L’autostrada A1 è l’asse di traffico più importante della città di San Gallo. Dopo oltre 30 anni di esercizio, l’autostrada urbana deve essere riparata per garantire il funzionamento sicuro delle strutture per altri 15-20 anni.

L’USTRA ha suddiviso il progetto di costruzione in diversi lotti. Il primo lotto principale comprende un totale di 20 sottoprogetti, che includono tutti i lavori di ristrutturazione al di fuori delle gallerie Rosenberg, Schoren e St. Anche se la maggior parte dei lavori si svolge sui binari, la portata dei lavori copre l’intera infrastruttura. Ciò include anche il rinnovamento di varie strutture ingegneristiche: Gallerie, tunnel, ponti, muri di sostegno e sottopassaggi. Come spiega Urs Neff (direttore tecnico di ARGE Stadtautobahn), i lavori di ingegneria civile associati erano talvolta molto complessi e richiedevano un team ben coordinato con molti anni di esperienza e competenze eccellenti. Per rendere il lavoro proficuo per noi, è stato necessario rispettare il rigido programma di costruzione. Questo è anche il motivo per cui ci preoccupiamo di ottimizzare il lavoro e i processi. Di conseguenza, abbiamo ripetutamente proposto varianti di appalto impegnative per i singoli sottoprogetti.

Lavori di asfaltatura a San Gallo Ovest

I principali lavori di ripristino dell’autostrada cittadina sono iniziati nella zona ovest. Dall’estate all’autunno 2021, i lavori si sono concentrati sul tratto aperto tra Winkeln e il viadotto Sitter. Il rifacimento del tratto di 3,5 km in ciascuna direzione, per un totale di 7 km, ha segnato la prima pietra miliare nella riparazione dell’autostrada urbana. Un team di 70 persone ha lavorato per 26 turni di notte. Dopo aver scarificato la vecchia pavimentazione, abbiamo steso un nuovo strato superficiale di circa 10.500 tonnellate di asfalto utilizzando le tecnologie più avanzate. Dal tratto del viadotto Sitter fino al confine occidentale del progetto, abbiamo scarificato 5 cm del manto stradale esistente e lo abbiamo ricoperto con un SAMI, uno strato intermedio di alleggerimento delle sollecitazioni. Lo scopo è quello di evitare che le fessure esistenti nello strato inferiore penetrino nel nuovo strato superiore, il manto di copertura. Abbiamo poi steso 4 cm di asfalto semi-denso SDA 8-12. Questo tratto è stato steso su tutta la superficie, cioè sull’intera larghezza della carreggiata. A tale scopo sono state impiegate fino a 5 macchine asfaltatrici e da 10 a 15 rulli. Abbiamo asfaltato circa 600 m di autostrada (da 600 a 700 t di asfalto) per turno di notte, anche se abbiamo dovuto riapplicare la segnaletica orizzontale nelle prime ore del mattino.

Fissaggio degli ancoraggi del ponte di Feldli

Un’altra commessa è stata la messa in sicurezza degli ancoraggi e l’adeguamento sismico delle spalle est e ovest. Abbiamo eseguito i lavori di ancoraggio delle fondazioni dei pilastri, compresa la sigillatura degli appoggi del ponte, e siamo stati responsabili della riparazione locale del calcestruzzo e della sospensione dei tubi di protezione dei cavi a 12 blocchi – dal basso utilizzando piattaforme di sollevamento.

I nostri servizi

• Creazione di un pendio di costruzione
• Lavori di scavo con letame e escavatore idraulico a pneu per le pile da 1 a 7
• Lavori in calcestruzzo gettato in opera per il supporto dell’ancoraggio
• Carotaggi in preparazione dei lavori di perforazione degli ancoraggi
• Chiusura, rinforzo e betonaggio dei traversi
• Foratura, stuccatura e tensionamento degli ancoraggi
• Riparazione delle ringhiere
• Pavimentazione della pendenza del pilastro ovest
• Sospensione di cavidotti a 12 blocchi

Il terreno di riporto esistente non era ideale per creare la pendenza di costruzione, per cui ne abbiamo asfaltato una parte. Abbiamo anche effettuato carotaggi molto profondi, fino a 4,5 metri, e abbiamo dovuto mettere in sicurezza il torrente con tubi speciali e con il reinterro. Ciò è stato reso ancora più difficile dalla forte pendenza del terreno. Le nicchie di ancoraggio realizzate dal carpentiere e il monitoraggio permanente da parte dei geometri sono stati speciali.

Muro di contenimento del poligono di tiro

A causa delle condizioni degli ancoraggi esistenti, si è ipotizzato che il 40% di essi avrebbe ceduto prima o poi. Per sostituire gli ancoraggi mancanti, si è pensato di installare un nuovo strato di ancoraggio con ancoraggi precompressi al centro tra due pali. A tal fine, abbiamo demolito la parte superiore della parete esistente e l’abbiamo ricostruita. È stata installata una longarine per trasferire le forze ai pali e assorbire eventuali cedimenti degli ancoraggi all’altezza dei nuovi ancoraggi. Il longarine ha assunto anche la funzione di muro di contenimento, in modo che il terreno dietro il muro di contenimento potesse essere riempito fino al livello attuale.

I nostri servizi

• Scavo e demolizione delle centine del muro
• Creazione di longarine sui pali trivellati
• Chiusura, rinforzo e consolidamento del muro di sostegno
• Foratura, iniezione e tensionamento degli ancoraggi
• Riempimento del muro di sostegno e completamento dell’opera circostante

 

La difficile copertura dell’autostrada

Il montaggio e lo smontaggio del ponteggio sopra l’autostrada – la cosiddetta copertura – con una lunghezza di circa 160 m, compresi parapetti e impalcati, è stato complicato. L’impalcatura era un tipo speciale di recinzione per garantire che non cadessero schizzi d’acqua o altro sull’autostrada durante i lavori sul muro di sostegno. Questo tipo di impalcatura come copertura temporanea per l’autostrada non era mai stata vista prima nella Svizzera orientale. È stato quindi difficile realizzare questo tipo di copertura. Non trattandosi né di una galleria né di un tunnel, nulla era documentato nel manuale dell’USTRA. Per ottenere l’approvazione dei ponteggi, abbiamo dovuto
per l’impalcatura, dovevamo garantire, tra l’altro, i seguenti punti:

• Sicurezza per gli automobilisti
• Illuminazione sufficiente
• assenza di cadute d’acqua e di materiali da costruzione
• Sgombero della neve, compresi i ghiaccioli sulle travi d’acciaio.

Insieme al nostro subappaltatore di ponteggi, abbiamo lavorato molto intensamente alla realizzazione fin dall’inizio. All’inizio eravamo scettici, ma poi tutti hanno capito che questo tipo di copertura era la soluzione migliore.

Gallerie Lindental e Harzbüchel

Le gallerie Lindental e Harzbüchel sono una parte essenziale del collegamento tra San Gallo Ovest e San Gallo Est. Le gallerie sono state costruite tra il 1978 e il 1984. Nel 2004, tre supporti in cemento per ogni elemento della galleria Lindental sono stati sostituiti da due supporti in acciaio. La galleria copre la carreggiata di St. Margrethen dall’incrocio di St. Fiden al ponte Spinnerei per una lunghezza di 366 metri. La galleria Harzbüchel copre a sua volta la carreggiata di St. Margrethen dal ponte Spinnerei al tunnel Stephanshorn per una lunghezza di 552 metri. L’altezza libera di entrambe le gallerie varia da 5,6 a 7,8 metri. La Galleria Lindental è suddivisa in 46 blocchi dilatati con una lunghezza standard di 8 metri. La Galleria Harzbüchel ha 69 blocchi, anch’essi della lunghezza di 8 metri. La soletta e la parete posteriore rivolta a sud, insieme alla soletta del soffitto, formano un telaio sostenuto da colonne in cemento armato al centro delle due carreggiate. La differenza principale tra le due gallerie è la soletta continua della galleria Harzbüchel.

I nostri servizi: Galleria Harzbüchel

• Rinnovo completo dello strato superficiale. Rimozione di parti del binder e dello strato di base, nonché della scatola e successivo rinnovo a causa di importanti lavori di rimozione per la costruzione del nuovo blocco di tubi e di aggiustamenti del drenaggio e dei bordi.
• Installazione di canali a fessura nel tratto chiuso con il muro anti-circolazione. Nella sezione aperta sono previsti nuovi pozzetti per sifoni.
• Creazione di nuove tubature per l’acqua di servizio. Una parte di questa è già stata realizzata nell’ambito dei lavori preliminari.
• Verificare la presenza di perdite nelle tubature di drenaggio esistenti e, se necessario, ripararle.
• Sostituire i telai e le griglie dei pozzi di aspirazione e di pulizia.
• Riparare localmente il calcestruzzo della parete posteriore, dell’intradosso del soffitto e delle pareti di guida.
• Applicare un nuovo rivestimento idrofobico alla parete di guida e alle basi dei pontili.
• Installazione di un nuovo blocco di tubi sotto la carreggiata nell’area di transizione verso il tunnel Stephanshorn.
• Protezione dal rumore: sostituzione dei pannelli assorbenti.
• Rimozione della protezione superficiale della barriera antiurto e dei supporti. Riparazione completa dei supporti e sostituzione di quelli più danneggiati. Applicazione di un nuovo rivestimento idrofobico e di una nuova protezione superficiale. Riempimento dei giunti dei doppi supporti.

 

Soffitti della galleria ai piani Harzbüchelstrasse e Lindentalstrasse

Eravamo consapevoli che la sostituzione del giunto del soffitto sarebbe stata la sfida più grande. Questo ha interessato un livello inferiore (Nationalstrasse) e uno superiore (città) in termini di traffico e lavoro. Abbiamo potuto lavorare al livello della Nationalstrasse da marzo a ottobre. Eravamo vincolati alle fasi di costruzione, perché altrimenti sarebbero sorti conflitti con il programma delle strutture di collegamento a ovest e a est delle gallerie. Nell’area della città, i trasporti pedonali, privati e pubblici dovevano funzionare in ogni momento. Tuttavia, gli orari di lavoro non erano limitati in quest’area. Per questo motivo, la sequenza di costruzione prevista, che prevedeva di eseguire prima tutti i lavori sul lato sud e poi tutti i lavori sul lato nord su entrambi i livelli, è stata modificata. Secondo il nuovo piano, abbiamo installato le casseforme per le lastre sui 114 giunti da ristrutturare durante un turno notturno di sette settimane nell’autunno del 2021. Grazie al lavoro notturno, non abbiamo più dovuto necessariamente dipendere dalla chiusura dell’autostrada per i lavori nella zona dei giunti e abbiamo potuto iniziare i lavori nell’area urbana già a gennaio 2022. In collaborazione con la polizia e le aziende di trasporto, abbiamo istituito un sistema a senso unico a livello cittadino. In questo modo abbiamo ridotto il traffico e creato spazio aggiuntivo per i lavori di costruzione. L’acqua è stata un problema importante durante lo smantellamento dei giunti. Per evitare conflitti con il traffico in movimento sull’autostrada, si è deciso di utilizzare metodi di scavo convenzionali per lo smantellamento. Ciò significa che i giunti sono stati tagliati e, se necessario, delicatamente ricomposti. In questo modo è stato possibile ridurre al minimo l’acqua. Tuttavia, l’acqua accumulata ci ha accompagnato per tutto il periodo di costruzione. Più volte abbiamo dovuto installare dei drenaggi all’intradosso in modo che l’acqua defluisse nell’area del cantiere e non sulla strada trafficata. I giunti di dilatazione appena creati dovevano essere sigillati con THORMA®JOINT. Tuttavia, è stato possibile creare questa transizione di asfalto solo dopo la posa dell’intera superficie. Abbiamo completato la posa della pavimentazione nell’autunno del 2023.

I nostri servizi

• Per ridurre il numero di giunti (bituminosi) nelle transizioni della carreggiata, vengono uniti quattro elementi della lastra. Sostituire o collegare monoliticamente i giunti per tutto lo spessore della lastra. Numerosi tipi di lavori, come la fresatura dei tagli, la rimozione e l’irruvidimento dell’HDW, le misure di sicurezza, il carico e il trasporto degli elementi in calcestruzzo, i vari collegamenti delle armature e la messa in opera di elementi snelli e fortemente armati in numerose fasi. Gli elementi della soletta sono collegati con il metodo del passo del pellegrino.
• Rimuovere la carreggiata in cemento (parcheggi) o demolire la superficie esistente.
• Rimuovere l’impermeabilizzazione del soffitto e sostituirla con una nuova impermeabilizzazione completamente incollata. Sigillare preventivamente la superficie della galleria con resina epossidica. Rinnovare i restanti passaggi della carreggiata. Sostituire completamente il rivestimento.
• Parapetto prefabbricato con calcestruzzo gettato in opera – in parte con inserti di casseratura come elemento di design.
• Applicare un nuovo rivestimento idrofobico e una protezione dai graffiti al parapetto.
• Ottimizzazione del concetto di parcheggio e di fermata dell’autobus su tutta la lunghezza della galleria.

 

Ristrutturazione del tunnel di Stephanshorn

Abbiamo realizzato le misure necessarie per prolungare la vita utile e mantenere la sicurezza operativa. Queste misure comprendono l’installazione di tutte le linee di alimentazione, un’ampia opera di ristrutturazione del calcestruzzo e il rinnovo completo della superficie. Entrambe le canne del tunnel sono state ristrutturate mentre il traffico continuava a transitare, ciascuna canna in due fasi. Per motivi strutturali, non è stato possibile creare una trincea continua, per cui i lavori sono stati completati in fasi di 40 metri ciascuna. La logistica – la fornitura e la rimozione dei vari materiali da costruzione – è stata fondamentale per ottimizzare i processi di lavoro nello spazio ristretto del tunnel. Con un cantiere lineare di 600 metri, abbiamo puntato a processi di costruzione ricorrenti con lo stesso personale in ogni momento, il che ha ottimizzato i processi e portato a un metodo di lavoro più efficiente. Come misura di sicurezza, il monitoraggio è stato attivo durante l’intero periodo di costruzione: il tunnel è stato costantemente monitorato in termini di posizione e altezza utilizzando tachimetri e vari punti fissi.

I nostri servizi

• Abbiamo rimosso le macerie di cemento.
• Nelle aree laterali delle gallerie, abbiamo rinnovato i tubi di servizio, il sistema di drenaggio, le guarnizioni dei bordi e il muro d’impatto.
• Con la massima pressione dell’acqua (da 1500 a 2000 bar) abbiamo rimosso lo strato esterno di calcestruzzo indebolito dall’acqua salata per un’altezza di 3 metri e lo abbiamo sostituito con una nuova malta multistrato ad alte prestazioni.
• Abbiamo rinnovato la superficie della carreggiata sostituendo principalmente lo strato superficiale.
• Abbiamo protetto le pareti della galleria ristrutturata dall’invecchiamento troppo rapido con un rivestimento in resina epossidica e con elementi di protezione dal rumore.

Il progetto originale prevedeva la formatura completa della parete e il getto di calcestruzzo su tutta la superficie. Per accelerare il processo, abbiamo suggerito di prefabbricare gli elementi in calcestruzzo e di installarli direttamente in loco. Poiché questa opzione comportava calcoli statici, sono seguite numerose discussioni con il consorzio di ingegneri INGE Gallus TKG e USTRA. In considerazione dei vantaggi finanziari e di altri effetti positivi rilevanti per il successo congiunto del progetto, alla fine ci è stato dato il via libera.