1 INDAGINI PRELIMINARI E DURANTE L ESECUZIONE DEI LAVORI Rilievo delle strutture interne alle volte sul Canal Grande...

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3 INDICE 1 INDAGINI PRELIMINARI E DURANTE L ESECUZIONE DEI LAVORI Rilievo delle strutture interne alle volte sul Canal Grande Indagini sulle murature Martinetto piatto singolo Martinetto piatto doppio Esecuzione di carotaggi e prelievi di campioni Prove di carico sui tiranti di ancoraggio Prove di carico sull impalcato metallico Piano di manutenzione pag

4 1 INDAGINI PRELIMINARI E DURANTE L ESECUZIONE DEI LAVORI Al fine di chiarire con sufficiente precisione lo stato di fatto delle sottostrutture esistenti del ponte della Libertà è stata individuata una serie di indagini da eseguire in diverse zone sia preliminarmente alla progettazione esecutiva, sia contestualmente all esecuzione dei lavori. Si tratta in generale di prove ed indagini non invasive e non distruttive che potrebbero essere effettuate senza recare grossi disturbi al traffico veicolare e fluviale nell area del ponte. Si riporta di seguito un elenco di ciò che si ritiene indispensabile per una corretta progettazione, per una più calibrata esecuzione degli ancoraggi delle nuove strutture al ponte e per un ottimale collaudo in corso d opera. Ulteriori indagini potrebbero essere necessarie in seguito all esito delle indagini sotto riportate. INDAGINE Rilievo accurato delle strutture interne portanti in c.a. sopra le volte del Canal Grande; Indagini sulle murature delle volte del Canal Grande e del fortino austriaco con martinetti piatti singoli e doppi Stato di fatto; COLLOCAZIONE TEMPORALE prima del progetto esecutivo prima del progetto esecutivo Esecuzione di carotaggi verticali od inclinati in prossimità degli ancoraggi della struttura metallica sulle pile e sui terrapieni, al fine di prelevare campioni di materiale da sottoporre a prove di laboratorio; Prove di carico sui tiranti di ancoraggio delle mensole metalliche alla sottostruttura in c.a. del ponte; Indagini sulle murature delle volte del Canal Grande e del fortino austriaco con martinetti piatti singoli e doppi Subito dopo il consolidamento; Prove di carico sull impalcato metallico della passerella a sbalzo. prima del progetto esecutivo durante l esecuzione dei lavori durante l esecuzione dei lavori durante l esecuzione dei lavori 1.1 RILIEVO DELLE STRUTTURE INTERNE ALLE VOLTE SUL CANAL GRANDE A causa dell inaccessibilità degli spazi compresi tra le volte del Canal Grande e l impalcato che sostiene la via carrabile, durante la campagna di rilievo precedente alla progettazione indagini pag

5 definitiva, non è stato possibile rilevare lo stato dei luoghi né lo stato di conservazione delle strutture. Attualmente sono disponibili solamente alcuni disegni tecnici dell epoca di costruzione e poco altro materiale archivistico. Risulta quindi necessario procedere con un rilevo di dettaglio e con l ispezione diretta dei suddetti ambienti. A tal fine occorre realizzare alcune aperture sul paramento murario prevedendo alla fine dei lavori delle botole od accessi permanenti da utilizzarsi per le future manutenzioni ed ispezioni. Peraltro tale approccio risulta già condiviso dalla Soprintendenza la quale auspica che a breve venga analizzato lo stato di conservazione delle strutture interne al ponte. La restituzione del rilievo potrebbe confermare la compatibilità delle soluzioni progettuali di cui al presente progetto definitivo o, al contrario, potrebbe portare a modifiche locali dei sistemi di ancoraggio. Se necessario, infine, potrebbero essere richiesti interventi specifici di consolidamento alle strutture esistenti, da valutare caso per caso. 1.2 INDAGINI SULLE MURATURE Al fine di determinare con esattezza i parametri meccanici delle strutture murarie a cui verrà ancorata la passerella a sbalzo, si ritiene necessaria l esecuzione di indagini con martinetti piatti singoli e doppi. I punti di ancoraggio su muratura si riferiscono nello specifico alla zona del fortino di S. Lucia (fissaggio tipo D) ed alla zona di fissaggio delle mensole in chiave alle volte sul Canal Grande (fissaggio tipo G). E opportuno analizzare le suddette strutture sia nello stato di fatto, antecedente i lavori e la progettazione esecutiva, sia subito dopo l esecuzione dei consolidamenti previsti. Si prevedono pertanto due campagne di indagini con martinetti piatti singoli e doppi. Per ciascuna delle zone indagate, corrispondenti ad una volta interna al fortino ed a una sezione di chiave di una delle due volta sul Canal Grande, si effettueranno le seguenti indagini: N 1 martinetto piatto singolo in direzione normale ai mattoni; N 1 martinetto piatto doppio in direzione normale ai mattoni; N 1 martinetto piatto singolo in direzione trasversale rispetto ai mattoni; N 1 martinetto piatto doppio in direzione trasversale rispetto ai mattoni; per un totale di almeno 8 prove (4 sul fortino e 4 sulla un volta del Canal Grande). indagini pag

6 Le stesse indagini dovranno essere ripetute nelle medesime posizioni e nelle medesime modalità appena dopo aver eseguito il consolidamento delle murature, corrispondente alle iniezioni di boiacca ad intasamento dei vuoti presenti nelle strutture murarie. Dal confronto tra i dati acquisiti nello stato di fatto e subito dopo il consolidamento sarà possibile verificare l aumento di resistenza conseguito e di conseguenza sarà possibile calibrare le strutture di ancoraggio alla muratura (attualmente si sono assunti dei dati di resistenza cautelativi ma che potrebbero essere inferiori a quanto effettivamente presente) MARTINETTO PIATTO SINGOLO L indagine con il martinetto piatto singolo si basa sul concetto di eseguire un taglio in un corpo e sostituire al materiale asportato forze equivalenti al ripristino delle condizioni iniziali del corpo. In tale maniera è possibile risalire allo stato di sollecitazione della muratura. L esecuzione di un taglio piano in direzione normale alla superficie di un elemento provoca una richiusura dei lembi della fessura; introducendo un martino piano all interno della fessura è possibile riportare i lembi della fenditura nelle condizioni iniziali. Dalla forza esercitata del martinetto per ottenere questa situazione permette la conoscenza dello stato tensionale presente nella muratura. schema di disposizione di martinetto piatto singolo La metodologia prevede quindi l esecuzione del taglio, la misurazione della chiusura della fessura, la cui entità viene rilevata attraverso misure di convergenza fra due o più punti indagini pag

7 situati in posizione simmetrica rispetto allo stesso taglio tramite di un deformometro, situazione illustrata in figura. Inserito il martinetto piatto all'interno del taglio viene portato gradualmente in pressione fino ad annullare la convergenza in precedenza misurata. In queste condizioni, come detto, la pressione all'interno del martinetto sarà pari alla sollecitazione preesistente nella muratura, a meno di costanti che tengono conto del rapporto tra l'area del martinetto e quella del taglio e di un coefficiente di rigidezza del martinetto fornito dalla casa costruttrice MARTINETTO PIATTO DOPPIO La prova con martinetto piatto doppio consente di determinare le caratteristiche di deformabilità della muratura, nonché di fornire una stima della resistenza muraria al limite elastico. La prova consiste nell'effettuare una coppia di tagli orizzontali nella muratura ad una distanza variabile (che dipende dagli elementi resistenti della muratura investigata e dalla larghezza del martinetto utilizzato, potendo variare tra 1 e 1,5 volte quest ultima dimensione), entro cui vengono inseriti due martinetti piatti. Ciò consente di delimitare un campione di muratura rappresentativo per dimensioni del comportamento meccanico della stessa. I due martinetti paralleli - opportunamente messi in pressione - applicano al campione interposto uno stato di sollecitazione monoassiale, e le deformazioni risultanti nella porzione muraria vengono misurate da un numero adeguato di sensori di spostamento in direzione ortogonale e parallela ai piani di inserimento dei martinetti, al fine di determinare il diagramma tensione deformazione della muratura indagata. schema di disposizione dei martinetti piatti e dei sensori nel test di martinetto piatto doppio Generalmente il carico viene applicato in maniera ciclica, ovvero con cicli di carico con incrementi crescenti di pressione nei martinetti intervallati dallo scarico completo di questi. La indagini pag

8 prova viene spinta fino ad una pressione superiore allo stato di compressione locale precedentemente determinato con prova di martinetto piatto singolo, limitando la tensione massima raggiunta nei cicli di carico ad un valore sufficientemente inferiore alla tensione di rottura del materiale. I risultati della prova di martinetto piatto doppio vengono generalmente rappresentati mediante un diagramma in cui in ascissa si leggono le deformazioni registrate nelle basi di misura (positive accorciamento basi verticali; negative allungamento basi orizzontali), in ordinata la tensione applicata alla muratura compresa tra i martinetti, ovvero la pressione dell olio all interno dei martinetti moltiplicata per le costanti d area e di martinetto (ka e km). La pendenza della curva di carico corrisponde per le basi verticali al modulo di rigidezza della muratura indagata (E, modulo di Young). 1.3 ESECUZIONE DI CAROTAGGI E PRELIEVI DI CAMPIONI I materiali che costituiscono le strutture portanti ed interne del ponte della Libertà corrispondono a: murature di paramento, calcestruzzi e materiali di riporto sopra gli impalcati (sabbie o ghiaie così come ipotizzabile dall analisi storiografica), e materiale di riporto nei terrapieni. Attualmente non è stato possibile ispezionare la struttura interna del ponte, nemmeno attraverso sondaggi limitati o scavi a mano. Data l importanza degli ancoraggi delle mensole metalliche della passerella alla struttura del ponte è necessario effettuare dei prelievi di campioni di materiale da sottoporre a specifiche prove di laboratorio. Nello specifico le analisi sui materiali sciolti sono indispensabili per verificare l iniettabilità con microcementi o resine, e verificare eventualmente le caratteristiche meccaniche del materiale attuale ed una volta iniettato. Le analisi sui calcestruzzi sono indispensabili per verificare le caratteristiche meccaniche attuali da confrontare con i parametri dopo il consolidamento. Il prelievo dei campioni avverrà mediante esecuzione di carotaggi verticali od inclinati in prossimità dei futuri tiranti di ancoraggio, secondo lo schema seguente: FISSAGGIO TIPO A N 5 carotaggi (ognuno su una pila diversa) da cui estrarre campioni per: n 5+5 prove di schiacciamento del calcestruzzo (due campioni per ogni carotaggio); indagini pag

9 n 5 prove di permeabilità del calcestruzzo (due serie per ogni carotaggio) secondo UNI ; FISSAGGIO TIPO B N 3 carotaggi (ognuno su un terrapieno intermedio diverso) da cui estrarre campioni per: n 3+3 prove di schiacciamento del calcestruzzo (due campioni per ogni carotaggio); n 3 prove di permeabilità del calcestruzzo (due serie per ogni carotaggio) secondo UNI ; n 3 prove per la determinazione dell'indice dei vuoti del materiale di riempimento presente sopra le strutture del ponte; FISSAGGIO TIPO C N 4 carotaggi (due per ciascuno delle due mensole da ancorare sul terrapieno di partenza della passerella verso Mestre) da cui estrarre campioni per: n 4 prove/carotaggio per la determinazione dell'indice dei vuoti del materiale di riempimento presente sopra le strutture del ponte, su campioni prelevate dallo stesso carotaggio ma a quote diverse; 1.4 PROVE DI CARICO SUI TIRANTI DI ANCORAGGIO Dato che il consolidamento mediante iniezioni diffuse e localizzate delle zone del ponte su cui verranno inseriti i tiranti di ancoraggio delle mensole metalliche potrebbe risultare non omogeneo si prevede cautelativamente l esecuzione di prove di trazione, altresì dette di carico, sulle barre di ancoraggio, finalizzate alla determinazione dello sforzo di trazione in grado di assorbire senza manifestare spostamenti o rotture locali. La prova verrà condotta su almeno una delle coppie di barre a filettatura continua previste per ciascun fissaggio dei tipi A-B-C (circa 88 tiranti), applicando una trazione pari all incirca a quella massima che i tiranti dovrebbero assorbire. La prova di collaudo non distruttiva viene realizzata sui tiranti dell opera misurando l allungamento del tirante in funzione del carico, fino a raggiungere la forza di collaudo. Le N.T.C indicano come necessaria la conferma sperimentale del carico limite con prove di trazione in sito nella fase di collaudo. Sempre le norme tecniche per le costruzioni, per quanto concerne le prove di carico, indicano che le prove di verifica consistono in un ciclo semplice di carico e scarico; in questo ciclo il tirante viene sottoposto ad una prova pari a 1,2 volte quella massima prevista in esercizio, verificando che gli allungamenti misurati indagini pag

10 siano nei limiti previsti in progetto e/o compatibili con le misure sugli ancoraggi preliminari di prova. Martinetto oleodinamico utilizzato per la prova di carico su tirante Per i tiranti in barre il carico verrà applicato attraverso un martinetto idraulico, azionato da una pompa e posto sulla testata del tirante. La misura degli allungamenti avverrà mediante un calibro e le registrazioni saranno annotate su apposito verbale di prova consegnato alla DL al termine delle prove. 1.5 PROVE DI CARICO SULL IMPALCATO METALLICO Durante la fase realizzativa dell opera sarà necessario procedere con almeno due prove di carico dell impalcato, intendendo con esso la struttura metallica composta dai longheroni longitudinale HEB ed i traversi HEA/IPE controventati. Ciascuna prova consentirà in corso d opera di valutare la risposta dell impalcato, e delle mensole di supporto in termini di abbassamenti elastici e rilassamenti. Si effettuerà una prova di carico in corrispondenza di una campata tipo compresa tra due pile del ponte nel tratto iniziale verso Mestre, ed una seconda prova su una delle due campate di impalcato in corrispondenza delle volte sul Canal Grande. indagini pag

11 L entità del carico nominale applicato dovrà essere non inferiore a quello considerato nei calcoli strutturali (o comunque non inferiore all aliquota concordata con il collaudatore in corso d opera). Le prove potrebbero essere effettuate mediante applicazione di carichi uniformemente distribuiti. Normalmente tali prove vengono eseguite su solai, o passerelle ciclopedonali al fine di individuarne la portata o lo sforzo agente e le deformazioni indotte dal carico. Il carico viene applicato per fasi aventi valori di carico crescenti, attraverso serbatoi flessibili o piscine riempiti d'acqua o attraverso altri elementi con funzione di zavorra. Esempio di prova di carico su impalcato ciclopedonale Il rilievo degli spostamenti verticali avviene mediante trasduttori di spostamento, collegati ad un acquisitore dati interfacciato ad un computer. Attraverso il programma di acquisizione è possibile verificare se le sollecitazioni rimangono in campo elastico, analizzando i diagrammi sforzi-deformazioni visualizzabili in tempo reale, elaborati per ogni trasduttore di spostamento. Nell esecuzione delle prove di carico sono molto importanti la precisione dei trasduttori di spostamento e la taratura degli strumenti utilizzati in quanto incidono notevolmente sui risultati finali. indagini pag