[TO] Règles techniques Infrastructure

Un chantier autoroutier expérimente le BIM

Mots clés : Logiciels - Outils d'aide - Réseau routier

La réalisation de la rocade L2, à Marseille, n’est pas seulement un grand chantier autoroutier urbain. C’est aussi la déclinaison, en infrastructure, d’un modèle numérique créé pour le bâtiment : le BIM.

Etudier et gérer un grand chantier d’infrastructure depuis une maquette numérique. Faire en sorte que tous les intervenants partagent les données communes sur divers supports (PC, tablette) au bureau, sur le terrain ou lors de réunions publiques. Depuis des années, Pierre Benning, directeur informatique technique chez Bouygues Travaux publics, et Christophe Castaing, directeur de projet chez Egis International, y pensent. Leur credo porte un nom : MINnD, ou modélisation des informations interopérables pour les infrastructures durables. Il consiste à instaurer dans les TP les mêmes pratiques collaboratives que celles du BIM (bâtiment et informations modélisés) pour le bâtiment : maquette numérique, plate-forme d’échanges, contrôle des procédures, définition et gestion d’objets en trois dimensions, information et cycle de vie. Décidée en 2013, la réalisation de la rocade L2 (ou A 507) à Marseille est l’occasion rêvée pour eux de passer à un démonstrateur réel. Prévu de longue date, le projet conduit par Egis et Bouygues avec DTP Terrassement vise à relier l’A7 à l’A50, au nord-est de la ville. C’est d’abord un chantier en environnement complexe avec une moitié de travaux neufs, des zones très urbanisées et des tunnels. Mais c’est aussi un partenariat collaboratif qui mobilise des ingénieurs habitués au terrain : Rémy Roussel, directeur du chantier L2 chez Bouygues TP, Gildas Le Bever, ingénieur de projet, et Roland Abou, directeur des études, chez Egis International. Et aussi des informaticiens, comme Charles-Edouard Tolmer, doctorant à l’université Paris-Est Marne-la-Vallée.

Un travail continu à l’inverse de la culture habituelle

Dès juillet 2013, Egis et Bouygues préparent et définissent le cadre informatique du projet. Mais trois mois plus tard, la mise en production montre que, sans objectif défini, il est impossible d’enclencher l’adhésion et de mobiliser les équipes. Le process est remis en bon ordre en décembre 2013, après avoir hiérarchisé les contenus et les usages en créant un plan de management et en assignant des objectifs. Depuis mars 2014 et le lancement des travaux sur le terrain, la liste s’est enrichie : à terme, elle répondra exhaustivement à tous les phasages du site. « C’est la clé du projet, insiste Pierre Benning. Par exemple, nous travaillons sur les échangeurs en intégrant toutes les données qui ont trait aux séquences de construction : l’assainissement, l’acoustique, l’hydraulique, la sécurité… » Avec la méthode traditionnelle sur papier, le travail de conception se fait étape par étape, lot par lot. La maquette numérique de la rocade L2, elle, est un outil unique en évolution constante. Le statut de l’information – « validée » ou « à valider » – et les dates de mise à jour sont primordiaux. « Nous travaillons en continu, à l’inverse de la culture habituelle qui veut qu’un plan édité soit finalisé », explique Christophe Castaing. Entre Egis et Bouygues, ce travail en mode collaboratif exige précision, confiance et contacts permanents. Le premier enregistre ses informations sur l’ingénierie dans la maquette. Elles sont interprétées, retournées commentées, avant d’être exploitées par le second pour réaliser le chantier.

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Fiche technique

Donneur d’ordre : ministère des Transports. Maître d’ouvrage (mandataire) : Société de la rocade L2 de Marseille, créée par Bouygues Construction (Bouygues Travaux publics Régions France, DTP Terrassement et Bouygues Energies & Services) avec CDC Infrastructure, Colas Midi-Méditerranée, Egis, Meridiam Infrastructure et Spie Batignolles.

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Modélisation - Un modèle numérique relevé automatiquement sur le terrain

Fit Conseil a réalisé le relevé de la rocade L2 en juillet 2013 depuis un hélicoptère équipé de la technologie Lidar (Light Detection and Ranging). Ce processus de relevé topographique automatisé, basé sur l’analyse du temps de retour d’un faisceau laser vers son émetteur, évalue la distance d’un point et donc sa position dans l’espace. Le relevé est complété par des études plus détaillées au sol et dans les voies couvertes depuis un véhicule en mouvement ou un point statique. Le traitement des volumineuses données (200 Go) permet de modéliser la morphologie du terrain (courbes de niveau, végétation, bâtiments, infrastructures) et de classer les objets qui le composent : dalle, voile, poutre, chaussée, muret, canalisation.

Editée sous Virtual Map, cette maquette numérique de 160 Mo couvre 6 km², soit les 10 km du tracé sur une bande de 500 m de large, davantage au droit des échangeurs. L’orthophoto (photographie aérienne) de l’Institut géographique national, plaquée sur les éléments, donne le relief. Les données sont reprises dans le SIG (système d’information géographique) ArcGIS d’Esri pour lister les objets et les lots techniques du chantier. Le rendu global sous Novapoint de Vianova Systems permet de visualiser le terrain ou de circuler dans la maquette, comme un automobiliste tout au long du trajet. Il est ainsi possible de vérifier la visibilité qu’en aura le conducteur (1), de mesurer les gabarits des ouvrages d’art, de détecter les incohérences avec les plans, de simuler et d’organiser le chantier.

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Sécurité - Visualiser tous les éléments liés à la réglementation

Une étape obligatoire consiste à étudier la sécurité dès la phase d’avant-projet autoroutier (APA). C’est un audit-clé, obligatoire, qui sera mené en continu jusqu’à la fin du chantier. Il est habituellement conduit sur plans.

Pour le chantier de la rocade L2, toutes les visites de sécurité sont réalisées sur la maquette numérique. Le principe est simple : elle permet de visualiser en trois dimensions le projet en vérifiant les différents points à traiter ou déjà traités. Lors de cette visite technique virtuelle, l’observateur peut suivre la totalité du tracé à l’écran. Les images intègrent les données d’ingénierie et de conception de l’infrastructure. Tous les éléments liés à la réglementation y figurent avec une visualisation réelle du gabarit des équipements et des ouvrages, où apparaissent la résistance des structures, la circulation routière, la sécurité incendie, l’accès des secours ou encore les issues.
Comme pour la détection des clashs, la visite met en lumière les problèmes à résoudre, aussi bien dans les tunnels que dans les tranchées – couvertes ou non – et tous les points sensibles du tracé comme les échangeurs. Là encore, le système d’information vérifie point par point les éléments. Les ingénieurs et les constructeurs traiteront les problèmes au cas par cas. La première visite sécurité sur la maquette numérique a eu lieu en juin 2014.

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Vérification - Identifier les incohérences et détecter les clashs

La maquette numérique est exacte. C’est son principal atout. Outre le phasage des travaux, leur insertion dans le contexte urbain et la communication entre acteurs (entreprises, collectivités, riverains), elle sert avant tout à vérifier la cohérence des données et à détecter les éventuels clashs ou collisions entre les éléments constitutifs du projet. Un grand avantage par rapport aux approches traditionnelles. Cette maquette aide à s’assurer de la qualité des plans de base, plus ou moins anciens et à jour, et éventuellement à corriger les erreurs qu’ils comportent. Elle permet aussi de visualiser en une seule figure la totalité des éléments présents sur une zone bien particulière, définie en coordonnées xy ou en point kilométrique (PK). Tous les objets habituellement cachés y sont représentés : signalisation, implantation des VRD, ventilations ou issues de secours, éclairages. Cela permet de soulever des questions sur la cohérence entre les éléments constitutifs du projet, voire aussi leurs impacts sur la visibilité, la lumière ou l’acoustique. La recherche des clashs est automatique ou manuelle. Lors de cette étape cruciale, il faut lister les collisions et les enregistrer dans un fichier attaché à l’image pour les signaler aux acteurs. Les incohérences qui posent problème sont ensuite gérées et traitées de concert par les ingénieurs et les constructeurs qui échangent leurs solutions au sein d’un workflow commun.

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