Il BIM nelle infrastrutture: l’esperienza dello svincolo stradale di Angri (ss 268 Vesuvio)

Torniamo a parlare di BIM e del suo utilizzo nell’ambito dei lavori per le infrastrutture. Durante il BIM Summit 2015, tenuto presso il Politecnico di Milano lo scorso 3 marzo e organizzato da Harpaceas, sono stati diversi gli interventi che hanno evidenziato i vantaggi dell’impiego della metodologia BIM per i lavori pubblici.

 

L’ing. Pietro Baratono, provveditore alle opere pubbliche per la Lombardia e l’Emilia-Romagna, ha per esempio sottolineato come il BIM possa rappresentare la chiave per ridurre le varianti in corso d’opera, garantendo trasparenza nei costi e nei tempi di realizzazione dei lavori pubblici.

 

Mai come in questi tempi, con gli scandali del MOSE, dell’EXPO 2015 e quelli che hanno investito più recentemente il Ministero delle infrastrutture, è doveroso continuare ad affrontare il tema della trasparenza nelle procedure e nei lavori, un obiettivo che deve essere perseguito con ogni mezzo a ogni livello.

 

E allora andiamo nel dettaglio e proviamo a fornire ai lettori qualche esempio pratico di come il Building Information Modeling possa essere applicato ai lavori per la realizzazione delle infrastrutture. Lo facciamo proponendo proprio uno dei casi reali analizzati durante il BIM Summit 2015, riportando l’esperienza di Tecnostrutture nei lavori di costruzione dello svincolo di Angri sulla strada statale del Vesuvio (ss 268).


L’intervento

I lavori di costruzione del III tronco compreso lo svincolo di Angri sulla S.S. 268 del Vesuvio interessano tre comuni della Campania: Scafati (Salerno), Angri (Salerno) e Sant’Antonio Abate (Napoli). Sono stati affidati da Anas Compartimento Viabilità per la Campania a Intercantieri Vittadello SpA e da questa a Tecnostrutture in ATI con la società Grù Service Soc. Coop. di Produzione e Lavoro, per la progettazione costruttiva e la fornitura in opera degli elementi strutturali per impalcati stradali.

 

Il cantiere è stato aperto il 16 dicembre 2014 e l’obiettivo di ultimazione lavori è previsto per la fine di marzo 2015.

 

“La progettazione e la fornitura in opera degli elementi strutturali per gli impalcati stradali relativi alla costruzione del nuovo svincolo stradale di Angri, rappresenta per noi una vera e propria sfida, afferma l’ing. Stefano China direttore tecnico di Tecnostrutture. Per la natura stessa dell’opera ogni campata risulta estremamente variabile sia per luce sia per inclinazione rispetto al piano campagna. Inoltre da un lato le dimensioni dell’opera: 10 impalcati a graticcio di travi prefabbricate miste tralicciate alte 140 cm con soletta di spessore 30 cm gettata in opera su lastre predalles, per una superficie complessiva di 18.000 mq. Dall’altro i tempi di realizzazione decisamente stretti: 90 giorni in tutto.

 

A fianco a questo la decisione di utilizzare per la prima volta la tecnologia BIM e il software Tekla Structures. Nonostante la ritrosia iniziale dovuta all’utilizzo di un nuovo strumento, Tekla ci ha consentito di gestire al meglio le varie fasi di progettazione, snellendone i processi e ottimizzando i flussi di lavoro. La standardizzazione di alcune parti ci ha permesso di recuperare tempi tecnici nelle varie fasi di progettazione e di conseguenza costi. Abbiamo potuto condividere con il cliente un modello coordinato di progetto più preciso e dettagliato rispetto al disegno 2D, con specifiche e report aggiornati sulle quantità”.

 

La modellazione 3D di Tekla Structures considera a progetto le interferenze tra i prodotti di diversa natura – tradizionali e a struttura mista – e le conseguenti tolleranze di posa in modo preciso e coordinato tra i diversi soggetti professionali che collaborano al progetto globale della struttura.


Quattro problemi e la soluzione nel BIM

Tecnicamente vi erano quattro macro problematiche che l’impiego del BIM ha consentito di affrontare in modo efficiente– continua China. In primis l’interferenza tra strutture miste e le parti gettate in opera che portano al rispetto delle tolleranze di posizione e al relativo controllo con l’impresa. La necessità di predisporre in officina le connessioni delle travi con gli isolatori che vengono invece montati in opera. Quindi l’inserimento di mensole metalliche provvisionali per velocizzare e dare maggior sicurezza alle fasi di varo delle solette a sbalzo da 1,2 a oltre 2 metri.

 

Il progetto di armature integrative di continuità preformate a piè d’opera che possono essere semplicemente appoggiate al di sopra delle travi evitando così che le maestranze impieghino tempo a posare singoli ferri.


Peculiarità del progetto

L’impalcato realizzato da Tecnostrutture è un impalcato così detto a secco pronto cioè per la posa delle armature di completamento nella soletta e per il successivo getto di calcestruzzo da realizzare in due fasi.

 

Ogni impalcato è costituito da travi longitudinali traversi e rompitratta. Le opere da realizzare sono classificate come ponti di 1a categoria e sono state progettate per una vita nominale maggiore/uguale a 50 anni. Il progetto vede la realizzazione di 10 impalcati a graticcio di travi prefabbricate miste tralicciate alte 140 cm con soletta di spessore 30 cm gettata in opera su lastre predalles, per una superficie complessiva di 18.000 mq. Per la costruzione è previsto l’impiego di 2.400 tonnellate di acciaio S355J0 (di cui 680 tonnellate di tipo Cor-ten); 276 travi longitudinali da 16 m; 113 travi pulvino poste su isolatori/slitte. Particolare di rilievo nella progettazione dei traversi e dei rompitratta è dato dalla configurazione plano-altimetrica variabile dello svincolo autostradale.

 

L’adozione della tecnologia costruttiva NPS® New Performance System proposta da Tecnostrutture presenta dei notevoli vantaggi in termini di tempo di realizzazione e si traduce in un’economia generale altamente significativa per il committente dell’opera. Un traverso NPS® (in questo caso di 9 m) può essere assemblato in officina, mediamente, in meno di un giorno e all’arrivo in cantiere può essere varato sui perni degli isolatori, in testa alle pile già predisposte, in un tempo di circa 30 minuti.

 

La costruzione tradizionale dei pulvini e di eventuali traversi in testata in c.a. (a 6 m di altezza dal piano campagna) richiede la casseratura, l’armatura, il getto di cls, l’attesa dei tempi di maturazione e il successivo disarmo, con tempi di esecuzione non inferiori ai 7 giorni lavorativi. La trave longitudinale NPS® di 16 m di luce è autoportante e può ricevere il getto di calcestruzzo di 1a fase senza necessità di dover essere puntellata. Le sponde in acciaio delle travi NPS®, fungono da casseratura a perdere ed ai fini del getto non richiedono l’adozione di ulteriori casserature.

 

 

La costruzione di eventuali traversi intermedi in c.a. è evitata grazie all’adozione, dove necessario, di travi intermedie rompitratta. Queste ultime sono costituite da un semplice cassero in acciaio all’interno del quale è predisposta una gabbia di armatura in acciaio B450C, con evidente risparmio dei tempi di esecuzione.

 

Nelle travi NPS® longitudinali di estremità, sono predisposti degli halfen atti a ricevere il fissaggio di mensole in acciaio provvisorie. Queste ultime fungono da appoggio provvisorio alle lastre predalles di estremità, che pertanto possono essere disgiunte da quelle centrali, lavorando anch’esse in semplice appoggio.

 

Tale particolarità consente, diversamente dagli impalcati con travi in c.a.p., il getto della soletta superiore in un’unica fase. Le mensole provvisorie sono altresì dotate di una parte telescopica regolabile dotata, all’estremità, di un profilo a “C” atto a ricevere la veletta di bordo dell’impalcato. Tale sistema garantisce una curvatura perfetta con un risultato estetico notevole anche in presenza di raggi di curvatura ridotti.


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