Parlando di obsolescenza dei ponti e viadotti italiani: il punto di vista del progettista

Dopo il crollo del Polcevera si è scatenata la paura per tutte le opere coeve che sono più della metà dei ponti italiani. Nell’articolo si forniscono alcune indicazioni su cosa i progettisti fanno e possono fare.

Alcune note sul problema della obsolescenza dei ponti e viadotti italiani: il punto di vista del progettista 

Quando ci è stato chiesto un intervento sul tema del degrado dei ponti la mente è corsa a oltre venti anni di esperienze vissute e alla attualità drammatica. Nell’ultimo anno non c’è giornale che non abbia ospitato il parere dell’esperto ed è impossibile risolvere un tema sconfinato, per tipologie, problematiche e risoluzioni, come quello dell’invecchiamento del nostro patrimonio infrastrutturale; abbiamo scelto, allora, di elaborare piuttosto un racconto metodologico che fornisca semplicemente spunti di approfondimento ed organizzi le conoscenze e le esperienze secondo un percorso unitario.
Chiaramente alcune semplificazioni faranno sorridere i veri esperti ma l’intenzione reale è quella di permettere una individuazione delle macrotematiche a tutti coloro che pur tecnici del settore non si occupano quotidianamente di ponti.

Cosa c’è in giro oggi, il tema del degrado 

L’invecchiamento dei ponti attanaglia l’intero occidente, per limitarci al mondo a noi vicino e che conosciamo meglio anche mediaticamente.
È un fenomeno noto da qualche decennio sia in relazione all’incedere dell’età delle strutture sia in relazione all’incrementarsi delle conoscenze sui materiali sia, infine, perché enfatizzato dagli episodi recenti e drammatici che lo hanno sbattuto in prima pagina come un mostro, ricordando Bellocchio.
Poi, a ben vedere, i quattro casi recenti più famosi italiani sono molto diversi e solo a Genova si può parlare in modo correttodi invecchiamento, molto probabilmente, ma per un’opera del tutto eccezionale sulla quale non era in ogni caso suffuciente applicare le procedure e le attività ispettive semplici proprie delle opere correnti.
Infatti il cavalcavia di Lecco sulla SS36, primo di questa recente serie, è crollato a causa del transito di troppi carichi eccezionali; il cavalcavia 167 della A14 è crollato durante alcune attività di cantiere, probabilmente non corrette, e il ponte sulla tangenziale di Fossano, in fondo recente, era figlio di una tecnologia di prefabbricazione sicuramente poco conservativa e forse non correttamente applicata. Naturalmente tutti questi casi sono oggetto di indagini e i giudizi espressi non sono esaustivi ma servono solo per dire che oggi chiunque vede in qualunque ponte una possibile arma letale, oltre ai reali pericoli, e non c’è giorno che qualche giornale locale non manifesti le perplessità di qualche cercatore di funghi che camminando sotto un viadotto vede una barra di armatura scoperta.

Ponti in cemento armato precompresso tipici 

Rimane però oggettivo, e scientificamente provato, che il conglomerato cementizio sia tutt’altro che eterno: che non sia, quindi, la “pietra fluida” vagheggiata dai pionieri dell’epoca d’oro ma sia, piuttosto un materiale che dopo 50 anni ha mutato significativamente le sue proprietà chimiche ed offra, di conseguenza, una minore protezione al ferro che lo arma (si chiama carbonatazione ma molti di noi ne hanno compreso i reali effetti solo di recente).
A questo si deve aggiungere che a partire dal celebre ponte sul Piave a Vallesella, collaudato nel 1949, e grazie al contributo supremo di una generazione di ingegneri unici al mondo, la tipologia del ponte in cemento armato è diventata necessariamente quella della travata precompressa, economica ed efficace.
Per i progettisti di ponti la tragedia di Genova, oltre al tributo orribile di vite umane, ha rappresentato nei commenti ignoranti del giorno dopo il dolore di vedere disconosciuto il significato di una invenzione che ha reso l’Italia un paese moderno nell’unico modo possibile con le tecnologie economicamente disponibili.

Oggi i ponti si fanno per lo più in Verbundtraeger come spesso si diceva 50 anni fa mutuando il termine tedesco, cioè in sistema misto acciaio calcestruzzo, ma si diceva in tedesco proprio perché era una tecnologia straniera e costosa, del tutto sperimentale in Italia.

Purtroppo il cemento armato precompresso, che in senso assolutamente buono era autarchico, si è dimostrato un materiale infido perché allo stato attuale, e come visto in tanti casi, non è ancora possibile, con metodi non invasivi, testare lo stato di salute dei cavi in ragione affidabile, nonostante tanti studi e teorie.

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Foto 1 – La traccia di “umidità” fa supporre che nella guaina del cavo, forse non correttamente iniettato, sia presente acqua; cosa rimanga dell’acciaio è un mistero

D’altronde ogni ingegnere sa che non è neppure facile individuare l’entità delle armature superficiali di normali elementi edili se non per la posizione e con molti saggi visivi.

Le famigerate selle Gerber 

sella-geber.JPGL’ingegner Heinrich Gottfried Gerber ha brevettato il suo sistema costruttivo nel 1866 inventando il ponte a travata moderno e rendendo possibili opere sublimi come il Firth of Forth Bridge. Il solo fatto che abbia permesso questo lo iscrive nel Gotha dei geni della Umanità per la capacità di superare, con semplicità lodevole, i limiti delle capacità analitiche e delle conoscenze scientifiche a lui coeve. La sella Gerber è diventata poi per un secolo uno standard produttivo impiegato spesso con insufficiente perizia e in ogni caso senza curarsi dei campi reali di applicazione. Nessuno ha pensato che, ad esempio, un ponte ferroviario metallico (le prime applicazioni) richiede prestazioni assai diverse da un ponte stradale in cemento armato (le ultime applicazioni, dopo l’invenzione del cemento armato che all’epoca di Gerber non esisteva) in merito alla regimentazione delle acque di piattaforma che nel primo caso, ipso facto, non esistono e nel secondo caso, al contrario, portano oggi a centinaia di opere danneggiate da fenomeni di degrado locale ma spesso critico. 

Foto 2 – La più grande sella Gerber italiana realizzata 35 anni fa, a doppio effetto, ancora funzionante; purtroppo un’errata valutazione dell’accorciamento delle campate per effetto del ritiro e viscosità dei getti ha portato gli appoggi al limite della loro corsa.

Le cose strane 

Se le travate gerber sono state la palestra progettuale e la soluzione più frequente delle opere normali (non dimentichiamo però il viadotto Costaviola di Riccardo Morandi con una luce di 180 m, purtroppo oggi demolito) il panorama dei ponti italiani presenta anche opere uniche, come alcuni ponti gemelli del Polcevera oppure il mitico viadotto di Potenza sul Basento, oggi chiamato giustamente col nome del suo Progettista Sergio Musmeci. Se però andiamo a vedere nel dettaglio quest’ultimo scopriamo che anch’esso è una successione quasi isostatica di campate gerber sostenute dalle iconiche “corna di cervo” equitensionali e vediamo pure che il degrado è ancora una volta concentrato nei giunti di impalcato.

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Foto 3 – Il degrado del ponte di Potenza si concentra al di sotto dei giunti di dilatazione dell’impalcato e le percolazioni aggrediscono anche le “corna di cervo”.

Non è necessario osservare, quindi come tutte le opere “strane”, laddove la fisiognomica addurrebbe a interpretazioni particolari, trovino in realtà sostanza di degrado sempre, o quasi, nei giunti di dilatazione che diventano accessi per l’acqua forieri di danno in tempi sempre più brevi rispetto all’invecchiamento delle superfici correnti, né più né meno delle comuni travate in semplice appoggio.

In questa ottica i ponti ad arco sono intrinsecamente i più durevoli per la loro inevitabile continuità strutturale anche se poi (si pensi al Romita di Zorzi sulla A1) quasi sempre l’impalcato è ancora una teoria di campate appoggiate.

Tutto invecchia 

Come ogni cosa viva anche le strutture hanno un ciclo vitale intrinseco ma godono, a differenza degli uomini, della possibilità di estendere questo ciclo di alcuni ordini di grandezza mediante quelle attività che comunemente chiamiamo manutenzione.
Ovviamente questo implica che dette attività siano progettate e condotte secondo pianificazioni efficaci ed effettive.

Sintetizzando i materiali da costruzione in poche categorie noi sappiamo che alcuni materiali sono sicuramente abbastanza stabili (pietre e mattoni ad esempio), alcuni molto meno (il legno) mentre altri si degradano a vista come il ferro.

La conoscenza del degrado progressivo è in realtà una grossa risorsa perché permette attività certe di manutenzione.

In questi casi si ricorda sempre che la torre Eiffel, la più celebre e remunerativa struttura metallica del pianeta ha già 130 anni, viene verniciata ogni 7 anni integralmente ed esistono persone che vivono appese ad essa a tale scopo. Questa verità rende bene l’idea di come un grosso pezzo di ferro ben mantenuto possa essere di fatto eterno ma nasconde, ad un occhio poco attento, come questo risultato sia figlio di una tecnologia (la verniciatura) matura già alla fine del diciannovesimo secolo quando la torre fu realizzata.

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Foto 4 e 5 – Il pulvino così scoperto incidentalmente è stato prontamente ricostruito; in questo caso il rilievo dei ferri era estremamente agevole, ma essi erano del tutto inutili.

Oggi noi scontiamo l’entusiasmo adolescenziale nei confronti della pietra fluida, il calcestruzzo, che ha caratterizzato tutto il novecento.

Solo le norme tecniche, invece, del 2008, ma già quelle “fantasma” del 2005, ci hanno insegnato, in pratica, che esiste una vita di progetto e ci hanno insegnato che su questa vita si devono progettare i copriferri e i mix design, grazie anche alla EN206 ed alla evoluzione tecnica dei conglomerati che nei casi migliori sono diventi prodotti industriali, pur rimanendo, nelle realtà meno avanzate, ancora oggi l’esito di miscele vernacolari. 

Cosa sappiamo di quello che vediamo 

In teoria esistono sistemi di indagine evoluti applicabili sull’esistente ma quasi sempre l’anelito tecnologico sopravanza la reale necessità o l’utilità dei risultati ottenuti.
È facile fare un rilevo laser scanner 3d con un drone, pure scenografico per il committente, ma dal punto di vista pratico ci si ritrova poi con un file dwg da 400 megabytes.

Ma come sempre non esiste una unica strada.

Ci sono strutture dove un rilievo geometrico di questo tipo permette di ricostruire anche la geometria statica (si pensi ad una reticolare metallica o ad un arco in pietra), ma ci sono strutture (in pratica tutte le altre a dire il vero) dove un errore anche di centimetri sulle geometrie esposte non muta l’esito delle verifiche in ragione significativa.

Rimane poi tutto il tema di quello che non si vede.

Di norma questo riguarda le opere di fondazione ma qui il principio del “è sempre stato su e ci starà sempre” acquisisce una sua piccola valenza se le azioni sono simili a quelle di progetto e se non sono in atto fenomeni di instabilità geotecnica o idraulica che trascendono l’oggetto di questo scritto.
Più serio e grave è il tema delle strutture in calcestruzzo che nascondono il proprio nucleo di armatura fondamentale per caratterizzarne la resistenza e, potremmo dire con amara ironia, se non lo nascondono sono in condizioni inadeguate comunque. 
Esistono tante metodiche e possibilità per vedere, nel senso di misurare, le armature inglobate nel calcestruzzo ma sono possibilità limitate agli strati superficiali di getti relativamente sottili e con una precisione spesso insoddisfacente, soprattutto in strutture estese centinaia o migliaia di metri quadrati.
Di sicuro in ogni caso il tema diventa estremamente complesso nel caso del cemento armato precompresso laddove la conservazione dei cavi, la loro tensione e anche la loro iniezione è davvero incerta quale che sia la tecnica di indagine usata.

La ricerca di metodi non invasivi ed economici diventa fondamentale stante il fatto che le campate da indagare sono spesso decine e ciascuna può contenere a sua volta una decina di travi in ogni modesto viadotto.

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Si ringrazia l'Ordine degli Ingegneri di Bologna per la gentile collaborazione