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r
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d
z
o
MATRAN
MARLY
Pile 6
km
1+
568.40
Pile 5
Pile 4
Pile 3
Pile 2
Pile 1
km
1+
799.23
Culée M
atran
Culée M
arly
24.73
30.90
35.60
35.60
35.60
30.90
26.80
10.70
230.83
1
1
3
3
4
4
5
5
2
2
6
6
L
i
g
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H
T
2
2
0
k
V
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c
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n
s
t
r
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b
l
e
Zone inconstructible
Etape 1 : 43.70 mEtape 2 : 31.85 mEtape 3 : 35.60 mEtape 4 : 35.60 mEtape 5 : 34.65 mEtape 6 : 29.70 mEtape 7 : 19.73 m
19.73 5.00 24.70 6.20 28.45 7.15 28.45 7.15 28.45 7.15 24.70 6.20 26.80 10.70
SCHEMA DE PRECONTRAINTE
2X 22T15S
2X 22T15S
MATRAN MARLY
24.73 30.90 35.60 35.60 35.60 30.90 26.80 10.70
km
1
+7
99
.2
3
Cu
lé
e M
atra
n
km
1
+5
68
.4
0
Cu
lé
e M
arly
Pile
6
230.83
Pile
5
Pile
4
Pile
3
Pile
2
Pile
1
Eventuels pieux
(voir rapport technique)
3 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 26 m
4 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 22 m
4 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 14 m
4 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 14 m
4 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 17 m
3 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 22 m
3 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 22 m
2 Pieux Ø90 cm
forés tubés
L = 12 m
Gabarit route du Ferrâdzo
620.80
620.06
619.13
618.07
617.00
615.93
615.00
614.20
613.88
8.5
2
12
.9
9
18
.5
3
17
.1
6
11
.6
9
6.3
3
11
22
33
44
55
3.0%
66
Glaciolacustre
de progression
Moraine
Fluvioglaciaire
de retrait
Glaciolacustre
de progression
Moraine
Fluvioglaciaire
de retrait
Remblais
Alluvions récentes
COUPE TRANSVERSALE A MI-TRAVEE (2-2) 1:50
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.8055 55
Matran
Marly
3.0%
1.70
1.70
25
25
35
35
25
2.30
80
2.30
2.30
80
2.30
90
1.82
1.82
90
COUPE TRANSVERSALE SUR PILE 6 (4-4) 1:50
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.80
Matran
Marly
3.0%
1.70
1.70
85 50 85
2.20
25
35
35
4.30
1.50
1.60
25
1.85
75 2.70 2.70 75
6.90
53
6.33
55 55
25
25
2.30
80
2.30
2.30
80
2.30
90
1.82
1.82
90
Pieux Ø 90 cm
COUPE TRANSVERSALE SUR PILE 4 (3-3) 1:50
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.80
Matran
Marly
3.0%
1.70
1.70
85 50 85
2.20
25
35
35
4.3
0
5
1.5
01
1.3
5
5
1.9
04
0
2.3
0
75 2.70 2.70 75
9.60
17
.1
6
2.70
55 55
25
25
2.30
80
2.30
2.30
80
2.30
90
1.82
1.82
90
Pieux Ø 90 cm
Treillis
de fermeture
Dalle de transition
Appui mobile
Joint de chaussée
Chambre de visite
COUPE LONGITUDINALE CULEE MATRAN 1:100
3.0%
Eventuels pieux
(voir rapport technique)
3.08 50 1.35 1.20 80 4.13
11.06
3.0%
Eventuels pieux
(voir rapport technique)
50
1.20
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.80
Matran
Marly
60
2.95 7.40 2.95
13.30
COUPE TRANSVERSALE CULEE MATRAN (1-1) 1:100
ELEVATION CULEE MATRAN 1:100
COUPE LONGITUDINALE CULEE MARLY 1:100
3.0%
Dalle de transition
1.50
1.80
9.20 1.50
ELEVATION CULEE MARLY 1:100
1
2
0 5 [m] - 1:50
3
4
5
10
0 15 [m] - 1:100
10
20
30 [m] - 1:2000
ETAPE 3
ETAPE 2.7
ETAPE 2.6
ETAPE 2.5
ETAPE 2.4
ETAPE 2.3
ETAPE 2.2
ETAPE 2.1
Culée
Matran
Culée
Marly
Pile 6
Pile 5
Pile 4
Pile 3
Pile 2
Pile 1 ETAPE 1
MATRAN MARLY
SITUATION CULEE MATRAN 1:100
7.2
3
3.8
3
11.0
6
2.95
7.40
2.95
13.30
COUPE TRANSVERSALE CULEE MARLY (5-5) 1:100
3.0%
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.80
MatranMarly
1.80
75 2.70 2.70 75
6.90
Pieux Ø 90 cm
COUPE TRANSVERSALE CULEE MARLY (6-6) 1:100
3.0%
3.501.90 3.50 1.90
AccotementChausséeChausséeAccotement
10.80
MatranMarly
1.55 7.40 1.55
10.50
1.80
Pieux Ø 90 cm
COUPE TRANSVERSALE ARRET DE BETONNAGE 1:50
3.50 1.903.501.90
Accotement Chaussée Chaussée Accotement
10.80
Matran
Marly
3.0%
1.70
1.70
25
35
35
55 55
25
25
2.30
80
2.30
2.30
80
2.30
90
1.82
1.82
90
Pile 1
MATRAN
Pile 2 Pile 3 Pile 4 Pile 5 Pile 6
MARLY
économicitéSITUATION 1:200
COUPE LONGITUDINALE 1:200
ELEVATION 1:200
économicité économicité
Étape 2 : Réalisation du tablier
• Bétonnage et mise en précontrainte de la travée de rive côté
Marly ;
• Bétonnage et mise en précontrainte par étapes successives
des travées entre les piles 6 et 1 ;
• Bétonnage et mise en précontrainte de la travée de rive côté
Matran ;
• Bétonnage des bordures ;
• Bétonnage du mur de culée côté Matran et des dalles de
transition.
Étape 3 : Montage des équipements
• Mise en place de l'étanchéité collée en plein et de l'asphalte
coulé ;
• Montage du système d'évacuation des eaux et des conduites
industrielles ;
• Montage des dispositifs de retenue des véhicules.
Phasage constructifLa réalisation du tablier sur un cintre fixe prenant directement appuisur les piles définitives de l'ouvrage est un procédé constructif trèséconomique, sûr, rapide et parfaitement adapté au contexte duprojet. L'utilisation de traverses au droit de chaque pile permet desupporter le cintre sans tours d'étayage provisoires et évite ainsil'engagement du gabarit d'espace libre de la route du Ferrâdzo. Letablier est bétonné depuis la culée côté Marly (culée monolithiquestabilisant le pont longitudinalement) par étapes successives quis'étendent au-delà de chaque pile sur environ 20% de la travéesuivante. Lors de chaque étape de bétonnage, le cintre est suspenduà l'extrémité de l'étape préalablement réalisée. L'étapenouvellement bétonnée est ensuite mise en précontrainte et lecintre peut être déplacé sur la travée suivante.
Étape 0 : Travaux préparatoires• Installations de chantier avec accès et raccordements ;
• Sécurisation d'infrastructures diverses (route du Ferrâdzo,
ligne à haute tension 220 kV, conduites enterrées, …).
Étape 1 : Réalisation de l'infrastructure
• Réalisation des plateformes de travail ;
• Réalisation des fondations profondes (pieux forés-tubés) et
des semelles de répartition ;
• Réalisation complète des piles 1-6 ;
• Réalisation partielle de la culée Matran (radier, bancs d'appui,
murs d'aile).
SECTIONS TRANSVERSALES DES PILES 1:200
Piles - Les 6 piles de l'ouvrage sont en béton armé et sont liéesmonolithiquement au tablier. Elles présentent une géométrietransversale en Y avec 2 branches inclinées dans la partie supérieureet un fût vertical dans la partie inférieure. Tout en offrant un appuidirect aux nervures du tablier (dont la position transversale permetd'optimiser la dalle de roulement), cette géométrie des piles permetégalement de limiter leur impact visuel pour l'utilisateur de cetteroute (réduction de l'effet « barrage »), de garantir le gabarit depassage de la route du Ferrâdzo et permet enfin d'y appuyerdirectement le cintre de construction (pas de tours d'étayage).
Toutes les piles ont une épaisseur de 60 cm constante sur leurhauteur. Les branches ont une section rectangulaire de largeurvariable (90-122 cm). La hauteur de l'ouverture entre celles-ci (5.70m) a été choisie sur la base de la pile la plus courte et permetéventuellement d'y introduire un cintre lors de la construction del'ouvrage.
Le fût vertical des piles présente une section rectangulaire de largeurconstante (2.20 m) et sa hauteur est variable d'une pile à l'autre pours'accommoder de la topographie du terrain
Culées - Les deux culées de l'ouvrage sont conçues de manière trèsdifférente mais, dans les deux cas, leur conception vise à limiterl'impact visuel (pas de remblais, ni de murs d'aile imposants) et àdonner l'impression d'un tablier « disparaissant » discrètement dansle terrain naturel.
Du côté Marly, la culée constitue le point fixe du tablier et est donc
conçue de manière totalement monolithique. Elle ne nécessite ainsi ni
appareils d'appui, ni joint de chaussée. Il en découle une culée très
simple et très économique. Dans l'optique d'éloigner le mur de culée de
la route du Ferrâdzo et de se passer ainsi de remblais et/ou de murs
d'ailes imposants le long de celle-ci, la culée est prolongée d'environ 10
m par rapport à la dernière travée.
Du côté Matran, la culée est conçue de manière à absorber les
mouvements horizontaux du tablier. Elle est équipée de 2 appuis pots
(l'un mobile dans toutes les directions, l'autre fixe transversalement) et
d'un joint de chaussée à peigne. Elle respecte en outre les dispositions
de la directive 12'004 de l'OFROU, est entièrement visitable et est
munie d'emplacements pour un éventuel vérinage du tablier
(remplacement des appareils d'appui). Afin d'éviter la réalisation de
pieux sous la ligne à haute tension 220 kV qui impose un gabarit
vertical très restreint (env. 12 m), cette culée est conçue sous la forme
d'une fondation superficielle (création d'une boite rigide, allongée et
allégée). Les réactions sur le terrain sont uniformisées grâce au
raidissage du radier par les murs d'aile et de culée et, pour limiter les
excentricités, les réactions du tablier sont introduites à proximité de ces
derniers. La faisabilité de ce concept est démontrée par un poids du
volume de terrain évacué dans l'emprise de la culée supérieur à la
réaction du tablier. Cependant, puisque le rapport géotechnique
recommande la réalisation de pieux, la faisabilité de ceux-ci sous la
ligne à haute tension 220 kV a également été vérifiée et est garantie
(utilisation d'une foreuse en configuration compacte, voire
ultra-compacte, de type LB 16-180 de Liebheer ou équivalente).
Fondations - A l'exception de la culée côté Matran, l'ensemble del'infrastructure repose sur des fondations profondes de type pieuxforés-tubés ( 0.90 m) dont la longueur et le nombre ont été optimiséspour satisfaire aux exigences de résistance et d'aptitude au serviceen fonction des couches géologiques rencontrées. Afin de maximiserla flexibilité du système pile-fondation vis-à-vis des déplacementslongitudinaux du tablier et de garantir ainsi une fissurationacceptable des piles, les pieux sont positionnés le long d'une lignetransversale unique.
ContexteLe nouvel axe de liaison entre Marly et Matran contourne par le Sudla ville de Fribourg. Au lieu-dit Ferrâdzo, le tracé enjambe un valloncalme nécessitant la construction d'un ouvrage d'art.
Le tracé franchit notamment le ruisseau du Ferrâdzo ainsi que laroute portant le même nom. Le vallon a une pente douce et est ainsipeu profond. La partie Est de ce dernier est parsemée de cordonsboisés. Ceux-ci sont constitués en grande partie de feuillus indigènesainsi que de quelques résineux qui culminent à une hauteurapprochant les 20m. Le restant des zones franchies par l'ouvraged'art sont agricoles et pour la plupart des prairies de fourrage. Audroit du ruisseau du Ferrâdzo, une zone de 12 m de part et d'autredu ruisseau doit rester libre.
Au vu des contraintes et de la tranquillité du site - dominance desespaces verts -, le pont de Chésalles doit rester discret, filigrane etsimple afin de laisser la priorité à cet environnement naturelfaiblement perturbé.
Description du projet et intégration dans soncontexteDans ce lieu où la tranquillité du paysage naturel prédomine, leprojet laisse à ce dernier la priorité de l'attention et s'insère par ungeste naturel et logique. Il respecte l'environnement et ne cherche,ni à le changer, ni à le surpasser. Les formes calmes de latopographie et de la nature s'unissent avec les formes simples de laconstruction ainsi qu'avec son architecture sobre et discrète.
Du côté Matran, l'ouvrage « surgit » de la zone en déblais pour venirse « poser » sur le plateau côté Marly. Dans le but de minimiserl'impact visuel de l'ouvrage et d'augmenter sa dynamique, les culéessont entièrement enterrées et le rapport longueur des travée -hauteur des piles a été optimisé. L'agencement des piles souligneégalement la symétrie de la vallée.
La section très simple du tablier de hauteur constante se dérouledans le paysage de façon élégante et légère en prenantponctuellement appui sur des piles très élancées. Elle permet auxfutures conduites de se loger entre ses nervures, les rendant ainsidiscrètes tout en étant accessibles.
Les nervures du tablier reposent sur des piles en forme de Y.L'inclinaison de leurs branches s'inscrit dans le prolongement de celledes nervures et l'ouverture triangulaire ainsi générée est répétée àl'identique sur chacune des piles. L'unité de l'ouvrage s'en trouverenforcée.
Conception structuraleEn plus des objectifs du MO qui ont été scrupuleusement respectés,la conception du nouveau pont de Chésalles est dictée par lesprincipes suivants :
Elégance de l'ouvrage et intégration dans son environnement parle choix d'éléments simples, élancés et homogènes ;Durabilité élevée et entretien minimal par le choix de détailsconstructifs adéquats et la minimisation du nombred'équipements mécaniques ;Economicité générale du projet par le choix d'une structureporteuse optimale et d'un mode de construction économique,sûr et rapide ;Simplicité de construction, minimisation des nuisances etréduction des risques générés par le chantier.
Description générale - Le nouveau pont de Chésalles est un ouvrageen béton armé précontraint dont le système porteur longitudinal estune poutre continue à hauteur constante. D'une longueur totale de230.83 m et d'une largeur hors-tout de 11.90 m, il est subdivisé en 7travées dont la portée varie entre 24.73 et 35.60 m.Longitudinalement, l'ouvrage est conçu comme un pont fixe, letablier étant lié monolithiquement à la culée côté Marly alors qu'ilest muni d'appareils d'appui et d'un joint de chaussée à la culée côtéMatran.
Matériaux - Béton : C35/45 pour le tablier et les bordures ; C30/37pour les autres éléments.Armatures : B500B et B500CPrécontrainte : Y1860S7-15,7
Tablier - Le tablier est conçu comme une section transversaleouverte en béton armé précontraint d'une hauteur constante de 1.70m. La dalle de roulement est supportée par 2 nervures longitudinalesdans lesquelles sont logés les câbles de précontrainte. L'élancementdu tablier se trouve dans des limites raisonnables et économiques(l/h entre 16 et 21).
La dalle de roulement a une largeur totale de 11.10 m et présentedes porte-à-faux de 2.45 m. Son épaisseur varie entre 25 cm (auxextrémités et à mi-largeur) et 35 cm (au droit des nervures). Laposition transversale de ces dernières a été choisie de manière àhomogénéiser les efforts dans la dalle de roulement et à la rendreainsi très économique.
Les 2 nervures longitudinales de la dalle de roulement ont unesection trapézoïdale s'évasant vers le bas (hauteur : 1.35 m ; largeur :0.80-0.90 m) et présentent une légère inclinaison transversale.Chaque nervure est munie de 2 câbles de précontrainte de 22 torons0.6'' (150 mm2) dont le tracé est parabolique et générant unecontrainte de compression centrée d'environ 3 MPa dans le béton.
ALTERNATIVE: CINTRE MOBILE
COUPE TRANSVERSALE: CINTRE FIXE
