Georadar, tomografia ultrasonica: cavi di ponti precompressi

Su 39 anomalie segnalate dalla tomografia ultrasonica lungo i cavi di precompressione del viadotto Candigliano, le verifiche endoscopiche ne hanno confermate 17: 5 casi di assenza di iniezione e 12 di carenza. Le restanti 22 non corrispondevano a difetti effettivi. Il dato, presentato da Luca Ranedda del Laboratorio di Diagnostica Strutturale del Centro di Ricerca e Sperimentazione Stradale di ANAS al terzo convegno FABRE 2026, dedicato a ponti, viadotti e gallerie tra manutenzione, norme e rischi climatici, fotografa il margine di incertezza che ancora separa le indagini non distruttive dalle condizioni reali dei cavi. Da qui il valore della campagna sperimentale condotta sull’opera marchigiana: confrontare procedure di rilievo diverse e misurarne l’affidabilità su un caso reale.

Un viadotto destinato alla demolizione diventa campo sperimentale

La valutazione dello stato di conservazione di un’infrastruttura in calcestruzzo armato precompresso passa dalla conoscenza puntuale dei cavi: la loro posizione e configurazione condizionano la caratterizzazione dell’opera e la pianificazione di indagini, monitoraggio e verifiche di sicurezza. Proprio su questo terreno si è concentrata l’attività svolta tra gennaio e marzo 2024 sul viadotto Candigliano, lungo la strada statale Flaminia e gestito da ANAS.

La prospettiva di demolizione e ricostruzione del manufatto ha trasformato l’infrastruttura in un laboratorio a cielo aperto. Alle indagini diagnostiche preliminari sono seguite sperimentazioni sul danneggiamento indotto mediante taglio di trefoli e cavi di precompressione, affiancate da un sistema di monitoraggio geometrico, topografico ed estensimetrico e da prove dinamiche. In questo quadro, ricostruire l’effettiva disposizione dei tendini non era un esercizio cartografico ma il presupposto operativo di tutto il programma successivo.

Georadar, due strategie di acquisizione a confronto

La prima fase ha riguardato l’individuazione di posizione e numero dei cavi con il georadar, replicata con due procedure alternative: scansioni lineari e scansioni areali. Il confronto ha preso in esame la qualità delle informazioni restituite, ma anche i tempi di esecuzione, la produttività complessiva e la preparazione richiesta agli operatori.

Con le line scan il rilievo procede lungo l’anima delle travi a intervalli prestabiliti. Sugli elementi a cassone del Candigliano la distanza tra sezioni scansionate è rimasta indicativamente tra 75 centimetri e 1,5 metri, un passo calibrato per intercettare sia le armature ordinarie sia i cavi collocati a maggiore profondità. Il vantaggio è la rapidità: acquisendo sezioni distanziate si riducono il numero delle misure e i tempi sul campo. Il costo si paga in interpretazione. I radargrammi richiedono lettori esperti, capaci di separare le risposte delle armature ordinarie da quelle dei tendini e di verificare la compatibilità delle indicazioni strumentali con gli schemi costruttivi disponibili. Trattandosi di sezioni discrete, l’andamento complessivo dei cavi emerge dalla correlazione delle singole misure, che può rendere necessarie conferme endoscopiche puntuali nelle posizioni individuate.

Le area scan rovesciano i termini. Si lavora su una superficie estesa con acquisizioni orizzontali e verticali: più impegno in fase di rilievo e un numero di misure sensibilmente superiore, in cambio di una restituzione completa dell’andamento dei cavi sull’intera superficie indagata. Nel caso studio, le elaborazioni hanno permesso di visualizzare la configurazione degli elementi interni anche tramite sezioni a profondità comprese tra 8 e 25 centimetri, e la rappresentazione tridimensionale ha reso immediata la distinzione tra armatura ordinaria e precompressione, riducendo le incertezze sulla geometria. Cambia anche il profilo dell’operatore: l’immediatezza del prodotto finale limita il fabbisogno di interpretazione durante l’acquisizione, restando ferma la necessità di una valutazione specialistica dei risultati.

Produttività reale e ruolo della documentazione disponibile

Sul piano dei tempi l’esito è stato poco scontato. Le scansioni lineari vincono sull’acquisizione, ma parte del vantaggio si dissolve includendo le attività a valle: lettura dei radargrammi, correlazione, verifiche di attendibilità. Le areali chiedono più ore sul campo e meno dopo, perché la disposizione dei cavi è già nella restituzione. Alla prova dei fatti la produttività complessiva delle due strade è risultata sostanzialmente equivalente, con una diversa ripartizione tra acquisizione, interpretazione e verifica.

La variabile decisiva è un’altra: quanto si conosce già dell’opera. Dove esistono disegni di progetto e informazioni sulla disposizione originaria dei cavi, le line scan consentono di verificare in sito la corrispondenza tra documentazione e configurazione effettiva. In assenza di documenti o con riferimenti lacunosi, scenario frequente nel patrimonio infrastrutturale esistente, le area scan permettono di acquisire un quadro esteso della struttura e di ricostruire in dettaglio la disposizione degli elementi di precompressione.

Tomografia ultrasonica per lo stato delle guaine

Localizzati i cavi, la seconda fase è passata alla ricerca di anomalie all’interno delle guaine con la tomografia ultrasonica. La tecnica si basa sull’emissione e ricezione di onde ultrasoniche e sull’analisi delle riflessioni generate dalle discontinuità nei materiali. Rispetto al georadar, che impiega onde elettromagnetiche, qui si propagano onde meccaniche con modalità di interazione differenti: la complementarità è strutturale, con il georadar dedicato a localizzazione e geometria e la tomografia orientata a segnalare discontinuità lungo lo sviluppo dei tendini.

Lo strumento utilizzato dispone di 24 sonde bimodali, che operano sia come emittenti sia come ricevitori del segnale. Le acquisizioni sono state eseguite lungo i percorsi già individuati, a passi di circa 10 centimetri, con il tomografo in contatto diretto con la superficie del calcestruzzo e i dati registrati automaticamente tramite un dispositivo di visualizzazione. L’analisi ha interessato due cavi, identificati come cavo 2 e cavo 3, lungo i quali il segnale riflesso ha mostrato diverse anomalie.

Endoscopia di verifica: 39 anomalie, 22 senza difetti reali

Il passaggio decisivo è stato il confronto tra le segnalazioni tomografiche e le condizioni riscontrate con controlli diretti. Per selezionare le zone da approfondire, i ricercatori hanno assunto come criterio la presenza dell’anomalia in almeno due sezioni consecutive di scansione: ne sono derivate 39 aree di controllo, verificate mediante indagini endoscopiche puntuali.

L’esito misura il divario tra segnale e realtà. Le verifiche hanno confermato 5 casi di assenza di iniezione e 12 di carenza, mentre 22 anomalie non corrispondevano a difetti effettivi. Una divergenza significativa che indirizza la ricerca su due direttrici: software di interpretazione dei segnali ultrasonici più maturi e integrazione sistematica tra indagini non distruttive e verifiche dirette, senza la quale la valutazione dello stato dei cavi resta esposta a falsi positivi. Per chi gestisce opere esistenti con documentazione diseguale, il Candigliano offre un riferimento concreto su come combinare georadar, tomografia ed endoscopia nella ricostruzione dello stato reale dei tendini.

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