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Chantier Les coffrages s’adaptent aux nouvelles contraintes
PHOTO - Tech23 coffrage1.eps - © photos opb/bouygues bâtiment ile-de-france

Chantier Les coffrages s’adaptent aux nouvelles contraintes

Sabine Ganansia |  le 03/01/2006  |  RéalisationsMatériel de chantierInnovationDéchetsBéton

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A la fois plus simples et plus performants, les coffrages répondent aux exigences de productivité et de sécurité des entreprises. Au-delà de l’innovation technique, les industriels mettent l’accent sur les services, comme la location et l’assistance aux études de méthode.

Les coffrages destinés à la construction se divisent en deux familles principales : le système à la française avec banches à peau métallique (Outinord, Hussor, Sateco, etc.), qui constitue la majorité du marché français en produits standards, et le système germanique, modulaire, avec peau en bois (Peri, Doka, etc.). Ce dernier est apprécié des entrepreneurs pour sa simplicité de mise en œuvre et d’entretien. « Nous avons opté pour ce type de coffrage qui nécessite moins de logistique que ceux d’autres fabricants dont les banches doivent être déplacées à l’aide une grue, explique Romain Arki, gérant d’EDMC, entreprise de béton armé et maçonnerie générale à Vitry-sur-Seine (Val-de-Marne). Leur facilité d’utilisation est bien adaptée à une main-d’œuvre peu qualifiée et à des chantiers tels que les maisons individuelles. »

Au-delà des deux grandes familles « banches » ou « modulaires », d’autres systèmes de coffrage, très spécifiques ou alternatifs, ont été développés. Comme les coffrages pneumatiques pour couler en place des canalisations en béton ou les coffrages en polystyrène expansé (PSE), qui entrent dans la catégorie des « nouvelles technologies » et constituent une solution de remplacement pour les coffrages en bois classiques.

Du côté des banches, de nombreux progrès ont été réalisés. « Il y a une quinzaine d’années, nous utilisions des banches conténaires, très lourdes alors que maintenant les outils sont colisables, c’est-à-dire équipés de systèmes de repliements des éléments, témoigne Michel Jacqueneau, directeur du service matériel de Spie Batignolles Ile-de-France. Avec les paniers d’accastillages pour monter les éléments, ces produits sont devenus utilisables quasiment par une seule personne. »

Gagner du temps en toute sécurité. Au fil des années, des progrès ont été réalisés pour alléger les coffrages : échelles et éléments de garde-corps en aluminium, trappes d’accès en panneaux de résine au lieu du bois ou du métal… Mais aussi pour en faciliter l’usage en créant des accès ergonomiques à tous les accessoires de réglage, de liaison et de fermeture. « L’assemblage a été considérablement simplifié, grâce des systèmes d’axes qui se règlent plus finement, par exemple », poursuit Michel Jacqueneau. Des innovations qui répondent au besoin de productivité et de sécurité des entreprises. « Nous avons beaucoup travaillé sur l’automatisation des tâches, la diminution du nombre d’actions et la suppression des pièces perdables, explique Gilles Delage, directeur commercial d’Outinord, évoquant la nouvelle console de passerelle à verrouillage automatique lancée en 2004. Cela permet de gagner du temps au montage et d’éviter les risques d’accidents même si l’ouvrier est très pressé. »

Autres exemples, les systèmes de vis des butées intégrées ont été remplacés par des taquets qui bloquent automatiquement la verticalité des banches superposées. Idem pour les pieds de béquilles liaison sans rivet dont les vis et goupilles se sont transformées en taquets qui se baissent automatiquement, ou encore les barrettes d’about rapide (barrettes à boutonnières) dont les encoches se sont substituées au système de vis et de crochets traditionnels.

L’optimisation concerne les moyens humains mais aussi les moyens de levage. « La réduction du temps de grues est une source d’économie intéressante, affirme Gilles Delage. En intégrant les passerelles directement à notre banche B 8 000, ce qui évitait d’avoir à les fixer à l’aide d’une grue, nous avions déjà constaté des gains de productivité égaux à 9 % du coût d’achat de départ sur trois chantiers de trois mois. »

Des vitesses de bétonnage en augmentation. Si l’évolution des coffrages favorise les économies et le gain du temps sur l’assemblage, les nouveaux bétons, autoplaçants ou non, réduisent le temps de coulage. Plus fluides, ils permettent de couler des voiles de grande hauteur à des vitesses supérieures au béton classique accélérant ainsi les cadences de rotation… à condition d’utiliser du matériel de coffrage adapté. « Grâce aux nouvelles banches, on arrive aujourd’hui à des vitesses de bétonnage supérieures à 7 mètres à l’heure contre 4 mètres à l’heure pour des banches classiques, précise Gilles Delage. Quant aux hauteurs, il est possible de couler un mur de 22 m de haut avec des banches classiques mais il faut compter deux fois plus de temps de séchage intermédiaire ».

Plus haut, plus vite… La conséquence directe est l’augmentation de la pression exercée sur les banches et les entretoises qui peut dépasser les 10 tonnes par mètre carré (1 bar) sur les premières banches. Aujourd’hui, la plupart des constructeurs assurent, tests à l’appui, que leur matériel résiste à cette pression et même au-delà.

Assistance aux entreprises. Fabriquer des coffrages fiables et performants ne suffit plus pour répondre au besoin des entreprises. De simples fournisseurs de matériels, le métier a évolué vers la location puis vers de nouveaux outils de service mis à la disposition des entreprises pour faciliter et optimiser leurs chantiers. « Nous proposons des packages comprenant des prestations de bureaux d’études en conception et ingénierie et pour certains clients, nous allons même jusqu’à faire les études de méthodes, détaille Jean-Marie Ebel, directeur commercial France de Peri. C’est un service facturé en plus du matériel mais qui intéresse les grosses PME dont les délais de préparation des chantiers sont de plus en plus courts. » Ne sont concernés ni les artisans et les PME, sauf en cas de gros chantiers, ni les grandes entreprises qui possèdent leur bureau d’études intégré. En revanche, des services comme la location sont fréquemment utilisés par ces entreprises pour des outils plus ou moins spécifiques dans le cas des PME, en complément du parc existant pour les autres. Outre la souplesse, la location offre la garantie d’un matériel toujours bien entretenu.

Aux produits plus performants et plus simples à mettre en œuvre, viennent désormais s’ajouter le conseil et l’assistance à la conception. Et demain ? Plus de légèreté avec l’utilisation partielle de matériaux composites (la banche 100 % composite n’est toujours pas d’actualité) et surtout la prise en compte de l’environnement avec en ligne de mire les huiles de décoffrage.

PHOTO - Tech23 coffrage5.eps
PHOTO - Tech23 coffrage5.eps - © doka
A Clamart, un projet dépendant des méthodes

La ville de Clamart (Hauts-de-Seine) a entrepris, en janvier 2005, la construction d’un bâtiment réunissant une école maternelle, une médiathèque et des logements. Malgré les trois fonctions dédiées à ce bâtiment, les façades créent une impression d’unité. Réalisées en béton blanc autoplaçant sur une hauteur moyenne d’environ 11 mètres, elles intègrent un grand nombre de voiles courbes et d’ouvertures de dimensions très diverses (jusqu’à 7 m2). Pour réaliser les travaux, Bouygues a décomposé la façade en 28 tronçons ; chacun représentant une surface de voiles avoisinant 120 m2.

Avec deux équipes intervenant en parallèle, l’entreprise a été en mesure de couler deux voiles par semaine. Coulés en une seule levée, ils ne présentent pas de reprise horizontale.

Optimisation des mannequins.

Autre particularité des façades : elles intègrent des cannelures verticales pour dissimuler les joints verticaux et les trous de serrage des banches. En tenant compte de ces paramètres, la première optimisation du matériel a été opérée sur les banches. « Nous avons opté pour des banches (Sateco TPC) issues des travaux publics, capables d’encaisser des pressions importantes de l’ordre de 12 tonnes/m2 avec une peau en contreplaqué de 21 mm », indique Jean-Marie Dumetz, chef de service adjoint, services méthodes de Bouygues Bâtiment IDF-ouvrages publics. L’optimisation suivante a concerné les mannequins. Avec près de 800 m2 d’ouvertures représentant près d’un tiers des façades, les mannequins ont fait l’objet d’attentions particulières au sein du service méthode. 244 utilisations de mannequins droits ou courbes à angles droits ou arrondis ont été prévues. Leurs rotations ainsi qu’une certaine modularité ont permis d’aboutir à la mise en œuvre de seulement 58 mannequins. Un chantier sur lequel Bouygues déclare n’envisager ni marge, ni perte. L’objectif étant de capitaliser de l’expérience à la fois sur un plan financier et sur un plan technique.

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Fiche technique

Maître d’ouvrage : ville de Clamart.

Architecte : Périphériques Architectes (Paris).

Entreprise générale : Bouygues Bâtiment Ile-de- France ouvrages publics.

Bureau d’études structure : Ingerco SA.

Avis d’experts « Une solution location intégrée au contrat »

Michel Jacqueneau, directeur du service matériel de Spie Batignolles Ile-de-France.

« Fin 2002, nous avons décidé de renouveler l’ensemble de notre parc de coffrage dont les premiers investissements dataient de 1994. Huit ans, c’est beaucoup pour ce type de matériel !

Nous avons interrogé les trois principaux fournisseurs de banches métalliques, Outinord, Sateco et Hussor, dont les produits sont globalement très proches les uns des autres.

Hussor a eu notre préférence car il avait un peu d’avance en termes de grande hauteur et de haute pression, un facteur prix non négligeable mais surtout une solution location intégrée au contrat.

Nous ne souhaitions pas nous équiper au-delà de notre activité, plutôt en situation basse à l’époque.

Avec un contrat d’accompagnement de sept ans, le loueur nous garantit un matériel neuf ou de deux ou trois ans au plus, très bien entretenu. Aujourd’hui nous nous basons sur une hypothèse de cinq ans de durabilité du matériel et réfléchissons au renouvellement de notre parc. »

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Avis d’experts « Les banches hautes pressions sont encore peu demandées »

Eric Nussbaumer, assistant du responsable du service coffrage de Mateloc (location).

« Nous louons des coffrages à tous les types de société de bâtiment, des PME aux grands groupes. Les PME ne possèdent pas de grand parc et louent toutes sortes de références, du standard au spécial.

Quant aux grandes entreprises, elles utilisent la location comme complément de parc, pour des banches spéciales ou des rehausses, et plus généralement pour tous les éléments difficiles à entretenir.

Avec la location, ils sont assurés d’une qualité de surface stable et d’une bonne maintenance du matériel. Nous possédons nos propres équipes de serruriers pour réparer les banches qui sont régulièrement lavées, soudées et poncées. Le temps de rotation est d’environ cinq à six ans pour un produit standard, parfois sept ou huit pour certaines rehausses.

Côté nouveautés, les banches hautes pressions sont encore si peu demandées que nous ne les proposons pas encore à la location. Mais ça devrait évoluer dans un proche avenir. »

Avis d’experts « Notre cahier des charges mettait l’accent sur l’ergonomie et la facilité d’entretien »

Jacques Squelbut, responsable des coffrages et étaiement, matériel et sécurité pour le GIE Bouygues Construction.

« Nous utilisons deux grandes familles de coffrages, les métalliques (44 000 m2) et les peaux bois (4 000 m2) utilisés principalement en génie civil. Ils ont été fabriqués spécialement pour le groupe par Hussor et Outinord. Notre cahier des charges mettait l’accent sur l’ergonomie et la facilité d’entretien et de remise en état. La mise en place du parc a duré 5 ou 6 ans et ce qui était alors d’avant-garde a été rattrapé par le marché : les protections face avant d’origine, les entretoises basses pas trop basses pour améliorer l’ergonomie, des liaisons rapides et un système d’ajout facile à mettre en place. Aujourd’hui, nous réfléchissons à un nouveau produit groupe comprenant des composites. Mais sa rentabilité reste à vérifier car c’est un matériau cher et difficile à remettre en état. Nous travaillons surtout au niveau des accessoires avec comme priorité l’ergonomie, la productivité et la sécurité. »

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Outil coffrant spécial sur le chantier d’Isséane

Isséane, un centre de tri et de valorisation des déchets ménagers, est actuellement en construction à Issy-les-Moulineaux (Hauts-de-Seine). « Sur ce chantier, le terrassement en taupe nous a conduits à réaliser 187 poteaux, dont 133 étaient des préfondés atteignant jusqu’à 35 mètres de longueur », explique Olivier Chappard, le directeur du projet de Razel. Ces poteaux préfondés, constitués de profilés métalliques de forte section mis en œuvre depuis le terrain naturel, étaient capables de reprendre jusqu’à 2 000 tonnes. Ils permettaient ainsi de supporter le poids des planchers butonnants exécutés au fur et à mesure des excavations.

L’habillage en béton de ces poteaux (section variant de 1 x 1 m à 1,40 x 1,40 m), a été effectué en remontant, une fois réalisé le dernier niveau de plancher, situé à 31 m de profondeur. Autrement dit « en bétonnant en sous-œuvre, entre deux niveaux de planchers distants de 4 à 15 mètres », ajoute Charles Bertocchi, le directeur des méthodes.

Délai serré pour le bétonnage des poteaux. Autre difficulté : le délai. Le groupement ne disposait en effet que de trois mois pour réaliser cette intervention qui représentait un cumul d’environ 4 kilomètres de poteaux à bétonner. « Nous avons donc conçu, avec l’aide de l’entreprise CTLM, un outil coffrant spécial, constitué de deux demi-coquilles en forme de cornières, venant enserrer le poteau », explique Charles Bertocchi, le ferraillage ayant, bien entendu, été préalablement réalisé par l’intermédiaire d’un échafaudage périphérique au profilé métallique. « Nous disposions d’un jeu de 12 outils coffrants, nous permettant de répondre à toutes les configurations de calepinage (section et hauteur), grâce auquel nous avons réalisé 390 levées ». Pour les poteaux de grande hauteur (15 mètres), le bétonnage s’effectuait en deux temps. Le coffrage spécifique pouvait être télescopé grâce à 4 systèmes de vérins hydrauliques, accouplés à des crémaillères implantées sur les faces du coffrage.

Le bétonnage de la première levée s’effectuait en pied de banche, via une pipe d’injection et moyennant l’utilisation d’un béton autoplaçant. « Chaque bétonnage de poteau était arrêté à 10 cm de la sous-face de la dalle supérieure », précise Charles Bertocchi, l’interstice résiduel étant comblé un mois plus tard à l’aide d’un mortier sans retrait (type Masterflow). Côté manutention, tous les mouvements de coffrage ont été assurés par un chariot Manuscopic équipé d’une main de préhension, ce dispositif permettant de rouler avec l’outil coffrant vertical et de le positionner avec une précision de 1 à 2 cm par rapport à sa position définitive.

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Fiche technique

Maître d’ouvrage et maître d’œuvre : Syctom.

Bureau d’études : Sechaud et Metz.

Entreprises : terrassement, génie civil, travaux souterrains, groupement Razel (mandataire), Demathieu & Bard, Urbaine de Travaux ; fondations profondes, groupement Bilfinger Berger (mandataire), Soletanche Bachy, Spie Fondations, Sefi.

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