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Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 B. Jacquier et P. Roënelle B. Jacquier et P. Roënelle (CETE de Lyon) 9/05/2012 DECADENCE ET RENAISSANCE D’UN VIADUC JOURNEES OUVRAGES D JOURNEES OUVRAGES D ART ART Sourdun Sourdun

Décadence et renaissance d'un viaducer

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B. Jacquier et P. Roënelle

B. Jacquier et P. Roënelle(CETE de Lyon)

9/05/2012

DECADENCE ET RENAISSANCE D’UN VIADUC

JOURNEES OUVRAGES DJOURNEES OUVRAGES D’’ARTARTSourdunSourdun

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Un viaduc en maçonnerie ?

• Il était une fois un ouvrage ayant l’aspect d’un viaduc en maçonnerie sous lequel devait passer une autoroute ….

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A89 Balbigny – La tour de Salvagny

• Dernier tronçon de la liaison Bordeaux – Lyon

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Et l’entreprise de terrassements s’inquiétait

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Mais un autre projet murissait

… pourquoi ne pas en profiter pour créer une voie verte pour randonneurs piétons et cyclistes

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Un peu d’histoire …

Commencé pendant la première guerre mondiale, achevé en 1923, cet ouvrage était et reste exceptionnel par son caractère innovant à l’époque, mais aussi malheureusement du fait de sa très faible durée d’utilisation en tant qu’ouvrage ferroviaire …. Une quinzaine d’années et l’abandon du viaduc du « Pont Marteau »

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De la pierre ou du béton ?

Des moellons d’habillage : ouide la pierre : non

du béton, que du bétonet quelques rares armatures.

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Qui fait quoi

Un partenariat entre ASF et le Conseil Général de la Loire pour mettre l’ouvrage en sécurité au-dessus de l’autoroute et créer le premier tronçon de la voie verte.

ASF, direction de la construction, financeur des études, se tourne alors vers le CETE; il faut :

Un diagnostic global de l’ouvrageDes études justifiant les capacités actuelles et la stabilité de la structureDes propositions de mise en sécurité et de réhabilitation

Mais …. aucune archive connue !

Pour des travaux avant l’ouverture de l’autoroute

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Quelques chiffres

12 travées de 20 m de portéeUne longueur totale de 315 mDes piles pleines s’élevant de 10 à 54 mDes arcs plein cintre ayant une épaisseur variant de 1 m à leur naissance à 0,60 en cléUn remplissage de béton au-dessus des arcs

Et le béton massif ….. des granulats jusqu’à 80 mmDes moellons d’habillage (40 x 20 x 15 ou 20 cm) en béton plus fin

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Le dessus du tablier

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Les interventions

Une inspection détaillée

La détermination des caractéristiques des matériaux

Une étude d’extension des connaissances des

fondations sur 3 piles à l’ensemble des appuis

Une vérification de la portance des arcs

Un calcul de stabilité des appuis et de leurs fondations

Des propositions de mise en sécurité et d’aménagement

correspondant à une étude préliminaire (EPROA)

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L’inspection détaillée

Le tablier est inaccessible à une nacelle ou une passerelle négative de visite classique car le dispositif de retenue des filets de sécurité et de l’instrumentation de surveillance interdit l’accès à tout véhicule.

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L’inspection détailléeTrois moyens d’inspection

1 - La passerelle EPSILON(8 travées et piles)

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L’inspection détaillée

2 - Une équipe de cordistes du laboratoire de Lyon (zone des filets)

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L’inspection détaillée

3 - Une nacelle élévatrice automotrice (2 travées + 1 culée)

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L’inspection détaillée

Une inspection qui révélera le mode de construction des arcs en 7 tronçons

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L’inspection détaillée

et l’ensemble des outrages du temps

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L’inspection détaillée

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La reconnaissance des matériaux

Des forages, de l’impact écho, des carottages, des essais mécaniques

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La reconnaissance de l’assise des appuis

Une campagne de sismique réalisée par le laboratoire de Clermont Ferrand pour reconnaître le toit rocheux homogène sur lequel s’appuient les fondations (tuf altéré proche du toit du tuf compact)

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Les calculs

Vérification des voûtes avec le programme «Voûte».Les surcharges sur ouvrages prises en compte pour les calculs sont les surcharges piétonnes et le véhicule de service prévus dans l’Eurocode 1.Pour la voûte en gros béton la résistance en compression est prise égale à 9,7 Mpa, l’arc en béton armé est modélisé comme une contre-voûte avec une résistance à la compression de16 Mpa.Coefficient de sécurité à la rupture minimum de 11,6.

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Les calculs

-Vérification au flambement des piles suivant BAEL et de la stabilité de leurs fondations suivant fascicule 62 avec les données provenant d’un calcul ST1.

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Analyse des désordres principaux

Deux types :- Désordres dus à l’eau.- Fracture et fissures de l’arc en béton + fissuration sur tympans en travée 1 semblant être due à un déplacement de la culée nord C0.

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Les actions envisagées

- Réparation des parements,

- Étanchement de l’ouvrage,

- Mise sous surveillance de la culée C0,- Réactivation et amélioration du dispositif de suivi des

fissures.- Suivi des déplacements éventuels avec distancemètre

laser et inclinomètres.

-Si déplacements, renforcement de la fondation de la

culée C0.

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Les Travaux projetés

- Purge, nettoyage et reprise des parements,- Réfection des joints de voûte,- Injection des fissures,- Protection de l’ouvrage par dalle générale avec encorbellements et étanchéité générale en feuille préfabriquée sous chaussée,- Réfection du système de drainage et d’évacuation des eaux,- Mise en place de nouveaux garde-corps- Si nécessaire en tranche conditionnelle, stabilisation de la culée C0 par clouage ou micropieux.

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Les problèmes du chantier

- Difficultés d’accès aux zones de travail :- Impossibilité de mettre des nacelles ou passerelles

négatives sur l’ouvrage existant,- Pente forte boisée sous les trois travées coté sud.

- Solutions :- Utilisation de nacelles positives de grande hauteur sur la

plus grande partie de l’ouvrage,- Sur les 2 dernières travées coté sud, nacelles de travail

suspendues ou nacelles positives si possibilité de réalisation de pistes d‘accès ou nacelles négatives après réalisation de la dalle.

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Les problèmes du chantier

- Délais :- Ouverture de l’autoroute en décembre 2012 donc 6 mois

pour réaliser les travaux.

- Solutions :- Réalisation de travaux en-dessus et en-dessous en même

temps,- Réalisation de la dalle en éléments préfabriqués (232

éléments de 1.35 m d’entraxe) avec clavage en place.

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Les éléments de dalle préfabriqués

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Coupes transversales………………….

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Calendrier

- Inspection détaillée en juin 2011,- Étude préliminaire de novembre 2011 à janvier 2012,- Dossier de consultation des entreprises, en février et mars 2012,- Appel d’offre lancé en avril 2012 pour travaux prévus de juin à novembre 2012.

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Et bientôt Et bientôt ……..place aux randonneursplace aux randonneurs

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Merci pour votre attentionMerci pour votre attention