missione possibile
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cemento & calcestruzzo Zoom su un’opera attesa da molti anni MOSE: missione possibile Brunella Confortini La missione di cui stiamo parlando? Salvare Venezia dall’acqua alta e dal degrado morfologico, tutelando un patrimonio artistico fra i più importanti del nostro Paese. Un obiettivo estremamente ambizioso, ma che sta finalmente per essere raggiunto, grazie a una serie di opere di ingegneria idraulica senza precedenti al mondo e a un team di imprese italiane d’eccellenza 102 Gquarry ennaio & 2012 construction cemento & calcestruzzo V enezia e l’acqua alta: un’attrazione inesauribile per i turisti, che vedono nella Serenissima una sorta di mirabolante Disneyland acquatica. Non così certo per gli abitanti della città e degli altri centri lagunari, che nel corso degli ultimi anni si trovano sempre più frequentemente a convivere con gli allagamenti: in particolare coloro che vivono nelle zone più basse, che tra l’altro sono generalmente le più antiche e preziose, d’inverno rischiano di dover combattere con l’acqua alta quasi quotidianamente, mentre è sempre presente il rischio di un evento pericoloso per la città come la grave alluvione del 1966. Per non parlare poi del degrado morfologico della laguna, preoccupante già adesso, ma ancor di più in previsione del paventato innalzamento del livello medio del mare a seguito dei cambiamenti climatici in corso. Dopo anni di dibattiti e controversie, la soluzione a questo annoso problema è stata individuata in un sistema integrato di opere per la difesa dalle acque alte e il riequilibrio ambientale della laguna di Venezia,un impegno straordinario attuato dallo stato italiano. Il cuore di questo sistema di opere è il Mose per la definitiva messa in sicurezza del territorio da tutte le acque alte, compresi gli eventi estremi. Tutti ne abbiamo sentito parlare da tempo, in termini entusiastici o denigratori, ma sappiamo di cosa si tratta esattamente? MOSE è sistema di dighe mobili, composte da una successione di paratoie scatolari metalliche, vuote all’interno, larghe ciascuna 20 metri, alte da 18,6 a 30 metri e spesse da 3,6 a 5 metri. Tali dighe isolano la laguna dal mare Adriatico durante le fasi di alta marea eccezionale ed evitano in questo modo l’invasione delle acque nelle zone più basse dei centri lagunari. Committente dell’opera è il Ministero delle Infastrutture e dei Trasporti – attraverso il Magistrato delle Acque di Venezia – che ha affidato la realizzazione ad un soggetto unitario, il Consorzio Venezia Nuova, costituito da un gruppo di grandi imprese di importanza internazionale, tra le più qualificate del settore italiano delle costruzioni, e da cooperative e imprese locali con lunga esperienza nel campo dei lavori lagunari. Da sottolineare che sull’operato complessivo di questo consorzio il Magistrato delle acque svolge un ruolo di alta sorveglianza. Dopo anni di studi e dibattiti sul pro- blema di Venezia i cantieri del MOSE sono stati aperti nel 2003, per concludersi, se non si incontreranno imprevisti, nel 2014. Il valore complessivo dell’intervento è di circa 5.500 milioni di euro. Prima di addentrarci nel funzionamento e nelle caratteristiche tecniche di quest’opera è però bene evidenziare che la realizzazione del MOSE è solo una parte di un piano più vasto per la salvaguardia di Venezia, un piano che ha visto negli anni passati l’esecuzione di una serie di opere volte a difendere i litorali (Jesolo, Cavallino, Lido, Pellestrina, Sottomarina e Isolaverde) dalla violenza delle mareggiate. Sono stati infatti ampliati e ricostruiti 45 km di spiagge, ripristinati 8 km di dune, rinforzati 11 km di moli foranei e i 20 km di muraglia in pietra d’Istria (i “Murazzi”) che proteggono le parti più fragili dei lidi veneziani. Sono state inoltre realizzate, all’esterno delle bocche di porto di Malamocco e Chioggia, due lunate (scogliere curvilinee) con lo scopo di attenuare i livelli di marea e proteggere le conche di navigazione. Per inserire al meglio il MOSE nel contesto ambientale e paesaggistico lo IUAV, l’Istituto Universitario di Architettura di Venezia, ha progettato e messo a punto una serie di aree verdi e percorsi pedonali, che avranno anche lo scopo di rendere l’opera fruibile alla collettività. Gennaio 2012 quarry & construction 103 Il funzionamento del MOSE in dettaglio Vediamo ora come funziona esattamente il MOSE Il sistema di dighe mobili è realizzato alle tre principali bocche d’accesso alla laguna di Venezia: la bocca di porto di Lido, la Bocca di porto di Malamocco e la Bocca di porto di Chioggia, i tre varchi che collegano la laguna al mare e attraverso i quali passa la marea. In particolare la bocca di porto di Lido, larga 820 metri, viene chiusa con due serie di paratoie, una da 20 elementi e l’altra da 21, separate da una isola artificiale centrale; quella di Malamocco, larga 380 metri, prevede una barriera di 19 elementi; mentre la bocca di porto di Chioggia è larga 360 metri e viene chiusa con 18 paratoie. Attualmente i lavori stanno procedendo contemporaneamente in tutte e tre le bocche di porto, in modo da assicurare la conclusione contemporanea di 104 Gquarry ennaio & 2012 construction tutti i cantieri per la data prevista: lo stato dei lavori è attualmente a circa il 65% dell’avanzamento. In condizioni normali di marea le paratoie sono piene d’acqua e restano sul fondo della laguna, posate all’interno delle apposite fondazioni di contenimento in cemento armato; in caso di maree particolarmente alte, superiori al metro, le paratoie sono sollevate immettendo aria compressa, fino a creare una barriera che separa la laguna dal mare e blocca il flusso per tutta la durata dell’acqua alta (per un tempo stimato di poco più di 4 ore, compresi i tempi di manovra). Tra l’una e l’altra possibilità vi sono però anche delle opzioni intermedie, visto che le paratoie sono indipendenti fra loro e gestibili in maniera flessibile: in base all’entità della marea si può infatti avere la chiusura contemporanea di tutte e tre le bocche di porto, oppure la chiusura differenziata (solo una o solo due bocche di porto) o infine chiusure solo parziali per ciascuna bocca. Quando le dighe sono alzate la continuità dei passaggi per il traffico navale è assicurata da conche di navigazione realizzate presso le bocche di porto, protette da una nuova scogliera esterna in grado di creare un bacino di acqua calma, riparato dal moto ondoso. La paratoie saranno regolarmente soggette a manutenzione nell’area dell’Arsenale Nord dove sarà predisposta un’area apposita per lavarle, ripararle, sabbiarle verniciarle e successivamente stoccarle. Oltre alle paratoie, gli altri elementi-chiave del sistema MOSE sono i cassoni di alloggiamento, strutture multicellulari in calcestruzzo armato che verranno adagiate sotto il fondale marino, e le cerniere-connettore, che hanno il compito di unire per l’appunto i cassoni alle paratoie. ZOOM: la bocca di porto di Malamocco Approfondiamo le caratteristiche di uno dei tre cantieri nei quali è suddiviso il MOSE, quello della bocca di porto di Malamocco (dove vengono realizzati i cassoni anche per una delle due bocche di porto di Lido San Niccolò), affidato a Grandi Lavori Fincosit Spa. Per trasmettere ai lettori un’idea più chiara del lavoro che viene svolto abbiamo messo a punto una serie di focus: sull’organizzazione del cantiere, sulla fornitura del calcestruzzo, cemento & calcestruzzo sugli impianti di betonaggio e sulle casseforme. In più abbiamo puntato l’obiettivo su uno dei manufatti-chiave dell’opera: i gruppi cerniera-connettore che uniscono le paratoie ai cassoni di alloggiamento. Forniture e realizzazioni affidate ad alcune fra le migliori imprese italiane dei rispettivi settori: imprese capaci non solo di offrire tecnologie al top, ma anche di lavorare in squadra, di far fronte comune per raggiungere gli obiettivi prestabiliti in massima sicurezza. L’impressione che comunica il cantiere di Malamocco è quella di un dialogo continuo e aperto fra tutte le parti della filiera operativa. Come nel Barcellona di Pep Guardiola, tutti giocano il proprio ruolo a memoria, consapevoli di avere una sola casacca: in questo caso quella del MOSE. 1/Il cantiere di Malamocco: capitolati rigorosi, complessità di gestione e problematiche logistiche Intervista all’Ing. Enrico Pellegrini, Direttore Cantiere di Malamocco, Grandi Lavori Fincosit Spa. Ing. Pellegrini, può spiegare ai gior spazio necessario per questi manufatti. Si è reso quindi necessario realizzare un’area di cantiere temporanea, che non interferisse con il territorio circostante. Abbiamo quindi costruito una piattaforma di 13 ettari interamente strappati al mare, utilizzando materiale, rigorosamente selezionato e compattato per strati, secondo un processo estremamente scrupoloso. Tutto ciò al fine di realizzare un terrapieno che avesse la portanza sufficiente per sostenere il peso dei cassoni che avremmo dovuto realizzarci sopra, deformandosi in maniera controllata. In effetti, nel momento in cui abbiamo cominciato a caricarlo con i pesi enormi dei cassoni il terreno si è deformato in maniera elastica e ovviamente con cedimenti differenziati. Di conseguenza i cassoni hanno subito una seppur minima inclinazione durante la loro costruzione. Per ovnostri lettori com’è organizzato viare a questo problema, che rischiava di e gestito il cantiere della causare una costruzione fuori tolleranza, bocca di porto di Malamocco? abbiamo dovuto sviluppare un sistema di Una piccola premessa prima di entrare controllo topografico ed elaborazione trinel merito della domanda: potremmo dire dimensionale di dati molto rigoroso. Abche partecipare alla realizzazione del biamo quindi installato per ogni cassone MOSE ha rappresentato per la Grandi La- una rete di caposaldi che ci permette di vori Fincosit una grande sfida, ma non sa- conoscere i suoi movimenti roto-traslarebbe esatto, visto che in realtà si tratta tori nel tempo. Ogni volta che viene fatto di una serie di sfide assommate e, per di un nuovo tracciamento viene ristabilito il più, tutte inestricabilmente legate fra loro. piano di base e la nuova direzione degli Il primo obiettivo da raggiungere, in or- assi cartesiani del sistema di riferimento. dine di tempo, è stato per l’appunto l’or- Tale sistema, associato all’uso di struganizzazione sull’isola di Pellestrina del menti ad alta precisione, ci permette di cantiere per la prefabbricazione dei cas- monitorare anche la deformazione prosoni, i grossi monoliti in cemento armato pria della struttura durante la sua costruche costituiscono le fondazioni delle pa- zione. Ma non c’è solo l’area di prefabratoie e vengono collocati sul fondo del bricazione dei cassoni: una parte della mare. piattaforma che abbiamo realizzato è inLa mia società ha la responsabilità di rea- fatti occupata dalle attività di servizio, vale lizzare ben due delle 4 bocche di porto: a dire un’officina, un magazzino, gli uffici, quella di Lido san Niccolò e gli spogliatoi, un campo con quella di Malamocco. Con 12 più di 300 posti letto, la e 14 metri di profondità rispetmensa… tivamente, le due bocche sono Essendo il cantiere su un’isola quelle con i canali più profondi ed eseguendo lavori che sae quindi con le paratoie e i rebbero proseguiti per vari cassoni più grandi dell’intero anni abbiamo dovuto ovviacomplesso del MOSE. Come mente organizzarci per essere conseguenza la predisposiil più possibile indipendenti. zione del cantiere ha dovuto Enrico Pellegrini, Gran- La piattaforma comprende poi tenere conto anche del mag- di Lavori Fincosit Spa una banchina predisposta per Gennaio 2012 quarry & construction 105 ricevere non solo tutte le materie prime indispensabili per realizzare il calcestruzzo (sabbia, ghiaia, cemento, additivi…), ma anche i ferri di armatura e tutti gli altri accessori da inserire nei cassoni. Tutti materiali che arrivano in grandissimi quantitativi e che vengono approvvigionati via mare tramite viaggi quotidiani di bettoline e pontoni. Una volta realizzati, i cassoni verranno trasportati dal sito di fabbricazione alla banchina di varo tramite un sistema brevettato dalla ditta norvegese TTS Handling Systems e costituito da 84 carrelli che montano pistoni idraulici e hanno la portata cadauno di 330 tonnellate. Tali carrelli, posizionati al di sotto dei cassoni, ne permetteranno lo spostamento per scorrimento fino alla banchina, un’area di circa 3000 m2, dove entrerà in campo un’altra attrezzatura davvero particolare. Sto parlando del Syncrolift, una sorta di piattaforma - ascensore sincronizzata, progettata e brevettata dalla Rolls Royce Naval Marine Inc. Laddove non sia possibile realizzare un bacino classico di carenaggio, ma si abbia comunque a disposizione uno spazio piuttosto ampio, questa struttura, sollevandosi e abbassan- 106 Gquarry ennaio & 2012 construction dosi, permette l’alaggio e il varo di imbarcazioni o, come in questo caso, di manufatti in calcestruzzo, tramite coppie di argani che sono in grado di sollevare fino a 1.200 tonnellate ciascuna. Con questa piattaforma-ascensore Syncrolift – fra l’altro la più grande al mondo – vareremo i cassoni e li faremo galleggiare in mare. Ci può descrivere in dettaglio la costruzione dei cassoni? Nel cantiere dell’isola di Pellestrina dobbiamo costruire 18 cassoni, 9 per la bocca di lido San Niccolò e 9 per la bocca di Malamocco. In entrambi i casi, 7 sono cassoni di soglia e 2 cassoni di spalla: i primi sono quelli che vengono posati sul fondo del mare e su cui si incernierano le paratoie, i secondi sono quelli che completano lo sbarramento sui due lati, chiudendo la struttura dello sbarramento. Mentre i cassoni di soglia hanno una pianta all’incirca quadrata (60 x 50 metri di base per un’altezza variabile fra 11,00 e 11,50 metri) perché devono contenere all’interno della propria geometria le paratoie a riposo, i cassoni di spalla sono più o meno rettangolari e molto più alti (50 x 25 metri di base per un’altezza di circa 30 metri). Visto che il fondale nella trincea di installazione è profondo 25 metri, questi ultimi fuoriescono di circa 5 metri dall’acqua, per permettere il collegamento fra i cassoni di soglia e gli edifici tecnici in terraferma dove sono alloggiati i cemento & calcestruzzo macchinari (compressori dell’aria) che consentono la movimentazione delle paratoie. La costruzione dei cassoni rappresenta sicuramente un’altra delle sfide di cui parlavamo all’inizio. Innanzitutto per questioni di tempistica. Basti dire che la realizzazione di un singolo cassone richiede 10/12 mesi e che noi avevamo soltanto 2 anni e mezzo a disposizione per approntarli tutti… Ci siamo quindi organizzati per lavorare su di essi in parallelo, con tutto ciò che questa scelta implica a livello di organizzazione del cantiere, di gestione degli spazi di lavoro e di stoccaggio dei materiali. Attualmente abbiamo 14 cassoni in costruzione: considerando che ognuno viene realizzato in circa 18/20 fasi, è sufficiente moltiplicare questo numero per quello dei cassoni e ci si rende conto della mole di lavoro. Avendo un solo impianto di betonaggio che deve fornire getti di calcestruzzo a tutti, è indispensabile una programmazione ferrea dei lavori, in modo tale da evitare sovrapposizioni e quindi inutili perdite di tempo, gravose dal punto di vista economico. Le difficoltà esecutive nella realizzazione dei cassoni non sono tanto dovute al tipo di lavorazione, che per gli addetti ai lavori è ripetitiva – formazione armatura, posa del ferro lavorato, posa dei casseri, getto di calcestruzzo – quanto al tipo specifico di manufatto che si vuole ottenere e che deve avere caratteristiche prestazionali elevatissime. Vale a dire: tolleranze strettissime e assenza totale di microfessurazioni dovute, ad esempio, a ritiro. Le strette tolleranze richieste sulle misure geometriche sono legate alle precisioni con cui lavora il sistema delle paratoie. Queste ci hanno obbligato ad utilizzare casseri di alta qualità e metodologie di lavoro con controllo dimensionale rigoroso. Abbiamo infatti messo a punto anche un programma che controlla i pesi della struttura. Man mano che la costruzione progredisce, costruiamo in parallelo a computer un casone virtuale a cui associamo la reale geometria dell’eseguito, rilevata dai nostri topografi; il reale peso dell’armatura inserita, determinata dalle distinte di posa; ed il reale peso del calcestruzzo determinato dal peso specifico dei campioni prelevati ad ogni getto. Con questo metodo riusciamo a rientrare nella tolleranza dell’1-2% del peso. A complicare il lavoro, uno studio fatto dal progettista per la verifica degli stati coattivi, cioè un’analisi degli sforzi intrinseci della struttura dopo la maturazione del calcestruzzo, ci ha obbligato a mantenere un programma di getti con sequenze e tempistiche molto rigorose che se non venissero rispettate rischierebbero di generare una configurazione di sforzi intrinseci diversa da quella prevista, con il pericolo di formazione di lesioni per ritiro. Altra particolarità dei cassoni, e quindi altra sfida da vincere, si è delineata con la complessità delle armature. Per ogni cassone di soglia abbiamo circa 10.000 m3 di calcestruzzo e una media di 350 kg di ferro per metro cubo di calcestruzzo, per un totale di circa 3.500 tonnellate di ferro al cassone. Un quantitativo molto elevato da posare in piccoli spazzi nei quali dobbiamo introdurre anche tutta una serie di inserterie per la predisposizione degli impianti tecnologici e per il fissaggio delle cerniere-connettore che collegano le paratoie ai cassoni, con l’ulteriore complicazione di avere anche ferri con diametri del 26 (mm). Detti di inserti vanno collocati in posizioni ben precise: in particolar modo i secondi prevedono solo 5 millimetri di tolleranza. Davvero pochissimo se si considerano le enormi dimensioni Gennaio 2012 quarry & construction 107 dei cassoni e il fatto che solo la dilatazione termica causata dai cambi di stagione comporta allungamenti/restrizioni di circa 2,5 cm della struttura. Tutto ciò è ulteriormente complicato dal fatto che le tolleranze non devono essere solo rispettate nella singola predisposizione, ma anche reciprocamente, fra cerniera e cerniera, visto che queste ultime devono poi lavorare in parallelo. Prima ci accennava alla necessità di un’organizzazione ferrea dei lavori: come avete centrato questo obiettivo? Sulla carta la pianificazione è facile, il difficile è riuscire a metterla in atto rigorosamente, dovendo considerare tutti gli imprevisti di un cantiere edile civile, che vanno dai problemi meteo alle difficoltà costruttive legate alla complessità dell’opera. L’organizzazione poi deve essere teutonica anche per garantire la sicurezza dei lavoratori, aspetto di primaria importanza e non così scontato quando ci si trova a lavorare in 250 su 13 ettari di terra, fabbricando e movimentando enormi cassoni di calcestruzzo. Ragion per cui abbiamo una piazzola di atterraggio per l’elisoccorso e un medico in cantiere durante tutto l’arco della giornata la- vorativa. Per centrare l’obiettivo del rispetto della programmazione facciamo tutte le settimane riunioni di coordinamento, a cui partecipano i responsabili e i caposquadra di tutte le ditte che lavorano qui nel cantiere di Pellestrina: viene analizzata ogni volta la situazione dei lavori presente e futura, in modo da evitare ogni tipo di interferenza, anche la più remota. Parliamo infine del calcestruz- zo: avete avuto difficoltà particolari durante i getti? I getti di calcestruzzo sono di due diverse tipologie: quelli per le solette orizzontali, dei cassoni, molto larghe ed altamente armate, e quelli per le pareti verticali, non molto larghe (dai 25 ai 50 cm di spessore), ma alte fino a 5 metri e con un contenuto d’armatura di ferro molto elevato. Ciò significa che all’interno delle pareti verticali c’è pochissimo spazio per gettare il calcestruzzo e vibrarlo con le attrezzature classiche: un dato che ha portato a scegliere l’utilizzo di calcestruzzo autocompattante (SCC), materiale che, una volta posto all’interno dei casseri, non necessita della tradizionale vibrazione meccanica. Il contraltare è che questo tipo di miscela richiede un controllo sui parametri del calcestruzzo che devono essere assolutamente perfetti, altrimenti il prodotto non risulta lavorabile. 2/Il calcestruzzo nel cantiere di Malamocco: resistenza e durabilità al top Intervista al Dr. Nicola Zuppelli, Responsabile Tecnologico Nord-Est di Calcestruzzi Spa. Che tipo di calcestruzzo fornite per il cantiere di bocca 108 Gquarry ennaio & 2012 construction cemento & calcestruzzo di porto di Malamocco? La Grandi Lavori Fincosit, dopo una serie di analisi e ricerche preliminari ha scelto di utilizzare il calcestruzzo Marine Concrete di Calcestruzzi per la realizzazione dei solai, dei muri perimetrali e centrali dei cassoni destinati ad essere posati direttamente in mare. Si tratta di un prodotto particolare, appositamente sviluppato per applicazioni specifiche quali l’uso in ambienti marini o esposti a condizioni ambientali soggette all’azione corrosiva del mare o dell’aria. È infatti in grado di resistere alle aggressioni complessa che nelle infrastrutdi cloruri e solfati (in partiture, per così dire, standard. colare il cloruro di sodio che Nella scelta del mix design decorrode anche i ferri di arfinitivo ha pesato anche la timatura) e all’erosione mecpologia delle armature, in accanica esercitata dalle onde. ciaio normale e in acciaio inox, È disponibile in RCK da 45 utilizzate per i cassoni di alloga oltre 55 ed è in grado di giamento e dalla quale è derigarantire, se correttamente vata la scelta di avvalersi di messo in opera, una vita di Nicola Zuppelli, Calcestruzzi Spa aggregati con due diametri esercizio delle opere di almassimi di 25 e 16 mm; rispettivamente meno 200 anni. Come si può immaginare la durabilità è per le strutture orizzontali e per quelle infatti uno degli aspetti-chiave di quest’o- verticali. pera, dove la manutenzione è molto più Ci tengo infine a precisare che, anche se fino ad adesso abbiamo parlato genericamente di Marine Concrete, in realtà il prodotto viene realizzato in tre versioni, con tre tipi di diversi additivi superfluidificanti. La scelta dell’additivo è condizionata dalla temperatura esterna, in modo da poter avere un calcestruzzo lavorabile 365 giorni all’anno. Altra peculiarità è l’aggiunta su tutta la produzione di un agente riduttore di ritiro che minimizza la contrazione del calcestruzzo allo stato indurito. Oltre alle due miscele principali sono state messe in produzione altri prodotti ad alte prestazioni fra cui un mix con fibrorinforzo in acciaio ad alta tenacità (resistenza residua post fessurativa elevatissima), una Gennaio 2012 quarry & construction 109 Dove viene prodotto questo calcestruzzo? miscela ad espansione residua e rapido indurimento, un calcestruzzo alleggerito in Rck 45 pesante meno di 2000 kg/mc. Anche la sicurezza e la qualità sono in primo piano: insieme a Grandi Lavori Fincosit abbiamo infatti messo a punto un Piano di Controllo della Qualità, che prevede, oltre ai rigorosi controlli di conformità ed accettazione previsti dai capitolati, anche incontri regolari fra i nostri e i loro responsabili, per verificare il corretto andamento della produzione. I gruppi cerniera-connettore Fip Industriale Spa, azienda di Selvazzano Dentro (PD) si occupa della realizzazione di uno degli elementi più importanti in assoluto dell’intero MOSE, vale a dire i gruppi cerniera – connettore che collegano le paratoie con i cassoni. Come ci ha spiegato l’Ing. Gian Paolo Colato, Project Manager della società veneta «questi elementi sono di enorme rilevanza per le funzioni che devono svolgere, per i carichi che devono sopportare, per le condizioni ambientali in cui operano e perché dal loro funzionamento dipende quello delle barriere mobili. Le cerniere-connettore, infatti, vincolano le paratoie alle strutture di fondazione e ne consentono il movimento quando devono essere sollevate in previsione di un’acqua alta (per bloccare la marea che entra in laguna) e Gian Paolo Colato, Fip Industriale Spa successivamente riabbassate». Caratteristiche costruttive e funzionali del gruppo cerniera-connettore Il gruppo cerniera-connettore è costituito da una struttura di acciaio formata da tre elementi principali uniti tra loro: il gruppo connettore (costituito da un elemento maschio e un elemento femmina), la cerniera e il gruppo di aggancio. L’elemento maschio, vincolato alla paratoia, ha forma tronco conica con la parte 110 Gquarry ennaio & 2012 construction Il volume del calcestruzzo richiesto è elevatissimo: circa 220.000 metri cubi, necessari per la realizzazione dei 18 cassoni delle bocche di porto di Lido San Nicolò e Malamocco. Visti i quantitativi richiesti e visto il particolarissimo contesto del cantiere, situato all’interno di una laguna e quindi con evidenti problematiche logistiche, Calcestruzzi ha installato un impianto di betonaggio ad hoc sul litorale dell’isola di Pellestrina. Tale impianto è costituito da 2 stazioni mobili Supermobimix Simem munite di premiscelatore Premix e a doppia bocca di carico per una capacità produttiva per singolo impianto di 70 metri cubi l’ora e dotate di sistema ausiliario di cogenerazione per l’energia elettrica. Una soluzione che permette di non interrompere la produzione di calcestruzzo, in particolar modo durante il getto delle platee eseguito in un’unica soluzione, in cui era necessaria una quantità di calcestruzzo tra i 1000 ed i 1500 m3. Da notare tra l’altro che gli impianti con- più larga al centro e la parte più stretta in basso. La parte superiore del maschio è la vera e propria cerniera realizzata mediante una forcella dotata di una boccola sferica entro cui viene inserito il perno che vincola il maschio alla paratoia. Il perno permette alla paratoia di ruotare, oscillando liberamente sotto l’azione del moto ondoso. Il maschio ha un’altezza di quasi 3 m e un peso pari a 10 tonnellate. L’elemento femmina, vincolato al cassone di alloggiamento della paratoia, è costituito da una struttura scatolare, chiusa lateralmente, al centro della quale è realizzata un’apertura di forma tronco conica entro cui si inserisce l’elemento maschio. La connessione sarà a tenuta idraulica e in grado di trasmettere le sollecitazioni della paratoia al cassone. cemento & calcestruzzo Dove e come è nato Marine Concrete? Marine Concrete rappresenta la capacità di trasferire sul mercato lo sforzo di innovazione e di sostenibilità che il Gruppo Italcementi sta esprimendo in questi anni. Il prodotto infatti è stato messo a punto nel Laboratorio di Brindisi, una struttura collegata al Centro Ricerca e Innovazione della sede centrale di Bergamo del Gruppo Italcementi. È un centro dedicato allo sviluppo di tecniche e materiali per l’incremento dell’affidabilità e della durabilità delle grandi infrastrutture. È strutturato in termini di personale ed attrezzature in modo da poter La femmina ha un’altezza di quasi 1,15 m e un peso di circa 23 tonnellate. Il suo fissaggio al cassone avviene mediante una serie di 10 barre di ancoraggio, in acciaio, ciascuna con diametro di 11 cm. Il terzo componente, il gruppo di aggancio, unisce saldamente la parte “femmina” e quella “maschio” tramite un’asta pretensionata. Esso è stato progettato per consentire le operazione di aggancio e di sgancio, e quindi la rimozione di ciascuna paratoia, senza l’intervento di sommozzatori. Il gruppo cerniera-connettore comprende infine tutte le parti impiantistiche necessarie per il funzionamento delle paratoie. Tra queste i tubi per il flusso dell’aria necessaria al loro movimento e le connessioni elettriche e meccaniche degli strumenti che rilevano l’esatta inclinazione di ciascuna paratoia in funzione. I singoli componenti del gruppo cerniera-connettore, che sono dimensionati per eventi di marea e di moto ondoso millenari, possono essere agevolmente ispezionati in modo da verificarne la piena efficienza. La parte maschio verrà sottoposta a manutenzione in concomitanza con gli interventi manutentori programmati per la relativa paratoia che, ogni cinque anni, sarà rimossa dalla propria sede e sostituita con altra già sottoposta a controlli (le attività di manutenzione, così come quelle per la gestione del Mose nel suo complesso, saranno eseguite all’Arsenale nord di Venezia, in appositi spazi completamente attrezzati). La parte femmina, invece, rimane vincolata ai cassoni di alloggiamento e, pur essendo dimensionata per resistere senza manutenzione per tutta la vita dell’opera, sarà sottoposta a periodiche ispezioni eseguibili, all’asciutto, dall’interno dei locali sottostanti. Analogamente si procederà per il gruppo di aggancio. sentono lo stoccaggio di materiali, con una capacità di garantire anche 10 giorni di produzione in più, nel caso di problemi di approvvigionamento legati alle avverse condizioni meteo marine. Infatti, sia gli inerti che il cemento arrivano via mare, evitando il traffico di autoarticolati su ferry boat e su strada, una scelta di sostenibilità per tutelare il delicato ecosistema della laguna, ma anche per evitare di sovraccaricare e complicare eccessivamente la viabilità dell’isola di Pellestrina. In particolare per quanto riguarda il cemento l’articolato network industriale del Gruppo Italcementi permette di far arrivare al Porto di Marghera il cemento prodotto dalle cementerie di Calusco d’Adda (Bg) e di Trieste. Gennaio 2012 quarry & construction 111 intraprendere progetti sia a breve, medio che a lungo termine (progettazione e sviluppo di prodotto, studio e sviluppo di nuovi materiali). Dal 2000 ha condotto un progetto di ricerca e sviluppo, in collaborazione con l’Università Federico II di Napoli, per migliorare le conoscenze e le tecniche inerenti la questione della “Durabilità delle strutture in calcestruzzo armato esposte all’ambiente marino e lagunare a clima temperato”: proprio dai risultati di questa ricerca è stato messo a punto il Marine Concrete, dopo oltre 150 prove nel laboratorio Calcestruzzi di Limena (Pd) e ulteriori test presso alcuni laboratori esterni. Le miscele principali sono state totalmente caratterizzate allo stato fresco ed indurito con focus particolare sugli aspetti termo meccanici (legame calore d’idratazione→resistenza a trazione→modulo elastico)e della durabilità (resistenza ai sali marini) nel tempo. Ogni paratoia sarà vincolata al cassone di alloggiamento mediante 2 gruppi cernieraconnettore. In totale, quindi, è prevista la produzione di 156 gruppi per 78 paratoie, a cui si aggiungono 16 elementi maschio di riserva. La sperimentazione del prototipo Nell’agosto del 2010 è stata ultimata la sperimentazione del prototipo, realizzata dalla FIP Industriale Spa che ha anche completato il campo prove per effettuare le verifiche finalizzate alla produzione del gruppo cerniera-connettore. Il campo prove era costituito da una grande vasca rettangolare di calcestruzzo sul cui pavimento interno, dello spessore reale dell’estradosso dei cassoni di alloggiamento delle paratoie, era fissato il gruppo cerniera-connettore in modo tale da simularne l’ancoraggio alla struttura di fondazione. Alle pareti della vasca erano fissati i martinetti per l’applicazione delle forze orizzontali e verticali che hanno simulato le sollecitazioni a cui sarà effettivamente soggetto il gruppo cerniera-connettore. Al pavimento, invece, era fissata una campana di pressurizzazione, di dimensioni tali da racchiudere l’intero gruppo, necessaria per riprodurre le condizioni ambientali di esercizio del gruppo che sarà collocato a oltre 20 metri di profondità. 112 Gquarry ennaio & 2012 construction 3/Le casseforme: tecnologia di prodotto e competenze d’eccellenza Nel cantiere di Malamocco, per la costruzione dei cassoni, così come in quelli di lido San Niccolò e di Chioggia, le attrezzature provvisionali vengono fornite da Doka Italia Spa, grande protagonista del settore a livello mondiale. Dopo un lungo percorso di confronto e La campana, riempita con acqua in pressione, è stata realizzata in carpenteria metallica adeguatamente irrobustita. Al di sotto della pavimentazione interna vi è un vano accessibile che corrisponde al locale previsto sotto il connettore, da cui si eseguono le operazioni di bloccaggio tra gli elementi maschio e femmina. cemento & calcestruzzo studio, che è partito dalla fase di progettazione preliminare e si è concluso con la realizzazione in cantiere, sono stati identificati i casseri più adatti a soddisfare le esigenze progettuali, nonché individuate le dotazioni che consentissero una rotazione ottimizzata del materiale in cantiere, con l’obiettivo di rispettare il programma lavori. Le solette dei cassoni di soglia A Malamocco ogni cassone di soglia viene realizzato su 120 pilastri alti 2,30 m, per creare lo spazio utile all’inserimento dei carrelli di trasferimento alla postazione di varo, costituita dalla piattaforma mobile Syncrolift. La soletta di fondazione così sopraelevata deve quindi sostenere, oltre al peso proprio, anche il carico derivante dal getto delle elevazioni e del primo livello di solai di tutto il cassone. Questo significa che lo scassero del solaio può avvenire solo ad opera conclusa. Per questo motivo si è reso necessario studiare il cassero di fondo in modo tale da consentire un recupero parziale del materiale dopo 7 giorni dal getto, per portarlo in avanzamento sul getto successivo. Il cassero è stato diviso in aree di colore diverso: i pannelli di rivestimento neri corrispondono al reticolo dei getti in elevazione che, dovendo sostenere il peso delle pareti e del solaio di copertura delle celle, sono stati allestiti con un sistema di puntellazione ad alta portata (100 kN); i pannelli gialli, invece, corrispondono alla base delle celle dei cassoni e, dovendo portare solo il peso proprio del solaio di fondo, richiedono una puntellazione di tipo classico. Il cassero riproduce quindi esattamente la geometria di ogni cassone, con l’obiettivo di rimuovere e recuperare il materiale nelle aree gialle e portarlo in avanzamento sul cassone successivo, lasciando in opera solo la parte nera. L’impiego di materiali di colori diversi, chiaramente identificabili, ha inoltre facilitato il riconoscimento da parte dei carpentieri. era rappresentata dal getto della soletta inclinata, nella zona di alloggiamento delle paratoie. In particolare, la soletta presentava una variazione di altezza di circa 4 m e lunghezza 60 m, da gettare in un’unica fase con calcestruzzo SCC. In questo caso la necessità di pompare il calcestruzzo dal basso ha consentito di sfruttare i bocchettoni di getto incorporati negli elementi della cassaforma a telaio Framax Xlife, semplificando il lavoro e ottimizzando la resa. Le elevazioni dei cassoni di soglia I cassoni di soglia del MOSE presentano una geometria cellulare, costituita da una serie di reticoli di celle stagne e di corridoi di ispezione. Inoltre, le pareti dei cassoni in preparazione a Malamocco presentano in sommità una mensola in aggetto, che deve sostenere le lastre prefabbricate per il getto dei vari livelli di solaio. Oltre ad uno studio dettagliato delle elevazioni per realizzare le diverse forme delle celle (con l’impiego del sistema di Il getto della soletta inclinata Un’ulteriore sfida costruttiva per Doka Gennaio 2012 quarry & construction 113 rotazioni dei materiali, nonché recepire le svariate richieste progettuali che di volta in volta venivano espresse. La scelta di avere un referente unico per tutti i cantieri si è rivelata molto positiva, perchè ha consentito di affrontare la complessità e i volumi dell’opera, con una presenza puntuale e costante. casseforme a telaio Framax Xlife e an- guenza, uno studio dettagliato per elimigoli di disarmo), è stato necessario pro- nare le interferenze fra legature e ferro, gettare un cassero metallico speciale che ha impegnato notevolmente la fase per la parte in aggetto. L’impiego di Fra- progettuale per soddisfare gli alti stanmax Xlife con angoli di disarmo ha con- dard delle tolleranze costruttive richieste sentito una sistematicità delle operazioni dai committenti. e, di conseguenza, la velocizzazione del lavoro. La cassaforma per il vano, infatti, Manicotti a tenuta idraulica viene sfilata dal calcestruzzo come unità Altro requisito prestazionale di complessa di moduli parete e angoli, ed immediata- soddisfazione è stata la perfetta tenuta mente impiegata sulla cella successiva, idraulica dei manicotti di collegamento senza smontaggi intermedi. L’intero pro- delle barre di legatura, per evitare qualcesso costruttivo (armo, disarmo e mo- siasi forma d’infiltrazione in queste zone, vimentazione di macro unità) è stato pre- una volta posati in acqua i cassoni. Un ventivamente testato con un modulo test in scala reale eseguito in cantiere, sperimentale presso la sede Doka. In fino ad una pressione di 2,5 bar, ha comfunzione delle dimensioni delle eleva- provato la validità della soluzione adotzioni, con spessori contenuti per altezze tata. anche rilevanti fino oltre 5,00 m, e dell’alto contenuto di ferro, è stato neIl Project Manager cessario l’impiego di SCC Considerata la complessità e (Self Compacting Concrete: la variabilità delle soluzioni, calcestruzzo autocompatnonchè l’elevato quantitativo tante). Questo ha comportato, di attrezzature impiegate nei a fronte delle elevate pressioni cantieri del MOSE, Doka ha esercitate dal calcestruzzo dodedicato a questo progetto un vute alle spinte idrostatiche, Project Manager, che facesse un aumento della quantità Gabriele Basile, da interfaccia con i cantieri per delle legature e, di conse- Doka Italia Spa organizzare le consegne e le 114 Gquarry ennaio & 2012 construction Il valore aggiunto La tecnologia fornita da Doka è sicuramente d’eccellenza, ma quando si lavora ad opere della complessità del MOSE, la qualità del prodotto non è tutto. Ci vuole ancora qualcos’altro. Il “plus di questa azienda ce lo siamo fatti spiegare da Gabriele Basile, Managing Director di Doka Italia Spa: «Alla base del valore aggiunto di Doka ci sono capacità ingegneristica e impegno logistico. Il know-how tecnico, acquisito nelle costruzione di opere idrauliche in tutto il mondo, ci ha consentito di studiare soluzioni costruttive specifiche per le esigenze di questo progetto, per assicurare continuità senza alcun margine di errore. La nostra capacità logistica, invece, ci ha permesso di muovere ingenti quantitativi di attrezzature, e organizzare le consegne esattamente in funzione dell’avanzamento dei lavori, per garantire la produttività dei cantieri e rispettarne la rigida programmazione». 4/Le centrali di betonaggio: efficienza, sicurezza e tutela dell’ambiente Presso tutte le tre bocche di porto del MOSE sono installati tre impianti di betonaggio targati Simem: ciò significa che il 100% del calcestruzzo impiegato per questo importante progetto viene prodotto attraverso l’impiego della tecnologia dell’azienda veneta. Questa premessa non deve però far presumere che alla base non ci sia stato un importante lavoro di pre-progetto che ha permesso di identificare quali soluzioni, all’interno del range di prodotti Simem, potessero dare la migliore risposta alle necessità del MOSE. I prerequisiti e le specifiche descritte dai cemento & calcestruzzo capitolati hanno così orientato la scelta di Simem verso una tipologia di prodotti che rientra nella famiglia degli impianti mobili ed in particolare per il cantiere di Malamocco, verso la soluzione del “Super Mobile”. Le specifiche generali degli impianti definivano come assolutamente temporanea ogni installazione, con la precisa esigenza di minimizzare le opere propedeutiche di fondazione; allo stesso tempo prevedevano ogni tipo di accorgimento atto alla salvaguardia dell’ambiente. Un’ulteriore considerazione definiva, questa volta in considerazione della criticità di alcuni getti (oltre 1000 m3 in continuo), l’esigenza di soluzioni di back-up; in pratica due punti di carico, rigorosamente premescolati ed indipendenti in grado di far fronte ai picchi di produzione garantendo, anche in caso di avaria di uno degli impianti, la continuità della produzione. Le linee guida dettate dalla committenza, comuni per i tre cantieri relativi alle tre bocche di porto, hanno così prodotto soluzioni similari che nel caso del cantiere di Malamocco, per il quale Simem si è occupata anche dell’impiantistica generale, sono composte da due impianti Super Mobili per la produzione di calcestruzzo, due impianti Betonwash 10 Moby per il recupero del calcestruzzo residuo e un impianto Waterwash per la chiarificazione delle acque di processo. L’impianto Super Mobile Questa tipologia di impianto si compone dei seguenti elementi. A) Modulo di stoccaggio inerti che integra un telaio sovradimensionato per sopportare le sollecitazioni del trasporto su strada e per trasmettere a terra il carico statico e dinamico in condizione di lavoro senza richiedere opere di fondazione. All’interno sono disposte quattro distinte tramogge di stoccaggio inerti con altrettanti sistemi di estrazione; il dosaggio degli aggregati avviene ovviamente a peso grazie ad una bilancia su celle di carico ad alta precisione, completo di nastro estrattore per il trasferimento dei materiali al trailer di mescolazione. Il trailer è inoltre dotato di sponde pieghevoli per supportare la spinta di una rampa, da realizzare con materiale di riporto, per l’alimentazione degli inerti con pala caricatrice. B) Silos di stoccaggio cemento: Simem ha concepito specifiche caratteristiche di mobilità per i tradizionali silos cilindrici di stoccaggio cemento proprio per consentirne un’agevole trasporto ed un ridottissimo tempo di installazione. La struttura stessa dei silos è stata rinforzata per permetterne il sollevamento con un’unica grù senza rischi di deformazione; tutti i dispositivi accessori, ad inclusione della coclea di trasporto cemento, sono stati preinstallati e cablati a bordo dello stesso silos; le piastre di appoggio a terra sono state progettate per connettersi velocemente a piastre di fondazione. C) Modulo di mescolazione installato su di un solidissimo telaio che ne permette il trasporto su strada, il sollevamento in posizione di lavoro con un unico movimento gru e la stabilizzazione a terra senza bisogno di opere di fondazione. In esso sono installati il mescolatore, con capacità di 2,25 cubi resi, il sistema di aspirazione delle polveri per il mescolatore, il sistema di pesatura del cemento, il sistema di pesatura dell’acqua con contenitori separati per acque pulite e riciclate, il sistema di pesatura degli additivi chimici, il nastro di alimentazione degli inerti al mescolatore, il quadro elettrico contenente anche l’hardware dell’automazione. La cabina comandi e locale additivi è strutturata anche in questo caso per sopportare le sollecitazioni di frequenti trasporti e sollevamenti; è un locale coibentato per offrire agli operatori lo stesso comfort di un impianto stazionario. Grazie al cablaggio a bordo macchina dell’impianto che include anche il quadro potenza e gli azionamenti hardware dell’automazione, il collegamento tra la cabina comandi e l’impianto consta di pochi cavi dati e si effettua in pochi minuti. A dispetto della mobilità tuttavia, l’automazione a bordo dell’impianto Super Mobile corrisponde ai massimi requisiti in termini di controllo del processo, reperibilità dei dati e possibilità di interfaccia con i sistemi gestionali più complessi, con la possibilità di connettere via web l’impianto, dovunque esso sia, alla sede dell’azienda. Betonwash Moby Il rispetto dell’ambiente è una condizione che la mobilità degli Impianti Super Mobili rende, se possibile, ancor più importante che per gli impianti fissi. Per questo, oltre Gennaio 2012 quarry & construction 115 alla dotazione di serie di tutti i filtri necessari ad intercettare le polveri a bordo dell’impianto, Simem ha sviluppato la versione mobile del sistema di recupero delle acque di lavaggio e del calcestruzzo residuo, più noto come Betonwash. Il Betonwash permette di separare, per mezzo di una serie di spirali rotanti all’interno del tamburo inclinato, i materiali solidi con granulometria superiore a 0,15 mm estratti semiasciutti, scaricando le acque reflue, per tracimazione forzata, all’interno di vasche opportunamente predisposta per lo stoccaggio ed il reimpiego del ciclo produttivo. Facilmente trasportabile e sollevabile, anche questa unità non richiede opere di fondazione ed integra la vasca in acciaio per lo stoccaggio delle acque riciclate completa di agitatore e pompe di sollevamento. Waterwash Sistema per il trattamento delle acque sporche in esubero, provenienti da impianti BetonWash oppure da vasche di accumulo acque di lavaggio calcestruzzo; il WaterWash separa i solidi in sospensione, chiarifica l’acqua, disidrata i fanghi, neutralizza il pH permettendo lo scarico delle acque in esubero nell’ambiente. Il sistema è composto da una sezione di neutralizzazione ed una di chiarificazione Le acque di scarico, dopo aver per noi il coinvolgimento in subito il trattamento del Bequest’opera è un grande motivo tonwash nel quale vengono d’orgoglio. Al di là del nostro eliminati i solidi grossolani, ruolo specifico il MOSE è infatti confluiscono in una vasca di un sistema che sicuramente raccolta, nella quale sono poaprirà una nuova pagina nella stosti 3 interruttori di livello: i due ria di Venezia e quindi del nostro inferiori abilitano il funzionaPaese. Poi naturalmente è una mento della pompa di alimen- Federico Furlani, grande sfida, perché bisogna ritazione mentre il più alto abi- Simem Spa uscire a conciliare in parallelo un lita la commutazione di apertura di due gran numero di esigenze: la temporaneità valvole automatiche che smistano l’ac- degli impianti, le problematiche logistiche, qua chiarificata allo scarico oppure nuo- la necessità di produrre un calcestruzzo di vamente alla vasca di raccolta. qualità estremamente elevata, in grado di L’acqua da trattare ha un pH elevato e resistere alle aggressioni dell’acqua di deve essere neutralizzata mediante il do- mare, la tutela dell’ambiente, la necessità saggio di anidride carbonica (CO2), rego- di lavorare in spazi contingentati, con conlato da un pH-metro. La miscelazione e tinuità e in qualsiasi tipo di condizione mel’omogeneizzazione dell’acqua con la CO2 teo… Siamo riusciti a centrare questi obietavvengono per mezzo di un eiettore, con tivi grazie al nostro know-how, acquisito riciclo in un serbatoio di neutralizzazione. tramite anni di ricerca tecnologica e di L’acqua neutralizzata fluisce nel sedimen- esperienze in cantieri di grande difficoltà. tatore/ispessitore tramite una tubazione Questo è il motivo per cui non abbiamo nella quale viene dosato del polielettro- avuto difficoltà a fornire una tipologia di lita. Il fango precipita e si deposita all’in- impianto di betonaggio come il Super Moterno del filtro ispessitore posto sotto il bile – affidabile, robusto, facile da trasporfondo del sedimentatore. tare, da montare e smontare – e a dotarlo Delle celle di carico misurano il peso di di tutte le attrezzature integrative necesogni apparecchiatura, che aumenta fino sarie, come ad esempio quelle per scalal set point di saturazione. Quando il se- dare d’inverno e raffreddare d’estate le dimentatore è saturo di fango comincia materie prime nelle varie fasi della lavorala sequenza di scarico che avviene tra- zione. Essendo soluzioni che abbiamo già mite delle valvole automatiche, con con- messo a punto e già testato in altri cantrollo delle varie fasi di apertura e chiu- tieri, anche i costi sono risultati decisasura mediante l’ausilio di microinterrut- mente competitivi. tori fine corsa. Il processo è continuo ed Ancor di più considerando che, al momento il grado di disidratazione del fango è in- in cui l’opera sarà conclusa, l’impianto di fluenzato dal tipo delle lavorazioni fonti betonaggio potrà essere facilmente ricondegli scarichi e comunque sufficiente a figurato per altri cantieri. Vorrei infine spenrendere il fango “palabile” in conformità dere qualche parola per sottolineare l’eccon le leggi vigenti in materia di rifiuti. Un cellente partnership che abbiamo svilupmodulo è in grado di chiarificare fino a 25 pato nel tempo con la Calcestruzzi Spa, m³/giorno di acque torbide; portate su- che ci ha permesso di mettere a punto soperiori sono ottenibili affiancando più mo- luzioni molto interessanti per i più diversi duli, utilizzando la medesima pompa. tipi di cantieri». n Ricerca tecnologica in primo piano Cosa significa per Simem partecipare alla realizzazione del MOSE? Lo abbiamo chiesto direttamente a Federico Furlani, Amministratore Delegato dell’azienda. «Innanzitutto ci tengo a sottolineare che 116 Gquarry ennaio & 2012 construction Si ringrazia vivamente, per la documentazione e il corredo immagine, il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasposrti - Magistrato delle Acque di Venezia - tramite il suo concessionario Consorzio Venezia Nuova.