Figura 1: Pont du Triangle  – Vista generale

Il Pont du Triangle è il tipico esempio di intervento sull’esistente mediante l’utilizzo dell’acciaio. L'articolo presenta un’opera in cui viene fatto uso di una tecnica differente da quelle tradizionali applicate per i ponti misti acciaio-calcestruzzo. Nel campo delle opere d'arte attuali, questa soluzione dimostra di offrire notevoli vantaggi in termini di estetica, efficienza ed economia.
 

 

Il comune di Dunkerque ha riqualificato il percorso da Saint-Pol-sur-Mer a Fort-Mardyck, prevedendone un'interessante opera d'arte oltre che lavori di sterro e di viabilità. L'opera è inserita in un ambiente concepito come spazio verde pubblico, tra le due aree urbane di Saint-Pol-sur-Mer a est e Fort-Mardyck a ovest.

La precedente opera in cemento armato era stata costruita nel 1977, poi demolita in seguito nel marzo 2011 per ragioni di sicurezza, a causa del deterioramento dei suoi appoggi. La vecchia struttura, in cemento armato precompresso di aspetto obsoleto, forniva una percezione opprimente del paesaggio. La struttura della vecchia e rumorosa passerella pedonale ha lasciato il posto ad un nuovo ponte realizzato con quattro file di travi laminate in acciaio, collegate in continuità mediante traverse in c.a. gettato in opera, che sorreggono una soletta prefabbricata in c.a. ricoperta di asfalto con trattamento acustico. La nuova costruzione, avente un profilo molto più snello ed elegante, sostituisce dunque il vecchio ponte e la passerella per pedoni e ciclisti.

 

Figura 2: Vista della vecchia struttura (a sinistra) e della fase di demolizione (a destra)

Figura 3: vista della struttura nel suo contesto ambientale

La nuova struttura costituisce uno dei principali collegamenti nel comune di Dunkerque, consentendo il ripristino del collegamento di trasporto pubblico (quattro linee), la cui rimozione aveva prodotto congestioni nel traffico urbano. La volontà dell'Architetto e della Committenza di concepire l'intervento come una riqualificazione positiva dell'area interessata ha fatto ricadere la scelta sull’acciaio per la sua efficienza e le sue qualità estetiche ed economiche. L’impalcato è stato realizzato in struttura mista acciaio-cls con orditura di travi a sostegno dell’impalcato, verniciate in nero. La veletta a forma di ala di gabbiano, tipico uccello del Passo di Calais, perpetra il suo slancio grazie alla sagoma concava dei parapetti.
 

Figura 4: Vista delle velette
 

Nell’insieme è evidenziata la leggerezza e la delicatezza dell’impalcato. A completamento dell’opera i lampioni, quasi una linea scura staccata dalla struttura, si piegano armoniosamente verso i fruitori della passerella. Le scelte del progettista sono efficaci nel risultato finale: l’opera si staglia con slancio, dando un valore aggiunto di eleganza all'ambiente.
 

Figura 5: vista della carreggiata e dell’aggancio dei parapetti
 

Gli ostacoli da superare erano una linea ferroviaria a due corsie e il vecchio canale di Mardyck. La nuova struttura è rettilinea, con una lunghezza totale di 116 m. Per l’andamento altimetrico dell’opera è stato previsto un raggio di curvatura di 600 m, in modo da superare la sagoma limite di 6,5 m e collegarsi agevolmente con le rampe. La sezione trasversale del viadotto è larga 13,3 m e contiene una doppia corsia di traffico, un marciapiede per i pedoni e una pista ciclabile su entrambi i lati della carreggiata.

La snellezza della struttura (rapporto: lunghezza della campata / altezza dell’impalcato) dell'ordine di 35 è molto significativa perchè imposta dalla nuova misura di tollerenza ferroviaria da rispettare - 1m più alto del precedente per motivi di sicurezza. Questo vincolo impone sistemi strutturali molto efficienti: il ponte con telaio in acciaio si è rivelata la soluzione più adatta.

A livello di impianto, è stata proposta un’estensione della campata laterale sul lato di Saint-Pol-sur-Mer (da 25m iniziale a 28m) al fine di un miglioramento geotecnico ed estetico delle spalle del viadotto. Le pile e le spalle sono di tipo classico in cemento armato rivestito e su fondazioni profonde.
 

Figura 6: dettaglio sezione di una trave a cassone
 

La sezione trasversale corrente prevede quattro travi metalliche (interasse 3,6 m) a cassone chiuso. Grazie alla rigidezza torsionale conferita da questi elementi, è possibile evitare l’utilizzo di irrigidimenti trasversali, a semplificazione del sistema strutturale. In corrispondenza delle spalle e delle pile intermedie le travi sono collegate da traverse di unione in cemento armato.

 

Figura 7: dettaglio laterale di connessione della testa delle travi con le traverse in c.a. (in rosso) mediante pioli tipo Nelson

Figura 8: dettaglio frontale della connessione fra la trave e le traverse in c.a.

 

Le travi principali sono state assemblate con due profili laminati HEM/HEB600 di lunghezza 32m. I cassoni sono stati realizzati mediante la saldatura longitudinale dei bordi delle ali con un cordone continuo di 7 mm di altezza di gola. In precedenza i profili sono stati curvati a freddo con una pressa idraulica per ottenere il profilo longitudinale del progetto, mantenendo tolleranze particolari (sulla campata principale di 32 m la controfreccia è 400 mm).
 

Figura 9: completamento del telaio metallico: curvatura, assemblaggio dei cassoni, rivestimento.
 

L'uso di acciaio da laminazione termo-meccanica ad alto limite di snervamento (S460M) è stato economicamente vantaggioso per questo tipo di prodotto [1]. Ha ridotto il peso strutturale con un lieve aumento del prezzo unitario a favore di un complessivo guadagno. Più in generale questo tipo di materiale presenta una percentuale di carbonio molto bassa e può essere saldato facilmente senza necessità di preriscaldamento.
 

Figura 10: la carpenteria metallica dopo l'applicazione della protezione anticorrosione

La forma a cassone della sezione trasversale ha eliminato tutti i problemi di instabilità flesso-torsionale (comprese le pile intermedie il cui momento flettente è negativo) e permette di sfruttare al meglio le proprietà dell'acciaio.
 

La scelta di travi a cassone, rese sigillate dalle piastre saldate di testa, ha consentito una notevole riduzione della superficie metallica esposta alla corrosione. Il rapporto tra la superficie metallica esposta e la superficie dell’impalcato è 0,71, quindi molto più vicino all’impalcato con travi laminate rivestite (rapporto 0,4 ÷ 0,7) rispetto al ponte tradizionale a due o più travi (rapporto nella gamma 1.0 ÷ 2.0 per portate simili).
 

Figura 11: posa della carpenteria metallica in cantiere
 

Le travi, trovanondosi in una posizione protetta al di sotto dell’impalcato, risultano molto meno esposte agli agenti atmosferici. È stata prevista l'applicazione di un sistema di verniciatura anticorrosione ad alte prestazioni certificato ACQPA, in modo da garantire maggiore durabilità della struttura senza interventi di gestione per diverse decine di anni.
 

Figura 12: posa degli elementi prefabbricati in c.a. sulle travi in acciaio
 

La tecnologia costruttiva adottata ha garantito un'estrema rapidità di messa in opera. La prefabbricazione di tutti gli elementi che formano l’impalcato (struttura metallica e piastre prefabbricate) è stata eseguita in contemporanea alla preparazione delle opere di fondazione. Il peso degli elementi è inferiore a 20 tonnellate, quindi la necessità di capacità di sollevamento è rimasta molto contenuta. Sulle solette prefabbricate è stato possibile fissare le ringhiere provvisorie prima della posa. La tecnica di collegamento mediante le traverse in c.a., descritta nel paragrafo seguente, ha semplificato ulteriormente la fase di cantiere
 

Figura 13: dettagli del collegamento in continuità grazie alle traverse in c.a.

 

Per strutture a campata multipla, è sempre necessario unire le travi principali. Solitamente per questa tecnologia vengono utilizzati sistemi di giunzione sia bullonati sia saldati. Tuttavia, al fine di ridurre le operazioni di assemblaggio, che devono essere eseguiti sul posto e possono essere restrittivi per i cantieri di piccole dimensioni, la tecnica delle traverse in cemento armato è stata sviluppata per unire le travi principali in corrispondenza delle pile intermedie, garantendo la continuità delle campate grazie all’utilizzo di appositi connettori a taglio saldati su piastre in acciaio saldate sulla testa delle travi.
 

Figura 14: schema collegamento travi in acciaio con travesre in c.a.

Bibliografia

[1] R. Zanon J.-P. Jacqueton, S. Lalanne, S. Debalme, X. Boyenval, Y. Lacombe, I.-A. Nader, Elargissement du Pont René Coty a Nice, Bulletin Ponts Métalliques N°26, 2013.

D. Brazillier, G. Fontaine, Un nouveau domaine d’emploi pour les ponts mixtes : Les petits ouvrages, Bulletin Ponts Métalliques N°13, 1989.

M. Hever, F. Gluzicki, Poutres en acier avec joints en béton, BTP Grands Travaux N°158, 2002.

Chabrolin B., Kretz T., Laravoire J. Projet national MIKTI - Ponts Mixtes Acier-béton, 2010.

 

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Si ringrazia ArcelorMittal per il materiale tecnico fornito.