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la précontrainte extérieure
CLUB OUVRAGES D’ARTAUBERGNE-LIMOUSIN
22 mai 2008
Pierre Paillusseau – DOA/CETESO
la précontrainte extérieure
22 mai 2008 CLUB AUVERGNE LIMOUSIN ACTUALITE
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HISTORIQUE• Les 4 ouvrages des années 50
Villeneuve-Saint-GeorgesPort-à-BinsonOuvrages en bon état
Câbles de précontrainte extérieurs au béton
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HISTORIQUE• Les 4 ouvrages des années 50
Can-Bia : ouvrage démoliVaux sur Seine : câbles remplacés
Fils ou torons rompus
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HISTORIQUE
La précontrainte extérieure se développe en France• depuis les années 70(pour les réparations)• depuis les années 80(pour les ouvrages neufs)
intérieur du viaduc de DrancyCâbles extérieurs
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PROTECTION DES CABLES• Principales protections des câbles- coulis de ciment au contact des câbles- produits souples (cire ou graisse)- torons galvanisés- torons individuellement protégés- torons individuellement protégés dans gaine générale injectée au coulis
• Pour les câbles extérieurs- jusqu’en 2001 (circulaire du 28 / 02 / 2001) très majoritairementprotection par coulis de ciment au contact des câbles
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PROTECTION DES CABLES• Coulis de ciment au contact des câbles
Câble (intérieur au béton)
Coulis de protection
Coupe d’une dalle en béton
Gaine
Coulis de ciment
Torons
Coupe transversale(précontrainte intérieure au béton)
Coupe longitudinale(précontrainte extérieure au béton)
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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées en Francedepuis 1994, 5 ouvrages ont présenté une rupture de câbles protégés par coulis de ciment au contact des câbles(dont 2 sur le réseau routier national) corrosion du câble
Val de Durance - ESCOTA - 1994St-Cloud - autoroute non concédée - 1997Place de la statue - EPAD - 2001Rivière d'Abord - La Réunion – 2001Pont-à-Mousson - CG 54 - 2005
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DESORDRES OBSERVES
Câbles rompus
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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées à l’étranger : Floride1999 : Niles Chanel bridge 2000 : Mid Bay bridge
Corrosion du câble
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DESORDRES OBSERVES• Ruptures observées à l’étranger : Royaume-Uni
2 rupturespas protégé parcoulis de ciment
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RISQUES• Protection par produit souple ou galvanisationLibération d’énergie à chaquerupture de toron ou de fil
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Les risquesProtection par coulis de ciment au contact des câblesLibération brutale de la totalité de l’énergie et fouettement possible Risque pour le personnel se trouvant à proximité
déformation de câbles 19T15 lors d'un démontage
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ORIGINE DES DESORDRESAnomalies de la protection des câbles par coulis de ciment- ressuage du coulis : pâte blanchâtre humide- mauvais remplissage des conduits : zones non injectées
(impossibilité de placer un évent en partie haute dans le cas de la précontrainte extérieure)
CONSÉQUENCESSur ces 5 ouvrages, le remplacement de tous les câbles extérieurs a été réalisé ou est programmé
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ENQUETE – Pilotée par le Sétra
Phase 1Recensement des ouvrages à précontrainte extérieure du réseau routier national (antérieurs à 2000)
Résultats- 79 ouvrages sur ex-réseau national ou autoroutes non concédées- 57 ouvrages (72%) : câbles protégés uniquement par coulis de ciment- 22 ouvrages (28%) : autre type de protection (cire, graisse, torons individuellement protégés, galvanisation)
3/4 restent dans le nouveau réseau routier national
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 245 ouvrages retenus dans un premier temps
• Inspection visuelledes gaines et capots
• Sondage au marteau( ou équivalent )
• Consignes de sécuritétempérature positive les 7 jours précédant la visite(période froide très longue cette année)
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2
• Limites- les zones de déviation ne peuvent pas être observées
- zones à pâte blanchâtre ?
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2
• Résultats- pas de nouvelle rupture de câble observée
- quelques ruptures de torons( mais datant de la mise en tension )
Déformation de la gaine due à la rupture d’un toron à la mise en tension
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2
• Résultats- des zones « sonnant creux » sur la génératrice supérieure dans la majorité des ouvrages ( ≠ majorité des câbles )
mauvais remplissage ?décollement ?bulles ?
- pâte blanchâtre vue pour quelques ouvrages
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2
• Résultats- pour 6 ouvrages des « zones de vide total »
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2• Exemple d’une zone de vide total
Vidéodu LREPde Melun
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ENQUETE – 1ère étape de la phase 2
• RésultatsAutres désordres
incendie
zone non protégée
corrosion des ancrages câble apparent
câbles accessibles
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STATISTIQUES• Pour le réseau routier nationalChiffres connus uniquement pour l’ex-réseau routier national mais résultats extrapolables à l’ensemble des ouvrages
Hypothèses : 20 câbles par ouvrage en moyenne79 ouvrages sur l’ex-réseau national (avant 2000)55 ouvrages sur les autoroutes concédées¾ des ouvrages avec coulis de ciment
Ordre de grandeur
2 ruptures pour 2000 câbles
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L’enquête – 2ème étape de la phase 2
- Ouvertures de gaines
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L’enquête – 2ème étape de la phase 2- Prélèvements
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L’enquête – 2ème étape de la phase 2- Rebouchage des gaines
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endoscopePour visualiser les points hauts inaccessibles
L’enquête – 2ème étape de la phase
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L’enquête – 2ème étape de la phase 2Endoscope
Zone courante « vide total » Derrière un ancrage
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L’enquête2ème étape de la phase 2« sonde capacitive »
pour déterminer les zones humides sans ouvrir les gaines
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L’enquête – 2ème étape de la phase 2
- les zones suspectées de « vide total » de coulis à l’issue des sondages au marteau ne sont pas forcément entièrement vides de coulis
- les vides partiels correspondent à un décollement en partie supérieure
- la sonde capacitive est opérationnelle
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Note d’information n°29 duSétra
Les suites
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- Présenter l'état des connaissances sur le sujet
- Faire des recommandations
- sur les investigations qui peuvent être réalisées pour évaluer l'état d'une précontrainte extérieure
- sur les consignes de sécurité à appliquer
- sur la conduite à tenir en cas de doute sur un câble ou en cas de rupture constatée
Les suites – Note d’information Sétra