{"id":56740,"date":"2017-01-24T00:01:24","date_gmt":"2017-01-23T23:01:24","guid":{"rendered":"http:\/\/online.stradeeautostrade.it\/?p=56740"},"modified":"2017-01-18T17:42:42","modified_gmt":"2017-01-18T16:42:42","slug":"il-rinforzo-strutturale-del-viadotto-colle-isarco","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/ponti-e-viadotti\/il-rinforzo-strutturale-del-viadotto-colle-isarco\/","title":{"rendered":"Il rinforzo strutturale del viadotto Colle Isarco"},"content":{"rendered":"<p>Il viadotto Colle Isarco \u00e8 l\u2019opera d\u2019arte pi\u00f9 rilevante lungo il tratto alpino dell\u2019Autostrada del Brennero (A22). Il ruolo strategico ricoperto unitamente alle eccezionali caratteristiche geometriche, gi\u00e0 menzionate nel precedente articolo pubblicato sul fascicolo n\u00b0 107 Settembre\/Ottobre 2014 (si veda anche <span style=\"color: #0000ff;\"><a style=\"color: #0000ff;\" href=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/infrastrutture\/ponti-e-viadotti\/2014-10-06\/rinforzo-strutturale-dell-impalcato-del-viadotto-colle-isarco-4988\/\">https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/infrastrutture\/ponti-e-viadotti\/2014-10-06\/rinforzo-strutturale-dell-impalcato-del-viadotto-colle-isarco-4988\/<\/a><\/span>), la rende una tra le costruzioni tecnicamente pi\u00f9 complesse a livello internazionale.<\/p>\n<h4>Le caratteristiche dell\u2019opera<\/h4>\n<p>Il viadotto si articola in 13 campate per una lunghezza complessiva 1.028 m. I due impalcati formati da travi a cassone a sezione variabile hanno la particolarit\u00e0 di essere stati realizzati mediante un avanzamento a sbalzo con conci gettati in opera. La precompressione \u00e8 stata applicata per fasi successive con l\u2019utilizzo di barre Dywidag post-tese. Il sistema costruttivo scelto, se da un lato ha consentito di raggiungere le rilevanti luci dell\u2019opera, dall\u2019altro ha avuto come conseguenza il continuo manifestarsi di deformazioni viscose.<\/p>\n<div class=\"g1-gslider g1-gslider-no-js\">\n    <div class=\"g1-gslider-header\">\n        <p class=\"g1-delta g1-gslider-title\"><\/p>\n\n                    <span class=\"g1-gslider-nav\">\n                <a class=\"g1-gslider-nav-prev\" href=\"#\"><\/a>\n                <a class=\"g1-gslider-nav-next\" href=\"#\"><\/a>\n            <\/span>\n            <\/div>\n    <div class=\"g1-gslider-config\" data-g1-value='{\"slider\":{\"type\":\"standard\",\"dirNav\":true,\"coinNav\":true,\"coinNavType\":\"coins\"},\"lightbox\":true}'><\/div>\n    <div class=\"g1-gslider-body\">\n        <ul class=\"g1-gslider-items\">\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a 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                                               <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/4_-1.png'><img width=\"730\" height=\"494\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/4_-1.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/4_-1.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/4_-1-300x203.png 300w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">L\u2019evoluzione tensionale nelle barre (cavo 26) dovuta alle perdite per effetto del mutuo<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">L\u2019evoluzione tensionale nelle barre (cavo 26) dovuta alle perdite per effetto del mutuo<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/5_-1.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/5_-1.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/5_-1.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/5_-1-300x168.png 300w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">Le deflessioni della mensola in funzione della sequenza costruttiva (punto di controllo su mensola \u2013 x = +28,75 m)<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">Le deflessioni della mensola in funzione della sequenza costruttiva (punto di controllo su mensola \u2013 x = +28,75 m)<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/6_-1.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/6_-1.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" 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                                     <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/9_.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/9_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/9_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/9_-300x168.png 300w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">Il caso test per la validazione del modello B3 implementato in ANSYS: l\u2019incremento di deformazione per effetto di un nuovo carico<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">Il caso test per la validazione del modello B3 implementato in ANSYS: l\u2019incremento di deformazione per effetto di un nuovo carico<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10A_.png'><img width=\"492\" height=\"560\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10A_-492x560.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">I diaframmi e i cavi di precompressione esterna<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">I diaframmi e i cavi di precompressione esterna<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10B_.png'><img width=\"730\" height=\"489\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10B_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10B_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10B_-300x201.png 300w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/10B_-125x83.png 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<figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">I prismi ottici<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">I prismi ottici<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/11B_.png'><img width=\"410\" height=\"560\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/11B_-410x560.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">La stazione topografica<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">La stazione topografica<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/12_.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/12_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/12_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/12_-300x168.png 300w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">La disposizione dei prismi ottici per il rilievo topografico<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">La disposizione dei prismi ottici per il rilievo topografico<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13A_.png'><img width=\"730\" height=\"487\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13A_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13A_.png 730w, 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<li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13B_.png'><img width=\"730\" height=\"488\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13B_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13B_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13B_-300x201.png 300w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/13B_-125x83.png 125w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 730px\" \/><\/a>\n                    <figcaption>\n                                                    <div class=\"g1-gslider-item-title\">Gli schemi della disposizione trasversale degli automezzi: la configurazione trasversale con tre colonne (fasi 2, 6 e 7 Sud - Vipiteno)<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">Gli schemi della disposizione trasversale degli automezzi: la configurazione trasversale con tre colonne (fasi 2, 6 e 7 Sud - Vipiteno)<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/14_.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/14_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/14_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/14_-300x168.png 300w\" sizes=\"(max-width: 730px) 100vw, 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Via Nord lato Brennero (verde = atteso, rosso = misurato)<\/div>\n                                                                            <div class=\"g1-gslider-item-caption\">La deformata di collaudo Via Nord lato Brennero (verde = atteso, rosso = misurato)<\/div>\n                                                                    <\/figcaption>\n                <\/figure>\n            <\/li>\n                        <li class=\"g1-gslider-item\">\n                <figure>\n                    <a href='https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/16_.png'><img width=\"730\" height=\"410\" src=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/16_.png\" class=\"attachment-g1_1of1_landscape size-g1_1of1_landscape\" alt=\"\" decoding=\"async\" loading=\"lazy\" srcset=\"https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/16_.png 730w, https:\/\/www.stradeeautostrade.it\/wp-content\/uploads\/2017\/01\/16_-300x168.png 300w\" 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Il modello numerico ha permesso di cogliere il comportamento pregresso del viadotto stimando attraverso il Principio dei Lavori Virtuali le deformazioni dell\u2019impalcato dovute alla sequenza costruttiva, agli interventi di manutenzione passati e alle deformazioni differite. La tecnologia costruttiva e la variazione degli schemi vincolari infatti, sono le principali cause del comportamento anomalo manifestato dal viadotto Colle Isarco nel corso dei decenni.<\/p>\n<p>Disponendo di una struttura staticamente determinata in cui la precompressione (originaria e integrativa) \u00e8 stata introdotta in forma di cavo risultante e la viscosit\u00e0 trattata con modelli non classici, \u00e8 possibile valutare nell\u2019ipotesi di Eulero-Bernoulli i contributi tensionali e deformativi ai lembi delle solette dovuti alla fase elastica, viscosa e ritiro. La formulazione delle perdite per attrito e rilassamento delle barre di acciaio invece \u00e8 in accordo con la vigente normativa europea. In analogia al modello numerico, anche in ANSYS \u00e8 stata implementata la tecnologia costruttiva. La stage construction e la time history dell\u2019impalcato \u00e8 resa possibile grazie all\u2019utility Birth &amp; Death capability, grazie alla quale \u00e8 possibile modificare l\u2019inerzia e lo schema vincolare di ogni concio per valutare lo stato tensionale e deformativo di qualsiasi configurazione, sia transitoria che definitiva. In questo modo \u00e8 possibile considerare gli effettivi tempi di maturazione di tutti i getti in calcestruzzo e cogliere il livello di sforzo in qualsiasi punto della sezione. La presollecitazione applicata all\u2019armatura \u00e8 stata assegnata come carico termico equivalente per garantire il suo corretto trasferimento alla matrice di calcestruzzo e stimare le perdite differite per effetto mutuo. Il confronto delle analisi elastiche svolte consente di verificare in termini di carico permanente la correttezza delle simulazioni. La deformata dell\u2019impalcato a costruzione ultimata \u00e8 perfettamente congruente; l\u2019errore percentuale commesso rispetto alla soluzione analitica (P.L.V.) \u00e8 di solo il 7%.<\/p>\n<h4>La costruzione per fasi del viadotto<\/h4>\n<p>Gli elaborati grafici risalenti alla contabilit\u00e0 lavori hanno permesso di ricostruire l\u2019esatta sequenza di montaggio dei conci e tesatura delle barre di acciaio. Complessivamente, ogni travata principale \u00e8 formata da 45 conci di calcestruzzo posttesi tramite 414 barre Dywidag 85\/105 da 32 mm. L\u2019impossibilit\u00e0 di tesare simultaneamente le barre all\u2019avvenuta maturazione dei conci ha fatto si che la tensione iniziale nella singola barra sia influenzata dalla deformazione elastica istantanea del calcestruzzo indotta dalla successiva tesatura di quelle adiacenti. La pressollecitazione iniziale di 720 MPa applicata alla testata di tiro viene progressivamente a ridursi fino al completamento dell\u2019ultimo concio.<\/p>\n<p>Un punto di controllo sullo sbalzo laterale da 59 m, dimostra che l\u2019installazione di ogni concio determina un abbassamento dell\u2019impalcato inizialmente recuperato dalla precompressione applicata. La variazione di schema statico, avvenuta dopo 160 giorni dall\u2019inizio dei lavori (LS 60) vede l\u2019installazione di un appoggio intermedio provvisorio a 50 m dalla pila centrale per compensare l\u2019eccessivo squilibrio di momento flettente tra la campata centrale e lo sbalzo. Questa soluzione ha permesso di recuperare un\u2019aliquota significativa di abbassamento registrato fino ad allora. Il secondo salto si \u00e8 presentato una volta raggiunta la pila adiacente, quando \u00e8 avvenuta la contemporanea rimozione del vincolo provvisorio a garanzia del mantenimento dello schema isostatico. Quello che \u00e8 emerso \u00e8 una differenza a livello deformativo rispetto alle precedenti analisi condotte a struttura ultimata. Il dato significativo registrato sulla sella Gerber, prima del varo della trave tampone, riguarda una differenza di freccia dell\u2019ordine di 8 cm, passando da 34,7 cm a 26,8 cm. Questo effetto si ripercuote sugli abbassamenti derivanti dalle fasi successive di lavorazione.<\/p>\n<p><!--nextpage--><\/p>\n<h4>Il modello di viscosit\u00e0 non classica<\/h4>\n<p>Il comportamento anomalo manifestato nel corso dei decenni dal viadotto Colle Isarco risulterebbe inspiegabile se si perseguissero i classici modelli di viscosit\u00e0 proposti dalle Normative europee. Per simulare al meglio gli abbassamenti registrati nelle sezioni scatolari delle travate principali e riconducibili principalmente ai fenomeni differiti del calcestruzzo, si \u00e8 fatto riferimento al modello di viscosit\u00e0 B3 proposto da Znedek P. Bazant (1989) e basato sulla teoria della solidificazione. Attraverso la funzione di solidificazione v(t), questa teoria descrive l\u2019evoluzione temporale delle propriet\u00e0 termo-meccaniche della frazione volumetrica di pasta cementizia indurita all\u2019interno della miscela di calcestruzzo. Il metodo fornisce valori pi\u00f9 pessimistici rispetto ai classici modelli di viscosit\u00e0 ma pi\u00f9 coerenti con i dati sperimentali a disposizione. L\u2019utilizzo del modello B3 per descrivere il trend deformativo manifestato dal viadotto \u00e8 giustificato dal confronto tra il cedimento massimo di 22,6 cm registrato nel 1988, prima dell\u2019intervento di alleggerimento della trave tampone, e i 21,5 cm ricavati dalle simulazioni numeriche MATLAB. Il modello semplificato ha permesso di descrivere con ottima approssimazione anche l\u2019intervento di rinforzo strutturale introdotto a partire dal 2014. Il recupero elastico atteso in corrispondenza delle selle Gerber a 59 m ha trovato riscontro anche in fase esecutiva una volta ultimati i lavori.<\/p>\n<p>Il modello B3 \u00e8 stato implementato in linguaggio Fortran all\u2019interno della libreria USERCREEP.f di ANSYS in forma incrementale nel dominio del tempo. I parametri deterministici del modello, calcolati mediante stima Bayesiana, sono fornti in input per ciascuno dei 45 conci costituenti la travata \u201cNiagara\u201d. La durata dei lavori (5\/1969 &#8211; 4\/1970) ha portato alla necessit\u00e0 di definire per ogni concio una differente legge di viscosit\u00e0 che tenesse conto dell\u2019effettivo tempo di maturazione dei getti di calcestruzzo. L\u2019eccessivo onore computazionale dovuto al calcolo della funzione di viscosit\u00e0 per intervalli temporali particolarmente ridotti (Dt = 1,0E-4 t\u2019 [giorni]) e gli oltre 260.000 gradi di libert\u00e0 del modello globale hanno reso necessaria una validazione del metodo basata su casi test semplificati. In particolare, si \u00e8 riprodotta la stessa sequenza costruttiva utilizzata nel viadotto Colle Isarco su una struttura isostatica a mensola costituita da due soli elementi beam in cui l\u2019evoluzione della viscosit\u00e0 inizia ad istanti temporali differenti a causa degli effettivi tempi di maturazione dei getti. In questo modo, trascurando qualsiasi altra forma di non linearit\u00e0, \u00e8 possibile verificare la correttezza del modello di creep implementato.<\/p>\n<h4>La necessit\u00e0 del nuovo intervento<\/h4>\n<p>Nelle stagioni invernali le condizioni metereologiche tipiche della zona in cui \u00e8 ubicato il viadotto Colle Isarco costringono a fare ampio uso di sali disgelanti. \u00c8 noto che i cloruri costituiscono uno dei pi\u00f9 pericolosi motivi di danneggiamento delle armature presenti nel conglomerato. In quattro decenni di esercizio tali anomalie si sono potute riscontrare sulla soletta del viadotto nel corso dell\u2019esecuzione di numerosi interventi di riparazione locale.<\/p>\n<h4>L\u2019intervento di rinforzo strutturale<\/h4>\n<p>In virt\u00f9 delle problematiche evidenziate, \u00e8 stato progettato un intervento di consolidamento e rinforzo strutturale del viadotto costituito da una precompressione esterna delle campate a cassone di maggior luce, dal risanamento dell\u2019estradosso del ponte (soletta, cordoli, impermeabilizzazione, ecc.), dalla sostituzione dei giunti di dilatazione e dall\u2019intervento di risanamento delle superfici inferiori del viadotto. L\u2019intervento di rinforzo delle travate tipo \u201cNiagara\u201d \u00e8 stato eseguito disponendo all\u2019interno dei cassoni cavi integrativi di precompressione longitudinale e traversi metallici con funzione di irrigidimento torsionale.<\/p>\n<p>Nelle selle Gerber sono previste le testate di tiro mentre in prossimit\u00e0 dei nuovi diaframmi sono alloggiate le testate intermedie e quelle di scambio. In particolare la precompressione esterna \u00e8 impostata all\u2019intradosso della soletta superiore in modo da massimizzare il braccio della pretensione. Si utilizzano cavi ritarabili e sostituibili, composti da trefoli inguainati e ingrassati tipo dyform con testate certificate tipo TTM. I cavi integrativi, 12 per ogni cassone, sono formati da 15 e 19 trefoli di sezione 165 mm2 e tensione ultima a rottura di 1820 N\/mm2. La pretensione \u00e8 calcolata per un tiro dei cavi di 220 kN\/trefolo, equivalente a un\u2019azione assiale e un momento flettente di 43.318 kN e 225.905 kNm al netto delle perdite per attrito, rilassamento e variazione termica (4,95%).<\/p>\n<p>La scelta di disporre i nuovi cavi di precompressione all\u2019interno dei cassoni deriva da una serie di vantaggi e benefici. Tra questi, la miglior protezione del sistema dagli agenti chimici e atmosferici e la possibilit\u00e0 di ispezionare e sostituire agevolmente i cavi mantendo il viadotto in esercizio, con notevoli risparmi economici. I lavori sono iniziati nel 2014 sulla carreggiata in via Sud (lato Brennero e Vipiteno) e si sono conclusi nel 2015 con la carreggiata in Via Nord. La precompressione \u00e8 stata applicata per fasi, prima e dopo l\u2019applicazione della nuova pavimentazione. L\u2019intervento di rinforzo ha permesso di incrementare il coefficiente di sicurezza allo Stato Limite Ultimo passando da 1,19 a 1,30, grazie a un momento resistente della sezione di 1.642.690 kNm. Il recupero di deformazione misurato alla sella Gerber dello sbalzo maggiore \u00e8 stato di 70,3 mm, in linea con quanto stimato in fase di calcolo con un momento di progetto di 1.263.608 kNm. L\u2019intervento di rinforzo termina con lavori di completamento all\u2019estradosso dell\u2019impalcato. Sono previsti il ripristino integrale del calcestruzzo corticale della soletta superiore; la demolizione, il rifacimento e l\u2019impermeabilizzazione dei cordoli e infine la sostituzione dei giunti di dilatazione e di tenuta all\u2019acqua.<\/p>\n<p><!--nextpage--><\/p>\n<h4>Il sistema di monitoraggio<\/h4>\n<p>Nel caso del viadotto Colle Isarco il sistema di monitoraggio \u00e8 composto da tre diverse tecnologie. La prima, installata nel 2014 per la misurazione in continuo degli spostamenti, prevede l\u2019impiego di due stazioni totali tipo Leica TM50 e prismi ottici circolari ad elevata precisione tipo Leica GPR112 posizionati in 12 benchmarks a garanzia di un\u2019incertezza di misura inferiore ai 5 mm (Kirkup &amp; Frenkel 2010). La seconda, installata nel 2016, \u00e8 costituita da sensori a fibra ottica (FOSs) e termocoppie tipo T (PT100). A supporto di questo sistema inoltre, saranno installate celle di carico su ogni testata dei cavi integrativi per la misurazione continua della tensione applicata. Le stazioni totali sono installate all\u2019interno di una campana di protezione in vetro siliceo a basso contenuto di ferro in grado di minimizzare l\u2019errore strumentale dovuto alla rifrazione.<\/p>\n<p>Il sistema topografico \u00e8 stato progettato per monitorare il comportamento dell\u2019impalcato compreso tra le pile 7 e 10 durante l\u2019intervento di rinforzo strutturale e in fase successiva di esercizio. La presollecitazione esterna ha fatto registrare ai prismi 8N1 delle selle Gerber in via Nord e Sud dello sbalzo da 59 m (sezioni E &#8211; F), un recupero sul trend di abbassamento di oltre 70 mm. Il beneficio ottenuto \u00e8 stato valutato tenendo conto della rototraslazione indotta nell\u2019impalcato dalla variazione termica differenziale che agisce sulle pile di diversa elevazione. La disposizione degli estensimetri a fibra ottica tipo FBG (Fiber Bragg Grating) sulla soletta superiore e inferiore delle travate \u00e8 stata prevista per monitorare continuamente le deformazioni istantanee e differite derivanti dal sistema di rinforzo installato. Dei 56 sensori FBG previsti, 48 hanno una lunghezza di 2 m mentre i restanti otto solamente di 1 m. L\u2019impalcato tra le pile 7 e 10 \u00e8 stato suddiviso in 14 sezioni, ciascuna delle quali presenta quattro sensori.<\/p>\n<p>Le 80 termocoppie annegate nel getto forniscono una mappatura termica dell\u2019intero viadotto. Per le travate sulle pile 7 e 8, suddivise in dieci sezioni, n\u00e9 vengono installate 16 in corrispondenza delle sezioni C5 e C7 e 6 nelle rimanenti sezioni. La disposizione viene ripetuta in maniera analoga anche per l\u2019impalcato tra le pile 9 e 10. Le unit\u00e0 di acquisizione dati (Master Unit) installate all\u2019interno dei cassoni, trasmettono le misurazioni a un database attraverso quattro Switch Ethernet dotati di Protocollo TCP\/IP. La criticit\u00e0 del contesto ambientale in cui sorge il viadotto ha portato alla scelta di ogni componente affinch\u00e9 sia in grado di operare all\u2019interno di un ampio range di temperatura, compreso tra i \u201320 e i +30 \u00b0C.<\/p>\n<h4>Le prove di carico<\/h4>\n<p>Le prove di carico vengono effettuate allo scopo di confrontare i risultati sperimentali con le previsioni derivanti dal calcolo teorico. In particolare si verifica che le frecce generate dal carico di collaudo siano inferiori o al limite uguali a quelle di calcolo, che la struttura presenti un buon ritorno elastico e che non vi siano frecce residue rilevanti al termine di ogni ciclo di carico. Per l\u2019applicazione del carico di collaudo nelle varie fasi si sono adoperati un massimo di 18 autocarri di massa unitaria 38.000 kg, per un carico complessivo di 6.707 kN. La prova di carico \u00e8 stata eseguita sulle due travate da 166,50 m per entrambe le carreggiate. La misurazione delle frecce \u00e8 stata eseguita in 16 punti di controllo tramite due stazioni totali robotizzate, una Trimble S3 e una Leica, dotate di una precisione angolare rispettivamente di 0,3 mgon e 0,6 mgon.<\/p>\n<p>I punti di misura sono stati posizionati in corrispondenza delle testate, delle pile principali, della mezzeria dello sbalzo, ai quarti e in mezzeria della campata da 91 m. Gli autocarri durante le varie fasi di collaudo sono distribuiti in due o tre colonne di automezzi con cabine rivolte sempre verso Sud. La tipologia di veicolo prevista \u00e8 quella a quattro assi con ingombro complessivo di 2,50 m in larghezza e 8,35 m in lunghezza. A fronte di un momento sollecitante di 1.401.245 kNm durante la prova di carico del 15 Ottobre 2015 e un coefficiente di sicurezza di 1,12, la freccia massima registrata all\u2019estremit\u00e0 della mensola in via Nord lato Brennero (pila 7-8) \u00e8 stata di 8,36 cm. L\u2019abbassamento \u00e8 stato inferiore al valore atteso stimato analiticamente in 10,83 cm. Le frecce misurate nelle restanti selle Gerber delle mensole da 59 m sono inferiori e pari a 7,96, 8,00 e 7,97 cm rispettivamente in Via Sud (lato Brennero e Vipiteno) e Via Nord (lato Vipiteno). In maniera analoga, durante il collaudo delle quattro campate centrali da 91 m, la freccia massima registrata nella configurazione con 18 autocarri in Via Nord (lato Vipiteno) \u00e8 stata di 1,98 cm a fronte dei 2,53 cm previsti dal progetto.<\/p>\n<h4>Conclusioni<\/h4>\n<p>Va ricordato come il coefficiente di sicurezza originario abbia subito una \u201criduzione\u201d dovuta all\u2019incremento dei carichi da traffico previsti dalle nuove normative tecniche (D.M. 14.02.2008) rispetto a quelli previsti dalla Circolare n. 384 del 1962 con la quale il viadotto \u00e8 stato originariamente calcolato e costruito. Nella condizione post-intervento, in corrispondenza della sezione maggiormente sollecitata e nell\u2019ipotesi di barre Dywidag completamente integre, il coefficiente di sicurezza allo Stato Limite Ultimo \u00e8 stato portato a 1,30. Visto lo stato conservativo delle barre di precompressione alloggiate negli strati superiori delle solette dei cassoni e in considerazione delle previsioni relative all\u2019ossidazione incipiente di un\u2019ulteriore percentuale di tali barre, anche in presenza di danneggiamenti nell\u2019ordine del 40%, il rinforzo garantisce la piena resistenza ai carichi e la funzionalit\u00e0 dell\u2019opera con coefficienti di sicurezza dell\u2019ordine di 1,11.<\/p>\n<p>I risultati dell\u2019analisi strutturale hanno dimostrato come sia stato possibile riprodurre il comportamento anomalo di travi a sezione scatolare grazie a modelli di viscosit\u00e0 differenti da quelli proposti dalle Normative italiane ed europee. Questo consentir\u00e0 inoltre di prevedere il comportamento dell\u2019impalcato in seguito a futuri interventi di manutenzione o variazioni di carico. I dati finora raccolti dal sistema di monitoraggio sono confortanti e l\u2019errore sulle misurazioni \u00e8 inferiore a quanto previsto in fase di progetto. In conclusione si pu\u00f2 certo affermare che tale intervento si pone all\u2019avanguardia sia per la metodologia d\u2019indagine condotta (che ha consentito di conoscere a fondo la struttura oggetto dell\u2019intervento di consolidamento), sia per le tecniche di rinforzo e di protezione strutturali previste, nonch\u00e9 per le tecniche di monitoraggio poste in essere per garantire un continuo e completo controllo dello stato tenso-deformativo della struttura.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Il viadotto Colle Isarco \u00e8 l\u2019opera d\u2019arte pi\u00f9 rilevante lungo il tratto alpino dell\u2019Autostrada del Brennero (A22). 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