Le projet Européen SBRI

Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012

Ngoc-Binh TA, Noël ROBERT

Sétra

Yannick TARDIVEL Noël ROBERT

Nicolas HENRYChristian CREMONA

10 mai 2012

Le projet européen SBRI (Sustainable Steel-Composite Bridges in Built Environment)

SourdunSourdunJeudi 10 maiJeudi 10 mai

IFSTTAR

Ngoc-Binh TAAndré ORCESI

CETE de l’Est

Damien CHAMPENOY



Présentation : Contexte

• Objet : les ponts mixtes acier-béton autoroutiers

• Problématiques :– Croissance du trafic

– Difficultés de réalisation des opérations de maintenance et de rénovation



Présentation : Contexte

• Études précédentes :– Exigences (normes) :

• Résistance, Aptitude au service, Durabilité– Objectifs :

• Minimiser le Coût de construction• Projet SBRI :

– Exigences (normes) :• Résistance, Aptitude au service, Durabilité

– Objectifs :• Minimiser les Coûts sur l’ensemble du Cycle de vie• Minimiser les Impacts environnementaux



Présentation : Objectifs et Méthode

• Objectifs :– Rassembler des données et des méthodes d’évaluation

sur le cycle de vie– Développer un modèle complet d’étude du cycle de vie– Identifier des concepts innovants permettant

d’optimiser le bilan du cycle de vie• Méthode :

– Recensement exhaustif des Coûts et des Impacts– Application à des ouvrages réalistes regroupés en

3 familles : A (Moyennes portées), B (PS, Petites portées) et C (Grandes portées)



Pont mixte

Fondations, appuis

Structure

Eléments de protection

Equipements



Fondations, appuis

Fouilles et remblais

Culées, piles

Béton

Coulé en place

PréfabriquéCoffrage

Échafaudage

Aciers de renforcement

Terre armée



Pont mixte

Fondations, appuis

Structure


Equipements



Structure

Dalle de béton

Béton Coulé en place

PréfabriquéCoffrage soigné

Équipage mobile

Aciers de renforcement

Réglage & finition

Ossature métallique Acier structurant

Achat

Débit

Soudure bout à bout

Reconsititution

Habillage

Expédition

TransportGoujons de connexion

MontageAppareils d'appui

En élastomère frettéA pot



Pont mixte

Fondations, appuis

Structure


Equipements


Ngoc-Binh TA, Noël ROBERT 10

Éléments de protection

Étanchéité

Protection anticorrosion



Pont mixte

Fondations, appuis

Structure


Equipements



Équipements

Couche de roulement

Joints de chaussées

Barrières de sécurité

Garde-corps

Corniche canniveau



ConstructionUnité

Appareilsd’appui

Elastomère dm3

A pot u

Appels d’offre - France

Informations fournies par Berthold



Inspection

• Inspection annuelle• Inspection principale : tous les 6 ans.• Inspection exceptionnelle : limitée à 2 fois pendant la vie

en service.



Fréquence de maintenance(années)

Durée de vie en service (années)

Trafic sousl’ouvrage

Trafic sur l’ouvrage

Protection anticorrosion

20 35 1 voie fermée pas de restriction

Dalle de béton 25 100 1 voie fermée pas de restriction

Joints de chaussées

10 40 pas de restriction 1 voie fermée

Appareil d’appui 20 35 pas de restriction vitesse limitée

Couche de roulement


Etanchéité 0 20 pas de restriction 1 voie fermée

Garde-corps 25 40 pas de restriction 1 voie fermée

Caniveau 0 35 pas de restriction pas de restriction

Barrières de sécurité


Maintenance



Présentation de la famille A

Ouvrage de référence A0

Variante A1 Poutres hybrides HLE S355 / S460



Présentation de la famille A

Variante A2Acier auto-patinable

Variante A3 Sur-dimensionnement en prévision d’un accroissement de trafic



Coûts de construction

A0 A1 A2 A30

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

Coû

t tot

al d

e co

nstru

ctio

n (

106 €

)

BétonS355S460GoujonsMontagePréparation de la surfacepour l'acier autopatinableProtection anticorrosion C4 ANVAppareils d'appuiEquipements



Coûts de cycle de vie

0 20 40 60 80 1001.7

1.8

1.9

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

Temps (années)

Coû

ts d

e cy

cle

de v

ie (

106 €

)

A0

A1

A2

A3




A0 A1 A2 A30

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Coû

t (

106 €

)

Coûts de constructionCoûts de vie en serviceCoûts de démolition




Pas de distinction entre les variantes A0, A1, A2, et A3 pour les coûts aux usagers

0 20 40 60 80 1000

5

10

15

20

25

Temps (années)

Coû

t aux

usa

gers

( 1

06 €)



Présentation de la famille B

Ouvrage de référence B0-1

Variante B0-2Ouvrage en béton armé coulé en place (BRISA).




Variante B0-3Ouvrage en béton avec poutres préfabriquées (BRISA).

Variante B0-4 Poutres de type profilés HEA900(Arcelor Mittal)




Variante B2 (BRISA)Structure continue avec travées de rive




B0-1 B0-2 B0-3 B0-4 B20

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Coû

t tot

al d

e co

nstru

ctio

n (

106 €

)

Fondations & appuis Dalle de bétonCharpente métalliqueAppareils d'appuiEquipements




0 20 40 60 80 1000.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Temps (années)

Coû

t de

cycl

e de

vie

( 1

06 €)

B0-1B0-2B0-3B0-4B2




B0-1 B0-2 B0-3 B0-4 B20

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Coû

t (

106 €

)

Coût de constructionCoût de vie en serviceCoût de démolition




20 40 60 80 1000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Temps (années)

Coû

t aux

usa

gers

( 1

06 €)

B0-1/B0-4B0-2B0-3B2



Présentation de la famille C

Ouvrage de référence C0 Mono caisson



Présentation de la famille C

Variante C1-1 Bi-caissons

Variante C1-2 Mono caisson, aciers HLE




C0 C1-1 C1-20

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Coû

t tot

al d

e co

nstru

ctio

n (

106 €

)

BétonS355S460S690GoujonsMontageProtection anticorrosionC3 ANIProtection anticorrosionC4 ANVAppareils d'appuiEquipements




0 20 40 60 80 10015

16

17

18

19

20

21

22

23

Temps (années)

Coû

ts d

e cy

cle

de v

ie (

106 €

)

C0C1-1C1-2




C0 C1-1 C1-20

5

10

15

20

25

Cos

t (

106 €

)

Coûts de constructionCoûts de vie en serviceCoûts de démolition




Pas de distinction entre les variantes C0, C1-1, et C1-2 pour les coûts aux usagers

0 20 40 60 80 1000

20

40

60

80

100

120

Temps (années)

Coû

t aux

usa

gers

( 1

06 €)



Conclusions/perspectives• Approche intégrant les différentes étapes du cycle de vie

• Impact du dimensionnement initial sur toutes les étaptes de la vie de l’ouvrage• Challenges:

– Couplage avec l’analyse environnementale– Recueil de données concernant les chantiers de construction/maintenance– Connaissance et appréciation des opérations de maintenance sur la durée

de vie des ouvrages

Conception Production des matériaux

Fabrication

ConstructionUtilisation

Exploitation Maintenance Réhabilitation

DémolitionFin de vie



Merci pour votre attentionMerci pour votre attention

Documents

Le projet Européen SBRI