Architecture Technique Travaux maritimes

Paroi moulée pour quai portuaire

Mots clés : Ouvrage d'art - Travaux publics

L’ouvrage de 470 m de long a nécessité la réalisation d’une digue provisoire ainsi que d’importants travaux d’amélioration du sol.

Pour attirer de nouveaux opérateurs et chargeurs, la région Languedoc-Roussillon s’est lancée dans un ambitieux programme d’aménagement du port de commerce de Sète-Frontignan, dont l’objectif est de créer un véritable pôle multimodal. Pièce maîtresse : le quai H, au sein de la darse 2. Un ouvrage de 470 m de long, pour 14,50 m de tirant d’eau, bâti au niveau de l’ancien quai d’appontement de l’usine Lafarge – celui-ci ayant dû être préalablement déconstruit -, qui sera livré à l’été 2016. Cette nouvelle infrastructure portuaire permettra d’accueillir des rouliers, navires fluviaux, péniches mais surtout des porte-conteneurs pouvant atteindre 260 m de long. Le quai sera équipé de tous les matériels (grues, portiques pour les conteneurs) nécessaires au transbordement des marchandises, le terre-plein arrière attenant (large de 75 m) ayant une capacité portante de 10 t/m².

Pérennité maximale.

Le chantier a débuté par une phase de dragage représentant 375 800 m3 de matériaux (dont 124 000 m3 réutilisés en partie arrière du quai), et par la construction d’une digue provisoire en matériaux de carrière (281 000 m3), à l’abri de laquelle a été réalisée une paroi moulée (lire page 63) de 29,50 m de profondeur. Cette solution technique, proposée en variante par Soletanche Bachy, a été préférée à l’option de base prévoyant une structure de type « rideau mixte », composée de deux parois de pieux métalliques et de palplanches intercalaires. « La paroi moulée offre des avantages en termes de durabilité et de rigidité », commente Matthieu Schwebel, responsable du pôle ingénierie. Elle est, en effet, dimensionnée pour permettre un accroissement du tirant d’eau de la darse à 15,50 m, afin de pouvoir accueillir des porte-conteneurs plus importants.

Déconstructions maritimes.

En amont des travaux de construction de la digue, le projet a nécessité deux importantes phases de déconstruction. Un duc-d’Albe de 15 m de diamètre tout d’abord, situé à – 15,50 m ZH (zéro hydraulique), constitué d’une enveloppe en béton remplie de matériaux de remblais. L’ouvrage a été démoli, sur les trois quarts de sa hauteur, au moyen d’un broyeur à béton. La pelle, embarquée sur une barge, était équipée d’un système GPS.

« Le duc-d’Albe se situant sur l’emplacement de la future paroi moulée, nous devions le démolir jusqu’au terrain naturel », explique Christophe Balez, responsable des travaux de Buesa. Pour ce faire, une équipe de plongeurs est venue terrasser dans le sable, sous les fondations de l’ouvrage, afin d’y faire passer un tube en PVC de 40 mm de diamètre qui a servi de guide à un câble diamant remontant jusqu’au ponton. Le reste de la structure a ensuite été scié et les morceaux évacués.
Puis, ce fut au tour du quai d’appontement de l’usine Lafarge, situé dans l’emprise du futur quai H, d’être démoli. L’ouvrage était constitué d’une dalle de béton reposant sur une structure poteaux-chevêtres. L’ensemble a été déconstruit avec les mêmes matériels. Le béton a ensuite été recyclé sur site.

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ENCADRE

Maître d’ouvrage : région Languedoc-Roussillon. Maître d’œuvre : Pôle ingénierie de la DGA5 (service des opérations portuaires). Maître d’œuvre conception : BRL Ingénierie. Coordonnateur SPS : JPM Ingénierie. Entreprises : groupement Soletanche Bachy (mandataire)/Balineau. Montant du projet : 36,4 millions d’euros HT. Durée des travaux : vingt-deux mois.

ENCADRE

Remblais - Trois procédés de consolidation du sol

Une fois la digue en matériaux de carrière créée, celle-ci a été élargie au moyen de remblais hydrauliques prélevés dans le port au moyen d’une drague aspiratrice, la largeur en crête passant ainsi de 7 à 20 mètres. Une première phase de consolidation du sol a alors été entreprise, l’objectif étant d’atteindre un module pressiométrique équivalent de 10 MPa en partie supérieure (15 MPa en profondeur) et un angle de frottement de 38°, caractéristiques essentielles qui conditionnent le dimensionnement de la paroi moulée. Pour ce faire, l’entreprise Ménard a procédé par colonnes ballastées et vibrocompactage. Cette dernière technique, assez peu employée dans l’Hexagone, consiste à faire descendre une aiguille vibrante à une profondeur de 17 à 20 m, jusqu’au contact avec les sables du substratum. L’outil est ensuite remonté progressivement par passes successives. Les vibrations entretenues, associées à un apport d’air et d’eau sous pression, engendrent une liquéfaction localisée du sol. Les matières fines se réarrangent alors en entraînant une densification du terrain.
Une seconde campagne d’amélioration, utilisant les mêmes techniques, sera ensuite entreprise après une phase préalable de décaissement sous pompage et la pose du rideau arrière constitué de tubes et d’ancrages passifs. Une fois la partie avant de la digue déconstruite (les matériaux seront utilisés en remblais compactés au-dessus des ancrages), une dernière phase de consolidation par inclusions rigides sera effectuée, l’objectif étant d’atteindre jusqu’à 10 t/m² de capacité portante pour le stockage des conteneurs.

ENCADRE

Mur de soutènement - Paroi tirantée

Le quai est constitué d’une paroi moulée (15 500 m²) de 470 m de long (530 m au total avec le retour au sud) et 29,50 m de profondeur, comprenant 72 panneaux de 7,40 m (épaisseur 1 m) réalisés en deux ateliers au moyen de deux bennes hydrauliques KS.
Les cages d’armature de 7 m de large (fabriquées sur site), qui équipent chacun des panneaux, intègrent une rotule articulée. Celle-ci permet d’accrocher chacun des 70 ancrages passifs inclinés à 2°, de 31 m de long, qui assurent la stabilité de la paroi moulée. « Ces tirants de 160 mm de diamètre figurent parmi les plus importants que nous ayons installés en France », commente Marie Jourdan, directrice de travaux de Soletanche Bachy. Ils sont constitués de trois éléments articulés ancrés, en partie arrière, à un rideau de tubes métalliques, de 1 420 mm de diamètre (19 mm d’épaisseur) et 6,50 m de long, battus dans le terrain.
L’ouvrage comporte, en partie supérieure, une poutre de couronnement qui représente, en quelque sorte, la partie émergée de l’iceberg. Cette structure de 2,50 m de haut est coulée en place avec un béton C35/45 de classe XS3.

ENCADRE

Métrologie - Une digue en bathymétrie 3D

La digue provisoire de 15,50 m est constituée de 280 000 m3 de matériaux provenant de trois carrières locales, chargés sur un chaland fendable équipé d’un GPS afin d’assurer le positionnement précis en xy au moment du clapage.
« Une contrainte majeure était de garantir un talus à 3/2 sur lequel étaient fondés les calculs de stabilité de la digue », explique Christophe Balez, responsable des travaux de l’entreprise Buesa. Un objectif difficile à garantir lors d’une intervention en aveugle, sous l’eau. L’entreprise s’est donc équipée d’un système multifaisceaux offrant une véritable vision en 3D. « Cet outil nous a permis, via des relevés réguliers, d’interpréter et de voir comment réagissent les matériaux, afin de réajuster les axes de clapage en cas de dérapage », poursuit Christophe Balez.
Autre singularité : la mise en place d’un barrage anti-MES (matière en suspension). Cette structure, constituée de flotteurs sur lesquels était accroché un géotextile, a constitué une enceinte étanche assurant le confinement des éléments fins dans l’enceinte afin d’éviter toute pollution.

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