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Des piles demi-cylindriques pour le viaduc de la Rauze

ALBANE CANTO |  le 26/05/2000  |  SantéTransportsTechniqueEnvironnementLot

L'ouvrage d'art construit sur l'autoroute A20 entre Cahors et Souillac se distingue par ses piles concaves édifiées dans un site à fortes contraintes environnementales.

Dans le cadre du chantier de l'A20, 130 km d'autoroute sont en construction entre Montauban et Brive. C'est sur ce parcours que se situe le viaduc de la Rauze, un ouvrage d'art original construit entre Cahors nord et Souillac, dans le Lot.

Une des particularités du chantier du viaduc de la Rauze tient au fait que le site est classé en zone naturelle d'intérêt écologique faunistique par le réseau européen Natura 2000. Le ruisseau de la Rauze héberge des écrevisses à pattes blanches, aujourd'hui largement supplantées par leurs cousines américaines, les écrevisses roses.

Les contraintes environnementales sont très fortes et ont présidé au choix du projet. Pas question donc de planter une pile sur le fond de la vallée, au milieu du ruisseau ! C'est pourquoi l'implantation des piles du viaduc est dissymétrique, d'un versant à l'autre de la vallée.

Un chantier écologique

Tout le chantier a été pensé de manière à avoir un impact minimal sur l'environnement. Ainsi, aucune route n'a été construite pour accéder au pied des piles. Le sentier de grande randonnée, d'une largeur d'un mètre, a été élargi. Cependant, il traversait les propriétés d'une trentaine de riverains, qui ont chacun donné leur autorisation pour agrandir le chemin. Aucun arbre n'a été abattu. Quant à la piste pour accéder au chantier des piles, au fond de la vallée, elle est réduite au minimum.

Les travaux de fondation de la pile P2 (voir schéma), la plus proche du cours du ruisseau, sont protégés par une enceinte étanche. En outre, des écrans anti-projections protègent l'environnement immédiat du chantier, et des fossés de récupération sont prévus pour les eaux de ruissellement. Bien entendu, le tri sélectif est de rigueur sur le site.

Dessiné par l'architecte Charles Lavigne, le viaduc enjambe un ruisseau qui a donné son nom à l'ouvrage. Ses 556 m de long se décomposent en cinq travées de longueurs inégales : les trois travées centrales font 130 m, et les travées latérales 91 et 74 m. L'ouvrage est donc dissymétrique, bien que sa silhouette reste harmonieuse.

Un ouvrage encastré dans les piles

Le plan du chantier prévoyait de construire les piles dans l'ordre de leur numérotation. Mais des contraintes de chantier ont modifié le projet. En fait, les piles les plus petites ont été construites en premier : la pile P1, qui est terminée, mesure 22 m de haut. Le fléau est déjà construit. Ensuite, la pile P4, de 40 m, dont le fléau est en cours de construction. La pile P3, qui mesurera à terme 84 m, est en cours d'élévation, tandis que P2 dépasse actuellement de 1 ou 2 m à peine la surface de sol karstique. A terme, elle sera la plus importante, avec ses 92 m.

Les fûts des deux grandes piles sont constitués chacun de deux voiles demi-cylindriques concaves, distants l'un de l'autre de 5 m. Les piles ont été construites par levées successives de 3,20 m. Lors d'un cycle optimisé à deux jours, un coffrage grimpant permet de couler 32 m3 de béton nécessaire à la constitution des deux voiles. Le béton utilisé ici est un B30, d'une résistance de 15 MPa à quinze heures. Les quatre demi-cylindres représentent 1 000 m3 de béton en tout, en tenant compte de l'évidement intérieur. Trois des quatre appuis sont fondés sur des semelles traditionnelles mesurant 15 13 2,50 m. Seule la pile P2 est fondée sur quatre puits marocains de 4,50 m de diamètre, à cause d'un plan rocheux particulièrement pentu à cet endroit.

Ensuite, on coule en place le voussoir sur pile (VSP). Celui-ci mesure 15 m de long et 7,80 m de haut. Le tablier (24 m de large) est réalisé par fléaux successifs, qui comptent chacun seize paires de voussoirs de 3,50 m de long. Chaque voussoir présente une inertie variable allant de 3,50 à 7,80 m en hauteur et de 8 à 12,20 m en largeur. A terme, 700 m3 de béton B40 (résistance de 20 MPa à seize heures) auront été coulés pour ce tablier.

Au niveau des piles P1 et P4, le tablier est posé sur un appareil d'appuis à pot, il n'y a pas de contact entre le tablier et les piles. L'ouvrage est libre. En revanche, pour les piles P2 et P3, l'ouvrage est encastré dans les piles. Des prédalles sont posées sur l'arrondi en demi-cylindre des piles et servent de coffrage. Entre les deux, des attentes en acier.

Enfin, en dernier point, le béton : les 28 000 m3 nécessaires à la construction du viaduc sont produits par une centrale située à 2 km à vol d'oiseau du chantier. Elle est approvisionnée en granulats locaux par une carrière calcaire à Cahors, à 5 km de distance. La partie sud du viaduc, proche de la centrale, est alimentée en quelques minutes par cette centrale. En revanche, pour amener le béton à l'extrémité nord du chantier, il faut contourner la vallée. Il fallait donc maintenir la rhéologie du matériau jusqu'à deux heures. Le béton a donc été supplémenté en Glénium 27, apprécié en outre sur le chantier pour la résistance au jeune âge qu'il confère au béton.

Fiche technique

Maître d'ouvrage : ASF.

Maître d'oeuvre général : Scetauroute (groupe Egis).

Architecte : Charles Lavigne.

Groupement des entreprises : Dodin Sud, Sogea, Spie Batignolles TP, Demathieu & Bard.

Coût prévisionnel : 25,45 millions d'euros (167 millions de francs).

Durée des travaux : trois ans, entre janvier 1999 et mars 2001.

TRACE de l'A20

SCHEMAS :

Etapes de la construction du tablier et coupe du tablier

Au sommet de la pile est construit le voussoir sur pile (VSP) (1). Les voussoirs sont coulés symétriquement pour préserver l'équilibre de l'édifice (2). Dans le cas précis du viaduc de la Rauze, les voussoirs sont coulés en place grâce à un coffrage mobile qui est fixé à l'extrémité du voissoir. Cela forme le fléau, en forme de T. Lorsque deux fléaux voisins sont terminés, la jonction est faite par un voussoir de clavage. En dernier lieu, des câbles de précontrainte intérieure et extérieure sont mis en place pour obtenir la résistance définitive en exploitation.

PHOTOS : Le viaduc de la Rauze enjambe le ruisseau du même nom. Ses 556 m de long se décomposent en cinq travées de longueur inégale : 130 m pour les travées centrales, 91 et 74 m pour les travées latérales.

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