Manutenzione programmata per strutture metalliche e in calcestruzzo

Novelle piramidi, gli aeroporti nel XXI Secolo sono sempre più nel mondo elevati a simbolo di una città, se non di una nazione.

Accade sovente che i migliori architetti ed ingegneri, siano oggi chiamati alla celebrazione di un territorio o di uno stato, attraverso la magnificenza di uno dei principali collegamenti con il mondo qual è l'aeroporto. Conseguentemente le strutture di acciaio, cemento armato e vetro, che costituiscono in gran parte le infrastrutture aeroportuali, crescono e si evolvono continuamente sotto la spinta di un mercato, quale quello del trasporto aereo, che ha avuto un tasso di crescita del 5.2 % negli ultimi 30 anni (fonte IATA)  e che prevede un trend maggiore nel futuro.

Parimenti l'ingegneria di manutenzione deve gestire strutture architettoniche sempre più ardite, che spesso mostrano dopo pochi anni l'usura del tempo la quale, con l'aggravarsi delle condizioni climatiche, può portare al limite e successivo collasso le infrastrutture aeroportuali non correttamente manutenute anche se correttamente progettate.

Esempio recente è il gelicidio in Slovenia del Febbraio 2014, che ha portato al collasso strutture in acciaio quali elettrodotti e coperture metalliche, correttamente dimensionati per le usuali sollecitazioni meteorologiche.

Ponendo attenzione all'ambito normativo si evidenzia che la manutenzione in ambito aeroportuale è disciplinata in primis dal codice della Navigazione, ex art. 705 che attribuisce al Gestore Aeroportuale il compito di amministrare e di gestire le infrastrutture aeroportuali, dovere che diviene cogente nell'atto di Concessione, documento con il quale lo Stato attribuisce ad un Ente pubblico o privato,  per un lungo arco temporale, diritti e doveri su uno o più aeroporti esplicitando in tale atto che "la Concessionaria è responsabile della conduzione e a manutenzione ordinaria e straordinaria degli immobili, degli impianti e delle infrastrutture concernenti l'attività di gestione".

Anche il nuovo Regolamento Europeo n. 139/2014 che stabilisce i requisiti tecnici relativi agli aeroporti europei prescrive "...the aerodrome operator should ensure that a maintenance programme is established and implemented [...] The scope of the maintenance programme should include, but may not be limited to, the following items:

?.

( f) buildings which are necessary for the safety of aerodrome operations."

Si è quindi d'innanzi ad un quadro normativo che non lascia dubbi interpretativi sulle responsabilità manutentive del Gestore Aeroportuale e che ha quindi da tempo individuato in Italia una serie di figure aeroportuali responsabili tra cui il Post Holder Manutenzione Infrastrutture e Sistemi il quale detiene la responsabilità ultima delle manutenzioni aeroportuali nella loro interezza.

Come prescritto dall'Ente Nazionale Aviazione Civile (ENAC), l'autorità italiana di regolamentazione dell'aviazione civile, il Post Holder Manutenzione redige ogni anno il piano di Manutenzione complessivo dell'Aeroporto per il successivo invio ad ENAC stesso. Piano che prevede complessivamente circa 100.000 operazioni di manutenzione per gli Aeroporti di Verona e Brescia. Un piano così complesso ed oneroso è stato prevalentemente focalizzato sulle infrastrutture di volo e relativi impianti, ovvero sulle infrastrutture che in primis possono cagionare problematiche relative alla sicurezza del volo o interruzione della continuità del servizio al passeggero.

Tuttavia non solo le piste di volo e i piazzali aeromobili, ma anche le grandi infrastrutture metalliche e di calcestruzzo, quali terminal ed hangar, nei posti più reconditi o di difficile accesso si degradano inesorabilmente con il tempo. Hangar, pensiline, torri faro, sono solo alcuni degli elementi critici di non semplice accesso ai fini manutentivi che caratterizzano scelte progettuali, quale l'aeroporto dove materiali come l'acciaio, cementi precompressi e vetro vengono utilizzati per realizzare strutture a sbalzo o molto snelle.

La crisi economica che non ha risparmiato il settore del trasporto aereo ha quindi richiesto un approccio pragmatico alla manutenzione delle infrastrutture metalliche e di calcestruzzo.

Con la collaborazione della Società Kleis s.r.l. e nello specifico con la consulenza dell'Ing. Francesco Maria Cominoli, si è individuato nella manutenzione predittiva, in conformità alla norma UNI 10147.3.9.2, il corretto approccio manutentivo della manutenzione sopracitata. In conformità alla norma UNI, sono stati individuati più parametri su strutture denominate campioni, che hanno permesso di estrapolare una stima del tempo residuo prima del guasto.

Solo a seguito di indagini e analisi di laboratorio si è deciso dove e con che frequenza intervenire con la manutenzione, secondo lo stato effettivo di usura e al valore della probabilità di guasto.

La procedura adottata ha previsto, in primis:

• la formalizzazione di capitolati tecnici per l'esecuzione di attività di manutenzione preventiva secondo la normativa UNI;
• la pianificazione e la programmazione delle attività preventive su basi analitiche, privilegiando le attività di ispezione/monitoraggio strumentale, applicando ai beni presi in considerazione le tecniche della manutenzione secondo condizione.

Le strutture oggetto di indagine sono state principalmente le seguenti:

• hangar manutenzione aeromobili con relativi portoni in fase di costruzione e alla fine dei lavori;
• tensostruttura;
• pensiline metalliche;
• torri faro;
• serbatoio rifornimento autobotti Vigili del Fuoco;
• scale metalliche;
• parcheggio interrato;
• cartellonistica pubblicitaria e stradale.

L'approccio metodologico alla manutenzione ha richiesto un check-up iniziale delle infrastrutture, suddiviso in due fasi.

Fase 1

Sono stati elaborati gli esistenti disegni costruttivi relativi ai beni da testare, corredandoli di una griglia alfanumerica come rappresentata nella figura n° 1, in modo da poter individuare univocamente le coordinate dei punti oggetto di indagine. In seguito si è sviluppato un capitolato dettagliato assegnandolo, attraverso una ricerca di mercato, ad una società specializzata in controlli infrastrutturali, capitolato nel quale, in funzione dei materiali costituenti i manufatti, vengono designati i controlli non distruttivi e distruttivi ritenuti più idonei a fornire una «fotografia» oggettiva dello stato di conservazione dei beni alla data di esecuzione.

In funzione dei report successivi ai controlli infrastrutturali, sono stati redatti i documenti indicanti:

• il piano di interventi urgenti o comunque da farsi prioritariamente;
• il piano successivo di ispezioni periodiche da eseguirsi sistematicamente.

Tipologia delle prove complessivamente eseguite sul calcestruzzo e sull'acciaio:

• prelievo carote in calcestruzzo per prova di compressione e rilievo carbonatazione;
• prove combinate con ultrasuoni-sclerometro (metodo Sonreb);
• rilievi del potenziale di corrosione;
• rilievi della penetrabilità degli ioni cloruro e solfato (metodo colorimetrico);
• analisi metallografiche complete;
• controlli di integrità delle saldature;
• determinazione lunghezza dei tiraffondi mediante ultrasuoni;
• controlli spessimetrici tramite ultrasuoni;
• rilievo della durezza superficiale materiali metallici;
• rilievi dello spessore dei rivestimenti;
• verifica della coppia di serraggio dei bulloni;
• determinazione dello stato tensionale delle catene metalliche;
• esami visivi dello stato di conservazione.

Sommariamente gli esiti delle prove sopracitate hanno portato alle valutazioni e prescrizioni manutentive riportati nella tabella.

Fase 2

Esecuzione dei lavori «una tantum» raccomandati in sede di reporting e da eseguirsi nel breve-medio termine (2014-2015). Pianificazione delle attività di monitoraggio da effettuarsi regolarmente. La pianificazione tiene conto degli esiti della Fase 1 e prevede di eseguire la prossima serie di controlli nel 2016.

Conclusioni

1. Criticità riscontrate: sulle strutture aeroportuali non sono state riscontrate criticità sconosciute che necessitino di interventi immediati, mentre i casi più importanti noti anche in precedenza, sono già oggetto di importanti ristrutturazioni programmate.
2. Considerato l'impegno economico non eccessivo e i buoni risultati della verifica si sta estendendo lo stesso processo di valutazione all'Aeroporto di Brescia Montichiari.
3. Si prevede di affinare ulteriormente lo scadenziario delle ispezioni periodiche a valle dei risultati del piano di manutenzione del 2016.

Alberto Carli, Responsabile Post-Holder Manutenzione Infrastrutture e Sistemi, Aeroporti di Verona Villafranca e Brescia-Montichiari