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Un pont sur la Loire en version allégée

le 19/01/2018  |  ArchitectureRéalisationsBâtimentLoireLoire-Atlantique

Ouvrage d'art -

L'installation de dalles en BFUP sur le tablier de 400 m a divisé par deux le poids de la structure.

L'emploi du béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) dans la rénovation d'ouvrages d'art est encore rare. Pourtant, pour Serge Jaffrelo, chef du service dédié au conseil départemental de Loire-Atlantique, cette solution technique cumule les avantages. Elle a d'ailleurs été mise en pratique pour le plus grand des deux ponts de Thouaré-sur-Loire. « L'emploi de dalles très minces, en BFUP structurel, connectées à la charpente métallique, nous a permis d'alléger l'ouvrage tout en réduisant les aléas du chantier et les délais grâce à la préfabrication », explique l'ingénieur ENTPE.

Infiltrations d'eau. Datant de 1882, l'ouvrage métallique de type « pont cage », long de 400 m, présentait des pathologies importantes. Faute d'étanchéité, les eaux de pluie s'étaient infiltrées jusqu'aux voûtains en briques, provoquant un délavement du mortier de hourdage et un délitement des briques. Craignant l'effondrement d'un voûtain, voire la rupture d'une pièce du pont, le département a placé l'ouvrage sous surveillance renforcée et établi un programme de réparation fin 2014.

Avec une enveloppe de 4,8 millions d'euros HT, le premier programme technique prévoyait douze mois de travaux et un arrêt total de la circulation. Les vives réactions des usagers ainsi que les futurs besoins d'une traversée douce de la Loire ont conduit le département, assisté par Artelia, à revoir sa copie, en prévoyant une possibilité d'accroche pour d'éventuels encorbellements. « Il est vite devenu évident que la réparation des voûtains à l'identique ou une alternative de type dalle en béton armé ne permettaient pas de dégager une réserve de capacité portante suffisante pour accueillir les piétons et les cyclistes sur l'ouvrage, raconte Serge Jaffrelo. « Il nous fallait sortir des vieilles recettes, imaginer de nouvelles solutions techniques. Nous avons alors eu l'idée d'utiliser du BFUP pour ses qualités mécaniques. » L'appel d'offres a été lancé sur la base de ce nouveau programme technique à l'été 2016. Moins chère, et offrant surtout une réduction à six mois de la durée du chantier, l'offre de Bouygues TP Régions France et sa filiale VSF a été retenue en novembre. Les travaux ont imposé une fermeture du pont dans les deux sens de la circulation pendant six mois. L'ouvrage a été mis à nu, décapé, et la charpente métallique remise en peinture. Quelque 2 300 t de voûtains en briques et matériaux de chaussée ont été déposés.

Un procédé qui pourrait faire école. Sur les pièces de pont saines, ont été ensuite boulonnés des profilés métalliques neufs et indépendants qui reprendront seuls toutes les charges routières. La semelle de 30 cm de large de ces profilés reconstitués soudés (PRS) a permis la pose des dalles BFUP préfabriquées et leur clavetage. Pour des raisons économiques, les profilés présentent des formes standard, tandis que le dévers de la chaussée est repris par les dalles dont l'épaisseur varie de 7 à 12 cm.

« Cette solution allège le pont de plus de 1 500 t, soit près de la moitié du poids propre de la structure existante » se félicite Serge Jaffrelo. Le responsable a déjà prévu de l'employer pour la rénovation des ponts de Mauves-sur-Loire, à quelques kilomètres en amont, soit 600 m de tablier à remplacer. En attendant, il présentera son chantier dans les colloques internationaux : avec le plus long tablier en BFUP d'Europe, le pont de Thouaré-sur-Loire intéresse les ingénieurs du monde entier.

Maîtrise d'ouvrage et maîtrise d'œuvre : conseil départemental de Loire-Atlantique. Maîtrise d'œuvre d'exécution : Cogeci.

Entreprises : Bouygues TP Régions France et sa filiale VSF.

Préfabrication des dalles BFUP : Jousselin. Peinture : Masci et Roth.

Garde-corps et profilés : AEMN. Echafaudage : Altrad. Montant du chantier : 4,8 millions d'euros HT.

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BFUP - Le clavetage, une phase délicate

Au rythme de quatre unités par jour, 218 éléments en BFUP ont été réalisés par Jousselin dans son usine de Chazé-Henry (Maine-et-Loire), à 80 km du chantier. D'une épaisseur de seulement 7 à 12 cm, ces dalles de 2 300 tonnes ont été réalisées à partir d'un béton Smart-Up fourni par Vicat. Six types de plaques ont été réalisés, dont des dalles d'about moins longues pour la jonction à la culée et d'autres, spécifiques, avec des réservations pour les descentes d'eaux pluviales.

Acheminées par transport routier, les dalles de 6,2 m de long pour 1,58 m de large ont ensuite été positionnées sur des profilés métalliques. Après des épreuves de convenance réalisées sur la base vie pour valider la bonne propagation du BFUP au travers d'un ferraillage dense et des connecteurs soudés au profilé neuf, les équipes de Bouygues ont réalisé le clavetage directement sur le chantier. « C'était une première pour nous », témoigne Emmanuel Cottereau, chef de chantier. Ces tests ont ainsi permis aux ouvriers de se familiariser avec la préparation du BFUP et d'appréhender les bonnes quantités de matériaux à utiliser par rapport au volume réel d'un clavetage.

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