Ponte Vasco da Gama — Pali trivellati dall’acqua

Renato Boato · 1994–1998

“ Ponte Vasco Da Gama” Lisbona, Portogallo 1994 – 1998 Renato Boato

Il Ponte Vasco da Gama sul fiume Tago, inaugurato nel marzo del1998, costituisce uno dei più importanti progetti infra­strutturali realizzati recentemente in Europa. Con i suoi 18 km di sviluppo, il ponte riduce i problemi di traffico per l’attraversamento del Tago, completando il sistema viario che circonda la città di Lisbona e costituisce un nodo importante per l’attraversamento del Portogallo e della Spagna nella direttrice Nord-Sud. Il ponte ha consentito inoltre l’accesso diretto all’ Esposizione Mondiale EXP0’98 tenutos a Lisbona . Il ponte, con tre corsie per ogni senso di marcia, si sviluppa su viadotti per circa un terzo dell’intero sviluppo: circa 10 km sono localizzati in acqua ed il resto a terra. Tre sono le vie di navigazione previste, di cui la principale, per il passaggio di navi sino a 30.000 ton, si sviluppa al disotto di un ponte sospeso, con una campata principale di 420 m e due secondarie di 205 m cadauna, con due piloni da 150 m di altezza che permettono una luce libera di 45 m al disopra del livello massimo di marea. Precauzioni speciali sono state adottate per rispettare l’ecosistema dell’ambiente fluviale e per il recupero delle Saline di Samouco, nella zona Sud, come Riserva Naturale. Partendo da Nord, il Progetto può essere suddiviso in quattro parti principali: Viadotto Expo, a terra, di 670 m; – Ponte Principale, in acqua, con i due piloni di 150 m di altezza e con una campata principale di 420 m e due laterali di 205 m;

– Viadotto Centrale, in acqua, che si estende per 6,5 km. ed include le due vie di navigazione di Cala de Barcas e Samara; · Viadotto Sud, a terra, con una lunghezza di 3,85 km che include le aree di servizio degli svincoli di Montijo. Nell’ Aprile 1994 e stato firmato il contratto di concessione trentennale fra Gattel, Ente Portoghese dipendente dal Ministero dei Trasporti, e Lusoponte, un Consorzio Internazionale formato da Trafalgar House (GB), Campenon Bernard-SGE (F) e sei imprese portoghesi: Bento Pedroso, Mota & Companhia, Somague Construcciones, Teixeira Duarte, H. Hagen e Edifer. Terreni e strutture di fondazione L’ambiente nel quale è localizzato il ponte è la laguna del fiume Tejo, situata immediatamente a ridosso della sua foce. L’escursione media di marea è nell’ordine dei 4 m. Tutta la zona interessata alla costruzione del ponte e stata dragata fino alla quota di -2 ,00 m dalla mimima marea, per poter permettere ai numerosi mezzi marittimi di spostarsi con facilità. Dall’alveo della Laguna la successione dei terreni più rappresentativa è la seguente: – Argilla limosa normai consolidata con materiale organico: spessore medio 35 m. – Sabbia fine da limosa ad argillosa: spessore medio 10 m. – Argilla limosa sovraconsolidata: spessore medio 15 m. – Ghiaia e sabbia con presenza di ciottolame grossolano: spessore medio 10 m. – Sabbie da mediamente addensate a leggermente cementate: spessore medio 15 m. La base del palo e impostata sullo strato di sabbia e ghiaia, oppure sulle sabbie plioceniche sottostanti, sviluppando così una lunghezza di palo variabile da 55 a 73 m. La parte superiore del palo è contenuta da un lamierino metallico permanente per una lunghezza media di 40 m, che va ad incastrarsi nelle argille limose sovraconsolidate. Dopo I’esecuzione di numerose prove di carico preliminari le fondazioni adottate per i viadotti sono risultate di due tipi: Pali trivellati a grande diametro per le zone del Viadotto Expo, il Ponte Principale ed il Viadotto Sud. Nei viadotti su terraferma i diametri dei pali variano da 800 a 1.800 mm, mentre per il Ponte Principale sono stati adottati pali da 2.200 mm di diametro. Pali battuti in acciaio del diametro di 1.700 mm per il Viadotto Centrale ad esclusione delle pile adiacenti ai canali di navigazione di Cala de Barcas e Samara dove si sono utilizzati pali trivellati da 2.200 mm di diametro. Nel settembre 1994 a TREVI sono stati affidati i lavori per l’esecuzione di una prova di carico preliminare in acqua fino a 2000 ton e per la realizzazione dei 148 pali trivellati (di diametro 2.200 mm e profondità 70 m dal livello medio mare) per il ponte principale e dei 60 pali trivellati (di diametro 2.000 mm e profondità di 79 m dal livello medio mare) per la porzione in acqua del viadotto sud. Grazie alla perfetta organizzazione di cantiere ed allo scrupoloso rispetto dei programmi temporali e dei requisiti di qualità richiesti, a TREVI sono stati commissionati, in corso d’opera, i seguenti ulteriori lavori: Costruzione dei cofferdams, con palancole in acciaio per i 4 piloni del ponte principale in acqua, il loro successivo dragaggio, la scapitozzatura dei pali, la posa subacquea di un doppio strato di geotessile a contenere un filtro di ghiaia e l’esecuzione del getto subacqueo di un tampone in calcestruzzo di 1,5 metri di spessore. Costruzione e montaggio di due pontili in acciaio, di 130 metri di sviluppo, quali opere temporanee per le installazioni di cantiere.

2 prove di carico in acqua su pali battuti. Esecuzione di ulteriori 64 pali trivellati di diametro 2.000 mm per le pile dei viadotti in corrispondenza dei canali di navigazione di Cala de Barcas e Samara. Inoltre Trevi si è aggiudicata la produzione dei tubi metallici utilizzati per la realizzazione dei pali trivellati: in uno stabilimento di produzione appositamente approntato in cantiere sono stati lavorati ca. 5200 tonnellate di acciaio. I lavori di competenza della TREVI, iniziati nel marzo 1995, sono stati ultimati nel novembre 1996.

Il metodo costruttivo adottato per l’esecuzione del pali trivellati in acqua è stato ampiamente utilizzato da TREVI in occasione di numerose opere similari realizzate in tutto il mondo, tra le quali i ponti sui fiume Paranà in Argentina, il Terzo ponte di Lagos in Nigeria, i ponti sui fiume Po in Italia. Il sistema di perforazione con rotary e kelly, anche per pali di 2.200 mm di diametro profondi 75 m, si e dimostrato il piu idoneo per i terreni presenti lungo l’allineamento del Ponte Vasco de Gama a Lisbona. Le attrezzature SOILMEC adottate hanno dimostrato anche in questa occasione le loro doti peculiari: elevata potenzialita ed alto grado di affidabilità. Per l’infissione dei tubi metallici di rivestimento, sino al livello delle argille consolidate a quota variabile da 34 a 43 m dal l.m.m., si e utilizzato un vibratore idraulico SOILMEC VS-16. Lo scavo dei pali è stato eseguito con rotary e kelly, utilizzando un fluido di perforazione confezionato con polimeri. L’ uso dei polimeri, consigliabile in quanto a minimo impatto ambientale, ha comportato un attento studio dei terreni e del metodo di perforazione. I dosaggi ottimali sono stati definiti attraverso numerose prove condotte in laboratorio ed in cantiere. La posa in opera della gabbia metallica di armatura è stata una delle fasi piu delicate e complesse dell’intero processo produttivo. Il peso della gabbia, mediamente pari a 30 ton, I’ impiego di barre longitudinali di 56 mm e la presenza di 6 tubi di diametro variabile da 2” a 5”, per i controlli non distruttivi da eseguire su ogni palo completato, hanno richiesto l’uso di sistemi di sollevamento appositamente studiati e di una tecnica di posa in opera che garantisse il rispetto dei requisiti di qualita e di sicurezza. Per il getto dei pali si é utilizzato un impianto di produzione e fornitura del calcestruzzo galleggiante, per una capacità produttiva di 120 m3/ora ed in grado di stoccare 580 m3 di inerti. I pontoni principali e quelli di servizio sono stati appositamente studiati ed attrezzati per poter operare nelle diverse fasi produttive e con variazioni di marea superiori ai 4 metri. In particolare il pontone principale “Fittone”, è stato allestito sia per la posa dei rivestimenti metallici che per la trivellazione dei pali, fungendo inoltre da pontone di supporto per l’impianto di preparazione e depurazione del fluido di perforazione. Bettoline a fondo apribile sono state utilizzate per il carico del materiale di risulta delle trivellazioni, che veniva poi trasportato in apposite aree di discarica. TREVI ha collaborato intensamente con il Contrattista Principale adattando attrezzature, personale e programmi lavori alle esigenze del cantiere, sin dalla fase iniziale di impianto cantiere e lavori

preparatori. Il cantiere è stato organizzato e condotto secondo il Sistema Qualità ISO 9000, stabilendo, in accordo con Novaponte, tutte le procedure inerenti ogni fase delle lavorazioni di Trevi ed il coordinamento con le operazioni del Contrattista Principale. Controlli rigorosi di qualità sono stati condotti sulla manifattura dei tubi in acciaio, sui trasporti marittimi, suIle operazioni inerenti la costruzione dei cofferdams e naturalmente dei pali. Controlli non distruttivi sono stati eseguiti su tutti i pali, aI fine di verificare la corrispondenza qualitativa del calcestruzzo e del metodo esecutivo addottato.