Il montaggio del nuovo ponte Drini a Kukës in Albania

Il New Drini Bridge, nel nord-est dell’Albania, è un ponte ad arco a spinta eliminata con catena mista a travi di acciaio, dalles e soletta in calcestruzzo armato, di luce tra gli appoggi di 271m, caratteristico per l’arco unico centrale e biforcuto ai terzi, fino alle imposte. Il ponte, il più grande mai realizzato in Albania, un paese che dal letargo economico dell’economia di piano, si è risvegliato brillantemente grazie all’economia di mercato, è stato concepito per sostituire un precedente manufatto in calcestruzzo, ed è importante perché permette, con l’attraversamento del lago di Fierza, il collegamento del sud del paese con le vie verso l’Europa dell’Est.

L'abbandono

La struttura di acciaio corten di circa 5000t, assemblata dietro alla spalla lato Kukës era stata abbandonata senza possibilità da parte del cliente di richiedere il completamento, per proprio conto, dell’opera per l’insufficienza dei documenti relativi al montaggio, evidentemente mancanti o non consegnati. 

La situazione è risultata inoltre aggravata dall’esigenza di completare l’importante opera con tempi molti ristretti al fine di contenere gli importanti ritardi accumulati dalla ditta precedente cercando di consentire l’inaugurazione del ponte nel giugno 2024.

L’intervento di Cimolai 

La Cimolai S.p.A. è stata chiamata dall’Impresa Salillari con l’obiettivo di intervenire secondo due direzioni di azione:

- l’immediato rilievo sul posto dello stato dei luoghi, delle attrezzature installate in cantiere e del ponte; con ispezione non solo dell’impalcato e degli attacchi dei pendini, relativamente accessibili, ma soprattutto dell’interno dei grandi cassoni dell’arco e delle imposte. Quest’ultimi, infatti, rappresentano i luoghi di confluenza, deviazione e scambio delle tensioni, secondo schemi statici diversi per l’esercizio e per le fasi di montaggio.

Il problema principale era che all’interno dei cassoni stessi non era presente una via attrezzata, necessaria anche per l’ispezione e la manutenzione futura.

- l’istituzione di una task force di ingegneria interna alla Cimolai S.p.A., guidata dal sottoscritto, che in parallelo validasse da zero il progetto di esercizio, mettendone in luce eventuali vizi da correggere, e nel contempo concepisse, redigesse e presentasse al cliente ed alla società di validazione indipendente il progetto di montaggio in un unico blocco, completo in ogni sua parte, di disegni di fasi e di dettaglio di tutte le attrezzature, completi di calcoli giustificativi globali e di dettaglio, prima che il cantiere iniziasse a operare fisicamente.

Per dare modo a Cimolai S.p.A. di istruire il lavoro d’officina e di cantiere quanto prima possibile, su questo secondo punto si sono concordati un massimo di due mesi di tempo. Alla fine di questo periodo si conteranno una decina di relazioni di calcolo e duecentocinquantadue disegni di progetto, ovvero una produzione media di oltre quattro disegni di progetto al giorno.

Con riferimento alla validazione del progetto, di rilevante si è manifestata una tracciatura dell’arco – forse nata a livello di disegno costruttivo eseguita dalla ditta precedente - di ben 690mm fuori dal nodo individuato dall’intersezione tra l’asse orizzontale della catena e quello verticale dell’apparecchio di appoggio, che, inserita nel modello globale appositamente predisposto, ha generato una piena plasticizzazione per trazione, lunga oltre dodici metri, della piattabanda superiore della catena, alla confluenza con l’arco. 

Si è proceduto predisponendo rinforzi della sezione in quel tratto, mediante piatti saldati di testa lungo i bordi dell’ala superiore e nervature d’anima in grado di ridurre le tensioni anche in questo elemento, senza alterare l’estetica del nodo d’imposta. Sul versante del controllo delle saldature l’Istituto Italiano delle saldature (IIS) ha riscontrato proprio nelle quattro camere a cassone di imposta dell’arco, ospitanti piatti di rilevante spessore intersecantisi con geometrie ortogonali, diagonali e spaziali, difettosità rilevanti sia in tipologia che in estensione, le quali sono state oggetto di ampio rifacimento e nuovo controllo fino alla soddisfazione degli standard normativi europei.

Con riferimento al progetto di montaggio, il doveroso tentativo di reverse engineering ha portato alla luce opere in calcestruzzo utilizzabili per il varo, ma anche altre la cui funzione rimane ancora oscura e dunque non utilizzate. In particolare, i complessi di opere civili provvisorie presenti sia sul lato di costruzione e lancio, che su quello di arrivo al di là del braccio di lago, sono stati ritenuti atti a sorreggere le vie di corsa per portare il ponte in prossimità dell’acqua alla partenza e viceversa in prossimità della sponda all’arrivo, utilizzando però elementi di carpenteria metallica pesante per trasferire in particolare i carichi laterali; tali opere civili, costituite da articolati plinti su pali eseguiti nei periodi di magra sulle ripide sponde sono rimasti sommersi dalle acque nei periodi di piena e poi disponibili per l’installazione delle strutture d’acciaio in elevazione per un tempo limitato. L’elemento di opere civili che invece non è stato possibile cambiare poiché il ponte era già su di esso impostato e costruito, anche se ancora su torri provvisorie, è stato Il “plesso” di costruzione in calcestruzzo. Il ponte, dunque, si è presentato su strutture provvisorie: torri principali, vie di corsa su torri, arco sostenuto da strand jacks verticali ancora in forza.

Altra particolarità è stata la presenza di due natanti diaframmati in calcestruzzo approssimativamente ormeggiati, di dimensioni 28mx28mx5m, costruiti con il fine di sorreggere metà del peso del ponte durante l’attraversata, oggetto anch’essi di verifica idraulica, strutturale e di stabilità navale.

Eseguita l’opera di riparazione della maggior parte delle saldature è stato necessario realizzare 1500 t di attrezzature in acciaio appositamente progettate per eseguire le tante e diverse fasi di varo terrestre e misto navale-terrestre. Le operazioni si sono svolte mediante la combinazione di diverse tecniche di traslazione e rotazione con la squadra di terra e quella navale, le quali operavano in combinazione anche a distanza di 200 metri.

L’impalcato si è presentato montato su blocchi in calcestruzzo, ma con le estremità nel vuoto appoggiate su travi su pile provvisorie. L’arco invece era stato assemblato sull’impalcato e sollevato a tronchi mediante tre torri provvisorie di altezza fino a 70m. Una volta completate le operazioni di controllo delle saldature, la torre centrale è stata scaricata portando tutto il carico sulle torri laterali e liberando tutti gli strand-jacks. Successivamente la torre centrale è stata rimossa e si è provveduto a posare tutto il peso sulle gambe delle torri laterali, lasciando le estremità a sbalzo e liberando le travi su torri laterali minori.

In questa configurazione, con arco teso e impalcato compresso, ammissibile per la condizione transitoria una volta verificate le tensioni per l’inversione della coppia dovuta all’inedito schema statico, con una prima spinta mediante strand-jacks, il ponte è stato portato in avanti finché lo sbalzo si è trovato sulla verticale dell’acqua, dove attendevano i due natanti in calcestruzzo. Tali natanti, dotati di pompe, torri provvisorie ed elementi di vincolo al ponte, hanno preso in carico le 2500t di metà del ponte, mediante la spinta di Archimede. La presa in carico ha comportato il cambio di schema statico, da due sbalzi a partire dalle torri laterali ad appoggio-appoggio, supportando l’altra metà del peso all’imposta posteriore, mediante quattro slitte idrauliche pivotanti, con capacità totale di oltre 2500t. Si è così potuto provvedere allo smantellamento di entrambe le torri laterali e all’attraversamento.

Questa operazione è avvenuta mediante tiro posteriore orizzontale di strand jacks fino al limite delle vie di corsa in calcestruzzo, con il controllo della direzione in acqua mediante ormeggi pivotanti realizzati sempre con strand jacks ancorati a possenti bitte da 200t, appositamente costruite su fondazione con pali. Successivamente, sostituendo anteriormente il tiro motore posteriore mediante strand jacks ancorati sul lato di arrivo, denominato Drini, si è completato il percorso su barge. Questo cambio del punto di tiro, da posteriore ad anteriore è da imputare ai limiti fisici della scarpata di partenza e alla traiettoria non rettilinea che la parte posteriore del ponte ha dovuto seguire forzosamente, sul tracciato delle vie di corsa in calcestruzzo già presenti, che comprendeva una vera e propria gimkana con traslazione laterale e una rotazione sul posto di circa 30°, attuata sulle slitte idrauliche pivotanti, appositamente progettate.

Una volta raggiunta la sponda opposta, lo sbarco, prima dalla barge di destra e poi da quella di sinistra, è avvenuto su vie di corsa aeree che penetravano nel lago per 50m, con avambecco e naso verticale telescopico, aventi lo scopo di sterilizzare la grande variabilità attesa dell’altezza del livello dell’acqua, da 275m a 285m. In realtà, a causa di una combinazione sfavorevole di precipitazioni fuori statistica e bassa domanda di energia, mediante modifiche on fly alle procedure e utilizzo di attrezzature ausiliarie, si è poi sbarcato alla quota non prevista di 292m. Infatti, il lago è a servizio di una centrale idroelettrica e dunque regolato da una parte dalla domanda stagionale di energia, dall’altra dalla quantità di pioggia caduta a monte, che nel caso specifico è risultata, come detto, ben più elevata rispetto ai valori dati nelle statistiche disponibili nel periodo di riferimento.

L’operazione conclusiva è stata uno spettacolare calaggio verticale dell’intero manufatto da dieci metri d’altezza fino agli appoggi definitivi, avvenuto con quattro torri idrauliche a quattro steli ciascuna, e dunque su sedici punti in tutto. L’impalcato è stato infine completato con le predalles prefabbricate, sulle quali è avvenuto il getto della soletta, la posa della finitura del manto stradale e l’installazione degli arredi viari.

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