Des ponts en béton précontraint pour franchir tous les obstacles

Le béton précontraint offre une grande polyvalence et peut se plier à tous types de… contraintes, qu’elles soient de nature esthétique, organisationnelle ou d’ingénierie, même les plus complexes. C’est ce que nous vous invitons à découvrir au travers de trois réalisations récentes des Ets E. Ronveaux sa, spécialiste belge du béton à haute valeur ajoutée. Jean-Baptiste Lansival, directeur technique, est notre guide à Charleroi, Franières et Eupen.

Les trois projets en question sont extrêmement différents les uns des autres, à commencer par la visibilité des éléments en béton précontraint. A Charleroi, Ronveaux a produit pour l’entrepreneur De Cock 26 poutres-dalles de longueurs variables de 18 à 26 m pour des hauteurs variant de 90 à 115 cm. La configuration en double pente de cet ouvrage à trois travées révèle toute la complexité du projet, qui saute aux yeux. Pour le projet construit par ARTES à Franières, les éléments préfabriqués en béton se font beaucoup plus discrets puisqu’il s’agit de 11 dalles formant le tablier de cet ouvrage en bow-string, qui seront recouvertes d’une surface de roulement. A Eupen, on se trouve face à des passerelles à la géométrie unique aux ambitions carrément architecturales, conçues par le bureaud’ingénierie et d’architecture Servais et fabriquées pour le compte de la SM Haas-Bodarwé.

A Charleroi, des éléments préfabriqués en béton s’intègrent parfaitement dans une configuration complexe

Jean-Baptiste Lansival : « La complexité du projet (comportant trois travées) vient notamment du fait que l’ouvrage dont il est question est en ‘double’ pente (par ailleurs variable de travée en travée) – une pente transversale et une pente longitudinale – ayant nécessité, afin d’assoir les poutres sur des appuis horizontaux, la mise en place, au sein des coffrages en about de poutres, d’encoches de géométries complexes.

La complexité du projet à Charleroi (comportant trois travées) vient
notamment du fait que l’ouvrage dont il est question est en ‘double’
pente (par ailleurs variable de travée en travée).© Ets Ronveaux sa

Par ailleurs, les culées de cet ouvrage étant non perpendiculaires aux axes des poutres, il a été nécessaire de former des biais importants en chaque about de poutres (l’axe entre les culées et celui des poutres étant également variable de travée en travée).

De plus, les culées de cet ouvrage étant non perpendiculaires aux axes des poutres, il a été nécessaire de former des biais importants en chaque about de poutres.© Ets Ronveaux sa

Eu égard au gabarit restreint des poutres, dicté par la retombée maximale induite par le réseau caténaire de la voie ferrée qu’enjambe ce pont, il a été nécessaire de réaliser ces poutres en béton haute performance de type C80/95. Au même titre, ce gabarit restreint a engendré un taux de précontrainte important néces­­saire à la reprise des efforts à reprendre par l’ouvrage.

Compte tenu de ce fait, les résistances des bétons à court terme (avant libération des bancs de précontrainte) ont dû être largement augmentées en comparaison à ce qui est usuellement nécessaire. Cette imposition a nécessité l’adaptation des cures thermiques et la conservation des poutres sur banc (avant libération de la précontrainte) sur une plus longue période que celle habituelle. Finalement, compte tenu de la pente transversale dont question ci-avant et de la retombée maximale admissible, les poutres de rives (du côté le plus bas) ont été adaptées en hauteur (réduite à 90 cm en lieu et place de 115 cm). Le béton préfabriqué a pu répondre au défi consistant à réaliser la pose des éléments dans un temps réduit imposé par la coupure de la ligne ferroviaire, là où une solution de coulage en place n’aurait pas pu être mise en œuvre et terminée dans les temps impartis.

Par ailleurs, la haute qualité du béton (C80/95) requise par le gabarit imposé et les sollicitations à reprendre par l’ouvrage ne peut s’envisager autrement que par l’emploi de la préfabrication. Pour le surplus, comme pour tout projet conçu à l’aide d’éléments préfabriqués, ces derniers ont pu être réalisés en temps ‘masqué’ pendant les phases d’exécution in situ des culées et autres dés d’appui. En conclusion, malgré la grande complexité du projet, une solution de type « préfabriqué » a pu être trouvée, à la plus grande satisfaction de tous les intervenants. Ce projet a été réalisé sur 2 mois, en octobre et novembre 2022. »

A Franières, un ouvrage d’art où les éléments préfabriqués se cachent

A Franières, la contribution de Ronveaux concerne le tablier du pont, pour lequel l’entreprise a fourni 11 dalles en béton précontraint entièrement préfabriquées.© Ets Ronveaux sa

A Franières, Infrabel a procédé au renouvellement du passage supérieur de la rue de Soye. L’intervention avait pour but la construction d’un tout nouvel ouvrage de type « bow-string ». Les travaux comprenaient la démolition de l’ouvrage existant, la construction du nouveau pont bow-string (réalisation de culées en béton armé surmontées de sommiers d’appui, structure métallique préfabriquée composée d’arcs et de suspentes supportant un tablier en béton), des travaux de terrassement et de blindages et enfin des travaux d’aménagement de la voirie.

Jean-Baptiste Lansival : « Bien que le béton soit également utilisé dans ce projet pour la construction des culées coulées en place, la contribution de Ronveaux concerne le tablier du pont, pour lequel l’entreprise a fourni 11  dalles en béton précontraint entièrement préfabriquées. Ces éléments, longs de 7,76 m, hauts de 45 cm et large de 2 m, ont été produits en trois semaines à Ciney, dans le hall de préfabrication d’éléments dédiés aux ouvrages de génie civil. Ces dalles ont été conçues avec des clés latérales qui permettent d’éviter le « pianotage » entre elles et de la sorte, favoriser une répartition transversale optimale de la charge.

Dans ce projet, le béton préfabriqué apporte son lot d’avantages. En effet, il permet tout d’abord d’éviter de coffrer sur place, à plusieurs mètres du sol, ce qui améliore intrinsèquement la sécurité mais réduit également le travail à effectuer sur place en évitant l’installation d’échafaudages notamment. Grâce à la préfabrication, les délais d’exécution ont également été raccourcis.

Enfin, la technique de la précontrainte permet le franchissement de grandes portées (de poutre de rive à poutre de rive). Sans l’utilisation de cette technique, il eut fallu mettre en place une ou plusieurs poutres longitudinales complémentaires. Si tel avait été le cas, la solution du pont bow-string aurait perdu tout son intérêt. »

A travers cette construction, le béton préfabriqué met une fois de plus en exergue ses avantages en termes techniques, de sécurité et de durée du chantier, et même de durabilité puisque la stricte quantité de béton nécessaire a été utilisée en usine pour la production des dalles. A contrario, une solution coulée en place ne permet pas cette économie de matière. Par ailleurs, les gabarits des ouvrages sont généralement plus importants avec les solutions coulées en place.

Le béton préfabriqué a pu répondre au défi consistant à réaliser la pose des éléments dans un temps réduit imposé par la coupure de la ligne ferroviaire. © Ets. Ronveaux sa

A Eupen, des ouvrages d’art qui portent bien leur nom

Plusieurs ouvrages ont été endommagés à des degrés divers suite aux inondations que nous avons connues en juillet 2021. Certains ponts n’ont subi que des dommages superficiels et ont résisté structurellement ; d’autres ont été bien plus endommagés allant même jusqu’à mettre leur stabilité en péril. Dans ce cas, une reconstruction de l’ouvrage peut être nécessaire.

Dans la ville d’Eupen, l’ensemble des ouvrages concernés par ces lourds dégâts seront tous reconnaissables car ils afficheront, à terme, une géométrie très particulière de forme hélicoïdale. Cette géométrie permet d’intégrer discrètement les ponts dans le paysage et d’adapter facilement les poutres en longueur en fonction des différentes portées des ouvrages à reconstruire.

Au vu de la forme très particulière des poutres, le coffrage métallique nécessaire à leur préfabrication a demandé une technicité et un savoir-faire hors pair.© Ets Ronveaux sa
A Eupen, le pont de Langesthal est le premier
de la série à avoir été mis en service. © Ronveaux
L’ensemble des ouvrages reconstruits sur la commune d’Eupen suite aux inondations de
juillet 2021 afficheront une géométrie très particulière de forme hélicoïdale. © Ets Ronveaux sa

Jean-Baptiste Lansival : « Au vu de la forme très particulière des poutres, le coffrage métallique nécessaire à leur préfabrication a demandé une technicité et un savoir-faire hors pair. Enfin, une autre difficulté, et non des moindres, est le fait qu’il faille basculer les poutres de 90° entre le décoffrage et la pose sur chantier. En effet, les pièces sont telles que la seule face de coulée possible est une des faces latérales de ces poutres. Une fois décoffrées, les poutres sont donc placées dans des « berceaux » métalliques afin de pouvoir être retournées à l’intérieur du hall avant d’être stockées. Les poutres, au nombre de 8 pour ce chantier de 4 ponts, mesurent jusqu’à 25 m de longueur pour 2,10 m de hauteur une fois redressées. La masse des plus grandes poutres est de 21 tonnes. » (PS)