La riqualificazione del Pontelungo a Bologna

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LA RIQUALIFICAZIONE

DEL PONTELUNGO A BOLOGNA

IL PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO, RIQUALIFICAZIONE E ADEGUAMENTO DEL PONTE SUL RENO A BOLOGNA

Il Pontelungo, importante viadotto ad archi in muratura le cui origini risalgono al Duecento, svolge tuttora un ruolo strategico nella viabilità di collegamento fra la periferia ed il centro di Bologna; esso, infatti, posto lungo la Via Emilia Ponente, è uno dei due ponti che superano il fiume Reno sul quadrante Ovest della città, raggiungendo Borgo Panigale. Lo stato di attuale degrado, che limita la piena fruizione del ponte e le nuove esigenze funzionali del traffico, ha indotto l’Amministrazione Comunale a pianificare un intervento di consolidamento statico, di adeguamento sismico e della sede stradale in termini di percorribilità veicolare e pedonale. L’intervento sul ponte, necessariamente attento al valore storico e architettonico (il ponte è soggetto a vincolo storico monumentale), è stato preceduto da un intervento propedeutico - già realizzato - di stabilizzazione del fondo alveo contro eventuali fenomeni erosivi.

DESCRIZIONE SINTETICA DEL PONTE ATTUALE

II Pontelungo sul fiume Reno è un ponte in muratura costituito da una sequenza di archi di luce variabile, generalmente dell’ordine di 15-17 m circa, con alcune campate di luce ridotta a 9-11 m circa. Le arcate sono 21, ma quelle di estremità risultano parzialmente o totalmente interrate o tamponate per ricavarne dei locali di uso pubblico. L’impalcato ha una larghezza utile di circa 14,50 m, compresi i due marciapiedi di estremità (Figura 1). La configurazione attuale del ponte è conseguenza di modifiche apportate nel tempo all’opera originaria, risalente al Duecento. Nella seconda metà dell’Ottocento il ponte originario subì un ampliamento verso valle, passando dalla originaria larghezza di 3,9 m a 7,10 m; esso fu realizzato affiancando al ponte originario una nuova opera con struttura identica alla precedente (Figura 2) e modificando da triangolare a semicircolare Ia geometria dei rostri terminali delle pile. Tale intervento è ampiamente documentato nella relazione redatta nel 1877 dall’Ing. Adriano Panighi, Progettista dell’opera, la quale contiene anche una dettagliata ricostruzione storica delle vicissitudini (crolli e

1. Vista laterale del ponte verso la spalla lato Modena: sono evidenti gli ammaloramenti della trave a cassone in c.a. che, attualmente, funge da marciapiede e i segni della costruzione in due fasi

2. La sezione trasversale dopo l’allargamento ottocentesco, tratta da disegni storici

3. La sezione trasversale della configurazione attuale del ponte 4. Dettaglio dello stato di ammaloramento dell’intradosso delle travi in c.a. dei marciapiedi

ricostruzioni per eventi bellici o per le piene del Reno) del ponte originario. Durante i bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale, il ponte subì ingenti danneggiamenti, tanto da richiedere un intervento di parziale ricostruzione. I rostri cilindrici (la cui sommità originaria era collocata alla quota di imposta delle volte) furono rialzati fino alla quota della chiave di volta in modo da poter sostenere le nuove strutture dei marciapiedi realizzati con travate scatolari in c.a.. Le pile sono realizzate in muratura a sacco (cortina di mattoni esterna e riempimento in materiale lapideo cementato) con fondazione di tipo diretto per la parte duecentesca e su pali in legno per la parte ottocentesca. La sezione orizzontale di ogni pila ha un corpo centrale rettangolare di dimensioni piuttosto variabili da pila a pila (lato minore variabile da 3 m a 4 m) e dalle due appendici esterne (rostri) semicircolari. La carreggiata stradale è sorretta dagli archi in muratura di forma circolare di raggio variabile, in alcune campate a tutto sesto, ma, più generalmente, a sesto ribassato, di spessore 70-80 cm. I marciapiedi attuali sono costituiti dalle travate in calcestruzzo armato a sezione scatolare risalenti agli anni Cinquanta, al cui interno sono collocati i sottoservizi (Figura 3). II ponte manifesta una serie di ammaloramenti, essenzialmente concentrati proprio sulla parte più recente in c.a., tanto degradata da costringere a porre limitazioni al transito dei pedoni (Figura 4). Per contro, le murature delle pile e degli archi, pur presentando segni di degrado dovuti alla vetustà e alla eterogeneità degli interventi che si sono succeduti nel tempo, non mostrano significativi segni di sofferenza strutturale, nonostante i regimi di traffico palesemente superiori a quelli per cui le strutture furono progettate. Inoltre, le caratteristiche meccaniche delle murature presentano una certa dispersione, ma valori minimi e medi certamente compatibili con il recupero statico e funzionale.

GLI OBIETTIVI DELLA RIQUALIFICAZIONE FUNZIONALE: L’ALLARGAMENTO DELLA CARREGGIATA

Attualmente, la carreggiata stradale si compone di una parte carrabile larga circa 10,50 m e di due marciapiedi larghi circa 1,60 m, per una larghezza complessiva di 14,10 m. Il progetto di riqualificazione funzionale, messo a punto con il contributo collaborativo degli organismi tecnici comunali, finalizzato altresì alla individuazione di fasi esecutive compatibili con le esigenze di parziale fruibilità del ponte, prevede due corsie da 3,60 m separate da corsia spartitraffico centrale da 1 m, piste ciclabili laterali da 1,50 m e, da ciascun lato, due marciapiedi pedonali di larghezza utile 2,60 m ciascuno; il tutto, per una larghezza complessiva dell’impalcato di 16,80 m. In sede istruttoria, è stato richiesto di considerare la futura realizzazione di una tramvia urbana su sede dedicata. Sebbene il peso dei veicoli tramviari sia inferiore a quello dei veicoli stradali convenzionali di Normativa, si è dovuto optare per una pavimentazione mediamente alta 45 cm per consentire la realizzazione della soletta flottante in c.a. per l’alloggiamento della rotaia di guida. Un forte condizionamento alla progettazione esecutiva è derivato dalla richiesta di alloggiare, in posizione ispezionabile al di sotto dei marciapiedi, un’importante serie di condotte e cavidotti per impianti e reti (Figura 5). VIADOTTI

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5. La sezione trasversale nella configurazione funzionale di progetto

GLI STUDI PRELIMINARI RELATIVI ALLA VULNERABILITÀ SISMICA E ALLE IPOTESI DI MIGLIORAMENTO/ADEGUAMENTO

Dal punto di vista strutturale, gli studi di vulnerabilità sismica hanno evidenziato come il mantenimento della soluzione ad arco presenti molte criticità, essenzialmente per sisma longitudinale, a causa della elevata massa in gioco e della scansione irregolare delle pile (con concentrazioni di rigidezza e quindi di sollecitazioni in pochi punti). Uno dei temi di particolare complessità era costituito dall’interazione in ambito sismico fra terreno e struttura, ed in particolare dal livello di efficienza del vincolo rotazionale alla base (pile “immerse nel terreno”). In senso trasversale, un altro tema era costituito dall’accostamento, in assenza di un efficace collegamento, delle due strutture duecentesca e ottocentesca, con rischio di distacchi e martellamenti in fase dinamica. Un notevole miglioramento in ottica sismica è stato ottenuto con un drastico alleggerimento dell’impalcato, e la conseguente riduzione delle masse “non strutturali”.

SINTESI DEGLI INTERVENTI DI RINFORZO E ADEGUAMENTO SISMICO

In estrema sintesi, gli interventi previsti sono i seguenti: a) drastica riduzione del peso proprio del ponte mediante svuotamento degli archi e inserimento di un impalcato a struttura mista acciaio - calcestruzzo all’interno della struttura in muratura, indipendente dagli archi e in appoggio diretto sulle pile per mezzo di una trave in c.a. che ripartisce i carichi e contribuisce a “connettere” trasversalmente le due porzioni di ciascuna pila. Tale impalcato, pur se più largo per l’adeguamento funzionale richiesto, risulta più leggero dell’attuale, con una conseguente riduzione della massa simica; b) creazione di una “cappa” in c.a. di collegamento all’estradosso degli archi in muratura, debitamente armata e connessa alla muratura degli archi, che consente di ricreare una adeguata monoliticità trasversale fra il ponte duecentesco e l’allargamento ottocentesco; c) esecuzioni di perforazioni armate orizzontali nei due sensi sulle pile, che completano i provvedimenti tesi a ricreare una adeguata monoliticità delle pile stesse; d) miglioramento della capacità portante delle fondazioni per alcune pile interessate da forti sollecitazioni sismiche e da condizioni geotecniche meno favorevoli. L’integrazione delle fondazioni è effettuata mediante micropali verticali che si ancorano sulla trave in c.a. trasversale di appoggio dell’impalcato e, perforando la pila, si attestano sugli strati portanti; e) completano l’intervento di consolidamento dei paramenti murari, il cuci-scuci di parti cadenti o mal collegate, la pulizia delle superfici (sabbiatura o idropulizia a bassa pressione) e la risarcitura dei giunti di malta. Tali interventi sono estesi anche alle murature di tamponamento, timpani, delle volte; f) realizzazione di due cavedi laterali ispezionabili, costituiti da struttura metallica a sbalzo e tamponamento con lamiera corten, aventi geometria e sviluppo tali da richiamare le attuali travi scatolari in c.a. (Figura 6).

IL NUOVO IMPALCATO A STRUTTURA MISTA

L’impalcato è realizzato mediante una struttura mista acciaiocalcestruzzo a sei travi metalliche ad altezza costante pari a 600 mm e a sezione a doppio T dissimmetrica, collaboranti con la sovrastante soletta in c.a. mediante connettori a piolo. Le travi hanno interasse trasversale differenziato per ragioni di modalità esecutive, pensate per consentire la realizzazione in due fasi distinte per lasciare l’esercizio di almeno una carreggiata durante tutto il tempo dei lavori. Le travi sono unite trasversalmente, oltre che dalla soletta, anche dei traversi ad anima piena; le due travi più esterne hanno anche dei traversi nella parte inferiore che, uscendo a sbalzo, sostengono sia gli apprestamenti impiantistici sia lo sbalzo della soletta del marciapiede (Figura 7). La soletta ha spessore complessivo pari a 26 cm ed è gettata in opera su predalles autoportanti, ad eccezione delle zone sui marciapiedi che, dovendo consentire l’ispezionabilità dei sottostanti impianti, saranno realizzate mediante plotte removibili. Le luci sono condizionate dagli assi delle pile esistenti, e variano da un minimo di 10 m a un massimo di 17,60 m. Per la scelta dello schema statico longitudinale, è stata scartata l’ipotesi di un ponte continuo, sismicamente isolato, per la incompatibilità sugli spostamenti che questa scelta avrebbe comportato e per la necessità di garantire l’ispezionabilità e la

6. La simulazione del ponte dopo gli interventi

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manutenibilità dei dispositivi isolatori. Per contro, si è voluto evitare uno schema in semplice appoggio per ridurre il più possibile il numero di appoggi e di giunti di impalcato. Si è adottato quindi uno schema statico che corrisponde a una sequenza di schemi gerber con vincoli di collegamento fra i singoli segmenti “a taglio bidirezionale”, rimanendo svincolate sia le rotazioni che le deformazioni longitudinali. I segmenti sono corrispondenti a due-tre campate; in tal modo è possibile ancorare in maniera “fissa” l’impalcato a tutte le pile (le dilatazioni termiche dell’impalcato sono di modesta entità per la frequenza delle “interruzioni”), ed evitare giunti di impalcato che costituiscono comunque un onere manutentivo significativo; le dilatazioni differenziali sono assorbite a livello di pavimentazione da semplici giunti sotto-pavimento che non influiscono sul comfort di traffico.

GLI INTERVENTI SULLE PILE

Per ogni pila, l’impalcato appoggia su pulvini orizzontali in calcestruzzo realizzati in asse pila con sezione a T rovescio. Tali pulvini, oltre a costituire la zona di appoggio e di diffusione dei carichi sulla muratura di pila, compongono anche sia il plinto di ancoraggio dei micropali di rinforzo fondazionale (ove previsto) sia l’elemento di connessione trasversale sommitale delle pile. I pulvini sono ad altezza variabile, per consentire di realizzare la corretta configurazione altimetrica del nuovo ponte indipendentemente dalla quota della muratura in asse delle pile esistenti. Oltre al pulvino di appoggio dell’impalcato, che è connesso alla pila sottostante mediante un insieme di perforazioni armate verticali, su ogni pila è prevista la realizzazione di una serie di chiodature orizzontali di rinforzo e connessione del tessuto murario. Per 11 pile è inoltre previsto un sistema di rinforzo fondazionale mediante micropali verticali φ240, la cui entità in numero e in lunghezza (da 7 m a 10 m dal fondo alveo) è graduata sul livello di sollecitazione e sulla tipologia di terreno alla base, che è piuttosto discontinua (Figura 8).

LA CANTIERIZZAZIONE

Considerata la rilevanza del ponte dal punto di vista dei collegamenti viabilistici, con un traffico medio giornaliero di circa 25.000 veicoli, è stata esclusa la possibilità di chiudere al traffico l’intero impalcato. Il rifacimento dell’impalcato è previsto avvenga per fasi, garantendo sempre il doppio senso di marcia sul ponte, prevedendo dapprima il semi impalcato lato di valle e a seguire il semi impalcato di monte. Particolarmente complessa è stata inoltre la gestione delle interferenze con i servizi a rete presenti sull’attuale impalcato, tra cui: bifilari filobus, linee elettriche a media tensione, dorsali TLC in rame e f.o., condotte gas metano a media e bassa pressione, condotta di adduzione acquedottistica. n

8. Interventi tipici sulle pile

7. L’impalcato metallico

(1) Ingegnere della ITS Srl (2) Ingegnere dello Studio SISt (3) Ingegnere, Direttore Tecnico dello Studio SISt (4) Ingegnere, Direttore Tecnico di ITS Srl

DATI TECNICI

Stazione Appaltante: Settore Edilizia e Patrimonio del Comune di Bologna Progetto preliminare: Ing. Raffaela Bruni (redazione: Ing. Marco Lambertini) del Comune di Bologna Progetto definitivo ed esecutivo: R.T.P. composto da ITS Srl, Studio SISt, Arch. Giansilvio Girardi e Dott. Geol. David Pomarè Montin

Progettista e Coordinamento Sicurezza in fase di Progetta-

zione: Ing. Michele Titton della ITS Srl Progettista strutturale: Ing. Mario Organte dello Studio SISt RUP: Ing. Marco Lambertini del Comune di Bologna Supporto al RUP: Ing. Luca Bignami del Comune di Bologna Importo dei lavori: 9.958.524,63 Euro