Hangzhou Bay Bridge – Cina

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Il ponte trans-oceanico più lungo del mondo

di Ing. Mario MANCINI

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L’Hangzhou Bay Bridge con i suoi 36 km ne fa un primato per il ponte sull’oceano più lungo del mondo, estendosi in tutta la baia di Hangzhou, nel Mar Cinese Orientale e attraversando il fiume Qiantang e il delta del fiume Yangtze superando anche il Ponte di Donghai, detentore del precedente record.

L’Hangzhou Bay Bridge è nelle sue parti iniziali uno strallato e diventa un collegamento importante per la Cina dell’Est con inizio in Jiaxing, a Nord e termine in Ningbo Cixi, nella contea del Sud.

Accorcia la distanza di trasporto via terra da Ningbo a Shanghai di 120 chilometri e il tempo di viaggio da quattro a due ore e mezza.   Si tratta di un’autostrada da sei corsie, con due direzioni e un limite di 100 km/h di velocità, vita utile di progetto di 100 anni.


L’Hangzhou Bay Bridge è stato il componente principale di una strada statale tra le province di Heilongjiang nel Nord e l’Hainan, nel Sud, uno dei ponti più importanti, non solo in Cina, ma in tutto il mondo, perché non è solo la più lunga tratta in mare, ma anche perché per la sua costruzione si è dovuto superare un ambiente marino tra i più complicati del mondo, con grandi effetti per le maree, l’effetto di tifoni e una difficile situazione geologica del suolo.

Il lavoro preparatorio era iniziato nel lontano 1994, mentre i lavori di costruzione iniziarono nel giugno 2003 e il suo completamento arrivò nel mese di giugno 2007 con la cerimonia di apertura tenutasi il 26 giugno, con tempi di consegna anticipati di ben 8 mesi.  Diversi test e severe valutazioni sono state condotte per circa un anno prima dell’apertura ufficiale.  Il ponte di ben 500 campate è stato aperto al pubblico nel maggio 2008 e si sono riscontrati passaggi di ben 50.000 veicoli al giorno solo nel suo primo anno di attività.

La costruzione del ponte e l’attraversamento marittimo è anche indice del crescente potere economico della Cina, e l’obiettivo è di promuovere lo sviluppo economico nel delta del fiume Yangtze, anche chiamato il Triangolo d’Oro.  Il costo complessivo del progetto di USD 1,42 mld, circa USD 18 mln sono il contributo di 17 imprese non governative della provincia.  Un altro 35% di tale importo è stato portato da società private di Ningbo, il 59% è stato fornito come prestiti da banche centrali e regionali della Cina. Il Gruppo Songcheng è il più grande azionista non governativo del progetto con il suo contributo all’investimento del 17,3% del capitale totale.  

I funzionari cinesi si aspettano di recuperare i costi di investimento del progetto in 15 anni.

La regione dello Zhejiang rappresenta la quarta più grande economia delle provincie della Cina e il ponte contribuirà sicuramente a formare una rete di traffico più conveniente ed efficiente nel delta del fiume Yangtze, che consentirà di sviluppare relazioni molto più strette tra le provincie vicine e ci saranno più opportunità per lo sviluppo complessivo dell’intera regione e migliorerà notevolmente la forza economica e il potere competitivo tra le imprese.

China Railway Bridge Bureau Group Co. Ltd. è stata l’impresa appaltatrice principale del progetto. Il contratto per i servizi di consulenza e d’ingegneria è stato assegnato a Hardesty & Hanover, LLP. ICE ha partecipato al progetto con l’uso di tre battipali vibranti tandem V360 necessari per i pali di fondazione del ponte nel mezzo della baia di Hangzhou.  Ty Lin International Group è stato il progettista del ponte.  Ben C Gerwick ha fornito i sistemi di protezione contro l’impatto delle navi per il ponte.

La baia di Hangzhou è un golfo del Mar Cinese Orientale, dove una delle meraviglie naturali della Cina, il fiume Qiantang Tide, crea acqua con correnti veloci e grandi onde alte fino a 8 m.  La zona è anche soggetta a frequenti tifoni.  Questi fattori hanno reso la fattibilità della costruzione di grande importanza per il progetto e il piano è stato migliorato e perfezionato solo dopo nove anni di consultazioni e oltre 120 studi tecnici, con l’aiuto di più di 700 esperti provenienti da tutto il mondo.
Il progetto degli stralli del ponte è stato severo, in quanto dovrà resistere a condizioni avverse, a correnti multi-direzionali, a onde alte, e a complicate condizioni geologiche del sito. La struttura del ponte è stata progettata con criteri antisismici e manterrà l’integrità in condizioni sismiche fino a sette gradi della scala Richter.   La lunghezza totale dei cavi utilizzati nel progetto è di 32,2 km.

Per tutta la lunghezza di 36 km di autostrada si hanno 6 corsie da 3,75 m, tre per ogni direzione di marcia.  La larghezza complessiva del ponte è di 33m.  La pendenza trasversale è del 2% e si raggiunge un massimo del 4% per la pendenza longitudinale.


Progettato per i 100 anni di vita, il ponte ha limiti di velocità di 100 km/h per le campate principali e 120 km/h per gli approcci di terra. Il ponte ha un’altezza di 62 m, nelle due parti navigabili, consentendo alle navi portacontainer di quarta e quinta generazione il passaggio in tutte le condizioni.  

Una grande sfida per il progetto è stata l’eruzione di gas naturale in uno strato superficiale lungo l’allineamento del ponte.  Uno speciale studio di esplorazione del sottosuolo è stato condotto ed è stata studiata in particolare la distribuzione del gas e le proprietà del suolo durante e dopo il rilascio del gas. Il gas è stato rilasciato prima della perforazione dei pali per evitare qualsiasi disturbo al suolo, collasso del terreno o eruzione ed esplosioni di gas.

Le gravi e frequenti pessime condizioni marine hanno causato numerose difficoltà nell’ancoraggio di chiatte e navi adibite alla costruzione.  Per lo più, l’attività edilizia è stata eseguita a terra e poi i vari elementi prefabbricati sono stati trasportati in sito per l’installazione e il montaggio finale. Per il trasporto e il montaggio delle travi in ​​mare, sono state utilizzate gigantesche gru galleggianti con dispositivi di ancoraggio precisi e carriponte per il lancio.  La costruzione sulle rive fangose ​​vicino alla costa sud, in una zona di marea con alternanza tra umido e secco, ha presentato gravi problemi tecnici.  Un cavalletto temporaneo per 10 km è stato eretto per la battitura dei pali e la costruzione del molo.  I conci dell’impalcato a cassone del peso di 1.430 ton sono stati prefabbricati a terra e lanciati poi con carro-ponte verso il mare. Ogni parte precedentemente eretta serviva come impalcato del ponte per il successivo trasporto e montaggio delle successive parti con lo spostamento in avanzamento del carro.

Inoltre si è lavorato con flusso di marea turbolenta e influenzata da tifoni con correnti d’acqua da 2 m/s a 3,32 m/s presso la baia di Hangzhou.  Le gru galleggianti dovevano trasportare in modo sicuro circa 2.000 ton di travi dalla riva al sito e poi ancorarle stabilmente per erigere l’impalcato e installare i vari conci di calcestruzzo prefabbricato.

L’Hangzhou Bay Bridge è costituito da nove sezioni.  

La prima è la parte principale per l’approccio a Nord, poggia su bassi pilastri con fondazione a pali profondi 80 metri con campate continue in calcestruzzo precompresso post-tese.  L’approccio a Nord conduce al primo ponte strallato con due torri a forma di diamante, cave e a scatolare d’acciaio.  La campata principale dell’approccio Nord è di 448 m e, comprese le campate laterali, la lunghezza totale è di 908 m.  Le alte pile a Nord sostengono un impalcato continuo di 70 m di luce post-teso per una lunghezza complessiva di 1.470 m.

L’approccio di mezzo ponte è realizzato su bassi pilastri con campate sempre di 70 m, post-teso, con una lunghezza complessiva di 9.380 m.

Il ponte navigabile a Sud è un secondo ponte strallato con una A che forma la singola torre, doppio cavo e sezione scatolare in travi di ​​acciaio.   La campata principale è 318 m e la lunghezza totale comprese le campate laterali è di 578 m.   La parte a Sud è fatta di travi continue da 70 m, post-tese, con una lunghezza complessiva di 1.400 m.

L’ottava sezione si sviluppa per un totale di 19.373 m, ed è composta da tre sezioni:

  la sezione in-acqua 6.020 m con travi di 70 m e pali in acciaio;

•  10.100 m la sezione della zona fangosa con travi di 50 m;

•  3.253 m la sezione sul terreno con travi da 30 m a 80 m e fondazioni a pozzo.

La nona sezione è costituita dall’approccio Sud con il collegamento alla viabilità esistente.

Trimble ha fornito i sistemi di posizionamento globale GPS per il monitoraggio della costruzione.

Il progetto ha richiesto il posizionamento preciso per le campate a largo della costa.  Utilizzando i sistemi GPS Trimble RTK 5700 con stazione di riferimento per le correzioni differenziali, la precisione è stata migliorata con distanze più lunghe migliorandone anche la produttività.

Un totale di 50 sistemi GPS RTK 5700 sono stati collocati, dove il ponte attraversa la baia di Hangzhou e sistemi aggiuntivi si trovavano sulle chiatte, al fine di fornire una precisione millimetrica per il posizionamento in tempo reale dei pali di fondazione e per le sezioni prefabbricate del ponte.

Al centro del ponte, un’isola di servizio di 10.000 m² è stata prevista per i conducenti dei mezzi e gli operatori per riposare e avere una gamma completa di servizi, tra cui alberghi, ristoranti, stazioni di servizio e una torre di osservazione.  Si prevede che l’isola di servizio diventerà ora una meta turistica per guardare il fiume Qiantang Tide.  L’isola di servizio è stata costruita interamente su pali e banchine per evitare fenomeni di scalzamento ed erosione della marea.  Due parchi pubblici sono previsti anche su ciascun lato del ponte.

Il ponte ha richiesto l’installazione di dispositivi di sicurezza del traffico, sistemi di monitoraggio, apparecchiature di comunicazione, caselli, alimentazione elettrica, d’illuminazione e di manutenzione e vari uffici.

 

Dati tecnici riassuntivi                                                               

Anno d’inizio progettazione:  1994
Inizio costruzione:  Giugno  2003
Tipo di opere principali:   ponti strallati per il canale navigabile per l’attraversamento della baia

Caratteristiche:   Ponte panoramico di 36 km, 6 corsie a 2 carreggiate, limite di velocità 100km/h

Durata utile di progetto:   100 anni

Investimento complessivo:   circa USD  1,5 miliardi
Completamento costruzione:   26 Giugno 2007

Apertura al traffico:   Maggio 2008

Acciaio utilizzato:   800 ton

Campata maggiore:   488 metri

Lunghezza totale:   36 km

Contraente:   China Railway Bridge Bureau Group Co. Ltd.

Consulente per l’Ingegneria:   Hardesty & Hanover LLP

Progettazione:   Ty Lin International Singapore

Valutazione Impatto Ambientale e Mitigazione:   Ben C Gerwick, Inc.

Notizie e foto tratte da “ roadtraffic-technology

Altre immagini: Reuters, China Daily, In.com

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Coordinates

30°27′N       121°08′E

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VIDEO:

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