LA TECNICA DI CASSAFORMA DEL COMPLESSO «HOCHZWEI»
L’utilizzazione di una cassaforma autorampante e di uno schermo di protezione antivento che si estende su tre piani, completati da un nuovo sistema di traslazione dei pannelli destinato a facilitare il lavoro, è già stata sperimentata in occasione della costruzione della Prime Tower di Zurigo. Questi dispositivi sono ora utilizzati con successo anche nel quadro del progetto lucernese «Hochzwei». Per quanto concerne l'opera grezza, queste attrezzature speciali permettono di costruire un intero piano in soli quattro giorni e questo con un minimo di personale. Grazie a una tecnica di costruzione particolarmente razionale, il primo edificio del complesso, di un'altezza di 88 metri, ha potuto essere edificato in anticipo sul programma previsto, e le opere grezze dei 27 piani del secondo edificio sono ormai terminate.
La parte principale del progetto dell'Allmend è costituita da due edifici d'abitazione particolarmente alti (battezzati "Hochzwei") che hanno la forma di un quadrifoglio. La concretizzazione architettonica di un vasto spazio dedicato allo sport, di edifici anch'essi adibiti ad uso sportivo (con piscina, doppia sala di ginnastica, ecc.), così come di due edifici d'abitazione "Hochzwei", è realizzata sulla base della pianificazione globale elaborata dal pool di architetti Marques & Iwan Bühler di Lucerna. Per la realizzazione di questa costruzione è stato stanziato un investimento di 320 milioni di franchi. Il gruppo degli investitori è formato dalla società Stadion Luzern AG, dalla città di Lucerna (per quanto concerne la parte consacrata all'atletica e agli sport di svago), così come da due fondi d'investimento immobiliare del Credito Svizzero, mentre l'impresa generale è il consorzio Halter/Eberli, di Zurigo/Sarnen. L'esecuzione dei lavori è affidata al consorzio Allmend c/o Anliker AG, Emmenbrücke.
Nella misura in cui degli edifici pubblici sono parzialmente finanziati e costruiti da investitori privati, l'assieme del complesso viene realizzato secondo un modello di partenariato pubblicoprivato. La festa della messa a tetto delle due torri d'abitazione sarà celebrata l'11 novembre 2011, e gli edifici potranno essere definitivamente abitati a partire dall'autunno 2012.
La concezione statica tiene conto dei rischi sismici
Il concetto di costruzione delle torri d'abitazione, che comporta due piani interrati, un pianterreno e 30 (rispettivamente 27) piani, si basa su un'ossatura tradizionale realizzata in cemento armato. Secondo il progetto dello studio d'ingegneria BlessHess AG Lucerna, le solette piatte simmetriche in calcestruzzo, colate direttamente sul posto, hanno una portata di 7 metri e uno spessore di 26 centimetri. Le cariche verticali sono sopportate da un nocciolo quadrato in cemento armato che misura 9 x 9 x 0,5 m e da 12 pilastri di supporto che si trovano dietro le facciate. Questi elementi portanti nascono a partire dal primo piano interrato e il loro diametro diminuisce man mano che si alzano. La statica delle fondazioni viene assicurata da una struttura di due piani e composta da travi scatolari formata dalle platee del secondo piano interrato combinata con le pareti in vetro blindate e le solette dei soffitti. La carica rappresentata dalle pareti del nocciolo e dai pilastri di supporto è ripartita su dei paletti di grandi dimensioni (fino a 1,5 m di diametro) fissati nella roccia del sottosuolo. In questo tipo di costruzione lo spessore della soletta è in effetti di soli 50 cm. Secondo le indicazioni del rapporto degli ingegneri, in caso di forte vento o di terremoto, la stabilizzazione delle torri d'abitazione è assicurata da una zona centrale chiaramente definita e costruita con cemento C50/60 ad alta resistenza. Le diverse zone di costruzione che si trovano indebolite dalle numerose aperture dovute alle esigenze della domotica, sono collegate, a ogni sezione delle pareti del perno, da un cavo che esercita un effetto statico. Dei test effettuati sulle correnti dei venti specifici al sito e delle analisi di eventuali terremoti che potrebbero prodursi sul sito dell'Allmend hanno permesso di studiare le conseguenze indotte da tali fenomeni in termini di statica degli edifici.
La spinta verticale legata alla nappa freatica situata sotto gli edifici ha anch'essa richiesto un'attenzione particolare. Per far fronte a ogni evenienza, sono state prese delle misure contro ogni eventuale oscillazione dei due quadranti non edificati del secondo piano interrato assicurandoli a mezzo di ancoraggi permanenti e due pioli forati. In condizioni normali i tiranti esercitano una pretensione sui pioli forati in modo da mantenerli sempre in una leggera tensione e da proteggerli dalla corrosione. Nel caso (raro) in cui le acque salgono, gli ancoraggi e i pioli si mettono in tensione completa. Secondo gli ingegneri questo sistema rigido permette di ridurre al massimo le deformazioni verticali dell'edificio e questo anche nel caso in cui il livello della nappa freatica si trova al minimo.
I lavori avanzano a ritmo settimanale e senza inlpalcatura
Per poter procedere a una costruzione razionale dei due noccioli di cemento e all'assieme dei 58 piani dei grattacieli gemelli, il consorzio Allmend dell'impresa generale Anliker AG ha deciso di utilizzare, in accordo con l'impresa generale Halter/Eberli, il sistema di cassaforma proposto dalla ditta Holzco-Doka Technique de coffrage SA. Questo sistema è costituito da una cassaforma autorampante e da uno schermo protettore antivento, composto da 19 elementi e che si estende sui tre piani superiori in costruzione. La lunghezza sviluppata di questo dispositivo di protezione è di 106 m. Alla sua estremità superiore si trova uno sbalzo di 1,5 m che serve da spazio di lavoro. Un sistema di traslazione dei pannelli, che si estende su quattro piani, è stato integrato dalla ditta Doka allo schermo periferico di protezione antivento, elemento che costituisce una novità. Questo dispositivo funziona come un ascensore esterno autorampante. L'assieme del sistema è spostato idraulicamente di 2,74 m a ogni piano, avanzando progressivamente di circa 30 cm ogni mezza giornata di lavoro. Dopo ogni tappa lavorativa il dispositivo di sollevamento dei pannelli viene precedentemente sopraelevato in modo da essere di nuovo disponibile all'inizio del prossimo giorno previsto per la casseratura. Nel corso della visita sul cantiere Ricardo Martins, capo cantiere diplomato ES SBA, responsabile per Anliker di questo cantiere straordinario, ci spiega: «Grazie a questo sistema, utilizzato per la prima volta al mondo, i pannelli possono essere piazzati in modo sicuro e razionale, senza l'ausilio di una gru e indipendentemente dalle condizioni meteorologiche.».
Secondo il dossier di bando di concorso, la pianificazione del consorzio Halter/Eberli prevedeva, per dei motivi di tempo, di procedere alla costruzione dell'opera grezza a mezzo di due dispositivi identici utilizzati in parallelo. Nel corso della valutazione del sistema di cassaforma, Anliker SA ha deciso, per motivi economici, di optare per il sistema autorampante con protezione integrata proposto da Holzco-Doka. A metà giugno, in anticipo sul programma previsto e dopo che la prima torre aveva raggiunto la sua altezza finale di 88 metri, il sistema di cassaforma autorampante e la protezione antivento sono stati spostati sulla seconda torre. Visto che le pareti nel nocciolo di base superavano già di tre piani il livello previsto, il lavori di casseratura hanno potuto iniziare già a metà maggio. Secondo le indicazioni fornite dal capo cantiere Martins, la costruzione dell'opera grezza del secondo edificio, identico alla prima torre e di un'altezza totale di 77 m, ha potuto quindi essere accelerata e la costruzione della seconda soletta è stata realizzata a fine ottobre.
Un'innovativa soluzione di cassaforma del nucleo e delle solette
La cassaforma del nocciolo, di una superficie considerevole, ha reso necessario l'utilizzo di angolari a cerniera Framax di Doka, che sono state solidamente avvitate. Per colare il calcestruzzo sono state utilizzate dodici unità di levatura autorampanti SKE-50plus con modulo di comando e quattro SKE-100. Sul cantiere, un parapetto di protezione di 2 metri d'altezza garantisce il rispetto di standard elevati in materia di sicurezza. Delle grandi piattaforme di lavoro permettono inoltre di aggiustare in modo confortevole la cassaforma sistemata. Per poter realizzare la forma di quadrifoglio prevista, sono stati utilizzati sia dei pannlli Dokamatic normali che dei pannelli fabbricati su misura in funzione dei bisogni. I pannelli premontati sono stati spostati con l'ausilio di un carrello elettrico DoKart. Grazie a questo attrezzo particolarmente polivalente, basta una sola persona per mettere in opera la cassaforma delle solette del soffitto. Per quanto concerne i lavori di casseratura del nocciolo, essi sono stati realizzati da 3 a 4 persone. La messa in opera della cassaforma delle solette del soffitto ha richiesto la presenza di 5 persone, mentre due altri operai procedevano ai lavori di rifinitura.
Uno standard di sicurezza elevalo e una logistica razionalizzata
Ricardo Martins, capo cantiere per la ditta Anliker, ci dice di aver fatto fino ad ora delle buone esperienze con il concetto di casseforme proposte da Holzco-Doka. L'effetto di ripetizione agisce positivamente su una squadra ben allenata che ha potuto quindi lavorare in modo sempre più razionale man mano che la costruzione dei vari piani andava avanti. I vantaggi dello schermo di protezione antivento sono stati particolarmente apprezzati durante l'inverno scorso: le gettate di cemento settimanali hanno così potuto essere effettuate senza interruzioni, anche in caso di basse temperature. "Con l'esperienza, lo svolgimento dei processi ha persino permesso di raggiungere una cadenza di quattro giorni per ciclo di lavoro", commenta soddisfatto il capo cantiere. Gli effetti della razionalizzazione così ottenuta erano particolarmente marcati, grazie tra l'altro all'utilizzazione del carrello di traslazione DoKart e del sistema di spostamento dei pannelli, che permettevano di lavorare senza gru. Su questo cantiere particolarmente alto, un'attenzione tutta particolare è stata accordata alla sicurezza sul lavoro, le cui norme sono state espressamente definite con l'accordo della SUVA. C'è da notare che, nella zona della cassaforma, il parapetto di 2 metri di altezza incorporato al sistema autorampante SKE contribuisce in modo notevole alla sicurezza. Sulle colonne portanti situate a ogni angolo delle solette sono state ugualmente installate delle Lifelines di Spanset, a titolo di sicurezza anticadute, per poter permettere alle persone che lavorano sulle facciate di assicurarsi. Grazie all'assieme delle misure di sicurezza adottate, il cantiere non ha dovuto deplorare nessun incidente importante fino ad oggi.
Elevate esigenze per quanto concerne il calcestruzzo
Fino al decimo piano, quindi a 30 metri di altezza, il calcestruzzo è stato pompato. Per i piani situati più in alto, è stata utilizzata una gru equipaggiata di una benna di 2 m3 e di un tubo per lo scarico. Ci sono voluti 132,5 m3 di calcestruzzo per ogni soletta di 625 m2 e ogni tappa della costruzione del nucleo ha richiesto 52,5 m3 di calcestruzzo. Il calcestruzzo C50/60 pronto all'uso e parzialmente autocompattante viene portato ogni mercoledì e ogni venerdì da Horw dalla ditta di trasporto di calcestruzzo Luzern TLB. Per quanto concerne invece la produzione del calcestruzzo necessario alla costruzione dei dodici pilastri in cemento centrifugato che conta ogni piano, essa è assicurata in flusso teso dalla ditta Alphabeton AG. Le gru utilizzate per l'edificazione delle due torri d'abitazione, sono una Litronic type 250 EC-B 12 di Liebherr con una portata di 60 m e un'altezza al gancio di 87,5 m e una gru modello 200 EB-B con una portata di 35 m e un'altezza di 75 m. A una tale altezza entrambe sono autonome. La sopraelevazione a 106 e rispettivamente a 96 metri indispensabile per raggiungere la parte superiore della costruzione è stata realizzata tramite controventatura.
Involucro degli edifici e facciate
La facciata avvolgente degli edifici concepiti a forma di quadrifoglio è di tipo monostrato sospeso con protezione esterna contro il sole (tapparelle). I profilati in alluminio sono isolati termicamente. Le vetrate, la cui altezza corrisponde a quella dei locali, sono costituite da un triplo vetro di protezione termica, che ha un ruolo, anche all'esterno, di vetro di sicurezza laminato. Questo tipo di vetro è anche utilizzato per le balaustre dei balconi. Per permettere l'aerazione dei locali, le finestre possono essere aperte a battente fino a un massimo di 12 cm. Le tapparelle di cui sono munite le finestre possono essere comandate elettricamente. Per dei motivi di sicurezza, in caso di intemperie (per esempio tempesta) ogni tapparella può essere pilotata individualmente, senza passare dal comando centrale. I sistemi di pulitura delle facciate e alcune installazioni tecniche sono situate sul tetto piatto degli edifici.
Delle facciate in metallo leggero senza angoli
Le facciate delle due torri d'abitazione hanno una superficie totale di 24'000m2. Sono composte da 8580 elementi di profilati d'alluminio isolati rivestiti, all'interno come all'esterno, da uno strato bicolore e sono equipaggiate da un vetro isolante triplo di 60 mm di spessore. Questo concetto di facciata è stato elaborato da Yuanda Europe Ltd. a Basilea. Le facciate dei numerosi grattacieli che questa ditta cinese ha realizzato a Shangai e a Pechino le hanno permesso di accumulare una grande esperienza in materia. È quindi la ditta cinese che ha fabbricato nelle sue officine gli elementi di facciata per il cantiere di Lucerna e che ha proceduto alla loro posa. Patrik von Rotz, responsabile delle installazioni presso Yuanda Basilea spiega: "Durante il montaggio ogni elemento viene fissato a due sotto-costruzioni in acciaio. Gli elementi vengono resi impermeabili a mezzo di giunti verticali e orizzontali in caucciù. Il montaggio viene realizzato piano dopo piano e richiede circa una settimana per ogni piano. I passaggi tra i vari piani sono isolati utilizzando materiali antincendio."
