Architecture Technique Préfabriqués

Manipulation sous haute précaution

Mots clés : Technique de construction

Le poids et la taille parfois conséquents des éléments préfabriqués nécessitent l’utilisation de matériels adaptés.

Suspendue à 12 m du sol par un palonnier sur-mesure, la dalle de béton de 10 m de long par 3 m de large poursuit son ascension sous haute protection, menée en douceur par le grutier. Du site de fabrication au lieu de pose, les éléments préfabriqués sont manipulés avec un maximum de précaution et de sécurité. Comment l’industrialisation de la construction influence-t-elle le choix des matériels ? « Tout dépend du système que l’on utilise, répond Alain Conigliaro, gérant et fondateur de l’Atelier du modulaire, fabricant d’éléments préfabriqués. Parle-t-on de deux dimensions, planchers, façades, toitures, ou de trois dimensions, avec des boîtes regroupant tous les lots techniques, qui nécessitent un transport particulier ? S’agit-il d’éléments préfabriqués en métal, en bois ou en béton ? »

Trois engins de manipulation.

Pour les bâtiments de faible hauteur, jusqu’à trois étages, la manipulation et la mise en place d’éléments en deux dimensions bois et métal (150 à 200 kg/m²) peuvent être exécutées à l’aide de grues à tour ou de chariots élévateurs. Mais au-delà d’une certaine hauteur et dans le cas d’éléments préfabriqués en béton, les grues mobiles entrent en jeu. Leur puissance et leur taille sont déterminées en fonction de l’accessibilité (passage au-dessus d’un bâtiment existant), de l’éloignement entre le point de livraison, l’emplacement de la grue et le point de dépose, de la hauteur et du poids des éléments. « Autrefois plus présentes dans les TP, les grues mobiles sont arrivées en force dans le bâtiment avec le développement de l’industrialisation, constate Didier Deplat, responsable technique Solumat Melun. Depuis quinze ans, leur capacité augmente et l’usage d’engins de 240 et 280 tonnes est de plus en plus courant sur les chantiers. » Au bout du crochet se trouvent des systèmes de palonniers adaptés aux différentes formes des pièces à soulever. Ces accessoires spécifiques sont réalisés par des métalliers. Les palonniers de prédalle sont de grands cadres métalliques horizontaux dans lesquels passent les élingues qui seront accrochées aux anneaux incorporés à la prédalle. « Le but est de soulever l’élément de manière uniforme, et surtout qu’en cas de casse, tous les morceaux restent suspendus », précise Eric le Ninan, responsable achat du service Méthodes de Dumez (Vinci Construction).

Dans le cas des prémurs, un retourneur est utilisé. Fourni par le fabricant ou fabriqué par le chantier, ce cadre métallique maintient le prémur, l’empêche de se casser pendant l’opération et le positionne de telle manière qu’il n’y a plus qu’à le soulever. Il sert à placer les pièces livrées horizontalement en position verticale, de façon à ce qu’elles soient prêtes à être mises en place. Quant aux dalles alvéolaires, trop fragiles pour être suspendues, elles sont soulevées par-dessous par des palonniers spécifiques ou à l’aide de fourches très écartées qui peuvent soulever des éléments de 10 m de long par 1,20 ou 2,40 m de large.

Qui décide du matériel ?

« Nos recommandations pour la pose sont inscrites directement sur les plans, précise Ludovic Bernard, coordinateur technique Rector Lesage, fabricant d’éléments préfabriqués, prédalles, prémurs, poutres. Nous conseillons la mise en place avec ou sans étais, le choix du système de levage, mais pas le type de matériel à utiliser ni la taille de l’engin, qui reste du ressort de l’entreprise. »

Le choix du matériel peut aussi influencer le mode de fabrication des éléments. Par exemple, si des prédalles doivent être posées très en hauteur, les étais nécessaires à leur manipulation devront être remplacés par des tours d’étaiement, plus coûteuses. Pour éviter ce surcoût, le maître d’œuvre peut décider d’utiliser plutôt des prédalles autostables, qui contiennent plus d’aciers et sont donc plus lourdes. Dans ce cas, il devra choisir un engin de manutention plus puissant. La difficulté majeure liée à l’utilisation d’éléments préfabriqués reste les problèmes d’accès et l’absence de zone de livraison sur le chantier. Plus la grue doit se positionner loin du point de pose, plus elle doit être puissante. Le coût du lot matériel est plus élevé que sur un chantier traditionnel, car même si leur temps d’intervention est réduit, les grues automotrices, par exemple, sont des machines spécialisées, louées avec chauffeur. « Cela fait un sous-traitant de plus, mais c’est un professionnel, responsable de son matériel, ce qui est sécurisant », confie Alain Conigliaro.
Le développement de l’industrialisation du bâtiment a un impact direct sur le matériel. « Il oblige à une grande exigence dans la gestion de chantier et une coordination entre tous les acteurs du projet, de la conception au mode de transport et de pose », conclut Jean-Philippe Thomas, président régional de la fédération du bâtiment.

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Modules - Surélévation express d’un bâtiment

« Ce projet d’extension à Chassieux (Rhône) vient coiffer un bâtiment de bureaux d’un étage, construit dans les années 1970, pour créer une surface supplémentaire de 250 m² en surélévation », décrit Alain Conigliaro, gérant et fondateur de l’Atelier du modulaire, fabricant d’éléments préfabriqués. Pour minimiser l’impact du chantier sur ce lieu de travail (moins de trois semaines), le choix s’est porté sur des modules préfabriqués en atelier, de 11 m x 3,5 m, sur une charpente métallique de 25 m de long, 10 m de large et 7 m de haut.
Les camions ont livré les modules complets, c’est-à-dire des éléments en trois dimensions en partie équipés. La grue mobile de 180 t, située à 10 m du bâtiment, les a pris en charge directement sur le plateau du camion puis les a soulevés à 7 m de haut en pivotant sur elle-même pour les présenter dans le bon sens sur la charpente métallique. Il a fallu tenir compte du vent qui pouvait souffler jusqu’à 40 km/h à cette hauteur. Des câbles en tension ont permis de maintenir les modules pendant la montée.
Une fois les modules fixés à la nouvelle charpente, l’ensemble de la façade a été habillé, intégrant totalement l’étage supplémentaire. L’habillage, les brise-soleil et les garde-corps ont été posés à l’aide d’une nacelle élévatrice.

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Sécurité - Le problème des anneaux d’élingage

Pour accrocher les élingues de levage à l’élément à soulever, le mieux est que celui-ci arrive sur le chantier équipé de ses propres anneaux. Or, le choix d’incorporer ce type d’inserts dans les dalles ou prémurs est variable d’un fabricant à l’autre. « Il n’y a aucune uniformisation obligatoire dans ce domaine, affirme Gérard Riguidel, responsable qualité A2C Préfa. La seule condition est de répondre aux règles de levages très précises, spécifiées dans les textes publiés par l’INRS (Institut national de recherche et sécurité) et disponibles sur son site Internet. Nous avons mis au point un système qui permet de manutentionner l’élément à partir du sol, sans monter sur la remorque du camion pour aller accrocher les élingues sur la tête de mur en hauteur. »
Chaque fabricant développe ainsi ses solutions qui, une fois validées, peuvent devenir des arguments commerciaux qui les distinguent de la concurrence.

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Stade Arena 92 - 13 km de gradins préfabriqués

Livré en 2016, le Stade Arena 92, à Nanterre, sera parmi les plus grands d’Europe avec ses 33 000 m² de bureaux et sa capacité de 40 000 spectateurs en mode concert. Dessiné par l’architecte Christian de Portzamparc, il est constitué de plus de 60 000 m3 de béton, dont 10 000 m3 en préfabrication. Depuis quinze mois, 7 grues à tour sont en place pour manipuler parfois jusqu’à 30 m de haut des éléments préfabriqués conséquents comme les 13 km de gradins, préfabriqués dans le Val-d’Oise et posés au fur et à mesure, ou les escaliers monumentaux qui pèsent de 12 à 16 t. « Actuellement, la grue la plus lourde utilisée est une Liebherr 280 EC-H avec une flèche 255 HC-L, relevable afin de ne pas survoler le cimetière attenant », précise Didier Deplat, responsable technique Solumat Melun. D’ici quelque temps, Vinci Construction France débutera la pose des 590 coques béton, préfabriquées elles aussi. Elles coifferont les tribunes.

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