Tecniche avanzate per l’idrodemolizione di un impalcato

Matteo Ferrario ponti&viadotti

TECNICHE AVANZATE

PER L’IDRODEMOLIZIONE DI UN IMPALCATO

NELL’INTERVENTO DI MANUTENZIONE STRAORDINARIA E DI IMPERMEABILIZZAZIONE LUNGO IL RACCORDO D’ACCESSO AL TRAFORO DEL GRAN SAN BERNARDO, INIZIATO DURANTE IL PERIODO DI LOCKDOWN PER L’EMERGENZA SANITARIA DA COVID-19, IL ROBOT AQUAJET AQUA CUTTER 710 V HA AVUTO UN RUOLO FONDAMENTALE. NE ABBIAMO PARLATO CON GIAN LUCA BERGER, TITOLARE DELLA COSTRUZIONI STRADALI B.G.F. SRL, INCARICATA DA SITRASB SPA DELL’ESECUZIONE DEI LAVORI

La necessità di eseguire i lavori tramite idrodemolizione invece della scarifica tradizionale era indicata in progetto, e l’Azienda valdostana con sede a Issogne (AO) vantava già un’esperienza precedente in questo ambito. A seguito di una ricerca di mercato, la soluzione è stata individuata nel noleggio del robot Aqua Cutter 710 v fornito da HPC Srl (High Pressure Company Srl) di San Donato Milanese. “Strade & Autostrade” ha posto alcune domande sull’argomento al Titolare della Costruzioni Stradali B.G.F. Srl, Gian Luca Berger.

“Strade & Autostrade”: “Vuole parlarci innanzitutto della Costruzioni Stradali B.G.F. Srl e della sua storia? Qual è il vostro raggio di azione sul territorio?”. “Gian Luca Berger”: “La Società Costruzioni Stradali B.G.F. Srl, costituita nel 2005, beneficia della professionalità e disponibilità di maestranze, mezzi e attrezzature a seguito dell’affitto dell’Azienda ISAF Srl, specializzata nel settore edile da oltre 20 anni, in particolare nella realizzazione di: • opere stradali quali ponti, viadotti, tratti autostradali, strade interpoderali, ecc.; • fresatura e pavimentazioni stradali; • costruzione di edifici civili, rurali e industriali; • realizzazione di grandi e piccoli interventi di regimentazione torrentizia; • realizzazione di opere ferroviarie; • realizzazione di acquedotti, opere di irrigazione e di evacuazione;

ADVANCED TECHNIQUES

FOR HYDRODEMOLITION OF A BRIDGE DECK

THE AQUAJET AQUA CUTTER 710 V ROBOT PLAYED A KEY ROLE IN THE EXTRAORDINARY MAINTENANCE AND WATERPROOFING WORK OF A BRIDGE DECK ALONG THE MOTORWAY ACCESS ROAD TO THE GREAT SAINT BERNARD TUNNEL, WHICH BEGAN DURING THE LOCKDOWN PERIOD FOR THE COVID-19 HEALTH EMERGENCY. WE TALKED ABOUT IT WITH GIAN LUCA BERGER, OWNER OF THE COMPANY COSTRUZIONI STRADALI B.G.F. SRL COMMISSIONED BY SITRASB SPA

The need to carry out the works by hydrodemolition instead of the traditional cold milling method, was required in the project, and the B.G.F. Srl Company, based in Issogne, in the Aosta Valley region, already boasted previous experience in this technique. Following a market research, the solution was identified in the rental of the Aqua Cutter 710 v robot supplied by HPC srl (High Pressure Company srl of San Donato Milanese). “Strade & Autostrade” asked the owner of Costruzioni Stradali B.G.F. Srl, Gian Luca Berger.

ponti& viadotti

1. Robot per idrodemolizione Aqua Cutter 710 XL in azione durante la rimozione di oltre 10 cm di soletta 1. Hydrodemoliton robot Aqua Cutter 710 XL in action during removal of over 10 cm of concrete bench

• realizzazione di centrali idroelettriche; • realizzazione impianti di risalita, impianti di innevamento e sistemazione piste da sci; • operazioni di dragaggio bacini, di bonifica, protezione ambientale e ingegneria naturalistica; • barriere e protezioni stradali; • opere strutturali speciali. Negli ultimi anni la Costruzioni Stradali B.G.F. Srl ha ampliato le proprie esperienze su lavori di manutenzione straordinaria di opere stradali e autostradali per R.A.V.A., ANAS, SAV, SITRASB e RAV. L’Azienda opera principalmente in Valle d’Aosta, Piemonte, Lombardia e Liguria”.

“S&A”: “Siete i primi in Italia a utilizzare il robot da idrodemolizione Aqua Cutter 710 v di Aquajet: vuole parlarci nel dettaglio di questo lavoro?”. “GLB”: “I lavori riguardano la manutenzione straordinaria e l’impermeabilizzazione da attuarsi all’estradosso dell’impalcato del viadotto “Plan”, situato lungo il raccordo d’accesso al Traforo del gran San Bernardo, e sono stati commissionati dalla Società Italiana Traforo Gran San Berardo SITRASB SpA. Il tratto di viadotto interessato dalla manutenzione è compreso tra le sezioni n° 341 e n° 368 per uno sviluppo di 272 m. L’impalcato stradale presenta una soletta piena in calcestruzzo di spessore pari a 18 cm, con configurazione statica assimilabile a quella di una trave continua su cinque appoggi, e termina alle estremità con due sbalzi per i cordoli laterali. “Strade & Autostrade”: “Can you talk to us about the Road Construction B.G.F. Srl Company and its history? What are your types of jobs in the area?”. “Gian Luca Berger”: “Stradali B.G.F. Srl was established in 2005, and it is based on the professionality and availability of workers, vehicles and equipment, and followed from the rental of the Company ISAF Srl, specialized in the construction sector for over 20 years, in particular in the implementation of: • road works such as bridges, viaducts, motorway sections, inter-provincial roads, etc.; • cold milling and road paving; • construction of civil, rural and industrial buildings; • realization of large and small river regimentation; • construction of railway works; • construction of aqueducts, irrigation and evacuation works; • construction of hydroelectric plants; • construction of ski lifts, snow-making systems, and ski slopes; • basin dredging, remediation, environmental protection and environmental engineering operations; • barriers and road protections; • special structural works. In recent years, Costruzioni Stradali B.G.F. Srl has expanded its experience on extraordinary maintenance for roads and motorways works for R.A.V.A., ANAS, SAV, SITRASB and RAV. The Company operates mainly in the Aosta Valley, Piedmont, Lombardy and Liguria regions”.

“S&A”: “You are the first in Italy to use the Aquajet 710 v Aqua Cutter demolition robot: would you like to talk to us in detail about this job?”. “GLB”: “The works concern the extraordinary maintenance and waterproofing to be carried out on the extrados of the deck of the” Plan “viaduct, located along the motorway link road to the Gran San Bernardo tunnel, commissioned by the Company Società Italiana Traforo Gran San Berardo SITRASB SpA.

2. Dimensione e setup del cantiere per idrodemolizione con Aqua Cutter 710 XL 2. Size and setup of the hydrodemolition jobsite with Aqua Cutter 710 XL

IDRODEMOLIZIONE IMPALCATI

3. La scatola di protezione del radiocomando e la parte anteriore dell’Aqua Cutter 710 XL 3. Aquajet protection box for remote and front side of the Aqua Cutter 710

4A e 4B. Dettagli della pezzatura del materiale idrodemolito 4A and 4B. Details of the grain size of the hydrodemolited material

Nel dettaglio, le opere comprendono: • rimozione pavimentazione esistente 2.600 m2; • idrodemolizione soletta da 3 a 7 cm in funzione delle condizioni del cls; • passivazione ferri estradossali; • posa armatura di ripristino; • getto calcestruzzo; • impermeabilizzazione con cappa; • pavimentazione bituminosa”.

“S&A”: “Quali sono state le principali criticità che avete dovuto affrontare?”. “GLB”: L’avvio di un cantiere durante il Covid-19, viste le misure e disposizioni dettate dai DPCM e dalle ordinanze regionali, ha presentato notevoli difficoltà di programmazione, trasporto, forniture, trasferimento delle Maestranze e disponibilità dei DPI (Dispositivi di Protezione Individuale). Le nostre Maestranze hanno fin da subito prestato molta attenzione all’utilizzo dei propri DPI, rispettando le prescrizioni previste nei protocolli di sicurezza. La programmazione delle singole attività di cantiere ha reso necessario individuare nuove e diverse impostazioni delle fasi operative, la distanza tra Maestranze, l’utilizzo di proprie attrezzature, la pulizia, la disinfezione e la formazione. L’altra difficoltà era rappresentata dalla necessità di compiere l’intervento in due fasi per realizzare il senThe section of viaduct involved in maintenance is included between sections n. 341 and n. 368 and it develops for 272 lm. The road deck has a solid concrete slab of 18 cm thickness, with a static configuration like a continuous beam on five supports, and it ends at the terminations with two overhangs at the side curbs. In detail, the job includes: • removal of existing flooring for 2,600 sqm; • hydrodemolition of 3 to 7 cm slab, according to the concrete conditions; • passivation of extrados steel bars; • installation of reinforcement armor; • concrete casting; • waterproofing with hood; • bituminous pavement”.

“S&A”: “What were the main problems you faced?”. “GLB”: The start-up of a construction site during Covid-19, given the required measures and provisions dictated by DPCM (prime minister decree) and regional ordinances, presented considerable difficulties in programming, transport, supplies, transfer of workers and availability of PPE (Personal Protective Equipment). Our workers immediately paid close attention to the use of their PPE, complying to the requirements of the safety protocols. The planning of the single construction site activities made it necessary to identify new and different settings of the operating phases, the distance between workers, the use of their own equipment, cleaning, sanitation and training. The other difficulty was the need to carry out the intervention in two phases to achieve the one-way transit in order to free half of the road, first phase direction of the GSB tunnel, second phase towards Aosta, or 50% of the width of the deck, with deviation of transit on the lane parallel to the construction site. Given the width of 4-5 m of the work areas and the

ponti& viadotti

so unico di transito al fine di liberare metà carreggiata, prima fase direzione Traforo GSB, seconda fase direzione Aosta, ovvero il 50% della larghezza dell’impalcato, con deviazione del transito sulla corsia parallela al cantiere. Vista la larghezza di 4-5 m delle aree di lavoro e la lunghezza complessiva dell’intervento pari a 272 m, è stato necessario allestire un cantiere mobile, con la seguente attrezzatura: un semirimorchio per movimentazione container contenente una unità ad alta pressione da 1.000 bar, con 200 l/min. di portata d’acqua e dotata di un motore diesel con potenza di 420 kW; un semirimorchio da 30.000 l d’acqua, rifornito da un’autocisterna da 18.000 l; un robot Aquajet Aqua Cutter 710 v, per consentire un avanzamento settimanale. Dopo l’ultimazione dell’idrodemolizione della corsia in direzione Gran San Bernardo sono previsti il necessario completamento del ripristino del calcestruzzo e la realizzazione della pavimentazione bituminosa per la prima fase, l’inversione del traffico attraverso il cambio di corsia e l’inizio della seconda fase”.

“S&A”: “Da quali considerazioni è stata dettata la vostra scelta di preferire l’idrodemolizione col robot Aqua Cutter 710 v di Aquajet al più tradizionale sistema della scarifica meccanica?”. “GLB”: “La tipologia di intervento prevista in progetto richiedeva la tecnica dell’idrodemolizione, e l’esperienza maturata nel corso del 2019 in altro cantiere di idrodemolizione “manuale con lancia” eseguito dal nostro personale, con affidamento a Terzi di idrodemolizione meccanizzata, ha consentito di conoscere nuove e avanzate tecnologie di idrodemolizione. Dopo una ricerca di mercato, tra possibilità di affidare a Terzi (subappaltatori) e/o noleggiare idonee attrezzature, erano state individuate soluzioni similari con l’utilizzo di sistemi robot basati su pompe ad alta pressione da 2.500 bar: la mancanza di una disponibilità immediata delle attrezzature, visto l’inizio anticipato dei lavori, ha fatto ricadere la scelta sulla Società HPC Srl con contratto di noleggio giornaliero della pompa ad alta pressione da 1.000 bar, del robot Aquajet Aqua Cutter 710 v, con attrezzatura a corredo

5. La rete metallica durante la fase di ricostruzione 5. The steel net during reconstruction phase

overall length of the intervention equal to 272 m, it was necessary to set up a mobile construction site, with the following equipment: a semi-trailer for container handling a high-pressure unit of 1,000 bar, 200 l/min. of water flow rate, equipped with a diesel engine with a power of 420 kW, a semi-trailer with a 30,000 liter water tank, supplied by an 18,000 l tanker; an Aquajet Aqua Cutter 710 v robot. After the completion of the hydrodemolition of the lane in the direction of Gran San Bernardo, the schedule includes the completion of the restoration of the concrete and the construction of the bituminous pavement for phase 1, the exchange of lanes for traffic and the beginning of phase 2”.

6. La gettata del nuovo calcestruzzo durante la fase di ricostruzione 6. Pouring of the new concrete during reconstruction phase “S&A”: “From what considerations came your choice to prefer the Aquajet 710 v robot from Aquajet for hydrodemolition instead of the more traditional system of cold milling?”. “GLB”: “The project required the hydrodemolition technique and the experience gained in 2019 in another “manual with lance” hydrodemolition site, carried out by our staff and relying on third parties for mechanized hydrodemolition, allowed us to gain knowledge on new and advanced hydrodemolition technologies. After a market research, between the possibility of assigning third parties (subcontractors) and / or renting suitable equipment, similar solutions had been identified with the use of robot systems based on 2,500 bar high pressure pumps: the lack of immediate availabil-

Massima precisione e sicurezza

Il robot Aquajet Aqua Cutter 710 v è il robot per idrodemolizione che rappresenta lo standard di mercato nella sua categoria. L’Aqua Cutter 710 v è una macchina da circa 2 t di peso operativo, è radiocomandata, dotata di motore diesel, rifinita heavy duty per lavorare nelle più avverse condizioni di cantiere, sottoposta ad acque di scarico con sabbia e detriti, disegnata per bilanciare e movimentare con massima precisione e sicurezza la controspinta del getto di acqua generato da pompe anche oltre i 1.000 CV.

Per controllare la macchina e farla funzionare in automatico c’è il software sviluppato da Aquajet che consente molte modifiche, anche durante il lavoro, per adattarsi alle mutevoli condizioni dei cementi ammalorati. Il software Aquajet è gestito dal radiocomando a distanza dalla zona operativa della macchina ed è di facilissimo uso, per consentire a nuovi operatori di diventare immediatamente efficienti e produttivi. Inoltre, il 710 v è dotato di una torre scomponibile che consente di lavorare sino all’altezza di 7 m, mantenendo sempre sotto controllo la controspinta del getto d’acqua. Con oltre 20 anni di evoluzione, la versione attuale del 710 v consente di eseguire idrodemolizione da spessori minimi di pochi centimetri sino ad oltre 50 cm in tutta sicurezza per gli operatori. Il 710 v viene impiegato per il rifacimento di calcestruzzi armati soprattutto nelle strutture civili quali: impalcati di ponti, rivestimenti di gallerie, banchine di porti, pile e colonne, solette di edifici e parcheggi, raccordi di ponti e molte altre strutture. Il robot 710 v è molto versatile e può essere accoppiato a diversi tipi di pompe ad alta pressione, dai 1.000 bar sino ai 2.800 bar con varie motorizzazioni e potenze. IDRODEMOLIZIONE IMPALCATI

Maximum precision and safety

The Aquajet Aqua Cutter 710 v robot is the hydrodemolition robot that represents the market standard in its category. The Aqua Cutter 710 v is a machine with approximately 2 tons of operating weight, it is radio-controlled, it is equipped with a diesel engine, it has heavy duty finishing to work in the most adverse construction site conditions, subjected to waste water with sand and debris, designed to balance and handle with maximum precision and safety the counter-force of the water jet generated by pumps even over 1,000 HP.

To control the machine and make it work automatically, there is the software developed by Aquajet that allows many changes, even during work, to adapt to the changing conditions of deteriorated cements. The Aquajet software is managed by the remote control from the operating area of the machine and is very easy to use, to allow new operators to become immediately efficient and productive. In addition, the 710 v is equipped with a sectional tower that allows you to work up to a height of 7 m, always keeping the counter-force of the water jet under control. With over 20 years of evolution, the current version of the 710 v allows to perform hydrodemolition from a minimum thickness of a few centimeters up to over 50cm in complete safety for the operators. The 710 v is used for the refurbishment of reinforced concrete especially in civil structures such as: bridge decks, tunnel claddings, concrete docks of harbors, piles and columns, building slabs and parking lots, bridge fittings and many other structures. The 710 v robot is very versatile and can be coupled to different types of high pressure pumps, from 1,000 bar up to 2,800 bar with various motorizations and powers.

8A e 8B. Il robot per idrodemolizione Aquajet Aqua Cutter 710 V 8A and 8B. The hydrodemolition robot Aquajet Aqua Cutter 710 V

ponti& viadotti

e presenza di un Tecnico opera tore esperto per una giornata di formazione specifica delle nostre maestranze. L’esperienza dei nostri operatori nel controllo di macchine operatrici ha consentito di apprendere immediatamente l’utilizzo della pulsantiera di comando. La tecnologia applicata al robot consente di gestire la demolizione controllata dell’opera e riportare alla luce le armature metalliche: il robot lavora in maniera automatica e permette all’operatore di modificare i parametri di velocità d’avanzamento, movimento trasversale del getto ad alta pressione e movimentazione longitudinale. La larghezza trasversale è inoltre sezionabile via software secondo le necessità operative. Fin dal primo giorno, è stato possibile programmare le aree di lavoro, gestire gli spessori da demolire e controllare i tempi necessari alla demolizione secondo gli spessori indicati dalla Direzione lavori”.

“S&A”: “Quali sono le vostre impressioni di utilizzo riguardo all’Aqua Cutter 710 v? Siete soddisfatti della scelta?”. “GLB”: “La scelta dell’utilizzo di tale attrezzatura per l’idrodemolizione dell’impalcato in oggetto si è rivelata corretta. Aqua Cutter 710 v presenta caratteristiche di funzionamento idonee alla demolizione di strutture in calcestruzzo per spessori di 3-7 cm, con buone produzioni orarie e buona maneggevolezza. Vista la quantità d’acqua oraria, l’attrezzatura necessita della collocazione di un serbatoio d’accumulo maggiore rispetto a quello presente a bordo del gruppo pompante (3.000 l), per garantire maggiori margini di tempo operativi di lavoro”.

“S&A”: “Come giudicate l’assistenza ricevuta nel periodo di utilizzo del robot?”. “GLB”: “L’attrezzatura, che ci è stata fornita pressoché nuova viste le poche ore di utilizzo, ha presentato fin da subito affidabilità. L’unico piccolo imprevisto si è verificato durante i primi giorni di utilizzo dell’attrezzatura, quando si è reso necessario individuare l’anomalia causata da un sensore di temperatura, che mandava in sicurezza il robot in blocco, non consentendone l’utilizzo: il problema è stato subito individuato tramite contatto telefonico con il Tecnico HPC ed è stato programmato l’intervento di sostituzione del pezzo, ritardato naturalmente di alcuni giorni a causa dell’emergenza Covid-19. Non appena il ricambio è stato disponibile è stato sostituito il pezzo, e da allora la demolizione ha proseguito senza interruzioni”. n ity of the equipment, given the early start of the job, made the choice fall on the HPC High Pressure Company with daily rental contract for the 1,000 bar high pressure pump, the Aquajet Aqua Cutter 710 v robot, accessory equipment’s and the presence of an expert technician for a training day for our workers. The experience of our operators in operating machines has allowed us to quickly learn the use of the radio control of the robot. The advanced technology of the robot allows to manage the demolition work in a controlled manner and to expose the metal reinforcement: the robot works automatically and allows the operator to change the parameters of the forward speed, transverse movement of the high pressure jet and longitudinal movement. The transverse width can also be selected via software according to operating needs. From the first day it was possible to program the work areas, manage the thicknesses to be demolished and check the times required for demolition according to the thicknesses indicated by the Site Management”.

“S&A”: “What are your usage impressions regarding the Aqua Cutter 710 v? Are you satisfied with the choice?”. “GLB”: “The choice of using this equipment for the hydrodemolition of the deck in question was found to be correct: The Aqua Cutter 710 v has operating characteristics suitable for the demolition of concrete structures for thicknesses of 3-7 cm, with good hourly production and good handling. Given the amount of water per hour, the equipment requires the placement of a storage tank greater than that present on the pumping unit (3,000 l), to ensure greater operating time margins”.

“S&A”: “How do you rate the assistance received during the period of use of the robot?”. “GLB”: “The equipment supplied was almost new given the few hours of use, it immediately showed reliability. The only small unexpected event occurred during the first days of use of the equipment, when it was necessary to identify the anomaly caused by a temperature sensor, which stopped the robot, not allowing to use: the problem was immediately identified by telephone with the HPC technician and the replacement of the piece has been scheduled, naturally delayed for a few days due to the Covid-19 emergency. As soon as the spare part was available, it was replaced, and since then the demolition has continued without interruptions”. n

DATI TECNICI

Stazione Appaltante: Società Italiana Traforo Gran San Bernardo SITRASB SpA Direzione lavori: Ing. Sandro Pariset Coordinatore Sicurezza in fase di esecuzione: Ing. Daniele Franchin Geometra di cantiere: Ivo Surroz Capo squadra: Igor Vaccari Esecutori dei lavori: Costruzioni Stradali B.G.F. Srl Importo dei lavori: 599.266,30 Euro Data di consegna: 28 Aprile 2020

TECHNICAL DATA

Contracting Authority: Società Italiana Traforo Gran San Bernardo SITRASB SpA Works management: Eng. Sandro Pariset Execution Safety Coordinator: Eng. Daniele Franchin Building surveyor: Ivo Surroz Team leader: Igor Vaccari Executors of the works: Costruzioni Stradali B.G.F. Srl Amount of the works: 599,266.30 Euro Delivery date: April 28, 2020