da 330tr » 25/08/2018, 10:10
Riporto integralmente l'articolo del 2001 della prof. Giovanna Franco della (ex) facoltà di Architettura di Genova.
Il consolidamento del Viadotto sul Polcevera.
di Giovanna Franco.
Grande infrastruttura degli anni sessanta progettata da Riccardo Morandi, il viadotto che sovrappassa la valle del Polcevera, zona densa di tessuto urbano e impianti ferroviari, ha subito, dopo approfondite indagini, un intervento di consolidamento. La particolare aggressività ambientale, fattore che ha determinato il grave degrado della struttura, ha imposto una diversa soluzione tecnologica del sistema di precompressione degli stralli in cemento armato: nuovi cavi sono stati posti all'esterno della sezione in calcestruzzo e lasciati in vista per facilitare il controllo e la manutenzione. La soluzione adottata, sebbene mantenga lo schema statico a catenaria e la concezione strutturale originaria degli stralli, modifica l'immagine del viadotto, aggiungendo un elemento estraneo all'unitarietà materica della figura morandiana.
Il Ponte strallato del viadotto autostradale sul torrente Polcevera, che collega Milano e Genova con la Riviera dei Fiori, progettato da Riccardo Morandi, fu inaugurato nel 1967. Il viadotto si sviluppa per una lunghezza totale pari a 1000 m circa, suddivisa in 11 campate di luce variabile. Le campate maggiori, tra la pila n.8 e la spalla 12 (le cui luci sono compresa tra 145 e 207 m), sono state realizzate con tre speciali sistemi bilanciati, sorretti da piloni con forma di antenna (costituiti da due strutture ad "A" collegate tra loro a metà altezza e in sommità, a circa 90 metri da terra), alle cui estremità (42 metri sopra il piano viario) sono ancorati gli stralli. In ciascuno dei tre sistemi bilanciati l'impalcato, costituito da un cassone cellulare in cemento armato precompresso e due solette (estradossale e intradossale), è ancorato in quattro punti (due nei piloni e due negli stralli). I tiranti sono costituiti da fasce di trefoli di acciaio speciale di diametro pari a 1/2", che passano sopra l'antenna per mezzo di una speciale sella, costituita da lamiere e profilati annegati nel getto di calcestruzzo. Gli stralli sono avvolti in una guaina di calcestruzzo che, per il suo peso, ha assunto una configurazione a catenaria. La guaina in calcestruzzo è posta in coazione con i trefoli per mezzo di altri cavi, paralleli a quelli già in esercizio, anch'essi di diametro pari a 1/2" che la precomprimono in modo tale che, al passaggio dei sovraccarichi, si determini una decompressione del calcestruzzo, senza raggiungere il valore zero. I vantaggi di questo ardito sistema strutturale consistevano nell'eliminazione della fessurazione delle guaine, nella riduzione dell'ampiezza del campo di variazione delle sollecitazioni nell'acciaio e nella riduzione della rotazione della travata.
Il sistema, però, non era esente da problemi. Già nei primi anni settanta lo stesso Morandi verificò il manifestarsi dei primi difetti dovuti probabilmente anche alla particolare aggressività dell'ambiente esterno (per la presenza di aerosol marino e di inquinanti gassosi industriali). A partire dagli anni ottanta il ponte è stato oggetto di interventi di consolidamento, i più significativi dei quali sono quelli intrapresi nel 1993 sugli stralli della pila 11 (la più vicina al centro urbano di Genova). Analogamente a quanto già era stato realizzato sul resto della struttura, infatti, anche nella pila 11 era stato programmato un intervento di parziale integrazione e di protezione del calcestruzzo, ma alcune verifiche preliminari, condotte per meglio calibrare gli interventi, avevano messo in luce una situazione ben più preoccupante, che si manifestava con la presenza di cavità e degradi concentrati, soprattutto all'attacco degli stralli con il traverso in sommità dell'antenna. È stata dunque avviata una campagna di monitoraggio, attraverso indagini distruttive e non, localizzate ed estese, per definire con precisione lo stato di conservazione dei materiali e della struttura e i necessari interventi di consolidamento.
Sono stati effettuati diversi tipi di saggi sui materiali: prove sclerometriche di "pull out" per le guaine in calcestruzzo, per determinarne la resistenza; prove a ultrasuono e di carbonatazione, sempre sul calcestruzzo, per verificarne lo stato di degrado; prove di liberazione delle tensioni, per valutare la precompressione della sezione in calcestruzzo; prove di resistenza degli acciai (su alcuni campioni di trefolo estratti dalla guaina); prove riflettometriche, per determinare lo stato di conservazione dei trefoli. La "mappatura di potenziale", condotta per mezzo di elettrodi posti sulla superficie dello strallo, ha permesso di valutare il probabile stato di corrosione delle armature lente al suo interno. A queste analisi è stato affiancato il rilievo geometrico degli stralli che ha consentito di valutare la variazione delle frecce di ciascun elemento strutturale al variare dei carichi accidentali. Ha completato il quadro delle analisi un'esplorazione mirata con endoscopio, effettuata nei punti critici, all'estremità dell'antenna. Le indagini hanno dunque messo in luce il grave stato di ossidazione dei cavi interni di precompressione: numerosi trefoli erano tranciati o fortemente ossidati, con avanzata riduzione della sezione. Altri trefoli apparivano invece visibilmente rilasciati, lasciando supporre una loro rottura a valle del punto di osservazione. Si è poi deciso di sottoporre la struttura a una fase completa di monitoraggio, estesa anche agli interventi di consolidamento, per controllare la variazione delle deformazioni e delle tensioni su alcune sezioni significative. Il monitoraggio è stato affiancato a prove dinamiche, per mezzo di accelerometri e trasduttori di spostamento estensimetrici, per valutare il comportamento dinamico del manufatto prima, durante e dopo l'intervento.
La fase diagnostica ha evidenziato una situazione ben più grave rispetto alle forme di degrado cui sono solitamente soggette le infrastrutture realizzate con gli stessi materiali, dovuta, probabilmente, alla particolare concezione strutturale ideata da Morandi. Gli stralli infatti, elementi generalmente tesi, sono in questo caso soggetti a compressione, come anche la guaina di rivestimento, in calcestruzzo, che ha funzione collaborante. Questo particolare accorgimento ha potuto eliminare l'insorgere di fessurazioni nel calcestruzzo, difetto tipico del materiale; allo stesso tempo, però, non ha permesso di effettuare alcuna operazione ispettiva e manutentiva sui trefoli d'acciaio, che in molti casi avevano già raggiunto lo snervamento.
L'intervento di consolidamento, progettato dall'ing. Pisani, collaboratore di Morandi all'epoca della costruzione del ponte, non ha modificato lo schema statico, rispettando la tipologia strutturale dello strallo con guaina compressa collaborante e prevedendo la messa in opera di nuovi cavi esterni, per consentirne la futura manutenzione, in apposite guaine in polietilene, affiancati alle facce verticali degli stralli esistenti, con l'aggiunta di un sistema di cavi corti, nella parte terminale, per trasferire il tiro dai cavi vecchi a quelli nuovi.
L'intervento, condotto senza interrompere il traffico veicolare (facendo uso di apposite strutture provvisionali, rimaste poi in dotazione della società Autostrade), è stato realizzato nelle seguenti fasi. 1) Risanamento e conservazione della guaina in calcestruzzo carbonatata e lacunosa, secondo le consuete procedure di integrazione del calcestruzzo (scalpellatura e asportazione delle parti ammalorate, lavaggio con vapore d'acqua e spazzolatura dei ferri ossidati, risarcimento degli spessori, ripristino della sezione originaria con malta premiscelata autolivellante fibroadditivata stesa a più riprese. 2) Protezione e impermeabilizzazione della superficie degli stralli tramite posa di rete di vetroresina e strato di malta di 5 mm di spessore e ciclo completo di pitturazione con prodotti impermeabilizzanti. 3) Intervento di consolidamento strutturale, per mezzo di posa in opera di nuovi cavi esterni, che rispettano l'originaria configurazione a catenaria. Questa fase è stata particolarmente delicata, perché ha richiesto successivamente il taglio dei vecchi trefoli, per evitare una eccessiva compressione dei cavi interni e, di conseguenza, l'esplosione del calcestruzzo. Sono state poste in opera cravatte in acciaio porta cavi, lungo lo strallo, a distanza pari a circa 4 metri, con funzione di supporto delle nuove guaine esterne in polietilene. I nuovi cavi, affiancati ai vecchi tiranti, ricevono una forza di precompressione che garantisce alla guaina in calcestruzzo le tensioni di precompressione originarie.
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