Opere speciali di contenimento cantiere: la descrizione di un intervento in contesto urbano

Cantiere di via Cassano d’Adda a Milano, inquadramento generale dell'intervento

L’intervento in esame si situa in pieno contesto urbano milanese, all’interno di un’ampia area caratterizzata da una pluriennale attività di recupero, riqualificazione e sviluppo. A poca distanza è presente il nuovo insediamento di Fondazione Prada e sono in costruzione la nuova sede di Moncler ed il villaggio Olimpico di Milano Cortina 2026. In particolare l’area oggetto di intervento, precedentemente occupata da vetuste strutture sorte in modo caotico nell’arco dei decenni, ha subito una demolizione integrale fatta eccezione per un piccolo capannone ubicato nella parte più interna del lotto.

L’intervento è stato previsto in due fasi, la prima relativa alla creazione di una grossa vasca tecnica all’interno del capannone non demolito e la seconda inerente uno scavo fino ad una profondità di 8,50 m, rispetto al piano stradale antistante l’ingresso del lotto da via Cassano d’Adda, su tutto il resto del sedime.

Scavi di fondazione e relative strutture di sostegno terreno scelte

La scelta del tipo di paramento verticale, e delle modalità di vincolo, sono state guidate principalmente da considerazioni di carattere logistico e burocratico.

Berlinese di micropali e il suo dimensionamento

Per la Fase 1, all’interno del capannone con una altezza operativa libera di circa 6,0 m, le condizioni logistiche hanno portato a scegliere una berlinese di micropali, vincolata mediante puntoni di contrasto in acciaio fissati direttamente sulla trave di coronamento sommitale in cemento armato.

Per ottimizzare il dimensionamento della berlinese, si è fissato l’estradosso della palificata circa 40 cm sopra alla quota di imposta della fondazione del capannone, in modo da sovrapporre la trave di coronamento alla fondazione stessa. Lo sbalzo effettivo è risultato pari a circa 4,0 m. In tale contesto è stato costruito un modello con il software ParatiePlus^® che vedeva una doppia palificata, geometricamente rispondente alla realtà, collegata mediante i puntoni di contrasto, il cui effetto è stato distribuito direttamente mediante la trave in CA.

La modellazione ha permesso la verifica contemporanea del paramento verticale, degli elementi di vincolo e della trave di ripartizione. Lo scavo della fossa all’interno del perimetro dei micropali è stato eseguito prima dell’inizio della Fase 2, poiché in seguito l’accesso al capannone sarebbe stato interdetto per un lungo periodo. Il risultato a scavo completato è il seguente:

Diaframmi in calcestruzzo armato e il loro dimensionamento

Si è poi passati alla Fase 2, sull’area esterna, in cui la scelta è caduta su diaframmi in CA con sistema di vincolo differenziato.

La prima scelta relativa al vincolo, sia dal punto di vista progettuale, che logistico ed economico è caduta sul tirante geotecnico attivo. Tale elemento però spesso sconta la necessità di sconfinamento oltre il limite della proprietà ed è pertanto soggetto ad ottenimento dei relativi permessi per la realizzazione. Verso la proprietà pubblica la modalità di ottenimento dei permessi è, a Milano, ormai definita e consolidata; ci si deve muovere con anticipo poiché il completamento della procedura autorizzativa ha tempi prossimi ai 6 mesi.

Su tutti i tratti in cui è stato possibile avere le autorizzazioni si è pertanto scelto il tirante attivo. Lo spessore del diaframma è stato definito in modo da poter procedere con un solo ordine di contrasto per tutte le sezioni. I tiranti in trefoli di acciaio armonico da 0,6” avevano lunghezze della parte attiva differenziate, in relazione ai differenti sovraccarichi presenti a monte dei diaframmi nelle varie zone. In prossimità del plinto della gru sono stati realizzati 3 pannelli di diaframmi, perpendicolari al perimetro, che avevano la doppia funzione di vincolo dei pannelli di contenimento e sostegno verticale del plinto della gru stessa.

Decisamente più delicata la modellazione dei tratti in cui non è stato possibile realizzare i tiranti attivi. L’utilizzo di vincoli che devono restare all’interno del perimetro di scavo impatta su tutte le attività che seguono. Pertanto, in fase progettuale, è necessario dedicare particolare attenzione a due elementi essenziali :

1. la possibilità di eseguire lo scavo senza che gli spazi disponibili attorno e sotto i puntoni/puntelli rendano le relative operazioni troppo complesse e di conseguenza oneroso;
2. la necessità di non interferenza con le strutture verticali ed orizzontali dei piani interrati in progetto.

Con riferimento al primo punto ci si confronta con il soggetto deputato alle operazioni di movimento terra, concordando gli spazi minimi di manovra necessari per la movimentazione in sicurezza degli escavatori. Importante è l’analisi delle rampe di accesso ai piani ribassati già in fase progettuale. Spesso, la necessità di mantenere le rampe fino al raggiungimento della quota di massimo scavo comporta la necessità di prevedere più fasi di posa delle strutture di contrasto. Il consiglio è quello di pianificare fin da subito la sequenza e le posizioni e geometrie delle rampe.

Il secondo punto è decisamente più impegnativo, poiché deve far collimare le esigenze dei diaframmi con quelle della struttura dell’interrato. I puntoni ed i puntelli non devono trovarsi altimetricamente in corrispondenza dei solai degli interrati, e planimetricamente in sovrapposizione con pilastri o murature portanti (vani scala, ascensori, etc). Ne risulta spesso un adattamento delle posizioni dei contrasti provvisori che creano asimmetrie evidenti, che devono essere considerate in fase progettuale. È evidente nella figura che segue la distribuzione non regolare dei puntelli.

Tornando al caso di specie, le scelte sono cadute su puntoni orizzontali nella zona posteriore planimetricamente adatta a questa soluzione ed a puntelli inclinati per il fronte sinistro del lotto, che si presentava difficilmente affrontabile con altre soluzioni.

Nella zona posteriore, come detto, la geometria si prestava ad un sistema di puntoni orizzontali che potevano andare in appoggio diretto sulla trave di coronamento, in modo da poterla sfruttare anche come elemento di ripartizione orizzontale. Anche in questo caso, con il Paratie Plus^® si è modellata una sezione doppia che rispecchiava esattamente le condizioni di carico asimmetriche sui due estremi dei puntoni.

Con il modello, ancora una volta, è stato possibile eseguire la verifica di tutti gli elementi, il diaframma da entrambe le parti, le travi di ripartizione in calcestruzzo e il puntone in acciaio di collegamento tra le due pareti. Il modello ipotizza che le due pareti siano parallele a distanza definita; in realtà, nel nostro caso, i puntoni erano tutti inclinati sul piano orizzontale, pertanto è necessario effettuare la verifica del tubolare di acciaio del puntone considerando le componenti lungo le due direzioni. L’adattamento del nodo di collegamento tra la trave in CA e l’estremità del puntone viene sempre eseguito utilizzando piastre di collegamento tra le flange, tagliate con la corretta angolazione.

Per il tratto GH, come detto, la scelta è ricaduta su un sistema di scavo parziale con sagomatura di una berma e posa di puntelli di vincolo ancorati direttamente sulla platea di fondazione.

In questo caso, la sezione non ha permesso di utilizzare la trave di coronamento del diaframma anche come elemento di distribuzione orizzontale per i puntelli. È stata pertanto dimensionata una trave di ripartizione in acciaio.

La trave, costituita da un singolo profilo HEA, è stata vincolata al diaframma mediante una serie di selle in acciaio, che hanno gestito sia il sostegno verticale della trave stessa che la componente verticale di spinta verso l’alto dovuta all’angolazione del puntello.

Anche in questo caso, la verifica della trave con i vari interassi tra gli appoggi è stata condotta attraverso il sistema automatico di calcolo.

Con Paratie Plus^®, è stata condotta una prima analisi iterativa del dimensionamento della berma che permettesse il raggiungimento di un accettabile equilibrio tra la dimensione della berma e le deformazioni del complesso paratia/berma a seguito dello scavo. Una volta identificata la berma idonea, è stato facile simulare il puntello con la corretta geometria. Al soggetto deputato al movimento terra è stata consegnato lo schema di scavo con la varie fasi e le dimensioni della berma.

Infine, è stato studiato, in accordo con il progettista strutturale dell’edificio, il nodo di collegamento tra il puntello e la platea. È stato scelto un sistema con una piastra in acciaio con opportuni tirafondi, preparata in officina e poi posizionata sulla armatura della platea prima del getto. Tutti i collegamenti in opera sono avvenuti mediante saldatura MIG eseguita da personale abilitato.

A completamento del getto della platea sono stati posati, progressivamente, i puntelli. Si nota dalle foto come il bordo di getto della platea prevedesse già i ferri di collegamento con la porzione che sarebbe stata realizzata dopo la rimozione della berma. A completa maturazione del calcestruzzo armato, è stato possibile rimuovere il terreno al di sotto dei puntelli e procedere al completamento della platea.

Al sistema di impermeabilizzazione della platea, gettata in più fasi, sono state dedicate attenzioni e studio attuativo sin dalle fasi preliminari di concerto con la progettazione e l’impresa generale di costruzione.

Sintesi dei sistemi di contenimento terreno utilizzati

In questo singolo intervento è stato necessario e possibile applicare gran parte dei sistemi di contenimento terra attualmente utilizzati negli interventi urbani. Micropali, diaframmi in CA, puntelli, puntoni tiranti attivi in trefoli, travi di ripartizioni e calcestruzzo armato ed in acciaio.

Soluzioni così variegate, in un singolo cantiere, stanno diventando sempre più comuni nel contesto urbano di una grande città. Con adeguati mezzi di calcolo, attrezzature necessarie, e con un po’ di fantasia, è possibile affrontare praticamente qualsiasi condizione si presenti.

La vera sfida è arrivare alla soluzione più economica, avendo come prima priorità la sicurezza complessiva e la salvaguardia di quanto presente all’esterno del perimetro di intervento.

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SCHEDA TECNICA DEL CANTIERE IN OGGETTO
Impresa generale di costruzioni : EDIL VI SPA S.r.l. Monza (MB)
Responsabile di commessa : Dott. Luca Mensini
Impresa opere geotecniche : Geotech S.r.l. Legnano (MI)
Progetto strutturale generale : Ing. Enzo Lelli
Caratterizzazione geologica : Studio Tecnico Geom. Ugo Celotti
Progetto opere speciali di contenimento : Ing. Andrea Moro