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Un canal retrouve son étanchéité maximale

Olivier Baumann |  le 02/12/2011  |  Hautes-AlpesFrance entière

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Génie civil -

Entre mai et octobre, EDF a repris l’étanchéité du canal usinier de Curbans (Hautes-Alpes). Pour mener à bien ce chantier d’un genre inédit en France, les entreprises du groupe NGE ont dû inventer des matériels et des matériaux adaptés des techniques routières.

Long de 250 km, le canal EDF de la Durance traverse la région Paca depuis le barrage de Serre-Ponçon jusqu’à l’étang de Berre (voir carte ci-contre). Il alimente en eau quinze centrales hydroélectriques, ce qui en fait une véritable artère énergétique d’une puissance cumulée de 2 000 MW ! Autant dire que lorsqu’EDF entreprend d’en rénover une section, le producteur d’électricité tient à minimiser la durée d’immobilisation de son outil industriel, surtout quand cette partie est située en amont, impactant « en cascade » le reste de la chaîne. C’est le cas de la section de 5 km alimentant l’usine hydroélectrique de Curbans (Hautes-Alpes). EDF a entrepris sa réfection entre mai et octobre 2011 dans le cadre de la deuxième phase du chantier « Performance Durance », un programme de travaux de maintenance sur certains ouvrages immergés. Mis en service en 1965, le canal de Curbans connaissait une usure de son revêtement d’étanchéité qui obligeait l’exploitant à diminuer la cote d’exploitation (10 mètres habituellement) de l’ouvrage, et donc le rendement de l’usine. Il a été décidé de « régénérer » les performances du canal en reprenant totalement son étanchéité et en y ajoutant un système de surveillance innovant (lire p. 50).

A chantier inédit, techniques innovantes

C’est la première fois en France que de tels travaux sont entrepris sur un canal hydraulique. Pour venir à bout de ce « mouton à cinq pattes » à la géométrie et aux spécificités inédites, le groupement d’entreprises attributaire du marché, associant des entreprises du groupe NGE (Guintoli, mandataire, et Siorat, filiale routière du groupe), s’est inspiré des techniques routières et les a adaptées. Pour appliquer les deux couches d’enrobés assurant l’étanchéité sur les deux bajoyers (parois latérales) inclinés à 50 %, il a ainsi fallu créer une machine hybride, unique en France (lire ci-dessus). Les deux types d’enrobés originaux - l’un très étanche en couche supérieure, l’autre très drainant pour évacuer la faible quantité d’eau qui réussit malgré tout à s’infiltrer (voir la coupe de chaussée ci-dessus) - ont fait l’objet d’études de formulation très poussées, lancées dès l’attribution du marché. Côté organisation, l’étroitesse du radier (7 m de large) a contraint les entreprises à travailler en mode « tunnel ». « La difficulté, et parfois même l’impossibilité, pour les engins de chantier de se croiser nous ont conduits à adopter un phasage bien spécifique, avec des entrées et sorties à sens unique, et des trains d’ateliers travaillant en file indienne », explique Sébastien Paulet, directeur du chantier pour Siorat. Pour optimiser le phasage du chantier, les 5 km de l’ouvrage ont été découpés en sous-chantiers délimités par les ponts de traversée du canal. Chacun d’eux a fait se succéder les ateliers principaux (pose de l’étanchéité et création de drains en fond de radier) dans des ordres différents. Enfin, pour tenir le délai très serré - cinq mois seulement séparent la vidange du canal le 9 mai de sa remise en eau partielle le 4 octobre -, le personnel du chantier (200 personnes au maximum) a travaillé en 3 x 8, six jours sur sept, de juin à septembre. La remise en eau partielle a eu lieu début octobre, suivie d’une période de réglage et de finition de l’étanchéité qui a porté la remise en eau totale de l’ouvrage à la mi-novembre. Forte de cette expérience réussie, l’entreprise attend avec impatience le projet du canal Seine-Nord, dont elle espère que les travaux d’étanchéité feront appel aux mêmes techniques.

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PHOTO - 599338.BR.jpg - © Pascal LE DOARÉ
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PHOTO - 599337.BR.jpg - © Pascal LE DOARÉ
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PHOTO - 599872.BR.jpg - © photos : Pascal LE DOARÉ
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PHOTO - 604825.BR.jpg - © olivier baumann
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PHOTO - 599344.BR.jpg - © photos : olivier baumann
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Fiche technique

Maîtrise d’ouvrage et maîtrise d’œuvre : EDF. Groupement d’entreprises (groupe NGE) : Guintoli (mandataire), Siorat. Montant inital du marché : 24 millions d’euros HT.

Matériel Quand les machines s’inclinent pour poser les enrobés

Les points faibles d’une étanchéité se situent au niveau des joints. EDF souhaitait donc n’en avoir qu’un seul, longitudinal. Un sacré défi pour l’entreprise, qui devait imaginer une machine capable de poser les enrobés du revêtement longitudinalement, en pleine largeur et en continu, sur des pentes inclinées à 50 % ! Des premières phases de conception jusqu’à la fin des essais, un an et demi aura été nécessaire pour mettre au point la « poutre », comme l’ont surnommée les équipes de chantier. Engin hybride entre un finisseur et une machine à coffrage glissant, elle a mis en place sur plus de 8 km (4 km par rive) les 120 000 tonnes des deux couches du système d’étanchéité sur une largeur de 20 à 23 mètres. Elle était suivie de près par des rouleaux compresseurs, treuillés depuis les rives du canal (à droite sur la photo), qui compactaient les enrobés encore chauds. Là où la poutre ne pouvait passer - notamment à l’approche des ponts -, c’est un finisseur transversal modifié treuillé qui était à l’œuvre (lire le supplément Matériel du « Moniteur » du 16 septembre 2011, p. 44). Au final, la seule machine classique du chantier fut le finisseur utilisé pour les enrobés du radier du canal, cette fois bien horizontal !

Instrumentation Une étanchéité sous haute surveillance

Outre la réfection de l’étanchéité, les entreprises ont dû créer un nouveau système de collecte des eaux de percolation. Car même si le revêtement du canal est très imperméable (perméabilité de 10-9 m/s), une quantité infime d’eau s’infiltre. Celle-ci est récupérée aux pieds des bajoyers par deux drains longitudinaux positionnés sous le radier. Ces drains en pente très douce (0,3 %) la font converger vers neuf chambres de collecte (visitables pour la maintenance) aménagées sous le canal (photo 4) et régulièrement réparties. L’eau de percolation achève son parcours guidé dans des chambres de mesures situées à l’extérieur de l’ouvrage. En fonction des volumes récupérés, l’exploitant est capable de conclure à la présence de défauts d’étanchéité. Il peut également les localiser - c’est la grande innovation du système - grâce à des fibres optiques glissées dans les caniveaux au moment de leur construction : l’écoulement d’eau sur la fibre fait varier sa température et sa géométrie, ce qui modifie le trajet de la lumière et permet de calculer la position du défaut au mètre près. Muni de ce dispositif, l’exploitant peut mettre en place une véritable politique de maintenance préventive de l’ouvrage.

Contrôle qualité Un laboratoire de chantier teste des enrobés inédits

Pour satisfaire l’exigence de haute qualité du maître d’ouvrage, l’entreprise a installé sur le chantier un véritable laboratoire d’analyse. « Nous réalisons cinq fois plus de tests sur ce chantier que sur un chantier autoroutier », illustre Sébastien Paulet, directeur des travaux pour l’entreprise Siorat. Chaque jour, la dizaine de « laborantins » qui y travaille teste d’abord la validité intrinsèque des matériaux constitutifs des enrobés : granulats, bitumes et fillers. Puis vient le tour des enrobés, dont les tests (photo 5, essai de compression Duriez) sont réalisés sur des échantillons prélevés en cours de fabrication en centrale, et lors de leur mise en œuvre. La formulation des enrobés utilisés sur ce chantier est totalement inédite. Avec plus de 15 % de vides, les enrobés drainants (photo 6) sont encore plus ouverts que les enrobés drainants routiers. Contrairement à ceux-ci, ils ne sont pas dimensionnés par rapport à leur résistance mécanique mais par rapport à leur capacité à ne pas fluer lors de leur mise en œuvre sur les bajoyers inclinés. Les enrobés étanches, eux (photo 7), sont très fermés. Fortement dosés en bitume (7 à 8 %), ils possèdent un très faible pourcentage de vides (3 %), qui leur permet d’atteindre la très faible perméabilité attendue (10-9 m/s).

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