Progettazione e realizzazione della piastra pensile in calcestruzzo armato precompresso appoggiata su pali e isolata sismicamente facente parte della Piattaforma Logistica di Trieste.
Molto interessante è stato l’utilizzo di una diffusa precompressione bidirezionale dei calcestruzzi eseguita per fasi e l'uso del metodo di calcolo sismico basato sugli spostamenti, anziché sulle sollecitazioni.
La Piattaforma Logistica di Trieste vince il premio AICAP 2020 per le infrastrutture. La miglior opera in c.a.p. degli ultimi anni comprende una piastra senza giunti sismicamente isolata di 65000 m2.
Un’infrastruttura che collega l’Italia al mondo
L’opera premiata dall’AICAP, l’Associazione Italiana del Calcestruzzo Armato e Precompresso, è un’infrastruttura dedicata all’interscambio mare-terra di merci provenienti e dirette in tutto il mondo.
Si tratta della Piattaforma Logistica appena completata nel Porto di Trieste (figura 1), una struttura molto estesa, oltre 12 ettari, destinata ad ospitare una banchina di attracco per navi Ro-Ro e trasporto container, le zone di parcheggio rimorchi e deposito container, nonché tutta la logistica per il trasporto stradale e ferroviario.
Figura 1 - La zona del Porto di Trieste interessata dalla nuova piattaforma logistica (in giallo). In alto a sinistra il molo VII e in basso a destra la ferriera di Servola.
L’opera è stata scelta tra cinque opere infrastrutturali, tra cui anche il nuovo bel ponte sul Tagliamento in Friuli, il nuovo ponte S. Giorgio di Genova (che ha preso il posto del ponte “Morandi”), e altri due grandi ponti strallati. Durante la premiazione, il presidente dell’AICAP, prof. Marco Menegotto, ha conferito alla Piattaforma Logistica di Trieste l’attestato di miglior Opera Infrastrutturale AICAP 2020 in virtù dell’importanza, della dimensione dell’opera eseguita e dell’utilizzo innovativo delle tecniche di precompressione dei calcestruzzi e di isolamento sismico della banchina. La nuova piattaforma logistica
Durante la premiazione, il presidente dell’AICAP, prof. Marco Menegotto, ha conferito alla Piattaforma Logistica di Trieste l’attestato di miglior Opera Infrastrutturale AICAP 2020 in virtù dell’importanza, della dimensione dell’opera eseguita e dell’utilizzo innovativo delle tecniche di precompressione dei calcestruzzi e di isolamento sismico della banchina.
Nell’ambito dei “Lavori di realizzazione della piattaforma logistica in area portuale compresa tra lo Scalo Legnami e l'ex-Italsider e conseguenti opere di collegamento - PROG. APT 1563 - Primo Stralcio”, è stata realizzata un’estesa area di banchina portuale (12,3 ha – figura 2) di cui una parte consistente (8 ha circa) consta di una piastra in calcestruzzo armato post-teso di 6,5 ha che poggia su pali realizzati a mare di diametro 1270 mm (figura 3) e su cassoni preesistenti che costituivano una diga foranea, o su pali di diametro 1600mm, nella parte fronte mare (figura 4).
L’area oggetto di intervento rientra nel SIN (Sito di Interesse Nazionale) di Trieste. Fa parte del “TRIESTE HUB – A EUROPEAN SUPER STRUCTURE”, cofinanziata dall’Unione Europea. Il costo complessivo delle opere è stato di circa 130 milioni di €, praticamente coincidente a quello stimato e finanziato inizialmente.
Figura 2 - Foto d’insieme della struttura portuale nella sua forma finale.
Figura 3 - Pali, pulvini e impalcato, a simboleggiare le varie fasi costruttive dell’opera.
L’opera, nella sua globalità, presenta molteplici aspetti a valenza ambientale, logistica e strutturale. Essa, infatti, comprende varie opere tra cui, in un sintetico riassunto:Bonifica ambientale dei fondali marini ricadenti nelle aree di intervento e delle aree a terra (bonifica a mare certificata - CAB - e messa in sicurezza provvisoria - MISP - di tutte le aree a terra in concessione anch’esse certificate).Realizzazione di una cassa di colmata, di quasi ½ milione di m3, con perimetro a tenuta.Realizzazione di una banchina funzionale in c.a.p. soprastante la zona di colmata, i cassoni e la zona Ro-Ro.Realizzazione di un cunicolo servizi sottobanchina. Realizzazione di pavimentazione in c.a. controterra nella zona esterna alla banchina pensile.Realizzazione di impianti e di raccolta e trattamento delle acque di falda captate (TAF) e delle acque di colmata (TAC).Impianto idrico, elettrico, TCCV, controllo varchi, antincendio.Opere stradali e ferroviarie.Deviazione e tombamento del torrente Baiamonti e dello scarico a mare di emergenza dell’impianto di depurazione AcegasAPS-AMGA.
Il progetto delle opere in calcestruzzo
La grande particolarità di questa opera, con specifico riferimento al Premio AICAP, è la realizzazione di una piastra pensile in calcestruzzo continua (senza giunti) della dimensione di oltre 6.5 ha. Al di sotto della piastra è stata realizzata una cassa di colmata (al momento non ancora riempita) di circa ½ milione di m3, opportunamente confinata sul perimetro da opere in acciaio e calcestruzzo (palancolate metalliche, pareti combinate - pali più palancole collegati -, pali secanti in c.a. e CSM, ovvero Cutter Soil Mixing, quest’ultima una tecnologia per consolidare il terreno).
La banchina va a riempire una preesistente baia (figura 5, vedi nel PDF), in parte già chiusa e ristretta nel tempo passato con detriti di provenienza post bellica: sul fondo sono stati rinvenuti durante i lavori enormi elementi prefabbricati, residui di colate d’acciaio, vari pezzi di navi - il sito è stato anche zona di demolizioni di navi - tra cui una bellissima ancora alta circa 4 m. Vi lasciamo dunque immaginare le difficoltà esecutive incontrate nella realizzazione dei pali trivellati che hanno costretto l’Impresa a realizzare una bonifica preventiva di tutte le zone in cui sono stati poi costruiti i pali stessi.
La banchina pensile (figura 6 e 7) presenta la caratteristica di essere appoggiata su pali trivellati lunghi da una ventina a una quarantina di metri che si innestano nel basamento roccioso (flysch), la cui sommità si trova a profondità variabile e degradante verso il mare. L’appoggio della banchina sui pali avviene mediante dei dispositivi a “doppio pendolo” (friction pendulum) con funzione di isolatori sismici: siamo dunque di fronte ad una soletta continua della dimensione di circa 65000 m2 sismicamente completamente isolata dai pali di fondazione e dalle strutture limitrofe. L’opera è, se non la più estesa, una delle più estese strutture al mondo monolitiche, continue ed isolate sismicamente.
Figura 6 - Ulteriore stadio di avanzamento della costruzione della banchina.
Figura 7 - Fase avanzata di costruzione della banchina su pali. Qualche considerazione sul calcolo del sistema di isolamento
Particolarmente interessante è stato il calcolo del sistema di isolamento, che ha dovuto comprendere una complessa analisi tridimensionale stante le continuamente variabili rigidezze del sistema dei pali (pali con diversa lunghezza libera iniziale, poi modificata dal riempimento della colmata, e diversa quota di ammorsamento) abbinata alla presenza dei dispositivi antisismici.
Il calcolo è stato eseguito con il metodo “displacement based seismic design”, per il quale è stata anche chiesta la consulenza del Prof. Michele Calvi e dell’Ing. Matteo Moratti, grandi esperti del settore.
Ci piace al riguardo ricordare che, durante i contatti avuti con il Prof. Calvi al tempo del terremoto dell’Aquila, discutendo dell’isolamento sismico dei nuovi condomini che avrebbero dovuto essere costruiti in zona terremotata, era emersa la possibilità, da un punto di vista teorico, di costruire delle piastre in calcestruzzo enormi - allora si disse fino a 1 km2 - tutte isolate sismicamente. Il problema era però l’esecuzione - grossi problemi di ritiro e di sollecitazioni indotte da deformazioni termiche - e il calcolo sismico che, fatto con i criteri classici, portava a sollecitazioni eccessive. Quelle considerazioni ci sono tornate alla mente durante la progettazione della piattaforma trovando il modo di superare tutte le difficoltà del caso: da un lato mediante l’utilizzo di una diffusa precompressione bidirezionale dei calcestruzzi eseguita per fasi e, dall’altro, mediante l’utilizzo del citato metodo di calcolo sismico basato sugli spostamenti, anziché sulle sollecitazioni.
Ecco allora che è stata concepita una piastra nervata con una precompressione principale in direzione delle nervature ed una secondaria in direzione delle solette di collegamento, come sinteticamente intuibile dalla figura 8.
Altra particolarità è stata l’analisi di una struttura costruita per fasi e di dimensioni enormi, con problematiche termiche non usuali (getti a temperatura diversa, a diverso livello di maturazione e sviluppo di fluage sotto precompressione a tempi sfalsati, …). Tali problematiche hanno richiesto un reiterato e complesso controllo in fase esecutiva degli spostamenti agli appoggi, che si è rivelato soddisfacentemente congruente con le ipotesi progettuali iniziali.
Figura 8 - Andamento della precompressione bidirezionale: l’andamento sinuoso e concentrato della precompressione lungo le travi principali in una direzione e l’andamento diffuso in soletta nella direzione opposta.
Il progetto costruttivo della banchina su pali è stato restituito in modalità BIM, permettendo, in particolare durante la costruzione, un controllo informatico continuo tra cantiere e progettisti. Nicola De Biaggio, direttore generale del dipartimento ingegneria di I.CO.P. S.p.A., al ritiro del premio Tekla Italia 2020 ha dichiarato che i vantaggi più evidenti dell’utilizzo delle soluzioni BIM adottate sono stati la possibilità di eliminare le interferenze tra i vari elementi del progetto e la possibilità di trasferire velocemente in cantiere il progetto in modo da renderlo subito disponibile agli utilizzatori.
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