annuel ouvrages d’art 2001 - infociments.fr · lance trois ponts vers l’avenir ponts À haubans...

MODERNEMODERNEA N N U E L O U V R A G E S D ’ A R T 2 0 0 1

Sommaire – Annuel ouvrages d’art ● édition 2001

r é a l i s a t i o n s A 43 – Viaduc Saint-AndréPAGES

0105Solution béton

pour ouvrage d’art “majeur”

r é a l i s a t i o n s SEINE – Usine d’épurationPAGES

2125Palette de couleurs

et de parements

MONACO – Port de la CondaminePAGES

0612La Méditerranée

apprivoisée par l’homme

POLOGNE – Trois pontsPAGES

2632La Pologne

lance trois ponts vers l’avenir

PONTS À HAUBANSPAGES

3338Plus beaux,

plus longs

b l o c - n o t e s • Actualités• Livre

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p e r s p e c t i v e s Laurent BoutillonRoissy 2E

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>>> En couverture : le pont de Normandie.

(Photo : AlbertBérenguier ;

Mise en lumière :Yann Kersalé.)

t e chno l og i e s b é t on TECHNOLOGIES BÉTONPAGES

1320Bétons et architecture

souterraine

Les ouvrages d’art participent à l’aménagement de nos paysages naturelsou urbains et sont indispensables à notredéveloppement, notre mobilité, notreconfort… Tous ces ouvrages participent à notre modernité, ils sont à l’avant-gardede la construction. Ce numéro deConstruction moderne nous en montretoute l’actualité et la façon dont le bétonsait répondre aux exigences et auxperformances qu’ils requièrent. Les ponts à haubans font partie des ouvrages quimarquent les esprits par leur originalité etleur performance. Le pont de Normandie(en couverture) a été mis en service le20 janvier 1995, et reste le meilleurexemple de cette technique par sonarchitecture, le record de franchissementqu’il a établi et l’engouement qu’il asuscité. De nombreux ponts à haubansbattent actuellement de nouveaux recordsde franchissement à travers le monde : cenuméro en apporte le témoignage.

ROLAND DALLEMAGNE,directeur de la rédaction

CIMCENTRE D’INFORMATION SUR LE CIMENT ET SES APPLICATIONS

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éditorial

MODERNEMODERNE

r é a l i s a t i o n A 43 – Viaduc Saint-André

Solution bétonpour ouvrage d’art “majeur” ● ● ● Dernier maillon de l’A 43, inauguré le 12 juillet 2000, le tronçon qui relie Saint-Michel-

de-Maurienne au Freney s’étire sur une distance de 13,5 km. Implanté au niveau de l’extrémité

amont de l’autoroute, le viaduc Saint-André est l’ouvrage le plus important de la vallée,

avec une longueur de 903,50 m. Sa particularité : un tablier qui fait exclusivement appel

au matériau béton. Un cas presque unique, sachant que la quasi-totalité des ponts et viaducs

de l’autoroute A 43 intègrent une ossature mixte associant l’acier et le béton.

C O N S T R U C T I O N M O D E R N E / A N N U E L O U V R A G E S D ’ A R T 2 0 0 1 1

ous sommes parvenus àrendre discret l’ouvrage

le plus important de la Mau-rienne en l’intégrant de façonélégante dans une vallée parti-culièrement resserrée.” Tels sontles mots de l’architecte Charles Lavignepour résumer la conception du viaducSaint-André, l’un des seuls ponts del’autoroute A 43 qui ait été construit enbéton. “Le choix du matériau était lié à ladifficulté d’approvisionner le site en pou-trelles métalliques”, explique l’architecte.Coincé entre deux flancs de montagnes

et sans aucune vue dégagée, encadré parun torrent (l’Arc), la RN 6 et une voieferrée, le viaduc ne laissait que peu depossibilités architecturales.“Mais le pro-fil de la vallée a conduit à la réalisationd’un ouvrage courbe présentant uneperspective intéressante depuis la RN 6”,reprend Charles Lavigne. La formesinueuse du tablier a imposé l’utilisationde voussoirs préfabriqués. À vrai dire,cette technique était la seule envisa-geable compte tenu de l’étroitesse dusite. “Notre rôle essentiel concernaitl’insertion de l’ouvrage dans son envi-

ronnement. Nous n’avions pas d’impli-cation dans le calcul des structures,mais le bureau d’études imposait descontraintes au niveau du dessin duviaduc.” Et pour Charles Lavigne, laforme d’une structure doit être le refletesthétique de sa technicité.

● Une recherche esthétique complexe

Le pont est implanté très bas dans lavallée. Le tablier unique en constituepresque le nouveau fond. Extra-largeavec ses 21,20 m, il est supporté par despiles dont certaines ont une hauteurparfois plus faible que son épaisseur.“Lapremière difficulté tenait dans le dessindes piles, qui devait être en adéquationavec leur faible hauteur”, expliqueCharles Lavigne. Mais une autre obliga-

tion rendait plus ardue encore la tâchede l’architecte, celle de construirequelques piles dans le lit de l’Arc, d’oùune recherche esthétique encore pluscomplexe : “Dans un tel contexte,chaque pile devait présenter un profilhydraulique idéal, autrement dit être deforme cylindrique.” Charles Lavigne adonc dessiné un fût circulaire de 5 m dediamètre, surmonté d’un chapiteau carréhaut de 4 m. Sa particularité : faire officede pile à lui tout seul. Les trois appuis lesplus courts ont été traités de cette façon.

● Unité préservée

Le choix de la teinte de l’ouvrage s’estimposé de lui-même. “L’endroit est unpeu triste, la montagne sombre, expliquel’architecte. Construire dans cet environ-nement un pont de couleur claire aurait

2 C O N S T R U C T I O N M O D E R N E / A N N U E L O U V R A G E S D ’ A R T 2 0 0 1

>>> La forme sinueuse du tablier a nécessité la mise

en œuvre de voussoirs préfabriqués. L’ouvrage est coincé entre

deux flancs de montagne, le torrent Arc, la RN 6 et une voie ferrée.

Le chapiteau carré des appuis peut faire office de pile

à lui seul. Trois appuis sont traités de cette façon. Une hauteur

minimale de 5 m a été dégagée sous le tablier afin de permettre

le passage éventuel de blocs rocheux. Extralarge, le tablier

supporte 2 x 2 voies de circulation.

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CHAMBÉRYALBERTVILLE

Saint-Michel-de-Maurienne

Orelle

tunnel d’Orelle La Praz

Saint-André

tunnel du Fréjus

TURINA 43

RN 6

L’Arc

viaduc du Freney

viaduc Saint-André Le Freney

A 43 RN 6

L’Arc

N“

été malvenu.” L’imposant tablier estdonc d’une couleur sombre. En fait,Charles Lavigne a profité d’une caracté-ristique du BHP, matériau utilisé pour saréalisation : “Ce type de béton est d’uneteinte plutôt foncée, alors que les archi-tectes préfèrent les bétons clairs.” Le via-duc ne rompt pas pour autant l’unité desouvrages de la Maurienne. Les cornichesdu pont sont turquoises, comme l’Arc…quand il n’est pas en crue. Cette couleurrevient sur l’ensemble des constructionsde l’A 43.Faire respecter l’unité architec-turale n’était pas très difficile, la plupartdes ouvrages de l’autoroute savoyardeétant signés Charles Lavigne. L’architectea travaillé en collaboration avec le cabi-net Chambre et Vibert, chargé du designdes bâtiments et des péages. Ce travailen commun a permis d’assurer une unitéde forme et de couleur tout au long del’autoroute. “Les piles des passagessupérieurs et les murs de soutènementprésentent des parements imitant lerocher, conclut Charles Lavigne. Desveines de quartz s’infiltrent dans lespiles, et tous les écrans anti-bruit sontconstruits en bois ou en béton de bois.”Preuve qu’en matière d’ouvrages d’art,esthétique et technicité vont de pair. ❚

vec ses 903,50 m, le via-duc Saint-André est le plus

long de l’autoroute A 43. Loca-lisé en haute Maurienne, à proximité dutunnel du Fréjus, il présente un tablierlarge de 21,20 m qui supporte les deuxdoubles voies de circulation, plus lesbandes d’arrêt d’urgence. Son tracésinueux est dicté par le contexte topogra-phique : une vallée encaissée aux ver-sants instables d’une part, la présence dela RN 6 et d’une voie ferrée d’autre part.Sans oublier l’Arc, dont les crues centen-

nales peuvent atteindre des débits deplus de 900 m3/s.Autant de facteurs quiont compliqué l’implantation de l’ou-vrage. “Sur la rive gauche, la zone des’Grandes Murailles’ peut entraînerl’éboulement de près d’un million demètres cubes de déblais ; notre choixs’est donc orienté vers la rive droite, enlimite de l’Arc”, explique Michel Lévy,directeur de Setec TPI. Cette option aimposé le reprofilage du versant nord dela vallée, en terrassant le déblai trèspentu – dit “sous la ville” – sur une lon-

gueur de 300 m. Quelque 300 000 m3

de blocs schistogréseux enveloppésd’une matrice meuble ont ainsi été éva-cués. L’opération visait à dégager unehauteur minimale de 5 m sous le futurtablier afin de laisser le passage àd’éventuels blocs rocheux. En parallèle,la pente du versant était adoucie pouraméliorer sa stabilité, tandis que lesberges étaient protégées par des enro-chements en raison des sollicitationshydrauliques rencontrées sur le site.

● Voussoirs limités à 125 t

Le tablier, qui épouse le fond de la vallée,est posé sur une série de deux culées etde dix piles. Ces dernières, qui doivent


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Un tablier“hautes performances”A

>>> Le tablier est divisé en

350 sections de 2,20 ou 2,78 m.

Les voussoirs sont coulés en B 80, ce

qui les rend plus résistants, plus légers

et plus facile à manipuler.

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garantir un écoulement hydraulique opti-mal, sont de forme circulaire et ennombre réduit eu égard à la longueurde l’ouvrage. Leur répartition a conduità retenir des portées importantes pourle tablier : 95 m pour 7 des 11 travées.Les autres oscillent entre 39,40 m et89,45 m. En amont, sur ses cent derniersmètres, le tablier s’élargit jusqu’à27,36 m. Une particularité due auxbiseaux d’entrée et de sortie du diffuseurdu Freney, dernier dispositif d’échangeavec la RN 6 avant le tunnel du Fréjus.

● Préfabrication par – 10 °C

Le tablier est constitué de voussoirs préfa-briqués en béton, mis en place à l’aided’une poutre de lancement selon la tech-nique des encorbellements successifs.Pour rester “manœuvrable”, chacun deces éléments ne pouvait excéder un poids

de 125 t. D’où la division du tablier en350 sections d’une longueur de 2,20 mou de 2,78 m en fonction du calepinagedes travées. Seuls les voussoirs sur piles etceux qui leur sont adjacents affichent unelongueur de 1,80 m. Même chose pourles voussoirs installés sur les culées, dontle poids propre a imposé un bétonnageen place. Le poids limité des voussoirs aconduit à la mise en œuvre d’un béton àhautes performances. “Compte tenu descaractéristiques du viaduc et des condi-tions climatiques dans la vallée de laMaurienne, le béton devait être insensibleaux cycles de gel-dégel, ne pas contenird’entraîneur d’air dans sa formule, avoirune résistance de 60 MPa et enfin êtremaniable, explique Pierre-Loïc Veyron,ingénieur responsable de la maîtrised’œuvre Setec TPI sur le site. Après l’essaide plusieurs formulations différentes,la solution B 60 s’est avérée irréaliste.“


>>> Pour pouvoir être manutentionnés, les voussoirs en béton

ne pouvaient dépasser un poids unitaire de 125 t. Les voussoirs

sont mis en place à l’aide d’une poutre de lancement, selon

la technique des encorbellements successifs. Les dix piles

et les deux culées sont équipées d’un dispositif parasismique constitué

de vérins hydrauliques. Avec ses 903,50 m, le viaduc Saint-André

est l’ouvrage de franchissement le plus imposant de l’autoroute A 43.

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Vérins parasismiquesLe secteur de la haute vallée de la Maurienne a un caractère modéré-

ment sismique. Le viaduc Saint-André est donc très sensible aux mou-

vements de sol, d’autant plus que son tablier en béton précontraint,

rigide et massif (21,20 m de large pour une hauteur constante de

4,50 m), est implanté au ras du sol. Une obligation, car l’ouvrage doit

passer sous la voie ferrée située à l’extrémité amont du projet.Le tablier

est donc posé sur des piles dont certaines sont très basses – à peine

4 m, soit l’épaisseur du chevêtre.

Dans cette configuration, La partie supérieure du viaduc ne bénéficie

pas d’un amortissement naturel. C’est pourquoi les dix piles et les deux

culées ont été équipées chacune d’un dispositif parasismique constitué

de vérins hydrauliques. Ces derniers sont orientés dans le sens longitu-

dinal sur les culées et transversal sur les piles. Leur rôle consiste à limi-

ter la transmission au tablier des efforts que subissent les piles en cas

de séisme. De plus, le tablier repose sur des appuis glissants multidi-

rectionnels. Ce système garantit un déplacement suffisant du tablier

pour assurer le fonctionnement des vérins. Les vérins présents sur les

culées sont au nombre de douze, avec une capacité individuelle de

250 t, tandis que chaque pile reçoit deux vérins de 200 t. Ce dispositif

parasismique ne s’oppose pas à la dilatation de l’ouvrage.

TECHNIQUE

En fait, le choix s’est arrêté sur un B 80dont la densité beaucoup plus impor-tante répondait au cahier des chargesen matière de résistance, de gel-dégelet de maniabilité. En outre, la mise enœuvre d’un tel béton permettait de cou-ler des éléments plus légers, donc plusfaciles à manipuler.

Les voussoirs sont précontraints indivi-duellement dans le sens transversal, aumoyen de quatre câbles T 15 placéstous les 80 cm. Une précontrainte longi-tudinale est appliquée après la pose, entrois étapes. En premier lieu, des câblespermettent l’accrochage des voussoirsau fléau en équilibre sur son appui.

Intervient ensuite la précontrainte decontinuité (jonction entre fléaux), réali-sée avec six paires de 19 T 15 position-nées en partie inférieure, plus une paireen section supérieure. Une précon-trainte dite extérieure au moyen dequatre paires de câbles 27 T 15 vientcompléter ce dispositif pour relier troisfléaux entre eux.

● Préfabrication sous abri

L’usine de préfabrication était située surl’autoport du Freney, 500 m en amont del’ouvrage. Elle comptait deux cellules,d’une capacité de production de deuxvoussoirs par jour, installées dans unhangar. “Implanter l’unité de préfabrica-tion sous abri était volontaire, pour auto-riser le travail même par temps trèsfroid”, poursuit Pierre-Loïc Veyron. Lajustesse de cette décision s’est vérifiée enfévrier 1999, où la production desvoussoirs a pu continuer malgré l’arrêtdu chantier, immobilisé par une tempéra-ture de – 10 °C. Cette suspension del’activité n’a pas causé de problème par-ticulier, puisque le rythme de pose de sixvoussoirs par jour a rapidement absorbéle surplus. “La solution ’voussoirs préfa-


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Maître d’ouvrage :Société française du tunnel routier du Fréjus (SFTRF)

Maître d’œuvre :Setec TPI

Architecte :Charles Lavigne

Entreprises générales :Groupement Bouygues

(mandataire),Olivia TP, GFC,Intrafor et DTP Terrassements

Coût :

30,8 M€ (202 MF)

Le “petit frère”de Saint-AndréLe viaduc du Freney est séparé d’à peine 135 m du viaduc Saint-André.

Long de 207 m, ce “petit frère” constitue l’extrémité amont de l’auto-

route de la Maurienne. Au-delà, la rampe d’accès au tunnel du Fréjus

prend le relais. En fait, ce viaduc franchit successivement la bretelle de

sortie du diffuseur qui se détache du viaduc Saint-André, puis l’Arc et

enfin le carrefour giratoire de la RN 6. L’ouvrage est divisé en quatre

travées dont la plus importante atteint 79 m. Il intègre un tablier mixte

unique d’une largeur de 18,20 m. Son ossature métallique (8,80 m de

large) a nécessité une préfabrication en atelier par demi-éléments. Ces

demi-caissons ont été soudés ensemble sur l’aire de montage. Les

tronçons ainsi reconstitués, d’un poids unitaire de 1 145 t, ont ensuite

été assemblés les uns avec les autres et mis en place par lançage.

La dalle en béton, d’une épaisseur de 30 cm, a été coulée en place au

moyen d’un équipage mobile pour les encorbellements, et d’un cof-

frage perdu en bac acier nervuré pour la partie centrale.

TECHNIQUE

briqués’ constituait aussi une variantepar rapport au projet initial, car elle per-mettait de gagner près de six mois dedélai”, conclut Pierre-Loïc Veyron. ❚

TEXTE : ANTOINE VAVEL

PHOTOS : GUILLAUME MAUCUIT-LECOMTE,

SFTRF/F. BATAILLARD, SFTRF/G. COTTET

r é a l i s a t i o n MONACO - Port de la Condamine

La Méditerranéeapprivoisée par l’homme● ● ● Rien ne semble pouvoir arrêter l’État monégasque dans son entreprise de domestication

de l’espace maritime. L’extension du port de la Condamine, qui devrait être achevée en 2003

après trois années de travaux marqués du sceau du gigantisme, apporte au génie civil

et à la construction off-shore de nouvelles références, dans la lignée de la barge N’Kossa

ou du pont de l’Øresund. L’opération, dont le coût s’élève à 1,65 milliard de francs, fait appel

aux techniques les plus abouties et les plus fiables en matière de construction béton.

6 C O N S T R U C T I O N M O D E R N E / S P É C I A L O U V R A G E S D ’ A R T 2 0 0 1

ien qu’il soit idéalementsitué, le port de la Conda-

mine subit les vents dominantsdu fait d’une orientation paral-lèle au Rocher des deux jetées.Seule une digue oblique pouvait le proté-ger de la houle, solution inapplicable dufait de la profondeur des fonds marins,supérieure à 50 m. Édifier un tel ouvrageaurait nécessité de tels volumes de rem-blais que le chenal en eût été obstrué !De nombreuses solutions ont été envisa-gées, jusqu’à la réalisation d’un ouvragemonté sur pieux, malheureusement tropcoûteuse. Assisté par les ingénieurs deDoris Engineering, René Bouchet,conseiller technique auprès du départe-ment des travaux publics de Monaco, enest finalement arrivé à la solution…d’une digue flottante.Arrimée à un terre-plein artificiel de 0,8 ha attenant au fortAntoine, cet immense paquebot debéton de plus de 350 m de long feraécho à une contre-jetée de 145 m, située

de l’autre côté du chenal, sur le quaiLouis-II. Ce programme titanesque, d’unmontant prévisionnel chiffré à 1,65 mil-liard de francs, s’inscrit dans la poli-tique de reconquête du bord de mer ini-tiée par l’État de Monaco, 35 ans aprèsl’édification du terre-plein de Fontvieille.“L’extension du port de la Condamine vadoubler sa capacité, explique JacobWard, chef de division au service des tra-vaux publics de Monaco. Objectif : amé-liorer l’accueil de la grande plaisance, etfaire du port une tête de ligne pour lescroisières de luxe en Méditerranée.”

● Futur centre d’activités

Outre ces fonctions portuaires, l’ou-vrage devra répondre à des exigencesurbaines : il permettra la réalisationd’un centre d’activités d’environ15 000 m2 et l’édification d’un parkingde 360 places, tout en préservantl’environnement marin.


contre-jetée

digue flottante

terre-plein

port de la Condamine

port Hercule

quai Louis-II

N

B

>>> La Ciotat : une usine de préfabrication à ciel

ouvert, qui débute sur terre et se poursuit dans la darse.

Les travaux ont mobilisé 150 personnes sur le chantier.3

21

1 2 3

Les infrastructures se décomposent endeux lots : le lot n° 1 comprend la réali-sation du terre-plein et de la contre-jetée, le lot n° 2 l’exécution de la digueflottante (voir encadré). Les ouvrages degénie civil du lot n° 1 consistent en descaissons en béton préfabriqué précon-traint de type B 65 (famille des BHP),d’un poids compris entre 4 000 et37 000 tonnes, et qui constituent lesinfrastructures de l’extension du port. Untel gigantisme excluait toute fabricationin situ, qui aurait causé des nuisancespour les habitants et l’environnement.Les éléments ont donc été remorquésdepuis La Ciotat et le port autonome deMarseille où ils ont été préfabriqués.Outre une fonction d’assise, ces ouvragesdoivent absorber les efforts de la houleet résister au franchissement des lames,tout en restant solidement ancrés sur lesubstrat. La stabilité est apportée par laprésence, côté port, de compartiments àballast, remplis avec des granulats pluslourds que l’eau. La face tournée vers lelarge comporte des alignements d’ou-vertures (les “Jarlan”) débouchant dansdes cellules vides, ouvertes en partiehaute, de façon que la surpression ame-née par les vagues soit canalisée et

qu’elle s’échappe verticalement. “Cesbassins de dissipation servent aussi àdiminuer l’énergie réfléchie vers le large,qui pourrait mettre en difficulté lespetites embarcations”, précise JacobWard. Ces dispositions expliquent laforme complexe des ouvrages, calculésau plus juste pour résister aux efforts, etpourvus de multiples réservations.

● Levées de 10 m

Constitués d’un radier, de voiles ortho-gonaux formant les cellules organiséesselon une trame carrée de 7 m ou de10 m, surmontées d’une dalle haute, lescaissons sont coulés par phases succes-sives (13 séquences pour le caisson-pile qui supporte la contre-jetée). “Lesmoyens du chantier sont à l’échelledes caissons, explique Olivier Betoux,de GTM Construction, directeur de la

production et de la préfabrication dugroupement d’entreprises Bouygues-GTM-Dumez. Pour couler des voilesdont certains atteignent 30 m de hau-teur, nous utilisons des pompes auto-motrices disposant de flèches de 42 ou52 m, du matériel extrêmement rare enEurope.” Le coulage s’effectue sur unehauteur de 10 m, qui rend assez déli-cates les opérations de vibration néces-saires pour homogénéiser le béton etéviter les défauts de surface. “Le pro-blème est de ménager des cheminspour les aiguilles vibrantes entre lesarmatures, reprend le responsable. Ladensité moyenne des ferraillages estde 360 kg/m3, et de 500 kg/m3 danscertaines zones devant résister auxcontraintes mécaniques les plus éle-vées.” Une raison qui a amené les ingé-nieurs à opter pour des armatures de40 mm de diamètre !


>>> Un chantier placé sous le signe de la démesure, comme

en témoignent les hauteurs de coulage de 10 m. Les “Jarlan”

sont des ouvertures qui dissipent l’énergie des vagues et de la houle.

Un paquebot de béton, le plus grand caisson du terre-plein :

37 000 tonnes coulées en majorité en flottaison. Stabiliser les

ouvrages durant la construction a demandé d’équilibrer les masses en

permanence en jouant sur le remplissage des cellules en eau de mer.

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3

2

1


1 2

Lot n° 1 : terre-plein et contre-jetée● 4 caissons pour le terre-plein.

● 3 caissons pour la contre-jetée.

● 45 000 m3 de béton.

● 12 000 tonnes d’aciers passifs,

400 tonnes de précontrainte sur la

contre-jetée et la zone rotule.

● 400 000 heures de travail (ou-

vrages en béton).

● 200 personnes sur le chantier

(en pointe).

● 1 000 000 de tonnes de granu-

lats (remblais sous-marins).

● Montant du marché : 4 600 mil-

lions de francs hors taxes.

Lot n° 2 : digue semi-flottante● 45 000 m3 de béton.

● 13 000 tonnes d’aciers.

● Coût de l’ouvrage : 375 millions

de francs hors taxes.

CHIFFRES CLÉS

Outre un suivi de fabrication extrême-ment complet, incluant notamment unsuivi du poids des ouvrages (contrôle dela répartition des ferraillages et del’épaisseur et de la densité du béton),l’opération se distingue par son caractèreitinérant, voire “mouvant”. Si les radierset les dix premiers mètres sont coulésà sec, les “levées” sont faites en eau.Quand le tirant d’eau dépasse 9,50 m,les éléments sont emmenés au portautonome de Marseille, qui permet deréaliser des hauteurs plus importantes(tirant d’eau de 16 m). “Avec le coulagedu béton, l’élément s’enfonce, préciseOlivier Betoux. Mais la répartition desmasses n’est jamais équilibrée. Noussommes donc obligés de corriger l’as-siette du bloc en permanence, en rem-plissant certaines cellules, pour qu’ildemeure horizontal.” Une application envraie grandeur du principe d’Archimède,que le responsable retiendra commel’aspect le plus ludique du chantier ! Acheminés par flottaison à l’aide deremorqueurs, les ouvrages demandentquelques préparations, à commencer parun ballastage pour régler l’horizontalité,et une fermeture des nombreuses réser-vations, faute de quoi les éléments ris-

queraient de sombrer. Après trois joursde traversée, marqués par un contrôlebathymétrique permanent afin de détec-ter les éventuelles fuites ou voies d’eau,les caissons sont lentement immergés àl’aplomb de leur position définitive, souscontrôle GPS. L’assise des quatre cais-sons du terre-plein, qui totalise 1 ha, estconstituée de 460 000 m3 de granulatsextraits de la carrière du Revest, dans leVar, et transportés quotidiennement parchalands. Cette plateforme est régléeet stabilisée à l’aide de différentestechniques (vibrocompactage, injectionssolides, battage de pieux et réalisationde murs de soutènement), après extrac-tion de 110 000 m3 de fond vaseux.

● Précision… centimétrique

Une telle opération de terrassementet de fondation sous-marine à grandeéchelle est indispensable pour éviterles tassement ultérieurs. “Les pointsextrêmes des caissons doivent se trouverà l’intérieur d’un rayon de 50 cm, sou-ligne Jacob Ward. La tolérance de posi-tionnement vertical du caisson de culée,où sera arrimée la digue flottante, a étéramenée à plus ou moins 17 cm !”


3 4

Ingénierie : des calculs très poussésPour un observateur extérieur, l’extension du port frappe par son gigan-

tisme. Pour les nombreux bureaux d’études (intégrés aux entreprises

ou extérieurs) mobilisés pour cette affaire, l’opération a surtout été

synonyme de complexité, tant les différentes contraintes étaient diffi-

ciles à concilier. Contrairement à un ouvrage terrestre, la conception

des caissons doit prendre en compte les efforts que devra supporter

l’ouvrage au cours de son service (efforts qui varient en fonction de l’in-

tensité de la houle), mais aussi les efforts engendrés pendant la phase

de remorquage et lors de la mise en place de l’élément dans la zone de

marnage. Sans oublier les risques sismiques, les structures devant

résister à une accélération de 0,16 G. Combinées aux impératifs de

durabilité des bétons, qui imposaient un enrobage minimal des arma-

tures, ces exigences auraient a priori débouché sur des ouvrages extrê-

mement massifs… et tout simplement inconstructibles ! Des moyens

de calcul très lourds ont donc été déployés pour modéliser de façon très

fine les différents ouvrages,afin de les optimiser.“Le modèle de la culée

comporte 25 000 nœuds, et celui de la contre-jetée, 26 000”, souligne

Robert Eymery, de Dumez-GTM, directeur technique du lot n° 1 et coor-

donnateur des études. Parallèlement, des études de sol extrêmement

poussées ont été engagées pour garantir la stabilité des ouvrages sur

les fonds marins compte tenu des risques de glissement et de tas-

sement. “Ces paramètres ont entraîné une masse considérable de

calculs qui ont largement dépassé ce que nous avions pu anticiper,

ajoute Robert Eymery. Les études du terre-plein, commencées en mai

1999,ne se sont achevées qu’en septembre 2001.”

TECHNIQUE

Lancés en décembre 1999, la construc-tion et l’échouage des 7 caissons du lotn° 1 devraient s’achever en mars 2002,soit après 28 mois de travaux. Un chiffrerelativement faible en regard descontraintes, de la complexité et de ladimension des ouvrages. Et si la totalitédes éléments du terre-plein sont mainte-nant en place (à l’exception du caissonport), le caisson de culée ayant été livréen juillet, au terme de 18 mois de préfa-brication, c’est à présent au tour descomposantes de la contre-jetée de sortirde la forme de La Ciotat.

Depuis le mois de mai dernier, l’appui leplus volumineux, car situé au large, esten flottaison. Le caisson-pile, dequelque 17 300 tonnes, est composéd’une embase de 46 m de long, de 31 mde large et de 16 m de haut. Il est égale-ment surmonté de deux piles latéralesd’une largeur de 6 m et d’une hauteurde 15 m, qui supporteront la contre-jetée encore en construction. La contre-jetée, d’une géométrie particulièrementélaborée, est l’aboutissement d’un vastetravail matérialisé par des études hydro-dynamiques et des simulations informa-

tiques. Celles-ci constituent une pre-mière application pratique du “murd’eau fixe”, procédé mis au point et bre-veté par les services techniques de laPrincipauté : côté port, un pan inclinéest immergé afin de “limiter le cou-plage entre les masses d’eau du portet du large” (dispositif “Bybop”, pourBouygues Break Water OptimizedProfile) ; côté mer, outre les perfora-tions de type Jarlan, la contre-jetée estmunie d’un becquet destiné à fragmen-ter les masses d’eau et à les renvoyerdans le sens opposé tout en contribuantà diminuer la force des vagues.À cette complexité géométrique, il fautencore ajouter une contrainte structu-relle. Car contrairement aux caissons duterre-plein qui reposent sur toute leurbase, la contre-jetée ne comporte quedeux zones d’appui situées à chaqueextrémité. L’importance des efforts de

torsion, accentuée par les déformationsdu sol, a justifié que l’ouvrage fassel’objet d’une précontrainte longitudinaled’un seul tenant. Une gageure pour unouvrage marin, la longueur de la contre-jetée atteignant 145 m !

● Un ouvrage public sous le signe de la sécurité

“Ce projet est exemplaire par sonampleur, mais aussi par la prise encompte de la sécurité, la vocation de cesouvrages étant d’accueillir un largepublic, conclut Jacob Ward. Excepté larotule, qui est une réelle innovation, etdont nous ne nous pouvions nous pas-ser, toutes les techniques employéessont éprouvées, y compris les bétonsà hautes performances. L’éventail com-plet des précautions applicables à unouvrage maritime a été déployé.” ❚


>>> Un chantier “itinérant” : à partir de 9,50 m de tirant d’eau,

les éléments sont acheminés depuis La Ciotat jusqu’au port de Marseille.

La contre-jetée met en jeu des techniques d’absorption de la houle

très complexes, comme ce becquet immergé côté mer qui fragmente

les masses d’eau. Le dispositif de stabilisation du caisson

est complété côté port par un pan incliné immergé qui limite le couplage

entre les eaux du port et du large (dispositif “Bybop” de Bouygues).

3

2

1


1 2

a durée de vie d’un bétonest étroitement dépen-

dante de sa porosité, la pénétra-tion des produits agressifs pouvantentraîner des dommages suite à la cor-rosion des armatures. C’est d’autantplus vrai pour des ouvrages devantsupporter une immersion permanentedans l’eau de mer pendant une duréede service fixée contractuellement à100 ans ! Pour réaliser un béton trèspeu poreux, et donc très compact, leservice béton de GTM Construction aoptimisé la formulation à l’aide d’unebatterie d’essais de pénétration pourdifférents éléments (ions chlorures, eau,mercure et gaz). L’ouverture des fis-sures a été limitée à seulement 0,2 mmpour les faces des caissons exposées aularge, selon un règlement norvégienspécialisé dans les ouvrages off-shoreen béton armé. Les aciers sont protégésà la fois par une épaisseur d’enrobageimportante (55 mm) et par un dispositifemployé pour protéger la coque des

navires, la protection sacrificielle (oucathodique), qui met en œuvre desanodes en alliage d’aluminium activé àl’indium de 55 à 198 kg. Une premièrepour un ouvrage portuaire…

● Un béton compact et peu “exothermique”

La formulation, riche en éléments fins, aété adaptée aux contraintes de mise enœuvre par l’ajout d’un superplastifiantde nouvelle génération qui permet lepompage du béton et garantit sa fluiditépendant 90 min. Et pour écarter toutrisque de fissuration durant la prise, laformulation du béton comprenait descendres volantes et des fumées desilice en remplacement d’une partiedu ciment : “Un dosage plus faible enciment a permis d’abaisser à 55 °C latempérature de la réaction, la limite fixéeétant de 70 °C, explique Olivier Betoux,de GTM Construction,directeur de la pré-fabrication. En outre, les bétons sont pro-


3

L

Des bétons spéciauxpour une durée de vie d’un siècle

promenade haute

promenade basse promenade basse

± 0,00 (NGM)± 0,00 (NGM)

CÔTÉ PORT CÔTÉ MER

PAROIJARLAN 30 %

BECQUETAVANT

PLAN INCLINÉARRIÈRE

25,00 m 5,00 m

46,00 m31,00 m

31,00 m

❙❙❙ Coupe sur contre-jetée

❙❙❙ Caisson-pile

tégés pendant la prise par la pulvérisa-tion d’un agent anti-évaporant, puisd’un matelas d’eau de 5 cm d’épaisseurabsorbant la chaleur.” Résultat : le BHPatteint une résistance caractéristique de78 MPa en moyenne et de 85 MPa enpointe, bien supérieure à la classe exi-gée par le cahier des charges (B54).

● Durabilité : bétonsspéciaux… et entretien suivi

Mais une interrogation demeure : com-ment garantir une durabilité d’unsiècle, sachant que le recul dont dis-posent les entreprises en matière d’ou-vrages maritimes en béton n’est que de30 ou 40 ans ? “Les résultats des essaisde perméabilité du béton ont servi debase à des modélisations informatiques,qui ont montré que la formulation rete-nue assurait l’intégrité des bétons aumoins pendant cette période”, répondOlivier Betoux. Mais durabilité n’est pasantonyme d’entretien. “Le principe de laprotection sacrificielle des armaturesdemande de remplacer les anodes tousles 25 ans environ, souligne Jacob Ward.Il n’est pas exclu non plus que nousayons à faire des opérations de mainte-nance sur les bétons, par exemple auniveau des joints. Les ouvrages serontdonc contrôlés périodiquement.” ❚

TEXTE : JEAN-PHILIPPE BONDY

PHOTOS : GUILLAUME MAUCUIT-LECOMTE + DR


>>> Des pompes

automotrices équipées de flèches

de 42 et 52 m ont permis de

réaliser les voiles béton de grande

hauteur. L’extension du port

de la Condamine : un complexe

de 15 000 m2 gagnés sur la mer

en toute sécurité, grâce au béton.

2

1


Maître d’ouvrage :principauté de Monaco

Maître d’œuvre :études APS et APD :Doris Engineering

Entreprises du lot n° 1 :Bouygues Offshore,Bouygues TP,

Dumez GTM,GTM Construction,Impreglio,

Serimer

Entreprises du lot n° 2 :Dragados,Fomentos,Bec,

SMMT,Triverio,Construction Algésiras

Études géotechniques :Géocéan,Geodia,Ifremer,Institut

français du pétrole,NorvegianGeotechnical Institute,

Géodynamique et structure,Simecsol

Essais hydrauliques :Institut technique Chalmers,

SSPA,Sogreah,Océanide

Contrôle technique :Bureau Veritas

Le lot n° 2 : la digue semi-flottanteL’arrivée de la digue semi-flottante, attendue en 2002 après 3 semaines

de navigation, sera le point d’orgue de l’opération. Cet ouvrage d’une

longueur de 352 m,d’une largeur de 28 m (44 m à la base) et d’une hau-

teur de 19 m – dont 16 m de tirant d’eau – sera constitué d’une double

coque en béton précontraint à hautes performances. L’importance du

volume immergé permettra d’y loger sur une première moitié un par-

king de 360 places sur quatre niveaux, et sur l’autre une remise à sec

pour bateaux de moins de 13 m. Les superstructures accueilleront des

locaux administratifs et commerciaux, une gare maritime, ainsi qu’un

phare à l’extrémité. Préfabriquée d’un seul tenant en cale sèche à

Algésiras, près de Gibraltar, la digue nécessitera 44 000 m3 de béton,

10 000 t d’aciers passifs et 3 000 t d’aciers de précontrainte. Équilibré

dynamiquement par des pompes reliées à des ballasts situés dans dif-

férents compartiments, l’ouvrage comportera à sa base deux ailerons

stabilisateurs longitudinaux d’une largeur de 8 m destinés à atténuer

roulis et tangage, et à renforcer l’effet brise-lames. Des dispositifs très

efficaces, les calculs et les essais en bassin ayant montré que les dépla-

cements latéraux à la pointe de l’ouvrage ne dépasseraient pas

quelques dizaines de centimètres en cas de houle ou de tempête.

Comme pour la contre-jetée, la conception des caissons brise-houle fait

appel au principe du “mur d’eau fixe”, un brevet développé par la prin-

cipauté de Monaco. Arrimée par 8 ancres au large, la digue sera solida-

risée au caisson de culée C30 du terre-plein par une liaison articulée

faisant appel à une rotule métallique de 200 tonnes. “Cette articulation

sera protégée par un système de fusible, explique Jacob Ward, chef de

division au service des travaux publics de Monaco. Si l’effort exercé sur

le terre-plein et la digue sont supérieurs à ce que peuvent reprendre les

ouvrages au niveau du couplage, lors d’un séisme par exemple, l’articu-

lation se déboîte.” Un dispositif complété par deux lignes de mouillage

pour maintenir la digue immobile.

TECHNIQUE

1 2

●●● PARLER DE RENOUVEAU DE L’ARCHITECTURE SOUTERRAINE

N’A RIEN D’EXAGÉRÉ. LES NOUVEAUX PARKINGS ENTERRÉS, ET À PLUS

FORTE RAISON LES NOUVEAUX PÔLES D’ÉCHANGES FERROVIAIRES,

EN SONT UNE PREUVE ÉCLATANTE. L’HEURE N’EST PLUS AUX SOUS-SOLS

OBSCURS ET AUX COULOIRS LABYRINTHIQUES, MAIS PLUTÔT

À DES VOLUMES LARGEMENT OUVERTS, À DES PERSPECTIVES SANS MYSTÈRE

QUI RASSURENT ET FACILITENT L’ORIENTATION. LE BÉTON, POUR SA PART,

APPORTE TOUT ENSEMBLE SES QUALITÉS STRUCTURELLES, SA FACILITÉ

DE MISE EN ŒUVRE ET L’ÉTONNANTE DIVERSITÉ DE SES TEXTURES.

➜ Métros de Lyon et de Toulouse Le béton pour toutes ses qualités p.16

➜ Chai à VillecrozeUne réalisation prestigieuse en terre viticole p.18

➜ Gare à ParisLa gare Bibliothèque-François-Mitterrand,pôle d’échange “modèle” p.19

➜ Gare de Monaco Démonstration de raffinement dans le sous-sol du Rocher p.20


technologiestechnologiesB É T O N

Bétonset architecturesouterraine

es espaces souterrains sont commu-nément considérés comme moins

attractifs que les constructions à l’air libre.Ils inspirent même à certains une véritable phobie.Mais souvent nécessité fait loi, et il peut être impos-sible, pour des raisons locales, de réaliser en super-structure un programme donné. Parfois aussi, la déci-sion d’enterrer un projet procède plutôt d’un partiarchitectural que d’une obligation. Quoi qu’il en soit,l’architecture souterraine connaît, depuis une dizained’années, un véritable renouveau.

La première caractéristique d’une architecture souter-raine réside dans la prégnance des impératifs structu-rels dans le parti formel, toujours largement déterminépar la prise en compte des forces en jeu : poussées laté-rales, charges verticales, poussées de bas en haut, etc.Dans ce contexte, la voûte s’impose comme la réponsela plus emblématique parce que la plus efficace poursoutenir le poids de la terre (ou des éventuels bâti-ments). Au demeurant, la voûte n’est pas la solutionunique, et l’architecte peut préférer par exemple unsystème poteaux-poutres ou refends-poutres. Le plusintéressant, de ce point de vue, est la richesse du voca-bulaire disponible à l’intérieur même d’une option spé-cifique comme la voûte. Ainsi, dans les gares et leschais, on découvre des voûtes fort différentes par leursproportions et leurs formes, selon qu’elles sont croiséesou linéaires, réalisées en plein cintre ou “posées” surdes appuis verticaux. Murs pleins ou percés, poteauxcylindriques, cruciformes ou carrés, avec chapiteau ousans, la descente des charges verticales peut emprunterdes cheminements d’aspect varié, tout en respectantdes impératifs structurels rigoureux.

● Le béton à la conquête des chaissouterrains du Bordelais

Pionnier de l’architecture des chais souterrains avecChâteau-Margaux au début des années quatre-vingt,l’Atelier des architectes Mazières, à Bordeaux, illustredepuis cette date la liberté de conception laissée à l’ar-chitecte en déclinant, de projet en projet, des variantesbien identifiées. Pour Château-Margaux, de solidespiliers de section carrée portent des voûtes surbaisséesà travers des chapiteaux à bords biseautés d’une bellesimplicité. Peu de temps après, le même principe estrepris pour Château-Yquem avec interposition depoutres plates entre les voûtes et les poteaux cruci-formes. Plus récemment, au Château-Gruau-Larose, leschapiteaux ont disparu et des membrures émergeantdes piles polygonales composent un ensemble d’une

Ce dossier ne prétend évidemment pas à une quel-conque exhaustivité, mais les exemples évoqués illus-trent quelques grandes tendances. Précisons d’embléeque la notion d’ouvrage d’art a été ici comprise dans unsens large. En effet, il y aurait peu à dire sur l’architec-ture d’ouvrages aussi importants que les tunnels desTGV. En revanche, on s’intéressera à la nouvelle gare deMonaco et à la gare Bibliothèque-François-Mitterrand àParis. Un dossier sur les parkings ayant été récemmentpublié dans la revue, nous présenterons une réalisationatypique : la réhabilitation lourde d’un parking conçu àla fin des années soixante. Plus inattendu, le domainedes chais vinicoles enterrés donne lieu à l’émergenced’une architecture spécifique dans laquelle l’inertiethermique du béton constitue un atout appréciable.Plus traditionnelle, la tranchée couverte de la déviationde la RN 12 à Jouars-Pontchartrain permet de mesurerl’évolution des dispositifs de sécurité et de confort dansce type d’ouvrage. De nombreux autres projets auraientpu être cités (musées, équipements sportifs, etc.), maisce tour d’horizon révèle déjà une belle diversité de solu-tions béton pour l’architecture souterraine.


t e c h n o l o g i e s b é t o n

➜ Architecture souterraine :actualité en sous-solLES GARES SOUTERRAINES DU RÉSEAU

EOLE OU DE LA LIGNE 14, À PARIS,SUFFIRAIENT À DÉMONTRER LA RICHESSE

DU BÉTON EN MATIÈRE D’AMÉNAGEMENTS

SOUTERRAINS. MAIS L’ÉVENTAIL EST LARGE,ET IL N’EST PAS DE CONSTRUCTION

ENTERRÉE QUI NE TIRE PROFIT DES

QUALITÉS DE CE MATÉRIAU “UNIVERSEL”.

L

>>> Les chais souterrains de Château-

Margaux et leurs solides piliers de section

carrée portant des voûtes surbaissées.

élégance remarquable. Dans les chais de Château-Latour, en cours de finition, les voûtes reposent surd’épaisses murailles dans lesquelles se découpent devastes arches surbaissées. Ainsi, sur un type de pro-gramme unique, le même architecte peut imaginer desubtiles variations sur un thème imposé.La même inventivité dans la réponse apportée aux pro-jets apparaît dans l’architecture des gares souterraines,confirmant l’irremplaçable plasticité du béton.

● La lumière, un outil privilégié des architectures enterrées

Si la volumétrie est largement conditionnée par lescontraintes structurelles, l’architecture souterraineexige en parallèle un travail approfondi quant à la défi-nition des qualités d’aspect du béton. Dans la plupartdes cas, en effet, la structure est visible, même si l’onrelève, sur les nouvelles lignes de métro de Lyon et deToulouse par exemple, une certaine tendance à larecouvrir d’un doublage intérieur.Sachant qu’un espace souterrain est peu, voire pas dutout éclairé naturellement, la perception des surfacesdiffère sensiblement de ce qu’elle est à l’extérieur.Alorsque le rayonnement solaire dispense une puissancelumineuse pouvant atteindre 10 000 lux, l’éclairageélectrique utilisé dans les locaux enterrés ne dépassepas 500 lux. Paradoxalement, cette situation présenteun attrait pour l’architecte. En effet, si la lumière artifi-cielle est moins intense – il s’en faut de beaucoup –, ilest cependant possible, dans une large mesure, d’endéfinir les qualités (température de couleur notam-ment). Et surtout, l’architecte a le pouvoir de position-ner les sources à sa guise. C’est pourquoi les projetsprésentés dans ce dossier montrent une mise en valeurremarquable, non seulement de la géométrie, mais

aussi de la peau des structures en béton. Pour des rai-sons évidentes, le béton mis en œuvre est le plus sou-vent de couleur claire (gris ou blanc, parfois plus prochede la pierre, comme celui du musée du Louvre), et lestraitements de surface peuvent être différenciés selonles lieux à l’intérieur d’un même projet. Ici, un bétonlisse et brillant contribue à la luminosité ambiante et àune acoustique réverbérante ; ailleurs, des panneauxperforés de béton dense concourent à la création d’uneatmosphère plus sereine et plus calme.L’éventail des architectures souterraines est d’autantplus large que le béton peut être mis en œuvre defaçon variée et qu’il peut être associé avec d’autresmatériaux comme le bois, le métal ou le verre, dans descompositions esthétiques relevant à la fois, dans cer-tains cas, de l’architecture et du design.Au demeurant,l’enjeu dépasse toujours la simple décoration, puisqueles parois intérieures peuvent revendiquer la mêmenoblesse qu’une façade extérieure. C’est pourquoi unebelle architecture souterraine stimule l’imagination etsuscite un dépaysement qui nous fait oublier nos éven-tuelles appréhensions. Dans l’entretien qu’il a bienvoulu nous accorder, Jean-Marie Duthilleul – directeurde l’Agence des gares SNCF – explique les contraintes,mais aussi le caractère gratifiant d’une confrontationavec les mystères du monde de l’en dessous. ❚

TEXTE : JEAN-PIERRE MÉNARD

PHOTOS : ATELIER DES ARCHITECTES MAZIÈRES



Principaux avantages techniqueset esthétiques du béton Le béton s’impose par ses performances struc-

turelles et apporte des avantages techniques et

esthétiques incomparables à l’architecte dési-

reux de construire un ouvrage souterrain.

● La plasticitéEn souterrain comme à l’air libre, le béton “se

moule”selon la volonté de l’architecte.

● La qualité d’aspectLisse ou rugueux, blanc ou gris, travaillé dans

la masse ou sous forme de composants préfa-

briqués minces, le béton offre une grande

liberté à l’architecte dans la définition des

textures et des couleurs.

● La sécuritéRassurants par leur solidité, les bétons sont

également stables et résistants au feu de par

leur composition même. Dans de nombreux

projets, la réglementation incendie exige une

stabilité au feu d’une heure ou plus, facile à

atteindre avec une structure (et des parements)

en béton.

● L’acoustiqueL’inertie du béton limite la transmission des

vibrations. Dans le même temps, une conception

géométrique appropriée et des traitements de

surface spécifiques permettent de “sculpter”

l’acoustique particulière d’un espace souterrain.

● L’inertie thermiqueCette qualité est appréciable pour le confort des

humains. On découvre dans l’architecture des

chais vinicoles souterrains qu’elle est également

favorable au vieillissement du vin.

● La performance sur le chantierPréfabriqué, coulé en place, pompé-projeté : les

techniques de mise en œuvre du béton s’adap-

tent à tous les cas de figure. Dans le domaine

des ouvrages souterrains, les procédés de

fabrication évoluent constamment, élargissant

d’autant le champ des possibles.

TECHNIQUE

>>> À Château-Yquem, des poteaux

cruciformes supportent des voûtes

surbaissées avec interposition de poutres

plates. Chais de Château-Pichon-

Longueville, grand cru classé Pauillac.

2

1

1 2


Construction moderne :Quelles sont, selon votrepoint de vue, les principales spécificités de l’architecturesouterraine par rapport à une construction ensuperstructure ?

Jean-Marie Duthilleul :Il faut bien s’entendre sur ce que l’on appelle“souterrain” ! Le“souterrain”, c’est l’espaceau plus profond du sol qui ne voit plus le ciel de la ville, où la lumière dujour n’entre plus. Un espacedans le noir 24 heures sur 24.Pendant longtemps, on a logé en sous-sol ce que l’onvoulait cacher : les réseaux,

ENTRETIEN

Jean-Marie Duthilleul,directeur de l’Agence des gares (service Architecture-Ingénierie de la SNCF)

c’est bien la perception de l’espace par les gens, biendifférente dans un espacesouterrain.

Construction moderne :Pouvez-vous nous donnerdavantage de précisionsquant à ce travail sur la perception de l’espacesouterrain ?

Jean-Marie Duthilleul :Oui, nous avons identifiéquatre problèmes deperception auxquels on setrouve confronté dans unespace souterrain, bienconnus des spéléologuesd’ailleurs. Le premierproblème est la perte de la

Ensuite on procède à unesorte de retournement spatial puisqu’il s’agit de créer un vide – l’espace de la gare par exemple – dansle plein du sol, à l’inversedonc de la création d’un plein dans le vide du cieldans un projet traditionnel.Enfin, l’architecturesouterraine induit un vocabulaire structurelspécifique, dont la voûte estla forme privilégiée parcequ’elle est la plus appropriéepour soutenir le poidsénorme des terres. Mais ce qui nous guide dans la mise en place des formesdes structures de la lumière,

les réserves, etc., de sorteque le monde souterrain était connoté négativement.Notre volonté, avec lesprojets souterrainsrécemment réalisés ou encore en chantier, est de considérer le dessouscomme aussi noble que le dessus. Lorsqu’on conçoitde tels espaces, on doitcomposer avec troiscaractéristiques essentielles.La lumière, matière première de l’architecture,doit être en ces lieuxtotalement fabriquée, on joue avec des sourcesintérieures et non plus avecun astre lointain extérieur.

notion des distances et decelle de l’horizontale. Si l’onveut y remédier, il faut mettreen place de grands rythmesde structures, de volumes oude lumière qui, en seconjuguant, créent lesrepères nécessaires. Citonsl’exemple de Montparnasse,avec le rythme des 64 mètresentre les grandes archessupportant le jardin, accordéavec celui des 15 mètres des poutres primaires.Le deuxième point critiqueest la sensationd’écrasement, que l’on traitepar des effets optiques qui par exemple rendentdifficile l’appréhension de la

NOUVELLES LIGNES DE MÉTRO À LYON ET À TOULOUSE

➜ Le béton, omniprésent

Les nouvelles lignes de métro de Lyon et de Tou-

louse sont implantées sous des axes existants – ave-

nues, boulevards ou rues à grand trafic. Second

point commun, les stations s’inscrivent dans des

tunnels en béton de section rectangulaire. Les carac-

téristiques de ces enveloppes structurelles étant

définies par des bureaux d’études spécialisés, le tra-

vail des architectes est centré sur les aménage-

ments intérieurs.

Conséquence de cette démarche, une deuxième

peau intérieure est souvent imposée, dissimulant

plus ou moins le cadre béton.Ainsi, à Toulouse, dans

la station d’interconnexion conçue par l’Atelier 13

(qui a également défini la charte architecturale de

l’ensemble de la ligne), qui fait le lien entre la

ligne A existante et la future ligne B, le béton struc-

turel ne sera visible que sous la forme d’un plafond

caisson et de poteaux cylindriques. Pour la station

Debourg, à Lyon, l’architecte Christian Drevet a

imaginé une structure exceptionnelle par son

expressivité et son ingéniosité technique. Au

niveau symbolique, il se réfère à deux archétypes

d’univers “souterrains” : la grotte et le sous-bois.

La coque béton incarne une grotte dans laquelle

aurait poussé une forêt métallique. Structurelle-

ment, la solution retenue – une charpente dont les

membrures horizontales en acier épousent le tracé

du diagramme des moments fléchissants – a per-

mis de gagner de la hauteur en réduisant l’épais-

seur du plafond, composé d’une dalle de compres-

sion de seulement 20 cm et de prédalles minces

disposées en losange.

Cette structure horizontale hyperstatique optimise

les performances des matériaux, le béton tra-

vaillant en compression et l’acier en traction. Le

croisement des membrures en biais assure un effi-

cace contreventement. Verticalement, les charges

sont reprises au centre de la station par une file

de poteaux cylindriques en tubes d’acier pleins

d’une section minimale de 20 cm.

Matériau de structure indispensable à la stabilité de

l’ouvrage, notamment en cas d’incendie, le béton

est également présent sous la forme plus architec-

tonique et décorative d’un revêtement uniforme

évoquant les alluvions fluviales et glaciales du site.

Mat sur les murs, ce revêtement se fait lisse et

brillant au sol, comme s’il avait été, de longue date,

poli par les pieds des humains.

PHOTOS : © ÉRIC SAILLET

Maître d’œuvre général de la ligne : SemalyMaîtrise d’œuvre : Christian Drevet Architecture, LyonMaîtrise d’ouvrage : Sytral (Syndicat des transports de l’agglomération lyonnaise)Ingénieur structure : Alain Ranvier



hauteur réelle sous plafond.Ainsi, dans la gareBibliothèque-François-Mitterrand, le dessin desvoûtes et leur matière fontdisparaître la notion de “plafond”, alors que la hauteur est de 4,15 mètresà la clé et de 2,7 mètres au sommet des piliers.Troisième écueil, lesperspectives ferméesentraînent une impressiond’emprisonnement, d’où lesjeux de “détramage” quiélargissent l’espace encréant des perspectivesouvertes en diagonale, avecdes lignes de fuite lointaines.Enfin, se pose le problème de

l’illisibilité de l’espace, qui setraduit par les difficultésd’orientation que l’onconnaît. Ce qui compte, là,c’est de donner aux gens les points de repère lointainsqui leur permettrontd’appréhender l’espaceglobalement.

Construction moderne :Comment le béton est-il utilisé dans cesarchitectures souterraines ?

Jean-Marie Duthilleul :À la base d’une architecturesouterraine, on trouve desvolumes et de la lumière,avec entre les deux lamatière. En l’occurrence, le

de surface. Pour Eole, parexemple, nous avons dansles passages étroits desbétons glacés, alors que surles quais, à hauteur de l’œil,le béton est bouchardé,comme griffé, avec des reliefsmis en valeur par la lumière ;au-dessus, les voûtes sontsatinées.Le principe de base reste de montrer la matière desparois et de rendre“habitable” le béton.À Monaco, dans une ville où le marbre estomniprésent, on peut dans la gare redécouvrir la beautédu béton. En sus de ce travail sur la lumière et la

béton est le matériaudominant pour des raisonsstructurelles au départ, maisnous nous intéressons aussi beaucoup à sesqualités d’aspect, et enparticulier à la manière dont il réagit à la lumière. De cepoint de vue, la qualité de lapeau est très importanteparce que la lumière estrelativement faible, quelquescentaines de lux. Pendantlongtemps, nous avonsutilisé des ciments auxlaitiers traditionnels, puisnous avons élargi la paletteen utilisant dès que possibleles bétons clairs ou blancs, etnous diversifions les effets

matière, sur les couleurs etles textures, nous travaillonségalement beaucoup surl’acoustique des lieux.Dans un espace souterrain,le son ne peut s’échapper vers l’extérieur et les sonsextérieurs, eux, ne pénètrent pas, ou de façontrès atténuée. Nousimaginons donc desscénarios acoustiques avecdes seuils, des espacesamples, des espaces intimes.Les halls, par exemple, sontsouvent assez réverbérants,alors que sur les quais le bruit des trains estabsorbé par des panneauxde béton ou de bois.

MODERNISATION D’UN PARKING À RUNGIS

➜ Sécurité et luminositéSombre, gris, mal éclairé… : il y a peu de temps

encore, ce parking réunissait tous les défauts de ses

homologues construits dans les années soixante-dix.

La situation était d’autant plus problématique que cinq

parkings communicants constituaient un immense

ensemble souterrain labyrinthique et peu rassurant.

Chacun a été réorganisé à une échelle plus humaine et

pourvu d’un accès et d’une sortie indépendants.

L’intervention la plus notable dans cette réhabilitation

lourde concerne les parkings 1 et 2, avec la création de

failles au nord et au sud. De la sorte, la lumière natu-

relle pénètre les trois niveaux autrefois aveugles, et

des circulations piétonnes à ciel ouvert ont été aména-

gées dans un espace végétalisé. La structure béton a

été adaptée à l’endroit de la nouvelle “façade” créée

sur la faille et par des découpes dans les refends. Des

poteaux ont été coulés sur la trame des poutres

(7,20 m) avec reprise en sous-œuvre. De plus, pour res-

pecter la réglementation incendie, des allèges ont été

créées et prolongées vers le bas pour couvrir les nez de

poutre.À l’intérieur, l’ambiance a été totalement trans-

formée par l’application d’une peinture blanche sur les

bétons gris d’origine et la création d’un doublage vitré

et éclairé contre les voiles béton, qui guide l’usager

vers la sortie principale. Par ailleurs, afin d’alléger

visuellement l’espace, de larges ouvertures ont été

percées à la scie cloche dans les grands refends paral-

lèles de 20 cm d’épaisseur.Autant d’aménagements

qui ont contribué à transfigurer ce parking conçu par

l’agence Cuno Brullmann, en collaboration avec

Jean-Luc Crochon. À l’extérieur, dans la faille, la pente

est découpée en gradins au moyen de murs de soutè-

nement en béton blanc préfabriqué selon une tech-

nique identique à celle des composants béton de la

façade. Détail singulier, les passerelles piétonnes de la

faille sont constituées de volées et paliers en béton

ultra-minces (14 cm), mis en tension par des tubes en

acier inox. Les composants béton et métal préfabri-

qués sont assemblés par emboîtement, comme les

panneaux de soutènement. Cet exemple montre qu’il

est possible de réhabiliter un parking souterrain au

point de l’aligner sur les meilleurs standards du neuf,

pour la sécurité comme pour la luminosité.

PHOTOS : GUILLAUME MAUCUIT-LECOMTE, ©GASTON

Maître d’ouvrage : SILICMaître d’œuvre : Cuno Brullmann et associés,Jean-Luc CrochonBureau d’études : SITAC, SF 21, ArcoraEntreprise générale : SICRA



CHAI VINI-VITICOLE DU DOMAINE DE THUERRY – VILLECROZE, VAR

➜ Harmonie et sérénité

Le nouveau propriétaire de ce domaine a l’ambition

de produire des vins “haut de gamme” par vinifica-

tion traditionnelle (process Delta Cave). Afin de

répondre à un cahier des charges draconien, exi-

geant en particulier une température constante de

14,5 °C dans le chai de vieillissement, sans apport de

frigories électriques, les architectes Xavier Leibar et

Jean-Marie Seigneurin ont proposé d’enterrer les

chais dans la pente vers le sud, entre les vignes et les

bâtiments anciens alignés au sommet. L’objectif pre-

mier était donc de bénéficier de l’inertie du sol sur

trois faces et en couverture, puisque plus de

6 000 tonnes de terre ont été rapportées sur l’infra-

structure en béton.

Autre spécificité de ce projet, la hauteur sous plafond

atteint 9 mètres dans les chais de vinification et de

vieillissement, placés côté nord pour bénéficier d’une

protection naturelle maximale. Grande hauteur et

ventilation au moyen de portes de 3,5 mètres de hau-

teur contribuent au maintien d’une température

stable. Le volume, très simple, est un parallélépipède

de 70 m de longueur et d’environ 20 m de profon-

deur. Si la terre périphérique assure déjà une cer-

taine fraîcheur, l’inertie des 4 000 m3 de béton des

parois joue également un rôle majeur dans le

contrôle de la température ambiante. Le béton pres-

crit est dense, avec au minimum 350 kg de ciment et

au maximum 180 litres d’eau par mètre cube. Un fort

dosage en adjuvant superplastifiant a permis de pré-

server le temps d’ouvrabilité et d’améliorer les per-

formances mécaniques du béton.

Les chais étant constitués de volumes clos juxtapo-

sés (à l’exception de la travée centrale du porche et

de la salle de dégustation vitrée en mezzanine), un

soin particulier a été apporté à la qualité d’aspect

des parois. À cet effet, les coffrages métalliques de

grande hauteur ont été doublés intérieurement

d’une peau en panneaux de contreplaqué bakélisé

formant des modules de 1,25 x 2,5 m inscrits dans un

calepinage marqué par des joints creux. Ces pan-

neaux ont été utilisés chacun une dizaine de fois au

maximum, et une cire végétale a été substituée aux

habituelles huiles de décoffrage minérales dans un

souci de respect de l’environnement. Dans le même

temps, la conception des coffrages a nécessité une

étude complémentaire pour intégrer de nombreuses

réservations liées à l’encastrement des appareils

d’éclairage, des pivots de portes, des scellements de

cuves et autres machines participant au process.

Le chai de vinification se distingue par son plafond

découpé en caissons par des poutres de 18 m de por-

tée, et percé en son centre par une goulotte tour-

nante d’alimentation en raisin des 14 cuves inox dis-

posées en cercle. La dalle béton de 30 cm est portée

par des poutres de 55 cm de large et de 1,30 m de

retombée, dessinant neuf carrés de 5,8 m de côté. En

fait, seules les deux poutres longitudinales sont

pleines, les deux autres incluant une âme en polysty-

rène. L’unique façade orientée au sud est protégée

par un parement de pierre blanche en avant d’un

vide d’air et de l’isolant extérieur. Le béton des murs,

des sols et des plafonds, le chêne des portes, l’inox et

le verre, composent finalement une harmonie

sereine qui sied bien à l’épanouissement du vin.

PHOTOS : SERGE DEMAILLY

Maître d’ouvrage : SCEA Château-ThuerryMaître d’œuvre : Xavier Leibar,Jean-Marie Seigneurin, architectesEntreprise générale : Spada – NicolettiSurface totale : 1 970 m2

Montant des travaux : 30 MF HT compris process



LA GARE BIBLIOTHÈQUE-FRANÇOIS-MITTERRAND

➜ Un pôle d’échange à taille humaine

La gare Bibliothèque-François-Mitterrand joue un rôle

stratégique dans le projet Paris-Seine-Rive-Gauche, au

nord du 13e arrondissement. La composante majeure

du programme est une salle d’échange souterraine

entre les lignes C du RER et la ligne 14 du métro. Cet

espace s’organise sur 4 niveaux principaux, sous le

nouveau sol de la ville qui reconstitue l’ancien dénivelé

vers la Seine, au-dessus des voies SNCF. Cette situation

a pour conséquence singulière de placer la gare en

sous-sol de certains des futurs immeubles de l’avenue

de France,qui constituera une partie du toit de la gare.

La conception du projet est issue d’une collaboration

entre l’Agence des gares de la SNCF, dirigée par Jean-

Marie Duthilleul, et les architectes Antoine Grumbach

et Pierre Schall, chargés de la ligne 14 du métro par la

RATP. Une volonté commune de cohérence se traduit

par une continuité d’aspect entre la partie SNCF de la

salle d’échange et l’amphithéâtre de la RATP. Il en va

de même pour la signalétique, avec une continuité de

la chaîne d’information par des chartes graphiques

différentes,mais bien accordées dans l’esprit.

La salle d’échange se présente comme un vaste

volume aux proportions inhabituelles : longueur

90 m, largeur 75 m, et “seulement” 4,5 m de hau-

teur maximale. L’espace est défini par des voûtes

croisées de béton clair, légèrement brillant, qui cou-

vrent un lieu homogène et ouvert, sans couloir ni

angle fermé. Cette géométrie offre aux voyageurs

une perception globale des cheminements et des

vues lointaines, tout en créant des salles voûtées de

16 m de côté, dont l’échelle et les proportions se

montrent rassurantes pour tous ceux qui séjournent

quelque temps dans la gare.

L’unité géométrique de l’ensemble dissimule la pré-

sence de deux structures porteuses dissociées, avec

d’une part les poteaux supportant les voûtes du pla-

teau des voies, et d’autre part les poteaux de des-

cente des charges de la dalle de l’avenue de France

et de ses futures constructions. Cette séparation des

structures verticales évite la transmission des vibra-

tions d’origine ferroviaire vers les immeubles. Iden-

tiques dans leur forme, les poteaux diffèrent par

leur couleur selon leur fonction : béton gris clair

pour les poteaux supportant uniquement une voûte

et les voies, et béton blanc pour ceux qui assurent la

descente des charges du quartier supérieur. Concrè-

tement, cette distinction est assurée par des coques

préfabriquées. Sur le plan acoustique, on note le

recours, pour la paroi sud de la salle d’échange, à

des panneaux absorbants perforés en CCV (compo-

site ciment-verre).

À terme, la gare Bibliothèque-François-Mitterrand

comportera trois sorties intégrées dans le rez-de-

chaussée des immeubles à venir, à l’instar de ce que

l’on connaît déjà dans les gares Haussmann-Saint-

Lazare et Magenta. Cette gare illustre aussi, de

façon emblématique, une architecture nouvelle ima-

ginée pour ces lieux d’échange vitaux dans une

métropole moderne.

PHOTOS : ©SNCF AP-AREP, DIDIER BOY DE LA TOUR

Maître d’ouvrage : SEMAPA – SNCF – RATPArchitecte : Agence des gares SNCF Bureau d’études : AREP – direction de l’Ingénierie SNCFEntreprise : Chantier Moderne



TRANCHÉE COUVERTE DE LA DÉVIATION DE LA RN 12

➜ Tranchée high-tech

Cet ouvrage est le point fort des 10 km de la déviation

de la RN 12 à Jouars-Pontchartrain. Longue de 460 m,

cette tranchée couverte préserve la tranquillité et

l’environnement du quartier de Chennevières. Œuvre

d’ingénieur par nature, ce projet a également donné

lieu à l’intervention d’un architecte, Philippe Fraleu,

qui a participé au dessin des “têtes”du tunnel.

Les techniques de mise en œuvre sont traditionnelles :

préterrassement jusqu’à la cote du tablier, réalisation

des parois moulées, coffrage et réalisation du tablier,

terrassement “en taupe”, puis mise en œuvre des

chaussées et des équipements. La modernité de cette

tranchée couverte se manifeste particulièrement dans

les dispositions prises en matière de sécurité, avec un

niveau d’exigence aligné sur celui des tunnels auto-

routiers. La sécurité et le confort sont également assu-

rés par un système de ventilation à trappes automa-

tiques et un éclairage pondéré à trois niveaux d’inten-

sité. Preuve qu’un ouvrage modeste par la taille peut

receler un contenu technologique élevé.

PHOTOS : GUILLAUME MAUCUIT-LECOMTE

Maître d’ouvrage : direction des Routes Maître d’œuvre : DDE des Yvelines Entreprises : Groupement Bouygues – DTP

LA GARE DE MONACO

➜ Raffinement ferroviaire

Cette gare s’inscrit dans un site mythique, au cœur

de la principauté de Monaco. Le défi pour les concep-

teurs : créer un espace souterrain de 540 m de long

qui ne soit pas générateur d’anxiété, mais qui, au

contraire, magnifie le lieu et le programme.

La gare se compose de deux espaces principaux bien

identifiés : le long tunnel des quais, selon un axe est-

ouest, et perpendiculairement le bâtiment d’accueil

et de service. Une passerelle relie entre eux ces deux

volumes au niveau de l’accueil et permet d’accéder à

la gare de plain-pied depuis un parvis. Le bâtiment

voyageurs est comme tapi au fond du vallon, sous le

passerelle. La solution imaginée pour l’éclairage a

consisté à concevoir la voûte en béton à la manière

d’une voûte étoilée : des luminaires (600 lampes à

induction choisies pour leur durée de vie) répartis

sur sa surface allègent visuellement la voûte et

créent une ambiance magique, à l’opposé du tunnel

traditionnel.

L’acoustique a également fait l’objet d’une étude

approfondie. Des modélisations mathématiques

basées sur la volumétrie du projet et les caractéris-

tiques des matériaux ont permis d’optimiser la sono-

risation pour une bonne intelligibilité des messages.

Dans le tunnel, des panneaux absorbants en bois ont

été disposés sur les soubassements en béton de la

voûte, au-dessus des parois verticales. Ces dernières,

pour leur part, sont recouvertes de panneaux acous-

tiques en béton de poudres réactives.

Au final, la gare impressionne dans tous les

domaines : espace, confort lumineux et acoustique,

qualité des finitions, sécurité. Signalons à ce sujet la

mise en place de rideaux d’eau aux extrémités du

tunnel pour la dissolution des fumées en cas d’incen-

die. Le budget global de l’opération – gare et génie

civil compris – s’élève à 1,63 milliard de francs, dont

140 millions de francs pour le second œuvre du

tunnel et du bâtiment voyageurs.

PHOTOS : HENRI MUNSCH

Maître d’ouvrage : Travaux Publics MonégasquesArchitecte : Agence des gares SNCF Entreprises : gros œuvre, groupement sous la directionde SITREN ; sol béton, Grepy ; Ductal blanc, mise aupoint J.-F. Picardat – Bouygues ; mise en œuvre, EPI

parking. Conçu comme un espace calme, il abrite la

billetterie, les salles d’attente, les services et les

commerces sous une hauteur de 5 m. Les poteaux de

béton blanc composent une structure rassurante,

relayée au sol par un tapis de granito clair. Point

d’orgue de cette architecture, le tunnel se distingue

au premier regard par sa courbe à grand rayon qui

enrichit la perception de l’espace.

Les quais s’étirent sur 430 m sous une voûte en

béton gris clair de 25 m d’ouverture pour 10 m de

hauteur. Quelque 130 000 t de béton et 8 000 t

d’acier ont été utilisées pour la réalisation de ce

tunnel qui reste pour l’essentiel un espace fermé,

malgré les puits de lumière au-dessus des voies et

l’éclairage naturel diffusé par la façade vitrée de la

r é a l i s a t i o n SEINE - Usine d’épuration

● ● ● L’usine d’épuration de Seine

aval traite près des deux

tiers des eaux usées de la région

parisienne. Pour augmenter

la capacité de l’usine en

cas d’orage, une nouvelle unité

de clarifloculation est venue

rejoindre les équipements

existants. L’architecture de cette

nouvelle installation soigne

textures et couleurs pour mieux

s’accorder à l’élément liquide.

Démonstration des performances

physiques, techniques

et esthétiques du béton.


Palettede couleurset de parements

nstallé dans une boucle dela Seine, le site d’Achères

a été affecté au traitement deseaux à la fin du XIXe siècle. Il s’estdéveloppé au fil des années par agran-dissements successifs. Dans sa configu-ration actuelle, l’usine d’épuration Seineaval traite près des deux tiers des eauxusées de l’agglomération parisienne, cequi représente environ 2 000 000 m3

d’eau par jour. Récemment mise en ser-vice, la nouvelle unité de clarifloculationpermet de traiter une partie des eauxexcédentaires par temps de pluie, grâceà un procédé physicochimique innovant.L’architecte Luc Weizmann a conçu cetteusine dans un esprit d’intégration desdimensions architecturales et paysagèresaux contraintes techniques du process detraitement des eaux usées. L’inscription

harmonieuse de la nouvelle unité dans lepaysage urbain et la maîtrise des pollu-tions sonores et olfactives se sont doncrévélées primordiales.

● Intégration soignée

Le bâtiment est partiellement enterrépour réduire son impact sur l’environne-ment. Sa toiture inclinée atténue le rap-port avec les coteaux urbanisés des col-lines de la Frette, situés en vis-à-vis.Toutle process d’épuration des eaux uséess’effectue dans des zones fermées, si bienqu’aucun bruit ne s’échappe de l’usine,tandis que l’air nauséabond dégagé parles eaux usées et par les opérations declarifloculation est entièrement désodo-risé avant rejet dans l’atmosphère. Troisentités composent le projet : le bâtiment

technique, les décanteurs, les épaissis-seurs. Le bâtiment technique regroupeles fonctions de relèvement et de dégril-lage des eaux avant leur acheminementvers les ouvrages de décantation. Ilintègre aussi les fonctions complémen-taires au traitement des eaux : dépotageet stockage des produits chimiques, ven-tilation-désodorisation de l’air, salles destransformateurs, salles électriques, sallede commande, locaux administratifs....Les décanteurs sont installés à l’extérieur,dans le prolongement du bâtiment tech-nique, entre les deux canaux d’amenéedes eaux. Ils sont suivis par les épaissis-seurs, implantés perpendiculairement.Ces équipements techniques sont pourl’essentiel enterrés. L’architecte a com-posé avec eux une sorte de jardin minéralmettant en scène toutes les parties émer-

gentes. Le calepinage des dalles de sol enbéton, les éléments de couronnement enbéton bleu poli et les coques de couver-ture des bassins en résine, les coffretsdes hydrocyclones, etc., s’inscrivent dansun dessin d’ensemble harmonieux quiconfère au lieu une dimension plastique.

● Démonstration d’esthétique industrielle

Prolongé par un vaste parvis minéral, lebâtiment de l’usine se lit comme unvolume habillé d’inox et de composite,dont la toiture inclinée vers la Seine estanimée par les entrées de lumière natu-relle éclairant les espaces intérieurs. Ici,tout est pensé et dessiné pour faire res-sortir les qualités plastiques et esthé-tiques des équipements techniques et



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I


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>>> Une nouvelle usine à l’échelle du paysage.

Lumière, couleurs, jeu des matières dans les galeries

latérales et les zones fonctionnelles, comme la salle des dégrilleurs.

Les imposantes machines qui assurent la désodorisation

de l’air sont installées dans un vaste espace dont les parois de

béton semblent contenir la poussée des eaux.

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du process industriel. De l’autre côté,une généreuse cour anglaise met enscène le mouvement ascensionnel desvolumes abritant les vis d’Archimèderemontant les eaux usées dans l’usine.Entièrement traitée en béton, cette courdécline dans un même ensemble lesmatières et les couleurs du béton brutdes parois, du béton poli bleu des garde-corps, et du béton poli ou grenaillé desdalles du sol.La qualité, la pertinence et l’originalité dela démarche architecturale s’apprécient àl’intérieur de l’édifice. Volume, espace,transparence, lumière et couleur quali-fient l’ambiance dégagée par cette archi-tecture industrielle. Le bâtiment s’orga-nise à partir d’une galerie intérieuretransversale et de deux galeries parallèlesqui assurent la desserte des différentsespaces et mettent en communication lestrois niveaux principaux. La galerie trans-versale est traitée comme une véritable

rue intérieure d’où l’on découvre toutesles zones fonctionnelles de l’usine. Déve-loppée depuis le plancher le plus bas jus-qu’au toit, elle offre plusieurs angles devue sur la désodorisation, le stockage duchlorure ferrique, les deux canaux d’ame-née... Elle est bordée sur un côté par ungrand mur en béton blanc brut percé delarges ouvertures circulaires, qui accom-pagne l’envolée verticale de l’espace surtoute sa hauteur.

● Omniprésence du béton

La diversité du traitement des bétons, trèsprésents dans les espaces intérieurs, par-ticipe à la qualification des zones fonc-tionnelles et des ouvrages techniques.C’est le cas du mur tout en béton brut quisépare la salle de désodorisation dela zone des transformateurs et dudégrillage, qui apparaît comme un véri-table contrefort. Rythmé par de puissants

poteaux, il semble contenir le flux deseaux déferlantes. Dans la salle de stoc-kage du chlorure ferrique, la trame despoteaux cruciformes en béton délimiteles casiers accueillant les cuves de couleurrouge-orangé. Les parties visibles desmurs des canaux d’amenée sont animéespar un jeu de cannelures indiquant lahauteur d’eau circulant à l’intérieur. Cesindications donnent une idée des quan-tités d’eau circulant dans l’ouvrage,puisque celle-ci n’est jamais visible. Seulle bruit de son écoulement trahit sa pré-sence. La lumière naturelle présente danstous les espaces intérieurs met en valeurles différentes qualités de parement.

L’emploi de matériaux complémentairestels que le lamellé-collé ou les coques encomposite, accompagné par un jeu decouleurs déterminé par zones fonction-nelles, souligne la présence architecto-nique des structures en béton et agré-mente l’ambiance générale des lieux.Au final, cette nouvelle unité de clariflo-culation de l’usine d’épuration Seineaval fait montre du talent de Luc Weiz-mann, dont l’architecture industrielletrès travaillée confère à ce projet sonéchelle humaine et sa plasticité spéci-fique, issue de la volonté de donnerjusque dans le détail une qualité esthé-tique aux contraintes techniques. ❚

l’image de tous les équi-pements destinés au trai-

tement de l’eau, l’unité declarifloculation de l’usine d’épu-ration Seine aval fait largementappel aux bétons. En effet, le maté-riau est ici décliné sous de multiplesusages et aspects qui sollicitent toutautant ses performances physiques ettechniques que ses qualités esthé-tiques. Comme pour un iceberg donton ne voit qu’une faible partie, lebéton visible en superstructure del’usine ne représente qu’une fractiondu matériau mis en œuvre dans l’en-semble de l’usine.

● Béton résistant en milieu agressif

Parmi tous ces bétons, on peut distin-guer les bétons gris fonctionnels, lebéton blanc et les éléments en bétonpréfabriqué (panneaux, dalles, garde-corps, etc). Tous les ouvrages qui sont

en contact avec les effluents ou soumisà l’atmosphère agressive que ces der-niers induisent, tels que les galeries, lescanaux d’amenée, les bassins et diversautres équipements, sont en béton.Conformément au cahier des chargestechniques établi par le SIAAP (Syndicatinterdépartemental pour l’assainisse-ment de l’agglomération parisienne),ces ouvrages de génie civil sont réalisésavec un béton spécial qui résiste àl’agressivité des produits soufrés. Lemaître d’ouvrage demande un béton àpartir d’un ciment au laitier et auxcendres. Ces ouvrages en béton sonttous calculés à la fissuration très préju-diciable. Pour les parties fortement solli-citées au niveau de l’agression chi-mique, une épaisseur d’enrobage de5 cm de béton entre les aciers et laparoi extérieure est imposée. Enfin,dans certaines phases du process, pourfaire face à des agressions gazeusesparticulièrement corrosives dues àl’hydrogène sulfureux (H2S), un produit



1 2 3

Bétons fonctionnels,bétons plastiques

A

La clarifloculation en détailEn région parisienne, la majeure partie du réseau d’égout est unitaire :les eaux résiduaires urbaines et les eaux pluviales sont recueilliesdans les mêmes canalisations. L’usine d’épuration Seine aval a unecapacité de traitement calibrée pour le temps sec, mais elle peut sup-porter des surcharges consécutives à de faibles pluies. Lorsqu’il fautfaire face à un afflux d’eaux usées suite à de forts orages, le traitementbiologique classique ne permet pas d’épurer rapidement les effluentssupplémentaires arrivant sur le site. C’est le rôle de la nouvelle unitéde clarifloculation, grâce à un procédé physico-chimique innovant quiconsiste principalement à rajouter du chlorure ferrique dans les eauxusées reçues. Celui-ci a la propriété de floculer les matières orga-niques en suspension. Des polymères de synthèse et du sable aident àla formation de flocs lestés et contribuent à une décantation très rapi-de des eaux usées. Le processus d’épuration se déroule en plusieursétapes. Les effluents subissent un prétraitement : dégrillage pour lesgros éléments flottants, dessablage et déshuilage. Ils sont ensuitetransportés par des galeries souterraines vers la nouvelle unité de cla-rifloculation, puis ils sont remontés de 8 m par une série de 6 visd’Archimède jusqu’à des dégrilleurs de 10 mm où sont retirés les der-niers éléments en suspension. Ensuite, deux canaux conduisent leseaux vers les 6 bassins de décantation accélérée. Le traitement chi-mique s’effectue à ce niveau. Il existe plusieurs bacs dans chaquebassin. Dans le premier, le chlorure ferrique est injecté dans l’eau uséeet mélangé pour assurer la coagulation. Dans les bacs suivants, despolymères et du microsable sont ajoutés pour constituer des flocs quiseront facilement décantables. La solution obtenue est dirigée sur ladécantation lamellaire. Les boues issues de la décantation sont récu-pérées et épaissies avant d’être dirigées sur l’usine de traitement desboues. L’eau clarifiée est rejetée dans la Seine.

TECHNIQUE

anti-corrosion doit être appliqué sur lebéton. En dehors de celles qui sontdirectement en contact avec l’eau uséeet ses dégagements gazeux, d’autresparties de l’usine nécessitent l’emploid’un béton spécifique. Ainsi, au niveaudes casiers accueillant les citernes dechlorure ferrique, les cuves de rétentionen béton, destinées à palier d’éven-tuelles fuites, doivent résister au carac-tère particulièrement corrosif de ce pro-duit. Il en va de même pour les cuves enbéton servant au stockage des produitschimiques (acide sulfurique, soude, eaude Javel, bisulfite de sodium) utilisés parla centrale de désodorisation. Pour tousles ouvrages spécifiques comme pour lastructure de l’usine, le béton mis enœuvre par l’entreprise est un B30 plas-tique ou très plastique fabriqué en cen-trale de BPE. Pour réaliser les voiles descanaux d’amenée et des bassins, toutes


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>>> Les poteaux cruciformes en béton délimitent les

alvéoles accueillant les cuves de chlorure ferrique. Des vues

variées sur les zones fonctionnelles sont aménagées dans les parois

de béton. Jeu de cannelures animant les parois des canaux

d’amenée. La cour anglaise met en valeur les volumes

des vis d’Archimède. Longeant les épaississeurs, une faille

permet d’accéder aux zones enterrées.

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Maître d’ouvrage :Syndicat interdépartemental

pour l’assainissement del’agglomération parisienne

(SIAAP)

Maître d’œuvre :direction des Grands Travaux

Architectes :Alain Le Houedec et

Luc Weizmann

Entreprise générale et de génie civil :

Léon Grosse

Préfabricants :Delta Préfa,Queguiner

Entreprise d’équipement :OTV/Degremont

Montant du marché génie civil :225 MF HT

les précautions ont été prises afin d’ob-tenir une parfaite étanchéité des cof-frages. Les faces vues des canaux sontcannelées. Le calepinage des lignes decannelures a été effectué en accordavec l’architecte, en tenant compte deslignes de serrage qui sont axées au fonddes cannelures les plus larges. Ceslignes en creux sont obtenues grâce àdes fourrures trapézoïdales en bois dur.

● Diversité des parements

Si le béton utilisé dans les ouvrages degénie civil et en structure représente laplus grande part du chantier, le bétonblanc et les éléments préfabriqués par-ticipent à l’esthétique et à l’écriture del’édifice. Dans la grande galerie trans-versale, le mur en béton blanc brut dedécoffrage est entièrement coulé enplace. Les couronnements des bassins

de décantation et des épaississeurs,ainsi que les garde-corps de la couranglaise des vis, sont réalisés avec deséléments préfabriqués en béton polide couleur bleue. Dans le cas des cou-ronnements des épaississeurs, lesarchitectes ont retenu un béton bleuclair, tandis que pour les couronne-ments des bassins de décantation, lebleu choisi est plus soutenu.Au niveau de la salle de désodorisationet de celle des transformateurs élec-triques, se trouvent des panneaux pré-fabriqués en béton désactivé ou enbéton matricé façon bois. Enfin, diffé-rents types de dalles préfabriquées sontutilisés pour les sols intérieurs et exté-rieurs de l’usine. Un très grand nombrede dalles de sol amovibles d’aspect gre-naillé (3 500 pièces) est mis en œuvrepour recouvrir les nombreuses zonestechniques (canaux, galeries, gaines...)qui doivent rester accessibles. Il existeaussi des dalles à sceller de 7 cmd’épaisseur d’aspect grenaillé, ainsi quedes dalles à sceller de 5 cm d’épaisseurponcées (5 meules) pour obtenir unparement brillant. ❚

TEXTE : NORBERT LAURENT

PHOTOS : JEAN-MARIE MONTHIERS

r é a l i s a t i o n POLOGNE – Trois ponts

La Polognelance trois ponts vers l’avenir● ● ● Aujourd’hui, en Pologne, améliorer les conditions de circulation constitue une priorité

absolue. Ainsi le pays a-t-il lancé la construction presque simultanée de trois ponts

à haubans – deux à Varsovie et un à Gdansk. Ces ouvrages se caractérisent par l’adoption

de techniques de construction différentes quant à leurs tabliers mixtes : ceux de Varsovie

sont réalisés selon le principe du pont poussé avec intégration ou non de la dalle en béton,

tandis qu’à Gdansk, c’est l’encorbellement qui a été privilégié. Étude détaillée.

26 C O N S T R U C T I O N M O D E R N E / S P É C I A L O U V R A G E S D ’ A R T 2 0 0 1

n octobre 2000, la munici-palité de Varsovie, capitale

de la Pologne, inaugurait le pontSwietokrzyski – ou “Sainte-Croix” enfrançais. Tout nouveau, cet ouvrage neconstitue pas pour autant une traver-sée supplémentaire de la Vistule, puis-qu’il remplace le pont provisoire de laSirène. Érigé en 1985, ce dernier devaitdurer le temps de la rénovation du pontPoniatowski, reconstruit juste après laSeconde Guerre mondiale. En fait, lepont de pontons de la Sirène vient seule-ment d’être démonté, après plus dequinze années de service.Premier pont à haubans construit à Var-sovie, le pont Sainte-Croix se caractériseessentiellement par son unique pylôneen Y inversé qui surplombe les eaux dufleuve de près de 87,50 m. Sa construc-tion a nécessité six mois de travaux, denovembre 1999 à avril 2000 : quatremois jusqu’à la jonction des jambes, puisdeux mois pour la tête.

Classique, la technique de constructiondu pylône a vu l’utilisation d’un coffrageautogrimpant. L’avancement était dequatre jours par levée (4,20 m). Sur lesdouze premiers mètres du pylône, lecoffrage n’était fermé que sur trois facesafin de permettre la réalisation descontre-piles destinées à reprendre letablier. De section pleine, son coulagea été réalisé en deux phases afin deréduire l’effet exothermique du béton :voiles périphériques, puis partie cen-trale. La tête du pylône est elle aussipleine et fortement armée (200 kgd’acier par mètre cube) du fait du croi-sement des câbles de haubanage danssa section. Dans les autres parties dupylône, l’épaisseur des voiles variait de80 à 65 cm.La plupart des bétonnages ont été réa-lisés de nuit, entre 22 heures et 6 heures.Une particularité dictée non pas par descontraintes techniques, mais plutôtpar des difficultés d’approvisionnement.


E

Sainte-Croix en chiffresPont haubané à pylône unique et

tablier mixte.

● Longueur totale : 490 m.

● Longueur “haubanée” : 320 m.

● Largeur hors tout : 30,90 m.

● Hauteur du pylône : 87,50 m.

● Fondations du pylône : 44 pieux

de 1 500 mm de diamètre, ancrés à

39 m de profondeur.

TECHNIQUE

>>> Photo d’ouverture : le pont Swietokryski se caractérise par un

pylône unique en Y inversé. Les deux pylônes du pont Siekierkowski

à Varsovie culminent à une hauteur de 90 m. Le pont Sucharski et

ses 2 x 2 voies de circulation permettront de désenclaver le port de Gdansk.

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1

1 2

sage depuis la rive est. Durant la phasedes travaux, la charpente métalliquereposait sur une série d’appuis provi-soires fondés dans le lit de la Vistule. Unefois en place, Mostostal Warszawa a pro-cédé au coulage de la dalle en béton àl’aide d’un équipage mobile.

● Des haubans prêts à poser

Du fait du choix de la technique de pous-sage, la mise en place des haubansétait indépendante de la constructiondu tablier métallique. Là encore, le grou-pement Tracé Sainte-Croix, comman-ditaire de l’ouvrage, a opté pour unesolution originale. Contrairement auxtechniques de haubanage tradition-nelles, qui consistent à mettre en placeles câbles brin par brin, le suisse BBR adéveloppé son propre procédé. Il préfa-brique en usine les haubans qui, prêts àposer, sont acheminés sur tourets vers lechantier. Simple et efficace. ❚

En effet, la circulation à Varsovie ne per-mettait pas de garantir un temps delivraison constant entre la centrale àbéton et le chantier. Les volumes debéton de type B 50 PMES variaient entre30 et 40 m3 dans les jambes, pouratteindre 60 m3 dans la tête.

● Bétonnage refroidi par eau

Excentré vers l’est par rapport à l’axe dufleuve, le pylône repose sur une semellede 4,20 m d’épaisseur. Le volume debéton de la semelle, très important(2 150 m3), a incité Warbud à rechercherune solution pour limiter l’échauffe-ment du béton au moment de sa prise.“Nous voulions réduire au minimum ladifférence de température entre l’exté-rieur et l’intérieur du massif, expliqueMaciej Mackiewicz, directeur de travauxWarbud. Au moment de la prise, cettedifférence devait être d’environ 15 °Cpour une température interne proche de50 °C.” Pour respecter cette contrainte,l’entreprise polonaise a mis au point unesolution peu courante : “Nous avonsintégré au cœur des armatures un sys-tème de refroidissement par circulationd’eau”, précise Bogdan Dynia, ingénieur

Warbud chargé de la technique.Au total,quelque 5 km de tubes en acier de 25 mm de diamètre ont été répartis dansla semelle, reliés à des pompes. L’eau dela Vistule a servi de liquide réfrigérant.Leur tâche accomplie, les tuyaux ontensuite été neutralisés par injection d’uncoulis de ciment.Warbud a aussi employé ce principe derefroidissement pour les premièreslevées du pylône et pour l’imposante pileP6 (26 m de large, 19 m de long et 7 mde haut) implantée sur la rive est. Cettepile massive est destinée à reprendre lesefforts engendrés par les câbles de hau-banage. En même temps, elle sert d’in-terface entre le tablier métallique et lepetit viaduc d’accès “est”, d’une lon-gueur de 18 m seulement. Ce rôle cen-tral demandait en théorie la créationd’une pile pleine. L’entreprise a proposéune variante creuse. Le transfert desefforts vers les fondations est obtenu parl’intermédiaire de tiges type Macaloy quitraversent la structure de la pile.Supporté par l’unique pylône et par sixpiles secondaires, le tablier du pont sedéveloppe sur une longueur de 490 m,dont 320 m pour la section haubanée.De type mixte, il a été construit par pous-


>>> Le tablier du pont Swietokrzyski s’étire sur 490 m.

Fantaisie architecturale, le tablier s’élargit au niveau du pylône,

offrant ainsi aux piétons une petite aire de repos. Les haubans

du pont Swietokrzyski se croisent à l’intérieur de la tête du pylône.

Le tablier du pont Siekierkowski est construit selon la technique

du pont poussé. La pose des haubans n’intervient qu’après.

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3

2

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1 2

Maître d’ouvrage :groupement

Tracé Sainte-Croix,constitué del’arrondissement Centre de lamunicipalité de Varsovie et du

consortium Elektrim SA

Conception :bureaux d’études Baks (Varsovie)

et Mestra (Finlande)

Entreprise générale :consortium helvético-polonais

Mostostal Warszawa,mandatairedes travaux,et BBR

Sous-traitant pylône,pile P6,culée C9 et viaduc

d’accès “est” (18 m) :Warbud, filiale Vinci

Pose des haubans :BBR

Pose de la première pierre :29 septembre 1998

Inauguration :octobre 2000

caisson métallique. Destiné à reprendreles efforts des haubans, il a été mis enplace par tronçons de 3 m. Durant laphase de construction, il faisait office decoffrage perdu.

● CEM III interdit

Les deux premières levées des pylônes(6,16 m et 3,91 m), de section variable,sont pleines. Elles ont nécessité l’utilisa-tion d’un outil coffrant sur mesure. Pourréaliser ces parties de l’ouvrage, l’entre-prise Warbud a appliqué sa techniquede refroidissement par eau (voir article“Sainte-Croix”) afin de limiter à 10 °Cla différence de température entre lecœur et les bords du massif de béton. Eneffet, la réglementation polonaise enmatière d’ouvrages d’art interdisantl’utilisation d’un ciment à faible chaleurd’hydratation, type CEM III (CHF ouCLK), l’ensemble du pylône a été réa-lisé à l’aide d’un béton B 60 dosé à400 kg/m3 de ciment CEM I 42,5...

uelque 250 m séparent lesdeux pylônes en H du pont

Siekierkowski, huitième ouvrage defranchissement de la Vistule à Varsovie,qui se développe sur une longueurde 826,50 m. À terme, il supportera2 x 3 voies de circulation. Ses dimen-sions en font le plus grand pont à hau-bans jamais construit en Pologne.Éléments emblématiques de l’ouvrage,les deux pylônes, d’une hauteur unitairede 90,20 m, sont en cours d’édification.Fin mai 2001, deux tiers du pylône ouestet un tiers du pylône est étaient déjà réa-lisés. La construction de chacune desjambes s’est décomposée en 21 levéesdont 19 de section constante (6 x 3 m),réalisées à l’aide de quatre coffragesgrimpants. Chaque levée, d’une hauteurmoyenne de 4,20 m pour une épaisseurde voile de 87 cm, a nécessité unesemaine de travail et la mise en œuvrede 60 m3 de béton. En partie supérieure,dans la zone de haubanage, le coffragegrimpant intérieur a été remplacé par un


3 4

La genèse des ponts varsoviensLe programme de construction des ponts Swietokrzyski (Sainte-Croix)

et Siekierkowski est destiné à faciliter la circulation automobile dans

Varsovie. La capitale polonaise, en effet, souffre de l’absence de boule-

vard périphérique.La ville,en grande partie reconstruite entre 1945 et la

fin des années cinquante,occupe aujourd’hui une superficie de 495 km2

et abrite environ 1,7 million d’habitants. La Vistule, principal fleuve de

Pologne, traverse Varsovie sur 28 km selon un axe sud-nord. Aujour-

d’hui, sept ponts seulement permettent de franchir le fleuve. Trop peu

au regard du développement économique de la capitale et de l’explo-

sion de la circulation automobile.

De plus, l’essentiel de l’activité de la ville est concentré sur la rive

gauche de la Vistule. Ce déséquilibre engendre chaque jour la migration

de près de 300 000 personnes de l’est vers l’ouest de la capitale. C’est

pourquoi la municipalité de Varsovie songe à la création d’une

deuxième ligne de métro (est-ouest). La construction de la première

ligne, pour partie en service, se poursuit vers le nord. Un rééquibrage

des lieux de travail est aussi en projet. Il devrait voir la création d’un

complexe regroupant bureaux,habitations et équipements de service et

de loisir, implanté au pied du pont Sainte-Croix. Pour ce projet d’impor-

tance, la ville s’est attaché les services de l’architecte Ricardo Bofill.

HISTORIQUE

Pont Siekierkowski : le plus grand pont à haubans polonais

Q

uelque 250 m séparent les deuxpylônes en H du pont Siekier-kowski, huitième ouvrage de franchis-sement de la Vistule à Varsovie, qui sedéveloppe sur une longueur de826,50 m. À terme, il supportera2 x 3 voies de circulation. Ses dimen-sions en font le plus grand pont à hau-bans jamais construit en Pologne.Éléments emblématiques de l’ouvrage,les deux pylônes, d’une hauteur unitaire

de 90,20 m, sont en cours d’édification.Fin mai 2001, deux tiers du pylône ouestet un tiers du pylône est étaient déjà réa-lisés. La construction de chacune desjambes s’est décomposée en 21 levéesdont 19 de section constante (6 x 3 m),réalisées à l’aide de quatre coffragesgrimpants. Chaque levée, d’une hauteurmoyenne de 4,20 m pour une épaisseurde voile de 87 cm, a nécessité unesemaine de travail et la mise en œuvrede 60 m3 de béton. En partie supérieure,dans la zone de haubanage, le coffragegrimpant intérieur a été remplacé par uncaisson métallique. Destiné à reprendreles efforts des haubans, il a été mis enplace par tronçons de 3 m. Durant laphase de construction, il faisait office decoffrage perdu.

● CEM III interdit

Les deux premières levées des pylônes(6,16 m et 3,91 m), de section variable,sont pleines. Elles ont nécessité l’utilisa-tion d’un outil coffrant sur mesure. Pourréaliser ces parties de l’ouvrage, l’entre-prise Warbud a appliqué sa techniquede refroidissement par eau (voir article“Sainte-Croix”) afin de limiter à 10 °C

la différence de température entre lecœur et les bords du massif de béton. Eneffet, la réglementation polonaise enmatière d’ouvrages d’art interdisantl’utilisation d’un ciment à faible chaleurd’hydratation, type CEM III (CHF ouCLK), l’ensemble du pylône a été réa-lisé à l’aide d’un béton B 60 dosé à400 kg/m3 de ciment CEM I 42,5...Les jambes des pylônes sont reliées pardeux entretoises en béton armé implan-tées à des hauteurs de 13 m et de 62 m.Celle du bas, précontrainte, sert de sup-port au tablier.Véritable nœud d’arma-ture, elle a été coulée avant la réalisationde la deuxième levée. L’entretoise haute,sans précontrainte, a été construite aprèsdégagement des coffrages grimpants.Le pont Siekierkowski se divise en troissegments : sur la rive gauche, le viaducd’accès ouest (M2), d’une longueur de

251 m, ensuite le pont haubané (M1),d’une longueur de 500 m, et enfin le via-duc d’accès est (M3), d’une longueur de75,50 m, sur la rive droite. Outre lesdeux pylônes, l’ouvrage est supporté par 18 doubles piles réparties en 9 files,auxquelles s’ajoutent les deux culées.Située à 16,60 m au-dessus des eaux dela Vistule, la travée centrale (M1) a étémise en place par poussage depuis larive gauche. Durant toute la phase destravaux, elle était supportée par unesérie d’appuis provisoires, espacés d’en-viron 40 m et construits dans le lit mêmedu fleuve. La travée a été construite en11 jours par tronçons de 32 m, constituéschacun de deux poutres longitudinalesen I, de 2 m de haut, distantes de 26 met reliées par des entretoises de mêmehauteur disposées tous les 4 m.Choix original, la dalle en béton (B 45),


>>> Sur la rive droite, le tablier s’élargit de 33,40 m à 55 m

pour permettre l’intégration des bretelles d’accès. Le tablier

du pont est implanté à 16,60 m au-dessus de la Vistule. La dalle

en béton est divisée en segments de 8 m afin de pallier les risques

de fissuration durant le poussage. Pose des premiers haubans

du pont Siekierkowski, le 20 août 2001. Avec ses 99,89 m,

le pylône du pont Sucharski constitue la plus haute construction de

Gdansk. Le tablier est supporté par 60 haubans.6

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1


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Siekierkowski en chiffresPont haubané à deux pylônes et

tablier mixte.

● Longueur totale : 826,50 m.

● Longueur de la travée centrale :

250 m.

● Largeur hors tout : 34 m.

● Hauteur des pylônes : 92,70 m.

● Fondations des pylônes : 160 pieux

de 1 500 mm de diamètre, ancrés à

des profondeurs de 29 m et 30 m.

● Longueur totale des câbles de

haubanage : 5 296 m.

TECHNIQUE

1

d’une épaisseur de 26 cm et d’une lar-geur de 32 m, a été réalisée durant cettemême phase de construction. “Cetteméthode a été préférée au coulage àl’aide d’un équipage mobile, car elle per-mettait de réduire les délais, remarqueWlodzimierz Bielski, conducteur de tra-vaux Warbud. C’est la première fois quel’on construit un pont poussé avec dalleen béton intégrée en Pologne.” Pour-tant, pour pallier les problèmes de fissu-ration durant le poussage, la dalle, quiparticipe à la résistance du tablier, n’étaitpas réellement liée à la charpente métal-lique. Des joints ont été aménagés tousles 8 m dans le sens de la largeur et auniveau des poutres longitudinales. Ils ontété bétonnés une fois la travée centralerendue à sa position définitive.

● Un tablier complexe

lément majeur d’un nou-veau tracé reliant la route

de Varsovie au port de Gdansk,le pont Sucharski doit permettrele franchissement d’un brasmort de la Vistule. D’une longueurtotale de 381 m pour une largeur de20,31 m, il supportera 2 x 2 voies de cir-culation. Contrairement aux ponts hau-banés varsoviens, construits par pous-sage sur appuis provisoires, la travéecentrale a ici été réalisée en encorbelle-ment. Sa construction a commencé unefois le viaduc d’accès sud en place.D’une longueur de 117 m, celui-ci a étémonté sur cintres avec une grue mobile.Les 26 premiers mètres de la travée cen-trale ont été construits dans la continuitédu viaduc sud, selon la même technique.L’ensemble du tablier du pont Sucharski,de type mixte, est constitué d’un bi-poutre de caissons, entretoisés tous les 4 m. La travée centrale intègre 14 seg-ments préfabriqués de 12 m de long.Chacun d’entre eux a été assemblé dans

le port de Gdansk à partir d’élémentsprémontés. La dalle en béton B 60 de23 cm d’épaisseur a été coulée à l’issuede cette phase. Une fois achevé, le seg-ment, d’un poids d’environ 200 t, a ététransporté par barge jusqu’au pied dupont. “Neuf à onze jours ont été néces-saires pour le mettre en place”, préciseMaciej Targowski, responsable de l’exé-cution pour Demathieu et Bard, entre-prise mandataire du chantier. L’opérationdébutait par le levage et le réglage :“Nous avons utilisé un programmeinformatique garantissant le bon posi-tionnement de chaque segment aumoment de son montage”, reprend leresponsable. Le soudage effectué, l’élé-ment était libéré et le joint de dallecoulé. Un contrôle topographique et lamise en place des haubans de l’élémentposé ont achevé la manœuvre.Le système de suspente du pontSucharski se compose de 60 haubans :2 x 16 câbles à l’avant et 2 x 14 câbles àl’arrière. Leur longueur varie de 60 à


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Maître d’ouvrage :municipalité de Varsovie,arrondissement Centre

Maîtres d’œuvre :Progress et ZBM (bureau

d’études)

Entreprises générales :Mostostal Warszawa (50 %,

mandataire),Vinci Construction(35 %) et Warbud (15 %,filiale

Vinci Construction)

Pose de la première pierre :1er mars 2000

Délai de réalisation :30 mois

Coût :

47 M€ (308,3 MF)

Pont Sucharski :désenclaver le premier port de Pologne

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6

Sucharski en chiffresPont haubané à pylône unique et

tablier mixte

● Longueur totale : 381 m.

● Longueur de la travée centrale

haubanée : 230 m.

● Largeur hors tout : 20,31 m.

● Hauteur du pylône : 99,89 m.

● Fondations du pylône : 50 pieux

de 1 800 mm de diamètre, ancrés

à 30 m de profondeur.

TECHNIQUE

216 m. Chaque hauban compte 31, 37,42 ou 55 torons de type T 15,7 galvani-sés, gainés et graissés. Les haubans sontdisposés de manière unitaire ou pargroupes de deux ou trois. Un choixesthétique qui garantit l’uniformité dudiamètre des gaines.

6,35 m en partie centrale. L’ensemblereprésente un volume de 5 781 m3 debéton. Pour pallier l’effet exothermiquedû à la prise, le coulage des semelleset de la poutre a été divisé en quatreétapes :bétonnage de la totalité des sur-faces selon des épaisseurs successivesde 1 m, 80 cm et 1,40 m, puis béton-nage des parties inclinées des semelles.Les fondations du pont Sucharski sontancrées à une profondeur compriseentre 26 et 30 m dans des terrains hété-roclites. Au nombre de 109, dont 50pour le pylône, les pieux de 1 500 et 1 800 mm de diamètre ont été réalisésen 89 jours. Une campagne d’injection àla base de chaque pieu a permis de ren-forcer le pouvoir portant de chaque fon-dation. Des essais de chargement oud’arrachement effectués sur les pieuxdes deux culées, du pylône et d’une pileen rive droite ont permis de valider cesperformances. ❚

TEXTE ET PHOTOS : PIOTR ZAMEK

La mise en œuvre des haubans, réaliséepar l’entreprise VSL, a suivi un processustrès précis. Les torons ont d’abord étéenfilés et tendus un à un à 35 % de leurvaleur nominale. L’étape suivante consis-tait à appliquer 100 % de la tension,toujours toron par toron, à l’aide d’unautomate préprogrammé. Ce logiciel apermis de définir le raccourcissement descâbles en fonction de la position réelle etde la température de la structure, tout entenant compte des charges provisoires.

● Longue travée centrale

L’unique pylône en Y inversé du pontSucharski étant situé sur la berge sud, latravée centrale est beaucoup plus longueque le tablier du viaduc d’accès sud. Pourcompenser l’effet de soulèvement, cettetravée de rive est ancrée. L’ensemble desefforts est repris par les piles et la culée,qui travaillent toutes en arrachement.Vingt-huit tiges Macalloy de 75 mm dediamètre (1 030 MPa de résistance à larupture) permettent de répercuter lesefforts de traction sur les fondations.Haut de près de 100 m, le pylône consti-tue dès à présent la plus haute construc-tion de Gdansk.Sa réalisation s’est dérou-

lée de mars à novembre 2000. Le pylônea nécessité 1 750 m3 de béton de typeB 50 pour les jambes, et de type B 60dans la zone d’intersection et la tête.L’entreprise Demathieu et Bard, associéeà Warbud, a mis en œuvre des cof-frages semi-grimpants. L’opération a étémenée à bien en 25 levées : 13 levées de4,27 m dans les jambes, 6 levées de2,35 à 2,71 m dans la zone d’intersec-tion, 5 levées de 5,23 à 5,03 m dansla tête, plus une dernière levée de1,30 m. Exception faite des 5,60 pre-miers mètres, le pylône est creux surtoute sa hauteur. L’épaisseur des voilesvarie de 80 cm dans les jambes à 1,10 mdans la tête. Dans cette même zone, unestructure centrale en acier comportantles tubes d’ancrage des haubans a étéinsérée dans le béton à chaque levée.D’un poids maximal de 12 t, ces élé-ments ont dû être implantés au milli-mètre près. Ils ont partiellement servi decoffrage perdu au moment de laconstruction du pylône.Les jambes du pylône reposent sur uneénorme semelle en béton armé de formepyramidale de 22,90 m de large et de53,10 m de long, pour une épaisseurvariable de 3,50 m en périphérie à


>>> Constitués de 31 à 55 torons, les haubans sont

disposés de manière unitaire, ou par groupes de deux ou trois.

Le pylône du pont Sucharski est creux sur toute sa hauteur,

exception faite des 5,60 premiers mètres. L’épaisseur des voiles varie

de 80 cm dans les jambes à 1,10 m dans la tête.

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Maître d’ouvrage :direction générale

des Routes publiques (GDDP)

Maître d’œuvre délégué :Transprojekt Gdansk

Concepteur :BPBK

(Bureau des projets de constructions municipales)

Entreprises générales :groupement Pont Sucharski

à Gdansk,constitué de Demathieu

et Bard (leader) et de Mosty Lodz

Délai de réalisation :28 mois

Coût :

19 M€ (125 MF)

r é a l i s a t i o n PONTS À HAUBANS

Plus beaux,plus longs● ● ● Largement évoqués dans

le numéro spécial ouvrages

d’art 2000 de Construction

moderne, les ponts haubanés

à dalle mince laissent cette

année la place aux

configurations utilisées pour

les longs franchissements.

Au programme de ce second

volet “2001”, les ponts

haubanés à longue travée

centrale et les ponts haubanés

à travées multiples, pour

les franchissements “records”.


l’aube des années quatre-vingt, alors que la liaison

transmanche est encore à l’étatde projet, Sofresid étudie deuxponts reliant chacun une rive à untunnel immergé situé au centre de laManche, les deux liaisons pont-tunnels’opérant au moyen d’une rampe hélicoï-dale. Abandonnée au profit du “tout-tunnel”, cette solution offrait néanmoinsla particularité de faire appel à un modèlede pont encore peu répandu : le ponthaubané à travées multiples.Identique dans son principe au ponthaubané classique, le pont haubané àtravées multiples constitue, avec le ponthaubané à tablier-caisson, la suite dudossier sur les ponts à haubans ouvertdans le numéro spécial “ouvrages d’art”2000 de Construction moderne. Décritsen détail dans ce précédent numéro,les ponts à dalle mince ne seront doncpas réétudiés dans le présent article. Onse bornera à rappeler que le pont hau-bané connaît aujourd’hui un très netessor, marqué par une évolution specta-culaire des portées franchies. La solutiondu pont haubané à dalle mince ren-contre pour sa part un succès croissant,succès motivé par les qualités intrin-

sèques de cette solution – modernité,économie, efficacité, élégance – pourdes portées modestes, comprises entre120 et 250 m. Pour les grands franchis-sements, domaine qui nous intéresseaujourd’hui, et dans l’état actuel de latechnique, deux configurations d’ou-vrages sont possibles :• un franchissement à une grande tra-vée principale et des travées de rive plusmodestes. C’est la solution le plus sou-vent retenue (et notamment pour lepont de Normandie) ;• un franchissement avec de grandestravées successives, c’est le cas desponts dits haubanés à travées multiples.

● Première solution : une longue travée principale

La première configuration connaît sespremières applications à la fin desannées soixante. Les qualités spécifiquesdes ouvrages haubanés – et en premierlieu leur élégance – vont amener denombreuses constructions dont les per-formances vont s’accroître progressive-ment. Dès la fin des années soixante-dix,en effet, le chiffre de 300 m de portéepour la travée centrale est déjà dépassé.

L’événement a lieu en 1977, sur le tracéde la Seine. Achevé en 1959, le pont deTancarville ne suffit plus aux besoins dutrafic routier, et le conseil général deSeine-Maritime envisage son double-ment en amont. Les méandres du fleuve,la fréquence du brouillard et le tonnagedes navires interdisent les piles enrivière, trop exposées en cas d’accident.Un franchissement en une seule portéede 320 m s’impose donc pour le pont deBrotonne, dont le projet final, dessinépar les architectes Arsac et Fraleu,atteindra 1 278 m de longueur totale.Moins coûteuse, la solution béton l’em-porte sur la variante acier. La construc-tion des pylônes, eux aussi en béton,sera le moment fort de la réalisation dupont – et pour cause, puisque ces fûtsverticaux de 70 m de hauteur au-dessusdu tablier doivent résister à des chargesde l’ordre de 10 000 t, mais égalementaux efforts causés par des vents pouvantatteindre 160 km/h. Le tablier, situé à50 m au-dessus de la surface du fleuve,est un caisson en béton précontraint de3,80 m de hauteur et de 19,20 m delarge. Dernière particularité du pont deBrotonne, son haubanage axial en semi-éventail qui lui assure une extraordinaire

légèreté visuelle, même si la positioncentrale des pylônes amène un élargis-sement du tablier par rapport à unesolution à deux nappes de haubanage,et donc un surcroît de poids.

● Nouveau record en 1994

Dix-sept ans après le pont de Brotonne,en 1994, une nouvelle étape est franchieavec le pont de l’Iroise. L’ouvrage, long de800 m, établit un nouveau record pourles ponts haubanés, avec une travée cen-trale de 400 m. Voisin du célèbre pontAlbert-Louppe, construit par EugèneFreyssinet en 1929, le pont de l’Iroise sefait donc l’égal de son ancêtre, en mon-trant à son tour les qualités du béton enmatière de franchissements. Là encore,l’élancement naturel du pont haubané sevoit magnifié par le choix d’un hauba-nage axial. Chacun des deux pylônesaxiaux a une hauteur de 80 m au-dessusdu tablier. La finesse remarquable de cetouvrage est notamment due à une utili-sation judicieuse du matériau béton :béton de granulats légers pour la travéecentrale, béton de densité normale pourles travées latérales, et béton hautes per-formances pour les pylônes axiaux.



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A


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>>> En 1977, le pont de Brotonne établit un record avec

une portée centrale de 320 m. Le pont de Tampico, au Mexique,

et ses pylônes au dessin caractéristique. Nouvelle portée

record en 1994 avec le pont de l’Iroise et son haubanage axial : les

400 m sont atteints. Réalisé par Jean Muller, l’impressionnant

Sunshine Skyway Bridge traverse la baie de Tampa, en Floride.

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Remarquable par sa portée record aumoment de sa conception, cet ouvrageest appelé à inspirer des franchissementsplus importants, la solution du pont hau-bané à tablier béton demeurant compé-titive pour des portées pouvant allerjusqu’à 500 m actuellement.La seconde configuration pour les longsfranchissements révèle toutes ses quali-tés pour des portées d’environ 400 m,distance actuellement considérée commeoptimale pour les ponts haubanés à tra-vées multiples. Le nombre des pylônes etla variété des plans de haubanage (un,deux ou trois plans) offrent ensuite auconcepteur un large éventail de configu-rations, même si la solution du pont hau-bané à travées multiples impose descontraintes spécifiques.

● Maîtriser les flexions

La première de ces contraintes est lanécessaire indépendance de fonctionne-ment des travées entre elles, de manière àlimiter la transmission en chaîne desmouvements verticaux du tablier d’unetravée à l’autre. En effet, le chargementd’une travée donnée entraîne un rappro-chement des têtes des pylônes adja-

cents, et consécutivement une remontéedes deux travées voisines. L’indépen-dance dans le fonctionnement des tra-vées sera d’autant plus grande que lespylônes seront rigides. Une telle solutionimpose évidemment une continuité deflexion entre la pile (située au-dessousdu tablier) et le pylône lui-même. Leconcept doit aussi permettre le mouve-ment longitudinal du tablier, sous l’ac-tion des effets thermiques notamment.Dès lors, deux grandes familles de solu-tions se dessinent :• les solutions à encastrement relatifentre pile,pylône et tablier ;• les solutions à piles et pylônes conti-nus et tablier articulé “glissant” en têtede pile.Dans un cas comme dans l’autre, le phé-nomène de flexion d’ensemble de l’ou-vrage est le souci majeur auquel lesconcepteurs de ponts haubanés à tra-vées multiples doivent faire face, sachantque le diagramme des moments deflexion longitudinale des pylônes soussurcharge dépend également d’autresfacteurs (petites ou grandes travées laté-rales, nappes de haubans symétriques ounon, disposition du haubanage en éven-tail, en harpe ou en semi-éventail, etc.).

Quoi qu’il en soit, on comprend que lasolution d’un tablier continu auquel lespylônes seront liaisonnés de façonrigide, l’ensemble reposant sur les pilesau moyen d’une simple rangée d’appuis,est totalement proscrite…

● Un exemple de liaisonnement rigide

La solution consistant à limiter la rota-tion des pylônes grâce à un ensemblepile-pylône continu et rigide est celle quifut choisie pour le pont du lac Mara-caibo, au Venezuela. Construit entre1957 et 1962, ce pont dessiné parRiccardo Morandi marqua profondémentson époque, et son audace techniquecomme la spécificité des méthodes deconstruction utilisées lui permettent dedemeurer aujourd’hui parmi les plusgrandes réalisations du XXe siècle.

Le pont se compose dans sa partie prin-cipale de six pylônes et cinq travées de235 m chacune. Ces pylônes, en formede V longitudinal inversé, se caractéri-sent par leur extrême rigidité. On noteégalement la présence de bracons incli-nés destinés à supporter le tablier dechaque côté des pylônes. Une travée estsupportée par quatre haubans concen-trés accrochés à l’extrémité du fléau. Lepont du lac Maracaibo se compose ainside six fléaux qui sont autant de struc-tures isostatiques, reliées entre elles pardes travées de fermeture de 46 m cha-cune permettant une libre dilatationlongitudinale du tablier. Extrêmementrigide, la solution a nécessité l’emploid’un grand volume de béton, du fait del’importance des éléments structurels etdu grand nombre de joints de dilatation.Parmi les ouvrages modernes, une solu-tion particulièrement efficace a été

à la première proposition faite auclient, proposition abandonnée par lasuite pour des questions de budget.

C. M. : Quelles sont ces raisonsesthétiques que vous évoquez ?

A. C. : D’un point de vue esthétique,le recours à une nappe axiales’impose pratiquement pour desouvrages haubanés à travéesmultiples, parce qu’il permet d’éviterl’enchevêtrement visuel des nappesde haubans sous des angles de vuenon perpendiculaires. Cependant, lesconditions particulières de monintervention dans le cas du pont deMezcala ne m’ont pas permis deremettre aussi en question la coupetransversale de l’ouvrage : un tabliermixte ouvert sans aucune raideur entorsion, incompatible avec unhaubanage axial.

C. M. : Du fait de sa hauteur,l’ouvrage nécessitait-il une mise enœuvre particulière ? Quelle solutionavez-vous retenue ?

A. C. : Les méthodes de réalisation de l’ouvrage modifié ont étésensiblement les mêmes que cellesde l’ouvrage initial. Piles et pylônes



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Construction moderne : Le pont de Mezcala a une histoire peuordinaire. Pouvez-vous préciser lesconditions de votre intervention ?

Alain Chauvin : Le projet originel dupont de Mezcala reposait sur leprincipe d’un ouvrage haubané à unetravée centrale et deux travées derive haubanées. En 1991, alors que le projet d’exécution était en cours et l’entreprise principale déjàdésignée, les travaux d’excavationont mis en évidence des conditionsde sol exécrables sur l’un des côtésde l’ouvrage, nécessitant ainsi le déplacement de l’un des pylônes.Cette découverte était de nature à remettre en cause le projet initial.C’est alors que je suis intervenu,dans le cadre de ma mission de conseil auprès de la direction desRoutes du Mexique.

C. M. : Quelle conceptionstructurelle avez-vous retenue auterme de votre étude ?

A. C. : Mon intervention a consisté à concevoir – et à vérifier par calcul électronique – plusieurssolutions variantes, et notamment la configuration retenue par le

client, qui est la solution à troistravées haubanées finalementréalisée. Le bureau d’études a alorsrepris son projet d’exécution, etl’ouvrage a pu être inauguré à l’été1993, comme prévu.

C. M. : Dans des conditions plusfaciles, soit en concevant l’ouvragedès la première étape, auriez-vousabouti à un ouvrage différent ?

A. C. : L’élévation de l’ouvrageréalisé est d’une grande logique,la forme du haubanage sur troistravées s’inscrivant en contrepointdu profil du fond de vallée. Pourtant,il est probable que – et peut-être par paresse intellectuelle – je n’aurais pas abouti à cette solutionhaubanée à travées multiples si j’avais dû réaliser le projet dèsl’origine, sans contrainte particulièreliée aux conditions de sol.S’agissant de la morphologietransversale de l’ouvrage, et comptetenu de l’expérience acquise lors de la construction du pont de l’Iroise,j’aurais très probablement opté pourune nappe axiale, et ce, pour des raisons esthétiques évidentes.Cette solution correspond d’ailleurs

Alain Chauvin est gérant de la société d’études Structures,spécialisée dans le domaine des grands ouvrages et desstructures complexes de géniecivil. Son rôle déterminant dans la conception du pont de Mezcala, au Mexique, fait de lui un interlocuteur privilégiépour cette rubrique consacréeaux ponts haubanés d’exception.

« Le pont haubané est

une structure relativement simple »

❙❙❙ Schéma de calcul au vent du pylône P3 enphase de construction

Entretien avec Alain Chauvin

ont été construits à l’aide decoffrages grimpants. La poutraisondes travées latérales a été lancéedepuis les rives droite et gauche.Le pylône P3 (242 m de hauteur) a exigé des mesures spéciales afind’assurer sa stabilité face au vent et aux risques sismiques durant la phase de construction (voir figurep. 36). Des câbles de retenueaccrochés sur le double fléau centralen construction ont permis de diviserpar deux la réponse dynamique de la structure. Ce haubanageprovisoire a été supprimé aprèsclavage avec le reste de la structure.

C. M. : Quel est votre regard sur lesponts haubanés, qu’ils soient à travées multiples ou plus classiques ?Privilégiez-vous cette solution ?

A. C. : Le pont haubané est lastructure qui s’impose dès que lesouvrages classiques s’avèrentinadaptés. En revanche, pour les trèsgrandes portées, le pont haubanélaisse la place aux ponts suspendus.Contrairement à ce que l’on pourraitpenser, le pont haubané est unestructure relativement simple àréaliser, tant du point

adoptée pour le pont de Mezcala, auMexique, achevé en 1993 [voir interviewci-contre]. Composé de trois pylônes etde deux travées principales de 312 m et299 m, ce pont qui est le premier de sacatégorie se distingue par ses pylôneslatéraux plus courts que le pylône cen-tral. Le tablier mixte acier-béton traverselibrement chacun des pylônes à braslatéraux en s’appuyant simplement surchaque tête de pile. Le tablier est donccontinu mais articulé par rapport auxpylônes, et sa dilatation est permise. Cepont est à ce jour l’un des deux seuls


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>>> Le pont de Ting Kau se distingue par son système

de câbles reliant le sommet du pylône central aux pylônes latéraux

à hauteur du tablier. Le dessin des éventails de haubans

du pont de Mezcala rappelle, par symétrie, la forme de la vallée

en contrebas. Les deux travées principales sont équipées

de déflecteurs aérodynamiques qui améliorent la stabilité du pont.

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exemples de grands ponts haubanés àtravées multiples, le second étant le pontde Ting Kau,à Hong Kong.

● Ting Kau : pylônes axiaux et tablier double

Pour cet ouvrage, qui comprend troispylônes et deux travées principales de448 m et 475 m, les Allemands JörgSchlaich et Rudolf Bergermann ont optépour des pylônes axiaux disposés dansl’espace laissé libre par un tablierdouble, suspendu par quatre plans dehaubans. Ce tablier est constitué dedeux structures composites parallèles,composées chacune de deux poutres endouble T et d’une dalle supérieure enbéton, connectées à une série de piècesde pont métalliques se prolongeant enentretoise sous les tabliers. Les deuxtabliers reposent sur des fléaux déta-chés latéralement des pylônes, la liaisontablier-fléau s’effectuant au moyend’appuis classiques. À l’intérieur, lesdeux tabliers s’appuient simplement surdes corbeaux transversaux en saillie surles pylônes, de telle sorte que les varia-tions de longueur sont libres, limitéesseulement par la friction, tandis que les

de vue des études que des travauxde construction. L’ouvrage haubané a donc son champd’application “naturel”, même s’il a parfois été choisi abusivement en dehors de son domaine deportée, pour des raisons qui n’ontrien à voir avec la technique.

C. M. : Considérez-vous qu’il existeune concurrence réelle entresolutions béton et solutions acier ?

A. C. : Comme le montre le succèsdes ponts mixtes classiques, le bétonet l’acier sont deux matériaux trèscomplémentaires, qu’il ne convienten aucun cas d’opposer. Reste qu’ilexiste une concurrence sur le planéconomique, les entreprises etgroupes de travaux publics restantsouvent très spécialisés dans la miseen œuvre de l’un ou de l’autre de ces deuxmatériaux. De même, certainesécoles de spécialisation continuent à enseigner dans des filièresséparées la conception et le dimensionnement desstructures en béton et des structuresen acier. Cette situation devraitévidemment évoluer dans le futur. ❚

PONT DE MEZCALA

(MEXIQUE)

Maître d’ouvrage :Secretaría de Comunicaciones

y Transportes (SCT)

Conception et contrôle :

Comec,EEG,Structures

Câblage et prétension :

Freyssinet

Entreprise principale :ICA – Ingenieros Civiles Asociados

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charges transférées sur les corbeauxsont relativement faibles. La résistanceen flexion latérale des pylônes axiauxest renforcée par un système de hauba-nage transversal. L’ouvrage à haubansmultiples répartis se distingue égale-ment par l’ajout d’un système de câblesde retenue reliés d’une part au sommetdu pylône central, et d’autre part à cha-cun des pylônes latéraux au niveau dutablier. Ces câbles de forte section sontdestinés à augmenter la raideur enflexion de l’ouvrage.

● Le viaduc de Millau,ouvrage d’exception

Cette étude des ponts haubanés à tra-vées multiples et de leurs applicationsles plus marquantes serait incomplètesi elle ne faisait mention du viaducautoroutier de Millau. Titanesque, l’ou-vrage se distingue par sa longueurexceptionnelle, 2,5 km, mais égale-ment par sa hauteur hors du commun,la chaussée se situant à quelque270 m au-dessus du Tarn. L’ensemblese compose de sept pylônes et de sixtravées principales haubanées de342 m de long, les deux piles les plus

longues atteignant 230 m de haut,valeur à laquelle il faut encore ajouterles 90 m de hauteur des pylônes.On s’en doute, la conception d’un telouvrage est un travail extrêmementcomplexe, et la période de l’étude vientseulement de s’achever. La procédure aamené une succession d’étapes. Aprèsl’étude d’un projet préliminaire par leSETRA, la direction des Routes organisadeux concours. Le premier, destiné àfaire apparaître de nouvelles idées et denouveaux concepts, eut lieu en 1993.Des bureaux d’études et des architectesfurent consultés séparément, mais peude solutions nouvelles furent proposées.Une seconde compétition fut organiséeen 1995-1996 entre cinq équipes debureaux d’études et d’architectes,chaque équipe étant en charge du déve-loppement d’un projet correspondant àl’une des cinq solutions retenues àl’issue de la première consultation,sachant qu’il s’agissait moins de sélec-tionner les équipes que les concepts. En1996, le jury se prononça pour la solu-tion du pont haubané à travées mul-tiples, défendue par Sogelerg, EuropeEtudes Gecti, SERF, assistés de l’archi-tecte Sir Norman Foster. Ensuite, entre

1996 et 1998, cette équipe fut chargéede développer un projet détaillé. Deuxfamilles de solutions furent dévelop-pées, l’une à tablier en béton précon-traint, et l’autre à pylône et tabliermétallique orthotrope, les deux famillesayant des piles en béton.

● Le rôle de l’architecte dans la conception structurelle

Le dessin de l’ensemble fut déterminéen collaboration étroite avec l’architectede manière à distribuer efficacement larigidité entre les différentes partiesstructurelles, et en prenant soin degarantir l’élégance globale de l’ouvrageet de ses différentes composantes.Le tablier est de forme trapézoïdale,avec un hourdis très étroit. Les pylônes,hauts de 90 m, sont situés dans l’axe dupont pour une pureté structurelle maxi-male. Ils sont en forme de V inversé lon-gitudinalement, de manière à apporterla rigidité nécessaire tout en demeurantlégers et transparents. Le dessin des


>>> Les pylônes du pont de Mezcala atteignent des

hauteurs élevées, le pylône principal culminant à 242 m.

Son tablier traverse librement chacun des pylônes à bras

latéraux en s’appuyant simplement sur chaque tête de pile.

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piles, quant à lui, a dû s’adapter poursatisfaire à des exigences contradic-toires : les plus grandes doivent résisterà la très forte pression du vent, tandisque les piles situées aux extrémités doi-vent demeurer flexibles face aux dilata-tions longitudinales. Mais pour garderau projet sa cohérence, l’architecte apréféré jouer l’unité de forme pourtoutes les piles, avec un caisson de fortesection au bas des piles qui se divise endeux bras dans la partie supérieure, àenviron 90 m de hauteur.Pour l’heure, il est d’ores et déjà acquisque le viaduc de Millau compteraparmi les tentatives les plus auda-cieuses jamais réalisées, démontrantainsi, s’il en était besoin, l’efficacité etdonc l’actualité des ponts haubanés àtravées multiples dans le cas des longsfranchissements. Une double démons-tration de force et d’élégance pour lesiècle qui s’ouvre. ❚

TEXTE : PHILIPPE FRANÇOIS

PHOTOS : ALBERT BERENGUIER, ALAIN CHAUVIN,

PHOTOTHÈQUE FREYSSINET – N. FARRIN/HK, PV

b l o c - n o t e s

➜ Ponts courantsen zone sismique

SETRA

Ce guide est destiné auxingénieurs qui ont à concevoirun ouvrage d’art en zonesismique, la prise en comptedu risque sismique étantdésormais obligatoire pourl’élaboration des projetsd’ouvrages d’art. Lesrèglements, relativementrécents, présentent quelquesdifficultés d’interprétation etd’utilisation. L’objet de cedocument est d’apporter uneaide en termes de conceptionet de justificationparasismique aux concepteurset bureaux d’études travaillantsur des ponts courants. Le contenu de ce guides’organise conformément à ladémarche logique duprojeteur. Il développe lesprincipes généraux de laconception parasismique. Ilprésente l’ensemble des règlesde justification, lesdispositions constructives, etpropose un exemplenumérique complet. Le guidecontient, en outre, quelquesrappels théoriques permettantde comprendre lefonctionnement des structuressous séisme. Il reprend aussiles textes relatifs à laprotection parasismique desdifférentes parties des pontscourants, avec descommentaires explicatifs.

Éditions SETRA

➜ Les Plus Beaux Pontsde France

Serge Montens, préface d’Alain Spielmann

Invitation… Une générationnouvelle de spécialistes des ponts aime les ouvragesd’art et l’écrit. Serge Montensen fait partie. Il classe,compare, observe, réunit les données qu’il sait trouver. De très vastes patrimoines deponts existent à travers la France. Ces mondes, Serge Montens est allé les rencontrer, les recenser. Sa récolte, il nous la livre dans ce guide qui va nousaider utilement à découvrirdes constructions parfoisétonnantes que nousempruntons tous les jourssans même le savoir. Se perdre à trouver quelquesfranchissements, voilà unbonheur à goûter. Lectures,recherches, promenades,découvertes, un cycle bienvivant qui pourra se déployersur les territoires des multiplesrégions françaises saturéesd’histoire, et d’histoires. Au cours des balades, ledélicieux plaisir d’être éblouien trouvant des paysagesinconnus traversés par des ponts, des passerelles, des passages, des pontons, de toutes sortes de formes,matériaux, couleurs, et encoredes ponts, des ponts et desponts. Jonction entre les riveset les hommes. Abondantediversité et belle ivresse !

Éditions Bonneton

➜ Guide des ponts poussés

Association française du génie civil

Particulièrement adaptée auxouvrages de grande longueur,la technique des ponts pousséss’est largement développée cesdernières années. Les viaducsdu TGV Méditerranée en sontl’un des exemples les plusmarquants. Ses avantages sontnombreux : rendement etqualité des ouvrages améliorés,du fait de l’organisation quasi industrielle du chantier ;sécurité du personnelrenforcée, de par la réalisationdes éléments “au sol" sur l’airede préfabrication ;indépendance totale face auxcontraintes d’exploitation desvoies franchies, le poussage au-dessus d’une route ou d’unevoie ferrée s’effectuant sansinterruption du trafic et entoute sécurité.Ce guide s’adresse aux maîtresd’ouvrage, aux maîtres d’œuvre,aux concepteurs et auxconstructeurs. Ils y trouverontles principes de constructiondes ponts poussés, leursparticularités, leurs domainesd’emploi, ainsi que lesméthodes et technologiesutilisées. À la fin de l’ouvragefigurent spécificités du calcul,règles de dimensionnement et conseils pour analyser lesoffres, assortis d’un exemplede prédimensionnement rapidedu tablier. Des fichesdescriptives de différentsouvrages récents concluent ce document.

Presses de l’École nationale des ponts et chaussées

➜ Arch’01

Sous la direction de C. Abdunur

Si de nombreux ponts en arcfont déjà partie de notrepatrimoine, d’autres ouvragesde ce type continuent de se construire à travers lemonde. Forts de leursmatériaux et de leurs procédésinnovants, ils apportent des réponses performantes en termes de service,d’économie et d’intégration à l’environnement. Au coursdes années quatre-vingt, en effet, et dans différentspays, des concepteurs ontréalisé des ponts en arc en béton dont les portéesavoisinaient les 400 mètres.Plus récemment, des recordsde portée ont été battus par trois ponts en arcrespectivement en pierre, en béton et en tubes d’acierremplis de béton. Une telledynamique ne manquera pasd’inciter les ingénieurs àrechercher des formes d’arcencore plus performantes, plus audacieuses et plusélégantes. À l’occasion de la IIIe Conférenceinternationale sur les ponts en arc, qui s’est tenue à Parisen septembre 2001, desintervenants de plus de25 pays ont apporté descontributions majeuresrappelant l’actualité et lepotentiel de ce type de pont.Ces différentes contributionsse trouvent ici réunies.

Presses de l’École nationale des ponts et chaussées

L ivres


p e r s p e c t i v e s


➜ Roissy 2E : des coques préfabriquées

ultraminces pour exhausser le génie architectural

Il est difficile d’imaginer un chantier plus compliqué,

tant au niveau des études, des méthodes, de la préfabri-

cation, que de la mise en œuvre. Aux contraintes de pré-

cision d’exécution, de délai et de qualité des parements de béton de type architec-

toniques, s’ajoutent les contraintes propres au génie civil entraînées par les

dimensions hors normes des éléments.

Les coques de Roissy 2E font appel aux moyens de préfabrication employées pour la

réalisation de voussoirs de ponts, à ceci près que les éléments, malgré leur échelle,

sont très fragiles du fait de leur très faible épaisseur (30 cm), ce qui demande d’anti-

ciper dès la conception les déformations dues au poids propre (phasage de construc-

tion) et aux charges d’exploitation ultérieures.

La fabrication des coques s’effectue en un grand nombre d’étapes (fabrication des

éléments, stockage, équipement des éléments, transport, basculement, orientation

et pose, clavage des éléments puis des anneaux et enfin décintrage des anneaux),

qui ont chacune nécessité la fabrication d’un matériel spécifique. Une complexité

illustrée par l’intégration dans les éléments béton d’inserts réglés au 1/10 de milli-

mètre, sur lesquels viennent s’ancrer les tirants extérieurs qui rigidifient les élé-

ments. Acheminés par convoi exceptionnel sur 3 km, les éléments sont basculés, puis

levés au moyen d’une grue sur chenilles, capable de lever 65 tonnes et à 35 m de

portée, afin de pouvoir opérer à distance du fait de l’exiguïté des lieux. Malgré ces

nombreuses difficultés, nous parvenons à respecter un rythme de 12 éléments par

semaine, soit quatre anneaux.PROPOS RECUEILLIS PAR JEAN-PHILIPPE BONDY

PHOTOS : DR

L’enveloppe : 154 anneaux de 4 m de large et 50 m delongueur développée

Le bâtiment principal de l’aérogare 2E deRoissy est constitué d’une coque de bétonde 30 cm d’épaisseur très légère, percéed’ouvertures destinées à l’éclairage, queviendra habiller une verrière extérieure.L’enveloppe en béton est construite partronçons de 4 m de large, totalisant 50 mde longueur développée. Ces anneauxsemi-elliptiques sont composés de troiséléments préfabriqués, une partie hauteet deux parties latérales fortement cin-trées, rigidifiées par une poutre exté-rieure. Pour assurer la stabilité pendant letransport, le levage, la mise en place et leclavage, les coques latérales sont renfor-cées provisoirement par une structuretubulaire intérieure.

TECHNIQUE

Actuellement en cours de construction, la nouvelle aérogare de Roissy 2E fait largement appel

au béton, matériau constitutif de l’ensemble de la coque. De par ses proportions littéralement

gigantesques, un tel chantier ne va pas sans poser des difficultés techniques exceptionnelles

sur le plan de la maîtrise d’œuvre. Construction moderne fait le point sur l’évolution des travaux

avec Laurent Boutillon, ingénieur méthodes chez Vinci Construction Grands Travaux.

Les contraintes du génie civil et du bâtiment réunies

Laurent BoutillonIngénieur principal méthodes à la direction technique de Vinci Construction Grands Travaux

4e de couverture : usine de Seine aval, Luc Weizmann et Alain Le Houedec architectes

Un chantier digne des cathédrales du

XIIe siècle… Actuellement en cours de construction,

l’aérogare Roissy 2E devient réalité à mesure

que s’assemblent les 154 anneaux de béton

qui composent sa structure.Un défi à la mesure

des qualités d’un matériau qui fait encore une fois

la preuve de son universalité : le béton.

annuel ouvrages d’art 2001 - infociments.fr · lance trois ponts vers l’avenir ponts À haubans...

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