[TO] Règles techniques Rénovation

Le Panthéon en quête d’immortalité

Mots clés : Produits et matériaux

La première phase des travaux de restauration du Panthéon s’achèvera courant 2015. Elle a été l’occasion de revoir les ancrages de la lanterne, le dôme, et de nettoyer les pierres des poussières de plomb.

Erigé entre 1764 et 1790 par l’architecte Jacques-Germain Soufflot, le Panthéon, situé dans le Ve arrondissement de la capitale, est l’un des chantiers les plus ambitieux de son temps. L’église à dôme prend la forme d’une croix grecque, avec des branches courtes, égales en longueur et en largeur. D’un point de vue structurel, les quatre nefs servent à contrebuter les poussées latérales du dôme. Compte tenu des poussées à contrecarrer, le recours à l’armature des pierres a été nécessaire. De nombreux éléments métalliques sont ainsi intégrés dans la construction en pierre de taille. Insérées entre les blocs, les agrafes permettent la cohésion de l’ensemble des ouvrages : murs, sols, coupole, arcs, voûtes, tandis que les goujons, tirants, ancres, chaînes et cerclages, principalement utilisés en partie haute du bâtiment, constituent le squelette et assurent la stabilité générale de l’édifice. « Or, depuis de nombreuses années le Panthéon présente des désordres qui résultent essentiellement de la poussée des grands arcs et, localement, de l’oxydation des éléments métalliques dont le gonflement fait éclater la pierre », explique Danièle Déal, directrice de la conservation des monuments et des collections pour le Centre des monuments nationaux. Le phénomène d’oxydation étant dû à un défaut d’étanchéité, une grande campagne de restauration du Panthéon a débuté en 2013. S’échelonnant sur une dizaine d’années, elle concernera successivement les parties hautes, le péristyle, les intérieurs, les parements extérieurs, puis les sols extérieurs. L’objectif de ces travaux est de résoudre de façon pérenne les problèmes de structure de l’édifice. La première tranche, prévue pour s’achever en avril 2015, concerne la coupole, la lanterne et le tambour avec sa colonnade.

Rénové pour un siècle

« Au cours de ce chantier, nous avons eu à résoudre des problèmes inédits, même pour des Monuments historiques », témoigne Danièle Déal. L’échafaudage, en premier lieu, représente un élément clé. Il ne devait en aucun cas générer de nouveaux efforts sur le dôme déjà fragile. C’est donc un système autoportant qui a été mis en œuvre, fondé sur des micropieux à 17 m de profondeur. Au faîtage, un système de poutre treillis relie les parties opposées de l’édifice. Autre contrainte du chantier : « Une fois l’échafaudage en place, nous avons pu constater que la stabilité de la lanterne n’était pas conforme aux informations dont nous disposions, explique Danièle Déal. Nous avons donc décidé de démonter complètement cet élément pour le remonter. » Enfin, dernière surprise, les pierres renfermaient d’importantes quantités de poussière de plomb. La solution de nettoyage par microgommage a donc été remplacée par des cataplasmes, plus adaptés à la situation. L’objectif est de rénover l’édifice pour les cent prochaines années.

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Eviter les infiltrations dans les pierres armées

A la fin du XVIIIe siècle, la technique de la pierre armée prend son essor. Cette technique constructive nécessite un entretien régulier, afin d’éviter que l’humidité pénètre dans la maçonnerie et ne fasse rouiller les fers, comme sur cette photo.

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Fiche technique

Maîtrise d’ouvrage : Centre des monuments nationaux. Maîtrise d’œuvre : Daniel Lefèvre, architecte en chef des Monuments historiques. Pascal Asselin, vérificateur des Monuments historiques. Entreprises : groupement Lefèvre, Renofors, Entrepose échafaudage (échafaudage, structure, maçonnerie-pierre de taille) ; groupement SAS Le Bras Frères/Eschlimann (couverture, dorure). Groupement Sculptura/SMBR (restauration de sculptures/sculpture). Patrick Mazingue Ferronnerie (menuiseries extérieures, ferronnerie, peinture) ; Eiffage Energie (électricité). Contrôleur technique : BTP Consultants. Budget : 19 millions d’euros TTC.

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Désordres structuraux - Une lanterne démontée, puis remontée pierre par pierre

Avant la mise en œuvre de l’échafaudage monumental, le changement des pierres qui forment les consoles de la lanterne était prévu. « Or, lorsque nous avons pu accéder au sommet du dôme, nous avons constaté à quel point ces pierres étaient fissurées et éclatées », indique Solène Dussaud, ingénieur travaux chez Lefèvre Rénovation. Autre surprise, les pierres de la corniche étaient également fortement endommagées. « Ces dégradations résultaient de la présence d’un double parement de pierre maintenu par une ceinture métallique. L’oxydation du métal était à l’origine des désordres. Le meilleur moyen de régler ce problème était d’intervenir par le dessus, afin de remplacer ce système de double parement par des pierres traversantes et faire l’économie des tirants métalliques », poursuit l’ingénieur.

La décision a donc été prise de démonter la lanterne pierre par pierre. Un diagnostic préalable a été mené, afin de déterminer les pierres à conserver et celles à remplacer. « Une intervention de cette ampleur ne se reproduira pas avant très longtemps, nous avons donc privilégié la solution la plus pérenne », explique Danièle Déal, directrice de la conservation des monuments et des collections pour le Centre des monuments nationaux.
Chaque pierre a été numérotée et identifiée, puis l’ensemble de la lanterne a été recalepiné, avec une nouvelle assise. Au total, les deux tiers des pierres de la lanterne ont été remplacés, soit 80 m3 de pierre de Saint-Maximin.

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Matériel - Un échafaudage de 400 tonnes qui respecte l’intégrité de l’édifice

Le dôme du Panthéon est très fragile. A tel point que rien ne doit s’appuyer sur le bâtiment. Il fallait donc trouver une solution pour recouvrir toute la coupole de 400 t d’échafaudage sans ancrages. « L’idée a été de construire un tabouret métallique porté par quatre piles qui descendent le long de l’édifice et reposent sur des micropieux fondés à 17 m de profondeur. Cela permet d’installer un platelage à 40 m de haut tout autour du dôme. C’est sur lui que repose l’échafaudage », décrit Solène Dussaud, ingénieur travaux chez Lefèvre Rénovation.

En outre, afin d’éviter que les pressions dues au vent appuient fortement sur le dôme, des boîtes à ressort ont été installées sur toute la périphérie. « Au total, 64 boîtes à ressort sont réparties sur deux niveaux de l’édifice, précise Solène Dussaud. Ces boîtes fonctionnent en traction, en compression et en cisaillement. » Reliées entre elles par un câble métallique sur lequel une tension de 300 kg a été exercée, elles diffusent les efforts de vent sur l’ensemble du bâtiment. Des pressiomètres ont été posés entre les cales et le ressort de certaines boîtes. Ce système de surveillance a permis de vérifier que les valeurs théoriques n’étaient jamais dépassées. Enfin, c’est une grue à tour, boulonnée sur l’un des pieds du tabouret de l’échafaudage, qui assure l’approvisionnement du chantier. Six mois seront nécessaires pour le démontage de cet ouvrage particulier.

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Traitement des pierres - Nettoyage des poussières de plomb

L’analyse des pierres a mis en évidence la présence d’importantes quantités de poussières de plomb, sur toute la hauteur du bâtiment. La solution du microgommage des pierres, envisagée à l’origine, est donc devenue impossible, aussi bien pour la sécurité des opérateurs que pour l’environnement.

L’alternative a consisté à appliquer une pâte à base d’argile contenant un agent nettoyant, dont la formule et les principes actifs restent confidentiels. « Ce cataplasme dissout et agrège les salissures, qui sont ensuite fixées lors du séchage », explique Christophe Eschlimann, gérant de l’entreprise Sculptura. Cette solution a été choisie pour les ornements, tandis qu’une méthode à base de latex a été mise en œuvre sur les parements plans. « Nous devions traiter 7 000 m² de surface au total », indique Solène Dussaud, ingénieur travaux chez Lefèvre Rénovation. D’où l’intérêt d’adapter, à l’extérieur, la méthode du latex traditionnellement utilisée pour l’intérieur.
Une formulation spécifique a été mise au point « afin de vérifier que ce traitement n’allait pas engendrer de réaction chimique défavorable pour les pierres à l’avenir », précise l’ingénieur travaux. Pour la même raison, un cataplasme de rinçage a été appliqué ensuite. Dépourvu d’agents actifs, il sert justement à supprimer des pierres toute trace de ces produits.

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