La fase 1 si è svolta tra giugno e luglio 2019, quando sono state svolte delle indagini diagnostiche preliminari e successivamente una prova di carico a rottura sulla campata c3sx, con l’obiettivo di valutare la capacità portante effettiva di una campata isostatica in condizioni reali, considerando lo stato di degrado effettivo e rappresentativo di un’opera costruita negli anni Sessanta e soggetta a manutenzione ordinaria.
Indagini diagnostiche preliminari
Le indagini e i test di laboratorio eseguiti prima di effettuare la prova di carico, conformi alle recenti raccomandazioni UNI/TR 11634:2016 Linee Guida per il monitoraggio strutturale, hanno avuto lo scopo di valutare le caratteristiche dei materiali al fine di stimare la capacità resistente dell’opera.
In particolare, sono state prelevate: carote di calcestruzzo dalle travi e dalla soletta, da testare con prove di compressione e trazione; spezzoni di fili dai cavi di post-tensione per valutare la tensione di snervamento, la tensione di rottura e l’allungamento a rottura; campioni di armature a taglio delle travi. Sono state anche eseguite prove di rilascio sui singoli fili per la stima della precompressione residua, campionamenti per la valutazione dei pesi permanenti, un rilievo geometrico, ed infine un rilievo con georadar con la verifica del tracciato dei cavi.
Tali indagini sono state finalizzate esclusivamente a raccogliere i campionamenti minimi ed essenziali per progettare la prova di carico sulla campata C3sx del viadotto.
La prova di carico
È stato definito un protocollo di prova che comprende una serie di carichi e scarichi con livello di carico crescente. L’unità di carico considerata consiste in un doppio strato di zavorre in acciaio di dimensioni pari a 2,35x1,84x0,45 m, e peso pari a 10 t ciascuna. Ciascuno strato è composto da 12 zavorre disposte secondo una matrice di 3x4 elementi a cavallo della mezzeria del ponte, per un totale di 240 t.
Immagine Protocollo di prova
Durante la prova di carico si è deciso di monitorare il comportamento del viadotto, utilizzando 119 sensori, divisi in otto tipologie: sensori di spostamento a filo, sensori di deformazione, livello elettronico, sensori di temperatura, inclinometri, accelerometri e sensori di emissione acustica. Le misure sono state acquisite in continuo durante l’intera durata della prova. Sono state eseguite anche prove dinamiche: ambientali, a ponte scarico e al termine di ogni fase di carico. Infine, sono state monitorate la temperatura e l’umidità dell’aria e la velocità del vento.
La prova di carico è stata quindi svolta in cinque fasi, precedute da due prove preliminari su pila e spalla necessarie per verificare che la frana del 2005 non ne avesse pregiudicato la capacità portante. Le successive prove sono state svolte caricando e scaricando la campata con il 50% dell’unità di carico, con il 100%, 200%, 300%, ed infine portando la struttura fino alla capacità massima. L’ultima prova è stata interrotta al raggiungimento dello snervamento dell’armatura di precompressione, per un valore di carico di 930 t e un abbassamento superiore ai 300 mm.
Immagini: Fasi prova; Esecuzione prova
I principali risultati ottenuti dalla prova di carico a rottura sono stati i seguenti:
La trave maggiormente deformata è risultata essere la T1, con una freccia massima in mezzeria pari a 314 mm a 930 t, maggiore rispetto a quella della trave T4, che raggiunge un abbassamento massimo di 200 mm.
La prima fessura si è aperta con un carico di 330 t. La tensione residua dell’acciaio è stata calcolata in corrispondenza del valore che induce il carico di fessurazione registrato durante la prova (330 t), e risulta σres = 952 MPa, pari a una perdita di 24% rispetto al valore del tiro iniziale (1.250 MPa).
Si può concludere che a 930 t le travi risultano completamente snervate.