello sviluppo del business, nella gestione di clienti complessi e nel coordinamento di progetti ad alta intensità tecnica. Ex atleta professionista di canottaggio, porta nel lavoro disciplina, resilienza e orientamento ai risultati.
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