Transcript viadotto opera 13: il varo delle campate “4bis e 5ter”

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Ponti & Viadotti
Il varo per spinta orizzontale delle campate
sopra la linea ferroviaria del viadotto “Opera 13”
per la realizzazione dell’accesso al nuovo polo fieristico di Rho-Pero (MI)
IL VARO
VIADOTTO OPERA 13:
DELLE CAMPATE “4BIS E 5TER”
Manuel Argenta*
Antonio Battagion**
Il viadotto fa parte dell’Autostrada A8
Milano-Laghi, tratto Milano-Lainate, all’interno delle opere per la realizzazione della viabilità di accesso al nuovo polo fieristico di Rho-Pero (MI).
La descrizione dell’opera
Il tracciato del viadotto di scavalco della linea
ferroviaria, denominato 4Bis e 5Ter, ha un andamento curvilineo, con raggio di curvatura pari a circa 1.006 m dalla pila P22 Bis fino alla
Figura 1 - Il varo della campata sopra la ferrovia
pila P23 Bis; la luce della campata da oltreLe travi principali sono collegate da diaframmi verticali ad anima piepassare è pari a 55,5 m in asse appoggio mentre la larghezza complessiva dell’impalcato è di 27,7 m.
na (Figura 2). Fanno inoltre parte della travata tre travi di spina, semIl viadotto è realizzato in sistema misto acciaio-calcestruzzo, con
pre a doppio T saldato ad anima verticale, di altezza 0,45 m. Due travi di spina sono poste esternamente alle due travi principali esterschema statico di trave in semplice appoggio.
ne, a interasse 2,4 m, collegate a queste da elementi reticolari.
La sezione trasversale della campata sopra la ferrovia è costituita da
La terza trave di spina si trova in corrispondenza della mezzeria delquattro travi a doppio T saldato ad anima verticale, di altezza 2,70
la sezione trasversale dell’impalcato, collegata ai diaframmi interm: le due travi esterne distano 4,80 m da quelle interne, mentre l’inmedi. In Figura 3 è riportata una vista dal basso dell’impalcato.
terasse tra queste ultime è pari a 8,40 m.
Figura 2 - La sezione dell’impalcato
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Figura 3 - La vista dalle travi principali e dei traversi ad anima piena
Figura 4 - Il varo dell’impalcato metallico
I giunti principali delle travi sono stati realizzati in cantiere con procedimento di saldatura manuale. La soletta di impalcato è resa collaborante con la sottostante struttura metallica mediante
connettori tipo Nelson elettrosaldati sulle piattabande superiori delle travi.
Il viadotto in fase di varo è privo della soletta che
verrà gettata una volta che l’impalcato è in posizione di esercizio finale.
lì varato di punta con un sistema di avanzamento a spinta a mezzo di
funi con argano di tiro e con mantigli di avanzamento.
Le rampe di accesso
Le rampe di accesso al cavalcaferrovia sono il 5Bis
e il 6Ter, anch’essi realizzati in sistema misto acciaio-calcestruzzo (Figura 5), con il medesimo schema statico dell’impalcato centrale.
Le rampe sono costituite da due travi metalliche a
doppio T ad altezza costante, collegate tra di loro
mediante diaframmi intermedi a parete piena.
Il montaggio delle due rampe di accesso avviene
sopra lo scavalco centrale, poi vengono traslate orizzontalmente su pile di calaggio e infine abbassate
in posizione definitiva.
Il montaggio del cavalcaferrovia
Il progetto di montaggio prevede che l’impalcato
venga interamente assemblato sul viadotto esistente
a monte delle pile 22Ter e 23Bis (pila di lancio) e di
Figura 5 - La sezione trasversale tipica delle rampe di accesso
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Le apparecchiature di varo consistevano di una carrelliera posta in
corrispondenza dell’estremità posteriore (lato Pila 24), di una coppia di slitte oleodinamiche fisse posizionate in corrispondenza del
lato di lancio e di una seconda coppia di slitte oleodinamiche che
avevano il compito di ricevere le strutture varate.
Alla estremità anteriore dell’impalcato era stato collegato “l’avambecco”: una struttura composta da due travi saldate posizionate a interasse pari a quello insistente tra le due travi centrali del ponte, stabilizzata mediante diaframmi reticolari e controventata in corrispondenza del piano superiore e inferiore. La struttura dell’avambecco, molto più leggera dell’impalcato, ha consentito il superamento della campata impedendone il ribaltamento durante la fase di massimo sbalzo.
L’impostazione generale prevedeva che durante la fase di varo le due
travi centrali dell’impalcato appoggiassero il retro su una carrelliera,
l’anteriore su due slitte, mentre le travi laterali appoggiassero su due
carrelli intermedi (Figura 6 e 7).
poi i controlli geometrici sulla monta e sulla curvatura delle travi e infine si è dato inizio alle operazioni di saldatura testa a testa delle travi principali. Eseguiti i controlli delle saldature si è proceduto al posizionamento e alla sigillatura delle lastre metalliche che fungono da
cassero per il getto finale del calcestruzzo, effettuato dopo che l’impalcato è stato posizionato sugli apparecchi di appoggio definitivi.
Il varo per spinta
Le operazioni di varo si sono svolte in due notti, durante le quali si è
arrestato il traffico ferroviario delle linee sottostanti.
Le attrezzature utilizzate per il varo del suddetto viadotto possono essere così riassunte:
u avambecco ad anima piena, di lunghezza 30 m circa;
u carrelliera posteriore, dove appoggia il viadotto e alla quale viene
vincolato il mantiglio mobile per l’avanzamento;
u quattro slitte oledinamiche (due di lancio e due di arrivo);
Figura 6 - La linea di varo. Avambecco con conci delle travate del viadotto
La quota di montaggio è stata determinata dall’ingombro dell’attrezzatura di avanzamento/spinta, posta in coda al ponte e identificata con
il nome di “carrelliera posteriore”.
Longitudinalmente, la posizione di montaggio e di inizio varo era individuata dalla lunghezza dell’avambecco, il quale poggiava in punta sulla slitta di lancio (Figura 7).
Figura 7 - La pianta del viadotto con avambecco prima dell’inizio del varo
L’impalcato è stato assemblato su elementi provvisori che consentono l’appoggio delle travi metalliche, realizzando un piano orizzontale
ideale; in tal modo si sono potute rispettare le contromonte di progetto delle travi principali.
Posizionate le travi in geometria sugli appoggi provvisori, sono state
collegate reciprocamente e provvisoriamente con piatti saldati mediante brevi tratti di saldatura, successivamente si sono montate tutte le altre strutture: diaframmi, travi di spina, sbalzi. Si sono eseguiti
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u
strutture di sostegno delle slitte, dette “pile provvisorie”;
cordoli in calcestruzzo per lo scorrimento dei carrelli e della carrelliera posteriore;
u un argano di avanzamento e due mantigli;
u guide verticali per il calaggio del viadotto.
Dopo gli opportuni controlli sul corretto posizionamento e montaggio dell’attrezzatura, si è proceduto allo svincolo del viadotto dagli
appoggi provvisori, sollevandolo in corrispondenza della carrelliera,
dell’avambecco e dei carrelli anteriori, mediante martinetti della portata di 250 t.
Rimossi tutti gli appoggi temporanei si è abbassato l’impalcato agendo in corrispondenza di tutti i martinetti e attuando una traslazione rigida verticale, fino a portare il ponte in appoggio sulle slitte in corrispondenza dell’avambecco, sui carrelli intermedi in corrispondenza
delle travi laterali, e sulle carrelliere posteriori sugli appositi piani in
PTFE. Quindi si è dato inizio alle operazioni di avanzamento del corpo
ponte-avambecco con una velocità pari a circa 0,5 m/min.; durante
l’avanzamento con il passo previsto si sono monitorate costantemente le pressioni dei circuiti idraulici delle slitte.
L’avanzamento ha seguito la direzione individuata dalla congiungente i due mantigli, e cioè orientata parallelamente ai binari della
carrelliera.
Il personale addetto alle operazioni di varo era dislocato in corrispondenza:
u delle slitte, per procede alla lubrificazione della superficie di scorrimento della piattabanda inferiore mediante grasso siliconico;
u di ogni centralina, per intervenire tempestivamente in caso di anomalie al circuito idraulico;
u di ogni carrello, al fine di controllare la verticalità del carrello e l’allineamento delle ruote con la rotaia;
u di ogni mantiglio (mobile/fisso) per verificare il corretto scorrimento della fune.
u
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Quando il treno di varo è giunto in corrispondenza del collegamento
avambecco-ponte, sulla slitta di lancio si è corretto l’orientamento della stessa secondo la tangente al concio del ponte operando una rotazione attorno all’asse verticale. Durante il successivo avanzamento tale procedura è stata ripetuta ogni qualvolta la slitta interessava un giunto delle travi principali, orientando l’asse slitta parallelamente all’asse dell’anima della trave.
Condizione indispensabile per procedere con le operazioni sopra descritte (traslazione o avanzamento) è stata la velocità del vento, che
non poteva superare i 9 m/sec. pari a (32,4 km/h).
Figura 8 - La fase di avanzamento dell’impalcato sulla campata di
alloggiamento definitivo
Durante quest’ultima fase si è posta particolare cura affinché l’avambecco ingaggiasse i piattini delle slitte di arrivo perfettamente in asse, agendo con traslazioni laterali delle stesse; successivamente si è
ripreso l’avanzamento.
Figura 9 - L’approccio dell’avambecco alla slitta di arrivo
Il complesso ponte-avambecco era guidato orizzontalmente da rulli laterali che, collegati al corpo delle slitte, erano posti in battuta alle piattabande inferiori e non consentivano il disassamento delle slitte rispetto all’asse anima, se non per le normali tolleranze di gioco. Tali
rulli rappresentavano il vincolo trasversale contro le azioni orizzontali, vincolo che dal lato della carrelliera era garantito dalla carrelliera
stessa guidata dalle rotaie.
Ad avanzamento terminato, quando l’impalcato era posizionato esattamente sulla verticale degli appoggi definitivi, il ponte è stato appoggiato in corrispondenza delle nervature di sollevamento (previste in esercizio per la sostituzione degli appoggi) poste all’estradosso inferiore dei
diaframmi di pila, su delle strutture provvisorie, dette pile di calaggio, la
cui funzione è quella di consentire l’abbassamento dell’impalcato a quota di progetto. L’abbassamento è stato effettuato con il “passo pellegrino” alternando alla corsa di un martinetto la rimozione di un calaggio;
si sono utilizzati quattro martinetti da 250 t, posizionati in
testa alle pile di calaggio e collegati al medesimo circuito
idraulico, permettendo così
una discesa controllata istante per istante.
Si sono montate le guide verticali per l’abbassamento del
viadotto su entrambe le pile e
contemporaneamente si è dato inizio allo smontaggio dell’avambecco e delle travi di
appoggio sulla carrelliera posteriore.
Durante tutte queste operazioni l’impalcato era costantemente guidato, in direzione
trasversale, dai ritegni di guiFigura 11 - I calaggi
da verticale posti all’esterno
delle piattabande inferiori dell’impalcato, trasversalmente dalla pile di
calaggio controventate.
Quando le piattabande inferiori dell’impalcato erano prossime al contatto con l’estradosso degli apparecchi di appoggio, si sono registrate le pressioni dei martinetti, al fine di rispettare le reazioni vincolari
indicate dal Progettista dell’opera per il peso proprio delle strutture
metalliche. Successivamente si sono regolati in altezza gli apparecchi
di appoggio, per ripristinare le suddette pressioni, e sono stati inghisati ai baggioli.
n
* Ingegnere Responsabile Ingegneria OMBA Impianti
& Engineering SpA
** Responsabile dell’Ufficio Tecnico OMBA Impianti &
Engineering SpA
Dati tecnici
Peso complessivo di acciaio strutturale: 800 t
Committente: Società Autostrade per l’Italia SpA
Progettazione definitiva: SPEA SpA
Progetto esecutivo: SETECO Srl
Direzione dei Lavori: SPEA SpA
Progetto costruttivo opere metalliche: Omba Impianti &
Engineering SpA
Figura 10 - Un particolare della pila provvisoria con la slitta di arrivo
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