I pon­ti di Do­nat e Ta­va­na­sa

Restaurare il cemento armato

Due ponti d'importanza storica situati nei Grigioni e firmati negli anni Venti, rispettivamente, da Robert Maillart e Walter Versell; due grandi progetti di restauro, entrambi affidati allo studio d'ingegneria Conzett Bronzini Partner. Un percorso nelle opere civili svizzere del primo Novecento.

Questo contributo illustra il restauro di ponti in cemento armato con riferimento a due esempi, entrambi risalenti agli anni Venti: il primo è il ponte Valtschiel a Donat (Grigioni), progettato nel 1925 dall’ingegnere di Ginevra Robert Maillart (1872-1940) e costruito dall’impresa edile Nicolaus Hartmann & Cie. di St. Moritz, il secondo è il ponte Vorderrhein a Tavanasa (Grigioni) dell’ingegnere di Coira Walter Versell (1891-1989), costruito nel 1928 dall’impresa edile B. & C. Caprez di Coira e Arosa.

Caratteristiche comuni

In origine, entrambi i ponti erano stati progettati per il traffico stradale; oggi essi sono utilizzati esclusivamente per la mobilità lenta. Di conseguenza, i carichi di servizio attuali sono notevolmente ridotti rispetto a quelli dei progetti originari e in entrambi gli interventi i problemi di natura statica non sono stati dunque l’obiettivo fondamentale.

In questi restauri è stato importante conservare il più possibile inalterato il patrimonio architettonico storico. A tal fine, gli interventi si sono concentrati sulle riparazioni dei più importanti elementi ammalorati che avrebbero potuto causare danni e inoltre, dove possibile, si è evitato di apportare ulteriori modifiche alla struttura esistente.

Lo scopo primario è stato quello di drenare le acque meteoriche e di disgelo in modo controllato e quindi eliminare la causa principale dei danni prodotti da gelo e sale. Una parte importante di queste operazioni ha riguardato l’impermeabilizzazione della soletta della carreggiata. Per questo motivo, in entrambi i casi, si è intervenuti sul calcestruzzo strutturale con un rivestimento di calcestruzzo fibrorinforzato ad altissima resistenza (CFAP). Questo materiale si combina bene sia dal punto di vista fisico che estetico al calcestruzzo preesistente, precedentemente irruvidito. Per questa ragione, esso può anche essere applicato direttamente alle parti in calcestruzzo sui fianchi, senza la necessità di dettagli di impermeabilizzazione particolari.

Cos'è il CFAP? Lo spiega qui Eugen Brühwiler

Entrambi i ponti presentano parapetti in cemento con aperture semicircolari per il drenaggio dell’acqua. Questi parapetti sono tipici dei ponti dei Grigioni costruiti negli anni Venti. Dovrebbero dunque essere conservati come elemento caratteristico. Tuttavia, essi hanno lo svantaggio funzionale di «bagnare» letteralmente le strutture sottostanti con getti d’acqua concentrati. Grazie all’introduzione del calcestruzzo fibrorinforzato ad altissima resistenza (CFAP) è stato possibile evitare lo scorrimento dell’acqua attraverso una bordatura relativamente piccola della superficie inferiore di queste aperture, senza modificare sensibilmente l’aspetto dei parapetti.

Valore storico

Entrambi i ponti sono importanti testimoni di un’epoca: il ponte Valtschiel è il terzo ponte ad arco-tirante di Maillart, dopo i due ponti del Wägital, ed è il più antico di questa serie, che si è in gran parte conservato nella sua condizione originaria.

Il ponte Vorderrhein ha sostituito il ponte Tavanasa di Maillart, distrutto da una colata detritica nel 1927. Per la costruzione del nuovo ponte, l’ufficio del genio civile ha indetto una gara d’appalto, che è stata vinta da Versell e Caprez. Maillart aveva presentato un progetto nello stile del ponte Valtschiel, ma è stato sconfitto dalla proposta dell’arco incastrato alle estremità e molto sottile di Versell. Questa tipologia di arco incastrato alle estremità, che è stato dimensionato tenendo conto del contributo della sovrastruttura, consentiva una maggiore distanza tra le estremità dei supporti rispetto allo schema del ponte ad arco-tirante, e inoltre i supporti, insieme all’arco, potevano anche essere resi più stretti rispetto alla carreggiata, dal momento che i parapetti della soletta strutturale costituente la carreggiata non venivano utilizzati come elementi di irrigidimento.

I vantaggi del ponte ad arco-tirante non sono entrati in gioco nei confronti della maggiore altezza della freccia del ponte Vorderrhein rispetto al ponte Valtschiel in relazione alla dimensione della campata, ma invece Versell ha anticipato nel suo progetto le idee che successivamente Christian Menn avrebbe poi sviluppato con successo nei suoi ponti ad arco più grandi (Tamins, Viamala, Nanin, Cascella, Uors-Surcasti ecc.).

Motivi dell’intervento

Un evento sportivo è all’origine del restauro del ponte Valtschiel: il motto della corsa «Trans-Viamala 2009» era «il ponte Maillart Valtschiel», quindi sono stati i locali a voler conservare per i posteri il loro monumento – famoso in tutto il mondo – e che sono riusciti ad organizzare un vasto sostegno da parte del Comune, del Cantone, della Confederazione e dei privati.

A Tavanasa, invece, il Cantone dei Grigioni ha costruito sul Vorderrhein un ponte più largo e più resistente in sostituzione dell’opera di Versell. Il Comune si è rifiutato di prendersi in carico il ponte esistente. Per questo motivo il ponte avrebbe dovuto essere demolito. Alla fine la fondazione «Nossa Punt» si è presa in carico il ponte, divenendone proprietaria, e il restauro è stato sostenuto dall’Ente per la Tutela del Patrimonio dei Grigioni, dall’Autorità cantonale per la tutela dei monumenti, dal Dipartimento per il traffico lento dell’ufficio stradale USTRA, dal genio civile cantonale e da numerose persone singole.

I lavori di restauro

Il ponte Valtschiel a Donat, di Robert Maillart, 1925

Dal momento che non è stato possibile rilevare nessuna corrosione alveolare, l’intervento di restauro della costruzione in cemento armato si è limitato alla riprofilatura con calcestruzzo spruzzato delle aree danneggiate. Allo stesso tempo, si sono riportate alle loro dimensioni originali le superfici frontali dei montanti, che erano state ricoperte in modo un po’ grossolano con calcestruzzo alcuni anni fa. Le staffe leggermente corrose e i ferri longitudinali di armatura sono stati rivestiti con uno strato di protezione anticorrosiva. Questo ha permesso di ridurre localmente il copriferro.

Il drenaggio della carreggiata viene ora realizzato attraverso la pendenza longitudinale esistente verso nuovi canali di drenaggio posizionati sopra le spalle di supporto dell’arco, da dove viene deviato sul terreno attraverso botole di ispezione e tubazioni.

Il calcestruzzo speciale CFAP è stato miscelato in loco. Nonostante la sufficiente capacità di potenza del miscelatore, l’applicazione dello strato di 3-4 cm di spessore, in condizioni relativamente calde e asciutte, ha comportato alcuni giunti di costruzione visibili. La direzione dei lavori ha dunque deciso di applicare un secondo strato di usura di 1 cm di spessore in CFAP, che è stato facilmente realizzato in una volta sola grazie ai piccoli volumi. In occasione di interventi successivi, questa costruzione a due strati è stata pianificata fin dall’inizio.

La struttura in muratura dei supporti è stata ripulita, rifugata nuovamente e dotata di una copertura monolitica in calcestruzzo gettato in opera. La soletta della carreggiata nella zona dei sostegni è stata impermeabilizzata in modo tradizionale con membrane di bitume polimerico e rivestita con una pavimentazione in asfalto. Le fondamenta dell’arco e delle spalle si appoggiano su roccia sana e per questo sono state lasciate invariate.

Luogo: Donat, GR
Committenza:  Comune di Donat, Gian Michael, presidente del Consiglio comunale
Ingegneria: Conzett Bronzini Gartmann, Coira
Collaboratori: J. Conzett, M. Schmid
Impresa: Müller Bau, Sufers / Andeer
Pavimentazione: Walo Bertschinger, Coira
Date: progetto 2009 - 2013, realizzazione 2013
Consulenti: comitato Transviamala-Lauf, R. Hassler, T. Häusermann; Viamala Tourismus, D. Dillier; Parco naturale Beverin, W. Tischhauser; Ufficio monumenti storici, M. Casutt; Ufficio cantonale protezione beni culturali, L. Seifert; Ufficio federale delle strade (USTRA), H.P. Kistler, storico delle infrastrutture; Basler & Hofmann, F. Bieri, Consulente USTRA; Ufficio tecnico cantonale, H. Figi; Facoltà Turismo e Sviluppo sostenibile ZHAW, H. Gredig, Center da Capricorns, Wergenstein; HTW Coira, Institut für Medien und Kommunikation, R. Liebold

Il ponte Vorderrhein a Tavanasa a Danis, di Walter Versell, 1928

A causa del cattivo funzionamento del sistema di drenaggio, il calcestruzzo strutturale ha mostrato localmente elevate concentrazioni di cloruro e conseguentemente armature danneggiate. In queste aree il calcestruzzo e le armature sono stati sostituiti. Fortunatamente l’entità di queste aree era limitata e con il nuovo uso del ponte anche i requisiti nei confronti delle armature sono state ridotti a tal punto che i lavori di sostituzione sono rimasti relativamente piccoli. Oltre a ciò, il calcestruzzo del ponte era soprattutto danneggiato a causa del gelo. Tuttavia, il danno all’intradosso del ponte era più significativo rispetto a quello sull’estradosso, che si asciuga più rapidamente.

Il nuovo CFAP a due strati della carreggiata è stato dotato di una pendenza trasversale a forma di tetto; una breve contropendenza drena l’acqua verso i parapetti e le loro aperture. Vicino alla chiave dell’arco i beccucci drenano l’acqua. Due canali di drenaggio progettati specificamente in CFAP sono posizionati sopra le imposte dell’arco. Questi canali sono coperti con un elemento rimovibile realizzato con lo stesso materiale.

Le superfici laterali dei parapetti erano in uno stato relativamente buono. Sul lato esterno il giunto di lavorazione orizzontale in basso si è leggermente allargato a causa del gelo. È stato dunque riprofilato. Il lato interno era ricoperto con dell’intonaco. Questo ha dovuto essere riparato localmente dopo la rimozione dei ferri di collegamento della precedente base del bordo e l’impermeabilizzazione staccata dietro di essa. Le aperture del parapetto, tamponate col calcestruzzo, sono state riportate alla loro forma originaria e dotate di una barra orizzontale come protezione anticaduta per i bambini.

Anche qui la struttura in muratura delle pile è stata ripulita e rifugata. Sul lato sud il terreno di costruzione è costituito da sabbia ghiaiosa intervallata da blocchi di roccia. Sul lato nord la pila del ponte si appoggia su sabbia argillosa. Durante la costruzione, la pila è stata fondata su pali in legno. Dalla costruzione del ponte non è stato rilevato alcun cedimento delle fondazioni. Di conseguenza, non sono state necessarie misure per le fondazioni, anche perché l’impatto futuro sul terreno di fondazione diventerà inferiore rispetto al passato.

Luogo: Tavanasa - Danis GR
Committenza: Fundaziun Nossa Punt, Sep Cathomas, Breil / Brigels
Ingegneria: Conzett Bronzini Partner, Coira
Collaboratori: J. Conzett, A. Herwig
Date: progetto 2015 - 2017, realizzazione:  2017
Imprese esecutrici: Erni Bau, Flims Dorf; Caprez Bau, Ilanz
Consulenti: Uniun Nossa Punt, Tavanasa, pres. R. Cathomas; ufficio beni culturali, S. Berger; Ufficio monumenti storici, L. Seifert; Ufficio federale delle strade USTRA, H.P. Kistler; storico delle infrastrutture

Traduzione di Giulia Boller

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