Progetto di un ponte strallato multicampata sull'Arno a nord di Montevarchi (AR)

                                                                      
 
 
                                                                                                                                                   Premessa 
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“Progetto di un ponte strallato 
multicampata sull’ Arno a sud di 
Montevarchi “
d’arte. Per il materiale si è scelto di privilegiare soluzioni in cemento armato che 
rispetto all’acciaio presentano sicuramente un maggiore spessore ma hanno tuttavia 
molti vantaggi sia in termini di costo della costruzione che di semplicità di 
realizzazione (si richiedono maestranze con un minore livello di specializzazione).  
Il lavoro di progettazione di un ponte si articola in fasi diverse che portano alla 
definizione delle diverse parti della struttura per passi successivi, questo 
procedimento è ben descritto dal diagramma a blocchi qui riportato. 
 
0.2. Descrizione generale della variante 
 
L’opera di attraversamento descritta in questa tesi rientra all’interno del progetto 
esecutivo variante alla S.R. 69 da Levane a San Giovanni Valdarno con raccordo al 
casello di Valdarno dell’Autosole, redatto dall’A.T.I. NET Engineering e Carlos 
Fernandez Casado, su incarico della Provincia di Arezzo. Il Progetto Esecutivo 
recepisce e sviluppa il tracciato stradale in un unico lotto funzionale che si estende 
da Levane (località Cimitero) a San Giovanni Valdarno (località Acquaviva). 
In base all’ipotesi progettuale approvata, il tracciato del lotto unico funzionale si 
sviluppa dal raccordo alla S.R. 69, in corrispondenza della rotatoria della Variante 
sud di Levane, sino all’attraversamento del fiume Arno in comune di Montevarchi.  Lo 
sviluppo plano-altimetrico del tracciato è stato svolto tenendo conto delle normative 
vigenti per la progettazione stradale e con l’obiettivo di risolvere le problematiche 
presenti e successive. In particolare sono state debitamente considerate la possibilità 
di un allargamento a tre corsie della sede autostradale dal lato opposto all’Arno (in 
accordo con le indicazioni ricevute dalla Società Autostrade e dalle Autorità 
competenti per il fiume Arno). L’opera d’arte all’interno della variante è il ponte sul 
Fiume Arno, progettato dallo studio Carlos Fernandez Casado di Madrid. In dettaglio 
il ponte è caratterizzato da due campate centrali con archi inclinati che sorreggono 
l’impalcato (costituito da traversi in acciaio con soletta in c.a.) e da campate laterali in 
numero sufficiente per garantire la permeabilità stradale e idraulica in sinistra Arno, e 
per sovrappassare l’autostrada e non interferire con il pendio in frana in destra Arno. 
Dal punto di vista sismico tracciato di progetto interessa principalmente tre Comuni 
                                                                      
 
 
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multicampata sull’ Arno a sud di 
Montevarchi “
della zona ovest della Provincia di Arezzo. In base nell’Ordinanza n° 3274 del 
Presidente del Consiglio dei Ministri del 20/03/03, il territorio del comune di San 
Giovanni Valdarno e Terranuova Bracciolini sono annoverati in zona 2 mentre il 
comune di Montevarchi in zona 3. 
 
                                                                      
 
 
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multicampata sull’ Arno a sud di 
Montevarchi “
 
CAPITOLO 1.  DESCRIZIONE DEL SITO E SCELTE PROGETTUALI 
 
1.1. Descrizione dell’opera vincitrice dell’appalto 
 
L’ubicazione delle pile e la definizione delle luci delle campate principali e di quelle 
d’accesso al ponte si adattano al meglio alla struttura e alla sezione dell’alveo del 
fiume oltre a garantire la corretta intersezione con l’autostrada A1. Il ponte progettato 
ha lunghezza totale di 495 m; le due campate principali in alveo del fiume hanno 
rispettivamente luci di 110 m e 77 m. In sinistra Arno saranno realizzate tre campate 
di luce 30 m e una di luce 25 m, che consentono di ottenere una zona sottostante 
ampia e permeabile sia dal punto di vista idraulico che paesaggistico; la distribuzione 
delle luci verrà poi modificata per adattare le condizioni al contorno alla nuova 
tipologia di opera realizzata.  
 
 
Fig. 1-1 Render della soluzione proposta da F.Casado 
                                                                      
 
 
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La piste ciclabili che dal ponte scendono al piano campagna saranno raccordate con 
le opere previste per le casse di espansione nell’ambito della realizzazione delle 
stesse. In destra Arno verrà realizzata una campata di 48 m, che sovrappassa 
l’autostrada del Sole, 4 da 30 m e una finale da 25 m. La campata di luce 48 m è 
stata dimensionata considerando l’ipotesi di allargamento a tre corsie della sede 
autostradale esistente in rilevato.Le campate laterali sono state prolungate per 
contenere l’interferenza con l’adiacente versante in condizioni di instabilità 
geotecnica e per limitare l’altezza massima del rilevato della rampa a circa 4 m, 
considerate le caratteristiche meccaniche dei terreni di posa dello stesso. 
Le campate principali sono composte da due archi superiori posizionati su due piani 
inclinati uniti in prossimità della chiave dell’arco e collegati da traversi intermedi. 
Questi archi sostengono l’impalcato mediante tiranti disposti ogni 10 m e traversi 
inferiori con passo 5 m.L’effetto visivo che i due archi inclinati consecutivi hanno sia 
sui conducenti dei veicoli che sui pedoni è un riferimento importante entrando a 
Montevarchi.  
 
 
Fig. 1-2 Vista laterale del render della solzione di F.Casado 
                                                                      
 
 
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Questa forma avvolgente della struttura non produce nessuna interruzione visuale nè 
paesaggistica considerata la snellezza degli elementi strutturali e la presenza dei 
tiranti ben distanziati. Gli archi portanti delle due campate maggiori sono in acciaio. 
La distanza tra i due archi, in corrispondenza dell’impalcato è di circa 21 m; l’altezza 
del punto di unione dei due archi rispetto al piano stradale è di 12,90 m. Gli archi 
sorreggono l’impalcato costituito da traversi in acciaio di altezza 1.15 m disposti ad 
interasse di 5 m, che si appoggiano sulle travi laterali inferiori a cassone di altezza 
1.90 m e larghezza 0.80 m. Completa l’impalcato una soletta di calcestruzzo che 
sarà gettata con l’ausilio di una lastra tipo “predalles”. 
La sezione trasversale del ponte sarà costituita dalla stessa sezione dell’asse 
principale (tipo C1 - strada extraurbana secondaria) con larghezza 10.50 m allargata 
per la formazione di una pista ciclabile a senso unico, su entrambi i lati del ponte, 
larga 1.50 m e da marciapiedi esterni anch’essi larghi 1.50 m. La sezione 
dell’impalcato, in corrispondenza delle rimanenti campate, si realizza con una 
struttura in acciaio a cassone estesa a tutta la larghezza con spessore 1.40 m. La 
piattaforma di calcestruzzo ha una larghezza di 17.60 m, eccetto che per le 2 ultime 
campate che si allargano fino a 21.10 m, per tenere conto della presenza 
dell’allargamento della sezione stradale dovuta alla corsia di immissione dello 
svincolo sulla SP11, in corrispondenza della spalla Nord. 
 
 
 
 
Fig. 1-3 Render della soluzione proposta da F.Casado 
 
Per eliminare la possibilità di scalzamento delle fondazioni durante eventuali piene 
del fiume, è stato previsto per le pile in alveo un doppio strato di rivestimento con 
                                                                      
 
 
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massi ciclopici non gelivi, collegati tra di loro mediante fune in acciaio e tasselli di 
ancoraggio. Per accedere all’area golenale lato autostrada, realizzare le fondazioni e 
montare gli elementi strutturali del ponte è necessario usufruire di un 
attraversamento provvisorio del fiume Arno; esso è stato studiato in questa fase 
progettuale in relazione alle quote di magra e ai frequenti rilasci della diga di Levane 
(gestita dall’Enel) per garantire una sufficiente sicurezza alle lavorazioni che sono in 
dettaglio sviluppate nei specifici capitoli di progetto. 
 
 
Fig. 1-4 Render della soluzione di F.Casado 
 
 
Fig. 1-5 Sezione della sede stradale in corrispondenza dell'opera d'arte 
 
                                                                      
 
 
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1.2. Esame delle diverse soluzioni progettuali  
1.2.1. Descrizione delle diverse soluzioni progettuali  
 
Passiamo adesso ad esaminare le diverse soluzioni possibili in modo da ricercare la 
migliore soluzione. Date le caratteristiche della strada, che non prevede la 
separazione delle due corsie di marcia, si eliminano già in fase preliminare tutte 
quelle soluzioni che prevedono una separazione delle corsie di marcia in modo da 
ridurre la minimo le dimensioni trasversali dell’impalcato.  
Se consideriamo anche il costo come parametro per la scelta dello schema migliore 
possiamo dire che non c’è una formula semplice per calcolare in una fase 
preliminare il costo di un’opera di questo tipo dato il grande numero dei parametri 
che entrano in gioco. E’ stata condotta una approfondita ricerca della tipologia 
strutturale e della distribuzione delle luci più appropriata avendo come fine i punti 
sotto elencati: 
 
• ridurre al minimo l’ingombro in alveo e quindi il rischio idraulico ; 
• massima economia; 
• minore impatto paesaggistico; 
• minore impatto sulle aree circostanti; 
• garantire il minimo franco richiesto dall’ANAS per il passaggio dei veicoli sopra la 
sede dell’autostrada considerando anche la previsione del futuro allargamento 
dell’ A1; 
 
In base alle indicazioni progettuali riportate nei documenti forniti dalla provincia 
possiamo vedere come si preveda la realizzazione di un rilevato da cui parte un 
viadotto che si collega al ponte centrale per poi terminare in una rampa in viadotto 
che si ricollega alla viabilità esistente. Non si prendono in considerazione neanche in 
fase preliminare le soluzioni che prevedono uno schema di trave appoggiata in 
quanto non adatte a questa tipologia di ponti di grande luce perché porterebbero a 
spessori di impalcato troppo grandi e incompatibili con l’idea di progetto che 
volgiamo realizzare ( ponte con elementi snelli che turbi poco la visione del 
paesaggio circostante). Le opzioni prese in considerazione sono le seguenti: 
                                                                      
 
 
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I.  Realizzazione di un ponte ad arco a via inferiore con impalcato sospeso con una 
sola campata . La prima soluzione prevede di coprire la luce di 187 m tra gli assi 
delle due pile estreme della soluzione scelta con un solo arco. Questa soluzione ci 
consente di ridurre lo spessore dell’impalcato del ponte a circa 1.50 m. Esempi di 
progetti realizzati: 
 
Fig. 1-6 a sinistra Puente La Barqueta ; Fig. 1-7 a destra Puente Lusitania 
 
Il punto debole di questa soluzione risulta essere l’altezza in chiave dell’arco che 
data l’elevata luce aumenta l’impatto ambientale dell’opera; si stima per confronto 
con ponti simili l’altezza dell’impalcato in circa 30 m. Il valore della freccia del ponte 
ricavato dal confronto con ponti che hanno circa la stessa luce e struttura lo 
possiamo stimare in circa 30 m anche se il valore della freccia ottenuto per 
estrapolazione dei dati geometrici del progetto di Casado ci portano a trovare una 
luce molto minore di circa 22 m. 
 
                                                                      
 
 
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Fig. 1-8 Soluzione ad arco unico proposta 
 
II.  Realizzazione di un ponte ad arco a via inferiore con impalcato sospeso su due 
campate . La realizzazione di questa soluzione ci permette di limitare l’altezza della 
struttura dell’arco ma impone la realizzazione di una pila in alveo da valutare con 
attenzione per l’aumento del rischio idraulico. Questa soluzione probabilmente 
rappresenta il miglior compromesso sia da un punto di vista ambientale che di 
riduzione dei costi. La riduzione della luce libera permette infatti di diminuire 
notevolmente la profondità dell’arco a fronte di un piccolo ingombro in alveo che 
pur aumentando il livello di piena non crea problemi in quanto il livello 
dell’impalcato è molto più alto di quello della piena duecentennale. 
 
 
Fig. 1-9 Soluzione a doppio arco proposta 
 
III. Realizzazione di un ponte strallato con uno o due piloni. 
Per quanto riguarda lo studio delle soluzioni strallate diciamo che queste già da una 
fase preliminare risultano essere incompatibili con le condizioni ambientali al 
contorno data l’altezza prevista per le pile. Date le nozioni teoriche circa l’inclinazione 
minima per l’efficienza dei cavi possiamo stimare almeno in prima approssimazione 
l’altezza necessaria per le pile sopra l’impalcato sarà di circa 42 m. Lo spessore 
dell’impalcato lo possiamo stimare secondo quanto riportato nei libri come 0.01 - 
                                                                      
 
 
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0.005  della luce nel caso i impalcati in cemento armato e circa 1,5 volte più piccolo 
nel caso di impalcati in acciaio; diciamo quindi che nel caso in esame lo spessore 
dell’impalcato che supponiamo in c.a. sarà 1.5 m. 
 
 
 
 
 
Fig. 1-10,1-11,1-12,1-13 Alcuni esempi di ponti strallati con uno o due piloni. In basso a destra si 
riporta anche una soluzione strallata multicampata che poi è la tipologia scelta per la soluzione del 
problema in esame 
 
Inoltre per la soluzione con un unico pilone centrale si osserva che il posizionamento 
di questo grosso ostacolo in alveo contrasta con quelle che sono le nostre idee e le 
indicazioni della normativa che, in particolare, in una zona con un rischio idraulico 
                                                                      
 
 
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cosi elavato consigliano di limitare la presenza di ostacoli in alveo. Decidiamo in fase 
preliminare di orientarci su una soluzione strallata multicampata diverse dalle 
soluzioni classiche in questo modo riducendo la luce delle campate possiamo ridurre 
l’altezza delle pile e quindi l’impatto ambientale dell’opera. Descriveremo in seguito le 
caratteristiche di questa soluzione nel dettaglio. 
 
 
Fig. 1-14 Soluzione strallata con due piloni proposta 
 
1.2.2. Valutazione dell’impatto ambientale 
 
Nella concezione delle opere strutturali di attraversamento si presenta generalmente 
il problema del loro inserimento nell’ambiente senza che questo ne venga turbato o 
compromesso, ovvero il problema dell’impatto ambientale. L’area interessata 
dall’opera ha le caratteristiche tipiche della collina toscnana appare quindi chiaro sin 
da subito come la soluzione progettuale debba conformarsi alle esigenze ambientali 
e di tutela paesaggistica ; il paesaggio deve rimanere il centro dell’attenzione 
dell’utente e quindi una sovrastruttura emergente e massiccia comporterebbe un 
rilevamente impatto ambientale e un’errata percezione dell’opera da parte degli 
utenti. 
Si è partiti da un’idea progettuale di un’opera di attraversamento che non preveda 
pile di sostegno nel fiume in modo da scavalcarne con un'unica luce l'intero alveo. 
Per minimizzare l’impatto ambientale si è adottata una soluzione che conciliasse la 
massima trasparenza dell’opera con un felice ed armonico disegno prospettico. Altro 
fattore tenuto in considerazione è stato quello di minimizzare l’altezza del sistema di 
sospensione in modo da non creare contrasti di forme con il paesaggio circostante 
                                                                      
 
 
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prettamente pianeggiante con sfondi collinari con pendenze particolarmente 
morbide. 
Si è così giunti ad una soluzione ad arco su più campate che rispetto a soluzioni 
strallate convenzionali non necessita di antenne e sistemi di sospensione che nella 
maggioranza dei casi necessitano di altezze che risulterebbero fuori scala con il 
contesto territoriale.  
Con riferimento all’impatto visivo, questa soluzione comporta la realizzazione di una 
struttura che, nella parte più alta è posta a circa 25.0 ml sul livello dell’impalcato. 
Tale aspetto, certamente negativo, è mitigato rispetto alla soluzione originale di 
Casado da alcuni fattori positivi quali che  la struttura si presenta molto leggera con 
gli elementi strutturali di sezione estremamente ridotta che non costituiscono 
barriera visiva consentendo la visuale attraverso lo stesso manufatto e può essere 
realizzata per conci successivi in modo evitare l’utilizzo di sostegni provvisori in 
alveo previsti invece per la soluzione originale; 
Con riferimento all’impatto paesaggistico, la maggior parte degli impatti negativi si 
avrà durante la fase di cantiere ed è legata all’occupazione di spazi per materiali, 
attrezzature, dal movimento delle macchine operatrici, dai lavori di trivellazione e di 
getto, dall’emissione di polveri, rumori etc. 
Possono tuttavia essere adottate misure precauzionali di diversa natura idonee ad 
annullare o mitigare tali impatti negativi (bagnatura dei cumuli, posizionamento delle 
infrastrutture cantieristiche, stoccaggio dei materiali in aree di minore accessibilità 
visiva etc.). tali impatti sono comunque reversibili e contingenti in qu 
anto legati tutti all’attività di costruzione. 
 
1.3. Descrizione delle opere nelle zone vicine 
 
Per non realizzare un’opera che possa stonare all’interno del contesto in cui è 
inserite si deve avere un’idea anche solo sulla tipologia delle opere nelle zone 
limitrofe e sulle loro caratteristiche in modo da poter operare una scelta consapevole 
sotto ogni punto di vista.