Marco Bergogni vanta un’esperienza trentennale nel settore della prefabbricazione e delle costruzioni di grandi opere infrastrutturali e di edilizia civile e industriale. Dal 2021 è Direttore Generale di SPI srl. Nel corso degli anni ha ricoperto ruoli di direttore di cantieri e stabilimenti e construction manager in alcune delle più importanti aziende del nord Italia e anche estere.
SPI, qualifica di materiali e manufatti e controllo qualità del processo produttivo nella produzione di conci e prefabbricati per gallerie
05 Dicembre 2022
Negli ultimi decenni, per la realizzazione delle gallerie e dei tunnel sotterranei di tipo idraulico, ferroviario e stradale sono state sviluppate tecnologie che prevedono l’utilizzo di talpe meccaniche – TBM o Tunnel Boring Machine – che effettuano lo scavo, provvedono allo smaltimento del materiale e posizionano i rivestimenti della galleria in processo continuo. Tali sistemi, decisamente più vantaggiosi rispetto alle classiche tecnologie con esplosivi, prevedono l’utilizzo di anelli in calcestruzzo prefabbricati per il rivestimento interno della galleria. Ogni anello è costituito dall’unione di elementi prefabbricati semi circolari in cemento strutturale, detti conci, che vengono realizzati in stabilimenti esterni allo scavo. L’anello prefabbricato, oltre a essere il rivestimento definitivo della galleria, è anche parte integrante del sistema di scavo in quanto viene utilizzato dalla macchina TBM perforatrice per avanzare nell’operazione. Montati in sequenza, infatti, gli anelli costituiscono il rivestimento definitivo della galleria. L’avanzamento continuo della macchina e la composizione degli anelli mediante un sistema meccanico e pneumatico realizzano passo dopo passo la galleria completa di rivestimento. Il numero di conci che forma ciascun anello varia in base al singolo progetto, in funzione della dimensione della galleria e della larghezza e profondità dello scavo. Ogni progetto, quindi, necessita di specifiche casseforme per la realizzazione dei conci e, solitamente, è compito dell’impresa che esegue lo scavo della galleria fornire i casseri (stampi per la produzione dei conci) per realizzare i conci che, di conseguenza, variano in funzione della commessa.
La società SPI, acronimo per Società Prefabbricati per Infrastrutture, realizza rivestimenti prefabbricati per gallerie con scavo meccanizzato. Obiettivi della società sono la qualità della produzione e il rispetto dei requisiti richiesti da ogni singolo progetto, per la cui garanzia vengono eseguiti rigorosi cicli di produzione e maturazione costantemente controllati.
La storia della società
La società nasce verso la fine del 2018 a Castelletto Monferrato, nell’Alessandrino, con una proprietà diversa dall’attuale, per la fornitura delle gallerie di un tratto della linea ferroviaria AV/AC (alta velocità e alta capacità) Milano-Genova Terzo Valico dei Giovi al consorzio COCIV (Consorzio Collegamenti Integrati Veloci), General Contractor a cui è affidata la progettazione e la realizzazione della linea ferroviaria. Negli anni a seguire, la società acquisisce altri lotti fino alla fine del 2020, quando, esaurite le varie forniture, la società va in liquidazione e viene rilevata dall’attuale proprietà per soddisfare le richieste e la fornitura di conci per tutte le opere programmate e previste, da qui a qualche anno, dal PNRR.
La SPI vanta dunque una storia relativamente breve ma, fin dall’inizio, si è sempre occupata della costruzione di prefabbricati per infrastrutture e, oggi, è specializzata esclusivamente nella produzione di conci per il rivestimento di ogni tipo di gallerie, sia per l’alta velocità ferroviaria che autostradali, e di tunnel, a partire da quelli idraulici, di piccola dimensione, fino a quelli via via di dimensioni maggiori. Tutto il personale, dai tecnici agli operai, fino al gruppo dirigenziale, vanta un’esperienza decennale nella produzione di conci prefabbricati. In particolare, sia il sottoscritto, in qualità di direttore generale della società, che l’amministratore e direttore tecnico, Massimo Pupa, frequentiamo questo mondo da più di 30 anni, vantando esperienze in alcune delle più importanti aziende del nord Italia e anche estere.
Modellino di TBM (Tunnel Boring Machine)
Gli impianti per la produzione dei conci
Attualmente la società ha due impianti in funzione, uno a Castelletto Monferrato, con una produzione in forma statica, con conci messi a terra e produzione tradizionale, come per un classico manufatto prefabbricato, e uno con sistema a carosello, a Carrosio, sempre in provincia di Alessandria, dove la società ha un centro di produzione automatizzato che consente una produzione più industrializzata, con numeri molto più elevati. I due impianti permettono di soddisfare sia le commesse relative alla realizzazione di piccole gallerie che quelle di grandi dimensioni, nell’impianto a carosello. La SPI ha una produzione giornaliera pari a 24 anelli, che corrispondono a circa 500 mc di produzione di calcestruzzo, organizzata su due turni di lavoro. Qualora ci fosse una maggiore richiesta, potrebbe essere implementata su tre turni, arrivando a circa 33 anelli al giorno.
Flessibilità, dinamicità e versatilità di produzione
Uno dei punti di forza della SPI è senza dubbio la versatilità di produzione nella gestione contemporanea di più commesse, possibile anche grazie a una vasta area di stoccaggio e deposito degli anelli prodotti, pari a circa 50.000 mq, sita in prossimità di Novi Ligure, che attualmente funge da magazzino a cielo aperto per i conci destinati alle opere in corso di realizzazione nella zona, dalla nuova linea ad alta capacità veloce che interessa le regioni Liguria e Piemonte, il cui progetto si sviluppa in gran parte in galleria, alla futura Gronda di Genova, la nuova infrastruttura prevista per il raddoppio dell’esistente autostrada A10, il cui sistema viario si sviluppa quasi interamente in sotterraneo e prevede 23 gallerie. Quest’area di stoccaggio funge anche da “polmone di riserva”, in quanto consente di far fronte a una o più forniture nel caso di stop non programmati e imprevisti della macchina di produzione e, nello stesso tempo, fa sì che la macchina non vada mai in sofferenza, potendo sempre disporre di un numero di elementi sufficienti a soddisfare più commesse, senza creare un fermo di avanzamento per mancanza di anelli. La produzione di questo tipo di conci di rivestimento richiede infatti stabilimenti ampi, con una logistica di produzione altamente industrializzata, una logistica esterna di stoccaggio flessibile e una capacità di approvvigionamento della macchina tale da garantirne l’alimentazione senza interruzioni dovute a mancanza di conci da posare.
La versatilità della società si declina anche sul territorio. Il nostro lavoro richiede flessibilità e dinamicità in quanto la produzione deve essere sempre fatta nelle immediate vicinanze del cantiere di scavo, sia per questioni logistiche ed economiche, legate al trasporto degli elementi, sia, soprattutto, per fornire un servizio allo scavo, che vada oltre la mera fornitura. In tal senso, la SPI è in grado di operare su tutto il territorio e di sopperire a ogni richiesta, anche organizzando produzioni fuori sede, nelle immediate vicinanze dei cantieri di scavo, grazie a un team di tecnici che si sposta laddove c’è l’esigenza della produzione. La società ha quindi una sede centrale a Cremona, per la gestione della parte amministrativa, e un centro produttivo che viene posizionato in funzione delle varie commesse, in prossimità dello scavo della galleria. Lo staff di SPI è composto da 12 tecnici specializzati nella produzione e nel controllo qualità della produzione. Nella maggior parte dei casi, in ogni cantiere sono sempre presenti almeno 3/4 tecnici della società mentre la manodopera necessaria a eseguire la produzione viene subappaltata. Questa organizzazione consente alla società di essere competitiva sul mercato e di mantenere dei costi concorrenziali, non avendo grandi spese fisse. Nel momento in cui viene acquisita una commessa, vengono anche stabilite le necessità in termini di tecnici e manodopera.
Conci in calcestruzzo, SPI
La qualifica di materiali e manufatti e il controllo qualità del processo produttivo
Le vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018 prescrivono, al punto 11.1, che tutti i materiali e prodotti da costruzione, quando impiegati per uso strutturale, debbano essere identificati e in possesso di specifica qualificazione all’uso previsto e debbano inoltre essere oggetto di controlli in fase di accettazione da parte del Direttore dei Lavori.
Per quanto riguarda i conci prefabbricati per gallerie, occorre fare riferimento al caso B del paragrafo 11.1 nel quale si prevede che tali elementi necessitino di qualifica dello stabilimento e necessità di FPC ai sensi del D.M. 14/01/2008 ai fini del deposito in serie dichiarata o controllata. I conci da galleria, infatti, non sono soggetti a Marcatura CE obbligatoria, quindi sono esclusi da quanto previsto dal Decreto Ministeriale del 17/01/2018, al caso a), nel punto 11.1. Quindi i produttori di tali elementi dovranno conseguire l’Attestato di Qualificazione, previsto al punto 4.1.10.1 del D.M. 17/01/2018 (NTC 2018). Inoltre, essi dovranno presentare, insieme ai documenti relativi al processo di produzione in fabbrica, la certificazione del “sistema di gestione della qualità che sovrintende al processo di fabbricazione”.
Le certificazioni conferiscono alla produzione altissimi standard di qualità nel rispetto delle normative vigenti e degli standard volontari cui l’Azienda ha deciso di conformarsi; tutti i manufatti prefabbricati in cemento risultano, quindi, testati da severi controlli qualità che assicurano conformità e affidabilità nel tempo. SPI adotta un Sistema di gestione per la qualità conforme ai requisiti della Norma di sistema di gestione ISO 9001. Per essere certificata, un’azienda deve mantenere un Sistema Gestionale e Organizzativo conforme a specifiche Norme di riferimento (Standard), riconosciute a livello internazionale in funzione di un accreditamento. Adottare un Sistema Gestionale e Organizzativo significa, quindi, definire gli obiettivi raggiungibili dall’organizzazione orientandola al loro conseguimento, definendo criteri e modalità di lavoro, ovvero predisponendo e applicando procedure, istruzioni di lavoro e sistemi di registrazione coerenti e compatibili con lo scopo che l’azienda ha deciso di perseguire.
La società SPI è in possesso di FCP dell’impianto di betonaggio e FCP del ciclo di produzione per il controllo della produzione in fabbrica di conci da galleria in calcestruzzo prefabbricato, in conformità alle NTC 2018. La produzione dei conci per gallerie prevede processi di qualifica sia dei materiali che delle attrezzature, oltre alla realizzazione di prototipi dei conci e degli anelli finiti per verificare l’idoneità dei pezzi sia relativamente alla qualità delle materie prime che a quella dei manufatti finiti. Per garantire una produzione di conci conformi ai requisiti di progetto, alle specifiche di qualità e durabilità, indispensabili per il tipo di opera a cui sono destinati, al processo di qualifica iniziale va seguito un controllo continuo sui calcestruzzi e gli acciai impiegati, sui processi produttivi e sui manufatti finiti.
La fase più delicata è proprio quella del controllo del processo di produzione. Una produzione controllata obbliga a una serie di verifiche e controlli precisi e puntuali. Nei nostri stabilimenti, ad esempio, il controllo viene eseguito con almeno un prelievo ogni 100 mc di miscela omogenea, mentre le resistenze sono valutate sia con il controllo di tipo A che con il controllo statistico di tipo B. In produzione viene quindi richiesto il rispetto dei requisiti di capitolato forniti dalle imprese che riguardano il confezionamento delle miscele di calcestruzzo, le tolleranze di produzione, la qualità delle armature e, soprattutto, la maturazione dei conci, particolarmente sensibili agli shock termici. Nel capitolato vengono inoltre specificate la classe di resistenza e di esposizione del calcestruzzo impiegato per la realizzazione dei conci, in base alle quali vengono stabiliti il tipo e il dosaggio minimo di cemento e il massimo rapporto A/C, oltre alla scelta dell’additivo al fine, ad esempio, di ridurre il rapporto A/C garantendo una buona fluidità e di massimizzare le prestazioni a tutti gli stadi di stagionatura. È opportuno tenere conto dei tempi necessari per compiere il ciclo completo del carosello, dal momento del getto a quello del disarmo.
Concio in calcestruzzo, SPI
Nella scelta del fornitore di cemento subentrano inoltre altri fattori relativi, ad esempio, alla logistica e alla vicinanza alla cementeria, in modo di ridurre l’incidenza economica del trasporto, alle prestazioni del prodotto in funzione degli additivi previsti da capitolato o alle emissioni di CO2, nel caso di richiesta di cementi cosiddetti “ecocompatibili” che garantiscono requisiti di sostenibilità legati a un minore impatto ambientale rispetto ai cementi tradizionali. Non bisogna trascurare un altro fattore importante, ovvero l’assistenza tecnica che può fornire una cementeria. In tal senso, Italcementi è per la nostra società un partner strategico. Grazie ai laboratori di ricerca e ai tecnici specializzati, è in grado di fornire assistenza tecnica direttamente in cantiere, su tutto il territorio italiano, identificando il prodotto più idoneo ai requisiti previsti e fornendo il supporto necessario alla definizione della miscela.
Sono convinto, infatti, che il controllo e la qualità della produzione, obiettivi per i quali, come azienda, ci impegniamo ogni giorno mettendo a disposizione dei nostri dipendenti attrezzature e impianti con una particolare attenzione all’efficienza degli strumenti e alla sicurezza di chi lavora con noi, sia possibile non solo con la collaborazione e la soddisfazione di tutto il nostro staff ma anche con la scelta di partner che condividano i nostri stessi obiettivi e ci consentano di crescere professionalmente. Attualmente, ad esempio, con Italcementi stiamo realizzando delle prove sul calcestruzzo per alcune forniture che dovremo chiudere entro la fine dell’anno in corso, quali la realizzazione della galleria dello Scolmatore del torrente Bisagno di Genova, lunga 6 km, e quella relativa alla circonvallazione ferroviaria di Trento, una delle prime opere finanziate dal PNRR, parte del più ampio progetto – realizzato per fasi funzionali o “lotti” – di quadruplicamento della linea ferroviaria Fortezza-Verona.
I controlli sul calcestruzzo, sulle armature e sui manufatti vengono eseguiti sulla base del piano di qualità redatto ad hoc per ogni commessa, nel quale vengono stabiliti anche i criteri di controllo. Durante le fasi di produzione, il personale addetto al controllo verifica quindi che tutti i requisiti siano rispettati e compila la documentazione richiesta per la qualità e rintracciabilità del manufatto. Quest’ultima consente di risalire a tutti i dati di produzione del singolo manufatto e di ricostruirne la storia e, nel caso di problematiche future, di determinare l’origine e la causa dell’eventuale danno.
Nell’ambito dei controlli della produzione rientrano anche quelli relativi allo scassero o rimozione dai casseri degli elementi prodotti e alla pulizia dei casseri dai residui di calcestruzzo del getto precedente, in modo da garantire sempre una qualità ottimale del prodotto finito. Quest’ultima dipende anche dai controlli sulle casseforme, che vengono eseguiti ogni cento getti. Le casseforme vengono fornite nel 90% dei casi dal committente principale in comodato d’uso, in quanto si tratta di elementi in dotazione alla macchina di scavo che alla fine del lavoro vengono restituiti al costruttore per un futuro utilizzo.
La corretta maturazione dei conci
Nella produzione di conci molta attenzione va posta ai cicli di maturazione degli elementi, sia che vengano eseguiti in modo naturale, a temperatura ambiente, sia che invece il manufatto venga scaldato, accelerando il processo di maturazione. Quest’ultima influisce fortemente sul ritiro del calcestruzzo. Se il manufatto viene scaldato molto, il calcestruzzo ritira troppo velocemente e, viceversa, se viene scaldato poco, non matura correttamente. Altrettanta attenzione deve essere riposta al pre-stoccaggio coperto: occorre fornire le giuste tempistiche perché il manufatto possa raffreddarsi prima di essere trasportato allo stoccaggio all’aperto, dove i conci vengono impilati, in attesa del trasporto in cantiere. Un delta termico di 15°C tra la temperatura esterna e quella del manufatto può causare fessurazioni da ritiro tali da rendere il manufatto scartabile. Questa attenzione comporta la necessità di adeguati spazi interni ai capannoni di produzione che consentano lo stoccaggio dei manufatti per almeno 48 ore prima che siano spostati all’esterno. Un dettaglio a cui va data la giusta importanza e che non sempre viene rispettato dai produttori. Dopo una controllata maturazione di 14/28 giorni, gli elementi possono essere trasportati e quindi raggiungere i cantieri di destinazione e installazione.
Conci in calcestruzzo, SPI
Digitalizzazione e prospettive future
In un contesto in cui l’efficienza produttiva e il controllo della qualità e della tracciabilità sono così importanti, uno degli obiettivi futuri della società SPI è quello di rendere il processo produttivo dei propri conci prefabbricati per galleria ottimizzato secondo le linee guida dettate dall’industria 4.0. Grazie all’industrializzazione del processo, la prefabbricazione ha già insiti nel proprio metodo costruttivo i vantaggi dell’automazione, ovvero una notevole precisione, tempi di realizzazione ridotti e aumento della produttività. Tuttavia le nuove sfide del mercato impongono una sempre maggiore efficienza produttiva per essere competitivi e rispondere alle richieste della domanda in termini di sostenibilità e sicurezza. Per questo è necessaria l’introduzione di strumenti 4.0 che ottimizzino i processi produttivi e favoriscano la tracciabilità di manufatti prefabbricati in calcestruzzo.
Il monitoraggio digitalizzato di tutte le fasi del ciclo produttivo, infatti, facilita il compito del personale, a partire dalla gestione delle materie prime e della componentistica necessaria per la produzione, fino all’analisi e verifica delle effettive performance dell’impianto, alle informazioni aggiornate in tempo reale sulla posizione di ogni manufatto e del suo stato di maturazione e infine alla disponibilità per il responsabile della qualità di tutti i dati fondamentali del processo produttivo acquisiti direttamente dalle macchine o dagli operatori mediante l’utilizzo di lettori di codici a barre o Rfid. È evidente che avere costantemente sotto controllo l’andamento complessivo dell’impianto e le informazioni fondamentali utili a tracciabilità ed efficientamento dei processi non può che costituire un vantaggio fondamentale per la qualità del prodotto finito e il rispetto dei requisiti richiesti da ogni singolo progetto che sono e rimangono obiettivi prioritari della nostra società.
Ritengo inoltre che l’introduzione di questi strumenti possa contribuire al miglioramento della pianificazione della produzione e, grazie a interfacce digitali di semplice utilizzo per la gestione dei processi di produzione, essere di supporto al personale addetto alla produzione, fattori essenziali anche in vista delle sfide che si prospettano per il settore nei prossimi anni con la messa a terra delle opere previste dal PNRR. La numerosità delle opere determinerà una forte crescita della domanda alla quale occorrerà far fronte in tempi stretti con il rischio di inserimento sul mercato di aziende non esclusivamente specializzate nella produzione di conci e il ricorso a manodopera non sufficientemente qualificata per questo tipo di produzione. In tal senso, ad esempio, l’introduzione della robotica negli impianti automatici potrà facilitare il personale ed eventualmente sopperire a una manodopera non adeguatamente formata.
