leStrade n. 1955 marzo 2024

Sicurezza
Ponte “Fiumendisi”
Un’esperienza virtuosa di prevenzione e ammodernamento.
Dal sistema “Morandi” all’acciaio CorTen.
Il progressivo abbandono dei sistemi costruttivi in c.a.p.
La gestione di una rete infrastrutturale implica,
come noto, l’attenta programmazione degli interventi
di manutenzione, basata sui seguenti elementi
principali:
• la conoscenza e la sorveglianza periodica
dell’asset;
• la valutazione delle condizioni presenti delle
parti componenti l’infrastruttura;
• la previsione dello stato di degrado nel tempo;
• la definizione delle possibili strategie di manutenzione
con identificazione degli interventi,
dei costi e dei tempi associati.
Il fine ultimo di tutte queste attività è volto a garantire
la sicurezza intrinseca delle strutture, la
sicurezza dell’utenza e l’ottimizzazione dei costi
di gestione; in altre parole, l’esercizio in sicurezza
della rete stradale, a fronte di una continua
variazione della domanda di traffico.
Quanto sopra sta trovando applicazione nella realizzazione
del nuovo ponte sul Torrente Fiumedinisi,
sito al km 25+350 della Strada Statale
n.114 “Orientale Sicula”.
Le travi originarie, realizzate con la tecnica costruttiva
della precompressione in opera, a cavi
post-tesi con il cosiddetto metodo Morandi risultarono,
a seguito di mirate indagini effettuate da
Ing. Cristiano Fogliano 1
Arch. Luigi Farina 2
Ing. Fabio Sgarrella 3
Ing. Nicola Dinnella 4
1
Responsabile Tecnico e
Nuove Costruzioni – Anas
S.P.A. Struttura Territoriale
Sicilia – Sezione di Messina
2
Assistente Tecnico /
Ispettore di Cantiere – Anas
S.P.A. Struttura Territoriale
Sicilia – Sezione di Messina
3
Responsabile Manutenzione
Programmata – Anas S.P.A.
Struttura Territoriale Sicilia –
Area Gestione Rete Catania
4
Responsabile Area Gestione
Rete Catania – Anas S.P.A.
Struttura Territoriale Sicilia –
Area Gestione Rete Catania
Anas, non più idonee a causa di una palese riduzione,
prossima al 50%, della sezione efficace
dei trefoli, che avrebbe potuto determinare il
collasso per rottura fragile, in caso di incremento
di carico.
Il programma di attività sperimentali è stato condotto
attraverso l’impiego delle seguenti tecniche
ispettive:
MFL (Magnetic Flux Leakage) si basa sul principio
di un cavo inserito nel calcestruzzo, che viene
magnetizzato in direzione longitudinale attraverso
l’applicazione di un campo magnetico
proveniente dall’estradosso del calcestruzzo H0
(p,x-x0), generato da un giogo, contenuto as-
Foto 04 – 05: Schema funzionamento MFL. Photos 04 -05: MFL operation diagram.
sieme a dei sensori, all’interno di una sonda, che
viene fatta scorrere sull’estradosso del calcestruzzo,
nella direzione dei cavi.
Il parametro x0 definisce la posizione del giogo,
p descrive l’entità del campo sorgente; entrambi
i parametri sono funzioni del tempo.
Il campo magnetico eccitante genera una magnetizzazione
M(x,x0), nelle componenti ferromagnetiche
delle armature.
Distorsioni locali del campo, dovute ad esempio
a rotture o riduzioni di sezione dei cavi, determinano
la fuoriuscita, dall’elemento strutturale esaminato,
di un flusso magnetico indotto.
La misura del campo magnetico indotto può essere
eseguita sia durante la magnetizzazione generata
dall’eccitazione (campo magnetico attivo)
che in termini di campo magnetico residuo.
Nella fase di misurazione del campo attivo, le
eventuali discontinuità dei cavi generano i picchi
dei segnali registrati:
Al fine di eseguire una valutazione quantitativa
dei segnali di rottura, si adottato un metodo di
Foto 01 – 02 – 03: Particolari
stato di fatto (anno 2018).
Foto 01 – 02 – 03: Details of
the “old” bridge (year 2018).
Foto 06: Schema applicato alla sezione della trave originaria.
Photo 06: Scheme applied to original beam section.
Foto 07: Esempio di restituzione grafica in caso di discontinuità.
Photo 07: Example of graphic restitution in case of discontinuity.
English Version
Fiumendisi bridge
A VIRTUOUS EXPERIENCE OF PREVENTION AND
MODERNISATION. FROM THE “MORANDI” SYSTEM TO
CORTEN STEEL. THE GRADUAL ABANDONMENT OF
PRESTRESSED CONCRETE CONSTRUCTION SYSTEMS
The management of an infrastructure network implies, as is well
known, the careful scheduling of maintenance work, based on the
following main elements:
• knowledge and periodic monitoring of the asset;
• the assessment of the present condition of the component parts
of the infrastructure;
• the prediction of the state of degradation over time;
• the definition of possible maintenance strategies with identification
of interventions, associated costs and timescales.
The ultimate aim of all these activities is to ensure the intrinsic safety
of the facilities, the safety of users and the optimisation of operating
costs; in other words, the safe operation of the road network
in the face of constantly changing traffic demand.
The above is being applied in the construction of the new bridge
over the Fiumedinisi Torrent, located at km 25+350 of State Road
No. 114 ‘Orientale Sicula’.
The original beams, built with the construction technique of in-situ prestressing,
with post-tensioned cables using the so-called Morandi method,
turned out, following targeted investigations carried out by Anas, to
be no longer suitable due to an obvious reduction, close to 50%, of the
effective strand cross-section, which could have led to collapse due to
brittle fracture in the event of an increase in load.
The program of experimental activities was conducted using the
following inspection techniques:
MFL (Magnetic Flux Leakage) is based on the principle of a cable
embedded in concrete, which is magnetised in the longitudinal direction
through the application of a magnetic field from the concrete
extrados H0 (p,x-x0), generated by a yoke,contained together
with sensors, inside a probe, which is slid over the concrete
extrados, in the direction of the cables.
The parameter x0 defines the position of the yoke, p describes the
magnitude of the source field; both parameters are functions of
time.
The exciting magnetic field generates a magnetisation M(x,x0), in
the ferromagnetic components of the armatures.
Local field distortions, e.g. due to cable breaks or reductions in
cross-section, result in an induced magnetic flux escaping from the
examined structural element.
The measurement of the induced magnetic field can be performed
both during the magnetisation generated by the excitation (active
magnetic field) and in terms of the residual magnetic field.
When measuring the active field, any discontinuities in the cables
generate peaks in the recorded signals:
In order to carry out a quantitative evaluation of breakage signals,
a method is adopted of local correlation with a typical breaking signal,
HR(t), characterised by a ‘breaking amplitude’ p(x), and a magnetic
phase Hoff(t) for each x-axis, calculated by solving the following
equations in the interval [x-l