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Restructuration d'un Opéra à composition hétéroclite

philippe donnaes |  le 24/04/1998  |  Gros œuvreBoisCultureNormesIlle-et-Vilaine

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LE PROJET Agrandissement de l'espace scénique et mise aux normes. LES CONTRAINTES Chantier enclavé labyrinthique et structure hétérogène. LES SOLUTIONS Levages à travers la toiture et méthodologies ad hoc.

L'opéra de Rennes est un bâtiment à l'histoire structurelle riche en rebondissements : l'ouvrage construit en 1857 a été rénové en 1907, suite à un grave incendie, puis profondément remanié en 1913 sans parler des ajouts successifs qui ont émaillé son existence durant tout le XXe siècle. D'où la nécessité de le mettre au goût du jour, tant au niveau des normes de sécurité qu'en termes d'amélioration du confort et des possibilités d'exploitation. Premières contraintes de cette restructuration lourde - représentant un marché de 6,8 millions de francs (HT) pour le lot gros oeuvre débuté fin octobre 1997 - résumées par Stéphane Martin, conducteur des travaux de l'entreprise Guillaume : « une structure à la composition hétéroclite, bois, béton, pierre, brique, impliquant des méthodes multiples soigneusement réglées afin de s'adapter à l'existant, sans parler d'une situation enclavée, interdisant toute possibilité de circulation d'engin. »

Une manutention de haute précision

Conséquence pratique, tous les travaux d'évacuation des déblais de terrassement et des gravois de démolition, ainsi que l'approvisionnement en matériaux s'effectuent à la benne, au moyen d'une grue à tour équipée d'une flèche de 50 m trônant face à l'hôtel de ville. Précision : le grutier pilote en aveugle, guidé au talkie-walkie, en devant faire passer ses charges dans une ouverture de 8 8 m ménagée dans la toiture - la plus grande partie de la charpente devant être conservée durant le chantier pour des impératifs techniques de contreventement et de mise hors eau. Ce détail de manutention prend tout sa signification si l'on sait que les quinze HEA 360 de 11,50 m de long, constituant une partie de la structure mixte acier-béton du nouveau plancher de scène, ont été descendus par cette seule et unique voie. Une opération complexe nécessitant cinq mouvements de grue par poutre métallique, chacune d'elle devant être positionnée 30 m plus bas, dans des empochements préalablement réalisés.

Autre exemple de ce pilotage haute précision : l'impossibilité de faire cheminer des éléments de cages d'escaliers préfabriqués dans l'édifice a nécessité l'obligation d'un coulage en place, parfois à la petite cuillère, l'approvisionnement en béton s'effectuant par une benne de faible capacité cheminant à travers un lanterneau de désenfumage !

Piscine enterrée sous la scène

Côté gros oeuvre, les travaux ont débuté par la création d'un bac étanche de 20 15 m à l'aplomb de l'ancienne salle de répétition, elle même située directement sous la scène. Cette piscine enterrée a été terrassée sur 3,5 m de profondeur, par reprise en sous-oeuvre classique sous des murs de 1 m d'épaisseur culminant jusqu'à 23 m de hauteur. Son rôle ? Celui d'un réservoir tampon capable d'épauler et relayer le réseau de la ville insuffisamment dimensionné pour répondre aux contraintes pompier réclamant, en cas d'incendie, un débit d'extinction de 350 m3 en une heure et quart.

Principales difficultés : trois des voiles de cette bâche à eau sont réalisés directement le long des murs en schiste existants, par l'intermédiaire d'un coffrage une face sans possibilité d'ancrage dans le radier de faible épaisseur.

Conséquences : un calepinage étudié, permettant de réaliser l'outil coffrant deux faces du quatrième voile, et l'obligation d'introduire trente blocs béton représentant 42 t de lest afin de reprendre les effets de soulèvement du coffrage La salle de répétition a ensuite été recréée, son plafond correspondant au nouveau plancher scène constitué, comme on l'a vu, de quinze HEA 360 avec bacs collaborants et dalle béton de 13 cm d'épaisseur. Cette structure mixte, servant d'appui à un faux plancher bois reposant sur des poteaux métalliques en treillis avec rails de guidage, a été descendue de 80 cm en partie arrière par rapport à l'existant, afin de redonner une horizontalité parfaite au plateau (+ 41,28 NGF). Le monte-décor a été élargie de 1,80 m côté cour, pour rétablir la symétrie du plateau de part et d'autre de l'axe du plancher, l'ensemble de ces travaux de rééquilibrage scénique nécessitant la destruction de l'ancienne dalle béton participant à la tenue des murs périphériques. Toutes les opérations de restructuration ont donc fait l'objet de modes opératoires sévères, respectant un phasage rigoureux .

Approfondissement sous poutre double

L'optimisation des possibilités offertes aux futurs créateurs s'est accompagnée d'un accroissement de l'espace scénique, via la création d'une ouverture latérale de 6 6 m côté jardin et, surtout, la réalisation d'un approfondissement nécessitant la création d'une baie monumentale de 7,20 m de hauteur (largeur 8 m) pratiquée dans le mur arrière en pierre de 23 m. La percée s'est déroulée à l'abri d'un portique béton constitué, en partie haute, d'une poutre de 1,20 m d'épaisseur, évitant l'installation d'un étaiement lourd et complexe. Cette dernière, chargée de reprendre des efforts de 40 t/m, est en fait constituée de deux demi-poutres accolées et coulées successivement selon les étapes suivantes : réalisation d'une saignée de 55 cm dans le mur existant, côté intérieur, avec mise en oeuvre d'un coffrage une face après percement au perforateur de 1,20 m, ferraillage et coulage à la grue jusqu'au refus. L'ensemble des opérations est ensuite réitéré, à l'identique, de l'autre côté du mur, pour la seconde.

Précision de Daniel Hamon, directeur de l'entreprise Guillaume : « Cette double poutre sera chargée artificiellement, par l'intermédiaire de vérins prenant appui sur un linteau en HEA 160 reconstitué en partie haute, en vue de créer une contre-flèche d'environ 5 mm. Le vide entre la poutre et la structure pierre sera ensuite comblé par l'intermédiaire d'un matériau incompressible type Clavex afin d'interdire tout risque de tassement ultérieur. » Côté salle, le projet a débuté par la mise sous haute protection de l'immense fresque peinte classée, décorant le plafond. Une bâche étanche a été agrafée sur tout le pourtour de la salle, sans appuis intermédiaires, à plus de 20 m de hauteur au moyen de techniques alpines. Le réseau de ventilation, qui soufflera l'air dans le plancher par les pieds des fauteuils et directement dans le plénum au niveau des balcons, sera alimenté par une centrale de traitement installé dans les combles de l'opéra. D'où la nécessité de renforcer le plancher bois du troisième balcon, ce dernier étant incapable de reprendre les surcharges de 400 kg/m2 correspondant aux équipements. L'impossibilité d'accéder à la sous-face du plancher, donc d'étayer, a conduit les responsables à choisir le procédé de renforcement Paris-Ouest de la société Sylvabat, la structure étant provisoirement suspendue par des élingues aux arbalétriers et brochets de la charpente avant coulage de la dalle béton.

FICHE TECHNIQUE

Maître d'ouvrage : Ville de Rennes.

Maître d'oeuvre : Valentin Fabre- Jean Perrottet (architectes mandataire).

Bureau d'étude structure chargé de la conception : Batiserf.

Bureau de contrôle : Socotec.

Entreprise : Guillaume (groupe Quillery).

PHOTOS :

- Daniel Hamon,directeur de l'entreprise Guillaume

«La double poutre sera chargée artificiellement »

- 1. Un chantier enclavé sans possibilité de faire accéder des engins de manutention.

2. Toute l'évacuation des déblais et l'approvisionnement en matériaux s'effectuent par l'intermédiaire d'une ouverture de 8 m 8 m ménagée dans la toiture.

3. La double poutre de 1,20 m 1,20 m réalisée en deux demi-poutres reprend la charge (40t/m du mur percé pour agrandir la scène.

4. Fers en attente en partie basse pour la réalisation des futurs poteaux.

5. Le linteau sur lequel prendront appui les vérins qui chargeront artificiellement la poutre avant injection.

6. La double poutre vue d'en dessous le mur étant percée sur la hauteur afin de réaliser les porteurs.

SCHEMA: RENFORCEMENT D'UNE STRUCTURE MIXTE BOIS-BETON , pour la reprise des planchers, le procédé Sylvabat fait appel à un système de connecteurs qui solidarisent poutres de bois et dalle de béton.

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