Viabilità su due piani con il tracciato vincente

Andrea Biasi(1) Massimo Viviani(2) ponti&viadotti

IL PROGETTO DEL NUOVO ATTRAVERSAMENTO PROPOSTO DALLA SOCIETÀ MAFFEIS ENGINEERING SPA (IN RAGGRUPPAMENTO CON I PROFF. CAMILLO NUTI, IVO VANZI, CARMEN ANDRIANI, MARIO ALBERTO QUAGLIA, FRANCESCO VETRÒ E BRUNO BRISEGHELLA) E DALL’IMPRESA PIZZAROTTI SPA HA CERCATO DI CONCILIARE AL MEGLIO TUTTI I VINCOLI POSTI DAL COMMISSARIO PER LA NUOVA OPERA. IN ESTREMA SINTESI, LE ESIGENZE CONSIDERATE PER LA PROGETTAZIONE RIGUARDANO ASPETTI TECNICI, ECONOMICI, TEMPORALI E - NON ULTIMO - ESTETICI

Il progetto presentato dalla Società Maffeis Engineering SpA prevede la costruzione di un viadotto con l’ossatura portante in struttura reticolare in acciaio completata con solette in calcestruzzo armato precompresso (Figura 1). La soluzione si contraddistingue per la viabilità separata su due livelli (Figura 2) per ciascun senso di marcia: questa soluzione strutturale garantisce una maggiore resistenza e robustezza del viadotto rispetto alle soluzioni tradizionali per le grandi luci che il nuovo viadotto deve superare (campata massima di 164 m) e rispetta tutti i vincoli di raccordo con la viabilità esistente sia di svincolo che in galleria. Gli aspetti tecnici richiesti per il nuovo ponte sono legati al miglioramento funzionale della strada, che il Commissario ha espresso correttamente con il rispetto delle norme stradali, oltre alla ricerca di una soluzione che porti con sé, per quanto possibile, tutte le innovazioni dal punto di vista energetico e di durabilità e con essa il monitoraggio sia della sicurezza che delle necessità manutentive. A completamento dei vincoli di inquadramento delle scelte progettuali, è stata ricercata una soluzione che abbia una veloce realizzazione, compatibilmente con l’ambiente circostante, ed un costo comparabile con opere similari.

Su queste basi di partenza il progetto ha previsto un’armonica successione di rettifili e curve che ha consentito di limitare la velocità dei veicoli alle possibilità della strada mantenendo un impegno degli utenti alla guida ed evitando distrazioni che troppo di frequente sono causa di incidenti. Tra le possibili soluzioni ricercate, non era possibile immaginare lo sfruttamento del medesimo tracciato originale del 1967, basato sui vecchi concetti 1. Uno scorcio prospettico con il vecchio viadotto

ponti& viadotti

2. La sezione trasversale

di strade con rettilinei più lunghi possibili, sia per ragionevolezza tecnica sia per esplicita richiesta del Commissario. Il nuovo tracciato diparte da ponente e ampliando la curva originaria di raggio di circa 300 m si allontana dall’edificio storico Ansaldo e si inserisce con una clotoide di flesso in una curva circolare di raggio di 450 m per proseguire sempre con una clotoide di flesso in una curva di raggio di 400 m che si ridistende sullo svincolo lato levante. La successione delle curve e l’ingresso in svincolo sono perfettamente in linea con le prescrizioni normative e rientra nella zona rossa stabilita dall’Ufficio Commissariale. Lo studio del tracciato ha consentito di sfruttare al meglio le caratteristiche dell’area con un distanziamento dal fabbricato Ansaldo Energia e un inserimento a monte delle due torri rimaste in modo da lasciare campo libero alle scelte relative al mantenimento o alla demolizione delle parti più significative del vecchio viadotto Polcevera. La scelta della struttura è stata sviluppata tenendo presente vincoli di carattere tecnico, economico e costruttivo. Soluzioni totalmente in calcestruzzo armato normale o precompresso sono state scartate per la lunghezza nella realizzazione, così come le soluzioni interamente in acciaio che, oltre a costi importanti, costituiscono impegni costruttivi di lunga durata per le attività di officina e di cantiere. La soluzione mista, con ossatura in acciaio in profili di carattere ordinario, e solette in calcestruzzo armato precompresso, parzialmente prefabbricate, consente di utilizzare al meglio le peculiarità dei due materiali (Figura 3). La particolare forma sovrapposta delle due vie riesce inoltre a sfruttare l’unione dell’altezza necessaria per il transito con la geometria della travata che diventa così una membratura capace di superare agevolmente campate di oltre 100 m e garantisce il posizionamento delle pile a terra nelle

migliori localizzazioni. Dal punto di vista stradale, la sovrapposizione delle due vie si sposa benissimo con la tratta a levante, anch’essa su due vie sfalsate e per la parte a ponente sarà sufficiente divaricare le due strade per raccordarle alle gallerie di arrivo altrimenti non raccordabili con carreggiate affiancate tradizionali. La nuova infrastruttura è caratterizzata da una travata continua a cassone con i due correnti distanziati in modo sufficiente a raggiungere una altezza compatibile con le luci da superare e con rapporti H/L in grado di assicurare un ottimo comportamento sia dal punto di vista delle sollecitazioni nelle membrature sia per le deformazioni di servizio. La successione delle luci partendo dalla spalla di ponente sono pari rispettivamente a 37,00, 71,00, 77,00, 74,00, 120,00, 164,00, 110,00, 150,00 e 110,00 m; l’altezza utile tra i due correnti è pari a 7,50 m e i corrispondenti rapporti di allungamento H/L variano nell’intervallo 1/5-1/20. Queste considerazioni geometriche identificano certamente una struttura ben proporzionata in grado di raggiungere ottimi risultati in termini di sicurezza e funzionalità. Le due “piattabande”, destinate al transito veicolare, sono costituite da solette in c.a.p. di spessore pari a 40 cm disposte su un orizzontamento di travi trasversali con un interasse di circa 4,00 m: lo spessore del materiale affiancato a un rapporto geometrico di 1/10 garantisce anche per queste membrature la massima garanzia in termini di sicurezza, funzionalità e durabilità. Le anime laterali della trave sono realizzate con travi reticolari metalliche. La costruzione reticolare consente una serie notevole di vantaggi in termini di sicurezza, funzionalità e di costruzione. Le membrature delle travi sono costituite da profili semplici a doppio T compatti, con spessori mai inferiori a 40 mm e classi di sezione 1 o 2 in grado di assicurare la massima deformabilità plastica. 3. Dettagli della composizione della struttura portante

PROGETTI

4. I modi prevalenti in direzione trasversale

Dal punto di vista della sicurezza, è stata condotta una analisi strutturale del viadotto in oggetto, includendo una modellazione tridimensionale agli elementi finiti dell’intera opera, considerando anche l’analisi sismica (Figura 4). La funzionalità dell’attraversamento è di notevole rilevanza; le vie di servizio laterali consentono di intervenire in condizioni di piena sicurezza nelle attività di manutenzione ordinaria e straordinaria senza modifiche ai livelli di servizio della strada (Figura 5) e in caso di emergenza potranno costituire una via di accesso di estrema importanza. A questo si aggiungono le dotazioni energetiche che assegnano a questo attraversamento la totale indipendenza con esuberi che potranno essere utilizzati a beneficio collettivo. Le pile in calcestruzzo armato hanno una forma divaricata, con spessore sottile nella parte trasversale e con un profilo poligonale in modo da variare la prospettiva dalle diverse angolazioni di vista. La snellezza delle pile e la lunghezza delle campate conferiscono all’attraversamento una leggerezza strutturale che rappresenta una notevole eleganza evitando qualsiasi competizione con il viadotto Polcevera o un appesantimento paesaggistico della Val Polcevera destinata ad essere riqualificata al termine dei lavori di ricostruzione dell’attraversamento. Dal punto di vista costruttivo, la soluzione è studiata per ottenere i migliori risultati in termini di velocità di esecuzione, costi di costruzione e interferenza con l’ambiente circostante. La struttura è stata suddivisa in cantieri separati caratterizzati da lavorazioni di tipo ordinario, con materiali facilmente reperibili sul mercato o realizzabili in officina. Le attività lavorative sono state concentrate in due turni diurni lasciando le ore notturne per tutte le attività legate al miglioramento e alla manutenzione delle dotazioni collettive di sicurezza, reti, ponteggi, ecc. oltre all’approvvigionamento dei materiali evitando così di utilizzare la rete stradale durante le ore diurne per il transito dei camion e delle attrezzature necessarie ai cantieri e limitando, per quanto possibile, rumori durante le ore di maggiore presenza all’interno dei fabbricati vicini. Il ponte è privo di giunti sulla sede stradale, salvo nel punto iniziale e finale di attacco con la viabilità esistente. Questo minimizza tra l’altro infiltrazioni d’acqua, sempre causa di possibili inneschi del deterioramento. Il tutto a vantaggio della sicurezza dell’opera, della sua durata nel tempo e del ridotto costo di gestione. In definitiva la soluzione proposta, oltre a essere perfettamente aderente alle aspettative del Commissario, esplicitate nelle sue specifiche tecniche, rappresenta una soluzione ottimale dal punto di vista stradale; l’utilizzo del calcestruzzo e dell’acciaio ha consentito un ottimo equilibrio tra funzionalità e durabilità; infine, la scelta della sovrapposizione delle vie stradali ha consentito di ottimizzare le posizioni delle pile a terra oltre che a pianificare una costruzione veloce e compatibile con l’ambiente circostante. Dal punto di vista estetico, il nuovo attraversamento coglie perfettamente le peculiarità della Val Polcevera ed evita qualsiasi confronto o eccesso che certamente non dovrebbero essere richiesti visto il motivo per cui questa ricostruzione si è resa necessaria. n

(1) Ingegnere, Direttore Operazioni di Maffeis Engineering SpA (2) Ingegnere, Direttore Tecnico di Maffeis Engineering SpA

5. La sezione trasversale con corsie di servizio

DATI TECNICI

Imprese proponenti: Pizzarotti & C. SpA Progettisti: Maffeis Engineering SpA, Prof.ssa Carmen Andriani, Prof. Bruno Briseghella, Prof. Camillo Nuti, Prof. Mario Alberto Quaglia, Prof. Ivo Vanzi e Prof. Francesco Vetrò