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Un pont levant jette l'ancre à Rouen

Philippe Donnaes

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Cet ouvrage, équipé de deux tabliers métalliques indépendants, pourra libérer un gabarit de 55 mètres nécessaire au passage des navires de croisière.

Encore une "arlésienne" du BTP qui saute. Le sixième pont sur la Seine, imaginé dans le milieu des années soixante et apparu pour la première fois au Schéma directeur d'aménagement et d'urbanisme (SDAU) de février 1972, est aujourd'hui en cours d'achèvement à l'ouest de l'agglomération rouennaise (Seine-Maritime). Le projet, qui contribuera au bouclage de la liaison entre l'autoroute de Normandie (A13) au sud, et l'A150 au nord, permettra de détourner une part importante des 100 000 véhicules qui, faute de liaison directe entre les deux rives de la Seine, transitent quotidiennement par le centre-ville.

La solution tunnel, qui semblait de prime abord la plus séduisante, a été rapidement écartée pour des questions de coûts et de difficultés de raccordement à la voirie existante (la profondeur à atteindre induisait un éloignement trop important des têtes du tunnel), mais aussi face aux difficultés d'y faire transiter des matières dangereuses. Restait donc l'option pont.

Un ouvrage mobile avec deux tabliers

Un ouvrage fixe, à gabarit fluvial, aurait été logiquement la solution la plus économique, mais elle supprimait définitivement toute possibilité d'accueil des navires de croisière - qui doivent pouvoir accoster au plus près du centre-ville - et le passage des voiliers de l'Armada, le célèbre rassemblement de vieux gréements. Le pont fixe à gabarit maritime nécessitait, quant à lui, des rampes d'accès très importantes qui généraient des difficultés d'intégration harmonieuse dans l'environnement urbain. D'où l'idée d'un ouvrage mobile, capable de dégager un gabarit de 55 m en hauteur (86 m en largeur). Encore fallait-il respecter des contraintes de portée modestes, toujours afin de minimiser l'impact visuel, et limiter au minimum les répercussions hydrauliques au niveau du fleuve.

C'est la solution pont levant (translation verticale du tablier) qui, au final, est apparue comme la plus adaptée à ce délicat cocktail technico-environnemental, celle-là étant donc préférée aux autres versions basculante ou tournante.

Dernière exigence : deux tabliers manoeuvrables indépendamment, pour des raisons de sécurité et, surtout, afin de pouvoir conserver une chaussée en service pendant les opérations de maintenance. Les pylônes du futur ouvrage ayant un impact important sur le paysage rouennais, le maître d'ouvrage (ministère de l'Équipement) a souhaité favoriser la créativité technique et architecturale en retenant la procédure de concours de maîtrise d'oeuvre. Le jury a retenu le projet du groupement de concepteurs Arcadis, Michel Virlogeux, Aymeric Zublena, Eurodim et Serf d'un montant de 49,418 millions d'euros HT, dont 22,332 millions pour la part de génie civil.

Dans la pratique, l'ouvrage, qui culminera à 86 m de hauteur, comporte deux pylônes en béton (voir encadré ci-contre) dédoublés de 67 m de hauteur, chacun d'eux étant constitué de deux fûts pseudo-elliptiques de 4,35 m de largeur sur 9,50 m de longueur, favorisant la transparence architecturale. Ils ont été construits à l'aide d'un coffrage métallique spécifique (un pour chaque rive), fabriqué par la société CTLM, permettant de répondre aux exigences géométriques sévères. Chacun des deux outils était constitué d'un noyau intérieur rétractable et d'une partie extérieure formée de deux demi-coquilles.

Des coffrages isothermes

« Cette conception a simplifié grandement la mise en oeuvre, la possibilité de débattement intérieur nous ayant permis de positionner l'outil après le ferraillage », explique Florent Janssen, l'un des responsables du chantier de l'entreprise Quille (filiale de Bouygues Construction).

Pour faire face aux rigueurs de l'hiver, les deux coffrages ont été habillés d'un flocage extérieur, l'installation d'un système de soufflerie d'air chaud dans leur enceinte permettant de maintenir le béton au chaud durant toute la prise. Trois fermes métalliques en forme de papillon, supportant l'ensemble de la câblerie, viennent chapeauter chacun des pylônes. Ces deux charpentes métalliques de 18 m de hauteur (30 x 8 m), constituées de tubes d'acier d'un mètre de diamètre, ont été préfabriquées dans l'usine de Lauterbourg (Bas-Rhin) d'Eiffel, pour l'une, et dans les ateliers de l'entreprise Victor Buyck d'Eeklo (Belgique) pour l'autre, puis acheminées en une seule pièce par barge, via Rotterdam, jusqu'à Rouen. Au plan architectural, elles permettent de dématérialiser le sommet des pylônes tout en évoquant, par leur silhouette, des superstructures de navires ou de grues de ports maritimes. Les papillons supportent donc, via les systèmes de câblerie, les deux tabliers métalliques de 120 m de long (préfabriqués sur les mêmes sites), de forme trapézoïdale (hauteur 3,50 m). Chacun accueillera trois voies de circulation ainsi qu'un trottoir de 2,50 m destiné à la circulation piétonne.

Des appuis géants en rivière

Point fort du projet : la conception des deux boîtes elliptiques géantes (35 x 20 m), quasi immergées, sur lesquelles ont été érigés les deux pylônes. « Ces appuis ont été construits directement dans le lit de la Seine », explique Florent Janssen, leur construction à quai étant écartée dès la phase de conception, eu égard au moyen de levage qu'il aurait ensuite fallu mettre en oeuvre pour déplacer chacune de ces structures dont le poids avoisine les 2 700 t. La solution qui aurait consisté à les transporter par flottaison étant, quant à elle, exclue en raison des problèmes de flottabilité inhérents à ce type de structure en béton.

Comme l'option batardeau était, elle aussi, exclue, pour des raisons de coût et d'encombrement en rivière, l'entreprise Quille a mis à profit son expérience en matière de travaux fluviaux pour imaginer une solution originale (voir encadré ci-dessus) permettant de réaliser les deux boîtes in situ à partir de deux estacades provisoires.

Pour garantir la sécurité de l'ouvrage, les deux appuis sont protégés par quatre gabions de 20 m de diamètre - construits selon la même technique mais simplement posé sur le fond de la Seine - remplis chacun de 3 500 m3 de tout-venant. Leur rôle ? Celui d'un bouclier capable d'absorber l'éventuel choc d'un bateau de croisière.

Au niveau du comportement au vent, l'ouvrage a été testé dans la soufflerie du CSTB de Nantes (Loire-Atlantique), la maquette étant monté sur un plateau tournant afin de pouvoir simuler plusieurs orientations du vent.

Pour Jean-Luc Picaud, directeur TP de Quille, « la réussite de ce projet complexe renforce incontestablement notre notoriété dans le domaine des ouvrages d'art ».

DES PILES ARCHITECTONIQUES AUX TOLÉRANCES SÉVÈRES

- La géométrie délicate des fûts et leurs précisions d'exécution sévères ont nécessité une grande rigueur de construction, des relevés topographiques étant réalisées en X et Y à chaque levée de coffrage. « Les rails de glissement, qui permettent aux tabliers de coulisser par l'intermédiaire de galets, sont en effet scellés sur les fûts, les tolérances mécaniques ne devant pas excéder 0,4 mm », précise Florent Janssen, l'un des responsables du chantier de Quille. - Quant aux desiderata architecturaux au niveau de la qualité du parement, ils ont nécessité la mise au point d'une formulation de béton assez élaborée. « Un B40 [résistance à la compression de 40 MPa à 28 jours] à la limite de l'autoplaçant, garantissant une résistance au jeune âge élevée afin de pouvoir tenir les cadences escomptées. »

LEVAGE HAUTE PRÉCISION

- Les deux papillons géants (ci-contre) de 450 t et les deux tabliers de 1 250 t, acheminés par voies maritime et fluviale (ci-dessous), ont été posés fin août par l'entreprise belge Smit. Des opérations de levage spectaculaires, de haute précision, ont été effectuées par l'intermédiaire de grues flottantes de très forte capacité.

CARACTÉRISTIQUES

- Hauteur des piles : 86 mètres (papillon inclus) - Gabarit : 55 mètres de hauteur et 86 mètres de largeur - Deux travées métalliques de 120 mètres de long et 1 250 tonnes - Système de levage : deux papillons géants de 18 m de hauteur et 450 tonnes - Mise en service prévue pour le passage des voiliers de l'Armada en 2008

DES APPUIS CONSTRUITS IN SITU

- À partir des deux estacades (ouvrage sur pieux ou pilotis servant d'appontement ou de voie d'accès) provisoires, mises en place depuis chacune des deux rives, des tubes d'acier de 1,80 m de diamètre ont été battus et ancrés à une profondeur de 4 à 6 m dans le lit de la Seine. Les pieux de béton ont ensuite été forés et bétonnés dans leur périmètre. Deux caissons au fond de la Seine Le radier (fond) des socles, décomposé en 19 éléments de béton préfabriqués, a alors été reconstitué sur les tubes des pieux, le voile (mur) périphérique de 15 m de hauteur étant érigé. Les deux caissons ont ensuite été descendus jusqu'au fond de la rivière, par le biais d'un système de vérins hydrauliques prenant appui sur les têtes de pieux, un béton immergé, destiné à solidariser la structure avec les pieux et à assurer l'étanchéité, étant coulé au final. Les boîtes ont pu dès lors être vidangées, le radier étant complété par la mise en oeuvre d'une couche de béton de 3 m d'épaisseur, puis définitivement closes après coulage de la dalle haute. Chacun des deux socles, qui renferment tous les organes électriques et mécaniques vitaux du pont, abrite notamment les quatre treuils de 3 m de diamètre - et leur motorisation - qui assurent le levage des travées, leur asservissement garantissant l'horizontalité parfaite en cours de hissage.

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