RESTAURO STATICO E MIGLIORAMENTO SISMICO DEL PONTE DELLA VITTORIA. R.T.P. ING. ALESSANDRO GASPARINI - CAPOGRUPPO ING. TURCATO NICOLA - mandante

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1 CITTÀ DI VALDAGNO (Provincia di Vicenza) Oggetto : RESTAURO STATICO E MIGLIORAMENTO SISMICO DEL PONTE DELLA VITTORIA Progetto : R.T.P. ING. ALESSANDRO GASPARINI - CAPOGRUPPO ING. TURCATO NICOLA - mandante Tav. E.A1 PROGETTO DEFINITIVO/ESECUTIVO Titolo : RELAZIONE GENERALE Ns. Rif Scala: - Data: Rev. Data Descrizione

2 INDICE Premessa Descrizione del manufatto Situazioni di degrado e problematiche riscontrate Esiti verifica sismica Interventi di progetto Interventi di restauro statico Demolizioni e movimenti di materia Razionalizzazione giunti strutturali Impermeabilizzazioni e protezioni del cls Rinforzo traversi Rinforzo travi principali Ripristino parapetto Pavimentazioni Interventi su pile e spalle Pluviali smaltimento acque meteoriche Interventi di miglioramento sismico Ponteggi Considerazioni idrauliche Miglioramento sismico ottenibile Durata dei lavori...12 pag. 1

3 PREMESSA La presente relazione generale è relativa al progetto definitivo/esecutivo per il restauro statico ed il contestuale miglioramento sismico del ponte sul fiume Agno denominato Ponte della Vittoria, sito nel comune di Valdagno (VI). Il ponte in oggetto abbisogna di un restauro di natura statica, volto a risanare il degrado di diversi elementi a seguito anche della vetustà del ponte stesso, e di un intervento di miglioramento sismico. La verifica di vulnerabilità del ponte eseguita nel 2006 evidenzia infatti una significativa vulnerabilità sismica che è opportuno venga ridotta dato che il ponte costituisce l attraversamento dell Agno più vicino all ospedale. 1 DESCRIZIONE DEL MANUFATTO Il ponte denominato Ponte della Vittoria collega le opposte rive del torrente Agno in viale Colombo. Si tratta di un ponte dei primi anni 30 con struttura in calcestruzzo armato gettato in opera su tre campate. I due appoggi centrali sono costituiti da pile in calcestruzzo rivestite con bolognini in pietra locale. La disposizione delle pile è inclinata rispetto all impalcato di 20 circa ed è disposta in asse con il letto del torrente. La lunghezza totale dell impalcato è circa metri suddivisa nelle tre campate: Campata laterale sinistra: m circa; Campata centrale: m circa; Campata laterale destra: m circa. La larghezza della carreggiata risulta essere pari a circa 6.00 m, ai lati di questa si sviluppano due marciapiedi di larghezza 1.50 m ciascuno; la larghezza complessiva dell impalcato dal filo esterno dei parapetti è circa 9.80 m. Strutturalmente il ponte è costituito da 5 travi principali a sezione rettangolare emergente di dimensioni cm disposte ad interasse di 148 cm; in corrispondenza degli appoggi l altezza delle travi aumenta, mediante un raccordo curvilineo, fino ad una altezza massima di circa 150 cm. Sulle spalle, sugli appoggi ed a un interasse pressoché regolare, pari a circa 2.65 m per le campate esterne e a circa 2.75 m per la campata centrale, sono presenti traversi (travi secondarie) in c.a. gettato in opera a sezione rettangolare di base 30 cm ed altezza pari a pag. 2

4 50cm che collegano le travi principali e creano con queste un graticcio che ha lo scopo di ripartire i carichi fra tutte le travi dell impalcato. Sopra le travi principali ed i traversi è stata realizzata una soletta in c.a. gettato in opera, su cui è realizzata la sede viaria. Lo spessore di tale soletta è pari a circa 20 cm. Al di sopra di tale soletta è presente una massicciata in misto stabilizzato ( macadam ) dello spessore di 15 cm con sovrastante strato bituminoso di pavimentazione di spessore medio di 8-10 cm. Le due solette laterali, utilizzate come marciapiedi, sono anch esse in getto di c.a. dello spessore di circa 20 cm e appoggiano su delle mensole in calcestruzzo armato che si staccano ad intervalli regolari dalle travi di bordo. L interasse delle mensole coincide con l interasse dei traversi. I parapetti, sono realizzati interamente in c.a. e sono costituiti da pilastri cavi di sezione 40x40cm posti in corrispondenza delle mensole di sostegno del marciapiede. In corrispondenza degli appoggi, sulle pile ed in mezzeria della campata centrale la larghezza dei pilastri è maggiore ed arriva a circa 80 cm. Tra i pilastri sono poste delle colonnine sagomate, sempre in calcestruzzo, di dimensione cm. In sommità delle colonnine, tra un pilastrino e l altro, è presente un elemento corrente in calcestruzzo, che funge da corrimano e da ritegno nei confronti delle colonnine intermedie. Tale elemento in calcestruzzo, molto degradato, è alleggerito all interno con laterizi forati che sono parziale causa dello stato di degrado in cui versa attualmente. 2 SITUAZIONI DI DEGRADO E PROBLEMATICHE RISCONTRATE Il ponte presenta situazioni di degrado diffuso (vedasi elaborato con documentazione fotografica). In particolare si possono identificare i seguenti aspetti principali: Copriferri non adeguati con conseguente corrosione delle armature ed espulsione del calcestruzzo più esterno; Mancata o incorretta esecuzione dell impermeabilizzazione della soletta dell impalcato e dei marciapiedi con conseguente percolamento di acqua sulla struttura; Non corretta esecuzione degli scarichi dell acqua piovana; Generale vetustà del manufatto; Danneggiamenti diffusi del parapetto dovuti sia ad un degrado intrinseco dello stesso che ad urti subiti. pag. 3

5 Su tutti gli elementi strutturali in calcestruzzo affiorano le staffature trasversali: questo è indice di copriferri molto ridotti. Le travi centrali, i traversi e l intradosso della soletta dell impalcato non presentano particolari fenomeni di degrado se non quelli legati al ridotto copriferro e alla vetustà del ponte. L assenza di impermeabilizzazione dell estradosso dell impalcato ha provocato infiltrazioni sulla linea di giunzione tra la soletta del piano stradale e quella dei marciapiedi. Questo ha causato il dilavamento ed il deterioramento del calcestruzzo della soletta dei marciapiedi e delle travi di bordo, in particolare in corrispondenza degli appoggi sulle pile e sulle spalle. La corrosione dell armatura inferiore dei marciapiedi, normalmente poco importante dato che generalmente presentano uno schema a sbalzo, è in questo caso più critica dato che la soletta del marciapiede è in appoggio tra due mensole. Pertanto le armature inferiori sono quelle portanti. L intradosso della soletta del marciapiede è soggetta ad un degrado notevole e diffuso su tutta la lunghezza del ponte. Anche le travi di bordo sono fortemente degradate in particolare sulla superficie laterale esterna, ma anche all intradosso nelle zone dove sono presenti gli scarichi dei pluviali. In tali punti è presente una situazione di degrado rilevante in quanto l azione dell acqua ha portato all esposizione completa delle barre longitudinali con conseguente riduzione dell area dei ferri presenti. I pluviali di scarico presenti risultano troppo corti, infatti in caso di vento l acqua piovana (e tutti gli agenti anche aggressivi che sono presenti sulla sede viaria) anziché cadere direttamente sul torrente bagna le travi di bordo degradandole. Le mensole di sostegno della soletta del marciapiede presentano un degrado limitato dovuto al ridotto copriferro e alla cattiva impermeabilizzazione dell intradosso dell impalcato. Sono presenti porzioni con un livello di degrado più significativo anche se localizzate in prossimità degli angoli in cui la mensola si innesta sulla trave di bordo e sulla soletta del marciapiede. L aspetto più critico, dal punto di vista strutturale, è costituito proprio dal degrado della soletta dei marciapiedi e della trave di bordo. Le zone più degradate si hanno in prossimità degli appoggi in cui è presente una corrosione diffusa delle staffe e in campata, in corrispondenza degli scarichi dei pluviali, dove si ha la completa esposizione delle barre d armatura. Un altro elemento fortemente degradato è il parapetto in colonnine di calcestruzzo. Sono presenti delle situazioni di degrado localizzate in corrispondenza di alcuni pilastri, dovute ad pag. 4

6 urti di veicoli in svio, e in corrispondenza delle porzioni circolari di estremità del parapetto, dovute a fenomeni di cedimenti differenziali delle fondazioni. L elemento corrente superiore, sul quale si innestano le colonnine, risulta essere quello maggiormente degradato con la presenza di crepe diffuse e ampie zone in cui si ha il distacco di porzioni di calcestruzzo. Tale situazione di degrado è dovuta alla presenza, all interno dell elemento in calcestruzzo, di un alleggerimento in laterizio forato. Le pile e le spalle non presentano aspetti significativi di degrado. Visto lo schema continuo delle travate e l assenza di dissesti riconducibili al malfunzionamento degli apparecchi e sistemi di appoggio del ponte, questi non sono stati indagati, data anche la difficoltà di ispezione degli stessi. 3 ESITI VERIFICA SISMICA 2006 Il ponte è stato oggetto di una verifica sismica ai sensi dell OPCM 3362 del 8/7/2004 da parte dello studio ATA Engineering S.r.l. nel maggio La verifica in argomento evidenzia criticità legate ai vincoli orizzontali del ponte sulle spalle e pile, di fatto costituiti dal solo attrito. L indicatore di rischio allo SLV risultante dalla succitata verifica è pari a: SLV = pag. 5

7 4 INTERVENTI DI PROGETTO 4.1 Interventi di restauro statico Vengono di seguito elencati gli interventi di progetto previsti al fine di risanare le situazioni di degrado presenti e descritte al punto precedente. L intervento proposto è un intervento classificabile come intervento di restauro statico, vale a dire un complesso di interventi volti al risanamento del degrado in atto ed al ripristino della capacità portante originaria di un ponte deteriorato. L aspetto estetico e dimensionale del ponte non viene alterato minimamente dall intervento di progetto. Gli interventi si possono suddividere nelle seguenti macro-categorie: 1. DEMOLIZIONI E MOVIMENTI DI MATERIA 2. RAZIONALIZZAZIONE GIUNTI STRUTTURALI 3. IMPERMEABILIZZAZIONI E PROTEZIONI DEL CLS 4. RINFORZO TRAVERSI 5. RINFORZO TRAVI PRINCIPALI 6. RIPRISTINO PARAPETTO 7. PAVIMENTAZIONI 8. PLUVIALI-SMALTIMENTO ACQUE METEORICHE 9. INTERVENTI SU PILE E SPALLE. Di seguito si riporta una breve descrizione degli aspetti caratteristici di ciascun intervento. 4.2 Demolizioni e movimenti di materia Trattasi della rimozione della pavimentazione bituminosa della sede stradale e dei marciapiedi allo scopo di mettere a nudo le solette in c.a. le quali verranno poi impermeabilizzate. E prevista la rimozione della massicciata attuale in misto stabilizzato per una fascia di circa 80 cm a lato dei due marciapiedi per permettere l impermeabilizzazione di tale zona di impalcato. In tali fasce la massicciata sarà successivamente ripristinata. 4.3 Razionalizzazione giunti strutturali Il ponte attualmente è privo di giunti di dilatazione nei marciapiedi e presenta una distanza tra il paraghiaia della spalla ed il traverso di estremità del ponte di circa 15 cm sopra al quale passa direttamente la massicciata ed il soprastante manto di asfalto. pag. 6

8 L attuale assenza di lesioni sull asfalto a cavallo del giunto indica trascurabili movimenti termici del ponte. Si prevede pertanto di non modificare tale situazione, introducendo solo una struttura di sostegno della massicciata in corrispondenza dell attuale vuoto ed una rete di armatura all interno del manto di asfalto. 4.4 Impermeabilizzazioni e protezioni del cls Trattasi di un intervento di ripristino di tutte le strutture in calcestruzzo degradate. In funzione del livello di degrado sono previste due diverse tipologie di intervento: la prima da eseguire su tutte le strutture con uno stato di degrado leggero, la seconda invece sugli elementi strutturali che presentano uno stato di degrado più consistente (soletta marciapiede, trave di bordo) La prima tipologia di intervento, da eseguire sulle zone a degrado limitato, prevede: Ravvivatura della superficie di calcestruzzo mediante sabbiatura, con asportazione delle zone corticalmente poco resistenti di calcestruzzo; Protezione mediante passivazione delle armature esistenti eventualmente scoperte; Rasatura delle superfici con malta e resina per uno spessore di mm 5; Pittura. La seconda tipologia di intervento, da eseguire sulle zone maggiormente degradate, prevede: Demolizione corticale del calcestruzzo mediante idro-demolizione, preservando le armature esistenti; Protezione mediante passivazione delle armature esistenti; Pretrattamento della superficie con adesivo a base epossidica per garantire la monoliticità tra vecchi e nuovi getti; Intonaco di risanamento con betoncino ad alta resistenza Pittura. 4.5 Rinforzo traversi Si prevede di migliorare la distribuzione trasversale dei carichi tra le travi longitudinali, rinforzando alcuni traversi delle tre campate. Tale rinforzo è da verificare in funzione dell effettiva armatura presente sui traversi, sulle travi principali ed in generale sul nodo pag. 7

9 trave-traverso. Il rinforzo viene effettuato mediante la posa in opera di armatura lenta all estradosso dei traversi interessati dall intervento. 4.6 Rinforzo travi principali Al fine di ripristinare la resistenza delle travi per le quali la corrosione ha provocato una riduzione dell area di acciaio è previsto un rinforzo mediante l applicazione di nastri di fibre in carbonio. L intervento è limitato alle travi di bordo, in quanto maggiormente degradate, e prevede sia un rinforzo a flessione in campata che a taglio in appoggio. 4.7 Ripristino parapetto Il parapetto in colonnine di calcestruzzo presenta uno stato di degrado notevole e diffuso su tutta la lunghezza del ponte. È previsto il consolidamento dei pilastri posti in corrispondenza delle mensole di sostegno del marciapiede oltre che degli interventi localizzati di sostituzione e ripristino delle colonnine. Nelle porzioni circolari di estremità si realizza un intervento di consolidamento delle fondazioni in modo da evitare ulteriori danneggiamenti del parapetto stesso. L elemento di maggiore criticità risulta essere il corrimano superiore il quale presenta uno stato fessurativo rilevante e diffuso a causa della presenza dell anima di alleggerimento in laterizio forato. È prevista la sostituzione del corrimano su tutta la lunghezza del ponte con un nuovo elemento corrente, con forma analoga a quella esistente, di tipo prefabbricato. L intervento prevede inoltre la sabbiatura, stuccatura e la pulizia dell intero parapetto. In seguito ad un incidente avvenuto nel 2010 una porzione di parapetto verso Sud, della lunghezza di circa 5 metri, è già stata ricostruita con un intervento analogo a quello del progetto attuale. 4.8 Pavimentazioni L intervento prevede: Impermeabilizzazione a spruzzo del marciapiede e di una fascia adiacente a questo dell impalcato con prodotto elastomerico poliuretanico bicomponente; Protezione dell impermeabilizzazione sulla carreggiata con uno stato anticontaminante in geotessuto; Nuova massicciata di spessore pari a quella precedente; Rifacimento dello strato di binder e del manto di usura della carreggiata; pag. 8

10 Rifacimento della pavimentazione dei marciapiedi e ripristino della cordonata esistente. 4.9 Interventi su pile e spalle Tali elementi strutturali non presentano situazioni di degrado. L intervento prevede soltanto una idro-pulitura della superficie laterale dei manufatti in alveo Pluviali smaltimento acque meteoriche L intervento prevede la sistemazione delle caditoie in modo da assicurare una efficiente raccolta dell acqua della sede stradale e del marciapiede e la realizzazione dei nuovi pluviali di scarico di lunghezza maggiorata Interventi di miglioramento sismico Il ponte della Vittoria presenta i seguenti elementi di criticità nei confronti delle azioni di tipo sismico: a. Assenza di dispostivi di collegamento delle travi principali dell impalcato alle pile e alle spalle sia in direzione longitudinale che trasversale. L appoggio delle travi principali è infatti realizzato mediante un dormiente in piombo. La resistenza allo scorrimento relativo trave/pila e trave/spalla è assicurato dal solo attrito di interfaccia senza alcun dispositivo che impedisca la perdita di appoggio delle travi principali. b. Insufficiente resistenza delle pile e delle spalle nei confronti dell azione sismica agente in direzione longitudinale (parallelamente all asse del ponte). Per superare gli elementi di criticità sopra riportati il progetto di miglioramento sismico prevede due diverse tipologie di interventi. INTERVENTO A: mira a conferire al ponte una idonea resistenza nei confronti delle azioni sismiche che agiscono in direzione trasversale (perpendicolari all asse del ponte). L intervento in progetto prevede la messa in opera di appositi dispositivi di ritegno che connettano rigidamente l impalcato del ponte alle sottostanti pile e spalle di appoggio. Tali ritegni trasferiscono la forza sismica dall impalcato alla strutture di appoggio evitando i scorrimenti relativi impalcato/pila e impalcato/spalla e quindi la perdita di appoggio delle travi. In direzione trasversale le pile e le spalle presentano caratteristiche geometriche e di resistenza meccanica idonee per resistere alle sollecitazioni sismiche di progetto. pag. 9

11 I dispostivi in progetto vengono realizzati in carpenteria metallica e fissati rigidamente alle travi dell implacato e alle sottostanti pile o spalle mediante appositi tacchi di taglio in barre di acciaio ad alta resistenza. INTERVENTO B: mira a conferire al ponte una idonea resistenza nei confronti delle azioni sismiche che agiscono in direzione longitudinale (parallele all asse del ponte). Diversamente dalla direzione trasversale, lungo la direzione longitudinale le pile e le spalle non sono in grado di resistere alle sollecitazioni sismiche di progetto. L intervento consiste pertanto nella realizzazione di due platee di contrasto a monte delle spalle in corrispondenza dei due accessi al ponte che assorbono completamente le forze orizzontali indotte dal sisma. Tali platee sono collegate a pali trivellati di grosso diametro 100 cm e lunghezza pari a 8m. Lo spessore delle platee di contrasto è di 100 cm. La trasmissione della forza sismica orizzontale dall impalcato del ponte alla platea avviene per contrasto. Il contatto impalcato/platea è puntuale in corrispondenza di appositi rostri in calcestruzzo armato che vengono realizzati sulla testa dell impalcato e due appositi dispositivi fissati alla platea stessa. Il ritegno realizzato è di tipo monodirezionale, in questo modo l impalcato viene mantenuto in sede solo con azioni di compressione contro i ritegni, senza impegnare l impalcato con azioni di trazione. Le forze indotte sulle platee e pali di contrasto sono in questo modo sempre opposte alla direzione della spinta del terreno a monte della spalla. Si evidenzia come l intervento di miglioramento sismico non alteri l aspetto estetico del ponte dato che: - I vincoli di ritegno orizzontale meccanici sulle spalle e pile sono posti al di sotto delle travi dell impalcato al centro del ponte e quindi non visibili; - Le platee di contrasto su pali sono realizzate a tergo delle spalle del ponte e al di sotto della sede stradale. 5 PONTEGGI Al fine di consentire le operazioni sia sull intradosso che sui lati del ponte, si è previsto l impiego di un ponteggio in struttura metallica tipo Dalmine, atto a sopportare carichi di lavoro, sospeso e agganciato all intradosso con tiranti metallici. pag. 10

12 L accesso alle zone di lavoro avverrà con opportune scale a rampa con accesso dall impalcato stesso. Come da prescrizione del genio Civile, il ponteggio viene realizzato a settori, in modo da mantenere una parte della luce del ponte sempre libera da impedimenti al fine di ridurre i problemi connessi all eventuale trasporto solido in caso di piena del corso d acqua. 6 CONSIDERAZIONI IDRAULICHE Gli interventi di progetto riguardano il risanamento dell impalcato del ponte e la realizzazione di platee di contrasto laterali a tergo delle spalle. Non sono pertanto previsti interventi che interessino l alveo o gli argini del torrente Agno. Le due platee in cemento armato servono a collegare in testa dei pali trivellati di grande diametro D=100 cm di lunghezza di 7 metri. I pali sono stati previsti ad una distanza minima dalla spalla esistente di circa 2.40 m, di tipo trivellato e con una quota di imposta della punta all incirca alla quota del fondo dell alveo del torrente Agno. La quota di imposta della spalla in calcestruzzo esistente è, come desumibile dagli elaborati di progetto originali del ponte del 1930, impostata a circa 10 metri dall attuale piano stradale, quindi ben più profonda della quota di imposta dei pali che verranno realizzati a tergo che è prevista a circa 7.40 metri. L intervento prevede inoltre il collegamento delle platee di contrasto con la sommità delle spalle esistenti, migliorandone drasticamente la stabilità nei confronti della spinta delle terre, ecc. La quota della falda acquifera, data la tipologia di terreno presente estremamente permeabile, è sostanzialmente quella del livello dell acqua presente nell Agno. Aspetto questo evidenziato anche nella relazione geologica allegata alle prove penetrometriche fatte eseguire per la classificazione del sottosuolo. Per i motivi su esposti si possono escludere problemi idraulici, quali il sifonamento, legati alla realizzazione dei pali in progetto. pag. 11

13 7 MIGLIORAMENTO SISMICO OTTENIBILE Con l intervento progettato si ottiene un miglioramento sismico pari al 71%. Il ponte sarà cioè in grado di sostenere una azione sismica pari al 71% di quella prevista per l adeguamento. Attualmente il ponte è in grado di sostenere una azione sismica pari al solo 27.3% dell azione sismica prevista per l adeguamento (vedi verifica sismica). 8 DURATA DEI LAVORI La durata stimata complessiva dei lavori da realizzarsi a cavallo del periodo estivo è valutata in complessivi 6 mesi circa. pag. 12