Il BIM per il nuovo viadotto sul Polcevera

Per il nuovo ponte di Genova, il viadotto sul Polcevera, è stato implementato il modello BIM con l’obiettivo di garantire un elevato standard del progetto

Dal crollo del ponte Morandi a Genova, nell’agosto del 2018, ognuno, qualunque sia il ruolo occupato nella società, si è sentito coinvolto, interessandosi alla vicenda ed alla ricostruzione del nuovo viadotto sul Polcevera.

Interesse per quanto accaduto, per le migliaia di persone coinvolte, per comprendere le motivazioni della tragedia e soprattutto per ‘assistere’ alla rinascita del nuovo Ponte di Genova.

Abbiamo seguito in primavera con alcuni articoli gli step che hanno portato all’individuazione del progetto ritenuto migliore per costruire il nuovo viadotto sul Polcevera. Ora che il processo di ricostruzione è avviato, rimanendo fedeli alle tematiche che ci proponiamo di affrontare, presentiamo un articolo, in parte tratto dal sito della società incaricata come Progettista della nuova infrastruttura, che ci aiuta a comprendere meglio progetto, metodologia utilizzata e soluzioni applicate.

Il progetto architettonico del nuovo viadotto sul Polcevera

Il nuovo viadotto sul Polcevera, basato sul progetto architettonico sviluppato dallo studio Renzo Piano, prevede pile in cemento armato di sezione ellittica posizionate con un passo costante di 50 metri, con alcune eccezioni come quella di attraversamento del torrente Polcevera e le due adiacenti, per le quali l’interasse passa a 100 metri.

nuovo viadotto sul polcevera

L’impalcato principale è costituito da una travata continua di lunghezza totale pari a 1067.17 m costituita da un totale di 19 campate così suddivise:

  • 14 campate in acciaio-calcestruzzo da 50 metri
  • 3 campate in acciaio-calcestruzzo da 100 metri
  • 1 campata in acciaio-calcestruzzo da 40,9 metri di approccio alla spalla Est
  • 1 campata in acciaio-calcestruzzo da 26,27 metri di approccio alla spalla Est

Il ponte è sorretto da 18 pile in cemento armato di sezione ellittica a sagoma costante. Le dimensioni esterne delle pile (9,50 x 4,00 metri) sono le stesse sia per le campate da 50 che da 100 metri, per garantire l’uniformità prospettica dell’opera e la velocità di realizzazione grazie all’utilizzo di una sola tipologia di cassero esterno.

infografica nuovo ponte di Genova

La geometria dell’ellisse, con assenza di angoli netti, permette alla luce di ‘scivolare’ sulla superficie, mitigando così l’impatto visivo e la presenza nel contesto urbano delle nuove pile. La scansione delle pile è frutto di una scelta architettonica finalizzata all’utilizzo di elementi più frequenti ma snelli che si inseriscono meglio nel tessuto urbano.

Sulle pile poggia l’impalcato realizzato in struttura mista acciaio-calcestruzzo.

ponte sul polcevera - sezione del pilone

La parte in acciaio dell’impalcato sarà costituita da tre conci trasversali, così da rendere semplice e veloce la costruzione e il montaggio di più campate in sequenza. La struttura interna, composta da diaframmi in acciaio, permetterà l’ottimizzazione delle prestazioni dei materiali stessi in relazione alla velocità di realizzazione e assemblaggio delle parti. Completerà l’impalcato la soletta, realizzata con elementi prefabbricati in calcestruzzo armato e successivo getto di completamento.

La forma dell’impalcato richiama la carena di una nave, e la riduzione graduale della sezione verso le estremità del ponte ne attenua l’impatto visivo. L’utilizzo di un colore chiaro per la verniciatura degli elementi in acciaio renderà il ponte luminoso, armonizzando la sua presenza nel paesaggio.

All’impalcato principale è strutturalmente connessa una rampa in acciaio-calcestruzzo di lunghezza complessiva pari a circa 109.91 m a 3 luci. Le pile sono previste in cemento armato, a sezione costante per l’intero sviluppo in altezza.

Il viadotto sarà dotato di un importante contenuto tecnologico al fine di valorizzare l’architettura dell’opera e la sua sostenibilità ambientale dal punto di vista energetico, di garantire elevata sicurezza alla circolazione stradale e la massima durabilità delle strutture e degli impianti stessi.

La società Italferr è stata incaricata di sviluppare la progettazione esecutiva del nuovo viadotto sul Polcevera: le tempistiche ristrette per lo sviluppo del progetto, necessarie per conseguire il risultato di restituire alla città di Genova una viabilità fondamentale per l’equilibrio sociale ed economico della città, hanno determinato la necessità di affrontare il compito assegnato con modalità particolari in modo da assicurare una rapidità di azione e decisione fuori dall’ordinario.

Implementazione del modello BIM

Nella fase di progettazione esecutiva, Italferr ha implementato il modello BIM (Building Information Modeling) del viadotto con l’obiettivo di garantire un elevato standard del progetto secondo i principi propri di questa metodologia.

  • Applicare la metodologia BIM nei processi di coordinamento delle attività sfruttando le potenzialità di un ACDat (Ambiente di Condivisione Dati), capace di gestire il flusso dei dati interdisciplinari garantendone l’unicità e la tracciabilità, valido per progetti di tipo infrastrutturale
  • Definire gli ambiti e le procedure da adottare nel corso delle attività di progettazione per creare un Modello Federato dell’intera infrastruttura, estendendo l’attività di modellazione a tutte le discipline e integrando, ove possibile, contenuti progettuali mediante l’uso di hypermodels (disegni 2D, dati numerici, ecc.)
  • Orientare e strutturare gli ambiti di lavoro definendo responsabilità, organizzazione e normativa di riferimento
  • Definire standard, template e criteri di base dei modelli da seguire per l’intera fase di progettazione, anche nell’ottica di un possibile utilizzo nelle successive fasi
  • Individuare le caratteristiche dei modelli nell’ottica di aggregazione in appositi strumenti informatici atti al controllo delle clash e verifiche parametriche (Model and Code Checking)
  • Individuare le caratteristiche dei modelli nell’ottica di aggregazione in appositi strumenti di simulazione temporale (Modello 4D)
  • Individuare le caratteristiche dei modelli nell’ottica di aggregazione in appositi strumenti informatici atti alla comunicazione con le diverse parti coinvolte nel processo (Modelli di Visualizzazione, Produzione di Output Visivi quali immagini e video, Reportistica)
  • Produrre un modello informativo che possa costituire la base per le successive fasi di realizzazione ed esercizio e manutenzione dell’opera

nuovo viadotto sul polcevera

Descrizione delle soluzioni

Prima di procedere con le attività di modellazione, è stato redatto un Piano di Gestione Informativa (pGI) con lo scopo di stabilire fin da subito le modalità operative e i contenuti del modello informativo BIM del Viadotto sul Polcevera.

Successivamente, per favorire lo scambio di dati e di informazioni tra le diverse parti interessate, è stato predisposto un ambiente di lavoro condiviso sul quale è stata organizzata una struttura di cartelle in cui ogni disciplina dispone del proprio spazio di lavoro.

L’ambiente di lavoro condiviso del modello BIM del nuovo Viadotto sul Polcevera è stato organizzato per favorire l’assemblaggio di numerosi modelli provenienti da diverse specialistiche.

viadotto polcevera

Per ciascuna componente del modello BIM è stato fissato, a monte del processo di modellazione, un set minimo di informazioni, tra le quali:

  • Codice identificativo WBS (Work Breakdown Structure)
  • Materiale
  • Dimensioni Principali (Lunghezza, Superficie, Volume, ecc.)
  • Fase di Realizzazione

Partendo dalla modellazione delle singole componenti è stato prodotto un modello federato in cui assemblare i modelli specialistici con estrema precisione e dinamismo. Traguardando questi aspetti si è deciso di utilizzare, in maniera innovativa rispetto allo standard, un sistema di modellazione computazionale che garantisse versatilità e tempestività nel riallineare il modello ad eventuali modifiche progettuali.

Attraverso la modellazione computazionale basata su blocchi di codice sono stati sviluppati degli script volti all’ottimizzazione e all’automatizzazione di processi manuali che tradizionalmente richiederebbero un grosso dispendio in termini di tempo. Definita la libreria delle componenti, attraverso questi script, è stata avviata la fase di assemblaggio del modello con la possibilità di gestirne dinamicamente il contenuto parametrico. Gli script sono collegati ad un foglio di calcolo contenente tutte le informazioni di base necessarie a definire il modello. Agendo puntualmente sulla singola cella è stato possibile aggiornare automaticamente il modello senza dover necessariamente agire manualmente sulla modellazione.

In questa fase di progettazione aver avuto a disposizione il modello informativo ha consentito a livello operativo di effettuare una serie di verifiche dimensionali e delle geometrie a garanzia della corretta disposizione degli elementi nello spazio anche in funzione del trasferimento delle informazioni a chi poi dovrà mettere in opera la complessa struttura del viadotto. In quest’ottica l’attività di controllo delle clash e le verifiche parametriche condotte sul modello nelle differenti fasi di aggiornamento delle singole componenti, hanno conferito all’opera un valore aggiunto in termini di coerenza e di realizzabilità.

Un altro degli utilizzi fatti del BIM coinvolge la dimensione 4D rispetto la quale è stato associato al modello digitale il programma lavori. E’ stato possibile simulare le fasi di costruzione dell’opera così da identificare a priori lavorazioni e situazioni con particolari criticità.

nuovo viadotto sul polcevera

La produzione di un modello digitale completo di tutte le sue parti ha consentito di sviluppare un prodotto dall’elevato impatto visivo che ha facilitato il confronto con il committente permettendo una comunicazione chiara ed esaustiva tra le parti.

L’obiettivo a tendere è quello di produrre un modello informativo che possa costituire la base per le successive fasi di realizzazione ed esercizio, completo di tutte le informazioni utili all’organizzazione della manutenzione.

Il raggiungimento di tale obiettivo consentirà di mettere in esercizio un’infrastruttura in cui il modello BIM rappresenta l’elemento di congiunzione tra una prima fase, limitata temporalmente, di progettazione e di definizione dell’opera e la fase sicuramente più rilevante di esercizio e gestione.

viadotto polcevera - aggiornamento

nuovo viadotto sul Polcevera | aggiornamento a settembre 2019

 

 


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