±ØÓ®ÌåÓý

Il ponte Champlain, lungo 3,5 km, a Montreal, in Canada, era costituito da quattro sezioni strutturali distinte, una delle quali era la Via marittima del San Lorenzo. (FOTO: Delsan-AIM)

Collegando l'isola di Montreal alla terraferma canadese, il ponte Champlain era lungo 3,5 km e comprendeva un totale di 50 campate.

Con 30 di queste campate situate sul fiume San Lorenzo, un ambiente protetto per la fauna selvatica e una fonte di acqua potabile per milioni di persone, lo smantellamento del ponte Champlain degli anni '50 è stata una sfida ingegneristica senza pari.

"È stata una delle sfide professionali più grandi che abbia mai affrontato", afferma Simon Hébert, responsabile dei lavori civili e direttore del progetto presso Delsan-AIM, che ha richiesto quattro distinte metodologie di demolizione, ciascuna delle quali è una meraviglia a sé stante, e quasi 40 mesi per completarla.

Simon Hébert, responsabile dei lavori civili e direttore del progetto presso Delsan-AIM. (Foto: Delsan-AIM)

Pianificazione della demolizione

Dopo l'apertura del ponte sostitutivo nel 2019, Jacques Cartier e Champlain Bridges Incorporated (JCCBI) hanno incaricato la joint venture Nouvel Horizon Saint-Laurent (NHSL), di cui Delsan-AIM Environmental Services era il partner principale, di occuparsi della pianificazione, dell'ingegneria e della demolizione del ponte Champlain originale.

"Solo la pianificazione ha rappresentato un quarto dell'intero tempo impiegato nel progetto", afferma Simon, e l'ambiente è stato al centro di ogni aspetto della rimozione del ponte.

Fin dall'inizio, JCCBI ha imposto standard che andavano ben oltre quelli necessari per ottenere una valutazione Net Zero. La priorità numero uno era garantire che non venisse arrecato alcun danno all'ecosistema del fiume San Lorenzo, sia durante che dopo i lavori.

Ciò significava che l'uso di esplosivi non era un'opzione e che la Delsan-AIM doveva anche garantire che nessun detrito cadesse nel fiume.

Tenendo conto della struttura e delle condizioni di degrado del ponte, che a partire dagli anni '90 era stato sottoposto a notevoli lavori di rinforzo, Simon e il suo team hanno elaborato un piano di demolizione per ogni singola parte strutturale del ponte, dividendo i lavori del progetto in quattro sezioni.

Per i lavori, le macchine erano dotate di martelli e polverizzatori. (FOTO: Delsan-AIM)

Smantellamento meccanico

Partendo da Montreal Island all'estremità occidentale del ponte, la sezione uno misurava circa 400 m di lunghezza. Era composta da travi a I in cemento armato precompresso e pilastri in cemento che sostenevano un piano in cemento post-teso pavimentato con asfalto.

Poiché questa parte del fiume era troppo bassa per ospitare imbarcazioni, la sezione uno doveva essere rimossa utilizzando metodi tradizionali. Ma Delsan-AIM ha dovuto prima costruire un molo temporaneo lungo 0,5 km che si estendeva nel fiume San Lorenzo, per ospitare l'attrezzatura necessaria per i lavori.

"Tuttavia, costruendo il molo, limiteremmo il flusso dell'acqua, modificando l'intera idrologia del fiume", afferma Simon.

"Il problema era che si sarebbe creata un'area di 'acqua morta' vicino ad alcuni habitat chiave per i pesci".

Per evitare di danneggiare gli habitat, Delsan-AIM ha collaborato con biologi marini e università per risolvere il problema.

"Abbiamo dovuto prima fare molte ricerche per assicurarci di non avere alcun impatto sui pesci o sugli altri animali in quel microcosmo.

“Alla fine abbiamo costruito il molo con due corridoi di migrazione e installato dieci telecamere e sensori subacquei per contare il numero di pesci, monitorare la loro direzione di viaggio e misurarne le dimensioni.�

Sebbene la progettazione e l'installazione del molo siano state la sfida più grande per questa parte della demolizione, Simon afferma: "Tutti sono rimasti davvero colpiti. Per la prima volta nella storia del fiume, l'università e il pubblico hanno potuto disporre di dati reali sulle specie ittiche che vivono nel fiume San Lorenzo".

Demolizione marina

La seconda impresa ingegneristica che Delsan-AIM ha dovuto realizzare è stata la rimozione di 30 campate del ponte, per una lunghezza totale di 1,6 km, situate sul fiume San Lorenzo.

Forse la parte tecnicamente più difficile dell'intero progetto dal punto di vista ingegneristico: la rimozione della sezione centrale del ponte Champlain è stata effettuata utilizzando un metodo di "sollevamento e spostamento".

Il processo di rimozione ha comportato il taglio di ogni campata di 53,7 m dal ponte e dai suoi piloni, prima di essere calata tramite il sistema di sollevamento sulla chiatta catamarano. (FOTO: Delsan-AIM)

Ognuna delle 30 campate fluviali misurava 53,7 m di lunghezza e 24,1 m di larghezza. Erano costituite da capriate in acciaio su pilastri in cemento armato, la cui altezza variava da 10 a 28 m, a seconda della profondità del fiume, che a sua volta variava da 8 m a soli 1,5 m di profondità.

Il ponte di ogni campata era costituito da una struttura in calcestruzzo post-teso, pavimentata, comprendente sette travi in calcestruzzo prefabbricato e precompresso, legate lateralmente mediante diaframmi trasversali in calcestruzzo post-teso leggermente armato.

Delsan-AIM ha progettato e realizzato la rimozione di ciascuna campata da 2.000 tonnellate nella sua interezza, tramite un'unica operazione di sollevamento che ha comportato l'impiego di quattro rimorchiatori, quattro chiatte di supporto e una chiatta catamarano da 2.900 m² e 7.000 tonnellate di capacità con sei torri di sollevamento da 800 tonnellate montate su di essa.

Le torri di sollevamento sono state unite tra loro da tre travi scatolari in acciaio. Una piattaforma in acciaio è stata quindi eretta in cima alle travi per fornire un ponte per le torri, una struttura di supporto per la campata da sollevare e un'area di lavoro per la demolizione e la movimentazione dei materiali una volta che ogni campata è stata abbassata.

Secondo Delsan-AIM, l'intero sistema di supporto e le campate pesavano complessivamente 4.800 t.

Simon racconta: "Nella primavera del 2021 abbiamo iniziato ad assemblare e mobilitare tutti i sistemi sulla chiatta.

"In realtà è stata una bella sfida. La maggior parte delle attrezzature di cui avevamo bisogno si trovava in altre parti del mondo e, a causa della pandemia di Covid-19, portarle in Canada si è rivelato un processo molto lento".

Simon aggiunge: "Ci sono stati molti ritardi con l'approvvigionamento, l'assemblaggio e la mobilitazione.

"Alla fine abbiamo iniziato a rimuovere le campate due mesi e mezzo dopo il previsto."

Durante il processo di rimozione, ciascuna campata di 53,7 m è stata tagliata dal ponte e dai suoi piloni, prima di essere calata tramite il sistema di sollevamento sulla chiatta catamarano.

“L'operazione di sollevamento per ogni campata ha richiesto tre giorni per essere completata. Dopodiché, la sezione è stata smantellata sulla chiatta, altri tre giorni, con il calcestruzzo evacuato su una chiatta secondaria.

“Una volta demolita una campata, i materiali rimanenti venivano trasferiti sulle chiatte di supporto e trasportati su un molo temporaneo.

“Quindi, ogni sei o sette giorni, a seconda delle condizioni meteorologiche, una campata spariva dal ponte.�

Ogni campata del ponte di 53,7 m pesava circa 2.000 t. (FOTO: Delsan-AIM)

Mentre la chiatta catamarano si sarebbe poi spostata sulla campata successiva, altre due stazioni di chiatte si sarebbero mosse per demolire i resti dei pilastri di cemento su cui era stata posizionata la campata rimossa.

"Per rimuovere i pilastri, alcuni dei quali erano alti 20 metri, abbiamo utilizzato i nostri escavatori ad alto raggio, che erano su una chiatta", spiega Simon.

"Abbiamo quindi mobilitato una seconda chiatta per costruire una diga attorno alle fondamenta e abbiamo rimosso dall'acqua il resto dei pilastri di cemento.

"Ma non abbiamo prosciugato l'acqua", aggiunge. "Invece abbiamo lavorato sott'acqua con un sistema GPS mentre l'operatore della macchina lavorava da uno schermo di computer".

Dopo aver rimosso tutto il materiale del molo, l'appaltatore ha installato altre pietre per ricreare il letto del fiume.

Portanza e spostamento

La terza meraviglia ingegneristica del progetto arrivò quando alla Delsan-AIM fu affidato il compito di rimuovere la campata a sbalzo di 2.500 tonnellate del ponte sopra la Via marittima del San Lorenzo.

"Il St. Lawrence Seaway è un canale di navigazione internazionale. La difficoltà principale era che non poteva essere chiuso alle imbarcazioni, fatta eccezione per un periodo di manutenzione di tre giorni durante il periodo natalizio, durante il quale il canale veniva svuotato dall'acqua per l'ispezione", spiega Simon.

“Abbiamo installato sei martinetti a trefoli con quasi 300 cavi di acciaio e abbiamo effettivamente calato l'intera sezione su una chiatta. Ci sono volute 18 ore per calare la campata di 33 m sulla chiatta e, poiché la via marittima doveva riaprirsi e poiché era pieno inverno e non c'era accesso, abbiamo dovuto spingerla il più possibile a monte, dove potevamo lasciarla per tutto l'inverno.�

Caduta controllata

L'ultima sfida di questo immenso progetto è stata la rimozione della sezione orientale del ponte, lunga 528 metri, situata nell'entroterra.

Sebbene per abbattere le quattro campate della sezione siano stati impiegati mezzi meccanici, il compito è stato complicato dalla presenza di un'autostrada a otto corsie che correva direttamente sotto di essa e da una finestra temporale rigorosa di 50 ore per completare i lavori.

ASI Engineering ha eseguito la modellazione e l'analisi 3D per la demolizione del tratto finale del ponte. (FOTO: Delsan-AIM)

Per garantire che le campate venissero smontate in modo sicuro e senza ritardi, ASI Engineering ha fornito la modellazione digitale dei lavori pianificati, che prevedevano la rimozione delle prime due travi su ciascun lato della campata, seguita dalla caduta controllata della trave rimanente in un'unica operazione mediante cesoie idrauliche montate su escavatori.

Una flotta di 20 escavatori, tre macchine ad alto raggio, sei autocarri con cassone ribaltabile da 40 t, tre pale gommate e una ruspa hanno completato l'ultima sezione nei tempi previsti nell'ottobre 2022.

Con l'ultima sezione del ponte Champlain finalmente demolita, Simon dice: "Abbiamo quindi trascorso i successivi sei mesi a rimuovere tutte le opere temporanee, incluso il molo, e poi abbiamo ripristinato tutto il terreno in modo che sembrasse che il ponte non fosse mai esistito lì".

Per una visione ancora più approfondita del progetto del ponte Champlain, non perdetevi la nostra intervista estesa a Simon, in uscita a breve .