Il viadotto Rossi, posto sulla carreggiata in direzione Catania lungo l’Autostrada A19, è costituito da dieci campate aventi ciascuna una luce di 35,00 m in asse pila (32,80 m in asse appoggi) con schema statico di semplice appoggio.
L’impalcato è composto da tre travi precompresse post-tese disposte a interasse trasversale di 3,35 m collegate in opera mediante il getto di cinque traversi (posizionati all’estremità, ai quarti della luce ed in mezzeria) e dalla soletta prefabbricata di altezza variabile.
L’impalcato, di larghezza complessiva 10,00 m e larghezza pavimentata di 9,20 m, è completato da cordoli in c.a. di larghezza 40 cm, dalla pavimentazione e dalle barriere di sicurezza.
Lo stato di fatto
Prima della stesura del progetto esecutivo, il viadotto Rossi è stato oggetto di una estesa campagna di indagini visive atta a localizzare e mappare lo stato di degrado presente negli impalcati (in particolar modo lo stato di precompressione dei cavi).
Lo stato di degrado in cui versano i cavi di precompressione delle travi del viadotto- le cui guaine risultano a vista corrose, non completamente iniettate e con cavi interessati da fenomeni di corrosione – riduce la capacità portante e quindi il grado di sicurezza dell’opera.
Un eventuale collasso causato da un simile degrado risulta solitamente di tipo fragile e quindi improvviso, senza alcun segnale premonitore anche sotto il normale carico di esercizio.
A seguito dell’idrodemolizione dello strato corticale, è stata messa in tutta evidenza la profondità e lo spessore effettivo del degrado, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo del copriferro di travi e pulvini; in particolare, sulle travi del viadotto è stata messa in luce la parziale presenza dell’armatura lenta prevista sull’intradosso delle travi, che rende ancor più accentuato il comportamento fragile della trave.
È inoltre emersa la corrosione delle guaine di protezione dei cavi precompressi che hanno richiesto valutazioni cautelative.
Al fine di meglio conoscere il comportamento delle strutture, con il supporto della Dismat Srl di Canicattì (AG), sono state eseguite mirate prove di carico sia statiche che dinamiche in corrispondenza delle singole campate che avevano restituito risultati anomali dall’analisi dinamica, specie per le campate 1, 3, 5 e 8.
I carichi di prova, costituiti da tre mezzi da 25 t ciascuno, corrispondevano a poco meno del 45% del carico utilizzato nelle originarie operazioni di collaudo. I risultati delle analisi mostrano per le campate 3 e 5 una buona rispondenza tra i risultati e le attese da modello; per la campata 1, invece, la prova statica ha dato un risultato negativo compatibile con l’introduzione di stati di fessurazione sulla trave caricata.
In sostanza è stato accertato che:
- tutti gli impalcati e tutte le travi del viadotto Rossi presentano una quantità insufficiente di armatura lenta longitudinale;
- la campata 1 è caratterizzata da un comportamento anomalo con riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura;
- la campata 8 è caratterizzata da un comportamento assimilabile a quello della campata 1 sia pur meno grave;
- la campata 5 risulta a tutt’oggi ancora in buono stato di conservazione e la precompressione sicuramente sufficiente a resistere ai carichi della prova statica. Di contro, le ispezioni visive hanno mostrato comunque la presenza di trefoli esposti e già in parte corrosi;
- i trasversi delle travi non hanno mostrato comportamenti omogenei e una loro perdita di resistenza parziale potrebbe essere la causa del comportamento asimmetrico delle travi registrato.
Visti i risultati delle prove condotte sul viadotto Rossi, è stata eseguita la Valutazione di Sicurezza dell’impalcato che ha evidenziato la necessità di eseguire gli interventi di seguito proposti per il ripristino dell’armatura lenta e quanto specificatamente previsto per le campate 1, 3, 5 e 8 dove si è considerata una significativa aliquota di perdita di precompressione.
Sull’estradosso le criticità riguardano prevalentemente la tipologia di barriera esistente e lo stato dei cordoli su cui è installata.
Gli interventi sulle travi
Il rispristino ad armatura lenta
Per tutte le campate del viadotto è stato previsto un rinforzo delle travi con integrazioni di armatura longitudinale, utile a garantire alla trave la possibilità di assorbire minimi stati di trazione, come indicato negli schemi di seguito riportati.
Post tensione trasversale
Per tutte le campate del viadotto è stato previsto un rinforzo dei traversi al fine di rispondere alle verifiche strutturali le quali, nelle condizioni previste dal progetto esecutivo (carichi previsti dal D.M. 14.01.2008), non sono state soddisfatte; il complesso degli interventi individuati consentirebbe uno stato costante di compressione della sezione dei trasversi.
L’intervento di rinforzo si realizzerà quindi mediante una precompressione esterna integrativa di 2+2 barre tipo Dywidag 32WR con tiro iniziale pari a 400,00 kN/barra.
Post tensione Longitudinale Per le campate del viadotto in cattivo stato di conservazione (campate 1, 3, 5 e 8) risulta necessario introdurre anche la post-tensione esterna per il rinforzo delle travi mediante posa in opera di un sistema di precompressione esterna, realizzata mediante una coppia di cavi realizzati ciascuno con nove trefoli tipo Grade 270 da 0,6”, singolarmente viplati, ingrassati e protetti mediante guaine lisce in polietilene.
È stato considerato un tiro iniziale dei cavi di precompressione pari a 700,00 N/mm² per le travi esterne e 950,00 N/mm2 per la trave interna, con una deviazione angolare nei tratti iniziali (tratti tra le testate e i deviatori) pari a 15,96°; le testate e i deviatori verranno realizzati in carpenteria metallica e collegati alle travi esistenti mediante ancoraggi chimici tipo Hilti HIT RE100 e barre filettate M27 di classe 10.9.
Nella campata 1, nella quale (durante la prova di carico statica) è stata riscontrata un’inflessione della trave di bordo maggiore di quella teorica prevista, si ritiene che sia presente un difetto della connessione tra la soletta prefabbricata superiore e la trave precompressa (con conseguente riduzione della rigidezza e aumento della deformabilità).
È stato concepito quindi un apposito intervento di ricostituzione e miglioramento del collegamento tra soletta e trave; tale collegamento verrà realizzato mediante l’inserimento di forcelle di connessione Ø22 in apposite scasse 50 x 20 cm realizzate nella soletta in corrispondenza dell’ala superiore delle travi che avverrà mediante ancoraggi chimici di lunghezza pari a 20 cm.
Gli interventi sugli impalcati
Gli interventi riguardano la realizzazione di nuovi cordoli lungo l’intero impalcato del viadotto su entrambi i lati per consentire l’installazione della nuova barriera stradale prodotta rispetto ai requisiti cogenti e secondo le specifiche prestazionali conseguenti alle verifiche “al vero” eseguite presso Enti all’uopo autorizzati.
Completano il progetto esecutivo il completo rifacimento dell’impermeabilizzazione, la realizzazione di nuova pavimentazione lungo la carreggiata in direzione Catania dell’intero viadotto compresi gli interventi di collegamento e completamento all’esistente sia della pavimentazione che delle barriere e la posa di nuovi giunti di dilatazione stradale.
Infine, si eseguiranno gli interventi di regimentazione delle acque meteoriche di piattaforma che integrano e completano la posa dei giunti di dilatazione stradale.
Dati tecnici
- Stazione Appaltante: ANAS SpA
- Progetto esecutivo: Ing. Fabrizio Tragna, Ing. Valerio Bajetti e Ing. Daniele Domenico Cianciolo
- Collaudo: Ing. Massimo Tarquini Guetti e Ing. Paolo Prearo
- RUP: Ing. Carlo Piraino
- Direzione dei Lavori: Ing. Fabrizio Tragna
- Responsabile Sicurezza: Dott. Matteo Scalia
- Direzione di Cantiere: Ing. Giacomo Giamporcaro
- Esecutori dei Lavori: Cosedil SpA
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