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Ispezione e manutenzione dei ponti strallati di Malpensa – Seconda parte

Prosegue l'analisi delle attività di ispezione e di manutenzione svolte sui ponti strallati gemelli dell'aerostazione di Malpensa, dopo circa un decennio dalla loro messa in servizio (si veda"Strade & Autostrade" n° 100 e la prima parte apparsa su S&A online)

Ispezione e manutenzione dei ponti strallati di Malpensa - Seconda parte
Le indagini georadar per l’individuazione di vuoti nelle anime laterali del ponte Arrivi Sud

Durante l’esecuzione dei lavori, alcuni segnali indicavano la probabile presenza di zone con vuoti nelle anime laterali del ponte Arrivi Sud.

Immagini

  • Una vista d’assieme della viabilità Nord a lavori ultimati
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    Una vista d’assieme della viabilità Nord a lavori ultimati
  • La cavità nella fiancata, scoperta durante le lavorazioni
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    La cavità nella fiancata, scoperta durante le lavorazioni
  • L’elemento di bloccaggio dei singoli trefoli e le fruste terminali
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    L’elemento di bloccaggio dei singoli trefoli e le fruste terminali
  • I cunei metallici di bloccaggio dei singoli trefoli
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    I cunei metallici di bloccaggio dei singoli trefoli
  • Le indagini sui tratti terminali dei trefoli
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    Le indagini sui tratti terminali dei trefoli
  • I dispositivi di contrasto e di misura
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    I dispositivi di contrasto e di misura
  • Le operazioni di idrosabbiatura
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    Le operazioni di idrosabbiatura
  • Il ripristino degli strati superficiali maggiormente ammalorati
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    Il ripristino degli strati superficiali maggiormente ammalorati
  • Una vista d’assieme della viabilità Nord durante i lavori
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    Una vista d’assieme della viabilità Nord durante i lavori
  • Il manicotto terminale sfilato dalla guaina
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    Il manicotto terminale sfilato dalla guaina
  • La scossalina di prova per i montanti dei parapetti sui ponti strallati
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    La scossalina di prova per i montanti dei parapetti sui ponti strallati
  • La scossalina metallica del castelletto ultimata
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    La scossalina metallica del castelletto ultimata

L’esecuzione di fori e di scassi locali nello spessore della parete consentì di verificare l’effettiva presenza di vuoti interni anche consistenti, dovuti con ogni probabilità a difficoltà di colatura del getto originale tra le maglie delle armature alloggiate nella parete, che doveva avere uno spessore nominale di 20 cm.

Dopo alcuni test preliminari, si decise di compiere un’indagine sistematica per valutare l’effettiva estensione e la volumetria dei vuoti.

Tali allineamenti partivano tutti dalla sezione iniziale dell’impalcato a Ovest e proseguivano paralleli verso Est, in direzione del Terminal 1.

Per i rilievi è stato utilizzato un sistema Aladdin di IDS SpA costituito da unità di controllo a due canali, antenna schermata bipolare con frequenza centrale di 2 GHz, trigger odometrico e notebook  per l’acquisizione e la registrazione dei dati. I rilievi sono stati effettuati con polarizzazioni VV e H e distanza tra le tracce di 12 mm. Sono stati eseguiti alcuni carotaggi di taratura, per riconoscere quale fosse il riflettore che individua il passaggio dell’onda elettromagnetica dal calcestruzzo all’aria e/o al polistirolo. I dati sono stati elaborati con un software dedicato, sviluppato al politecnico di Milano. L’elaborazione ha consentito di definire per sezioni il volume dei vuoti e di programmare per posizione e quantità le operazioni di iniezione. Nel fianco Sud vi erano due vuoti di volume maggiore coperti da uno strato superficiale irregolare di calcestruzzo con spessore variabile da 3 cm fino a 25 cm. Il fianco Nord rivelò invece uno spessore più omogeneo, con un solo restringimento a 11 cm e senza vuoti interni. Il volume effettivo delle quantità iniettate ha confermato le stime dedotte dai rilievi.

Le prove sui trefoli e sui cavi di precompressione
Il controllo a campione dei trefoli degli stralli e dei cavi di precompressione dei traversi

Il controllo dello stato degli stralli è stata una delle operazioni più importanti. I due viadotti sono retti da otto stralli ciascuno, con sezioni differenti tra stralli “corti”, stralli “lunghi esterni” e stralli “lunghi interni”; in particolare, le sezioni risultano composte da:

  • 33 trefoli per gli stralli “corti”;
  • 79 trefoli per gli stralli “lunghi esterni”;
  • 91 trefoli per gli stralli “lunghi interni”.

Dopo un’ampia rassegna delle metodologie disponibili e un confronto con diverse società internazionali di controlli non distruttivi, sono emerse di fatto queste due possibilità:

  • controllo dell’intero strallo, con esclusione dei tratti di ancoraggio (cable free length);
  • controllo dei trefoli per una certa lunghezza nelle zone degli ancoraggi.

Sulla base di questi rilievi non sono state riscontrate anomalie, sia per i trefoli degli stralli, sia per quelli dei cavi di precompressione. A parte l’esito delle verifiche strumentali, questa operazione è risultata estremamente utile perché ha consentito un’ispezione visiva, puntuale e ravvicinata e il controllo dello stato delle guarnizioni tra le flange di serraggio. A rilievi conclusi, si è proceduto a chiudere i carter e a proteggere i terminali dei trefoli con nuova cera protettiva, resa liquida e iniettata fino a rifiuto.

Il controllo a campione del tiro degli stralli

Lo stato tensionale negli stralli è stato rilevato misurando la tensione in un campione di trefoli da uno a cinque per strallo, interessando complessivamente tutti i 16 stralli. Il numero di trefoli provati è dipeso dalle effettive possibilità operative.

È stato utilizzato un sistema di tiro che permetteva l’applicazione di un carico con incrementi progressivi, fissati dall’operatore, fino al disimpegno della boccola del trefolo dalla piastra di contrasto dell’ancoraggio.

A valle delle prove è risultato quanto segue:

  • i valori di tiro dei singoli trefoli appartenenti a uno stesso strallo sono risultati omogenei e confrontabili tra loro;
  • i valori di tiro dei trefoli di stralli corrispondenti dei viadotti Nord e Sud, sono risultati confrontabili tra loro;
  • i trefoli hanno mostrato un comportamento elastico proporzionale al carico applicato;
  • al termine delle prove, tutti gli elementi sollecitati si sono presentati in modo perfettamente integro.

Rispetto ai valori riportati nella relazione di progetto, tutti i trefoli sono risultati leggermente sovratensionati. Non è stato possibile il confronto con le schede originali di tesatura, che sarebbe stato più significativo. Sulla base dei valori trovati sperimentalmente sono state rifatte con esito positivo le verifiche a rottura e le verifiche a fatica.

Le azioni

Le azioni di manutenzione hanno riguardato le parti in calcestruzzo, i castelletti metallici, gli stralli e le relative zone di ancoraggio e le opere di finitura.

Le superfici in calcestruzzo

Sulle superfici in calcestruzzo è stata effettuata una aeroidrosabbiatura, asportando uno spessore prefissato a seconda dello stato di carbonatazione e di conservazione delle diverse zone. È stata seguita un’accurata operazione di lavaggio ed è stato quindi ripristinato lo spessore asportato mediante malta elastica bi componente.

Nel caso in cui lo spessore dello strato corticale rimosso fosse stato elevato (20 mm), si è proceduto preliminarmente con il ripristino con malta tixotropica antiritiro. La superficie è stata infine protetta con pittura elastomerica a base di resina acrilica, in più mani, additivata con fungicidi per rallentate i processi di efflorescenza.

Gli stralli

Per quanto riguarda gli stralli, le azioni più importanti sono consistite in un’accurata ispezione delle zone di giunzione delle guaine esterne e dei tratti terminali inferiori per accertare la presenza di eventuali accumuli d’acqua, dovuti sia a condensa, sia a difetti di continuità delle guaine stesse. I residui d’acqua presenti sono stati aspirati con un’apposita pompa a vuoto.

Le parti metalliche

Sono state risanate piccole difettosità locali in alcuni cordoni di saldatura dei castelletti reggi-stralli. Si è quindi proceduto alla sabbiatura e alla riverniciatura.

I sistemi di convogliamento delle acque

Si è accennato all’alterazione delle superfici delle fiancate dei ponti dovuta alla colatura delle acque provenienti dai lati dei montanti dei parapetti. In effetti la geometria curva e la varietà di pendenze degli impalcati convogliava l’acqua secondo direttrici di discesa molto variabili. Si è cercato di risolvere il problema ponendo alla base di ogni montante una scossalina metallica, sagomata a collare, in modo da convogliare l’acqua ai bordi interni della piattaforma e da qui ai sistemi di raccolta.

Analogamente, per limitare gocciolature e dilavamenti dalla base dei castelletti delle antenne si è disegnata un gronda opportunamente sagomata che allontanasse il getto di caduta dell’acqua dalla gambe delle antenne.