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S o m m a i r e
Les outils actuels
– L’outil méthodologique
– L’outil informatique
– L’outil de programmation
Les outils en développement ou à créer
– Les outils d’inspection
– L’analyse de risques appliquée à la gestion
des ponts
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Outils actuels pour la gestion des ponts
Outil méthodologique
Outil informatique
Outil de Programmation
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL METHODOLOGIQUE
L’outil méthodologique définit :
– La méthodologie de gestion
– La façon dont les ouvrages sont surveillés,
évalués, entretenus, réparés, remplacés, etc.
Il dépend de facteurs tels que :
– Les objectifs fixés par le maître d’ouvrage
– L’organisation administrative du gestionnaire
– Les moyens humains et financiers
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL METHODOLOGIQUE
L’outil le plus abouti : l’ ITSEOA (1979 2010)
– Première partie : modalités administratives
– Seconde partie : fascicules techniques (~20)
IT 79 actualisée en 1995 par l’IQOA :
– Guide de visite en subdivision
– Procès verbaux de visite
– Catalogues recensant les pathologies (~30)
Instruction Technique pour la Surveillance et l’Entretien des Ouvrages d’Art
Image de la Qualité des Ouvrages d’Art
Pont Wilson à Tours (1978)
Pont Wilson à Tours
Pont Wilson à Tours
Pont Wilson à Tours
ITSEOA : Surveillance• Objectifs
– Connaissance à jour de l’état des ouvrages• Entretien et remise en état
• Mesures de sécurité éventuelles
– Suivi de l’évolution de l’ouvrage à partir d’unétat de référence
• Modalités d’organisation
- Surveillance organisée
• Contrôle annuel
• Visite d’évaluation
• Inspection détaillée périodique
– Action particulière de surveillance
– Surveillance continue
– Surveillance renforcée et haute surveillance
ITSEOA : Modalités de la
surveillance organisée• Contrôle annuel (Pour tous les ouvrages)
• Visites d’évaluation (visite IQOA)– Pour tous les ouvrages
– Tous les 3 ans (par tiers)
• Inspections détaillées périodiques (IDP)– Pour ouvrages non courants
– Tous les 6 ans en principe• 9 pour les plus robustes
• 3 si nécesssaire
• 1 éventuellement
– Liste des OA et fréquence à fixer par le DIR
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL METHODOLOGIQUE
D’autres outils existent :
les Visites Simplifiées Comparées (VSC)
– Un outil développé pour les villes…
la méthode des Visites Quantifiées
la méthode départementale
la méthodologie utilisée par la SNCF
…
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL INFORMATIQUE
Un outil d’aide à la gestion qui comporte le
plus souvent les modules suivants :
l’inventaire des ouvrages
la description des ouvrages
le suivi de leur état
la programmation, le suivi et l’historique des
actions de surveillance et des opérations de
maintenance
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL INFORMATIQUE
Cet outil est capable de faire des tris ou des
recherches multicritères pour pouvoir
répondre à des questions du type :
Quels sont les ponts d’indice d’état > 2 et situés sur
tel itinéraire ?
Quelles sont les actions de surveillance
programmées sur telle période et utilisant tel moyen
de visite ?
Quelle est la liste des chantiers programmés pour une
période donnée ?
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL INFORMATIQUE
Quelques logiciels d’aide à la gestion existant en France :
SIAMOA (CEREMA / Direction des Routes)
OASIS + OKAPI (Société TWS)
SCANPRINT (Société ADVITAM)
VSC (IFSTTAR / CEREMA)
…
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL DE PROGRAMMATION
L’outil de programmation permet de :
générer des actions de surveillance (éditer un
planning (pluri)annuel de surveillance
planifier les études et auscultations
programmer les travaux
gérer les marchés de travaux
L’outil le plus courant croise un indice de
priorité technique avec un indice socio-
économique
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL DE PROGRAMMATION
Principaux critères retenus pour bâtir
l’indice socio-économique :
la hiérarchisation du réseau routier
le trafic (notamment PL)
les dessertes de zones économiques ou
touristiques
les accès à des services de santé ou de
secours
la valeur patrimoniale de l’ouvrage
les coûts de déviation
LES OUTILS ACTUELS : L’OUTIL DE PROGRAMMATION
7
6
5
4
3
2
1
1 2 3 4 5
Indice de priorité
socio-économique
Ouvrages de
priorité 1
Ouvrages de
priorité 2
Ouvrages de priorité 3 Ouvrages de priorité 4
Indice de priorité technique
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Les outils d’inspection en
développement…
Saisie informatisée des défauts
Relevé à distance des désordres
Utilisation de drones
Inspections ciblées
LES OUTILS EN DEVELOPPEMENT
La saisie graphique informatisée des
désordres sur le terrain :
Grâce aux tablettes graphiques…
Enregistrement direct sur ordinateur des
désordres (plans préparés à l’avance)
Prise de photographies numériques
Edition automatique du rapport…
SAUF pour les conclusions et préconisations !!…
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Saisie informatisée des défauts
Exemple du système ScanPrint de la
société ADVITAM :
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Les outils d’inspection en
développement…
Saisie informatisée des défauts
Relevé à distance des désordres
Utilisation de drones
Inspections ciblées
LES OUTILS EN DEVELOPPEMENT
La cartographie de désordres à distance :
Système faisant appel à une caméra équipée de capteurs
CCD couleur et à un distancemètre montés sur un trépied
motorisé et pilotables selon les 3 directions
Permettant la saisie des défauts avec une précision de
1 mm à 100 m
Permettant le suivi de fissuration dans le temps par
comparaison entre deux images numérisées
Adapté aux ouvrages d’accès difficile
Exemple du système SCANSITES de la société SITES
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cartographie de désordres à
distance
Exemple du système Scansites de la
société SITES :
25
cartographie de désordres à
distance
Exemple
du
système
Scansites
de la
société
SITES
sur le pont
de RADES
en Tunisie
26
Les outils d’inspection en
développement…
Saisie informatisée des défauts
Relevé à distance des désordres
Utilisation de drones
Inspections ciblées
LES OUTILS EN DEVELOPPEMENT
L’utilisation de drones :
Engins volants pouvant être équipés d’appareils photos
ou de caméra numérique
Permettant l’inspection d’ouvrages d’accès difficiles ou
situés dans des environnements contraignants
Pouvant remplacer certains moyens d’accès ou des
interventions humaines acrobatiques
MAIS encore de nombreux problèmes à améliorer :
stabilisation en vol, pilotage simplifié, autonomie, …
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Utilisation des drones
Amélioration faite par le LCPC
– stabilité pendant le vol afin d’avoir les images
les plus nettes possible…
– Simplification de l’autonomie en vol
– Géo-localisation par GPS
– Plateforme d’emport qui permet l’installation
de différentes caméras et d’appareils de
mesure
L ’UTILISATION DE DRONES
L ’UTILISATION DE DRONES (LCPC)
L ’UTILISATION DE DRONES
L ’UTILISATION DE DRONES
Drone du LCPC
en vol au viaduc
de St-Cloud
L ’UTILISATION DE DRONES
L ’UTILISATION DE DRONES
Images obtenues
par le drone
L ’UTILISATION DE DRONES
L ’UTILISATION DE DRONES
L ’UTILISATION DE DRONES
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Les outils d’inspection en
développement…
Saisie informatisée des défauts
Relevé à distance des désordres
Utilisation de drones
Inspections ciblées
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Inspections ciblées : Objectifs
Améliorer les procédures de gestion et promouvoir
la maintenance préventive des ponts en
introduisant :
– une méthodologie d’analyse des vulnérabilités des
structures de génie civil afin d’optimiser la surveillance
des parties les plus sensibles des ponts, en termes de
fréquences d’inspection et de méthodes d’auscultation ;
– un suivi des indicateurs de vieillissement représentant
une perte de durabilité, de qualité de service ou de
capacité portante, sur une base plus ou moins
régulière, avec l’aide de techniques non-destructives.
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Inspections ciblées : Objectifs
Etablir un contrôle de santé des ponts
avant l’occurrence attendue de
désordres, tels que l’apparition d’aciers
passifs corrodés, pour programmer le suivi :
– la programmation des prochaines actions de
surveillance, avec éventuellement des
inspections détaillées et/ou des inspections
ciblées ;
– l’implémentation d’un traitement préventif.
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Inspections ciblées : exemple
Si l’on examine le problème de la durabilité dubéton armé vis-à-vis de la corrosion, on pourraitmettre en oeuvre pour un tablier de pont :– dans un environnement de campagne, de simples
essais incluant des mesures d’enrobage, de profondeurde carbonatation, ... programmées approximativementtous les 25 ans ;
– Dans un environnement marin : des essais pluscomplets (avec au minimum des profils de chlorures,...), programmées plus souvent (tous les 10 ou 15 ans,par exemple).
L’interprétation de ces résultats d’essais déterminerait s’ilfaut appliquer des traitements préventifs commel’application d’un revêtement de surface…
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Un nouvel outil en développement
L’analyse de risques appliquée à la
gestion des ponts
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Analyse de risques appliquée à la gestion
des ponts
L’analyse de risques est un outil puissant pouréffectuer certains choix stratégiques quand lesressources financières du gestionnaire ne sont pasextensibles, par exemple, pour la gestion d’un parc destructures existantes. Dans les méthodes d’analyse derisques, plusieurs catégories de risques sontidentifiées :
– le risque d’effondrement de tout ou partie d’une structure:c’est le risque le plus grand et le plus sérieux qui a desconséquences humaines, financières et écologiques ;
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Analyse de risques appliquée à la gestion
des ponts
- le risque de perte de service de l’infrastructure: letunnel ne s’effondre pas mais il ne peut pas être utilisépour une certaine durée, ce qui a des conséquencesimportantes sur l’activité socio-économique d’unerégion;
- le risque financier sur le coût total du projet, sur sadurée en raison des aléas de construction ou d’uneinadaptation aux besoins futurs, ...
- le risque d’évolution de l’environnement extérieur.
En France, la première application de l’analyse de risquesa été conduite en 2007 par C. Cremona au LCPC (avecl’aide des CETE) sur les VIPP du Réseau autoroutierconcédé à la demande de ‘ASFA (Association Françaisedes Sociétés d’Autoroutes)
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Le problème de l’évaluation des VIPP
Certains VIPP présentent de forts déficits deprécontrainte dus à la corrosion ou à la rupturede fils/torons
Ces défauts ne peuvent pas être détectés parune inspection visuelle : pas de signesextérieurs visibles …
Il n’existe pas de méthodes CND pour évaluer l’état global des câbles de précontrainte, ni la capacité portante résiduelle !…
Et donc : :: Comment évaluer ces ponts ?
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Analyse de risques appliquée à la gestion des VIPP
Basée sur l’analyse de Sureté de
Fonctionnement avec 4 étapes :
– Analyse fonctionnelle interne
– Analyse Préliminaire de risques
– Quantification des risques
– Analyse détaillée de Criticité
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Analyse fonctionnelle interne
Elle recouvre les aspects suivants :
l'inventaire détaillé des ouvrages concernés comprenant
notamment leurs caractéristiques techniques (date de
construction, entreprise, bureau d'étude, dimensions, chape
d'étanchéité…),
la récupération des données des dossiers d’ouvrages
(récolement et suivi, entretien et réparations, rapports
d'inspections détaillées, dates et principales conclusions,
liste des travaux, trafic supporté) et le recensement des
éventuels modes d'exploitation exceptionnelle de chacun
des ouvrages (passage de convoi exceptionnel…),
le recensement et l’analyse des réparations déjà réalisées
(attelages, changement d'appuis…),
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Analyse fonctionnelle interne
Elle recouvre aussi les aspects suivants :
l'analyse de l'environnement de l'ouvrage (agressivité,
franchissement, accès, ambiance, réseau environnant,
agressivité, viabilité hivernale, fréquence et nature des
produits de déverglaçage…)
l'analyse des matériaux constituants (béton, précontrainte,
coulis, gaine…) et des méthodes de construction,
l'analyse des méthodes de calculs de l'époque( règlements,
largeur circulable et roulable, surcharge),
l'inventaire et l’analyse des investigations réalisées
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L’analyse préliminaire de risques (APR)
L’analyse préliminaire de risques (APR) est une analysedéductive basée sur les informations disponibles dans lesdossiers d’ouvrage qui aboutit à une classification desponts en cinq classes.
Elle cherche à identiifier les facteurs ou les évènementsqui pourraient réduire la performance du pont, et à affecterà chaque pont une note de sévérité selon des critèresprédéterminés .
Pour classer les risques présentés par les VIPP, on aconsidéré qu’une structure construite en suivant les règleshabituels de chargement et de calculs, avec uneconception moderne, et un hourdis non précontraint neposait pas de risque spécial.
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L’analyse préliminaire de risques
Une conception sans risque particulier reçoit une note dezéro. En partant de cet état de référence, un facteurquelconque est généralement évalué sur une échelle de 4niveaux de critères allant de +1 à +4. Certains facteurs ontune note plus grande (comme par exemple “Etat de laprécontrainte” et “Cotation IQOA“). Par ailleurs, desaméliorations apportées aux structures peuvent augmenterleurs performances, ce qui conduit à des notes négatives.
L’analyse préliminaire de risques met en lumière lesthèmes classiques sensibles comme la conception globale,la construction, l’exploitation et la maintenance,l’environnement, avec une grande attention portée sur laqualité de la précontrainte : précontrainte initiale et son état.
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L’analyse préliminaire de risques
Classification des ponts Note APR
No risk 0 to 20
Risk moderate 20 to 40
Risk rather high 40 to 60
Risk High 60 to 80
Risk very high 80 to 100
Indice de qualité globale du pont
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Quantification des Risques (QR)
Définir et proposer des investigations complémentaires
nécessaires pour caractériser l'état de chaque ouvrage et
de chaque famille,.
La quantification du risque mécanique est basée sur desimples indicateurs pour évaluer l’aptitude au service(ELS: états limites de service) et la sécurité structurale(ELU: états limites ultimes). Dans ce but, la criticité estreprésentée par un indicateur de criticité générique dutype :
I = Sollicitation / Action
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Quantification des Risques
En raison de la complexité des ponts de type VIPP, unindicateur unique ne peut représenter le comportementd’un pont.
Par conséquent, plusieurs indicateurs sont retenus :
– la résistance du hourdis recevant les charges de trafic
– la résistance des poutres principales longitudinales
– la résistance des appuis.
Pour les poutres qui appartiennent à une travée unique,nous considérons qu’une bonne évaluation de leurrésistance consiste à controler leur résistance enflexion à mi-portée et leur résistance à l’efforttranchant sur appui.
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Quantification des Risques
L’indice global QR est calculé en retenantle maximum des différentes indicateurs :
Indice QR
1 Bon
2 Assez bon
3 Correct
4 Médiocre
5 Mauvais
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Analyse de la criticité
Classe
APRClasse QR
1 2 3 4 5
0-20 0 % 3 % 4 % 0 % 0 %
20-40 5 % 8 % 34 % 7 % 9 %
40-60 3 % 3 % 14 % 3 % 5 %
60-80 0 % 0 % 1 % 0 % 2 %
> 80 0 % 0 % 0 % 0 % 1 %
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Analyse de la criticité
Criticité globale
A Pont sain
B Pont peu dégradé
C Pont dégradé
D Pont très dégradé
Criticité globale des VIPP
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Analyse de risques appliquée aux ponts de l’Etat
Suite au succès de cette expérimentation, le Sétra aproposé à la Direction des Routes de développer uneméthodologie pour analyser les risques pour certainstypes de ponts considérés comme “sensibles” ; quatrefamilles de structures ont été identifiées commeprioritaires :
– les VIPP
– Les buses métalliques
– Les ouvrages en terre armée
– Les structures situées en milieu aquatique avec risqued’affouillement .
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Un outil à créer …
Un Code pour l’évaluation des ponts
