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Centre d'Études Techniques de l'Équipement Méditerranée
www.cete-mediterranee.fr
Club Ouvrage d'Art
du 31 mai 2012
à Avignon
La Réparation du Pont de l’Europe
Les principes de la
réparation
Anthony HEKIMIAN
CETE Méditerranée, Aix-en-Provence
2 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Généralités
Rôle du renforcement :
• Augmentation de la résistance en flexion par la mise
en œuvre d’une précontrainte longitudinale
• Augmentation de la résistance vis-à-vis des
contraintes de cisaillement par la mise en œuvre d’une
précontrainte transversale :
• Verticale dans les âmes
• Horizontales dans le hourdis inférieur
Objectif du renforcement :
Rendre les zones pathologiques réglementaires vis-à-vis
des critères de justification des sollicitations normales et
tangentes du BPEL.
3 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
La précontrainte longitudinale :
• Tracé optimisé afin de supprimer les tractions en fibre inférieure (en
travées de rive et en travée centrale)
• Permet d’augmenter la résistance en flexion,
• Permet de résoudre l’effet d’entraînement des câbles de continuité.
• Tracé retenu identique à celui proposé à l’APROA : précontrainte
déviée sur pile et en travée centrale :
• Création de trappes d’accès aux caissons,
• Création de massifs d'ancrage sur les âmes à proximité des culées,
• Aménagement des entretoises sur pile en déviateur,
• Création de déviateurs en travée centrale.
• 6 câbles 19T15S classe 1860 par caisson tendus aux 2 extrémités
• Les câbles seront de type démontables par simple détension progressive
• Injection à la cire à l’intérieur d’une gaine en PEHD
4 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Tracé de la précontrainte longitudinale :
Elévation
Vue en Plan
5 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Principales hypothèses du dimensionnement :
• Justification selon la classe I du BPEL (précontrainte totale)
• Câbles de renfort tendus à 0,75 fprg conformément à la norme NF
P95-104 « Réparation et renforcement des ouvrages en béton et
en maçonnerie »
• Détermination de l’état à vide de l’ouvrage à partir des résultats
du modèle ST1 réalisé lors du diagnostic
• Calcul de vérification aux ELS à partir de la précontrainte
moyenne Pm en tenant compte d’une marge k=0,02 sur les
contraintes normales admissibles
• Vérifications sous sollicitations normales effectuées :
• Après réalisation de la réparation,
• A l’infini, c’est-à-dire 100 ans après la réparation.
6 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Massifs d'ancrage aux abouts
• Massifs d’ancrage d’une longueur de 4m équipés d’un système de
butons/tirants (HEA 200) permettant de limiter les efforts de flexion
localisés engendrés par la précontrainte de renfort
• Vérification du clouage de la précontrainte longitudinale à :
• l’ELS selon NF P 95-104 (massif ancré par la précontrainte de clouage seule) :
• l’ELU selon article n°501 des annales de l’ITBTP de février 1992 (prise en
compte de la participation des aciers passifs) :
0,85 p mN P
0,85 1,351,2
ep st m
s
fN A P
Perspective des
massifs
d’ancrage
7 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Massifs d'ancrage aux abouts
• Les coefficients de frottement des surfaces de contact du
massif d’ancrage avec l’existant sont :
• = 0,90 au niveau de l’âme avec indentation selon l’EC2
• = 0,75 au niveau des hourdis (béton ancien simplement nettoyé)
• Détermination des contraintes de cisaillement de diffusion et
d’entrainement de la précontrainte de renfort à partir d’un
modèle 3D aux éléments finis.
8 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
• Chaque groupe de 3 câbles 19T15S est ancré sur une âme par
l'intermédiaire de :
• 18 barres de précontrainte verticales Ø36 tendues à 0,70 fprg
Précontrainte longitudinale additionnelle
Massifs d'ancrage aux abouts
Elévation au
droit d’une âme
Coupe
Transversale
9 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
• 16 barres de précontrainte horizontales Ø32 tendues à 0,70 fprg
• 76 HA16, soit environ 150 cm² d’aciers
passifs scellés
Précontrainte longitudinale additionnelle
Massifs d'ancrage aux abouts
Vue en plan inférieure
Coupes
Transversales
10 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Déviateurs sur pile
Coupes
Transversales
Elévation
Vue en
Plan
11 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte longitudinale additionnelle
Déviateurs en travée centrale
Coupe Transversale
Les déviateurs sur pile et en travée centrale sont ancrés par des aciers
passifs.
12 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
La précontrainte transversale additionnelle permet :
• d'augmenter la résistance du béton au cisaillement de diffusion et de
flexion générale,
• de réduire la quantité d’étriers d’effort tranchant et de torsion
nécessaires à l’ELU,
• dans les âmes, de réduire l’espacement entre cours d’étriers
verticaux afin d’uniformiser la valeur de précontrainte transversale
existante,
• dans le hourdis inférieur, de recomprimer les fissures en arêtes de
poisson résultant de la diffusion des câbles de continuité.
13 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Principales hypothèses du dimensionnement :
• Justification selon les règles du BPEL (ELS et ELU)
• Barres de renfort tendus à 0,70 fprg conformément à la norme NF
P95-104 « Réparation et renforcement des ouvrages en béton et
en maçonnerie »
• Efforts dans les câbles verticaux existants définis à partir des
mesures à l'arbalette :
• Effort de 41 kN pour les étriers de 4 m,
• Effort de 35 kN pour les étriers de 3 m,
• Effort de 28 kN pour les étriers de 2 m.
• Calcul de vérification aux ELS à partir de la précontrainte
moyenne Pm en tenant compte du coefficient k'=0,95 sur les
contraintes de cisaillement admissibles
• Renforcement limité aux zones pathologiques
14 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Principes du dimensionnement :
• Mise en place d'au moins une barre transversale entre cours de
câbles verticaux existants.
• Vérifications aux points caractéristiques suivants :
• Calcul itératif de dimensionnement de l’effort transversal
nécessaire afin que :
Les critères de non rupture du béton par compression/cisaillement et la non
rupture du béton par fissuration soient vérifiées à l’ELS (articles 7.2.2 et 7.6.4
du BPEL),
15 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Principes du dimensionnement :
• Calcul itératif de dimensionnement de l’effort transversal
nécessaire afin que :
La section d’aciers passifs en place dans l’ouvrage soit supérieure à la
section d’acier dite ‘A2’ dans le BPEL et définie dans son article 7.3,
nécessaire après fissuration du béton à l’ELU,
Le critère de justification des contraintes de diffusion soit vérifié (annexe 4),
La section d’aciers passifs en place dans l’ouvrage permette de vérifier la
règle de cumul des armatures passives transversales du tablier dues à
l’effort tranchant, à la torsion et aux efforts de diffusion définie au BPEL (A4)
16 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Barres verticales
• Barres de précontrainte Ø26,5 tendues à 0,70 fprg :
• 63 barres / âme / fléau pour les 2 ouvrages avec une répartition légèrement
différentes
17 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Barres horizontales
• Barres de précontrainte Ø32 tendues à 0,70 fprg :
• 100 barres en travée centrale pour chacun des 2 ouvrages
18 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
Précontrainte transversale additionnelle
Détails
19 Centre d'Etudes Techniques de l'Equipement Méditerranée
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