Progettazione e Costruzione di un Ponte | Webuild Evolutio | Evolutio

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“Ogni ponte dovrebbe unire due sponde. L’utilità e la bellezza”.

Con queste parole il poeta polacco Stanisław Jerzy Lec definisce al meglio l’essenza stessa di questa infrastruttura.

Fin dall’antichità i ponti hanno risposto all’esigenza dell’uomo di collegare i propri insediamenti con il territorio circostante. Prima in legno o in pietra, poi, dopo la rivoluzione industriale in metallo.
I ponti hanno consentito all’uomo di attraversare fiumi, laghi o qualsiasi impedimento naturale o artificiale per andare oltre. Per avvicinare luoghi e popoli. Per superare limiti.

Scopriamo in questa collezione le tipologie di ponti, le parti che li compongono, i materiali di cui sono fatti, le fasi per costruirli.

Una storia per immagini dedicata ad alcuni tra i ponti più rappresentativi al mondo.

Rappresenta la struttura più semplice composta da una trave orizzontale e due o più appoggi verticali detti pile o piloni.
La trave sostiene i carichi verticali, flettendosi e subendo una compressione orizzontale sulla parte superiore, mentre la parte inferiore è soggetta a una tensione orizzontale.
Gli appoggi non subiscono momento flettente, ma sono soggetti solo a compressione.
Quando il ponte presenta più appoggi viene definito “a travata continua”.

È caratterizzato da un impalcato con forma ad arco. Questa tipologia sostiene il peso dei carichi per compressione, trasferendo alla sottostruttura spinte orizzontali e verticali che le fondazioni devono contrastare. Per questo il progetto delle fondazioni presenta una maggior complessità, mentre la sovrastruttura può richiedere in genere meno materiale di un ponte a travata a parità di estensione.

È caratterizzato dalla presenza di cavi in tensione o altri elementi rigidi a cui è appeso l’impalcato.
I carichi sono trasferiti dai cavi alle torri di sostegno, che trasferiscono le spinte verticali al terreno, e agli ancoraggi che sopportano principalmente trazioni verso l’interno. Data la sospensione in aria, è fondamentale che l’impalcato non si muova eccessivamente sotto il peso dei carichi.

È un ponte sospeso in cui l’impalcato è retto da stralli agganciati alle torri di sostegno.
Gli stralli sono una serie di cavi in tensione, quasi diagonali, che trasferiscono spinte verticali alle fondazioni attraverso le torri e mantengono in compressione orizzontale anche l’impalcato.

Di che materiali sono fatti i ponti?

I ponti possono essere costruiti in legno, muratura, metalli o calcesatruzzo.
I ponti più antichi erano realizzati in legno o in pietra. Con la Rivoluzione Industriale, che portò a una straordinaria produzione di cemento e di acciaio, fecero la comparsa ponti realizzati con metalli e calcestruzzo. Oggi i diversi materiali possono essere utilizzati in combinazione, per esempio usando il cemento armato per le pile e l’acciaio per l’impalcato.

È il materiale più antico, ma anche quello più soggetto ad usura e deterioramento che ha portato all’utilizzo di altri materiali. Per questo sono pochi oggi i ponti antichi costruiti in legno che possiamo ammirare.

Anche la pietra è un materiale utilizzato fin dall’antichità, probabilmente a partire proprio dall’Italia preromana.

A partire dal Settecento con i progressi nella lavorazione dei metalli introdotti ne corso della
Rivoluzione Industriale compaiono i primi ponti in ferro fuso (ghisa), più tardi in ferro battuto e verso la fine dell’Ottocento in acciaio.

L’ultimo materiale a comparire nella costruzione di ponti è il calcestruzzo che, con l’utilizzo di un’armatura in ferro, costituisce il cemento armato.

I materiali di costruzione dei ponti possono anche essere utilizzati in diverse combinazioni costruendo posti misti.

Si costruiscono i pali di fondazione che sono la base su cui poggia l’intero manufatto e su cui si scarica interamente il suo peso. I pali vanno a intestarsi direttamente in profondità nel substrato roccioso, oltrepassando lo strato di suolo alluvionale per garantire sufficiente portanza.
Per costruire i pali di fondazione si procede con uno scavo in profondità di buche in cui si inseriscono le gabbie cilindriche in ferro d’armatura che vengono poi riempite con un getto di calcestruzzo.

I plinti sono le basi in calcestruzzo armato che uniscono i pali delle sottofondazioni e su cui poggiano le pile che reggono l’impalcato. Per la costruzione dei pinti si procede all’attività di scavo in piano attorno ai pali di fondazione, si posizionano le gabbie di ferro d’armatura che vengono poi ricoperte con un getto di calcestruzzo. Durante queste prime fasi vengono svolti test di qualità e controlli oltre al collaudo sulle parti d’opera sotterranee.

Le pile sono i pilastri che sorreggono i conci e l’impalcato e che ne scaricano il peso sulle sottofondazioni. La costruzione progressiva in elevazione del fusto delle pile in cemento armato avviene attraverso casseri rampanti, casseformi speciali che salgono man mano con lo svilupparsi della struttura, in cui le gabbie metalliche vengono consolidate con calcestruzzo speciale altamente performante per le resistenze.

Si prepara l’impalcato del ponte, predisponendo e assemblando i vari elementi delle campate che saranno poi portate in quota.

Si sollevano le campate dell’impalcato in quota, collegandole opportunamente agli elementi già in precedenza sollevati. Si procede alle attività di saldatura e bullonatura in funzione delle richieste di progetto. Per l’attività di sollevamento si può far ricorso a gru tralicciate di alta portata, carrelli SPMT (self-propelled modular transporter), martinetti idraulici e Strand Jacks.

Una volta completato l’impalcato del ponte, si procede a costruire una soletta in calcestruzzo armato, su cui verrà poi realizzato l’asfalto e posati gli elementi di sicurezza e tutti gli elementi che compongono la piattaforma stradale finale.

Si completa il ponte realizzando il fondo stradale in asfalto, posando gli elementi di sicurezza, la segnaletica orizzontale e verticale e costruendo l’impianto di illuminazione.

Si eseguono i collaudi richiesti dalla normativa per verificare le prestazioni delle opere sotto le azioni di esercizio

Roma, Italia, 109 a.C., Ponte ad arco, pietra e mattoni
Uno dei ponti più antichi di Roma

_{Foto di Livioandronico2013 - Own work, CC BY-SA 4.0, da WikCommons}

Vers-Pont-du-Gard, Francia, 17 a.C., Ponte ad arco, pietra
Patrimonio dell’Umanità UNESCO

_{Foto di Patrick Clenet - Own work, CC BY-SA 3.0, da WikiCommons}

Lucerna, Svizzera, 1408 d.C., Ponte a travata, legno (impalcato) e pietra (pile), pietra e mattoni (arco)
Ponte a travata in legno tra i più antichi

_{Foto di Dennis Jarvis from Halifax, Canada, CC BY-SA 3.0, da WikiCommons}

Venezia, Italia, 1591 d.C, Ponte ad arco, pietra

_{Foto di Wolfgang Moroder, CC BY-SA 3.0, da WikiCommons}

Parigi, Francia, 1607 d.C, Ponte ad arco, pietra

_{Foto di gnuckx , CC BY-SA 3.0, da Flickr}

Iwakuni, Giappone, 1633 d.C, Ponte ad arco, legno (impalcato) e pietra (pile)

_{Foto di Jakub Hałun - Own work, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Cambridge, Regno Unito, 1749 d.C, Ponte ad arco, legno

_{Foto di Hadrianus1959 , CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Gola di Ironbridge, Regno Unito, 1779 d.C, Ponte ad arco, ferro
Primo ponte metallico della storia - Patrimonio dell’Umanità UNESCO

_{Foto di Roantrum - Flickr, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Amarapure, Birmania, 1851 d.C, Ponte a travata, legno
Ponte in legno più lungo al mondo

_{Foto di Mohigan, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

New York City, New York, Stati Uniti, 1883 d.C, Ponte sospeso, acciaio (impalcato), pietra (pile e torri)
Primo ponte in acciaio

_{Foto di Postdlf, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Edimburgo, Scozia, 1890 d.C, Ponte a sbalzo (o cantilever), acciaio
Patrimonio dell’Umanità UNESCO

_{Foto di Unknown, Public Domain}

Londra, Regno Unito, 1894 d.C, Ponte sospeso, misto

_{Foto di Fred Romero, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Landwasser, Svizzera, 1902 d.C, Ponte ad arco, pietra

_{Foto di Kabelleger / David Gubler, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Québec, Canada, 1904 d.C, Ponte a sbalzo (o cantilever), acciaio
È stato il ponte più lungo del mondo

_{Foto di Musidoz, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Québec, Canada, 1904 d.C, Ponte a sbalzo (o cantilever), acciaio
È stato il ponte più lungo del mondo

_{Foto di Musidoz, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Sydney, Australia, 1930 d.C, Ponte ad arco, acciaio

_{Foto di Rama, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

San Francisco, California, USA, 1937 d.C, Ponte sospeso, acciaio
È stato il ponte sospeso più lungo del mondo

_{Foto di David Ball, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Italia, 1972 d.C, Arco portale spingente, misto
È la struttura ad arco portale spingente più alta al mondo

_{Webuild Image Library – Photo di Moreno Maggi}

Argentina, 1973 d.C, Ponte sospeso, calcestruzzo
Primo esempio di grande campata in cemento armato precomposta

_{Webuild Image Library}

Alstahaug/Leirfjord, Norvegia, 1991 d.C, Ponte strallato, calcestruzzo

_{Foto di Heiko Hübscher, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Copenhagen/Malmö, Danimarca/Svezia, 1998 d.C, Ponte strallato (sezione centrale), acciaio (implacato) calcestruzzo (torri)
Il ponte più lungo d’Europa

_{Foto di Nick-D, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Argentina, 2003 d.C, Ponte Strallato, misto

_{Webuild Image Library – Foto di Moreno Maggi}

Millau, Francia, 2004 d.C, Ponte strallato, acciaio (impalcato e antenne) calcestruzzo (pile)
È uno dei più alti ponti del mondo

_{Foto di Nick-D, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Chongqing, Cina, 2009 d.C, Ponte ad arco a via intermedia, acciaio

_{Foto di Graeme Bray, CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Istanbul, Turchia, 2016 d.C, Ponte strallato, acciaio (impalcato e antenne) calcestruzzo (torri)
Il più largo del mondo nella sua categoria (59 m)

_{Foto di Rolfcosar , CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}

Sydney, Australia, 2018 d.C, Ponte strallato, calcestruzzo
“2018 Project of the Year” - Engineering News-Record (ENR) “2018 Global Best Project” settore ferroviario / railway sector

_{Foto di Jonathan Pope from Glenbrook , CC BY-SA 4.0, da WikiCommons}