-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 336600
3.1.14 SPALLE
Luca Brancaccio – Chiara Luchino – Achille Devitofr anceschi
Sono manufatti in cemento armato gettati in opera che permettono
la
transizione fra sede in rilevato e sede in viadotto.
Sono classificabili secondo due tipologie:
a) spalle monolitiche;
b) spalle passanti.
3.1.14.1 Spalle monolitiche
Le spalle monolitiche sono elementi a tutta altezza dal p.c. che
accolgono e
sostengono il corpo del rilevato e sulla cui sommità vengono
appoggiate le
travi.
Lo schema di funzionamento è del tipo a bilanciere, vista la
presenza
dell’azione instabilizzante, data dal carico dell’impalcato e
dalle azioni
orizzontali ribaltanti, a cui corrisponde una reazione
bilanciante offerta dal
terreno a tergo del muro di paramento e gravante sulla
fondazione.
La transizione fra sezione stradale in rilevato e sezione su
viadotto viene
realizzata disponendo a tergo del muro paraghiaia un cuneo di
materiale arido
stabilizzato, ovvero di misto cementato, che evita la formazione
di un
avvallamento della pavimentazione in corrispondenza del muro
paraghiaia.
Lo spessore dei muri andatori può essere variabile fra lo
spiccato e la
sommità: in genere è di circa 80 cm.
Per quanto riguarda le altezze delle spalle e dei relativi
rilevati, in generale si
cerca di posizionare la spalla laddove il rilevato a tergo
supera 5-6 m; in tal
modo, tenendo conto anche del necessario rinterro, la spalla
monolitica
presenta muri andatori alti circa 7 metri. La loro posizione in
pianta corrisponde
al limite del tratto pavimentato contro cui si appoggia la
scarpa laterale del
rilevato e la loro lunghezza è pari alla sottostante
fondazione.
Per rilevati particolarmente alti è possibile realizzare delle
“protesi” a sbalzo dei
muri andatori in grado di anticipare il punto di risvolto del
rilevato.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 336611
Figura 3.1.39 - Carpenteria della spalla monolitica
3.1.
14 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 336622
I muri di paramento sono generalmente a tutta larghezza per
contenere il
sistema di appoggio dell’impalcato (baggioli e ritegni) e il
paraghiaia: possono
quindi raggiungere anche 2 metri di larghezza e più.
Fra le travi dell’impalcato e il muro paraghiaia viene,
talvolta, realizzato un
percorso di servizio che permette l’ispezione delle testate
dell’impalcato e,
laddove presenti, il controllo e la sostituzione dei dispositivi
di vincolo ad
azione assiale. Il varco così creato viene chiuso in sommità o
con un più
pronunciato sbalzo della soletta dell’impalcato ovvero
realizzando in estremità
del paraghiaia un elemento monolitico in c.a. (detto “martello”
o “naso”) come
rappresentato nel dettaglio 2 della figura 3.1.40.
Il paraghiaia ha spessore di almeno 40 cm, presenta un’altezza
pari a quella
dell’impalcato, incrementata dell’altezza appoggi e baggioli, e
il suo estradosso
è posto al di sotto dei soli strati di binder e usura; pertanto
il profilo superiore
del paraghiaia è identico al profilo della sagoma stradale;
sulla sua sommità
viene anche fissato l’elemento di giunto dell’impalcato.
Sulla sommità dei muri andatori, invece, sono realizzati ancora
i cordoli in
prosecuzione di quelli presenti sull’impalcato per permettere il
montaggio delle
barriere di sicurezza che saranno dello stesso tipo di quelle
previste sul
viadotto.
3.1.14.2 Spalle passanti
In atri casi le funzioni della spalla possono essere
disaccoppiate affidando il
compito di sostenere il rilevato ad elementi in grado di
aumentare la capacità
resistente del terreno e di assorbirne le spinte residue (muri
in terra rinforzata
ad esempio).
Rimane alla spalla il compito di sostenere l’impalcato e le sue
azioni e
garantire la transizione fra la sede stradale in rilevato e
quella in viadotto.
In questi casi non è più necessario avere un corpo spalla a
tutta altezza di
rilevato ma è sufficiente avere un cuscino di appoggio delle
travi in c.a. ove
vengono posizionati i baggioli.
Tale cuscino costituisce anche elemento di ripartizione delle
azioni sui pali.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 336633
Figura 3.1.40 - Carpenteria di una spalla passante
3.1.
14 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 336644
In figura 3.1.41 si mostra un ulteriore esempio di spalla
passante; in questo
caso si prevede una trave cuscino interposta tra baggioli e
plinto la cui
presenza e giustificabile dalle seguenti considerazioni:
- dal punto di vista strutturale consente di ridurre lo spessore
del plinto pur
garantendo una sufficiente rigidezza trasversale della
fondazione,
necessaria per una corretta ripartizione del carico sui
pali;
- introduce un elemento di separazione tra fondazione ed
elevazione che
può essere quindi realizzato con calcestruzzo di classe
superiore,
ricevendo in genere azioni locali rilevanti trasmesse dai
baggioli di
appoggio delle travi, da denti di arresto, dispositivi
antisismici o martinetti
di sollevamento impalcato;
- crea un elemento di pulizia per il piano appoggi consentendo
quindi il
rinterro del plinto.
E’ infine opportuno sottolineare che tale tipologia di spalla,
affinché sia
funzionale, necessita che il rilevato sia conformato in modo da
garantire un
sufficiente ricoprimento laterale dei pali.
In assenza di ciò, la primissima parte di terreno non
eserciterebbe alcun
confinamento laterale al palo con conseguente aumento della
lunghezza di
inflessione e quindi delle sollecitazioni flettenti.
Tale aspetto è da valutare con particolare riguardo in zona
sismica dove, in
assenza di adeguato ricoprimento, la massa del plinto entrerebbe
in gioco
aumentando considerevolmente le azioni sismiche orizzontali.
Infine, sempre allo scopo di ottenere un adeguato confinamento
laterale dei
pali, è opportuno che la realizzazione di questi sia operata
solo dopo aver
raggiunto la quota finale di rilevato (costipato) quindi
scavando fino alla quota
di imposta dei pali.
3.1.14.3 Armature della spalla monolitica
L’armatura della spalla monolitica in elevazione è
concettualmente analoga a
quella di un muro controterra; tuttavia, oltre alle azioni
litostatiche (sia statiche
che dinamiche) provenienti da tergo, sono presenti altre azioni
ribaltanti in
quanto il carico proveniente dall’impalcato può essere
eccentrico rispetto al
suo asse baricentrico.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 336655
Figura 3.1.41 – Spalla passante con “trave cuscino”
3.1.
14 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 336666
Istr NTC 08 § C4.1.6.1.3
Nel caso poi di spalla “fissa”, ove cioè l’appoggio fornisce
all’impalcato anche
un vincolo longitudinale, sono presenti delle azioni ribaltanti
supplementari.
Lo schema è pertanto sempre quello di mensola soggetta ad
pressoflessione e
taglio.
Il muro paraghiaia, invece, presenta spessore decisamente meno
rilevante
risultando sollecitato prevalentemente a flessione.
L’armatura è pertanto importante (pos. 23 di figura 3.1.42) e
talvolta viene
integrata con specifici ferri per contrastare l’azione di taglio
(pos. 25).
3.1.15 FONDAZIONI
Luca Brancaccio – Chiara Luchino – Achille Devitofr anceschi
Le fondazioni di pile e spalle sono realizzate mediante una
platea in cemento
armato gettato in opera (di spessore variabile generalmente
compreso fra 1.50
e 2.50 m), il cui estradosso è posto almeno 50 cm al di sotto
del piano
campagna, in grado di ripartire il più omogeneamente possibile i
carichi e al
contempo ridurre l’eccentricità della risultante riportandola
all’interno del
nocciolo centrale di inerzia della fondazione.
Il trasferimento delle sollecitazioni al terreno avviene
generalmente attraverso
l’utilizzo di pali di grosso diametro (ø 1000-1500), di
lunghezza tale da trasferire
per attrito laterale e per punta gli sforzi di compressione e
taglio agenti. I pali
vengono disposti secondo una maglia rettangolare o triangolare
(quinconce), di
interasse almeno pari a 3 diametri, e il perimetro della platea
di fondazione li
racchiude fuoriuscendo dall’ultima fila di pali per almeno un
diametro.
Sono opere controterra che richiedono particolare cura nei
dettagli per
garantire una adeguata durabilità; pertanto vengono utilizzati
calcestruzzi in
grado di resistere all’azione aggressiva delle acque e dei
terreni adottando
opportuni copriferri in conformità alle specifiche riportate
nelle Istruzioni.
L’armatura presente nei plinti è di diametro importante,
disposta anche su più
strati; ciò comporta che in estremità della fondazione la loro
piega realizza
delle zone d’angolo non sufficientemente armate e soggette a
possibili lesioni
per spigolature o fessurazioni. In tali parti pertanto vengono
disposte delle
specifiche armature di piccolo diametro in grado di assorbire le
locali trazioni.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 336677
Figura 3.1.42 - Armatura della spalla monolitica
3.1.
14 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 336688
Inoltre la disposizione dell’armatura del plinto può interferire
con le barre di
collegamento fuoriuscenti dal palo con particolare riferimento a
quello
d’angolo. In tal caso è importante valutare attentamente la
disposizione della
maglia di armatura al fine di permettere al calcestruzzo di
realizzare un
corretto nodo di continuità fra plinto e palo evitando di avere
recessi fra i ferri in
cui il getto non riesce a realizzare un sufficiente
intasamento.
Nella figura 3.1.43, in cui sono evidenziati i dettagli citati,
è riportata la
carpenteria di un plinto di pila in cemento armato di altezza 2
m, fondato su pali
trivellati ø1200, di lunghezza 20 m e disposti ad interasse 3.60
m.
3.1.16 ELEMENTI DI FINITURA E ARREDO
Luca Brancaccio – Chiara Luchino – Achille Devitofr anceschi
A completamento delle opere d’arte, in viadotto sono presenti
degli elementi di
finitura e arredo in grado di migliorarne l’aspetto
estetico/funzionale e
garantirne una migliore durabilità.
In estradosso soletta o lungo il piano strutturale delle
pendenze viene disposta
l’impermeabilizzazione, che può essere eseguita o mediante la
realizzazione di
guaine eseguite in opera armate con TNT o la realizzazione,
sempre in opera,
di cappe di asfalto.
Tale strato viene risvoltato sui cordoli e disteso anche
all’interno dei recessi
ospitanti le caditoie. Lungo i marciapiedi o i cordoli viene
posto generalmente
uno strato di finitura e impermeabilizzazione.
Il sistema di drenaggio delle acque di piattaforma (figura
3.1.44) viene
garantito dalla presenza di caditoie poste su ogni campata e da
un sistema di
condutture che riportano le acque o al piano campagna per libera
dispersione
o alle vasche di raccolta.
In questo secondo caso la conduttura potrà attraversare il muro
di paramento
delle spalle: è pertanto essenziale prevedere dei manicotti
giuntati in
corrispondenza di ogni pila di giunto in grado di assicurare il
loro
funzionamento anche in presenza di spostamenti relativi
spalla/impalcato.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 336699
Figura 3.1.43 - Armatura del plinto di fondazione e del palo
3
.1.1
5 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 337700
Il sistema di drenaggio è completato dal collettamento delle
acque provenienti
dai giunti di pavimentazione che vengono raccolte da una
scossalina posta al
di sotto del varco.
Sul bordo esterno della soletta vengono generalmente disposti
degli elementi
di chiusura (carter), che possono essere realizzati sia in
metallo che in
calcestruzzo prefabbricato (figura 3.1.45) il cui compito è
quello di migliorare
l’inserimento ambientale del viadotto, omogeneizzando il
prospetto,
nascondendo eventuali tubazioni di servizio, proteggendo
l’impalcato dalle
azioni meteoriche e, infine, nascondendo eventuali
disallineamenti della soletta
o dei cordoli causati sia dalla rotazione di sagoma sia da
errori in fase di getto.
Talvolta tali elementi possono essere integrati nella predalla
prefabbricata e
costituire elemento fermagetto laterale.
In estremità del marciapiede può essere presente un parapetto di
altezza non
inferiore a 1 m; in corrispondenza di scavalchi stradali o
ferroviari vengono
utilizzate reti antiproiezione, alte almeno 2 m, con sovrapposta
una rete
inclinata verso l’interno.
-
VVIIAADDOOTTTTII EE PPOONNTTII SSTTRRAADDAALLII 337711
Figura 3.1.44 - Nodo armatura soletta con particol are della
raccolta acqua piattaforma
3.1.
16 –
VIA
DO
TT
I E P
ON
TI S
TR
AD
ALI
-
DDEETTTTAAGGLLII CCOOSSTTRRUUTTTTIIVVII DDII SSTTRRUUTTTTUURREE
IINN CCAALLCCEESSTTRRUUZZZZOO AARRMMAATTOO 337722
Figura 3.1.45 - Nodo armatura soletta con particola re della
raccolta acque di piattaforma