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Il ponte Leonardo da Vinci a Sasso Marconi (BO) – seconda parte

Come ricostruire un ponte realizzato quasi 70 anni fa mantenendone l’arco iconico con luce di 144 m, ma allargandolo e adeguandolo sismicamente, in un solo anno, da Gennaio a Dicembre 2023

Ponte Leonardo da Vinci

La prima parte dell’articolo, proposta su “S&A” n° 163 Gennaio/Febbraio 2024 a pag. 90, è online su https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/il-ponte-leonardo-da-vinci-a-sasso-marconi-bo-prima-parte/

La terza parte dell’articolo, proposta su “S&A” n° 165 Marzo/Aprile 2024 a pag. 70, è online su
https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/il-ponte-leonardo-da-vinci-a-sasso-marconi-bo-terza-parte/

Come far sparire un impalcato lungo più di 200 m senza farne cadere un pezzo a terra in soli tre mesi

Sul fascicolo n° 163 Gennaio/Febbraio 2024 a pag. 90, è stato descritto il progetto dell’intervento di adeguamento dello storico ponte Leonardo da Vinci a Sasso Marconi (BO), adeguamento conseguito grazie alla sostituzione dell’impalcato esistente in calcestruzzo con un più leggero impalcato in sistema misto acciaio-calcestruzzo.

Nel presente articolo si focalizza invece l’attenzione proprio sulla decostruzione dell’impalcato esistente e delle pile originarie, descrivendone le fasi come anche le interferenze e le principali difficoltà operative.

Come si vedrà, l’uso del termine decostruzione è quanto mai appropriato, dal momento che l’impalcato esistente è stato rimosso procedendo per tagli successivi e operando dall’alto, senza alcuno scarico di macerie al suolo.

Appoggio sulla pila P15
1. Uno degli appoggi sulla pila P15, rilevato nel Marzo 2022 con i rulli “scomparsi”

Non solo, dunque, si è minimizzato l’impatto ambientale delle lavorazioni, ma si è del tutto annullato l’impatto sul traffico ferroviario, scavalcato tra le vecchie pile P1 e P2, che non ha subito alcuna interruzione né rallentamento durante tutte le operazioni di cantiere.

Prima del cantiere

La storia del ponte Leonardo da Vinci vede un affastellarsi ininterrotto di vicende non sempre di agevole identificazione. Come tante opere italiane, infatti, esso ha subito un cambio di proprietà, assieme alla S.S. 325 sulla quale insisteva, che ne ha previsto il passaggio da ANAS alla provincia di Bologna nel 2001.

Nell’ultimo quinquennio, l’invecchiamento dell’opera ha iniziato a preoccupare per la caduta di calcinacci prima e, sul finire del 2021, per uno slivellamento evidente del piano viario conseguente al collasso di uno dei vecchi dispositivi di vincolo, irrimediabilmente corroso dopo quasi 70 anni di esercizio.

Tutto questo mentre era in procinto di essere finalizzata la cessione nuovamente all’ANAS del ponte, nell’ambito delle cosiddette “strade di rientro”.

Ponte appena costruito
2. Il ponte appena costruito alla fine degli anni cinquanta visto dalla destra idraulica

L’importanza del collegamento ha indotto il Gestore ad attuare una riduzione per fasi delle corsie e dei carichi in attesa degli approfondimenti tecnici necessari per definire il livello di sicurezza e alla fine, a Marzo 2021, la chiusura al transito è stata completa.

Città metropolitana di Bologna, amministrazione locale all’epoca proprietaria dell’opera, ha provveduto in via preliminare all’intervento di messa in sicurezza della pila P15 dove si era manifestata la perdita dell’appoggio, prima di cedere il ponte ad ANAS per la realizzazione del nuovo ponte; questo intervento di messa in sicurezza si è concluso alla fine dell’estate del 2022.

Il cantiere

Nella configurazione di un grande cantiere la disponibilità di aree adeguate è, ovviamente, essenziale. Nel caso del ponte Leonardo da Vinci, invece, si sono sommate tutte le possibili difficoltà topografiche e planimetriche a cominciare dal fatto che l’opera collega due rotatorie aperte al traffico e pressoché tangenti alle spalle.

Rotatoria lato Sasso Marconi
3. La rotatoria lato Sasso Marconi con il cantiere in rimozione: al centro dell’aiuola la statua di Guglielmo Marconi

Inoltre, l’alveo è inciso a una profondità di oltre 30 m rispetto al piano stradale, con scarpate sub-verticali e aree golenali poco praticabili. Di queste, l’area golenale in sinistra, lato Sasso Marconi, è infatti quasi inesistente, mentre l’area in destra, pur essendo più ampia, è di ardua accessibilità, essendo inclusa nell’area privata di Hera SpA, Gruppo gestore dell’acquedotto di Bologna che ha le sue opere di presa proprio alla confluenza tra il fiume Reno e il torrente Setta, pochi metri a monte del ponte.

Anche questo tema ha rivestito un importante vincolo per la concezione del cantiere, senza trascurare che proprio in prossimità dell’imposta destra dell’arco è presente l’imbocco dell’acquedotto romano; una galleria lunga quasi venti chilometri che dai tempi dell’imperatore Augusto ha approvvigionato Bononia prima e Bologna poi, per venti secoli.

La ristrettezza degli spazi disponibili ha imposto di posizionare le due aree principali di cantiere proprio in corrispondenza delle rotatorie di estremità del ponte: l’area CA.01, all’estremità Nord del ponte, ovvero lato Sasso Marconi, e l’area CA.03 all’estremità opposta, lato Sirano. L’area di cantiere CA.01 è stata ricavata con l’occupazione di circa tre quarti della rotatoria tra la S.S. 64 e la S.P. 325, la relativa isola centrale e parte dei rami di ingresso uscita.

Statua di Guglielmo Marconi
4. Marconi che guarda il cantiere a lavori ormai conclusi

La porzione Nord della corona giratoria è stata riconformata con segnaletica provvisoria per un suo utilizzo a doppio senso di marcia per permettere la continuità della S.S. 64 “Porrettana”, la cui percorribilità è stata sempre garantita durante tutte le fasi di cantiere a meno di brevi attimi necessari per il montaggio dei bracci delle grandi gru.

Lato Sirano, in destra, le attività sono state ulteriormente complicate dai lavori contemporanei previsti da ASPI nella vicina galleria Monte Mario della A1 che hanno spostato il traffico autostradale verso Firenze sul vecchio tracciato della stessa, erodendo ulteriormente gli spazi già esigui ed hanno richiesto la realizzazione di una nuova rotatoria con diametro esterno 33 m, traslata verso Bologna di una cinquantina di metri. L’area CA.03 è stata, perciò, ricavata occupando circa tre quarti della rotatoria tra il raccordo della variante S.S. 64, la S.P. 325, Via Ponte Albano e Via Ziano di Sotto.

Così operando, è stato possibile individuare superfici di lavorazione e stoccaggio di circa 4.700 m2 in sinistra e di circa 3.300 m2 in destra, aree peraltro impegnate anche dagli allestimenti dei necessari apprestamenti per la sicurezza, nonché in parte destinate a parcheggio. Le opere d’arte in rame de “L’Albero della Comunicazione”, installate all’interno dell’isola della rotatoria Nord, sono perciò state rimosse nella fase transitoria di cantiere, ad eccezione della statua di Guglielmo Marconi che ha così vegliato, severo e attento, su tutti i lavori.

  • Area di cantiere in sinistra Reno
    5A Area di cantiere in sinistra Reno
    5A. Le aree di cantiere in sinistra Reno
  • Area di cantiere in destra Reno
    5B Area di cantiere in destra Reno
    5B. Le aree di cantiere in destra Reno

Le operazioni di decostruzione e ricostruzione dell’impalcato sono perciò state quasi totalmente eseguite all’interno delle due aree CA.01 e CA.03 descritte. Solo per alcune modeste lavorazioni eseguibili dal basso e per l’accesso al ponteggio, agevolato anche da una coppia di montacarichi, sono state previste le aree CA.02 e CA.04, collocate rispettivamente nell’area golenale sinistra e destra del fiume.

Essendo tali aree soggette a possibili esondazioni, trovandosi interamente al di sotto del livello di piena duecentennale del Reno, vi sono stati installati solo apprestamenti facilmente rimovibili nell’eventualità di un’allerta meteo; tale scelta è stata quanto mai lungimirante, se si pensa ai danni incalcolabili subiti anche solo nelle aree limitrofe durante l’evento alluvionale del Maggio 2023.

I sottoservizi e le interferenze

Le attività di cantiere hanno preso avvio nel mese di Dicembre 2022, con l’installazione degli apprestamenti preliminari e la predisposizione del ponteggio su più livelli, messo in opera tra Gennaio e Marzo 2023 e posto ad avvolgere integralmente gli archi e i piedritti esistenti.

In precedenza, era già stato installato il tunnel di protezione della linea ferroviaria Bologna-Pistoia, sfruttando l’interruzione dei lavori programmata nel 2022 che ha permesso di mantenere la linea in regolare esercizio, come detto, durante tutte le operazioni di cantiere.

Ponteggio in fase di allestimento
6. Il ponteggio in fase di allestimento, visto dall’imposta lato Sasso Marconi

Il ponteggio non ha avuto solo l’ovvia e necessaria funzione di accedere a tutte le porzioni dell’opera sulle quali intervenire, ma ha costituito anche il tracciato provvisorio delle utenze non interrompibili che prima correvano lungo l’impalcato esistente, come sovente avviene nei ponti, soprattutto se in ambito urbano e consolidati nella storia del luogo da molti decenni.

Tra queste utenze particolarmente delicato era infatti il caso delle condotte in pressione dell’acqua alimentante l’abitato di Sasso Marconi che hanno dovuto attendere il completamento del ponteggio per correre su di esso, alloggiate su specifiche mensole laterali, governando col loro riposizionamento l’inizio della decostruzione.

Non meno importanti, pur se maggiormente maneggevoli, erano i cavi in fibra ottica presenti ed a servizio di infrastrutture strategiche come l’ospedale di Vergato qualche decina di chilometri a monte lungo la valle Reno.

Un’altra interferenza importante è stata la presenza del gasdotto SNAM da 48” che scorre lungo la valle del Reno e lambisce a breve distanza l’imposta dell’arco in destra idraulica. Questa presenza ha limitato la possibilità di disporre a terra mezzi di sollevamento importanti ed accumuli di materiali parimenti gravosi.

Coppia di gru cingolate
7. La coppia di gru cingolate

Le gru

L’esiguità degli spazi assegnabili al cantiere aveva, in una prima fase del progetto, suggerito di operare sempre con mezzi di sollevamento leggeri, decostruendo l’impalcato in pezzi di dimensioni molto ridotte, in modo da contenere il peso di ciascuno di essi poco al di sopra delle 10 t. Tuttavia, lo studio finale e accurato dei tempi – reso possibile solo successivamente in sinergia con l’Impresa costruttrice – ha suggerito di installare due grandi gru cingolate a tergo delle spalle esistenti, in grado di operare con sbracci anche di 100 m.

In sinistra, lato Sasso Marconi, è stata installata la maggiore delle due gru, una Liebherr 1600-2 da 600 t che ha operato con zavorra di 300 t e sbraccio prossimo ai 100 m, movimentando in decostruzione pezzi fino alle 80 t. In destra, lato Sirano, è stata installata una gru Manitowoc 16000 da 400 t che ha operato con zavorra di 230 t, movimentando pezzi dalle 40 t, nella configurazione di sbraccio massimo di 80 m, fino alle 70 t dei pezzi della campata di estremità, più prossimi alla spalla.

Ovviamente, pur con grandi capacità, le gru richiedono un posizionamento che minimizzi le distanze di lavoro e nel caso in esame questo ha significato porle a meno di 10 m dalle spalle esistenti, pur avendo le stesse una geometria sostanzialmente ignota ed inesplorabile ad eccezione delle pareti parzialmente visibili.

Modellazione delle fasi di decostruzione
8. La modellazione delle fasi di decostruzione

Sotto ciascuno dei cingoli è stato realizzato, di conseguenza, un plinto in calcestruzzo a contatto diretto con la roccia posta ad una profondità massima di circa 4 m, scongiurando così, in tempi rapidi e costi risibili, il rischio di spinte eccessive sui muri delle spalle storiche.

Nella successione di fasi si è sempre operato prima sulla sponda destra, laddove l’impalcato ha una campata in meno, l’imposta degli archi è più accessibile e non sussiste l’interferenza con la linea ferroviaria; questo al fine di testare le procedure ed i tempi di loro esecuzione in condizioni lievemente più agevoli rispetto alla sponda opposta.

La posizione delle gru e la successione delle fasi di decostruzione ben si sposano, come si vedrà, con la configurazione del nuovo impalcato che può essere suddiviso, come descritto nel precedente numero, in tre porzioni indipendenti: due laterali e una centrale, nell’intorno della chiave degli archi e questa combinazione di scelte è risultata fondamentale per l’esito rapido dell’interno intervento.

La decostruzione

Le operazioni di decostruzione dell’impalcato sono cominciate a inizio Marzo 2023, dopo aver trasferito sul ponteggio le utenze e i sottoservizi che percorrevano l’impalcato esistente, svincolandole da esso, come descritto in precedenza.

Taglio longitudinale dell’impalcato
9. Il taglio longitudinale dell’impalcato

Attività essenziale è stata, prima di procedere, l’analisi del comportamento statico degli archi al calare del carico su di essi, tanto più nelle condizioni di marcata asimmetria imposte dalla decostruzione che è iniziata e si è quasi conclusa lato Sirano prima di essere affrontata lato Sasso Marconi.

Per mantenere la sicurezza della struttura in tutte le fasi di smontaggio e successivamente di montaggio, senza realizzare alcun rinforzo sugli archi, si è scelto di lasciare in opera la porzione di impalcato centrale esistente che sormonta a contatto per 48 m circa la chiave dell’arco, e di disporre su di essa una zavorra aggiuntiva di circa 170 t, realizzata con due file di comuni blocchi in calcestruzzo.

Questa soluzione ha permesso di garantire lo stato di compressione necessario a soddisfare le verifiche a pressoflessione delle sezioni di incastro degli archi in tutte le fasi di intervento, e si è rivelata naturalmente più rapida ed economica rispetto ad altre ipotesi vagliate, quale l’inserimento di barre aggiuntive alle imposte o addirittura tiranti in fondazione entrambi destinati ad assorbire l’incremento di momento flettente negativo alle imposte.

Rimozione di una trave singola
10. La rimozione di una trave singola con i blocchi di zavorra in chiave

Una volta posizionata la zavorra aggiuntiva, si è proceduto alla decostruzione dell’impalcato esistente in pezzi ottenuti per tagli successivi con disco diamantato, movimentati e rimossi tramite le due gru cingolate di grande portata, che hanno permesso di minimizzare i tagli e dunque i tempi di lavorazione.

La decostruzione è iniziata da entrambe le parti in corrispondenza dei giunti centrali presenti a isolare l’impalcato solidale con la chiave dell’arco; questo ha permesso di effettuare i tagli in modo sicuro e senza necessità di sostegni provvisori per le travi ed ha mantenuto, al contempo, l’accessibilità agevole alla sezione di lavoro. In relazione allo sbraccio, sono state isolate singole travi, sull’intera luce di circa 12 m, oppure coppie di travi della lunghezza di circa 14 m nei conci in corrispondenza delle spalle.

In rapida successione, poi, sono stati rimossi i piedritti, in totale 33, alti fino a 25 m, dopo averli liberati in sommità dalle travi. Nel contingente lasso di tempo intercorso tra la rimozione dell’impalcato e la loro demolizione, essi sono stati stabilizzati con funi provvisorie in testa.

Rimozione di un ultimo pilastro
11. La rimozione di uno degli ultimi pilastri

La decostruzione degli impalcati e delle pile delle porzioni laterali di opera è stata completata a Maggio 2023, dopo meno di tre mesi dall’inizio; la parte centrale di 48 m, solidale agli archi, invece, è stata affrontata nel mese di Ottobre 2023, una volta completato il montaggio e il getto della soletta dei due impalcati laterali, operando con una gru tipo Grove GMK5250 XL-1 da 250 t, posta proprio all’estremità dei nuovi impalcati, in modo da rimuovere elementi di peso superiore alle 10 t con uno scarico massimo di 40 t sugli stabilizzatori posti sulla nuova struttura.

Come già messo in luce, la precisa scelta di avere tre porzioni indipendenti di impalcato ha consentito di operare con fasi diverse in contemporanea su di esse per comprimere i tempi e sempre con una attenzione particolare alla variazione dello stato di sollecitazione degli archi che erano in fase di ripristino.

Di fatto, dunque, a inizio Ottobre la parte centrale in chiave all’arco era ancora quella originaria progettata da Bottau, la parte lato Sirano era già il nuovo impalcato finito e transitabile, completo di arredi e la parte lato Sasso era in fase di getto; attraversando a piedi l’opera, si percepiva bene la differenza di quota di circa 70 cm tra il nuovo tracciato e il vecchio, laddove la leggera monta è stata introdotta per agevolare il deflusso delle acque di piattaforma.

Smontaggio dell’impalcato centrale
12. Lo schema di smontaggio dell’impalcato centrale

Conclusioni

Come descritto, tutte le attività di cantiere, di decostruzione e costruzione, sono state coordinate in ragione diacronica al fine di compenetrare al meglio tutte le attività, solo apparentemente successive. Così è stato, ad esempio, per la scelta delle due grandi autogrù cingolate impiegate per sette mesi sia nelle fasi di decostruzione che di montaggio nei due cantieri funzionalmente indipendenti in destra e sinistra del fiume Reno.

In quest’ottica è risultata fondamentale la scelta di suddividere l’opera in tre porzioni indipendenti laddove l’impalcato lato Sirano, geometricamente meno complesso, è stato affrontato per primo, l’impalcato lato Sasso Marconi per secondo e la parte centrale, meno accessibile e più facile per ultima. Parimenti, la parte centrale, distante quasi 100 m dalle spalle, è stata smontata e poi rifatta solo dopo il completamento delle parti laterali, fondamentali per accedervi.

Nel prossimo articolo sarà descritta la realizzazione della nuova struttura dell’impalcato ed il suo montaggio.

Varo di un macroconcio
13. Il varo di un macroconcio

Ringraziamenti

Un particolare ringraziamento va al Geom. Giacomo Bertucci, Direttore del Cantiere per l’Impresa Baraldini ed efficace Responsabile e Coordinatore, per il materiale condiviso.

Dati tecnici

  • Commissario Straordinario: Ing. Eutimio Mucilli
  • Soggetto attuatore/Committente: ST Emilia-Romagna di ANAS SpA
  • Responsabile: Ing. Aldo Castellari
  • RUP: Ing. Gennaro Coppola
  • Direttore dei Lavori: Ing. Luigi Testa
  • Collaudo: Ing. Umberto Riera
  • Progetto definitivo ed esecutivo: RTP costituito da Politecnica Ingegneria e Architettura, Matildi+Partners Srl, Integra Srl e Studio Mattioli
  • Esecutori dei Lavori: Costruzioni Edili Baraldini Quirino SpA
  • Esecutori dei Lavori delle opere metalliche: Europrogressgroup Srl

La prima parte dell’articolo, proposta su “S&A” n° 163 Gennaio/Febbraio 2024, è online su https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/il-ponte-leonardo-da-vinci-a-sasso-marconi-bo-prima-parte/

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