Riparazione del viadotto San Donnino

L'intervento di riparazione del viadotto si è reso necessario a causa di un repentino innalzamento del giunto

La riparazione del viadotto di San Donnino, in alta Garfagnana (LU), costituisce un esempio di riparazione di una struttura in calcestruzzo precompresso realizzato grazie allo studio dello schema statico originario e all’analisi della tecnologia utilizzata al tempo della costruzione.

Nel giugno del 2022 la spalla lato Piazza al Serchio del viadotto manifestò un repentino innalzamento del giunto al punto da rendere il passaggio impraticabile. L’amministrazione provinciale di Lucca si operò immediatamente per la chiusura dell’attraversamento e dette incarico ad una società di ingegneria di studiare le azioni da intraprendere.
Dopo una prima fase di posizionamento di contrappesi in geoblock, certamente insufficienti a garantire una qualsiasi sicurezza, furono predisposti progetti e ipotesi di riparazione che prevedevano la chiusura del ponte per lungo tempo o in alternativa la completa demolizione e ricostruzione con una soluzione in acciaio e con costi grossolanamente valutati intorno ai dieci milioni di euro (Fig.1).

L’attraversamento di San Donnino costituisce un ramo importante della strada di collegamento tra la media valle del Serchio e Aulla in Lunigiana ed una chiusura del viadotto avrebbe significato il collasso del traffico leggero e pesante a causa del passaggio attraverso il centro abitato di San Donnino che presenta strizioni tali da imporre il riscorso al senso unico alternato con semafori.

Vista l’importanza dell’infrastruttura e le previsioni economiche dei progetti di soluzione sottoposti all’amministrazione, nel mese di ottobre 2022, furono richieste soluzioni alternative anche alla società Maffeis Engineering Spa (VI) società di ingegneria specializzata nella progettazione e costruzione di strutture speciali in acciaio e calcestruzzo armato normale e precompresso.

Lo studio del progetto originario, l’analisi del dissesto e il riconoscimento delle modalità costruttive ha permesso di sviluppare una progettazione di ripa- razione molto efficiente al punto che il viadotto è stato riaperto al transito nel mese di aprile 2023 e con un costo complessivo di circa 300.000,00 euro.

Analisi del dissesto

Elementi caratteristici del progetto

Il viadotto in esame è stato costruito senza alcun accesso dal basso, con carri di avanzamento a sbalzo partendo dalle due estremità e completamento al centro. La struttura è costituita da una campata centrale della luce di 100,00 metri affiancata da due campate laterali corte di lunghezza pari a 20,00 metri (Fig.2).

La costruzione a sbalzo ha riguardato la campata centrale dopo aver realizzato le due laterali con getto in opera su banchinaggio. Il rapporto tra la luce centrale e laterale porta ad avere reazioni di sollevamento alle due estremità in tutte le condizioni di carico.

Altresì, il campo delle caratteristiche della sollecitazione è fortemente influenzato dalle due reazioni di estremità con il momento flettente al centro della campata centrale, sensibilmente ridotto. La perdita di un vincolo quindi ha rappresentato una notevole alterazione dello stato di sollecitazione e non era scontato il mantenimento della struttura nel campo delle condizioni di carico reversibili.
La rottura dei cavi di ritegno che costituiscono il vincolo delle spalle appariva con tutta la sua evidenza a seguito di una profonda corrosione su trefoli ormai privi di protezione (Fig.3).

Dal punto di vista progettuale il ritegno con cavi costituiti da trefoli è stato realizzato sfruttando al meglio il materiale, con testate di ancoraggio sull’impalcato e passaggio sfilabile nella spalla (Fig.4).

La prima verifica ha riguardato lo stato tensionale presente nella struttura d’impalcato dopo la rottura del vincolo. L’analisi è stata condotta sul sistema variato senza vincolo di estremità. I risultati in termini di tensione hanno evidenziato l’assenza di qualsiasi superamento dei limiti elastici sia per l’acciaio ordinario o ad alta resistenza che per il calcestruzzo.

L’ispezione visiva approfondita, eseguita dopo l’esecuzione della riparazione, ha confermato l’esito delle verifiche numeriche escludendo qualsiasi danneggiamento anche per possibili effetti dinamici durante la rottura del vincolo. Il passaggio dei cavi attraverso la spalla è stato protetto all’origine con cera minerale, più propriamente ozocerite, che si porta in condizioni liquide con temperature non elevate, comprese tra 60 e 100 gradi circa. Con questo ventaglio di conoscenze acquisite è stato predisposto il progetto di riparazione.

Riparazione del viadotto

Il viadotto senza un vincolo di ritegno alla spalla non poteva essere considerato in sicurezza e quindi non accessibile ai mezzi o alle maestranze.

La prima operazione ha riguardato la messa in sicurezza della struttura con la sostituzione dei cavi passanti nella spalla e ricongiunzione con la parte alta dei cavi esistenti che non avevano particolari segnali di corrosione. Per lo scopo era stato studiato un accoppiatore in acciaio grazie al quale è stato possibile mettere in tensione i cavi e riportare il viadotto in sicurezza (Fig.5).

Una volta in sicurezza e ritrovata l’originaria modalità costruttiva, la riparazione è avvenuta in modo ordinario sostituendo i cavi, uno per volta e tensionando al carico stabilito in modo da garantire il sollevamento in qualsiasi condizione di carico (Fig.6).

Il lavoro di riparazione si è concluso con la ripetizione della prova di carico di collaudo prima della riapertura. I lavori sono stati eseguiti dall’impresa GUIDI GINO Spa (LU) specializzata in lavori di riparazione e recupero di ponti in calcestruzzo armato precompresso.

Al termine dei lavori l’amministrazione ha pianificato il monitoraggio continuo della struttura in modo da garantire la funzionalità senza mai interrompere l’attraversamento.
Allo stato attuale il monitoraggio non è stato ancora posizionato e sono in corso i lavori di implementazione.

Le strutture da ponte in c.a.p., se ben progettate ed eseguite, rappresentano manufatti con notevole robustezza. La perdita di un vincolo di estremità, fondamentale per la sicurezza del sistema, non ha compromesso la capacità della struttura in modo irreversibile e con un intervento mirato è stato possibile restituire l’opera alla sua completa funzionalità.