Architecture Technique Ouvrages d’art

Au chevet du patrimoine ferroviaire

Mots clés : Conservation du patrimoine - Ouvrage d'art

Construits, pour l’essentiel, avant 1945, les ponts-rails français doivent être entretenus pour allonger leur durée de vie.

C’est une lapalissade : le réseau ferré français vieillit, et, avec lui, les 46 000 ponts construits, pour la grande majorité d’entre eux, avant la Seconde Guerre mondiale. « Il n’est plus rare de voir des ponts-rails déclassés, sur lesquels la vitesse des trains est fortement réduite, faute de travaux d’entretien. Jusqu’à récemment, l’essentiel des financements était dédié à la construction de nouvelles lignes à grande vitesse (LGV). Désormais, il semblerait que l’état du réseau secondaire – soit pas moins de 30 000 km de voies – devienne une préoccupation des pouvoirs publics et de SNCF Réseau », avance Christian Tridon, président du Syndicat national des entrepreneurs spécialistes de travaux de réparation et renforcement de structures (Strres). Pour preuve : les lancements, depuis 2007, de « plans Rail », destinés à moderniser les lignes régionales, comme en Midi-Pyrénées, Auvergne et Basse-Normandie. « Ces programmes ont vocation à se généraliser, ce qui va nécessairement générer beaucoup de chantiers de réhabilitation », prédit Christian Tridon.

L’ensemble du parc d’ouvrages d’art ferroviaires français – représentant au total quelque 7,5 millions de mètres carrés – constitue un patrimoine remarquable par sa diversité. Si quelques-uns sont de véritables monuments historiques – comme le viaduc de Rouzat (Allier), conçu par Gustave Eiffel (lire ci-contre) -, la majorité d’entre eux sont des ouvrages courants, en maçonnerie (environ 15 100 ponts), à poutrelles enrobées (7 900), en béton (5 300) et à structure métallique (5 100).

Un maître mot : l’anticipation.

Quand ils ne sont pas remplacés – 580 ponts métalliques devront l’être dans les vingt prochaines années -, les ouvrages d’art ferroviaires font généralement l’objet d’opérations de maintenance curative – parfois lourdes -, à la suite d’inspections plus ou moins régulières et détaillées, selon leur état de vétusté. « C’est la constatation d’avaries, répertoriées par catégories et par parties d’ouvrage, puis hiérarchisées, qui déclenche les décisions de travaux. La qualité de la surveillance doit donc être irréprochable. Les travaux doivent, en outre, être suffisamment anticipés car les délais d’obtention de sillons sont longs : une opération courante doit être initiée cinq ans avant sa réalisation », fait savoir Olivier Schoen, chef de l’unité ouvrages d’art pour SNCF Réseau.

« L’augmentation des charges et des cadences de circulation réduit la durée de vie des ouvrages », indique Guillaume Aliadière, directeur du département infrastructures linéaires de Socotec Infrastructure. Si, face aux effets de fatigue mais aussi du temps, les techniques d’entretien et de réparation restent, somme toute, traditionnelles (purges, cintrage, renouvellement de l’étanchéité, rejointement, rivetage, sablage, remise en peinture, etc.), l’instrumentation des ouvrages pourrait offrir une solution appropriée pour répondre aux besoins actuels d’anticipation et d’auscultation. « Certes, les technologies sont aujourd’hui impressionnantes, mais l’expertise visuelle doit demeurer. Rien ne peut remplacer l’œil du spécialiste », tempère Christian Tridon.

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Ingénierie - « Les cycles de chargement-déchargement fragilisent les viaducs »

Philippe Ramondenc, ancien chef du département des ouvrages d’art à la SNCF.

« Il n’y a pas, à proprement parler, de pathologies spécifiquement ferroviaires. Les désordres et les avaries couramment observés sur les ouvrages d’art ferroviaires ne sont pas fondamentalement différents de ceux observés sur d’autres types de structures, comme les ponts routiers ou même les bâtiments. En revanche, les facteurs déclenchant sont différents. Contrairement à ce que l’on peut penser, le facteur pondéral, malgré son importance, n’est pas déterminant, car les ouvrages sont suffisamment bien dimensionnés pour répondre à cette contrainte. C’est la répétition régulière des essieux des trains qui génère des cycles de chargement-déchargement causant des amplifications dynamiques, lesquelles conduisent à des instabilités de voie et à des endommagements en fatigue néfastes pour l’ouvrage. Autrement dit, c’est en prenant en compte la régularité des charges propres aux circulations que l’on accède aux pathologies des ouvrages d’art ferroviaires et à celles de la voie, qui leur sont indissociables. Ces endommagements en fatigue, qui apparaissent principalement aux discontinuités de structure – comme sur les ponts métalliques anciens -, pourraient bien faire leur apparition, d’ici quelques décennies, sur les ouvrages en éléments béton préfabriqués et actuellement assemblés sur site sur les nouvelles lignes à grande vitesse (LGV). Même si ces derniers sont constitués en bétons très performants, leurs assemblages sont autant de zones de faiblesse. On pourrait donc y retrouver les mêmes désordres que ceux constatés sur les ouvrages métalliques, comme les phénomènes de fissuration. Et, à ma connaissance, il n’y a toujours pas eu de réflexion ni de recherches menées à ce sujet… »

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Monument historique - Un pont Eiffel, patriarche régénéré

Classé monument historique, le viaduc de Rouzat, un ouvrage métallique construit en 1869 par Gustave Eiffel et long de plus de 160 m (trois travées), est l’un des ouvrages exceptionnels de la ligne entre Saint-Germain-des-Fossés et Montluçon (Allier). Après un diagnostic complet et plusieurs contrôles non destructifs – par radiographie notamment -, plusieurs désordres ont été mis au jour (corrosion, déformations…). « Globalement, l’ouvrage, vieux de plus de 140 ans, était en bon état structurel. Il présentait toutefois des états de corrosion avancés. Les travaux ont consisté à le régénérer et à le remettre en peinture », indique Renaud Leconte, directeur technique de Diadès. Pour ce faire, présence de plomb oblige, des échafaudages entièrement bâchés ont été érigés sur les deux piles du viaduc, et deux ateliers mobiles confinés ont été mis en place sur les rails. Au total, 10 200 m² de surface ont été décapés par sablage, puis recouverts d’une peinture anticorrosion C4AMV. Les travaux ont duré huit mois.

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Réouverture de ligne - 31 ponts rénovés sur 25 km

Dans le cadre de la remise en service, à l’horizon 2016, de la ligne entre Oloron-Sainte-Marie et Bedous (Pyrénées-Atlantiques), pas moins de 31 ponts ferroviaires – 15 métalliques, 10 maçonnés et 6 en béton – sont actuellement rénovés ou reconstruits sur 25 km. Parmi eux, cinq ouvrages ont une portée supérieure à 20 m et deux atteignent une longueur de 60 m. Durant ce chantier d’envergure, 12 tabliers seront entièrement remplacés. Hormis les contraintes liées à la protection de l’environnement, l’accès aux ouvrages d’art, qui traversent pour la plupart des zones particulièrement escarpées, et la co-activité des chantiers (terrassements, assainissement, équipements ferroviaires, signalisation, etc.) représentent les principales difficultés du chantier. L’ensemble de ces travaux de régénération devrait durer dix-huit mois.

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Métro - Reprise de 6 000 m² d’étanchéité sur un viaduc centenaire

Chutes de briques, parties métalliques corrodées, écoulement des eaux entravé… Le viaduc reliant les stations Passy et Pasteur, sur la ligne 6 du métro parisien, a été exposé, depuis 1906, à la succession des cycles gel-dégel qui ont progressivement eu raison de son étanchéité. Résultat : près de 6 000 m² ont été rénovés sur la moitié de l’ouvrage. Pour ce faire, 1 600 mètres linéaires de voies ont été déposés et 2 600 tonnes de ballast usé ont été évacuées préalablement au décapage de l’ancienne étanchéité. Une fois ce décapage réalisé, plusieurs couches de résine ont été projetées sur le tablier de l’ouvrage avant la mise en place de deux géotextiles antipoinçonnement. C’est sur ce complexe qu’a alors été mis en œuvre le ballast neuf et les nouvelles voies. Parallèlement à toutes ces opérations, les voûtains du viaduc les plus endommagés ont été remplacés par des éléments préfabriqués en béton dont l’habillage copie la brique. Ces mêmes travaux auront lieu sur l’autre moitié de l’ouvrage en 2019 et 2020.

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