Ponte sull'Elster a Osendorf: una costruzione PreCoBeam a campata singola

Informazioni dettagliate

Necessità di una costruzione snella

Al fine di rispettare i parametri di deflusso del fiume Elster e il gradiente della connessione agli elementi esistenti, la situazione richiedeva una costruzione particolarmente snella. Per questo motivo, il nuovo ponte è stato concepito come una struttura a campata singola con 21 metri tra i supporti. Pertanto, la costruzione PreCoBeam era la soluzione ideale.

La soluzione PreCoBeam

Questo economico metodo di costruzione consisteva in due sezioni in acciaio separate lungo la loro anima e collegate tramite tasselli compositi a un ponte di cemento di altezza variabile. Quando l'altezza della sezione in acciaio prefabbricato è superiore al ponte in cemento, è necessario un rinforzo esterno a forma di T - questo è stato utilizzato nella costruzione del ponte. La sovrastruttura consisteva in due travi di acciaio prefabbricate con rinforzo esterno,  integrate poi con una piattaforma in cemento in situ dopo il montaggio.

Posizionate una accanto all'altra, le travi consentono una larghezza del ponte di 3,5 m, con i pulvini su entrambi i lati della misura di 0,75 m. L'altezza di costruzione al centro del ponte è di 0,7 m, mentre di 1,4 m alle estremità. Le fondamenta sono state realizzate con cinque pile, ciascuna con un diametro di 90 cm e una lunghezza di 7,5 m. La costruzione è stata eseguita in conformità con il regolamento tecnico tedesco DIBt Z-26.4-56, che si applica specificamente a questo tipo di costruzione.

Protezione dalla corrosione

l fine di ridurre al minimo i danni della corrosione è stato utilizzato un resistente processo di zincatura a caldo anziché un rivestimento organico. La ricerca attuale ha dimostrato che ciò garantirà che la protezione dalla corrosione duri per tutta la durata del ponte, progettato per resistere 100 anni.

Zincatura a caldo

Al fine di evitare costi di manutenzione e riparazione in una fase successiva, si è deciso di utilizzare travi in acciaio zincato a caldo per la costruzione PreCoBeam. Il rinforzo esterno era costituito da due sezioni di HD320xx300 in acciaio di grado S355 ML con una lunghezza di 20,38 m ciascuna.

Una volta selezionato l'acciaio, l'opzione di zincatura è stata un passo chiave. Comunemente, questo viene fatto rispettando le seguenti specifiche per il contenuto di silicio e fosforo: 0,14% ≤ Si ≤ 0,35% e P ≤ 0,035%. Inoltre, il contenuto di alluminio dovrebbe essere limitato a meno dello 0,03%. Le sezioni laminate di ArcelorMittal Europe - Rolled Sections soddisfano questi requisiti.

Finitura

Le sezioni sono state completate presso il centro di finitura Eurostructures di ArcelorMittal in Lussemburgo e fornite già pronte per l'installazione. In primo luogo, le travi sono state dimezzate con un taglio di Clothoid e poi incurvate a 1,08 m. Successivamente, piastre terminali, elementi di irrigidimento e piastre antigoccia sono state saldate alle travi accanto alle aperture necessarie per il processo di zincatura.

Per motivi di trasporto, le travi sono state tagliate a metà nel senso della lunghezza, per un totale di quattro profili a forma di T. Questi profili potevano essere zincati in un'unica immersione completa, in quanto rispettavano la lunghezza massima per le tradizionali vasche di zincatura di circa 16 m. Ogni sezione era stata dotata di due fori con un diametro di 25 mm per consentire la sospensione durante il processo di zincatura.

Gli spessori più sottili raggiunti nel processo - 350 µm - sono stati misurati nella parte inferiore delle flange. Sui lati superiori sono stati raggiunti strati fino a 600 µm. Pertanto, il requisito di uno spessore minimo dello strato di zinco di 200 µm, necessario per la durata teorica di 100 anni, è stato facilmente soddisfatto. Non è stato possibile rilevare un cambiamento significativo nella curvatura delle travi nel corso del processo di zincatura.

Montaggio in loco

Dopo il trasporto in cantiere, i quattro mezzi profili sono stati sollevati sulla cassaforma preparata. I giunti sono stati saldati dopo il completo allineamento delle mezze travi nella cassaforma. La protezione dalla corrosione nei punti di saldatura è stata completata utilizzando metodi aggiornati, basati sulla ricerca attuale: dopo la saldatura, le giunture sono state levigate ed è stata creata un'area di 110 mm attorno al giunto di testa secondo lo standard di preparazione superficiale Sa 3. Successivamente, uno strato di zinco è stato applicato mediante spruzzatura termica su tale area, sovrapponendosi allo lo strato zincato a caldo. L'area è stata finita con l'applicazione di un fluido sigillante per chiudere i pori creati dalla zincatura a spruzzo.

I vantaggi dei profili laminati

L'uso di profilati d'acciaio laminati con una geometria chiara e senza giunti di saldatura elaborati e costosi presenta molti vantaggi, in particolare per quanto riguarda il processo di zincatura. Se le superfici di taglio su travi rinforzate devono essere trattate superficialmente dopo il taglio termico per consentire una sufficiente aderenza allo zinco, le sezioni laminate non richiedono questo passaggio aggiuntivo. Inoltre, non vi è alcun rischio di distorsione a causa dello stress interno causato dalla saldatura.