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
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