Costruire con la Slipform

Memoria tratta dagli Atti delle GIORNATE AICAP 2014, Bergamo 22-24 maggio 2014

L’impiego del sistema costruttivo basato sulla Slip form, o cassero scivolante, consente di accrescere la velocità di getto e ridurre i costi per la realizzazione di edifici alti, torri, pile e simili. Nella presente nota vengono descritti alcuni dettagli peculiari della tecnica della Slipform, mettendo anche in evidenza aspetti di tecnologia del calcestruzzo che richiedono attento controllo e monitoraggio, per non incorrere in difetti tipici, che possono essere anche gravi.
In considerazione del fatto che le caratteristiche del conglomerato che determinano la bontà dei risultati devono variare anche in funzione della temperatura ambiente e della velocità di salita della cassaforma, si descrive sinteticamente un metodo messo a punto in cantiere basato sulla misura del tempo di presa del calcestruzzo in laboratorio e in cantiere, che consente di aggiustarne la composizione variando un solo componente della miscela.

1. PREMESSA
Giusto nel decennio in cui veniva pubblicata la prima Norma italiana sul cemento e sul cemento armato (1907), l’Ingegnere MacDonald collaudava e in seguito pubblicava il primo pionieristico lavoro in merito all’impiego della Slip Form (o Slipform; in italiano cassero slittante o scorrevole).
Da allora questa tecnica si è affermata saldamente e in tutto il mondo, per realizzare nuclei di edifici alti, pile da ponte, silos, torri per ponti radio, ciminiere, piattaforme off-shore pozzi e altre costruzioni. In questa nota, finalizzata alla presentazione di un metodo per risolvere alcuni problemi tecnologici relativi all’interazione tra calcestruzzo per slipform, si descriveranno in sintesi anche aspetti salienti del sistema costruttivo.

2. CASSERI RAMPANTI E SLIPFORM
Per realizzare strutture caratterizzate da altezza elevata (non meno di 30/40 metri per motivi di convenienza economica) e dalla presenza di pareti verticali o quasi verticali, come quelli sopra elencati, vengono spesso utilizzati casseri rampanti oppure slipform.
Mediante i primi (Figura 1) si realizza una costruzione discontinua: i casseri vengono riempiti, in seguito, allorché la resistenza del calcestruzzo raggiunge il livello richiesto, vengono smontati, sollevati mediante gru e fissati sul costruito, per poi proseguire nello stesso modo.

Figura 1 - Sistema di costruzione a cassero rampante. I casseri sono fissati alle pareti e, dopo il getto, smontati e sollevati in una posizione più alta, quando il calcestruzzo presenta una resistenza sufficiente (foto da Internet)

Questo procedimento non presenta problemi specifici di tecnologia del conglomerato cementizio relativi alle modalità costruttive, salvo la necessità di realizzare numerose riprese di getto, che per quanto possibile non devono costituire ‘giunti freddi’.
Con la slipform si realizza invece un processo continuo, nel quale i tempi di attesa dell’indurimento si riducono drasticamente, poiché a differenza del precedente i getti non vengono interrotti, rendendo possibili velocità di elevazione fino a 3 metri/d. Detto processo è stato paragonato ad un tipo di estrusione, in cui l’oggetto realizzato è in genere fermo e la forma in movimento. Con questo procedimento, anche se meno semplice dal punto di vista tecnologico, proprio per le maggiori velocità raggiungibili e per il ridotto uso della gru si realizzano notevoli risparmi, sia rispetto ai procedimenti tradizionali che richiederebbero impegnative impalcature sia rispetto all’impiego dei casseri rampanti.

3. LA TECNICA DELLA SLIPFORM
Come mostrato nella Figura 2, che descrive una tipica apparecchiatura di impiego attuale, l’intero sistema (slipform e piattaforme con parapetto per gli operatori) è sostenuto da un supporto a forma di giogo o staffa (n. 4 nella Figura 2).

Figura 2 – Sezione e disegno della Slipform (da Internet con modifiche). Nel disegno è rappresentato per leggibilità un sistema a due sole piattaforme. Spiegazione dei numeri nel testo.

Il sollevamento continuo del giogo, e quindi dell’intero sistema, è realizzato facendo scorrere un numero adeguato di martinetti idraulici (5) fissati sul giogo, su altrettante barre continue a perdere di acciaio, dette barre di sollevamento (1), che corrono dalla fondazione fino alla sommità delle pareti. Tali barre vengono progressivamente allungate con un semplice sistema a manicotti filettati. Sono possibili anche altre soluzioni, come ad esempio quella mostrata in Figura 3 caratterizzata dall’assenza di tali barre (2).

Figura 3 - Uso di slipform per costruire cassoni a mare. Il cassero viene sollevato progressivamente mediante 4 gru. Non si impiegano le barre di sollevamento 

I materiali principali, cioè barre di sollevamento o arrampicamento, armature verticali e orizzontali, vengono sollevati fino alla piattaforma superiore (3) mediante appositi montacarichi; il calcestruzzo viene portato mediante pompaggio a sistemi di distribuzione situati sulla piattaforma (3) e quindi trasferito con tubi getto all’interno delle forme (7).
Sulla piattaforma intermedia (6) si esegue il posi-zionamento delle armature ed il getto del calcestruzzo. Inoltre si controlla la vibrazione del calcestruzzo, eseguita normalmente con numerosi vibratori ancorati al cassero. Sulla piattaforma inferiore (9) si controlla il risultato dei getti ed eventualmente si eseguono le riparazioni occorrenti sull’elemento appena realizzato.
Da questa sintetica descrizione del processo si può intuire la grande importanza della logistica, ovvero dell’ap-provvigionamento dei materiali a terra e sulla piattaforma, e delle lavorazioni che devono essere eseguite in sito, come il posizionamento dei ferri e loro legatura, manicottatura e allungamento delle barre, pompaggio e distribuzione del conglomerato, controllo della vibrazione del calcestruzzo [3]; se queste operazioni non sono coordinate e nei tempi corretti mediante apposite procedure, risulterà difficile il controllo dei risultati.

ALL'INTERNO DELL'ARTICOLO INTEGRALE, SCARICABILE IN PDF, SI APPROFONDISCONO:

• GLI ASPETTI TECNOLOGICI DELL’INTERAZIONE TRA CALCESTRUZZO E SLIPFORM
  
  • Difetti dovuti a trascinamento e strappo
  • Difetti dovuti ad insufficiente indurimento del calcestruzzo
• UN CASO DI STUDIO: IL TERZO PONTE SUL BOSFORO