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Rinforzo strutturale dell’impalcato del viadotto Colle Isarco

Incremento del coefficiente di sicurezza mediante il consolidamento strutturale delle travate a cassone tipo "Niagara" per mezzo di cavi integrativi di precompressione

Rinforzo strutturale dell’impalcato del viadotto Colle Isarco

Le verifiche strutturali di quanto previsto in progetto e delle condizioni di sollecitazione e di deformazione della struttura nel suo complesso, sono state eseguite mediante modelli tridimensionali ad elementi finiti, realizzati con il programma di calcolo STRAUS7. Interventi funzionali e propedeutici alla posa in opera dei cavi integrativi esterni e all’applicazione ai medesimi di adeguata trazione sono: le indagini preliminari (scansioni con “georadar” per individuare le barre di precompressione esistenti), l’applicazione delle piastre in acciaio per l’ancoraggio dei cavi integrativi e la posa in opera dei deviatori interni ed esterni ai cassoni in corrispondenza delle pile maggiori.

Gli interventi all’estradosso

In maniera schematica, all’estradosso del viadotto è prevista la completa sostituzione dei giunti di dilatazione, delle barriere e reti di sicurezza, la rimozione degli strati di impermeabilizzazione della soletta e dei cordoli esistenti, l’asportazione mediante idrodemolizione del calcestruzzo corticale ammalorato di solette e cordoli, il consolidamento del calcestruzzo corticale all’estradosso delle solette incrementandone lo spessore di 25 mm su tutto il viadotto (previa posa di connettori metallici), la ricostruzione dei cordoli e infine la realizzazione del nuovo strato di impermeabilizzazione mediante malta polimerica.

Il completamento sulle superfici inferiori

A completamento dell’intervento è prevista l’applicazione di anodi laminari di zinco all’intradosso delle solette (al fine di ottenere una protezione galvanica delle stesse), l’incollaggio di lamine in fibra di carbonio sulle superfici laterali delle pareti degli impalcati a cassone, nonché la protezione corticale di tutte le superfici all’intradosso del viadotto mediante l’applicazione di uno strato di vernice.

Il potenziamento del sistema di monitoraggio strutturale

Il sistema di monitoraggio strutturale già presente sul viadotto verrà ripristinato al termine dei lavori e sarà anche integrato per incrementarne l’efficienza.

Per studiare gli effetti del monitoraggio sull’affidabilità strutturale dell’opera e la configurazione migliore da assegnare alla nuova strumentazione, è stata avviata una collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica dell’Università degli Studi di Trento.

Lo studio svolto dall’Università si pone come obiettivo l’analisi del comportamento passato del viadotto e la progettazione di un sistema di monitoraggio in grado di coglierne il comportamento futuro, sia nel corso dei lavori di risanamento sia nel periodo successivo.

È stato quindi implementato un modello numerico del viadotto in Matlab i cui parametri incogniti sono stati tarati per mezzo delle misure di abbassamento sperimentali disponibili.

Il modello è stato poi utilizzato, attraverso analisi probabilistiche, per la stima degli ulteriori parametri legati all’intervento in progetto e dell’efficienza del sistema di monitoraggio.

Attraverso delle simulazioni del comportamento del viadotto, è stato possibile stimare il livello di precisione con la quale si potrà conoscere il valore dei nuovi parametri in funzione Nel caso del viadotto Colle Isarco, lo scopo principale del sistema di monitoraggio è quello di avere sempre sotto controllo il trend di abbassamento delle travate “Niagara”.

Conclusioni

L’intervento previsto in progetto consentirà, nonostante tutte le incertezze evidenziate, di ripristinare l’adeguato coefficiente a valori di tutta sicurezza e consentirà comunque di garantire la piena resistenza ai carichi, e pertanto la piena funzionalità dell’opera, anche in presenza di danneggiamenti di entità superiore a quelli prevedibili nei prossimi decenni.

A completamento di quanto illustrato va ricordato inoltre come il sistema di monitoraggio strutturale già presente sul viadotto verrà sostituito/ripristinato dopo la conclusione dei lavori e verrà anche integrato al fine di aumentarne l’importanza e l’efficienza.

Dall’analisi dell’efficacia di un sistema di monitoraggio continuo si evince che la presenza di tale sistema porta ad un miglioramento della conoscenza dei parametri incerti della struttura quali abbassamento e precompressione, con precisione sempre maggiore al crescere del tempo di monitoraggio.

Va però ricordato che solo da un utilizzo complementare del sistema topografico e di quello composto da fibre ottiche e termocoppie si riesce a determinare con una certa accuratezza il trend di abbassamento delle travate “Niagara” e le cause che lo generano.