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Nel contesto più ampio delle cose, una coppia di viadotti degli anni '70 non è certo l'esempio più antico di infrastruttura in una città come Glasgow, in Scozia.

Dopotutto, la Scozia vanta la terza metropolitana sotterranea più antica del mondo, dopo Londra e Budapest (ne parleremo più avanti).

Tuttavia, dopo decenni di traffico con un volume di traffico in continua crescita, che ora ammonta a circa 150.000 veicoli al giorno, i viadotti tra gli svincoli 16 e 17 dell'autostrada M8 nel centro della città necessitano urgentemente di interventi di ristrutturazione.

In effetti, le ispezioni invasive effettuate nel 2020 e nel 2021 hanno rivelato che le traverse dei viadotti erano in condizioni molto peggiori del previsto e hanno portato a restrizioni del traffico, tra cui la chiusura di corsie.

È diventato subito chiaro che i viadotti necessitavano di un puntellamento temporaneo. Il viadotto in direzione est è lungo circa 360 metri e ha 12 campate, mentre quello in direzione ovest è un po' più lungo, quasi 15 campate, spiega Andrew Dickson, direttore di progetto presso la società di servizi di supporto infrastrutturale Amey.

Illustrazione del viadotto M8. Le sporgenze inferiori dei giunti intermedi necessitano di riparazione. I puntelli sostengono l'impalcato del ponte sospeso e scaricano il carico dell'impalcato e del traffico dai giunti intermedi (Immagine: Amey)

Ad Amey sono stati affidati i lavori di puntellamento temporaneo, per un costo stimato di 126-152 milioni di sterline (151-182 milioni di euro). L'obiettivo principale di questi lavori, iniziati nel 2021, è ripristinare la funzionalità di tutte e quattro le corsie dell'autostrada attraverso i viadotti: attualmente, le corsie uno e quattro sono chiuse.

Ciò comporta l'installazione di puntelli temporanei per sostenere le campate sospese del ponte e il traffico che le percorre, in modo che i giunti intermedi della struttura originale non debbano più sopportare il carico delle campate, prima della loro riparazione.

"Tra i viadotti sono presenti in totale 25 supporti, di cui 23 sono stati identificati come a rischio di deterioramento", spiega Dickson. "L'indagine si è concentrata sulle condizioni dei giunti a supporto delle campate principali e ha riscontrato scheggiature piuttosto gravi e una forte corrosione di alcune delle armature esistenti in quelle parti della struttura".

Strato su strato di infrastruttura

Il tempo era essenziale, quindi. Ma è qui che le cose si sono davvero complicate. Questo perché i viadotti attraversano una serie di altre infrastrutture, tra cui un tunnel del XIX secolo per la metropolitana, condotte idriche vittoriane da 36 pollici, percorsi pedonali critici, cavi pieni d'olio vicino ai piloni esistenti, importanti infrastrutture del gas e strade di superficie che hanno dovuto essere chiuse.

Per non parlare del fatto che i viadotti attraversano la M8 stessa, uno dei tratti autostradali più trafficati del Regno Unito. I viadotti possono essere chiusi solo per brevi periodi durante la notte, il che rappresenta un ulteriore ostacolo significativo ai lavori.

"Ciascuno di questi vincoli di per sé non è insolito, ma la loro enorme concentrazione in un luogo di queste dimensioni specifiche è ciò che amplifica la sfida", afferma Dickson.

"Il tunnel della metropolitana invade quella che normalmente sarebbe una zona di esclusione da qualsiasi lavoro in corso, il che ha portato a un processo molto attento con la Strathclyde Partnership for Transport (SPT) che ha effettuato prove su gran parte dei lavori di disturbo come la palificazione e la verifica dei livelli di vibrazione, ecc."

Immagine per gentile concessione di Amey

A complicare ulteriormente le cose, quasi nessuno dei due supporti del viadotto è uguale all'altro. "Tutte le 23 posizioni sono state uniche nel loro genere, a causa delle diverse geometrie delle fondamenta, delle diverse altezze e dei diversi vincoli. A prima vista, osservando il tutto da terra e in assenza di informazioni investigative, può sembrare semplice e ripetitivo, ma non lo è", spiega. Alcune delle informazioni as-built risalgono a 50-60 anni fa e non sempre si sono dimostrate accurate, il che rende la sfida ancora più complessa.

Nel frattempo, è stato necessario un notevole lavoro per costruire nuove fondamenta o rinforzare quelle esistenti per consentire alla struttura in acciaio di sporgere da esse, anche se in un numero limitato di punti le fondamenta esistenti erano sufficientemente solide da non richiedere alcun rinforzo.

"Questo serviva principalmente a spostare l'asse di sollevamento più lontano dalle traverse stesse, in modo da poter raccogliere le estremità delle travi senza interferire con la traversa stessa. Ciò significava che in futuro non ci sarebbero state restrizioni per quanto riguarda i lavori di riparazione delle aree deteriorate", afferma Dickson.

Amey ha iniziato dapprima con alcune delle location meno complesse, per ultimare i progetti e avviare i lavori di scavo il prima possibile, così da far progredire i lavori.

Finora sono stati installati puntelli in 13 delle 23 posizioni richieste, 10 delle quali sono portanti, con il carico trasferito dalle traverse esistenti alle opere temporanee.

"Il lavoro di progettazione è in gran parte completato e siamo poco più della metà degli aspetti costruttivi", afferma Dickson.

I lavori di palificazione comportano lo scavo di 12 metri sotto terra e finora Dickson stima che siano stati posati in totale circa 10 km di pali, insieme a 2.500 tonnellate di acciaio e 4.500 metri cubi di cemento.

Tecniche innovative

Amey ha utilizzato numerose tecnologie innovative nel progetto, tra cui sensori sia sulla struttura esistente sia sui puntelli temporanei per monitorare eventuali movimenti o cedimenti.

L'azienda sta anche valutando l'uso limitato di polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) come mezzo di rinforzo della struttura. Attualmente in fase di progettazione, l'intenzione è di utilizzarlo per rinforzare alcune delle traverse giudicate meno in grado di sopportare i carichi, al fine di consentire la riapertura di tutte e quattro le corsie dell'autostrada senza la necessità di una soluzione a lungo termine completamente sviluppata.

Detto questo, Dickson aggiunge che gran parte del resto del lavoro è stato piuttosto tradizionale: scavi con palancole, cassoni e muri di contenimento.

Immagine per gentile concessione di Amey

Amey e i suoi partner hanno dovuto riflettere attentamente anche su come proteggere i servizi vulnerabili attorno ai viadotti, alcuni dei quali si trovano vicino al livello del suolo, da impianti e macchinari.

"Qualsiasi danno sarebbe stato piuttosto catastrofico, perciò abbiamo progettato su misura un tappetino di protezione per l'intera area di lavoro", spiega Dickson.

Si è trattato di un approccio "a cintura e bretelle" per ammortizzare l'impatto dei macchinari sul terreno e sui servizi al suo interno. Invece di un semplice tappeto ciclabile, Amey ha optato per uno strato di polistirolo denso ricoperto di sabbia e poi ricoperto con un tappeto ciclabile resistente all'abrasione.

"È stato progettato con tutti questi componenti per ridurre sufficientemente il carico puntuale da consentirci di essere molto sicuri che non ci sarebbero stati rischi per i servizi sotterranei", aggiunge.

Lezioni da un progetto insolito

La complessità dell'opera, unita all'urgenza con cui è stata avviata, lo hanno reso un progetto insolito sia per Dickson che per il responsabile dei progetti speciali dei ponti M8 per Transport Scotland, Iain Ferguson.

"Questo è un progetto davvero unico per Transport Scotland", afferma Ferguson. "Un progetto importante come questo normalmente prevederebbe una procedura di appalto tradizionale, in cui si completa la progettazione in anticipo, si fa una gara d'appalto e il progetto viene assegnato a un appaltatore completamente sviluppato.

"Ma questo approccio ci sta insegnando, all'interno del team del ponte, a lavorare in modo più agile, sviluppando il progetto contemporaneamente all'assunzione di un appaltatore in cantiere. Questo ha rappresentato un vero e proprio cambio di mentalità per noi. E tutto questo è dovuto all'urgenza del progetto."

I viadotti M8 Woodside a Glasgow (Immagine: Transport Scotland)

Dickson ricorda come l'avvio del progetto abbia richiesto la messa in moto di più piattaforme. Aggiunge: "Tutto procedeva in parallelo: avevamo sopralluoghi in corso, progettazione avviata, costruzione avviata. Abbiamo sicuramente individuato sfide più complesse di quanto ci saremmo aspettati normalmente".

Ciò si estende alla presenza di molteplici interfacce tra i diversi progettisti e appaltatori: a un certo punto, sottolinea, lavoravano al progetto più di 100 progettisti.

"Come società di consulenza di design a pieno titolo, Amey ha la capacità di svolgere tutti questi ruoli, ma non avevamo a disposizione risorse di tale portata, pronte per essere impiegate, a causa dell'evoluzione del progetto. Mobilitare quel livello di risorse e competenze in modo rapido ed efficace ha inevitabilmente comportato la loro distribuzione tra più organizzazioni."

Resta da vedere per quanto tempo il puntellamento temporaneo rimarrà in funzione prima che un team separato di consulenti tecnici progetti una soluzione a lungo termine per i viadotti. Il sistema di puntellamento, che dovrebbe essere completato entro il 2026, ha una durata prevista di 25 anni, ma Ferguson si affretta a sottolineare che non è previsto che rimanga in uso per un periodo così lungo.

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