Originariamente, tra i due svincoli di Bellinzona Nord e Sud, era prevista la realizzazione di una bretella di collegamento per permettere il transito verso l’agglomerato evitando di attraversare i centri abitati di Arbedo e Giubiasco. Purtroppo questo collegamento, a causa di una serie di circostanze, non è mai stato realizzato portando negli anni il carico parassitario di veicoli, destinati al centro di Bellinzona, a transitare attraverso zone densamente abitate e poco adatte a un traffico di passaggio.
Cronistoria recente
Nel 2008 USTRA ha indetto un concorso relativo alla realizzazione di un semisvincolo sulla A2, in zona Torretta, vinto dal progetto presentato dal consorzio: Studio d’ingegneria Lurati Muttoni Partners Mendrisio, Afry Svizzera SA Bellinzona, Lombardi SA Ingegneri Consulenti Giubiasco. Il progetto, alquanto innovativo, proponeva la realizzazione di una rotonda sopraelevata, sull’autostrada A2, collegata a due rampe d’accesso in direzione sud, oltre al rifacimento del manufatto completo realizzato negli anni ‘70. L’opera, che collega Bellinzona a Monte Carasso, sostituiva lo storico ponte della Torretta dismesso ai tempi della realizzazione della A2. Evidentemente questo nuovo collegamento autostradale implica la revisione di tutto l’assetto viario di questa zona. Il progetto è stato apprezzato dalla giuria grazie al suo inserimento ambientale ma anche all’efficiente utilizzo dello spazio, limitato al minimo indispensabile, in una zona già densamente costruita. Considerato il tempo trascorso dalla progettazione alla realizzazione è facile immaginare come, nonostante il progetto fosse ottimale e la necessità evidente, si siano presentati diversi intoppi, tra cui un referendum promosso dagli oppositori, contrari a questa soluzione nonostante i chiari benefici apportati alla viabilità dell’agglomerato. Nonostante ciò, il progetto, che prevede nel contesto anche altri importanti interventi di ammodernamento, da inizio febbraio 2025 è finalmente in funzione nella sua completezza.
Il progetto prevedeva la realizzazione di una struttura portante in acciaio formata da tre cassoni per il ponte, un cassone per la rotonda, sopra la A2, e per le rampe d’accesso dalle corsie autostradali. Sopra questi cassoni portanti, è stato realizzato il piano di scorrimento in calcestruzzo armato completo di tutti gli accessori necessari a garantire una mobilità sicura. Evidentemente il tutto viene sostenuto da pile situate in golena e lateralmente alle corsie autostradali. Parliamo pertanto di un progetto poco invasivo. La condizione imperativa relativa al progetto consisteva nel garantire, per tutta la durata della ricostruzione, il collegamento tra Bellinzona e la sponda destra del fiume Ticino, in zona Monte Carasso, fattore che ha fortemente condizionato la logistica di cantiere ma anche la sequenza di montaggio.
La costruzione del semisvincolo e rispettivi accessi, messo a concorso nel 2021, è stato acquisito dal consorzio Matteo Muttoni Costruzioni SA – CSC Costruzioni SA Bellinzona, subappaltando le opere strutturali all’ormai collaudato consorzio Officine Ghidoni SA – Ferriere Cattaneo SA (Ghi-Ca).
Progetto
La progettazione di dettaglio è stata assunta dal consorzio Ghi-Ca che ha sviluppato i piani costruttivi sulla base di quanto stabilito dal progetto. La struttura rettilinea e quella relativa alla rotonda rappresentano strutture miste, ciò permette di utilizzare al meglio i materiali: il beton nella parte superiore è praticamente compresso mentre la parte inferiore del manufatto, in acciaio, è tesa e pertanto molto adatta a questo materiale; un concetto costruttivo che permette di realizzare il calcestruzzo senza l’ausilio di impegnative strutture di supporto alle centine e ai casseri.
Un altro aspetto rilevante risiede nell’utilizzo di acciaio auto patinante ovvero acciaio Corten, materiale in grado di ridurre indubbiamente i costi legati alla manutenzione dell’opera grazie a un processo di ossidazione che prevede, trascorsi 6-7 anni, la creazione di uno strato stabile capace di protegge il manufatto da un’ossidazione incontrollata.
La parte di manufatto in golena è composto da tre cassoni accostati, posati in due tempi diversi, sui quali sono stati realizzati, in tre fasi, gli impalcati in beton che costituiscono il piano di scorrimento del viadotto. Le colonne in calcestruzzo sono posizionate nella golena e il manufatto supera il fiume Ticino congiungendosi alla rotonda posizionata sopra l’autostrada.
La struttura portante della rotonda è formata da un cassone anulare a sezione variabile che si congiunge alla struttura delle rampe. La rotonda sopraelevata risulta essere evidentemente la parte più complessa considerato un diametro di 60 m; poggia unicamente su quattro colonne ed è formata da un cassone centrale a forma di anello completato da un numero importante di diaframmi radiali di rinforzo e mensole, anch’esse radiali, necessarie a sostenere l’anello in beton, anello che costituisce il piano di scorrimento.
La soluzione dei dettagli costruttivi ha richiesto un notevole sforzo progettuale al fine di garantire un processo di fabbricazione e montaggio che portasse a un risultato finale conforme a ipotesi statiche eseguite a livello di progetto e a tolleranze attese per questo tipo d’intervento, generalmente più semplici a livello di geometria. Il materiale della struttura portante è acciaio Corten, materiale che non richiede pertanto un trattamento di superficie, dettaglio che, sotto questo aspetto, ha semplificato le cose.
L’intera struttura di questo progetto, come anticipato, risulta di tipo misto: la struttura portante è in acciaio mentre il piano di scorrimento in beton, soluzione in cui i due corpi risultano collegati con connettori in grado di trasmettere gli sforzi di taglio.
Sostanzialmente l’acciaio lavora alla trazione mentre il beton alla compressione sfruttando quindi al meglio le caratteristiche di entrambi i materiali, permettendo nel contempo alla struttura di essere utilizzata come centina. Questa tipologia costruttiva implica un perfetto coordinamento con il progettista in fase di sviluppo e con l’impresa in fase esecutiva, considerato come le diverse fasi siano iterative. Concettualmente gli elementi strutturali, concepiti per essere realizzati parzialmente in officina con dimensioni trasportabili, sono stati successivamente assiemati in zona cantiere e sollevati in un secondo tempo per essere collocati nella loro posizione definitiva.
Dal punto di vista logistico le Officine Ghidoni hanno potuto fornire un importante contributo proponendo soluzioni operative inusuali, alternative rispetto a quanto previsto dal progetto. La geometria apparentemente semplice risulta in realtà complessa considerata la necessità di pre-deformazioni necessarie a compensare i carichi ma anche le diverse situazioni statiche in fase di montaggio e di getto.
La struttura a cassone della rotonda, apparentemente cilindrica, è di fatto parabolica con sezione e pendenze variabili. È composta da settori confezionati tenendo conto della geometria finale, delle saldature (ritiri) e della statica variabile in fase di montaggio.
L’ottimizzazione, tramite analisi FEM, dei dettagli integrati nel processo di saldatura e di montaggio è stata fondamentale per la buona riuscita del progetto nella sua complessità. La progettazione vera e propria è stata eseguita con CAD tridimensionali parametrici che permettono di simulare l’intero progetto strutturale sfruttando le tecnologie e i vantaggi dei processi BIM.
Un altro tema fondamentale si è rivelato il controllo geometrico su una struttura di base semplice ma complessa tenuto conto delle tolleranze di fabbricazione dei singoli elementi, distintamente accettabili ma ritenuti critici sull’insieme del progetto quando sommati insieme. Ad esempio, se la torsione di un singolo elemento di trave è massima e unidirezionale, la somma di queste torsioni sui vari elementi può portare a un risultato complessivo estremo e non accettabile.
Fabbricazione
Praticamente l’intera struttura è formata da lamiere di diverso spessore, pre-lavorate (smussate e forate) per risultare idonee alla saldatura, assiemate in modo da formare elementi strutturali del peso complessivo di circa 1300 ton, con elementi principali che superano 80 ton.
Facile intuire come, considerati i grossi spessori in gioco, la quantità di saldature necessaria fosse elevata e il processo richiedesse più fasi di svolgimento, componendo cioè gli elementi adiacenti. Considerati gli elementi curvi, una parte importante delle saldature è stata eseguita manualmente mentre per gli elementi rettilinei si è proceduto in modo automatizzato.
L’enorme anello della rotonda è formato praticamente da un disco inferiore e uno superiore collegati con lamiere verticali sui due fianchi; all’interno di questo anello sono posizionate numerose nervature, con forme diverse, in base alla zona e alle relative sollecitazioni a cui sono sottoposte. La forma, con il suo ridotto numero di appoggi (colonne), così come il carico e la dimensione del manufatto vanno presi in considerazione per determinare le sollecitazioni e di conseguenza spessori e forma degli elementi portanti locali.
All’esterno e all’interno della rotonda importanti mensole, convergenti verso il centro, portano il calcestruzzo armato. Tutti i cassoni sono ispezionabili e inglobano numerose tubazioni di servizio destinate a collegare i due versanti della valle rispettivamente i diversi quartieri di Bellinzona. La prima fase prevedeva la realizzazione della rotonda e successivamente quella dei cassoni per la formazione del ponte rispettivamente delle rampe. Pur essendo prossimi al cantiere, in riferimento alla produzione degli elementi è stato fondamentale verificarne la trasportabilità dall’officina al cantiere stesso contestualizzando tutto all’interno di un concetto globale di montaggio.
Cantieristica, trasporti e sollevamento
La sequenza di montaggio è stata fortemente influenzata dalla necessità di poter garantire la viabilità durante l’intero periodo di costruzione, fatto salvo qualche breve periodo notturno in cui, per motivi di sicurezza, si è resa necessaria la chiusura temporanea della circolazione.
La situazione logistica locale complessa ha condizionato scelte operative, imponendo un pre-assiemaggio degli elementi relativamente distante dalla loro posizione definitiva, questo anche per minimizzare strutture ausiliarie di sostegno.
Nella zona di posa erano presenti fiume, autostrada, diverse linee dell’alta tensione e la sottostazione AET, aspetti questi che hanno ampiamente influenzato le modalità operative.
Conci e mensole della rotonda, così come le travi necessarie a sormontare il fiume, sono stati assiemati a valle del semisvincolo presso uno spiazzo adiacente la passerella ciclopedonale che collega Sementina a Bellinzona. Da qui movimentati, sulla golena, con carri semoventi fino al luogo di sollevamento adiacente alla loro ubicazione definitiva.
Un trasporto complesso eseguito grazie a diverse attrezzature specifiche ha richiesto poi operazioni di sollevamento che hanno implicato l’intervento di una serie di mezzi tra cui una gru cingolata Liebherr LR 1750 -2 con una portata di ca. 3300 tm, una gru gommata Liebherr LTM 1750 -8.1 con una portata di ca. 1700 tm e altri mezzi più convenzionali. La sequenza di montaggio adottata ha ridotto al minimo la necessità di puntellazione provvisoria degli elementi; grazie all’auto-sostegno strutturale, ovvero l’appoggio su elementi adiacenti, è stato possibile ridurre costi e tempi. Praticamente tutta la struttura è composta da lamiere elettrosaldate per cui l’attività di saldatura, e relativa qualità, è risultata fondamentale sia quantitativamente che qualitativamente. Durante le fasi più intense, tra cantiere e officina, erano impiegati contemporaneamente circa 20 saldatori.
Controllo qualità
La qualità dei singoli elementi, sia in termini di geometria che di qualità dei materiali, è risultata fondamentale ai fini della riuscita del progetto. Un tema essenziale si è certamente rivelato quello relativo alle saldature, eseguite sia in officina che in cantiere; la notevole quantità come pure l’elevata qualità richiesta ha implicato un’importante analisi relativa a procedure e sequenze, accompagnata da un rigoroso e costante controllo qualità. Oltre ai controlli aziendali il committente ha coinvolto SVS/ASS (Associazione Svizzera per la Tecnica di saldatura) in qualità di delegato al controllo esterno delle saldature, ente con il quale è stato possibile sviluppare un dialogo costruttivo che ha permesso di ottimizzare i processi anche a favore della qualità complessiva.
Conclusione
«Indubbiamente, ci troviamo di fronte a un progetto avvincente, portato a termine con successo grazie a un team affiatato e ben coordinato formato da committente, progettisti, imprese, team che ha saputo affrontare anche gli inevitabili imprevisti in modo fattivo e professionale. Nella costruzione di opere così complesse difficilmente è possibile risolvere tutto a priori, spesso gli imprevisti tecnici e non solo si presentano all’improvviso e vanno risolti con il contributo di tutti. Qualche riflessione va fatta sui tempi di percorrenza complessivi: a metà degli anni ‘80 si è iniziato a parlare del tema “Semisvincolo”, opera concretizzatasi di fatto nel 2025; grosso modo stiamo parlando di 38 anni di discussioni e 2 per la sua realizzazione… Un arco temporale che, a mio avviso, comporta un rischio: al momento della sua realizzazione, il progetto potrebbe risultare ormai superato o comunque non del tutto rispondente alle esigenze attuali. Nel frattempo, infatti, potrebbero essere mutati obiettivi e necessità, evidenziando una grande discrepanza tra il PENSARE(!) e il FARE. Grazie a tutti» – conclude Piergiorgio Rossi, direttore delle Officine Ghidoni SA.
A cura di:
Ing. Nazareno Rossi
Geom. Walter Poles
Officine Ghidoni SA,
Riazzino
Foto:
officineghidoni.ch
