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Opera 238: Passerella Pedonale n. 58
PREMESSA
La società ITEMS srl è stata incaricata da Autostrade Meridionali di progettare interventi di manutenzione di ripristino della passerella pedonale indicata come OPERA 238. Nella presente relazione, dopo la descrizione della stato di fatto e un’analisi delle cause del degrado rilevato, si illustrano gli interventi da effettuare per ripristinare lo stato di conservazione dell’opera. Tali interventi non forniscono alcun incremento di capacità portante o adeguamento sismico dell’opera, pertanto la loro progettazione è stata affrontata considerandoli come interventi locali per ripristinare le condizioni dell’opera prima del degrado, analogamente non è stata svolta alcuna verifica globale dell’opera poiché non ricorre nessuna delle circostanze indicate dalla normativa vigente sulle costruzioni (NTC2018 – DM gennaio 2018) per cui si renda necessaria tale verifica.
DESCRIZIONE DELL’OPERA 238
L’opera “Passerella Pedonale n. 58 – Cavalcavia” riportata in Fig. 1 (Num. Opera: 238 – Codice Opera: 03.03.0238.0.3), è realizzata sull’autostrada A3 Napoli – Pompei – Salerno in prossimità del km 32+700.
Per quanto riguarda i dati sulla struttura della passerella, attualmente è disponibile un grafico con i dati geometrici. Da tali grafici si evince che la passerella è costituita da un tratto centrale di 19 m realizzato con una sezione a T di altezza totale 120 cm, suola di dimensioni 170 x 20 cm, anima di larghezza 30 cm, ed appoggiato su due pile-pareti in c.a.. Questo tratto centrale, posto ad una quota netta di 4.60 m, si collega ai lati della strada mediante 2 tratti realizzati con struttura composta acciaio-calcestruzzo (2 profili su cui appoggia una soletta in c.a. realizzata con elementi prefabbricati forse tipo predalles), di cui non sono noti i dettagli. Alcuni dei dati sono stati riscontrati e confermati da misure in sito effettuate da questa società.
DIFETTI SEGNALATI DAL CUGRI
Nel seguito si riportano delle immagini con i difetti riscontrati dall’analisi della scheda ispettiva redatta dal CUGRI, in seguito alla quale sono stati richiesti gli interventi di manutenzione.
PILE-ELEVAZIONE. Su una delle due pile della passerella (pila carreggiata Sud – lato Salerno) si segnala la presenza di lesioni modeste e diffuse come mostrato nelle Fig. 6 e 7. A questo difetto è stato attribuito un voto pari a 20.
PILE-PULVINI. Su uno dei pulvini (indicato come “Pulvino 1” – carreggiata Nord – lato Napoli) si segnala, con una votazione di 30, la presenza di calcestruzzo lesionato e staccato con presenza di armature scoperte e ossidate (Fig. 8). Sul lato opposto (carreggiata Sud – lato Salerno), dall’ispezione effettuata in data 28 Luglio, si rileva la presenza di lesioni nel calcestruzzo nella zona di appoggio delle travi in acciaio della rampa (Fig. 9).
IMPALCATO-SOLETTA. Come mostrato in Fig. 10 ad intradosso di una delle due rampe della passerella si segnala la presenza di lesioni modeste e diffuse con tracce di percolamento e armatura scoperta ed ossidata. Mentre, all’ intradosso soletta si rileva la presenza di calcestruzzo distaccato ed in fase di distacco con armatura scoperta ed ossidata come si può notare dalle Fig. 11, 12 e 13 riportate nel seguito. A tutti questi difetti è stato attribuito un voto pari a 20.
IMPALCATO-TRAVE. Ad intradosso trave, in corrispondenza della carreggiata sud (da Napoli verso Salerno) si segnala la presenza di cls distaccato ed in fase di distacco (causa urto), con armatura scoperta e ossidata e 3 sfatte tranciate come mostrato in Fig. 16, 17 e 18 (voto difetto 50). Come mostrato anche in Fig. 14, 15, 19, sempre ad intradosso trave, questa volta in corrispondenza della carreggiata Nord (da Salerno verso Napoli), si segnala la presenza di cls distaccato ed in fase di distacco, con potenziale pericolo di caduta materiale sulle carreggiate (voto difetto 30). Nella stessa zona si rilevano delle lesioni oblique (Fig. 19 – voto difetto 50).
Nella scheda del CUGRI è anche riportata la seguente nota:
Le fondazioni non sono ispezionabili. E’ da segnalare che manca un bullone del piantone della recinzione superiore – lato Salerno.
ISPEZIONE VISIVA E ANALISI DEL DEGRADO
In data 9 settembre 2020 è stato effettuato un saggio in corrispondenza della zona di collegamento delle travi in acciaio delle rampe laterali alla pila (carreggiata Nord – direzione Salerno – Napoli), per capire come migliorare e rendere efficiente tale collegamento; anche perché sul pulvino, come mostrato in Fig. 20 si rileva la presenza di calcestruzzo lesionato e distaccato.
La rimozione del calcestruzzo della soletta nella zona di collegamento tra la rampa inclinata in acciaio-calcestruzzo e la trave in c.a. del tratto centrale della passerella ha consentito di verificare che i due elementi strutturali sono separati, come si vede dalla foto in Fig. 21.
Pertanto i distacchi di calcestruzzo sono dovuti ai movimenti relativi (soprattutto rotazioni) delle travi metalliche sulla mensola di appoggio in testa alla pila.
Per individuare un intervento di progetto sono state rilevate diverse misure degli elementi strutturali e la larghezza del giunto, che è risultata di 6 cm. E’ stato inoltre eseguito il rilievo degli elementi in acciaio (carreggiata Nord – direzione Salerno-Napoli) per individuare il tipo di profili utilizzati. Il rilievo effettuato ha consentito di ricostruire la geometria della zona di appoggio delle travi metalliche sulla testa della pila.
Pertanto gli interventi sono stati progettati per rinforzare la zona su cui appoggia la rampa di accesso alla passerella (lato carreggiata nord) ed evitare che i movimenti delle travi metalliche della rampa inclinata causino danni al calcestruzzo della mensola di appoggio.
Oltre all’appoggio della rampa inclinata, ulteriori danni sono stati rilevati all’intradosso della trave, in corrispondenza della corsia lenta di entrambe le carreggiate; infatti si osserva la presenza di calcestruzzo distaccato e in fase di distacco (causa urto), con armatura scoperta e ossidata e alcune staffe tranciate come mostrato in Fig. 25 e 26.
Inoltre, come mostrato in Fig. 26, nella trave in prossimità della pila lato carreggiata nord si osserva la presenza di lesioni inclinate rispetto alla verticale (effetto della sollecitazione di taglio).
Pertanto relativamente alla trave a T costituente il tratto centrale della passerella, è stato progettato un intervento per ripristinare la resistenza a taglio delle staffe tranciate e della zona con lesione inclinata, pulire e progettare le armature, ripristinare il calcestruzzo del copriferro.
Durante il sopralluogo si è inoltre osservata sulla superficie della pila lato carreggiata sud, la presenza di lesioni a ragnatela diffuse con calcestruzzo in fase di distacco (Fig. 27 e 28). Per cui gli interventi sono stati progettati per ripristinare il calcestruzzo superficiale ed eventualmente pulire e proteggere l’armatura sottostante.
INTERVENTI PREVISTI
Gli interventi da effettuarsi sull’Opera 238 nascono dall’esigenza di eliminare le carenze e i difetti individuati dal CUGRI e rilevati durante i sopralluoghi effettuati in data 9 settembre e precedentemente descritti.
Tutti gli interventi previsti si configurano come “interventi di riparazione o locali” secondo quanto definito al paragrafo 8.4.1 delle NTC2018 e C8.4.1 e C8.8.7 della Circolare 7/19, trattandosi di interventi di manutenzione non strutturali o di rinforzo locale dell’appoggio che
non modificano il comportamento globale della struttura.
INTERVENTO DI RIPRISTINO DEL CALCESTRUZZO SUPERFICIALE
Come osservato in precedenza, sulle pile della passerella, sull’anima e ad intradosso soletta della trave a T costituente il tratto centrale della passerella, si rileva la presenza di calcestruzzo distaccato, in fase di distacco ed in alcuni casi anche con armatura scoperta e ossidata.
Si rende necessario un intervento di ripristino del calcestruzzo ammalorato. Tale intervento prevede l’asportazione del calcestruzzo ammalorato mediante scalpellatura meccanica per uno spessore medio di circa 2 cm, il successivo trattamento delle armature esposte con spazzolatura meccanica o sabbiatura e l’applicazione di prodotti passivanti ed infine il ripristino del copriferro con malta cementizia premiscelata tixotropica bicomponente fibrorinforzata tipo MT1 (classe R4 EN 1504). Per i diversi elementi costituenti la passerella l’intervento di ripristino del calcestruzzo riguarda una estensione stimata del:
- 60 % della superficie dell’anima della trave a T;
- 100 % della superficie di intradosso delle ali della trave a T;
- 60 % della superficie delle pile.
Si prevede inoltre il ripristino del calcestruzzo superficiale del frontalino della soletta delle rampe composte da travi in acciaio e soletta, e delle mensole su cui appoggiano le rampe di accesso alla passerella.
INTERVENTO DI RINFORZO DELL’APPOGGIO DELLA RAMPA LATO CARREGGIATA NORD
Sulla base dei dati rilevati durante il sopralluogo effettuato in data 9 settembre e dei dati contenuti nella documentazione disponibile è stato possibile ricostruire la geometria della rampa e individuare la necessità di un intervento per rivedere il sistema di appoggio della trave metallica alla mensola in c.a. in testa alla pila, per evitare effetti locali dovuti soprattutto alla rotazione della trave metallica.
Poiché l’intervento introduce un ulteriore elemento su cui la rampa può appoggiare ma non vi è incremento dei carichi e non viene eliminato il sistema di appoggio attuale, si può ritenere ancora che si tratta di un intervento locale che non modifica il livello di sicurezza globale della struttura ma aggiunge un vincolo di sicurezza e soprattutto riduce la presenza di danni in condizioni di servizio (fessurazioni locale del calcestruzzo).
DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO
Per dimensionare un nuovo sistema di appoggio della rampa inclinata in acciaio – calcestruzzo, che possa essere montato da sotto senza sollevare la rampa è stata individuata la soluzione riportata in Fig. 35 e 36 modificando lo stato di fatto di Fig. 22, 23 e 24.
In particolare per rinforzare la zona di appoggio della rampa lato carreggiata nord si prevede la realizzazione di una mensola in acciaio su cui far appoggiare, tramite dei piatti in acciaio opportunamente sagomati, i profili metallici costituenti la rampa.
La mensola ha una lunghezza di 20 cm ed è realizzata con un profilo metallico HE 160 B saldato ad una piastra di dimensioni 31 x 24.5 cm e di spessore 15 mm; quest’ultima è fissata al dente di supporto in calcestruzzo tramite n. 4 ancoraggi M20 – classe 8.8 fissati con resina e con profondità di infissione pari a 40 cm.
Tra la mensola e i profili metallici costituenti la rampa si prevede il posizionamento di due elementi in acciaio in grado di realizzare un vincolo cerniera. Il nuovo vincolo trasferisce alla mensola in c.a. pressoché le stesse sollecitazioni trasferite attualmente poiché il nuovo punto di appoggio è spostato solo di 10 cm rispetto al bordo su cui effettivamente appoggia la trave metallica. L’elemento in acciaio di supporto viene completato da piastre rigide montate ai lati esterni per impedire spostamenti trasversali della rampa.
