La Land Transport Authority (LTA) di Singapore ha avviato un progetto pilota per realizzare il primo ponte pedonale in calcestruzzo stampato in 3D del Paese, con completamento previsto entro il 2028. Il ponte attraverserà il Jurong River, collegando il quartiere residenziale di Jurong West con la nuova città di Tengah, una delle principali aree di espansione urbana di Singapore.
A guidare lo sviluppo tecnologico sono il Singapore Centre for 3D Printing presso la Nanyang Technological University (NTU Singapore), la società di ingegneria Witteveen+Bos e l’impresa specializzata in stampa 3D di calcestruzzo CES_Innovfab, in collaborazione con la LTA. Questo consorzio riunisce competenze accademiche, ingegneristiche e di cantiere per gestire l’intero ciclo di vita del ponte: dalla formulazione del materiale stampabile alla progettazione strutturale, fino alla produzione dei segmenti e alla loro installazione in sito.
Dimensioni del ponte e collocazione nel tessuto urbano
Il ponte pedonale in calcestruzzo stampato in 3D avrà una lunghezza di circa 10 metri e una larghezza di circa 5 metri, dimensioni che consentiranno l’uso combinato da parte di pedoni e ciclisti. La struttura sarà posizionata in un punto strategico del Jurong River, così da ridurre in modo sensibile i tempi di percorrenza tra le aree residenziali esistenti di Jurong West e i nuovi sviluppi residenziali previsti a Tengah, supportando la visione di Singapore per una mobilità di quartiere più efficiente e accessibile.
L’intervento si inserisce in un più ampio piano di miglioramento delle connessioni pedonali e ciclabili del quadrante occidentale di Singapore, dove sono previste nuove abitazioni e infrastrutture. Il ponte diventa così un tassello infrastrutturale che integra sperimentazione tecnologica e pianificazione urbana, con l’obiettivo di offrire un collegamento diretto fra due poli residenziali in espansione senza ricorrere a soluzioni tradizionali più lente da realizzare.
Tecnologia di stampa 3D del calcestruzzo e composizione del materiale
Il ponte sarà realizzato mediante stampa 3D del calcestruzzo con un processo di deposizione strato su strato, eseguito da bracci robotici che estrudono una miscela cementizia ad alta resistenza attraverso un ugello. Questo approccio consente di modellare con precisione la geometria dei segmenti, ottimizzando il profilo strutturale e riducendo la necessità di casseforme tradizionali, che richiedono più tempo e manodopera.
La miscela utilizzata è un calcestruzzo ad alte prestazioni composto da cemento, sabbia e acqua, messo a punto per garantire pompabilità, stabilità reologica durante la deposizione e resistenza meccanica dopo l’indurimento. Le attività di ricerca e sviluppo, iniziate nel gennaio 2023, hanno riguardato in particolare la formulazione del materiale stampabile, la progettazione di un modello in scala e i test necessari a validarne il comportamento strutturale, con un investimento complessivo di circa 1,4 milioni di dollari destinato a materiali, progettazione ingegneristica e prove sperimentali.
Segmentazione del ponte e integrazione strutturale
La struttura definitiva sarà composta da 10 segmenti in calcestruzzo stampato in 3D, prodotti in ambiente controllato e successivamente assemblati in sito. I singoli elementi saranno collegati lungo l’intera lunghezza del ponte attraverso cavi in acciaio che li “filettano” in maniera continua, introducendo un’azione di precompressione utile a garantire la stabilità complessiva e il controllo delle fessurazioni.
Prima di procedere alla realizzazione dell’opera a scala reale, il consorzio ha prodotto un modello in scala, di circa 10 metri di lunghezza e 2,5 metri di larghezza, sottoposto a test completi per verificarne il comportamento sotto carichi e condizioni operative differenti. I dati raccolti durante tali prove sono in fase di analisi e serviranno per calibrare il progetto del ponte definitivo, inclusi dettagli sulle armature, sui collegamenti e sulla sequenza di assemblaggio in cantiere, con l’obiettivo di rispettare gli standard di sicurezza e durabilità richiesti per una infrastruttura pedonale permanente.
Obiettivi di produttività e risparmio di manodopera
La LTA indica come obiettivo principale del progetto la dimostrazione di un incremento di produttività grazie alla stampa 3D del calcestruzzo. Secondo le prime valutazioni, l’adozione di bracci robotici e di un processo automatizzato può ridurre il fabbisogno di manodopera fino al 50% rispetto alle tecniche tradizionali di getto e casseratura, diminuendo contemporaneamente i tempi necessari per produrre ciascun segmento del ponte.
Per un singolo elemento strutturale, il tempo di produzione si riduce da un massimo di circa un giorno con metodologia convenzionale a circa quattro ore con la stampa 3D, a parità di dimensione e requisiti di resistenza. Questa diminuzione dei tempi si traduce in una maggiore efficienza complessiva del cantiere, con minori interferenze sulle aree circostanti e una potenziale riduzione dei costi indiretti associati alla gestione di operai, ponteggi e casseforme per periodi prolungati.
Ruolo della Land Transport Authority (LTA) e prospettive future
La Land Transport Authority considera questo ponte un progetto pilota per valutare l’idoneità della stampa 3D del calcestruzzo nella realizzazione di infrastrutture di trasporto a Singapore. L’ente utilizzerà i risultati dei test e l’esperienza di cantiere per definire linee guida tecniche, criteri di sicurezza e requisiti normativi che potrebbero aprire la strada a ulteriori applicazioni, incluse passerelle, componenti di viadotti e altre strutture secondarie.
Se le prestazioni del ponte pedonale saranno confermate, la LTA potrà considerare la stampa 3D del calcestruzzo come una delle opzioni per migliorare la produttività del settore delle costruzioni, in un contesto caratterizzato da scarsità di manodopera e da una forte attenzione all’efficienza dei processi. L’esperienza maturata con il Singapore Centre for 3D Printing, Witteveen+Bos e CES_Innovfab costituirà un riferimento per l’implementazione di progetti futuri, sia all’interno del Paese sia potenzialmente in collaborazioni internazionali.
Confronto con altri ponti stampati in 3D nel mondo
Il ponte pedonale stampato in 3D di Singapore si inserisce in una tendenza globale che vede la stampa additiva applicata a infrastrutture di attraversamento in calcestruzzo o metallo. In Olanda, ad esempio, l’Università di Eindhoven e BAM Infra hanno realizzato un ponte pedonale stampato in calcestruzzo nel villaggio di Gemert, mentre a Nijmegen è stato inaugurato un ponte lungo circa 29 metri grazie alle tecnologie di BAM e Weber Beamix.
Un altro riferimento importante è il ponte in metallo stampato in 3D installato ad Amsterdam da MX3D, che integra una fitta rete di sensori per il monitoraggio in tempo reale della “salute” strutturale, oltre ad altre opere come il ponte retrattile stampato in 3D a Shanghai o il ponte modulare Striatus sviluppato da Holcim Group. Questi esempi mostrano come il progetto di Singapore, pur focalizzato su un’ampiezza più contenuta di 10 metri, contribuisca a consolidare la stampa 3D come strumento pratico per la costruzione di ponti e passerelle nel contesto urbano.
