La struttura portante verticale dell’impalcato è costituita da un sistema di pile a sezione circolare in c.a. isolate. Tali pile, per l’esigenza di limitare al massimo scavi e movimentazioni del terreno nelle aree interessate dall’opera a causa della presenza dei materiali di risulta di precedenti sversamenti abusivi, non sono fondate con un sistema tradizionale (generalmente plinto su pali), bensì proseguono nel terreno, mantenendo inalterata la geometria della sezione retta, infiggendosi nel terreno per l’altezza necessaria a garantire il funzionamento a palo isolato.

Tale sistema (che si potrebbe definire autofondante) da un lato risponde in maniera ottimale all’esigenza di limitare al massimo la movimentazione dei terreni superficiali del sito, dall’altro presenta l’inconveniente di avere una struttura verticale (pile) a deformabilità orizzontale alla testa superiore a quella di pile fondate secondo sistemi convenzionali.

Mentre infatti in quest’ultimo caso il funzionamento della pila è sostanzialmente quello di una mensola praticamente incastrata in corrispondenza dell’estradosso della fondazione, nel presente caso lo spostamento elastico alla testa del palo è pari a quello del suddetto schema a mensola, più un’aliquota aggiuntiva dovuta alla deformabilità intrinseca del fusto del palo (spostamento orizzontale e rotazione rigida alla testa del fusto). Da calcoli di massima, è stato constatato che, per la geometria ipotizzata di palo e per uno schema di travata da ponte semplicemente appoggiata su due pile successive, lo spostamento orizzontale effettivo alla testa della pila sarebbe stato di 90 cm con l’esigenza di realizzare (se fattibili e comunque di ardua realizzazione) giunti strutturali e tecnologici nel corpo della pavimentazione stradale fra due campate adiacenti di ampiezza pari al doppio dello spostamento calcolato. Inoltre sussiste l’obbligo di rispettare alcune quote altimetriche di tracciato imposte essenzialmente dall’esigenza da un lato di raccordarsi con i tronchi stradali esistenti, dall’altro di intersecare in cavalcavia alcune strade della rete viaria locale e l’autostrada A1, garantendo all’intradosso della travata da ponte l’altezza regolamentare per il transito dei veicoli e rimanendo, per quanto possibile, fedeli al layout geometrico dei profili originari. necessaria pertanto l’adozione di alcuni accorgimenti strutturali e costruttivi che sono di seguito esposti.

A causa della deformabilità del sistema di supporto dell’impalcato,è necessario limitare la presenza di giunti strutturali lungo il tracciato, che risulterebbero di considerevole ampiezza (180 cm). Per tale motivo, dove la geometria in pianta del tracciato lo consente, la struttura portante dell’impalcato verrà realizzata mediante una travata da ponte continua su più appoggi (al posto di quella semplicemente appoggiata usualmente prevista per tale tipo di opera).

Si tratta di segmenti stradali in continuità delle lunghezze 150-250 metri, in cui i giunti saranno presenti solo in corrispondenza di deviazioni, curve e ponti di luce superiore, dove la discontinuità strutturale dovuta o alla curvatura in pianta del tracciato o alla variazione di luce della travata li richiede necessariamente.

Lo schema continuo, tuttavia, esclude a priori la possibilità di realizzare l’impalcato da ponte con un sistema strutturale prefabbricato precompresso in calcestruzzo, in quanto il ripristino della continuità della travata andrebbe realizzato fra due campate successive mediante getto integrativo senza armatura di precompressione. Tale intervento sarebbe, pertanto, non solo di ardua realizzazione dal punto di vista esecutivo, ma anche di difficile elaborazione dal punto di vista progettuale, in quanto il sistema di armatura lenta (disposto negli appoggi ossia nelle sezioni a maggior sollecitazione flessionale) sarebbe incompatibile sia con la natura dell’opera sia con l’entità dei carichi in gioco. Peraltro, la rinunzia al sistema di precompressione porterebbe a un incremento considerevole delle altezze delle membrature inflesse che andrebbe ad abbassare considerevolmente l’intradosso dell’opera, interferendo con i vincoli del tracciato altimetrico precedentemente descritti.

D’altro canto, doveroso osservare che l’adozione della trave continua, intesa come monolitica, di sezione pressoché costante, comporta per contro problemi come l’insorgenza di stati di tensione non desiderati e difficilmente valutabili prodotti:

– dal cedimento differenziale dei vincoli;

– dall’esistenza di gradienti termici nel senso trasversale all’impalcato (per differente irraggiamento solare, per lo spirare di venti);

– dall’imposizione di deformate non naturali a seguito di movimenti termici in opere a tracciato curvilineo.

Viceversa, l’adozione della carpenteria metallica comporta l’indubbio vantaggio di contenere l’altezza delle membrature inflesse entro valori minimi, geometricamente compatibili con il tracciato altimetrico originario, sia attraverso l’utilizzazione di acciai ad alta resistenza sia attraverso la solidarizzazione della soletta in c.a. dell’impalcato con le sottostanti travi in acciaio, rendendo la sezione dell’impalcato della tipologia composta acciaio-calcestruzzo.

Per limitare le sollecitazioni e le deformazioni nelle pile isolate e fondate su pali isolati di pari diametro derivanti dall’azione sismica, si è imposto un interasse costante di 16.0 m nella direzione del tracciato.

L’assenza di fondazione di tipo tradizionale al piede della pila (come precedentemente descritto) genera nella pila sollecitazioni e, soprattutto, deformazioni considerevolmente maggiori di quelle riscontrate in strutture concepite secondo criteri tradizionali. Peraltro, la scelta di tale distanza fa si che l’altezza complessiva della sezione resistente della membratura sia contenuta entro 130 cm, rendendosi possibile, per tale dimensione, l’utilizzazione di profili laminati al posto di quelli saldati.

La presenza di tratti continui della lunghezza di 150-250 metri renderebbe problematico l’assorbimento delle sollecitazioni sulle pile dovute alle variazioni termiche. Per tale scopo le travate continue poggiano sulle pile a mezzo di dispositivi elastomerici di isolamento sismico che, nel ridurre le azioni sismiche orizzontali che l’impalcato trasmette alle pile, ne consentono il libero allungamento per effetto delle variazioni termiche, con modestissimo aggravio delle sollecitazioni taglianti nelle pile stesse.

Pertanto la tecnica dell’isolamento sismico consente, in occasione di un sisma, prestazioni elevate minimizzando in maniera sostanziale i danni.

Nel seguito sono riportati alcuni dettagli strutturali adottati per la progettazione esecutiva dell’impalcato: in Fig. 6 è illustrato il particolare del collegamento tra i quattro profili HEM1000 sull’appoggio elastomerico; nella Fig.7 è illustrato il particolare della connessione tra i profili al di fuori delle pile in c.a.; nella Fig. 8 è mostrata la vista in pianta del nodo di collegamento fra le al di fuori delle pile; in Fig. 9 è illustrata la vista in pianta del collegamento tra le travi al difuori della pila.