Sicurezza italiana in Danimarca per il nuovo ponte Strorstrøm

Uno dei pochi ponti al mondo che combinano in un'unica sezione trasversale asimmetrica una ferrovia ad alta velocità a due binari, un'autostrada a doppia carreggiata e una pista ciclopedonale, lo Strorstrømbroen in costruzione in Danimarca, ha un cuore italiano.

Il nuovo manufatto, che avrà una lunghezza complessiva di circa 3.8 km e collegherà le isole di Falster e Masnedø (Region Sjælland), è stato infatti commissionato dal Direttorato per le Strade (Vejdirektoratet) del Ministero dei Trasporti danese a una joint venture di società di costruzione del nostro Paese e guidata da >>Itinera Spa<<.

Il ponte Strorstrøm costituisce un ulteriore potenziamento della rete stradale e ferroviaria danese, destinato a svolgere un'azione combinata con lo strategico progetto di tunnel del Fehmarn Belt, concepito per unire l'isola danese di Lolland con quella tedesca di Fehmarn.

Il nuovo ponte Storstrøm da 3,8 km si sostituirà a quello preesistente, integrando l'alta velocità ferroviaria con un'autostrada a doppia carreggiata e una pista ciclopedonale

La costruzione è stata pianificata dal Vejdirektoratet nei pressi del preesistente, omonimo ponte ferroviario e stradale ad arco della lunghezza di 3,2 km inaugurato nel 1937, che verrà demolito dopo l'ultimazione di quello nuovo. L'esigenza nasce dalle limitazioni imposte dall'infrastruttura del secolo scorso, che non consentiva al traffico automobilistico il superamento dei 50 chilometri orari e prevedeva un solo binario ferroviario.

La lingua della sicurezza

La joint venture incaricata della progettazione e della realizzazione è guidata da Itinera Spa, con strutture provvisionali e la consulenza progettuale di Doka Italia

Il progetto: prefabbricazione e getto in opera

Il consorzio italiano SBJV (Storstrøm Bridge Joint Venture) si è aggiudicato nel 2018 la progettazione e la realizzazione di un ponte strallato centrale a due campate della lunghezza complessiva di 320 m e due viadotti di accesso con 44 campate da 80 m ciascuna, per una lunghezza totale di 3.832 m. Il concept e parte del progetto in fase esecutiva sono stati sviluppati dallo >>Studio de Miranda Associati<<, cui è subentrato lo studio danese >>Ramboll<<, e prevedono il ricorso alla prefabbricazione per alcuni elementi strutturali e al getto in opera per altri.

44 campate da 80 metri per i viadotti di accesso del ponte Storstrøm

Gli elementi principali da cui sarà costituito il nuovo Strorstrømbroen sono i seguenti: campate, pile e spalle gettate in opera; campate prefabbricate precompresse; conci pila prefabbricati.

Le due campate centrali per il canale navigabile saranno strallate ed entrambe della lunghezza di 160 metri, mentre al centro del canale saranno posizionati il pilone e l’antenna di un’altezza pari a circa 90 metri.

La sfida del Supervision Handbook

Doka Italia ha progettato le strutture provvisionali secondo i requisiti di calcolo danesi

Strutture provvisionali da manuale

Il know-how italiano non è presente solo nella joint venture incaricata della costruzione. Doka Italia si è aggiudicata infatti la parte di strutture provvisionali per le opere civili da realizzare con getto in opera quali fondazioni, spalle, pile, pulvini, le due campate dell’impalcato lato sud e le due del lato nord.
 
I sistemi di casseratura Doka impiegati per gli elementi verticali di questo cantiere sono la cassaforma a telaio Framax Xlife, la cassaforma a travi e correnti di grandi dimensioni Top50 e una cassaforma speciale metallica.

I sistemi di sostegno per l’impalcato del ponte Strorstrøm comprendono invece le torri di puntellazione D2 e Staxo 100 con dispositivi di sicurezza integrati, i puntelli per solaio Eurex 30 ed Eurex 60 e dei puntelli speciali.

Doka si è aggiudicata il lavoro riguardante le strutture provvisionali per il getto in opera delle quattro campate di accesso (due sul lato nord e due sul lato sud)

I puntelli T7 di Doka utilizzati da Itinera per lo Strorstrøm
Al di là dei sistemi impiegati, l'elemento qualificante del lavoro di [Michele Bolzoni] e [Ivan Vertemati], rispettivamente Project Manager e Falsework Estimator di Doka Italia per le strutture provvisionali di questo ponte, consiste nella sfida rappresentata dalla progettazione degli elementi di casserature e di puntellazione secondo i requisiti di calcolo danesi per le opere provvisionali.

Oltre agli Eurocodici EN 13670, EN 12812 e EN 1990-1999, per i calcoli strutturali si è tenuto conto dell’annesso danese DS 2427, che impone criteri più conservativi nella valutazione dei coefficienti di sicurezza, dei documenti tecnici chiamati “Falsework and formwork – AAB e Falsework and formwork SAB", e del “Supervision Handbook” ideato per far rispettare tutti i form di ispezione e avanzamento lavori.

Le strutture più critiche per il processo di calcolo sono state le puntellazioni ad alta portata Staxo 100 e D2, che è stato necessario calcolare in classe di conseguenza 3 (CC3), amplificando i carichi del 10% (Kfi).

La classe CC3 corrisponde a elevate conseguenze con perdita di vite umane, o conseguenze molto gravi in termini economici, sociali o ambientali, e impone una serie di ulteriori verifiche che devono essere riportate nelle relazioni di calcolo di sistema.

Gioco di squadra per gli stakeholder

Lo scopo del manuale di supervisione è quello di evitare incidenti legati alle strutture provvisionali, e deve essere raggiunto descrivendo e fornendo indicazioni sul processo adottato durante la pianificazione, la progettazione, la costruzione e il controllo di puntellazioni e casseforme.

I vari stakeholder, i diversi ruoli che questi ricoprono in fase di progettazione e costruzione e il modo in cui interagiscono sono fondamentali per il processo di approvazione dei form contenuti nel “Supervision Handbook”.

Prototipo in grande

Mockup di una metà della sezione asimmetrica del ponte, realizzato in sito prima dell'inizio delle attività

Un interlocutore presente in tutte le fasi su incarico dell'ente committente Vejdirektoratet è stato >>Cowi<<, un gruppo di consulenza danese con sede a Lyngby, che si occupa di ingegneria, infrastrutture, edilizia e ambiente e ha preso parte a oltre 50.000 progetti in 175 paesi.

In fase progettuale, Cowi ha ricoperto per conto della committenza il doppio ruolo di Falsework Assessor e Falsework Inspector, ovvero si è occupato sia della supervisione che dell'esame della documentazione di progetto fornita dalle società appaltatrici.

I sistemi di puntellazione Doka D2 e Staxo 100 con dispositivi di sicurezza integrati

Nel ruolo di Falsework Estimator figuravano invece [Ivan Vertemati] per Doka Italia, e [Rodrigo Affonso] per lo Studio de Miranda Associati.

Quella del Falsework Estimator è una figura importante per la riuscita del processo, perché deve avere sempre una panoramica generale dei propri calcoli e di quelli altrui.

Prima dell'avvio delle opere in calcestruzzo è prevista dal manuale una procedura di avviso di completamento riguardante casseforme, strutture di puntellazione e fondazione, in cui il Falsework Coordinator (ruolo affidato in questo caso alle società danesi Lui Strandgaard e Lui Consult), a seguito di un'ispezione, segnala che le strutture provvisionali sono pronte. Il Falsework Inspector lo conferma successivamente al committente.

Le puntellazioni ad alta portata Staxo 100 e D2 utilizzate al ponte Storstrøm
Le puntellazioni sono state calcolate da Doka Italia per carichi maggiorati del 10%

La spalla ideale per i ponti

La puntellazione D2 di Doka, impiegata insieme a Staxo 100 per il ponte Strorstrøm, è una soluzione basata su telai di tre altezze in acciaio zincato a caldo, di notevole economicità e indicata per vari ambiti d’impiego, tra cui in particolare il sostegno alle centinature nella costruzione di ponti con carichi elevati e particolari esigenze in tema di stabilità: la puntellazione consente infatti di deviare in maniera sicura le forze orizzontali, come il carico dovuto al vento.

Gli elementi leggeri sono tra le caratteristiche principali di questo sistema a montaggio manuale che non richiede utensili, con altezze di telaio fino a 1,20 m ed elementi di numero ridotto ed elevata maneggevolezza grazie allo studio ergonomico, che rendono il processo più rapido.

La larghezza di 1,52 m del telaio garantisce un'elevata stabilità, i telai di base sono facilmente sopralzabili e la portata raggiunge i 60 kN per ogni stelo.
Sezione trasversale tipo delle puntellazioni sul ponte Storstrøm negli esecutivi Doka
Nel sistema è integrato un ausilio per la salita, utilizzabile come scala di servizio. La distanza variabile da 1,00 m a 2,50 m tra i telai consente un ottimale sfruttamento delle portate, e le tre altezze di telaio diverse - 0,90, 1,20 e 1,80 m - rendono possibile l'adeguamento in altezza a passi di 30 cm: quest'ultimo ha un alto livello di precisione grazie agli elementi registrabili presenti nella testa e nella base.

 

Per la sezione principale dell'impalcato e le sue componenti interne sono state impiegate le casseforme Top 50 con travi H20 Top P
Il montaggio delle torri è semplice e rapido sia in orizzontale sia in verticale. In presenza di torri scala di particolare altezza, le unità possono essere premontate in orizzontale e successivamente sovrapposte con l'utilizzo di gru.

I piani di montaggio facilitano il montaggio e lo smontaggio della torre scala e della costruzione superiore, e l’impiego di basi traslabili consente di portare interi tavoli di casseratura in maniera rapida al luogo d’impiego.

Soluzione da Top… 50 per l'impalcato

Per il getto in opera dei vari elementi che compongono la sezione trasversale asimmetrica dell'impalcato dello Strorstrømbroen è stato impiegato un altro collaudato sistema Doka, ovvero la cassaforma a travi di grandi dimensioni Top 50, adattabile a ogni tipo di carico ed esigenza morfologica grazie alla sua modularità.

Per riempire

Dettaglio di una delle bocche di riempimento (o bocche di getto) presenti in ogni modulo Top 50

Nel cantiere della nuova infrastruttura danese, il Top 50 - di cui abbiamo precedentemente approfondito la versatilità anche in ambito edilizio, parlando della nuova San Pellegrino Flagship Factory - è stato adottato sia per il getto dal basso verso l'alto della sezione principale e delle delta frame che ne compongo la parte interne sia per i blister che recepiscono le campane per la post-tensione dell'impalcato.

Ad ogni cassero, la sua bocca

Le bocche di riempimento sono ubicate su tutti i casseri Top 50, compresi quelli per il getto delle delta frame (o colonne interne) al centro

In combinazione col sistema Top 50, per il getto dei blister sono stati impiegati anche degli elementi speciali: delle centine in legno realizzate su misura.

Dettaglio degli elementi speciali impiegati col Top 50 per il getto dei blister
Dettaglio del blister gettati dopo il disarmo

Tempi e costi ridotti, ma in sicurezza

Un'altra soluzione Doka impiegata in Danimarca, in questo caso per il getto delle strutture di fondazione delle pile, è il sistema a telaio Framax Xlife, che con pochi elementi, utilizzati in orizzontale o in verticale, consente di raggiungere una modularità a passo 15 cm. Tutti gli elementi di collegamento e gli accessori sono integrati nel sistema, anche in questo caso per ottenere tempi di casseratura ridotti e la massima economicità.

Il pannello Xlife ha un rivestimento in materiale plastico, mentre i telai sono in acciaio, zincati a caldo e verniciati a polvere. L'esecuzione del lavoro è resa più rapida dal numero ridotto di ancoranti, e le grandi distanze tra questi ultimi - fino a 1,35 m - consentono di ridurre tempi di casseratura e spese di manodopera.

Basi solide

I sistemi Doka adottati per le pile sono il Framax Xlife per la struttura di fondazione e una cassaforma metallica speciale per il fusto pila a sezione esagonale e il pulvino
La modularità a passo 15 cm è concepita nell'ottica di una maggiore maneggevolezza e semplicità di pianificazione, e con 5 larghezze di elementi consente un adeguamento perfetto a ogni conformazione planimetrica, la creazione di unità compatte che possono essere traslate rapidamente con la gru, una progettazione e una logistica semplificate e l'ottenimento di giunzioni perfette.

Altro aspetto coerente con l'approccio Doka e i principi guida seguiti per la realizzazione dello Strorstrøm, particolarmente focalizzati sulla protezione del personale da qualsiasi tipo di incidente, è il sistema di accesso sicuro XS, che riduce il rischio di infortunio e garantisce condizioni di lavoro a norma.

Per i fusti pila e i pulvini, infine, è stata predisposta da Doka Italia una cassaforma metallica speciale.

Correlati

I sistemi forniti da Doka per la realizzazione della nuova sede San Pellegrino sotto la direzione artistica di Giulio Rigoni, Project Architect dello studio BIG

Simbolicamente intrecciato con l'eredità del Qatar, il design iconico delle torri è una traduzione architettonica del sigillo nazionale del Paese, che rappresenta le spade tradizionali della scimitarra

News