Brescia sono attualmente operativi i cantieri per la costruzione

Transcript

1 di Ing. Alessandro Monteferrante (direttore tecnico Keller Fondazioni) e Ing. Stefano Motta (responsabile di cantiere Keller Fondazioni) Keller Fondazioni Jet-grouting a tenuta Documentiamo la positiva esperienza portata a termine dall azienda veronese nell ambito dei lavori propedeutici alla realizzazione dei nuovi viadotti ferroviari sui fiumi Serio e Oglio. Opere che s inseriscono nella nuova linea ad Alta Velocità in costruzione tra Treviglio e Brescia Sul lotto funzionale Treviglio- Brescia sono attualmente operativi i cantieri per la costruzione della nuova tratta ferroviaria ad Alta Velocità tra Milano e Verona, parte integrante del Corridoio Transeuropeo TEN-T Mediterraneo. La realizzazione dell infrastruttura, di sviluppo complessivo pari a 115 km circa, è di competenza, in qualità di General Contractor, del Consorzio Cepav Due (Consorzio ENI per l Alta Velocità-Due), raggruppamento costituito dalla capofila Saipem, gruppo ENI unitamente a Impresa Pizzarotti & C., Società Italiana per le Condotte d Acqua e Impresa Costruzioni Giuseppe Maltauro. L infrastruttura prevede, tra le varie opere, due nuovi viadotti di scavalco dei fiumi Serio e Oglio nelle provincie di Bergamo e Brescia. Nella realizzazione degli stessi il Consorzio Cepav Due ha incaricato la Keller Fondazioni (divisione italiana del gruppo Keller plc che si occupa di seguire specificatamente il mercato italiano delle fondazioni speciali e consolidamenti) alla realizzazione dei tamponi di fondo in jet-grouting propedeutici agli scavi per la formazione dei plinti nelle aree d alveo e golena. Relativamente al viadotto sul fiume Serio (VI03), di lunghezza complessiva pari a 960 m circa, il progetto prevede infatti 23 pile in area fluviale con quote di intradosso dei plinti di fondazione a circa 9 10 m dal piano campagna, praticamente coincidente con la quota piezometrica. Le fondazioni del viadotto sono su pali trivellati diametro 150 cm. Il progetto delle opere provvisionali per la formazione dei pozzi, di particolare impegno 40 PF febbraio/marzo 2015

2 ingegneristico ed esecutivo, è stato curato dall Ing. Bruno Becci della CeAS di Milano e ha previsto la realizzazione delle opere di sostegno laterali mediante importanti palancolati metallici supportati da un ordine di puntoni. Alla base dei palancolati (Fig. 2) sono stati previsti tamponi di fondo, eseguiti con tecnologia jet-grouting, di spessore pari a 5 m e profondità massima di perforazione, da piano campagna, pari a 19 m circa. Per ogni pila il tampone di fondo si estende su una superficie di circa 260 m 2. Simile soluzione è stata adottata sul viadotto Oglio (VI04), opera che segna il confine tra le provincie di Bergamo e Brescia dove però, per le pile adiacenti all alveo inciso, le profondità di intervento richieste per il jet-grouting hanno raggiunto valori ben superiori, spingendosi fino ai 28 m e comportando, per la contestuale presenza di Fig.2 - Schemi di progetto terreni ghiaiosi addensati con presenza di ciottoli e trovanti, la necessità di impegnare macchine operatrici specifiche di adeguata potenza. Sul Viadotto Oglio i lavori jet-grouting di competenza della Keller Fondazioni hanno riguardato le sole pile dalla n.1 alla n.9, quelle in stretta adiacenza all alveo. PF febbraio/marzo

3 Il contesto geologico Le indagini geognostiche preliminarmente effettuate a supporto del progetto hanno evidenziato sul Viadotto Serio la prevalente presenza di ghiaie in marcata matrice sabbioso-limosa con grado di addensamento medio-alto. Come già detto, l area in cui sono stati effettuati i lavori inerenti il fiume Oglio è caratterizzata invece dalla maggiore presenza di ciottoli di dimensioni fino a cm e, più in profondità, dalla presenza di stratificazioni sabbiose fortemente addensate. La falda, regolata dal livello fluviale, è sempre ovviamente prossima al piano campagna. Il progetto La necessità di eseguire gli scavi in presenza di materiali caratterizzati da valori di permeabilità molto alti e battenti idraulici superiori agli 8 m ha reso impossibile l esecuzione degli scavi senza sistemi di impermeabilizzazione alla base. La tecnologia jetgrouting sposa al meglio questa esigenza con la presenza di materiali incoerenti di prevalente natura sabbioso-ghiaiosa. Il progetto prevedeva inizialmente l esecuzione dei tamponi di fondo per compenetrazione di colonne JG di diametro pari a 200 cm disposte su maglia triangolare ad interasse 160 cm. Keller Fondazioni ha proposto, sulla base della propria esperienza e know-how, un ulteriore ottimizzazio- Fig.3 - Proposta Keller (colonne D220 cm) ne del progetto in termini di adozione di colonne jet-grouting di grande diametro. Soluzione finalizzata alla riduzione del numero delle perforazioni con conseguente notevole abbattimento delle tempistiche per il completamento delle opere. La proposta Keller ha previsto l adozione di colonne JG di diametro maggiore o uguale ai 220 (250) cm, interasse 170 cm circa (Fig. 3), ed è stata supportata dall esecuzione preliminare di un campo prova mirato a verificare quanto ipotizzato e confermare il raggiungimento dei requisiti prestazionali di progetto sia in termini geome- Fig.5 - KB2 nel corso delle operazioni Fig.4 - Colonne scoperte sul campo prova del VI03 trici (diametri, profondità, spaziature) che meccanici (resistenza alla compressione, pesi di volume e permeabilità). (Fig. 4) I lavori in dettaglio Le attività di cantiere, a partire dal campo prova sul viadotto Serio che ha avuto inizio nei primi giorni del mese di marzo 2013, sono state spesso accompagnate da avverse condizioni meteorologiche. In tal senso, l utilizzo di sonde perforatrici di notevole potenza e dotate di cabina (Fig. 5) ha spesso consentito di evitare soste e dare massima continuità alle operazioni. I lavori JG sul viadotto Serio hanno avuto inizio nel mese di maggio L adozione del grande diametro ha permesso fin da subito, operando in continuo sulle 24 ore, il completamento dei singoli tamponi di fondo standard in soli otto giorni lavorativi, consentendo l esecuzione coordinata e concatenata delle altre attività previste in sequenza per il completamento delle singole pile (scavi, posa dei puntoni, realizzazione dei cementi armati, tombamento finale) (Fig. 6-7) e il conseguente riutilizzo dei palancolati. In tal senso è risultata fondamentale l attività di coordinamento operativo delle varie imprese effettuata dalla direzione del Consorzio Cepav Due, che ha consentito il regolare decorso dei lavori nonostante oggettive difficoltà legate alla gestione delle interferenze, approvvigionamenti e controlli. 42 PF febbraio/marzo 2015

4 Relativamente a questi ultimi occorre sottolineare come anche in corso d opera le attività di consolidamento JG sono state gestite mantenendo alti standard qualitativi grazie all interfaccia tra i tecnici di cantiere e l ufficio tecnico Keller di Verona. Preliminarmente alla realizzazione di ogni singolo tampone di fondo si è proceduto al rilievo dell esatta sagoma del palancolato e relativa posizione rispetto ai pali: ciò ha consentito l elaborazione, per ogni fondazione, di uno specifico elaborato di progetto mirato ad adeguare la posizione delle colonne e correggere le eventuali anomalie. Nel corso delle operazioni sono state messe in campo sia gli usuali controlli sulle miscele, reflui cementi- Fig. 6 e 7- La sequenza dei lavori Fig.8 - ACI - Metodo sonico Keller per il controllo del diametro zi, parametri di trattamento, prove di laboratorio, eccetera, sia sistemi innovativi messi a punto nel gruppo Keller per la verifica e controllo del diametro delle colonne jet-grouting, come i test di tipo sonico (ACI-acoustic column inspector) effettuati in corso d opera sul Viadotto Oglio. (Fig. 8) Come già evidenziato, l esecuzione dei trattamenti alle profondità precedentemente descritte, in presenza di terreni difficili da attraversare, ha richiesto l utilizzo di sonde specificatamente studiate per il jet-grouting. Sono state impiegate macchine direttamente realizzate dal Gruppo Keller a Renchen in Germania, tipo KB2 e KB6; quest ultima è al momento la più avanzata tra quelle disponibili ed è quindi impiegata a livello europeo per i cantieri più complessi e delicati. (Fig. 9) Non da ultimo va rimarcata l importanza, spesso sottovalutata, della presenza in campo di personale esperto che invece rappresenta il tassello più importante del processo per il conseguimento del risultato finale. In tal senso, il team messo in campo da Keller ha visto la presenza dei migliori e più esperti perforatori, tecnici in grado di eseguire i consolidamenti con estrema attenzione e competenza, ma anche spirito critico e, quindi, capaci di fornire alla direzione tecnica indispensabili informazioni sui riscontri avuti in corso d opera. PF febbraio/marzo

5 Fig.9 - Sonda Keller KB6 Conclusioni I riscontri avuti in fase di scavo sono stati estremamente positivi, consentendo l esecuzione delle attività in sicurezza e praticamente all asciutto. (Fig. 10a e 10b) I cantieri descritti precedentemente hanno rappresentato un positivo esempio di sinergia tra il committente e l impresa incaricata per le opere specialistiche e hanno permesso di mettere ancora una volta in evidenza l importanza della ricerca sulle tecnologie al momento disponibili, finalizzata al potenziamento e all adattamento delle stesse, con i conseguenti vantaggi nelle applicazioni correnti di cantiere. La tematica della gestione degli scavi sottofalda in presenza di importanti battenti idraulici ricorre regolarmente sia nella realizzazione di infrastrutture, sia in edilizia, civile e industriale. La possibilità di adottare soluzioni che consentano una notevole riduzione delle tempistiche esecutive e un prodotto qualitativamente migliore, quindi, non può che essere un carta vincente. Ringraziamenti. Si ringrazia per la collaborazione l intero staff Cepav Due e, in particolare, il direttore del Consorzio Ing. Franco Lombardi e la direzione tecnica di cantiere Ing. Roberto Rutigliano e il Geom. Marino Tonelli Fig.10a e 10b- Scavi terminati sulla pila 5 del VI04 INFO Keller Fondazioni 44 PF febbraio/marzo 2015