Adeguamento viadotto Clarea

Il viadotto Clarea è situato al km 43+732 dell’autostrada A32 Torino – Bardonecchia.

E’ costituito da 2 impalcati a trave continua ad inerzia variabile, realizzata con conci prefabbricati e precompressa con cavi post-tesi. I 2 impalcati sono separati ed indipendenti e ciascuno di essi serve una via di corsa.

La carreggiata di salita ha una lunghezza complessiva di 600 m tra gli assi spalla (SP1–

SP2), ed è suddivisa in 7 campate cosi composte a partire dall’asse spalla: 50-5x100-50 m. La carreggiata di discesa ha una lunghezza complessiva di 650 m tra gli assi spalla (SP3–SP4), ed è suddivisa in 6 campate da 100 m ed una da 50 m (P12-SP4).

L’impalcato è costituito da un cassone monocellulare di larghezza pari a 10.55 m e di altezza variabile da un minimo di 2.45 m, in asse campata ed alle estremità del viadotto, ad un massimo di 4.55 m, per un tratto di 5.4 m a cavallo delle pile. La trave-cassone costituente l’impalcato è stata realizzata a conci coniugati, congiunti in avanzamento a partire dall’asse pila.

L’impalcato si sviluppa planimetricamente in curva con raggio pari 533.685 m e 586.995 m rispettivamente in asse alla carreggiata di salita e a quella di discesa.

Le due spalle fisse SP1 e SP3 lato Bardonecchia sono separate dagli imbocchi della Galleria Ramat da un breve rilevato. Dal lato di Torino, invece, le due spalle SP2 e SP4 e gli

imbocchi della galleria Giaglione sono separate dalla struttura scatolare in cui si colloca la strada vicinale di raccordo tra la Maddalena e Giaglione.

Le figure seguenti mostrano la geometria della sezione trasversale tipo dell’impalcato ed uno stralcio del disegno d’insieme del viadotto.

Figura 20 – Sezione tipo impalcato e pile

Figura 21– Stralcio di disegno di insieme

L’impalcato esistente oltre ad essere adeguato alle azioni sismiche della normativa vigente, sarà sottoposto a interventi che lo rendano capace di resistere anche ai carichi trasferiti dai nuovi tratti in allargamento.

Gli interventi di adeguamento del viadotto Clarea consisteranno essenzialmente in:

‐ Sostituzione degli attuali appoggi in acciaio-teflon sulle pile e sulle spalle con apparecchi di uguale tipologia ma in grado di resistere alle azioni orizzontali indotte dal sisma in direzione trasversale;

‐ Predisposizione di dissipatori sismici in direzione longitudinale;

‐ Rinforzo degli elementi strutturali sui quali saranno posizionati i dissipatori.

Il collegamento strutturale con il nuovo impalcato comporta una variazione di schema statico e quindi di regime di sollecitazione nelle strutture esistenti ed in particolare nello sbalzo laterale. Infatti, tale elemento, originariamente soggetto solamente ad azioni flettenti “negative”

ovvero associate a trazioni al lembo superiore, nella nuova configurazione risulta soggetto anche ad azioni flettenti “positive”, condizione di sollecitazione risultata critica a seguito delle verifiche strutturali svolte.

Lo sbalzo esistente viene quindi rinforzato mediante l’installazione di puntoni tubolari in acciaio, disposti con passo tipico 2.60-3.05m (dimensione tipica dei conci dell’impalcato esistente). L’estremo superiore dell’elemento è collegato alla soletta mediante piastre metalliche, annegate nel getto di ringrosso dello sbalzo e irrigidite longitudinalmente da un profilo tubolare, sempre in acciaio, cui si è affidata una funzione di ridondanza strutturale in condizioni ultime in termini di ripartizione longitudinale dell’azione (concentrata) del puntone.

L’estremo inferiore è invece vincolato alla struttura mediante barre di tipo Dywidag GEWI e traverse metalliche che riprendano eventuali spinte a vuoto sulle pareti del cassone, contrastando sui nodi rigidi dell’elemento.

Il sistema di rinforzo è riferito ai seguenti elementi tipologici:

- Puntone P1: puntone in corrispondenza della pila, caratterizzato da cedevolezza pressoché nulla dei vincoli (impalcato) e altezza massima della sezione

- Puntone P14: puntone in corrispondenza della mezzeria, caratterizzato dalla massima cedevolezza dei vincoli (impalcato) e altezza minima della sezione.

Figura 22– Puntone P1

Figura 23 – Puntone P14

Nell’ambito degli interventi di collegamento strutturale tra il nuovo impalcato in affiancamento e il viadotto Clarea esistente, si prevede la realizzazione di traversi metallici di collegamento con lo scopo di migliorare la ripartizione trasversale dei carichi, sgravando in parte la continuità in soletta e garantendo un adeguato livello di robustezza strutturale.

Da un punto di vista strutturale, si distinguono i seguenti traversi tipologici.

- Traversi all’appoggio, disposti in asse alle pile, uno per ciascuna lama verticale, la cui funzione principale è quella di riportare ai vincoli (appoggi) i carichi orizzontali – trasversali agenti a livello di impalcato.

- Traversi in campata, disposti ai “quarti” e in “mezzeria”, la cui funzione principale è invece quella di ripartire trasversalmente i carichi verticali tra gli impalcati longitudinali.

Entrambe le tipologie sono costituite da travate reticolari in acciaio, con doppia controventatura verticale e montanti di irrigidimento, di altezza variabile da circa 1.30-1.80m per quelli in campata a 2.60m per quelli agli appoggi.

In generale, le azioni trasmesse dai traversi sono ripartite “rigidamente” grazie alla presenza di diaframmi negli impalcati, metallico ed in c.a.p.. Più in dettaglio il nuovo impalcato a sezione mista presenta travi longitudinali a parete piena, diaframmi verticali reticolari disposti con passo regolare (4.0-5.0m), un doppio sistema di controventatura inferiore (diagonali in acciaio) e superiore (soletta collaborante) che garantiscono, nel loro complesso, una ripartizione efficiente delle azioni trasmesse dai traversi.

Per quanto riguarda il viadotto Clarea, solamente in corrispondenza degli appoggi su pila si ha un diaframma rigido (uno per ciascuna lama) mentre per le altre sezioni in campata si rende necessario introdurre nuovi elementi di irrigidimento e contrasto costituiti da diaframmi reticolari in acciaio, realizzati con profilati HEB (correnti e montanti d’estremità) e diagonali in angolari a lati uguali.

La connessione dei traversi sul nuovo impalcato in acciaio è garantita da connessioni bullonate/saldate mentre, per la connessione al cassone in c.a.p. del viadotto Clarea, si rende necessario ricorrere a barre di precompressione tipo Dywidag WR (Y1050) tali da garantire una collegamento “attivo” e rigido tra elementi in calcestruzzo ed elementi in acciaio.

Nelle figure successive si riportano alcuni dettagli di inquadramento dell’intervento, rimandando agli elaborati grafici per ulteriori dettagli.

Figura 24 – Traverso ai quarti e in mezzeria

Figura 25 – Traverso all’appoggio

In corrispondenza di ciascuna pila, l’impalcato esistente del Viadotto Clarea presenta una doppia fila di appoggi, una per ciascuna lama, che attiva un comportamento a telaio tra impalcato e sottostrutture. In particolare, il vincolo flessionale longitudinale sulla testa della pila porta alla decompressione degli appoggi, più marcata per le pile d’estremità ed in corrispondenza sugli appoggi lato esterno curva.

Poiché tali effetti si hanno tanto per le condizioni di carico statico che sismico, si rende necessario prevedere un intervento con barre antisollevamento che garantisca:

- in condizioni di esercizio (rara) la non-decompressione degli appoggi;

- in condizioni ultime la verifica di resistenza della sezione di testa pila costituita dalla doppia lama.

Tenuto conto anche del regime deformativo longitudinale della struttura, si prevede l’impiego di tiranti in trefolo provvisti, alle estremità, di ancoraggi a “cerniera” con lo scopo di minimizzare gli effetti flessionali indotti all’estremità dei cavi dagli spostamenti relativi longitudinali tra impalcato e pila.

L’ancoraggio alle strutture esistenti è realizzato:

- a livello della controsoletta del cassone in c.a.p. (connessione superiore)

- a livello del pulvino di raccordo tra sezione scatolare e sezione a doppia lama della pila (connessione inferiore).

Esaminati e verificati i dettagli costruttivi originali di tali elementi, si è reso necessario prevedere un intervento di consolidamento locale finalizzato principalmente ad evitare il punzonamento degli elementi esistenti in corrispondenza delle testate di ancoraggio.

Si prevede quindi la realizzazione di getti massivi di calcestruzzo, di spessore tipico 1.00m, resi collaboranti alle strutture esistenti mediante barre post-tese tipo Dywidag WR.

Nelle figure successive si riportano alcune sezioni tipiche di intervento, rimandando agli elaborati grafici progettuali per ulteriori dettagli.

Figura 26 – Sezioni tipiche di intervento

Spalla Sp1

Per la spalla Sp1, un punto fondamentale del processo di progettazione ha riguardato il posizionamento dei dispositivi sismici, tenendo conto tanto delle criticità operative che di quelle strutturali.

L’intervento individuato prevede l’installazione di elementi in acciaio, placcati alle strutture esistenti in c.a. (impalcato e spalla) mediante barre di armatura in acciaio ad alta resistenza (Y950/1050).

Entrando più in dettaglio, si ha quanto segue.

1. Su spalla si realizza una “veletta” in acciaio (Elemento A), opportunamente sagomata