pb - Comune di Moneglia

INDICE
1.
PREMESSA ....................................................................................................................................... 2
2.
DESCRIZIONE DELL’OPERA ............................................................................................................ 2
2.1.
2.2.
Aspetti architettonici .................................................................................................................... 2
Aspetti strutturali ......................................................................................................................... 8
3.
NORMATIVE E DOCUMENTI DI RIFERIMENTO ............................................................................ 14
4.
MATERIALI ...................................................................................................................................... 14
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
5.
Calcestruzzo per pali e platea: .................................................................................................. 14
Calcestruzzo per opere in elevazione: ...................................................................................... 14
Acciaio per cls: .......................................................................................................................... 15
Classi di esposizione ................................................................................................................. 15
ANALISI DEI CARICHI ..................................................................................................................... 17
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
PESO PROPRIO E SOVRACCARICHI PERMANENTI: ........................................................... 17
SOVRACCARICHI VARIABILI .................................................................................................. 17
Azione della neve ...................................................................................................................... 17
Azione sismica .......................................................................................................................... 18
6.
PREDIMENSIONAMENTO SOLAI ................................................................................................... 20
7.
FASI DI LAVORO ............................................................................................................................. 23
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1. PREMESSA
La presente relazione illustrativa è relativa alla realizzazione di un’autorimessa interrata in Lungomare Dante
Alighieri a Moneglia (GE).
Il progetto prevede la realizzazione, all’interno del terrapieno stradale del Lungomare, di un parcheggio su due
piani, il piano terra sarà adibito a parcheggio ad uso pubblico a rotazione con una capacità complessiva di 53
posti auto, dei quali due destinati ad invalidi. Il piano interrato sarà destinato ad autorimessa privata con 47
box, di cui 2 doppi.
Il particolare contesto in cui l’opera si inserisce, dovuta alla vicinanza al mare, alle diverse problematiche
viabilistiche relative all’accesso al centro abitato e all’interazione con il manufatto stradale esistente, hanno
indirizzato la progettazione verso le scelte progettuali descritte nel seguito.
2. DESCRIZIONE DELL’OPERA
2.1. ASPETTI ARCHITETTONICI
L’edificio presenta una pianta pressoché rettangolare di dimensioni pari a 100.00 [m] x17.20 [m] e si sviluppa
in altezza su due piani interrati posti a quota +3.84 e +1.06, per un’altezza complessiva di 7.20 [m].
L’accesso e l’uscita all’autorimessa sono localizzati in adiacenza a Corso Longhi a quota +3.84, mentre il
collegamento verticale con il piano interrato a quota +1.06 avviene attraverso una rampa bidirezionale.
Alla quota stradale (+7.20) l’intervento non va a modificare l’attuale stato dei luoghi, in quanto se ne prevede il
completo ripristino, in particolare per quanto riguarda la viabilità di accesso al centro cittadino.
Una particolare attenzione è stata rivolta alle fasi di demolizione e ricostruzione della rampa laterale che
rappresenta l’unica via di accesso al centro di Moneglia.
Come verrà meglio descritto nel paragrafo relativo al fasaggio, la costruzione della nuova rampa avverrà per
campi ed utilizzando calcestruzzo a rapida presa; l’accesso alla città avverrà senza interruzioni diurne del
traffico in quanto le lavorazioni saranno effettuate solamente in orari notturni.
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L’intera opera si realizzerà all’interno della massicciata della ex-ferrovia, ora adibita a transito veicolare,
costituita da un terrapieno delimitato da muri a gravità.
Allo stato attuale la sezione tipica è costituita dal marciapiede, di larghezza pari a 3.83 [m], dalla carreggiata,
di larghezza pari a 16.23 [m], e dell’aiuola di bordo di larghezza pari a 1.35 [m], così come indicato nella
seguente immagine.
Figura 1- Sezione A-A – Stato di fatto
In corrispondenza della deviazione per il centro di Moneglia la sezione è caratterizzata dal marciapiede di
larghezza pari a 1.68 [m], dalla rampa di accesso al centro, di larghezza pari a 6.65 [m], dal muro di sostegno
del terrapieno, dall’aiuola di dimensioni pari a 4.69 [m], dalla carreggiata della viabilità principale di larghezza
pari a 5.71 [m] e dalla siepe di larghezza pari a 1.49 [m].
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Figura 2: Sezione C-C – Stato di fatto
A causa dei questa variabilità plano-altimetrica, si prevede la realizzazione della rampa di accesso al piano
interrato al di sotto della strada di accesso al centro abitato, sfruttando la conformazione attuale del terreno.
Sono presenti, inoltre, due sottopassi realizzati all’interno della massicciata utilizzati per il collegamento tra il
centro cittadino e l’arenile. Entrambi i sottopassi saranno interessati in minima parte dall’intervento e saranno
solo parzialmente demoliti all’imbocco.
In ogni caso il collegamento pedonale esistente tra il centro e l’arenile verrà mantenuto inalterato anche dopo
la realizzazione dell’intervento.
Per quanto riguarda la distribuzione interna del parcheggio, al piano terra si prevede layout con il corsello in
posizione centrale e i posti auto laterali disposti a pettine (totale di 53 posti auto).
La corsia di marcia presenta larghezza pari a 6.00 [m], mentre i posti auto hanno larghezza pari a 2.50 [m] e
lunghezza pari a 5.00 [m]. La rampa bidirezionale di collegamento tra il piano terra (+3.84) e il piano interrato
(+1.06) presenta lunghezza pari a 21.30 [m], larghezza pari a 5.80 [m] (5.60 [m] in corrispondenza dei pilastri)
con una pendenza del 13%. Al piano interrato la destinazione d’uso è quella di autorimessa ad uso privato,
infatti sono previsti 47 garage di dimensione media 3.20 [m] x 5.50 [m], posizionati lateralmente e con corsia di
manovra al centro larga 6.00 [m].
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Per il piano terra l’altezza libera minima sotto trave del parcheggio è pari a 2.40 [m], mentre l’altezza libera
complessiva del solaio è pari a 2.65 [m], per il piano interrato l’altezza libera minima sotto trave è pari a 2.20
[m], mentre l’altezza libera complessiva del solaio è pari a 2.40 [m].
Sono previsti tre vani scala e un impianto ascensore al fine di garantire i requisiti minimi per la Normativa
Antincendio.
Le finiture dei solai sono in calcestruzzo elicotterato con uno spessore complessivo del pacchetto di finitura
pari a 8 [cm] al piano terra e pari a 10 [cm] al piano interrato.
Per quanto riguarda gli aspetti legati alla viabilità interna al parcheggio, si prevede flusso monodirezionale
all’interno della corsia di marcia al piano terra e flussi bidirezionali nella corsia di manovra al piano interrato.
Il layout del parcheggio è indicato nelle immagini seguenti.
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Figura 3: Pianta piano terra – Layout architettonico
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Figura 4: Pianta piano interrato – Layout architettonico
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2.2. ASPETTI STRUTTURALI
Il layout del parcheggio è caratterizzato da una scansione regolare dei posti auto, pertanto è stato possibile
definire una maglia strutturale regolare che assecondi al meglio le esigenze architettoniche, ponendo la
massima attenzione al rispetto dei principi di regolarità strutturale imposti dalla normativa sismica.
Tale maglia strutturale ha un passo regolare in direzione longitudinale pari a 10.00[m], mentre in direzione
trasversale si prevede passo variabile da 4.50 [m] e 6.00 [m] ed è costituita da pali trivellati in c.a. 500 di
lunghezza pari a 13.00 [m], intestati nello strato roccioso e incamiciati per una lunghezza pari a 7.20 [m] con
tubi in acciaio dello spessore di 5 [mm] a costituire gli elementi verticali di sostegno degli impalcati.
I pali, in seguito allo scavo eseguito con la tecnica del top-down, rappresenteranno i pilastri che sosterranno i
due solai.
Come definito dalla Relazione Geologica fornita dal Comune di Moneglia, il terreno di fondazione presenta:
-
limi sabbiosi, fino alla profondità -4.35;
-
strato litoide compatto costituito da Scisti della Val Lavagna, oltre tale profondità.
Poiché tale relazione riguarda un terreno nelle immediate vicinanze dell’area oggetto del presente intervento,
in questa fase, si considerano le caratteristiche geotecniche riportate in questa, per il predimensionamento dei
principali elementi fondazionali.
Si prevede la realizzazione di una platea in cemento armato di spessore pari a 40 [cm], gettata sopra un getto
di calcestruzzo magro dello spessore di 15 [cm]. Occorre, inoltre, realizzare l’impermeabilizzazione delle
strutture interrate, da realizzarsi prima del getto della platea, costituito da teli accoppiati in materiale sintetico e
da un giunto bentonitico.
In questa fase è stato possibile effettuare un predimensionamento delle opere di fondazione, ottenuto a partire
dalla Relazione Geologica, le loro caratteristiche potranno subire, in fase definitiva alcune variazioni.
I pali prevedono l’utilizzo di calcestruzzo con classe di resistenza Rck45, classe di esposizione XS2, copriferro
minimo 50 [mm] in quanto permanente sommersi in acqua di mare.
8
Per la platea di fondazione platea si prevede l’utilizzo di calcestruzzo con classe di resistenza Rck30, classe di
esposizione XC2, copriferro minimo 50 [mm].
La struttura in elevazione dell’autorimessa è realizzata in calcestruzzo armato prefabbricato e si sviluppa su
due piani interrati.
Si riportano nel seguito le quote dei solai e le relative destinazioni d’uso:
-
Solaio a quota +7.00: strada carrabile di I categoria (sovraccarico accidentale 20.00 kN/m2)
-
Solaio a quota +3.84: autorimessa (sovraccarico accidentale 2.50 kN/m2).
I pilastri sono costituiti, come già precisato in precedenza, da pali  500 incamiciati con lamierino in acciaio
dello spessore di 5 [mm] su cui verranno poggiate le travi prefabbricate di sostegno dei solai.
Il solaio a piano terra (q. +3.84), e la rampa di accesso all’interrato con sovraccarico accidentale pari a 2.50
kN/m2 e luce libera di inflessione massima pari a 10.00 [m] sono realizzati con solaio alveolare dello spessore
pari a 25 [cm] e cappa di completamento dello spessore pari a 5 [cm]. Il solaio poggia su travi a T
prefabbricate precompresse in calcestruzzo di altezza complessiva pari a 45 [cm].
Il solaio di copertura (q. +7.20), con sovraccarico accidentale pari a 20.00 kN/m 2 e luce libera di inflessione
massima pari a 10.00 [m] è realizzato con solaio alveolare dello spessore pari a 40 [cm] e caldana di
completamento dello spessore di 5 [cm]. Poggia su travi prefabbricate a T rovescio in c.a.p. di altezza
complessiva pari a 65 [cm]. Tutti i solai dovranno essere certificati REI 120.
Il marciapiede a sbalzo lato mare sarà demolito ed interamente ricostruito, con una soletta gettata in opera di
spessore 20 [cm] inghisata sul muro esistente, si utilizzerà conglomerato cementizio a prestazione garantita
con classe di esposizione XS1 (eposizione alla salsedine marina ma non a contatto diretto con l'acqua di
mare), classe di resistenza Rck40.
I vani scala e il nucleo ascensore saranno setti di spessore 20 [cm] realizzati in cemento armato faccia a vista
gettato in opera e prevedono l’utilizzo di calcestruzzo con classe di resistenza Rck30, classe di esposizione
XC3, copriferro minimo 50 [mm].
Anche le scale e i relativi pianerottoli avranno la struttura portante in cemento armato gettato in opera.
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Il vano scala e il vano ascensore che arrivano fino a quota 7.20 saranno protetti da una struttura in cristallo
come da elaborati grafici.
Il Comune di Moneglia si trova in zona sismica di terza categoria, ai sensi delle “Istruzioni in materia di opere
in cemento armato e in zona sismica” (rev.5 – Maggio 2012) redatto dalla Provincia di Genova.
Le carpenterie strutturali sono indicate nelle immagini seguenti.
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Figura 5: Carpenteria fondazioni – Progetto strutturale
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Figura 6: Carpenteria solaio interpiano – Progetto strutturale
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Figura 7: Pianta piano interrato – Progetto strutturale
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3. NORMATIVE E DOCUMENTI DI RIFERIMENTO
Si è fatto riferimento alle seguenti normative e disposizioni di legge:
D.M. 14/01/2008
Norme Tecniche per le Costruzioni;
Circolare 02/02/2009 n.617/C.S.LL.PP.
Circolare esplicativa Norme Tecniche per le Costruzioni;
4. MATERIALI
4.1. CALCESTRUZZO PER PALI E PLATEA:
Rck  30 MPa
resistenza caratteristica cubica
fcd = 15.6 MPa
resistenza di calcolo
Ec,i  31177 MPa
modulo elastico istantaneo
c = 25 KN/m3
peso specifico
4.2. CALCESTRUZZO PER OPERE IN ELEVAZIONE:
Setti, scale, solette interne:
Rck  30 MPa
resistenza caratteristica cubica
fcd = 15.6 MPa
resistenza di calcolo
Ec,i  31177 MPa
modulo elastico istantaneo
c = 25 KN/m3
peso specifico
Soletta a sbalzo marciapiede:
Rck  40 MPa
resistenza caratteristica cubica
fcd = 18.2 MPa
resistenza di calcolo
Ec,i  33675 MPa
modulo elastico istantaneo
c = 25 KN/m3
peso specifico
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4.3. ACCIAIO PER CLS:
Barre ad aderenza migliorata FeB50C:
fyk = 430 MPa
tensione caratteristica di snervamento
fyd = 382.6 MPa
resistenza di calcolo
4.4. CLASSI DI ESPOSIZIONE
Nel caso in esame le classi di esposizione considerate sono riportate nella tabella seguente: per ognuna sono
esplicitati il valore massimo del rapporto acqua/cemento, la classe minima di resistenza del calcestruzzo e il
minimo contenuto di cemento
Campi di
impiego
Pali
Platea
Cappa
solaio
Setti vani
scala
Soletta a
sbalzo
CLASSI
DI
ESPOSIZIONE
AMBIENTALE
Rck min
UNI 11104
Rapporto Contenuto Contenuto Classe di Tipo
di
a/c (max) minimo di
aria (%) consistenza cemento
cemento
al getto
(solo
se
Kg/m3
necessario)
0.45
360
S4
0.60
300
S4
-
XS2
XC2
45
30
XC1
30
0.60
300
-
S4
-
XC3
40
0.55
320
-
S4
-
0.50
340
-
S4
XS1
40
-
La classe di esposizione XC1 è caratterizzata da ambiente asciutto o permanente bagnato ed è adatta nel
caso di interni di edifici con umidità relativa bassa, calcestruzzo armato ordinario o precompresso con le
superfici all’interno di strutture con eccezione delle parti esposte a condensa, o immerse in acqua.
La classe di esposizione XC2 deve essere considerata nel caso di ambiente bagnato, raramente asciutto,
ovvero per tutte le strutture di sostegno e di fondazione.
La classe di esposizione XC3 deve essere considerata nel caso di ambiente con umidità moderata o alta.
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Si utilizzerà calcestruzzo con classe di esposizione XS1 per la soletta a sbalzo sul mare in quanto è esposta
alla salsedine marina.
Per i pali si utilizzerà calcestruzzo con classe di esposizione XS2 in quanto permanentemente sommersi in
acqua marina.
E’ evidente che la sicurezza delle strutture in cemento armato dipende anche dalle caratteristiche meccaniche
e chimico-fisiche degli acciai da armatura; tale dipendenza diventa ancor più accentuata quando si tratta di
strutture in zona sismica, in quanto vengono richieste alla struttura risorse di duttilità ancor più elevate.
Si propone che l’acciaio per cemento armato sia tutto dello stesso tipo e precisamente sia una acciaio
laminato a caldo ad alta duttilità del tipo B450C, per tutte le tipologie di prodotto, ovvero barre, rotoli, reti e
tralicci.
I prodotti possono essere forniti sotto forma di: barre (6 mm≤≤50 mm), rotoli (6 mm≤≤16 mm), prodotti
raddrizzati ottenuti da rotoli, reti elettrosaldate, tralicci elettrosaldati.
Tra i requisiti fondamentali dell’acciaio da cemento armato si ha sicuramente quello della saldabilità e
composizione chimica; quest’ultima deve essere in accorso con quanto specificato in EN 10080.
Pertanto, non devono essere superati i contenuti massimi di carbonio, zolfo, fosforo, azoto, rame.
I valori delle proprietà meccaniche dell’acciaio sono determinati con opportune prove; in particolare si devono
verificare le proprietà meccaniche di trazione e devono essere superate le prove di piega e ripiega e di
resistenza a fatica. Con quest’ultima prova, è possibile determinare il valore limite che un materiale può
sopportare quando è sottoposto ad una tensione ciclica ripetuta; la forza applicata durante la prova è tale per
cui l’acciaio lavora in campo elastico.
Dal punto di vista sismico, riveste particolare importanza la capacità dell’acciaio di sopportare un certo numero
di carichi ciclici di trazione e compressione, con forze molto significative, vicine alla resistenza massima del
materiale, ovvero in campo plastico.
Inoltre, i prodotti devono avere una superficie nervata ben definita ed essere opportunamente identificati in
accordo con EN 10080.
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5. ANALISI DEI CARICHI
5.1. PESO PROPRIO E SOVRACCARICHI PERMANENTI:
Peso proprio della struttura a solaio (Alveolare 43+5):
g1 = 6.45 kN/m2;
Peso proprio della struttura a solaio (Alveolare 25+5):
g2 = 4.45 kN/m2;
Pavimento e sottofondo:
g3 = 3.0 kN/m2;
5.2. SOVRACCARICHI VARIABILI
Sono stati considerati carichi variabili distribuiti non minori da quelli desunti dalle “Norme tecniche per le
costruzioni” del 14/09/2005 e da quelli richiesti da bando di gara.
In particolare:
Autorimessa:
q2 = 2.50 kN/m2;
Strada carrabile di I categoria:
q3 =20.00 kN/m2;
5.3. AZIONE DELLA NEVE
Sulla base delle indicazioni riportate nella normativa di riferimento il carico neve sulle strutture in oggetto viene
calcolato mediante i seguenti parametri:
a=3 m slm;
q sk  1.15 kN/m2;
  0.8
Pertanto il valore del carico neve si desume dalla seguente espressione:
q s  0.8  1.15 = 0.92 kN/m2
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5.4. AZIONE SISMICA
Il comune di Moneglia è stato classificato in "zona sismica 3" come indicato nelle “Istruzioni in materia di opere
in cemento armato e in zona sismica” (rev.5 – Maggio 2012) redatto dalla Provincia di Genova.
Secondo le indicazioni delle Norme Tecniche per le costruzioni occorre effettuare la verifica allo stato limite
ultimo (SLU) o di danno (SLD) combinando l’azione sismica con le altre azioni secondo la formula seguente:
γEE+ γGGk + γPPk + Σ i (ψ2i γQQki)
dove:
E = azione sismica per lo stato limite e per la classe di importanza in esame;
GK = carichi permanenti al loro valore caratteristico;
PK = valore caratteristico dell’azione di precompressione, a cadute di tensione avvenute;
ψ2i = coefficiente di combinazione delle azioni variabili Qi;
γE, γG, γP, γQ = coefficienti parziali pari a 1;
QKi = valore caratteristico della azione variabile Qi.
Gli effetti dell'azione sismica vengono valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi
gravitazionali:

 ψ Q
k 
i Ei ki
Dove ψEi = ψ2i
G

Nel caso in esame i valori di ψ2i sono riportati nel seguito:
Autorimesse:
ψ2i = 0.60;
Coperture con neve:
ψ2i = 0;
Le azioni sismiche di progetto, in base alle quali valutare il rispetto dei diversi stati limite considerati, si
definiscono a partire dalla “pericolosità sismica di base” del sito di costruzione. Essa costituisce l’elemento di
conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche.
La pericolosità sismica è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di
campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (di categoria A), nonché di
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ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se (T) , con riferimento a
prefissate probabilità di eccedenza PVR, nel periodo di riferimento VR.
Ai fini della normativa DM 2008 le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di superamento
nel periodo di riferimento PVR , a partire dai valori dei seguenti parametri su sito di riferimento rigido
orizzontale:
-
ag accelerazione orizzontale massima al sito;
-
Fo valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale.
-
T*C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale.
I valori di ag, Fo e T*C necessari per la determinazione delle azioni sismiche richiedono la conoscenza delle
coordinate geografiche per il sito di intervento e i parametri topografici, di caratterizzazione sottosuolo e di
classe d’uso della costruzione.
Il sito di intervento ha le seguenti coordinate geografiche:
Latitudine:
44.24°
Longitudine:
9.49°
Vita nominale: 50 anni
Classe di utilizzo: Classe II
Vita di riferimento: 50 anni
Parametri sismici:
TR
ag/g
F0
T*c
[anni]
[m2/s]
[-]
[s]
SLO
30
0.0352
2.52
0.21
SLD
50
0.0436
2.52
0.24
SLV
475
0.11
2.41
0.29
SLC
975
0.1439
2.4
0.29
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6. PREDIMENSIONAMENTO SOLAI
Solaio a q. +7.20.
Si riporta nel seguito il predimensionamento del solaio a q. +7.20.
Tipologia alveolare – Spessore 48 cm (43+5)
Peso proprio
(5.20+1.25) kN/m2 = 6.45 kN/m2;
Carichi permanenti
3.00 kN/m2;
Carichi Accidentali
20.00 kN/m2;
Si considera il solaio appoggiato con luce libera di inflessione massima pari a 10.00 [m], semplicemente
appoggiato alle travi con carico utile pari a 24.25 [kN/ m2].
Si riporta il predimensionamento in Figura 8.
Solaio a q. +3.84.
Si riporta nel seguito il predimensionamento del solaio a q. +3.84.
Tipologia alveolare estruso – Spessore 30 cm (25+5)
Peso proprio
(3.20+1.25) kN/m2 = 4.45 kN/m2;
Carichi permanenti
3.00 kN/m2;
Carichi Accidentali
2.50 kN/m2;
Si considera il solaio appoggiato con luce libera di inflessione massima pari a 10.00 [m], semplicemente
appoggiato alle travi con carico utile pari a 6.75 [kN/ m2].
Si riporta il predimensionamento in Figura 9.
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Figura 8 – predimensionamento solaio copertura
21
Figura 9 - predimesionamento solaio interpiano
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7. FASI DI LAVORO
Per la realizzazione del parcheggio si segue la tecnica del ‘top-down’ che consiste, innanzitutto, nella
realizzazione delle opere di sostegno delle terre e del solaio di copertura, cui segue lo scavo e la realizzazione
dei solai sottostanti. Questa procedura è particolarmente adatta per questo intervento poiché si riduce
notevolmente l’interferenza con il traffico viario.
Le fasi di lavoro si susseguono in questo modo:
-
Realizzazione dei pali trivellati dall’alto: il traffico veicolare è alternato a seconda della posizione dei
pali da realizzare, questi ultimi sono incamiciati per i primi 7.20 [m];
-
Realizzazione del solaio alveolare verso monte: il traffico veicolare è concentrato nelle due direzioni
nella carreggiata a mare;
-
Realizzazione del solaio alveolare centrale: il traffico veicolare è suddiviso nella parte a mare e in
quella a monte;
-
Realizzazione del solaio alveolare verso mare: il traffico veicolare è concentrato nelle due direzioni
nella carreggiata a monte;
-
Scavo dell’intero volume fino alla quota, +3.86: lo scavo avviene a partire dall’ingresso all’autorimessa
da Corso Libero Longhi, in modo tale da non interferire con il traffico veicolare soprastante.
-
Esecuzione di jet-grouting per stabilizzare muri a gravità esistenti
-
Scavo dell’intero volume fino alla quota di fondazione, +0.39
-
Getto del calcestruzzo magro, realizzazione delle opere di impermeabilizzazione della platea, getto
della platea in cemento armato;
-
Realizzazione del solaio alveolare a q. +3.84;
-
Realizzazione impianti
-
Opere di finitura.
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