Direction territoriale Ouest

Réparation du pont St-ChristopheContrôle extérieur structure métallique

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Laurent Riou / Dter Ouest – DLRB - Ouvrages d’Art et MaritimesLanester – 31 mars 2016

Club Régional Ouvrages d'ArtRégions Bretagne et Pays de la Loire

Contrôle extérieur Structure métalliqueTravaux de soudage sur structure ancienne

● Ouvrage de 1960

● Assemblages soudés et rivetés

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● Recommandations préalables :

– Diagnostic plomb amiante sur système anticorrosion

– Prélèvements acier (analyse soudabilité )

Contrôle extérieur Structure métallique

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● Diagnostic plomb amiante

Contrôle extérieur Structure métallique

Archives : 2 couches de Bitulatex dans les caissons et entre les deux caissons (parties non vues)

Document INRS (www.inrs.fr)

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Contrôle extérieur Structure métallique

● Diagnostic plomb amiante :– 2 échantillons prélevés (extérieur et intérieur)– Confirmation de la présence de fibres d’amiante

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● Proposition pour la caractérisation des aciers :- Détermination de la soudabilité : 2 prises d'échantillons suivi d'une analyse métallographique et d’une analyse chimique

- Recherche dans les archives par le CD56 pour connaître la dénomination de l’acier sinon une caractérisation mécanique de l'acier est à prévoir

Importance des prélèvements à réaliser (~30cm X ~4cm).● Nécessite de caractériser les zones possibles de prélèvements par un

bureau d'études.

Contrôle extérieur Structure métallique

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Contrôle extérieur Structure métallique

Historique des matériaux - modes d’assemblage et règlements

● Archives:

Année de construction : 1960

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● Extrait de l’avis formulé concernant la soudabilité:

Il existe différentes qualités d'acier Martin A42, et en l'absence d'analyses chimiques, il faut éventuellement tenir compte d'une proportion en soufre et phosphore qui peut être plus élevée que dans un acier moderne.En présence de teneur élevée en soufre, il est recommandé, pour conserver la ductilité des soudures, d'utiliser un métal d'apport assez manganèsé.

Une analyse chimique est donc recommandée afin de mieux définir le type d'acier, sa soudabilité et les modalités de soudage.

Basé sur l’article " Réparation par soudage des ouvrages métalliques anciens : étude de la soudabilité des aciers ".

(JP. PERSY et E. LUC BLPC 167 et BOAM n°14)

Contrôle extérieur Structure métallique

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● Le cahier de soudage (AEMN44) est basé sur des QMOS (Qualifications de Mode Opératoire de Soudage) réalisées sur aciers modernes.

Avis formulé sur le cahier de soudage: " pour les soudures sur la structure existante, nous ne pouvons donner d’avis favorable en l’absence d’analyses (examen métallographique et analyse chimique).

- Impossibilité de s’assurer de la bonne adéquation des DMOS (Descriptifs de Mode Opératoire se Soudage) avec ce type d’acier ancien et par conséquence de la qualité des soudures.- Demande que les spécifications de soudage soient rédigées par un ingénieur soudeur et que des QMOS spécifiques soient réalisés sur cet acier (en utilisant par exemple une partie de la découpe du caisson) avec réalisation d’essai suivant la NF EN ISO 15614-1 . "

Travaux

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● Suite à cet avis, une prise d’échantillons a été réalisée pour analyse chimique et examen métallographique

Observation sur le cahier de soudage révisé (dans l’attente des résultats) :

Les QMOS sont valables pour couvrir ce soudage sous réserve du résultat d’analyse afin de rattacher l’acier existant à un groupe d’acier équivalent à ceux des QMOS.

Travaux

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Travaux

Analyse Chimique

Résultats des essais :

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Extrait de la norme NF EN 10025-2

- La composition de l’acier est proche d’un acier S235.

- Teneurs en P et S faibles (éléments fragilisants)

- Carbone équivalent : Ceq=0,29 %

Essai de Traction

TravauxRésultats des essais :

Limite élastique, limite à la rupture et allongement

conformes à un acier S235

Extrait de la norme NF EN 10025-2

Retour d’expérience :Recommandations / CCTPClasse d’exécution des soudures : EXC4

Exécution des soudures

Dans le cadre des travaux, le titulaire est amené à souder des aciers "récents" (de type S355 K2+N, N, NL, M ou ML) avec des aciers "anciens" (aciers datant environ de __, de qualité ___). Il revient au titulaire de réaliser tous les essais et analyses nécessaires à la détermination complète des conditions de soudage.

A cette fin, il réalisera, a minima, sur chaque type d'acier :- un examen métallographique ;- une analyse chimique de la composition de l'acier.

La position des prélèvements, leur forme et la méthode retenue seront soumises à l'approbation de la maîtrise d'œuvre et ne devront pas porter atteinte à la structure. Ils seront réalisés préférentiellement en extrémité de pièce. Au droit des prélèvements, les arêtes vives seront adoucies et la continuité de la protection anti-corrosion sera rétablie.

Pour les soudures acier "ancien" / acier "récent", la coordination en soudage (y compris supervision du cahier de soudage) sera assurée par un personnel disposant de connaissances techniques complètes (C) au sens de la norme EN ISO 14731 (niveau ingénieur soudeur ou équivalent).

Contrôles soudures

Des contrôles doivent être réalisés sur chantier par le titulaire sur les zones d’assemblages entre les semelles des montants et l'âme des caissons pour s'assurer que ceux-ci ne comportent aucun défaut de laminage. Ces contrôles sont effectués sur la totalité de la longueur d’un assemblage selon la norme NF EN 10160 avec les précisions suivantes : la ligne principale de quadrillage devra être centrée au droit de l’âme du raidisseur ; les lignes perpendiculaires à la soudure devront mesurer 400 mm de long et être espacées de 200 mm. La classe de qualité du corps du produit doit être S1.

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