Ouvrages d'art n°38 - Juin 2001

Bulletin de liaison diffus par le Centre des Techniques dOuvrages dArt du Service dtudes Techniques des Routes et Autoroutes

N38 Juin 2001

SO MMAI R E

Ouvrages marquantsq

Les tudes du viaduc de VerriresE. BOUCHON, G. GILLET, B. BOUVY, D. LE FAUCHEUR, J.-Y. SABLON

page 3

Techniques particuliresq

A63 Mise aux normes autoroutires de la RN 10 Construction et rotation de 16 PS sur voies circules page 14M. DOURTHE, P. BARRAS

q

Second pont sur le Rhin au sud de Strasbourg Des piles et fondations profondes dans le euve pour rsister aux sismes et aux chocs de bateaux page 19G. TREFFOT, A. DEMARE

quipements et entretienq

Equipements des ponts portant des pistes cyclablesG. LAFERRRE, M. VERTET, M. FRAGNET

page 28

Rglementation, calculsq

EN 197-1 : une nouvelle norme pour les ciments courants Premire norme europenne harmonise pour un produit de construction page 31 Le marquage CE et la marque NFCIMBTON

q

Les rgles de justication des murs de soutnement et le programme MURG. LACOSTE

page 35

Qualit, gestion, organisationq

La gestion des joints de chausse Lexprience dun matre duvreN. BOURDET

page 39

Informations brvesq q

CE + NF pour la qualit Stages

page 43 page 43

Le kiosque du Setraq

Les dernires publications Ouvrages dArt

page 44

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Ouvrages dArt N 38 Juin 2001

Ouvrages marquants

Les tudes du Viaduc de Verrires1. Le sites

Lautoroute A75

Lautoroute A75 "La Mridienne" constitue un itinraire particulirement important destin permettre le dsenclavement du Massif Central. Reliant Clermont-Ferrand Bziers, elle traverse, souvent prs de 1000 mtres daltitude (certainement une des plus hautes dEurope), des valles qui ont ncessit la construction douvrages exceptionnels. Dans le Sud de lAveyron, le contournement de Millau ncessite la ralisation de trois ouvrages dart, qui sont du Nord vers le Sud : le viaduc de Verrires (720 mtres de longueur),

le viaduc de la Garrigue (340 mtres de longueur), le viaduc de Millau, sur le Tarn (2460 mtres de longueur).

A lexception du viaduc de Millau, qui sera concd, cette autoroute est nance et ralise par lEtat.s

librer lentrepreneur dune opration toujours complexe et de mieux contrler la qualit des travaux de desserte du chantier.

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Vue gnrale du site.

La valle et ses contraintes

2. Le marchs

A une vingtaine de kilomtres au Nord de Millau, lautoroute franchit la valle du Lumensonesque au niveau du village de Verrires. An dviter le surplomb de cette petite agglomration, le trac a t incurv pour passer plus au Sud. Il en rsulte la ncessit de concevoir un ouvrage courbe, avec un rayon de 1800 mtres. Les principales contraintes du projet taient les suivantes : pentes des versants de la valle trs accentues, rendant dlicate limplantation des appuis, fond de valle comportant environ 10 mtres dalluvions au-dessus du rocher, rgime hydrologique complexe, avec pression artsienne non ngligeable en fond de valle, rgime de vents turbulents dans laxe de la valle ncessitant de prendre en compte les phnomnes dynamiques induits, environnement trs sensible, notamment en matire hydraulique. Pour mieux prendre en compte les contraintes environnementales, ainsi que la ncessit de remise en tat des lieux, lEtat a ralis en pralable les pistes daccs aux diffrents appuis et certains terrassements prliminaires. Une telle dmarche permet de

Les projets de base

Le franchissement dune brche de grande dimension pose un problme complexe pour assurer lintgration visuelle dans le site : les piles de grande hauteur doivent souligner llancement de louvrage, tout en respectant les rgles de dimensionnement et de bonne excution, le tablier doit prsenter des dimensions et des formes en rapport avec la brche et tre en adquation avec limplantation et la forme des appuis. Dans le cas du viaduc de Verrires, ces considrations ont conduit larchitecte, en liaison avec les ingnieurs, proposer la conception suivante : deux grandes piles en fond de valle, implantes en pied des versants, la trave principale ainsi constitue atteint 144 mtres, tablier en caisson (ossature mixte acier-bton ou bton prcontraint) de hauteur constante. Cette disposition est impose par la perception visuelle dun ouvrage courbe dans une valle encaisse. Des images virtuelles ont montr que, pour diffrents points de vue, un ouvrage hauteur variable sintgrait mal dans le paysage. limitation du nombre dappuis dans les versants.


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Les tudes du Viaduc de Verrires

Ces diffrents critres ont conduit proposer un ouvrage six traves : 96 m 136 m 144 m 136 m 128 m 80 m pour les deux solutions de tablier. Solution mixte tudie par le SETRA La grande largeur de la plate-forme autoroutire (23,50 m) a conduit prvoir un caisson central et de part et dautre un longeron support par des bracons et des pices de pont. La taille du caisson rsulte des contraintes de fabrication et de transport. La hauteur de lme a t limite 4,50 m pour tre facilement livre en pleine largeur et la largeur du caisson a t limite 7 m pour permettre un transport par demi-caisson plat (colis de 3,50 m sur une remorque de 1 m de hauteur). Pour supporter les longerons, larchitecte a prfr une triangulation tubulaire de type Warren avec des nuds tous les 8 mtres plutt que de simples bracons tous les 4 mtres au droit des pices de pont. La conception des nuds a t tudie avec soins pour faciliter les assemblages sur le chantier et assurer une bonne transmission des efforts ; cette conception na pas t remise en cause lexcution. Il faut signaler que les longerons jouent un rle trs important dans le fonctionnement de la dalle en bton arm.

0,60 m, hourdis suprieur de 0,38 m la cl, hourdis infrieur de 0,30 m a t estime plus conomique quun caisson avec des bracons. Du fait de la grande profondeur de la brche le tablier est encastr sur les trois grandes piles (P2, P3 et P4). Les piles sont de forme elliptique, leur section varie de 12,369 m x 9,0 m en tte 24,222 m x 15,523 m en pied. Cette pile creuse dpaisseur 0,60 m est raidie tous les 20 mtres par un plancher ; elle est pleine sur une hauteur de 2,50 m en tte et 7 m en pied pour les plus grandes. Les grandes piles reposent sur 4 puits marocains de 5 m de diamtre, les autres piles reposent sur 2 puits marocains de 6 mtres de diamtre. La stabilit des aux en cours de construction est assure par 6 cbles 19T15 joignant de part et dautre le VSP la base de la pile voisine.s

Lappel doffre

La consultation des Entreprises pour la ralisation du viaduc de Verrires a t conduite suivant la procdure de lappel doffres restreint. Deux solutions techniques taient proposes : solution 1 : tablier en ossature mixte acierbton, solution 2 : tablier en bton prcontraint. Dans le cas de la solution 1, le march devait tre dcoup en deux lots (coordination et gnie civil dune part, charpente mtallique dautre part). La soumission devait tre prsente selon la procdure dite "Val de Marne", une mme entreprise ne pouvant rpondre que dans trois groupements au maximum. Une seule variante tait autorise : elle portait sur la possibilit de raliser la solution bton prcontraint avec du BHP, sans fume de silice, la rsistance caractristique du bton tant limite 80 MPa.

n Tablier de la solution mixte.

Solution bton tudie par la SETEC La SETEC a propos un caisson 2 mes fortement inclines (2/1), avec un hourdis suprieur prcontraint transversalement (cbles 4T15 lespacement de 0,80 m) du fait de la grande largeur de la plate-forme (23,50 m). Le Matre duvre a souhait limiter 6,50 m la hauteur du caisson grce lemploi dun bton B45. Cette solution relativement massive en partie courante : mes de

Des propositions techniques sur les aspects suivants taient prsenter : mode dexcution des fondations, mode dexcution des piles, fabrication, pose et clavage des dalles prfabriques (ouvrage mixte), fabrication, approvisionnement, assemblage, lancement et peinture de la charpente mtallique.

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Ouvrages marquants

Pour la solution ossature mixte, il a t constat 18 candidatures (16 retenues) et pour la solution en bton prcontraint, 9 candidatures (8 retenues).s

La solution retenues

Larchitecture

Dvolution des travaux

Lanalyse des offres a port plus particulirement sur les points suivants : identication des intervenants (sous-traitants, bureaux dtudes), justication des propositions techniques, examen dtaill des prix et des conditions de rpartition des frais gnraux, justication des heures de main-duvre et vrication de ladquation avec les cadences prvues. A lissue de lanalyse des offres, la solution tablier en ossature mixte acier-bton a t retenue par le Matre douvrage et attribue au groupement : SPIE-BATIGNOLLES RAZEL DODIN pour le gnie civil et la coordination, VICTOR BUYCK STEEL CONSTRUCTION pour la charpente mtallique. Le dlai dexcution tait x 40 mois. Lordre de service de dbut des travaux a t noti le 20 aot 1998.s

Les formes des piles ont fait lobjet dtudes trs importantes pour assurer : leur perception dans le site et afrmer leur lancement, leur stabilit en construction et en service, et notamment leur rsistance vis--vis des effets gnrs par le lancement de la charpente mtallique ainsi que ceux dus au vent turbulent.

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Vue des grandes piles P2 et P3 : P2 termine et P3 en cours de btonnage.

Intervenants

Matre douvrage : ETAT Ministre de lEquipement, des Transports et du Logement, Personne responsable du march : Directeur Dpartemental de lEquipement de lAveyron, Matre duvre : Chef de lArrondissement Interdpartemental des Ouvrages dArt, Architecte : M. Andr Mascarelli, Contrle des tudes dexcution : SETRA (CTOA-DGO), Assistance au Matre duvre : Rseau Technique de lEquipement (CETE Mditerrane, du Sud-Ouest, de Lyon et du Nord)

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Base de la pile P2.


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n n Coupe transversale du tablier.

Pour ce faire les dispositions suivantes ont t retenues : suivant laxe longitudinal de louvrage, les fts ont une dimension constante gale 7,0 m, suivant laxe transversal, en partie haute des deux grandes piles et sur toute la hauteur des trois autres piles, les fts prsentent un fruit constant gal 3 % (chevtre de 9 m), pour les deux grandes piles, partir de 95 m du sommet, le fruit transversal augmente paraboliquement de 3 % pour atteindre environ 12 % la base ; cette disposition permet une rsistance correcte sous les effets du vent, engravure aux extrmits du ft suivant le sens transversal de louvrage, sur les faces transversales des fts, ralisation dune partie en saillie, formant pointe de diamant, de dimensions variables avec laltitude pour les deux grandes piles. Cette conception conduit des piles trs lgantes soulignant les dimensions exceptionnelles de louvrage.

Louvrage est courbe avec un rayon de 1800 m et en pente constante de 1 % longitudinalement. Il repose sur des piles de grande hauteur, la plus grande (P3) dpassant 141 m. Le tablier est large de 23,50 m, et porte 5 voies de circulation. Il est constitu dun caisson mtallique sur lequel repose une dalle en bton arm, partiellement prfabrique. Les encorbellements reposent sur des bracons trianguls.

s

Les caractristiques techniques

Les fondations Les piles sont fondes sur 2 puits marocains dont le diamtre varie de 5,50 m pour P5 7 m pour les deux grandes piles. PilesHauteur Largeur la base Diamtre des puits Profondeur des puits Entraxe des puits Epaisseur des semelles

n Elvation de la pile P3. nn Section type dune pile.

P1

P2

P3

P4

P541,50 11,49 5,50 8,00 9,00 4,00

64,56 138,92 141,36 96,72 12,87 21,40 22,00 14,80 5,50 7,00 7,00 6,00 10,00 17,00 18,00 9,00 9,00 14,40 15,00 12,00 4,00 2,00 2,00 5,00

s

Les caractristiques gomtriques

Les cules sont fondes sur une semelle supercielle encastre dans la roche. Deux voiles verticaux portent le chevtre. Pour la cule C0 un mur fond en partie sur le devant de cette semelle retient les terres et permet un passage devant la cule au sommet de la falaise. Les piles Les piles ont une forme ovode de 9 m x 7 m en tte. Les extrmits circulaires de 7 m de largeur

Il sagit dun tablier mixte acier-bton de 720 m de longueur, comportant 6 traves de 96 m 136 m 144 m 136 m 128 m 80 m, du nord au sud, de C0 C6.

n

Elvation longitudinale.

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Ouvrages marquants

sont conserves sur toute la hauteur des piles, elles scartent progressivement avec un fruit de 3 %, mais la base des deux grandes piles llargissement saccentue paraboliquement jusqu atteindre une largeur totale de 22 m pour la pile P3. Cet largissement est dabord obtenu par accroissement de la partie plane, puis la base par agrandissement et paississement de la nervure centrale. Les voiles ont une paisseur de 0,40 m dans la partie haute, 0,45 m dans la partie mdiane et 0,50 m dans la partie basse des deux grandes piles. La section est raidie par des planchers intermdiaires espacs de 24 mtres dans la partie courante et 20 mtres dans la partie variant paraboliquement. Les semelles ont une paisseur de 4 5 m ; les grandes piles sont pleines sur une paisseur de 3 mtres pour rduire 2 m la profondeur de la fouille pour raliser ces semelles. En tte, la section est pleine sur une hauteur de 4 mtres. Le caisson mtallique Le caisson est de forme rectangulaire. Sa largeur est de 7,0 m pour une hauteur variant de 4,50 m au droit des mes 4,6375 m au centre. La forme en toit de la membrure suprieure du caisson permet de rduire le trainage de cisaillement dans la tle suprieure et permet surtout de diminuer lpaisseur de la dalle au centre, puisque la pente de la membrure est plus forte que la pente transversale du prol en travers (4 % pour 2,5 %).

louvrage lanc, pour un surcot rduit. En outre, elle permet dobtenir des variations dinertie plus faibles. Dans les zones en S460, toute la section du caisson est de mme caractristique, mais les entretoisements, bracons et longerons restent en S355. Le raidissage longitudinal des membrures est assur par des PRS en T, espacs de 1 m transversalement. Ils rgnent sur toute la longueur de louvrage. Le raidissage en T est beaucoup plus efcace que le raidissage en simple plat et en outre plus facilement mis en uvre que les raidisseurs en auget dans un ouvrage courbe. Dans une zone fortement comprime et dpaisseur rduite, il a fallu renforcer ce dispositif par des raidisseurs en plat, intercals. Tous les 4 mtres, un cadre assure la rigidit transversale et de torsion du caisson. Sur appui, ce cadre est renforc pour assurer la transmission des descentes de charge sur les appuis. Tous les 20 mtres, le cadre est contrevent (2 UPN) an dassurer lindformabilit du caisson. Les mes sont raidies verticalement par lalternance de plats et de T, tous les mtres. On verra ci-aprs que cette disposition, qui nest pas courante, a t prvue pour faciliter le lancement de la charpente, car dans le sens des raidisseurs leffort de compression est 4 fois plus important que suivant le sens transversal.

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Dtail du raidissage de mes.

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Vue intrieure du caisson.

Pour les membrures suprieures, les tles ont une paisseur variable de 20 35 mm en S355 et de 30 67 mm en S460. Pour les membrures infrieures, les tles ont une paisseur variable de 20 40 mm en S355 et de 40 67 mm en S460. Les tles formant les mes ont une paisseur variable de 18 25 mm en S355 et de 25 mm pour les zones en S460. Lutilisation de lacier S460 dans les zones sur appui a permis de rduire le tonnage dacier, et donc le poids de

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Pice de pont sur cule.


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Un longeron est li aux pices de pont. Cest un lment important de la section de louvrage. Il permet : dassurer un appui longitudinal la dalle prfabrique avec connexion par goujons disposs dans les lumires prvues cet effet, de participer la exion longitudinale de la section, dassurer un appui bilatral pour une future passerelle de remise en peinture, le dbord de la tle infrieure du caisson pouvant offrir un autre appui. Les attaches des bracons Les bracons trianguls qui soutiennent lencorbellement sont prfabriqus en usine. A chaque extrmit le tube est fendu, une tle est insre dans cette fente et le tube est ferm. Ces deux tles dextrmit ne sont pas situes dans le mme plan.n Attache suprieure des bracons.

n Attache infrieure des bracons.

En partie basse, la tle dextrmit est situe dans le plan de la triangulation ; elle est soude horizontalement sur lme du caisson au droit de la semelle suprieure du contreventement infrieur et sur une tle verticale situe au droit du cadre. En partie haute, la tle est soude sur le bord de la semelle suprieure de la pice de pont (composante transversale) et sur lme du longeron (autre composante), ce qui permet une plus grande facilit pour le soudage. Compte tenu de la triangulation des bracons, les attaches basses et hautes ne sont pas dans la mme section, mais alternes de 4 m, soit un pas de 8 m pour chaque attache.

Le hourdis Le hourdis est une dalle en bton arm, dune paisseur maximale de 25 cm. Les encorbellements ont t prfabriqus sur le site (plots de 4,00 m par 8,30 m). La bande centrale situe sur le caisson est coule en place ; son paisseur varie de 25 cm sur les mes 20 cm dans laxe ; la tle suprieure du caisson sert de coffrage. Cette technique permet de ne pas mettre en uvre dquipage mobile, dont lutilisation aurait t rendu difcile par la prsence des bracons. Les longerons permettent un bon fonctionnement des dalles et la mise en place dune connexion. Lpaisseur du hourdis en encorbellement est variable. Lpaisseur en zone courante est de 22 cm, paissie 25 cm dans les zones de connexion, au droit des longerons longitudinaux et des pices de pont en console. Ceci permet, entre autre, le retournement des aciers passifs au droit du joint de clavage transversalement. La pose des lments prfabriqus est faite grce un outil de pose, circulant sur des rails souds sur la tle suprieure du caisson. Avant la pose un joint en noprne est mis en uvre sur la charpente. Le ferraillage de la zone centrale est ralis en place. Le btonnage de celle-ci est effectu en respectant un pianotage, avant excution des clavages transversaux au droit des pices de pont et sur les longerons, permettant ainsi de rduire la ssuration de la dalle sur appui. Des positions de vrinage sont prvues au droit des appuis, mais du fait du poids trs important de louvrage, il na pas t prvu de dnivellations dappuis en cours de construction pour comprimer la dalle. An de comprimer les joints longitudinaux entre dalles prfabriques et partie coule en place, et ainsi viter une traction permanente vide, une lgre prcontrainte transversale a t mise en place au droit des clavages sur pices de pont. Elle est constitue de 4 monotorons gains graisss, tendus en phase nale dexcution de la dalle.s

Mthode de lancement

La charpente mtallique comporte 39 tronons, achemins sur le chantier par la route depuis la Belgique, par demi-caissons de 16 24 m, pesant entre 60 et 100 tonnes. Aprs retournement, les lments sont ajusts et souds sur le

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Ouvrages marquants

chantier, et quips des lments transversaux (bracons, longerons et consoles). Aprs le contrle des soudures, la protection anti-corrosion est acheve. Lentreprise VBSC a choisi un mode de lancement adapt au poids important de louvrage (6300 t dacier au total), ainsi qu la courbure de louvrage. Tout dabord, un avant-bec de 60 m de longueur est attach lavant du caisson pour permettre de rduire la charge en console (lavant-bec est trois fois moins lourd que le caisson au mtre linaire, malgr un poids total de 200 t avec la pice dattache), et ainsi diminuer les efforts et les ractions dappui. Son intrados a une forme en ski (forme parabolique) pour permettre laccostage et la rcupration progressive de la che, soit une che de 3,50 m. La hauteur de lavant-bec la jonction avec le tablier est de 9,0 m ; sa structure en treillis a permis dallger son poids, tout en conservant sa rigidit. Lavantbec est courbe, avec le mme rayon que le tablier. Aprs accostage sur la cule C6, il est dmont en deux fois. Dans le but de rduire la che lextrmit de lavant-bec, un systme de haubanage provisoire a t mis en place. Il comporte un mt de 27 m de hauteur, pos sur le caisson et des haubans ancrs de part et dautre, environ 80 m du pied du mt. Le pied est articul par lintermdiaire dun grain. La zone sous le mt a d tre ren-

force localement. Les haubans sont des cbles 31T15. Les ancrages des cbles sont constitus par des tles verticales soudes au droit des mes, sur lesquelles vient se xer la platine dpanouissement. En tte de mt, les haubans sont dvis sur selle et brids. Le tablier est pouss par des vrins et lensemble glisse sur des appuis de type noprne-ton. Ces derniers reposent sur des balanoires xes en tte de pile, permettant la libre dformation du tablier. Les longueurs des balanoires sont adaptes la valeur de la raction dappui calcule (1,80 m, 2,40 m et 3,60 m). Quelques remarques sont ncessaires : Le sens du lancement est dfavorable, car la petite trave de rive se trouve lavant. Ceci a impos un avant bec long pour que les sections renforces se trouvent sur appui lorsque la console a une longueur maximale (60 144 80). Un allongement de la trave de rive aurait permis une rduction de la longueur de lavant-bec. La tension dans les haubans est contrle avant les phases critiques et peut videmment tre corrige si ncessaire. Lorsque le mt est au milieu de la trave, la che du tablier dtend les haubans, et quand il passe sur appui, laugmentation de la che de la console retend les haubans. Sauf lors de laccostage sur la pile P3 (franchissement de la trave de 144 m), le lancem e n t s e f f e c t u e s a n s re t o u c h e r l e s longueurs des haubans, ceux-ci restant purement passifs. La procdure de lancement prvoyait une lgre retension (25 t) des haubans pour assurer dans de bonnes conditions laccostage sur les balanoires de la pile P3. Cette phase a t rendue plus dli-

n Dispositif de haubanage provisoire.

NN

Vue de lavant bec.

NN

Avant bec en appui sur P1.


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cate en raison dun fort gradient thermique dans le caisson mtallique (environ 20 C) occasionnant une che complmentaire voisine de 0,60 m. Du fait de sa forme en ski, lavant bec se met en charge trs progressivement, il rduit trs lentement les fortes sollicitations dans le tablier qui rgnent ainsi sur une plus grande longueur. La courbure de louvrage charge plus fortement lappui intrieur lorsque la console a une porte maximale, ce qui a ncessit un renforcement de lme. Les remarques ci-dessus montrent bien que le lancement dune structure mtallique diffre assez fortement du poussage dune structure en bton du fait de la grande souplesse du tablier et de la plus faible diffrence entre le poids de lavant bec et celui du tablier. En effet, pour une structure en bton, un haubanage fonctionnant en passif ne serait pas envisageable.

4. La stabilit des mes au voilements

Calculs aux lments nis

Le rglement franais ne couvre pas la situation de lancement du viaduc de Verrires. Pour lappliquer, il aurait fallu adopter une conception sensiblement diffrente : la capacit portante ne prenant en compte que les raidisseurs verticaux du caisson, en ngligeant la contribution de lme (voir commentaire de larticle 18.5 du fascicule 61 Titre V), il aurait fallu des raidisseurs

plus importants, ventuellement de part et dautre de lme. Cest pourquoi il nous a sembl ncessaire de nous appuyer sur le rglement europen (EC3 : 1-5) pour justier les phases de lancement, et notamment tudier les charges concentres appeles "patch loading" dans les Eurocodes : voilement sous charges transversales appliques par les balanoires dans le plan de lme, concomitantes aux sollicitations de exion longitudinale. Toutefois, la situation de lancement envisage nest pas directement couverte par lEurocode. En effet, les formules de vrication de lEC3 : 1-5 reposent sur une analyse statistique de abilit et des essais concernant des panneaux isols, ne correspondant pas une situation de lancement avec un patin couvrant plusieurs panneaux adjacents. Une solution aurait t dinterpoler les rgles de lEurocode, mais les essais de calibrage des formules de lEC3 avec des calculs aux lments nis ne nous ont pas permis de conclure. Pour faire face cette situation, nous avons donc bas lensemble de la justication sur des calculs aux lments nis des situations prcises du lancement. Une trentaine de calculs ont t effectus, permettant de modliser la plupart des situations de lancement, suivant une tude paramtrique des paisseurs dme, paisseurs de semelle, longueur de patins et concomitance des efforts de exion et de ractions dappui. Lensemble des calculs a t fait laide du logiciel de calcul par lments nis Systus +, diffus par la socit Systus International. La mthode de vrication de la stabilit du panneau comporte trois tapes.

n Historique des ractions dappui sur la pile P1 au cours du lancement (en tonnes).

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Ouvrages marquants

Premirement, pour des paramtres de structure donns (Lpatin : longueur du patin, tw : paisseur de lme, tf : paisseur de la semelle), et pour des coefcients de charge (M : moment chissant sollicitant, R : raction dappui) on recherche la rsistance de la structure. Tout dabord, on calcule les modes de ambement dEuler de la structure soumise ses charges, selon la thorie lastique. Ce calcul prliminaire ne donne aucune indication de rsistance, mais les dplacements de tous les nuds dans le mode dinstabilit choisi sont utiliss pour crer un dfaut gomtrique la structure et qui initiera linstabilit de la structure. Cette dplanation initiale est value par lEurocode (EC3-2) h/200 soit 5 mm. Puis on simule la ruine de la structure par un calcul au second ordre prenant en compte les grands dplacements et la plasticit du matriau. Pour cela, la structure est charge progressivement depuis son tat non charg (0, 0) dans la direction des coefcients de charge (R, M), par un chemin de chargement linaire. Le calcul sachve pour le dernier paramtre de charge max, pour lequel un quilibre est trouv. Ainsi, la rsistance de la structure dans la direction recherche est (max M, max R). Des calculs sont aussi raliss pour dautres chemin de chargement de type (M, max R), (max M, R), Deuximement, partir de ces calculs on dessine le domaine de rsistance du panneau sur un diagramme R-M (R : raction dappui ; M : exion longitudinale). La rsistance ultime de la structure du caisson est assure sous la combinaison suivante : [1,45 M (G) ; 1,65 R (G)]. Le facteur de scurit 1,45 est le produit du coefcient de pondration des charges de poids propre lELU (1,32) par le coefcient de scurit du matriau lorsque lon craint une instabilit. Le

facteur de scurit 1,65 permet de couvrir en plus les actions daccompagnement (vent et dnivellation dappui transversale), ainsi que limprcision du modle. Cette formulation rglementaire conduit une grande scurit si lon a pris en compte les dfauts de positionnement transversal de lappui, car en cours de lancement on peut assez bien matriser les charges de poids propre et leur pondration par 1,35 est trs scuritaire. Troisimement, on place tous les points de sollicitation sous la forme de couples (1,65 R (G) ; 1,45 M (G)) sur le diagramme de rsistance. La scurit est assure si lensemble des points correspondants se trouvent lintrieur du domaine. Dans le cas contraire, il faut renforcer la section. Le renforcement a t ralis par paississement des mes, et par ajout local de raidisseurs horizontaux la hauteur de 70 cm du fond de caisson (niveau mdian des cloques potentielles calcules). Il semble utile den tirer quelques enseignements pour le dimensionnement. Lors du lancement dune telle structure trois modes de ruine ayant

n Diagramme danalyse des sections.

NN

Courbe de dplanation de lme Ajout de raidisseurs horizontaux.

N


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n Accostage de lavant bec sur la pile P3.

n n Maillage du modle.

n n Cloquage de lme Isovaleurs de dplacements.

une redistribution trs faible entre eux peuvent apparatre : ambement et voilement du hourdis infrieur, voilement gnral de lme (ambement des raidisseurs verticaux), voilement local de lme. La exion longitudinale ne peut pas tre reprise par une me raidie verticalement et fortement sollicite par les actions variables, la semelle infrieure doit donc avoir une section sufsante (pas de plastication sous les charges de exion). La charge verticale est principalement reprise par lme qui est tenue par les raidisseurs verticaux. Les raidisseurs doivent tre sufsamment rigides pour que lme puisse remplir ce rle, et ils doivent tre souds sur la semelle infrieure. Un dpassement de lun de ces deux premiers critres de ruine a de fortes chances de conduire un effondrement brutal. Il semble donc prudent que le premier mode propre rencontr soit un voilement local de lme. On peut alors paissir lme pour assurer une scurit sufsante.

5. Les effets du vents

Les contraintes du site

n

Applications des charges.

La situation de louvrage et son caractre exceptionnel, notamment la porte et la hauteur des piles, ont conduit le matre duvre sassurer de la stabilit arodynamique de louvrage et de sa rsistance aux vents turbulents. La vitesse moyenne et sa direction ont dabord t mesures sur le site par un anmomtregirouette, 17 m de hauteur, au lieu-dit la Rouvayrette. Ce site est localis environ 600 m au nord du village de Verrires. La vitesse moyenne est enregistre sur 3 priodes conscutives de 10 minutes, toutes les heures. Ceci a t fait sur environ 7 mois. Ces mesures in situ, couples avec un calcul numrique (logiciel WASP), ont permis de dterminer la vitesse du vent au niveau du tablier par transfert de la vitesse du vent mesure la station Mto-France de Millau-Soulobres. De plus, des mesures complmentaires laide du SODAR ont permis de caractriser la turbulence du vent au niveau du tablier. Les vents forts de la rgion de Millau correspondent des "temptes" de Sud-Est et plus rarement de Nord-Ouest. Ces directions corres-

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Ouvrages marquants

pondent sensiblement laxe de la valle que franchit le viaduc. En consquence, il a fallu dterminer les caractristiques du vent dans cette direction ainsi que celles du vent soufant suivant la direction moyenne perpendiculaire laxe longitudinal de louvrage. Il sagissait dvaluer la vitesse de rfrence (U), les indices de turbulence (Iu, Iv et Iw) et les carts-types (u, v et w ). Ces informations, tablies par le CSTB, taient fournies dans le DCE. Pour la suite des calculs, la vitesse du vent en service a t calcule avec une priode de retour de 50 ans, tandis quen phase de construction, la priode de retour est de 10 ans. Il a donc fallu vrier la rsistance de louvrage, en construction et en service, vis--vis des sollicitations du vent.s

Vrication de la stabilit

La premire tape a consist connatre les caractristiques arodynamiques du caisson. Ds la phase de projet, le matre duvre a demand au CSTB de mesurer ces caractristiques dans la conguration en construction. Des tudes complmentaires ont t menes par le CSTB, la demande de lentreprise, sur le prol de louvrage en service. Ce dernier essai a mis en vidence une pente ngative de la courbe de portance pour les angles dincidence suprieurs 6 degrs, ce qui a conduit estimer aux environs de 32 m/s la vitesse critique du vent vis--vis du galop de exion, dans le cas o lincidence moyenne du vent serait de 8 10 degrs. Cette dernire incertitude a conduit le matre douvrage a commander une tude complmentaire de vent sur le site, suivant un procd diffrent. Ainsi, Mto France a ralis une simulation hydraulique sur maquette ( lchelle 1/1000e), incluant louvrage et permettant de prciser langle dincidence du vent et ses uctuations par rapport au tablier. Cette approche se base sur la similitude rigoureuse obtenue par lgalit, dans latmosphre et en simulation hydraulique, de nombres sans dimension tels que le nombre de Reynolds, le nombre de Froude ou le nombre de Rossby. Dans la veine, les composantes U et W du vent sont mesures par anmomtrie laser. Lincidence du vent dans un plan quelconque est quant elle mesure par tomographie laser, en lmant le dplacement de micro-particules dans leau.

Les premiers calculs de lentreprise (SERF, logiciel TORNADO) et les contre-calculs du matre duvre (SETRA, logiciel PCP) ont permis de montrer que louvrage, le tablier et ses piles, tait stable en service. Nous ne dtaillerons pas ici les mthodes de calcul sous le vent turbulent, ceci ayant dj fait lobjet de publications. Concernant les phases de construction, les piles et le tablier ont t traits part. La justication du tablier en phase de construction a fait lobjet de nombreuses tudes. Il ntait pas possible, compte tenu de lampleur des calculs, dtudier toutes les phases de lancement. Seules les phases juges critiques ont t prises en compte. En fait seules les phases darrt prolong ont t tudies. Il a t estim que le lancement devait se faire sous couverture mtorologique, avec un vent infrieur 20 m/s, cette vitesse tant rduite 12,5 m/s pour les phases les plus dlicates (grandes consoles). Les phases darrt taient stables sauf celle qui correspondait lavant du tablier en appui sur P3 (aprs franchissement de la grande trave de 144 mtres) ; dans ce cas il tait constat un amortissement quasi nul. Pour pallier ce phnomne, il tait prvu un amortisseur adapt. Toutefois, la phase se droulant en t, il a t possible de faire dnir par le CSTB les caractristiques dcennales du vent durant cette priode. Il a t constat que statistiquement le vent est plus modr en t et la prise en compte de ses caractristiques a permis de saffranchir de lamortisseur. En cours de lancement aucun problme nest survenu en raison du vent.

6. La construction de louvrageA ce jour, la charpente mtallique est acheve et en place sur les appuis. Les dalles prfabriques sont en cours de pose, et les premiers plots de la zone centrale ont t btonns. Dans un prochain article, les mthodes de construction seront prsentes, ainsi que les dispositions retenues pour assurer le suivi des travaux.Emmanuel BOUCHON, Georges GILLET, Bernard BOUVY, Daniel LE FAUCHEUR, Jean-Yves SABLON s

Emmanuel BOUCHONSETRA CTOA Chef de la DGO Tel : 01 46 11 32 80

Georges GILLETChef de l'AIOA - A75 Tel : 05 65 61 52 00

Bernard BOUVYAIOA - A75 Tel : 05 65 61 52 00

Daniel LE FAUCHEURSETRA CTOA Tel : 01 46 11 32 77

Jean-Yves SABLOND.D.E. de Seine et Marne Chef de la Subdivision E.T.N.O.A.2 Tel : 01 60 94 09 35


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Techniques aux normes A 63 - Mise particulires autoroutires de la RN10

A 63 - Mise aux normes autoroutires de la RN10Construction et rotation de 16 PS sur voies circulesLe contexteLe service spcial de lautoroute A63 de la DDE des Landes ralise la mise aux normes autoroutires de la RN10 (future A63), en prolongement des autoroutes existantes en Gironde, au nord, et dans les Pyrnes Atlantiques, au sud. Cette mise aux normes ncessite la suppression des carrefours niveau, extrmement dangereux, qui ont t remplacs par 16 ouvrages en passage suprieur. Une des contraintes majeures de ce projet est lie au fort trac et limpossibilit dinterrompre ou de dvier la circulation pendant les travaux. Les tudes de projet ont t ralises par SOGELERG, la DOA du CETE du Sud-Ouest assurant pour cette phase une mission dassistance au matre duvre. Lassistance au jugement des offres ainsi que le contrle des tudes dexcution ont entirement t cons la DOA. siste raliser les ouvrages une cote suprieure leur cote dnitive, pour permettre de dgager la hauteur ncessaire aux poutres mtalliques supportant le poids du tablier au btonnage, puis redescendre les tabliers lorsque le bton est rsistant, aprs vacuation du cintre. Cette technique, relativement classique, sest rvle conomique pour lun des trois marchs douvrages (lot nord comprenant 5 ouvrages).

La variante tourneLentreprise Razel a propos une solution originale consistant construire les tabliers paralllement lautoroute dans le terre-plein central, qui est sufsamment large dans cette section (11 m entre glissires), puis le tourner de 90 en le faisant pivoter autour de la pile centrale. Pendant la construction et la rotation les voies rapides sont neutralises et utilises par le chantier pour lapprovisionnement et limplantation de la bquille de rotation. Cette technique a t utilise pour les 11 ouvrages raliss par lentreprise Razel.

Les seize ouvragesLa construction dun nombre signicatif douvrages militait en faveur dune standardisation de la gomtrie (tabliers, piles, aspect esthtique). Les ouvrages ont t regroups en 2 types de tabliers en fonction du type de la voie porte (largeur de 7,5 m pour les voies communales et de 9 m pour les voies dpartementales). Toutes les autres dimensions des ouvrages sont identiques. Il sagit de dalles prcontraintes 2 traves de 24,40 m de porte et de 1,05 m dpaisseur. La pile est implante dans le TPC et les cules sont noyes dans les remblais daccs.

Le phasage de construction est le suivant :s

La solution de basePour conserver le principe de ralisation base de coffrages supports par des chafaudages ou cintres sans engager le gabarit de circulation pendant les travaux, la solution de base prvoyait la construction en sur-gabarit. Cette technique con-

Ralisation du tablier

Le tablier est ralis sur des chafaudages reposant directement sur le sol du terre-plein central paralllement l'autoroute. Les oprations de coffrage, ferraillage, btonnage et prcontrainte sont tout fait classiques. Lors du dcoffrage qui concide avec la mise en prcontrainte, environ 50 % du poids du tablier

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Techniques particulires

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Dtail de la tte. Accrochage des barres et haut du tube.

N

Dtail du pied. Patins de montage et vrin de mise en tention.

passe dans la pile centrale et 25 % dans chaque appui d'extrmit, pour un poids total de 960 tonnes pour le tablier le plus lourd. Le tablier repose sur la pile et des pales provisoires en ses extrmits.s

Mise en oeuvre du systme de rotation

Le systme comprend un mt tubulaire mtallique de 11,40 m de hauteur et de 0,71 m de diamtre. Chacun des 4 haubans est constitu de 3 barres 72 en acier (fprg gal 610MPa). En tte, la xation sur le mt est assure par des chapes, autorisant la rotation dans le plan vertical. En pied, un ancrage base d'crou et de plaque est assur en intrados du tablier. Pour des critres conomiques, ce type de hauban, constitu de barres, a t prfr des cbles, du fait

de la complexit des lments d'extrmits et de problmes lis aux 11 remplois. La mise en tension des haubans est effectue grce des vrins gons enpied de mt, jusqu' compenser les ractions d'extrmit et les transfrer sur la pile centrale. Cette situation d'quilibre est instable, comme le au d'une balance. Une bquille est donc installe 8,00 m l'arrire de la pile centrale. Un lest de 16 t plac sur le tablier, au droit de cette bquille, garantit un dsquilibre contrl vers la bquille et un quilibre stable sur trois appuis (pile et appui ddoubl de la bquille).


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A 63 - Mise aux normes autoroutires de la RN10

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Rotation

L'appui de rotation est constitu d'un axe mtallique et d'un appui glissant. Un chemin de roulement circulaire est install pour guider le cheminement de la bquille pendant cette opration. Un effort de 2 t exerc sur le pied de la bquille permet de transmettre l'effort moteur de rotation.

Par ailleurs, pour pouvoir dcoller des appuis de rive, il faut avoir galit des ractions sur ces appuis. En effet, supposons que l'on descende instantanment les deux appuis de rive, le au va basculer du cot le plus lourd. Il est donc ncessaire d'quilibrer le poids des 2 cots pour pouvoir dcoller simultanment des appuis. La tension dans les haubans sera fonction du poids du demi-au le plus lourd. Pour le dimensionnement des haubans et par analogie avec un au de pont construit par encorbellements successifs le poids du cot le plus lourd sera obtenu en cumulant sur ce ct : un poids major de +3 % un vent descendant (W = 20 kg/m2) Il est galement pris en compte un gradient thermique de 2 pig dans la structure avant mise en tension des barres. Le gradient thermique alourdit le tablier sur cule et augmente donc la tension ncessaire pour dcoller ce dernier de ses appuis de rive. An d'avoir l'assurance d'un gradient infrieur 2, les mises en tension en saison chaude ont t ralises le matin. L'effort dans les barres est calcul aux Etats Limites de Service selon cette combinaison et l'on obtient pour les tabliers de 9 m un effort de 92 t (limite 107 t). La rupture a t tudie sous la forme d'une combinaison accidentelle o l'action accidentelle a t prise gale l'oppos de l'effort enveloppe ELS de la barre et applique aux extrmits de la barre rompue, tenant ainsi compte d'un effet dynamique de 2. Les calculs ont montr : que l'effort de la barre rompue se transmettait aux 2 barres voisines sans que leur tension ne dpasse 0,75 Frg, que la rupture tait dimensionnante pour la tte et le pied du mt, que la rupture tait sans effet notable sur le tablier. La procdure de mise en tension ralise est la suivante : tension jusqu'au dcollement d'un cot. mise en place de contrepoids du cot dcoll jusqu' la repose sur appuis. poursuite de la mise en tension jusqu' un nouveau dcollement. l'opration est ritre tant que la mise en place d'un contrepoids lmentaire (1,5 t) ne bascule pas le au.

En n de rotation, qui dure 45 minutes environ, le tablier se trouve en place, perpendiculairement l'autoroute, dans sa position dnitive.

Mise au point du systme de rotationLa stabilit de la structure pendant la rotation, et par consquent la scurit des usagers, repose sur le systme de haubanage et la bquille. A la demande de la DOA, la rupture accidentelle d'une barre d'un hauban a t prise en compte, ce qui a conduit ajouter une barre par hauban. Pour tablir les efforts admissibles dans les barres et en l'absence de rfrence rglementaire adapte compte tenu de l'utilisation de ces dernires (plus proche du cble que de la barre courte gaine), il a t fait rfrence au fascicule 61 titre V relative aux cbles ls parallles soit 0,60 frpg aux ELU fondamentaux. Pour l'tude la rupture la limite a t xe fpeg. Compte tenu de la prcontrainte dans le tablier le dimensionnement en service est conduit aux ELS. Les limites retenues sont donc : Service (ELS) 0,6fprg/1,35 = 0,45 * fprg soit 107 t Rupture d'une barre (ELU Accidentel) fpeg 182 t

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Suivi de la rotations

Instrumentation

An de s'assurer que les sollicitations dans les barres et la bquille ne dpassaient pas, pendant la mise en tension et la rotation, les valeurs dimensionnantes, ces lments ont fait l'objet d'un suivi mtrologique ralis par le laboratoire de Bordeaux. Ce suivi comprend : la mesure de la traction et des exions concomitantes dans les barres cot tablier, 1 m au dessus de l'intrados. Les barres sont articules selon l'axe horizontal en tte et ancrs sous le tablier (plaque d'ancrage et boulon). Toutes les barres sont quipes, 50 cm environ au dessus du tablier, de 2 jauges pour les barres latrales et 4 pour la barre centrale conformment au schma ci-dessous.Identique pour les 3 autres haubans.

La bquille a t dimensionne avec un lest de 24 t, un effort de traction de 10 % du poids (lest + bquille), et un frottement transversal de 5 %. La limite retenue est e/2 = 120 MPa. La contrainte est volontairement rduite an de tenir compte des alas d'excution (frottements plus importants, non planit du rail avec la sous face du tablier). La mesure de l'effort de traction l'aide d'un peson sur le cble de traction. Les mesures dmarrent avec la mise en place des barres et s'achvent en n de rotation. Elles ont permis de vrier que les sollicitations dans le systme de rotation restaient en de des valeurs admissibles et que la scurit des usagers tait assure. En cas de problme grave (rupture barre, problme dans la bquille), une procdure d'urgence tait prvue avec coupure de la RN10 et dviation par Mont-de-Marsan, seul itinraire de dviation possible !s

La mesure de la compression dans les montants de la bquille, ainsi que les exions d'axes horizontal et vertical gnres par l'effort de traction appliqu la base du montant avant et par les frottements longitudinaux et transversaux du dispositif de guidage de la bquille sur le rail. Ces efforts sont tirs de 3 jauges par montant implantes conformment au schma ci-dessous. 3 jauges 3 quations 3 inconnues (Nx, My, Mz)

Rsultats, utilisation et exploitation des mesures

Barres des haubans Les valeurs mesures et leur volution sont conformes aux prvisions : la tension moyenne dans les barres est lgrement suprieure la valeur nominale (G sans majoration ni W et ni ) comme l'indique le graphique 1. l'volution des contraintes en bas des barres est conforme aux prvisions comme l'indique le graphique 2.


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A 63 - Mise aux normes autoroutires de la RN10

Graphique 1 L'ancrage en dessous du tablier cre un encastrement de la barre soumis son propre poids. Il en rsulte au voisinage de l'ancrage o se situent les sections de mesure, un moment ngatif tendant la bre suprieure et comprimant la bre infrieure (phase n 1). La tension de la barre, par effet de chanette rquilibre les contraintes. L'tat de contrainte dans les barres reste parfaitement constant pendant la rotation. Bquille Les mesures des contraintes dans les montants des bquilles se sont avres les plus utiles pendant la rotation. En effet, malgr le soin apport la planit du chemin de roulement (HEB 260), des dnivellations d'appui entre les deux montants de la bquille sont apparues au cours des rotations. Le suivi en temps rel a permis de compenser le diffrentiel d'effort normal entre les deux montants. La compensation tait effectue, l'aide des vrins de pied de bquille, lorsque la rpartition entre les deux montants sortait de la fourchette (1/3,2/3). A titre d'exemple ci-contre, 2 compensations ont t ncessaires pour le PS7 (graphique 3). Graphique 2

ConclusionLa spcicit de la RN10, TPC de grande largeur, a permis de raliser une srie d'ouvrages identiques au-dessus d'un axe circul par une autre solution que le vrinage. Le suivi ralis pendant les rotations a permis de s'assurer de la abilit de la mthode.JM. DOURTHE, P. BARRAS s

Graphique 3

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Intervenants

Matre d'Ouvrage : Etat Matre d'oeuvre : DDE des Landes-Service spcial Autoroute A63 (Mr Aubaterre) Contrle extrieur et suivi des travaux : CETE Sud-Ouest DOA et LR de Bordeaux Etudes d'excution : Razel T. M Travaux : Groupement Razel-Ducler-RogardJ.M. DOURTHEL.R. de Bordeaux Tel : 05 56 70 66 33

Pierre BARRASCETE du Sud-Ouest - DOA Tel : 05 56 70 64 93

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Second pont sur le Rhin au sud de StrasbourgDes piles et fondations profondes dans le euve pour rsister aux sismes et aux chocs de bateaux1. IntroductionLa "premire pierre" du nouveau franchissement routier du Rhin au sud de Strasbourg a t pose le 11 fvrier 2000 en prsence des reprsentants des matres douvrage franais et allemand, des conanceurs associs au projet et de nombreuses personnalits. Cet acte symbolique, salu par la presse et les mdias, a marqu le dbut ofciel des travaux dun projet attendu depuis plusieurs dcennies. Les lecteurs du bulletin Ouvrages dArt connaissent bien ce projet travers diffrents articles relatifs la conception et aux tudes publis dans les n 32 (juillet 1999), 34 (mai 2000) et 37 (avril 2001). Larticle qui suit prsente le chantier des fondations profondes et appuis dans le euve.Alain DEMARE s

s

Rappel des caractristiques essentielles du projet

Le franchissement du Rhin entre Eschau et Altenheim comporte trois ouvrages distincts : le pont principal enjambant le euve. Cet ouvrage trois traves de 460 m de longueur totale comprend une trave centrale de 205 m au-dessus du chenal navigable et deux appuis dans le euve. Son tablier poutrecaisson en bton hautes performances B65 est construit par encorbellements successifs ; le viaduc daccs ct France, comprenant quatre traves pour une longueur totale de 217 m. Son tablier, constitu dune poutrecaisson, est prfabriqu sur le remblai daccs et mis en place par poussage ; le viaduc daccs ct Allemagne comprenant six traves pour une longueur totale de 290 m. Son tablier, galement poutrecaisson, est construit en place sur cintre. En application du trait conclu entre les deux Etats, les ouvrages sont respectivement construits sous matrise douvrage et matrise

doeuvre franaises pour les deux premiers cits, allemandes pour le dernier. Les marchs de travaux ont t respectivement attribus au groupement dentreprises Bilnger + Berger et Max Frh pour les deux premiers, lentreprise Weyss & Freytag pour le dernier.s

Etat davancement des travaux

La dure totale du chantier y compris priodes de prparation est de 3 ans. Les travaux du viaduc franais et du pont principal ont dbut au printemps 2000. La totalit des fondations et appuis ont t raliss au cours de lanne 2000. La construction du tablier du viaduc franais a dbut en octobre 2000 pour sachever en avril 2001. La construction du tablier du pont principal et celle du viaduc daccs allemand, qui ont dbut la n de lanne 2000, devraient tre entirement ralises (hors quipements) au dbut de lanne 2002. Les quipements et nitions seront raliss au dbut de lanne 2002.


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Second pont sur le Rhin au sud de Strasbourg

2. Description succincte des piles dans le euve et de leurs fondationsLes piles dans le euve sont soumises des actions importantes. Elles doivent en premier lieu reprendre les descentes de charges soit environ 11 000 tonnes en provenance du tablier en bton. Elles sont soumises aux chocs accidentels des bateaux. La valeur de leffort statique quivalent, appliqu horizontalement au niveau des plus hautes eaux, a t arrte 2000 tonnes en concertation avec les services de navigation franais et allemand. Cette valeur correspond un convoi pouss de 12000 t, constitu de barges assembles de 185 m de longueur totale, voluant 20 km/h. Elles doivent galement rsister aux sismes susceptibles de survenir dans le foss rhnan, la valeur nominale de lacclration prise en compte est gale 0,25 g. Par ailleurs, ces piles doivent minimiser les impacts vis--vis des coulements hydrauliques. Enn le sol constitu de sables et graviers du Rhin sur plus de 100 m dpaisseur, fortement dcomprims sous le lit du euve, noffre pas des caractristiques favorables des fondations supercielles. Aussi, a-t-il t retenu des semelles perches, de forme trapzodale reposant sur 10 pieux 1,80 m ancrs dans les graves du Rhin 46 m de profondeur. Lencombrement en plan des semelles est de 26 m x 11,60 m et leur paisseur 5 m. Ces semelles disposes paralllement aux lignes de courant sont surmontes de fts disposs suivant le biais de louvrage (60).

rhnanes susceptibles doccasionner des difcults dasschement.s

Prfabrication des caissons

Les caissons en bton arm qui pousent exactement le contour des semelles (26x11,6x4m) sont prfabriqus au chantier de rparation navale de Kehl. Ils sont raliss en deux phases sur un "slipway" (chariot mobile se dplaant sur des rails dans un plan inclin) qui met habituellement leau des bateaux. On coule dabord le radier. Celui-ci est muni de rservations 1,80 m pour permettre la mise en place ultrieure des chemises mtalliques sur chantier. Des inserts mtalliques annulaires noys dans le bton, comportant une gorge pour loger un joint dtanchit de type pneumatique, permettront de liaisonner ultrieurement par soudage le caisson aux chemises des pieux. Les voiles de 35 cm dpaisseur sont ensuite couls suivant des mthodes traditionnelles. Des aciers en attente sur toute la priphrie autoriseront ultrieurement une connexion efcace avec le bton de masse de la semelle. La mise leau, aprs obturation des rservations des pieux laide de couvercles et butonnage des voiles, seffectue sans difcult laide des treuils du plan inclin.

nn Prfabrication dun caisson au chantier naval du port de Kehl (D). Noter les treuils du plan inclin permettant la mise leau du caisson.

3. Les travauxLe dossier de consultation permettait aux concurrents de choisir librement les mthodes de construction des ouvrages. Le groupement dentreprises Bilnger Berger et Max Frh a choisi de construire les appuis dans le euve labri de caissons en bton arm. Cette solution a t prfre des batardeaux traditionnels raliss laide de palplanches compte tenu des hauts fonds rencontrs (jusqu 13 m deau) et de la permabilit leve des graves

nn Mise leau du caisson au port de Kehl (D).

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Transport et mise en place des caissons

Aprs installation dun cadre mtallique de rigidication constitu de HEB 1000 disposs sur les voiles et brls par barres Diwidag, chaque caisson dun poids denviron 500 tonnes est pris en charge par le pousseur hollandais "Vredeburg" de 900 CV et achemin jusquau site du chantier distant dune quinzaine de kilomtres. Ces convois ottants exceptionnels franchissent lcluse de Strasbourg et remontent le Rhin faible allure (environ 3 km/h). A son emplacement dnitif, chaque caisson est provisoirement arrim des ducs dalbe.

n Mise en place dune chemise mtallique.

NN

Transport dun caisson par ottaison sur le Rhin laide du pousseur Vredeburg.

Quatre pieux provisoires 700 mm sont alors vibrofoncs aux angles extrieurs du caisson. Un systme de bagues coulissantes sur les pieux provisoires et sur le cadre mtallique autorise un rglage en trois dimensions du caisson. Il ne reste plus qu immobiliser le caisson (par diffrentes oprations de soudage), mettre le caisson en eau et retirer les couvercles du radier en ayant recours des plongeurs. Le vibrofonage des chemises mtalliques des pieux peut alors dbuter.s

N

Fonage dune chemise mtallique 1,80 m laide du vibreur Muller MS120.

Vibrofonage des chemises

Les chemises mtalliques de 1,80 mtre de diamtre, dune longueur voisine de 17 m et de 2 cm dpaisseur, soit un poids total denviron 20 tonnes, remplissent plusieurs fonctions : elles protgent le bton des pieux contre labrasion du courant sur la hauteur daffouillement lors des crues ; elles servent de coffrage perdu des pieux sur leur hauteur libre ; enn, elles participent partiellement la reprise des efforts de exion des pieux dans la zone la plus sollicite, en complment aux aciers passifs.

N

Le caisson assch, connect aux chemises mtalliques des pieux. Noter le cadre mtallique et les pieux de maintien provisoire.


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nn Forage dun pieu dans le euve : forage au grappin 1,80 m.

nn Forage dun pieu dans le euve : forage au trpan 1,80 m.

Chaque chemise est introduite dans les rservations. Le guidage ncessaire pour assurer leur parfaite verticalit est assur deux niveaux par les inserts annulaires du radier cits prcdemment dune part, et par un systme de poutraison mtallique secondaire situ en partie suprieure du caisson dautre part. Le vibrofonage est ralis laide dun vibrofonceur de trs forte capacit Muller MS 120 m par une grue cbles Lieber HS 883 HD dispose sur un ponton ottant de 20 x 50 m muni de bquilles de stabilisation. Ct France, les anciens pis du Rhin protgeant la berge, rencontrs sur 5 m dpaisseur et constitus de blocs denrochements en grs et granit sont traverss suivant cette mthode sans endommagement des chemises ni alas notoires. Lorsque lensemble des chemises est en place et aprs gonement des joints dtanchit et puisement des caissons, ces derniers sont solidariss aux chemises mtalliques par soudage des inserts mtalliques annulaires. Le cadre mtallique et les pieux provisoires sont retirs ; le forage des pieux peut alors dbuter.s

Forage des pieux

N Ralisation des fondations dans le euve.

L e f o ra g e f a i t a p p e l d e u x m t h o d e s complmentaires : forage au grappin sur la hauteur des chemises mtalliques ; forage sous bentonite "lair lift" laide dun trpan rotatif en dessous des chemises. Le premier procd nappelle pas de remarques particulires. Le grappin mchoires hmisphriques utilis vient bout de tous les obstacles rencontrs, y compris les blocs denrochements, grce un

systme de moufage intgr au corps du grappin. Le second procd similaire celui dj utilis par la mme entreprise dix ans plus tt pour le pont de Normandie permet de respecter les tolrances de verticalit des pieux prvues au march. La dviation maximale autorise est en effet xe plus ou moins 10 cm la base des pieux an dviter les effets de groupe compte tenu du nombre de pieux (10 par appui), de leur entraxe (environ 4,00 m) et de leur grande profondeur (environ 46 m). Loutil dun poids trs lev environ 20 tonnes est muni de dispositifs centreurs qui sont dans un premier temps guids avec une grande prcision par les chemises mtalliques. Deux ttes de forage furent utilises sur le chantier. Dabord un trpan molettes, celui-ci fut rapidement abandonn en raison de son faible rendement et avantageusement remplac par un trpan tri-pales muni de griffes mieux adaptes aux graviers du Rhin. Loutil est entran en rotation depuis la surface par un moteur hydraulique et le train de tiges est allong en tant que de besoin au fur et mesure de la descente de la tte de forage.

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Le maintien des parois du forage durant lexcavation est assur par une boue bentonitique dont la uidit est adapte la permabilit des graves traverses et dont le niveau est constamment surveill an dviter des pertes subites de boue. An de se prmunir contre les risques dboulement des parois du forage lis aux sous pressions

hydrostatiques de la nappe, une surcharge de bentonique est en permanence applique grce un tube-allonge denviron 5 m de hauteur coiffant les chemises mtalliques dnitives 1,80 m. Lvacuation des cuttings seffectue par le tube central de 300 mm de diamtre grce linjection dair comprim sous forme de nes bulles la base du train de tiges. Le mlange sables plus graviers plus bentonite plus air comprim, dune densit infrieure celle de la bentonite, est ainsi anim dun mouvement ascendant lintrieur du tube central. Les dblais de forage sont ensuite spars de la bentonite dans une unit de recyclage installe sur le ponton ottant. Les sables et graviers sont dverss dans une barge auxiliaire et la bentonite rgnre retourne au forage grce un circuit ferm. Latelier est complt par une barge-rservoir de bentonite de 200 m3 an de prvenir les consquences dventuelles pertes soudaines de boue en cours de forage. Le pousseur-remorqueur hollandais "Flumar" permet de dplacer les diffrents engins de latelier ottant au gr des phases de travaux. La granulomtrie des graves du Rhin, fortement variable, na pas soulev de difcults majeures durant le forage si ce nest quelques colmatages des tamis de lunit de recyclage lors de la traverse de couches plus argileuses, coincements de gros galets lors de leur remonte par le train de tiges ou pertes (modres) de bentonite lors de la traverse dhorizons plus permables.

NN

Vue des outils de forage : trpan molettes. Remarquer les dispositifs de centrage de loutil en partie infrieure et suprieure du corps.

NN

Vue des outils de forage : trpan tri-pales.

N Vue arienne de latelier de fondations dans le euve


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Mise en place des armatures et btonnage

Aprs avoir procd au curage du fond de pieu par renouvellement de la bentonique jusqu limination complte de nes, les cages darmatures sont mises en place. Compte tenu de leur poids 20 tonnes et de leur longueur 50 mtres celles-ci sont faonnes et livres en quatre tronons assembls sur chantier par soudage. La trs forte densit dacier a ncessit pour la section la plus sollicite de placer les armatures sur deux lits constitus respectivement de 28 HA 40 et 28 HA 32 (rappelons que cette section dacier est complte par la section des chemises mtalliques). Chaque cage est quipe de 6 tubes de rservation pour permettre le contrle du bton par auscultation sonique et le carottage des pointes. Aprs renouvellement du curage, on procde au btonnage par tube-plongeur maintenu en permanence dans la masse de bton frais. Le btonnage est ralis avec une surhauteur cor-

respondant celle du tube-allonge coiffant les chemises mtalliques de sorte liminer par purge le bton pollu. Le bton utilis, class en environnement 5 a, est un B32 0/25 dos 400 kg de ciment CHF dEbange CEM III/A PMES. Ce bton est retard jusqu 6 heures en raison de limportance du volume (120 m3 par pieux). Il est rceptionn sur chantier laide de la table secousses, mieux adapte aux mesures de consistance des btons uides. Les talements tait compris entre 45 et 55 cm. La ralisation dun pieu seffectue suivant un cycle rparti sur 3 jours : 1er jour : forage ; 2me jour : mise en place et assemblage des cages darmatures ; 3me jour : btonnage. Un systme de passerelles mtalliques dispos en partie suprieure du caisson et facilement modiable au gr de lexcution des pieux assure la scurit du personnel.s

Contrles et injections des pieux

n Mise en place dune cage darmatures dun pieu de 1,80 m de diamtre.

N

Btonnage dun pieu.

Des mesures de verticalit sont effectues en cours de forage grce un inclinomtre descendu dans le train de tiges de loutil. Des auscultations soniques par transparence sont effectues sur toute la hauteur des pieux et par tous les trajets possibles entre les 6 tubes de rservation an de sassurer de lintgrit du bton. Lorsque des anomalies de transmission de signaux sont mises en vidences, des mesures supplmentaires par gammamtrie sont effectues an de qualier ltendue des dfauts prsums. Enn, des carottages du bton sont galement raliss lorsque les dfauts prsums sont conrms. On procde des carottages systmatiques des pointes de pieux. Ces carottages sont ncessaires pour dboucher les fonds de tube avant ralisation des injections. Les carottes prleves renseignent utilement sur la qualit du bton en pointe et la nature du contact sol/pieu. Compte tenu des descentes de charges trs leves (environ 15000 tonnes par pile), chaque pieu fait lobjet dune injection systmatique partir de 3 tubes distincts laide dinjecteurs manchette descendus en fond de chaque tube. Au total, ce sont environ 4 m3 de coulis qui viennent cimenter le sol et former un bulbe sous chaque pieu.

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Ces injections dimprgnation et de consolidation effectues une pression effective de 40 bars ont pour objet essentiel : de prvenir les consquences dventuels desserrages du sol en place, susceptibles de survenir au cours de la ralisation du forage (les graves du Rhin, trs sableuses, sont en effet trs sensibles aux phnomnes daspiration des nes), et de garantir le terme de pointe calcul pris en compte dans les calculs (les calculs ont t conduits en considrant une pression limite nette de 6 MPa). Enn des essais pressiomtriques sont raliss sous les pieux (1 pieu sur 3 en moyenne) an de sassurer que les caractristiques gotechniques des graves sont cohrentes avec celles qui ont t prises en compte pour la justication des pieux. Les pressions limites nettes mesures aprs ralisation des pieux demeurent suprieures 6 MPa, valeur prise en compte pour les calculs.s

N

Pile dans le euve : semelle en cours de ferraillage.

N

Ferraillage dune semelle.

SemellesOn saccorde aujourdhui reconnatre que les tempratures atteintes au cur du bton, lors de la cure, lorsquelles dpassent environ 65 C, constituent un facteur favorable au dveloppement de la raction. Les essais adiabatiques, complts par des mesures de monte en temprature sur des blocs-tmoins instruments de 1 m 3, ont en effet montr que la temprature maximale cur du bton pouvait atteindre 60 C soit une lvation denviron 35 C lors de la phase dhydratation du ciment. Le ciment CHF tant particulirement avide en eau lors de sa prise, la cure est soigneusement effectue et maintenue sufsamment dans le temps pour limiter la ssuration de retrait ; des sondes thermocouples, relies une centrale dacquisition de donnes, sont par ailleurs disposes an de suivre les volutions de temprature cur tout au long des diffrentes phases de btonnage. Ds achvement de la semelle ct Allemagne, une grue tour Peiner de type CCT 331 possdant une che de 70 m est monte pour assurer toutes les oprations de levage ncessaires. Cette grue est directement ancre sur la semelle grce un plot dappui spcial partiellement en console. Ct France, une grue de mmes caractristiques, fonde sur semelle supercielle, est installe sur la crte de digue.

Pour assurer la connexion entre la semelle et les chemises des pieux, participantes la reprise des efforts de exion des pieux, 28 aciers HA 40 dune longueur unitaire de 3,00 m sont souds verticalement sur chaque chemise. Les semelles qui transmettent et rpartissent les descentes de charge en provenance du ft sur les 10 pieux fonctionnent en console courte. Il en rsulte des sections dacier trs importantes la base de la semelle pour reprendre les efforts de traction dus linclinaison des bielles. Le ferraillage comprend des poutres entourant les trois les de pieux. La poutre centrale ne comporte pas moins de 9 lits superposs de 14 HA40 dans le sens longitudinal. Le ratio dacier avoisine ici 200 kg/m3. Le bton utilis, situ en classe denvironnement 2b2, est un B30 0/25 dos 400 kg de ciment CHF dEbange. Compte tenu du volume de bton trs important des semelles, suprieur 1000 m3, celles-ci sont coules lintrieur des caissons servant de coffrage perdu, en cinq phases successives denviron un mtre dpaisseur an de limiter lexothermie et les risques de raction sulfatique. Phnomne rcemment mis jour et faisant encore lobjet de recherches, la raction sulfatique du bton, non matrise, est susceptible de provoquer des dsordres similaires ceux de lalcali-raction.


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Elvations

nn Ralisation dun ft de pile.

Les fts sont de faible hauteur, environ 4 m. En partie suprieure, ils comportent un sommier dappui de 20,00 m2 destin recevoir les 12 appareils dappui en caoutchouc frett (0,90 x 1,00 m chacun) disposs sur une seule le, les butes sismiques disposes aux quatre angles et les niches de vrinage. Enn, des fosses de visite facilitent laccs au sommier et aux niches. Ces fts sont btonns en deux leves, une premire leve denviron 3 m de hauteur et reprsentant environ 200 m 3 , une seconde leve correspondant aux butes, niches et sommiers dappui.

An de garantir une parfaite planit du sommier dappui (et donc du contact avec les appareils), les 10 derniers centimtres font lobjet dune nition spare laide de gabarits soigneusement rgls.G. TREFFOT s

n Pile dans le euve ct Allemagne : ft achev. Noter la ligne de 12 appareils dappuis 1,00 m x 0,90 m et les butes sismiques dans les 4 angles.

nn Pile dans le euve ct Allemagne.

n Vue en plan des ttes de piles.

Alain DEMARED.D.E. du Bas Rhin Chef du Service des Grands Travaux Tel : 03 90 40 27 90

Guy TREFFOTD.D.E. du Bas Rhin Chef de la Subdivision E.T.N. "Pont sur le Rhin" Tel : 03 90 40 27 90

Un prochain article, paratre, prsentera la construction des tabliers Le prsent texte est extrait dun article plus complet intitul "Le second pont sur le Rhin au sud de Strasbourg : les travaux sont commencs" publi dans le numro de mai 2001 (n 775) de la revue Travaux.

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Principaux intervenantsMatrise douvrage : Rpublique Franaise Ministre de lEquipement Direction des Routes Rpublique Fdrale dAllemagne Land de Bade-Wurtenberg Ministre des Transports et de lEnvironnement (viaduc daccs ct Allemagne uniquement). Reprsentant des matres douvrages pour la construction du pont principal franco-allemand sur le Rhin : D.D.E. du Bas-Rhin Matrise duvre : D.D.E. du Bas-Rhin Service des Grands Travaux Assistance particulire la matrise duvre lors de la phase de ralisation des travaux : Contrle des tudes dexcution des structures : SETRA (tablier du pont principal) SNCF/COREDIA (appuis et fondations) CETE de lEst (tablier du viaduc daccs) Mises au point architecturales : Philippe FRALEU, architecte Contrle extrieur des travaux : LRPC Strasbourg Contrles topographiques : Cabinet Klopfenstein et Sonntag Coordination scurit et protection de la sant : OTE

Titulaire des marchs de travaux (pont principal et viaduc daccs franais) : Groupement dentreprises Bilnger + Berger et Max Frh Principaux sous-traitants et fournisseurs : Etudes dexcution Travaux uviaux Palplanches rive droite Terrassements Fondations Injection des pieux Prcontrainte Fabrication des btons Fabrication des appareils dappui Armatures passives Travaux topographiques Contrles externes bton Fourniture des palplanches Europe Etudes GECTI/SIMECSOL OHF Moebius Kaiser Grund und Phalbau Erkelenzer Freyssinet Fehr FIP Ruhl (faonnage) ; nltrk (pose) Kappis SOLEN ; LEM Arbed


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Equipements des ponts portant des pistes cyclables et entretien

Equipements des ponts portant des pistes cyclables1. IntroductionLa prise en compte des cyclistes dans les amnagements de voirie est une proccupation relativement rcente : elle a fait lobjet dune circulaire du ministre de lquipement lattention des services de ltat en novembre 1995. La loi sur lair, publie en dcembre 1996, prconise le dveloppement des modes de transports doux et impose, dans son article 20 (voir encart), la ralisation damnagements en faveur des cyclistes pour toute cration et rnovation de voirie, ds lors quon se situe en milieu urbain.nn Exemple de partage de lespace sur un pont : passage piton proximit du garde-corps, piste pour les deux roues et chausses pour la circulation automobile. Dans cette conguration o la piste affecte aux deux roues est clairement identie et loigne du garde-corps, la hauteur de celui-ci ne doit rsulter que de la seule prsence des pitons.

Les itinraires des cyclistes empruntent parfois des ouvrages soit par des amnagements spciques, soit en commun avec dautres usagers. Se pose alors la question de ladaptation de certains quipements ce type dusager. En effet leur vitesse de dplacement est plus leve que celle des pitons et les espaces ddis chacun sont souvent troits. Le prsent article se propose dapporter des informations sur trois sujets souvent voqus lors damnagements sur des routes ou itinraires susceptibles daccueillir de nombreux cyclistes : les garde-corps, les barrires de scurit et les joints de chausses.

"A compter du 1er janvier 1998, loccasion des ralisations ou des rnovations des voies urbaines, lexception des autoroutes et voies rapides, doivent tre mis au point des itinraires cyclables pourvus damnagements sous forme de pistes, marquages au sol ou couloirs indpendants, en fonction des besoins et contraintes de la circulation. Lamnagement de ces itinraires cyclables doit tenir compte des orientations du plan de dplacements urbains lorsquil existe (article 20 de la loi sur lair et lutilisation rationnelle de lnergie)" Plus rcemment encore (en dcembre 1998), le comit interministriel damnagement du territoire a adopt un schma national des itinraires cyclables dintrt national qui empruntera de prfrence les chemins de halage et les voies ferres dsaffectes (voir carte du schma national ditinraires cyclables en page 30). Ce dveloppement des amnagements en faveur des deux roues, essentiellement des cyclistes (mais aussi les "rollers" et autres adeptes de la trottinette), a conduit le CERTU a sinterroger sur les rgles pour concevoir des amnagements adapts ces usagers. Il existe ainsi un certain nombre de documents publis qui sont cits en bibliographie. Dautres sont en prparation pour accompagner la mise en uvre du schma national.

2. Les garde-corpsLe principal problme pour les garde-corps est de xer une hauteur compatible avec les usages et les risques rellement encourus. Le guide "Recommandations pour les amnagements cyclables" diffus par le CERTU fait tat dune hauteur des garde-corps de 1,4 m prconise dans certains pays. Les auteurs du prsent article conrment que cette hauteur nest quune simple information sur ce qui est recommand dans certains pays. Elle ne constitue pas une prescription, ni mme un conseil. La rdaction est dailleurs claire sur ce point. Cependant, compte tenu des nombreux projets en cours, il est vident quil serait opportun davoir une position claire sur ce point. Aprs analyse, les auteurs estiment que le long dune piste cyclable qui serait situe au niveau du trottoir, la simple hauteur dcoulant de lapplication de la norme XP

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Equipements et entretien

P 98.405 (Garde corps pour ponts et ouvrages de gnie civil) pour les seuls pitons peut savrer insufsante du fait de la position lgrement plus leve du centre de gravit ou de leffet dynamique. Cest pourquoi, il convient de proter de la possibilit offerte par la norme pour demander, sur ouvrage en prsence de cyclistes circulant proximit du garde-corps, le maximum prvu par la norme : une hauteur de 1,20 m. Dans des circonstances particulires qui restent prciser, on peut envisager des rehausses jusqu 1,40 m qui seraient alors constitues par des lments similaires ce que lon utilise pour les crans de retenue dobjets tels quils sont dnis dans le guide "Garde-corps", de la collection du guide technique GC, page 42-43. Ce pourrait, par exemple, tre le cas dune piste bidirectionnelle troite sur un ouvrage de grande hauteur. Par cette disposition, les efforts sur les lments du garde-corps restent ceux xs par la norme et la partie en sur-hauteur peut tre dimensionne selon les conseils du guide technique dj cit. Pour le moment, on ne dispose daucune tude ou de rsultats dessais qui pourraient nous amener reconsidrer cette position. Dune manire gnrale, la hauteur des dispositifs de retenue est trs approximativement cale sur la position du centre de gravit et, en loccurrence, rien de ne permet de dire que ce principe nest pas valable en prsence de cyclistes.

N

La piste pour cycles sur le pont de lle de R.

4. JointsAux extrmits dun ouvrage, on doit mettre en place des dispositifs qui permettent la libre dilatation des lments de structure tout en assurant un franchissement en scurit de ce dispositif. La majorit des produits disponibles sur le march font lobjet dune apprciation technique par le biais des Avis Techniques publis par le SETRA. La scurit des cyclistes au passage sur les joints de chausses est un point systmatiquement trait dans lAvis Technique. Il convient que le Matre dOuvrage se rfre aux conclusions du paragraphe correspondant de lavis technique pour apprcier sil peut accepter ou non le modle qui lui est propos. Si le modle na pas un avis favorable en utilisation de deux-roues, il devra comporter une adaptation permettant une circulation sans risque pour les usagers cyclistes. On peut signaler quau niveau europen ce point particulier de la scurit des usagers deux roues a t abord par le groupe de travail charg de la rdaction dun Guide dagrment technique europen en vue daboutir la marque CE sur les joints avec la proposition suivante : "Les espaces longitudinalement orients dans la direction du trac ne devront pas dpasser 150 mm en longueur et 20 mm en largeur, sinon des dispositions particulires devront tre prvues." Il ne sagit que dune proposition (reprise de rgles anglaises) qui na pas encore t valide mais qui donne des ordres de grandeur sur les dimensions partir desquelles il est conseill de prvoir une adaptation. Lobjectif est doffrir des routes confortables et sres. Pour cela les changes de connaissance entre les diffrents services sont essentiels :

3. Les barrires de scurit (entre la piste cyclable et la chausse circule par les vhicules)En prsence de barrires de scurit implantes entre la chausse et une piste cyclable, il y a le danger que constitue pour les jambes des cyclistes les supports ou certaines parties arrires des barrires de scurit mtalliques. Cest pourquoi, nous conseillons, dans ce cas, des barrires de type Gierval double, ou GS recevant une lisse continue reliant les ttes de supports ou des barrires en bton modle MVL ou DBA. Voir le fascicule "Barrires pour la retenue des VL. Barrires de niveau N. Amnagement en TPC" de la collection du guide technique GC (en cours dimpression) qui prcisera notamment que les barrires de scurit sont des dispositifs soumis homologation.


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Equipements des ponts portant des pistes cyclables

les responsables des ouvrages dart ont connatre les projets ditinraires dans leur dpartement. Pour obtenir des informations sur ces projets, ils peuvent notamment sadresser la personne relais vlo de leur DDE : plus de 80 dpartements ont un correspondant identi. Cet article traite, videmment, des cas o la prsence de dispositifs est ncessaire ou prexiste. La plupart des ouvrages existants, quels que soit limportance ou le statut de la route, sont dj quips : il conviendra simplement de sinterroger sur la compatibilit des dispositifs avec une raffectation, dans le cas danciennes voies ferres, ou une augmentation de la pratique cycliste. Par contre, des routes de moindre importance ne sont pas bordes de barrires de scurit ou le sont par des dispositifs anciens, malgr des aplombs ou

des dniveles importants. Il ne peut tre question de changer, complter tous ces dispositifs ou den prvoir de nouveau. Il est suggr dtre attentif lhomognit du tronon ou de litinraire de faon ne pas surprendre ou tromper lusager. Noublions pas que ce dernier : doit adapter sa vitesse, sa prise de risque en fonction de lenvironnement quil peroit, et quil en est lgalement responsable, entend proter des paysages qui lentourent : parcourir des routes de montagne bordes de garde corps de 1,20 m, voire 1,40 m perdra tout son charme !Genevive LAFERRRE (CERTU) Martine VERTET (SETRA/CSTR) Michel FRAGNET (SETRA/CTOA) s

Bibliographie : Guide de recommandations pour les amnagements cyclables : CERTU -107 pages - 150 F - Rf. : RFO1300 Fiches techniques : vlo et partage de lespace, faciliter la circulation des cyclistes, pistes cyclables, vlo et transport public : CERTU - 6 pages/che - gratuit - Rf. : FD00199

n Carte du schma national ditinraires cyclables.

Genevive LAFERRERECERTU Tel : 04 72 74 58 00

Martine VERTETSETRA CSTR Tel : 01 46 11 36 58

Michel FRAGNETSETRA CTOA Tel : 01 46 11 32 13

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Rglementation, calculs

EN 197-1 : une nouvelle norme pour les ciments courantsPremire norme europenne harmonise pour un produit de construction Le marquage CE et la marque NFN.D.L.R. : La mise en vigueur de la nouvelle norme europenne "EN 197-1" pour les ciments courants est une situation trs atypique dans llaboration des normes concernant les produits de construction. Le contenu de la partie harmonise de la norme sera, en effet, probablement beaucoup moins dvelopp pour les autres produits, la plupart des proprits dusage pouvant rester dans la partie volontaire. Le marquage CE des produits relevant de la Directive sur les produits de construction donnera ainsi aux utilisateurs un niveau de garantie qui pourra tre trs variable suivant le produit. Il conviendra dans chaque cas de se rfrer aux annexes ZA des normes concernes. Ces annexes ne sont pas nalises lheure actuelle.

1. Quelques dnitions et gnralitss

par les instituts nationaux des pays membres du CEN (UE + Association Europenne de Libre Echange + Rpublique Tchque). Les normes harmonises sont des documents lusage exclusif du pouvoir rglementaire des Etats membres de lEspace Economique Europen en vue dasseoir leur rglementation relative la mise sur le march des produits. Aprs de longues ngociations, la Commission europenne et le CEN ont dcid que les normes harmonises seraient constitues des parties de la norme europenne comprenant les spcications relies aux exigences essentielles dune directive. Une norme harmonise est rdige par le CEN sur la base dune commande de la Commission europenne (Mandat).s

Directive europenne

Une directive europenne est un texte de porte rglementaire adopt par un processus de codcision entre la Commission europenne et le Parlement europen. Une directive est mise en vigueur par la publication de la rglementation nationale (dcret) qui la transpose.s

Norme/Norme europenne/Norme harmonise

Une norme est une "spcication technique ou autre document accessible au public, tabli avec la coopration, le consensus et lapprobation gnrale de toutes les parties intresses, fond sur les rsultats conjugus de la science, de la technologie ou de lexprience, visant lavantage optimal de la communaut dans son ensemble et approuv par un organisme quali sur le plan national, rgional ou international". Les normes nationales sont prpares et publies par les instituts nationaux de normalisation, en France, lAFNOR. Les normes europennes sont prpares, adoptes et raties par le Comit Europen de Normalisation (CEN), association internationale de droit belge cre en 1961. Elles sont publies

Marquage CE

Le marquage CE indique que le produit a satisfait aux exigences de la directive qui sy rapporte. Ce marquage est appos par le fabricant, sous sa responsabilit, lors de la premire mise sur le march, sous rserve que le produit ait satisfait un systme dattestation de conformit. Il permet la libre circulation du produit au sein de lEspace Economique Europen.s

Marques de qualit/La marque NF

Les marques de qualit sont accordes, par les instituts qui en ont la proprit, aux produits qui


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EN 197-1 : une nouvelle norme pour les ciments courants

ont rpondu aux exigences dun rfrentiel qualit : norme et/ou rglement de la marque. La marque NF, proprit de lAFNOR, est dlivre par AFNOR Certication des produits certis par tierce partie. Cette certication atteste que le fabricant a mis en uvre un systme dassurance de la qualit adapt, que le produit est conforme la norme de spcications ainsi quaux exigences complmentaires du rglement de la marque. En principe, une marque de qualit est volontaire. Dans le cas des ciments, en France, deux arrts interministriels de 1990 et 1995 imposent la marque NF (ou agrment du Ministre de lIndustrie) ds quun ciment est mis sur le march par rfrence la norme ou utilisant une dsignation normalise.

2. La normalisation europenne des ciments : historiqueLes travaux de normalisation europenne dans le domaine des ciments ont dbut en 1969, de faon totalement volontaire, entre les six pays signataires du trait de Rome. A partir de 1973, les travaux ont t poursuivis dans le cadre du CEN, au sein du comit technique 51 "Ciment et chaux de construction". Lobjectif des travaux tait double : laborer des normes dessais communes pour tous les pays membres et rdiger des normes de spcications de produits. Les normes dessais ont t adoptes en 1987 et 1989. Ds 1990, les performances de tous les ciments ont donc t values de la mme faon dans tous les pays membres du CEN ce qui a constitu un pas dcisif vers la simplication des changes transfrontires. Ladoption en 1989 de la Directive UE qui a x les rgles permettant la mise sur le march des produits de construction, a entran le rejet dun projet de norme de spcications qui ne sappliquaient pas tous les ciments traditionnels et prouvs. Le CEN/TC51 a ensuite repris ses travaux et inclus tous les ciments dans le texte qui a t adopt comme pr-norme ENV 197-1 en 1992. Cette pr-norme avait pour but de consacrer un certain niveau de consensus permettant de faire voluer les normes nationales pour les rapprocher et de poursuivre les travaux en ne considrant que les derniers points de divergence

A partir de cette pr-norme europenne, de nombreux pays ont donc rvis leurs normes nationales pour reprendre trs largement, voire totalement, les dispositions de la pr-norme europenne ENV 197-1. Cest ainsi que la France adopta en 1994 la norme NF P 15-301 relative aux ciments courants qui conservait cependant le niveau dexigences de la norme prcdente de 1981. La mme dmarche, effectue simultanment dans les diffrents pays de lUE, a permis daccomplir lessentiel du chemin vers une norme europenne. Le dernier pas a t franchi avec ladoption, le 21 mai 2000, du projet de norme EN 197-1, lunanimit des pays membres du CEN. La norme EN 197-1 est la premire norme harmonise dans le cadre dni par la directive europenne "Produits de construction". Depuis le 1er avril 2001, les tats membres doivent accepter que soient mis sur le march les ciments courants conformes la norme EN 1971 portant le marquage CE sur les sacs, ou sur les documents daccompagnement pour le vrac.

3. Prsentation de lEN 197-1s

Gnralits

Puisque, par dnition, une norme europenne doit pouvoir sappliquer dans une gamme varie de climats et denvironnements et doit tre compatible avec diffrentes techniques de mise en uvre, elle est en gnral moins contraignante que les normes nationales quelle remplace ; cest le cas de lEN 197-1.s

La dsignation des ciments

Pour permettre une adaptation progressive des utilisateurs aux dsignations europennes, la norme franaise de 1994 avait instaur une double dsignation des ciments courants associant la notation du type de ciment selon la norme de 1981 (CPA, CPJ, CHF et CLK, CLC) celle de la pr-norme europenne (CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV, CEM V), par exemple : CPJ CEM II. Avec la mise en vigueur de lEN 197-1, seule subsiste la notation europenne. Pour les CEM II, CEM IV et CEM V, lEN 197-1 introduit des dsignations plus prcises que celles de la norme NF P 15-301.

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Rglementation, calculs

Par exemple, pour la famille des ciments Portland composs CEM II qui est la plus utilise en France, le nom du constituant principal utilis en plus du clinker apparat dans le nom et la dsignation du ciment devient : ciment Portland au calcaire CEM II/B - L., par exemple. Les ciments contenant plusieurs constituants en plus du clinker sont identis par le nom ciment Portland compos et par les lettres symboles des constituants utiliss, par exemple : CEM II/B (S-L-V) pour un ciment contenant du laitier (S), du calcaire (L) et des cendres volantes siliceuses (V). Les ciments de classe de rsistance court terme ordinaire sont dornavant identis par la lettre N pour mieux les distinguer des ciments de classe de rsistance court terme leve nots R. Les dsignations des ciments selon lEN 197-1 constituent un outil prcis pour identier les ciments et orienter le choix des utilisateurs.s

tunnel), celui-ci doit, dans son ensemble, tre conforme aux six exigences essentielles de la Directive Produits de Construction qui sont : rsistance et stabilit de louvrage, scurit dutilisation, rsistance au feu, hygine, sant et environnement, protection contre le bruit, conomies dnergie et isolation thermique. Aprs certication par tierce partie, un produit marqu CE fait lobjet de toute une batterie dessais et de contrles par un organisme choisi par les pouvoirs publics pour conduire ces essais et ces contrles.s

En quoi le marquage CE appliqu aux ciments courants est un vnement important ?

Le marquage CE appliqu aux ciments courants est un vnement important pour trois raisons : Une garantie de clart Indpendamment de lorigine des produits, grce au marquage CE, les performances et les caractristiques techniques des ciments courants sont clairement afches. Chaque utilisateur, quil soit entrepreneur, architecte, bureau dtudes, ou simple particulier, pourra choisir "son" ciment en toute connaissance de cause, en toute clart et en fonction de ses besoins dutilisation. Une garantie duniformit Grce au marquage CE, partout dans lEspace Economique Europen, soit 375 millions dhabitants, les caractristiques techni

Documents

Ouvrages d'art n°38 - Juin 2001