1 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Béton BPE / Béton PRAD Mixte Acier-Béton/Mixte...

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ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS

Béton BPE / Béton PRAD

Mixte Acier-Béton/Mixte Bois-Béton

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L’Analyse Cycle de Vie est un nouvel outil au service des maitres d’ouvrage, maitres d’œuvre, ingénieurs et architectes qui souhaitent évaluer la qualité environnementale de leur patrimoine d’ouvrages ou optimiser la conception de leur futur projet selon une approche globale de dimensionnement intégrant les aspects techniques, économiques et environnementaux.

L’Analyse Cycle de Vie a été appliquée au cas concret d’un pont courant en béton (Passage Supérieur en Dalle Précontrainte : ouvrage de référence) représentatif du patrimoine des ouvrages d’art routiers et autoroutiers français.

L’ensemble des données relatives à l’ouvrage a été inventorié et collecté avec le plus de précision possible afin d’établir un bilan matières et énergies complet et couvrir la totalité des facteurs liés à l’ensemble du Cycle de Vie de l’ouvrage pendant toute sa durée d’utilisation.

L’agrégation des flux d’inventaire et leur traduction en Impacts Environnementaux ont été menées en conformité avec le référentiel normatif actuel.

L’ACV a ensuite été appliquée à 3 solutions alternatives : PRAD

Mixte Acier/Béton

Mixte Bois/Béton.

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ETUDE PREALABLE

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ANALYSE DU CYCLE DE VIE D’UN PONT EN BETON

Exemple d’application pour un pont courant


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OBJECTIF DU GUIDE T87 ET CHAMP DE L’ ÉTUDE

Le guide présente de manière pédagogique la démarche à suivre pour établir

l’Analyse de Cycle de vie (ACV) d’un pont courant en béton. L’ouvrage, représentatif du patrimoine,est un PSDP (Passage Supérieur à

Dalle Précontrainte) à deux travées avec culées sur pieux et pile sur semelle. L’analyse couvre l’ensemble des étapes du cycle de vie, sur une durée de vie de

100 ans, de l’ensemble de l’ouvrage y compris ses équipements :

• Production des matériaux, des engins et des matériels

• Transport

• Mise en œuvre

• Vie en œuvre

• Fin de vie

Sans prendre en compte les impacts du trafic circulant sur l’ouvrage, ni les terrassements routiers hors remblais contigus aux culées.


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ÉTAPES DE LA DÉMARCHE ACV

1. Définition des frontières du système et de l’unité fonctionnelle

2. Réalisation du bilan des flux entrants et sortants :

• les entrants : consommations de ressources naturelles, d’eau et d’énergie à chacune des étapes du cycle de vie.

• les sortants : émissions dans l’eau, dans l’air et dans les sols, ainsi que les déchets produits à chaque étape.

3. Détermination des impacts environnementaux par agrégation des différents ICV (Inventaire des Cycles de vie)

3 ÉTAPES SUCCESSIVES


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L’unité fonctionnelle, associée à une durée (Durée de Vie Typique) se décompose en :

• une unité de produit

• une unité de fonction

• une unité de temps

L’unité fonctionnelle choisie pour l’analyse est un pont en béton de type PSDP (unité de produits) qui assure le franchissement d’une autoroute (unité de fonction) par des véhicules pendant une durée d’utilisation de 100 ans (unité de temps).

Nota: Les interactions entre l’ouvrage et son environnement, ainsi que les impacts potentiels de l’ouvrage sur son environnement (faune, flore, paysage et patrimoine d’ouvrage situés à proximité) pendant les deux étapes importantes de la vie de l’ouvrage (sa construction et son utilisation), ne sont pas considérés dans cette analyse.

L’analyse n’intègre pas non plus la pertinence de l’ouvrage ou de son intérêt stratégique par rapport à d’autres solutions constructives ou d’autres types d’infrastructures de transport.

PRESENTATION GENERALE DE L’ACV

UNITÉ FONCTIONNELLE


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Consommation des ressources naturelles

Entrant

Méthode de calcul

Evaluation environnementale de l’ouvrage

Système Sortant

Émission dans l’air

Émission dans l’eau

Émission dans le sol

Déchets

Consommation d’eau

Consommation d’énergie

Indicateurs environnementaux


SYNOPTIQUE D’ÉVALUATION ENVIRONNEMENTALE D’UN OUVRAGE


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FLUX ENTRANTS ET SORTANTS


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CARRIÈRESCalcaire, argile, granulats …

RAFFINERIEGazole, huiles …

CIMENTERIECiments

ACIÉRIEAcier

USINE ÉLECTRIQUEElectricité

SITES DIVERS DE FABRICATION DES CONSTITUANTS DES DIVERS MATERIELS ET ENGINS NÉCESSAIRES POUR LE CHANTIER ET POUR L’OUVRAGE

CENTRALE BPEBétons ATELIER ARMATURIER

Armatures

USINES DIVERSES DE FABRICATION DES ENGINS ET MATÉRIELS DE CHANTIER ET

MATÉRIAUX NÉCESSAIRES POUR LE CHANTIER ET POUR L’OUVRAGE

CHANTIER

CENTRES DE VALORISATION ET DE

RECYCLAGE DES MATÉRIAUX

TRANSPORT PAR CAMION


SITES DE FABRICATION INTÉGRÉS DANS LE SYSTÈME ÉTUDIÉ


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EAU

EXTRACTION DES MATIÈRES

PREMIÈRES

CONSOMMABLESFabrication, transport


ENGINS DE CHANTIER

ÉNERGIE

Électricité, gazole…

TRANSPORT

TRANSPORT

EAU

CONSTRUCTION DE L’OUVRAGE

Durée : quelques mois

PHASE DE SERVICE DE L’OUVRAGE

Durée : 100 ans

DÉMOLITION DE L’OUVRAGE

VALORISATION DES CONSTITUANTS


EAU

FABRICATION DES PRODUITS ET MATÉRIAUX

ÉNERGIEGazole…

ÉNERGIE Électricité, gazole

MATÉRIELS DE CHANTIERS

MATÉRIAUX ET ÉNERGIE

ÉNERGIETRANSPORT


FRONTIÈRES DU SYSTÈME ÉTUDIÉ


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Cycle de vie De l’ouvrage

2. TRANSPORT DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE

CHANTIER

3. REALISATION DE L’OUVRAGE

5. FIN DE VIE

1. FABRICATION DES MATERIAUX, MATERIELS ET

ENGINS DE CHANTIER

4. VIE DE L’OUVRAGE


CYCLE DE VIE


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• ETAPE 1 : FABRICATION DES MATÉRIAUX, DES MATÉRIELS ET DES ENGINS DE CHANTIER :

extraction des matières premières, production des constituants.

• ETAPE 2 : TRANSPORT DES MATÉRIAUX, DES ENGINS ET DES MATERIELS.

• ETAPE 3 : RÉALISATION DE L’OUVRAGE :

en intégrant les impacts liés aux déplacements des intervenants sur le chantier et au fonctionnement des engins.

• ETAPE 4 : VIE DE L’OUVRAGE :

en intégrant les actions de surveillance, de maintenance et d’entretien de l’ouvrage et l’impact de la carbonatation (piégeage du CO2 par le béton).

• ETAPE 5 : FIN DE VIE :

en intégrant la déconstruction de l’ouvrage, le recyclage et la valorisation des matériaux.

ÉTAPES DU CYCLE DE VIE



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Données Sources Informations complémentaires Unité déclarée

Béton SNBPESynthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton

1 m3 de béton

Ciment (CEM I)Ciment (CEM II)

ATILHCalculé avec le logiciel TEAM (Ecobilan) - ATILH

1 tonne de ciment

Gravier SNBPESynthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton

1 kg de gravier

Sable SNBPESynthèse de données provenant de plusieurs centrales à béton

1 kg de sable

AcierEcoinvent version 2.1

- 1 kg d’acier

Armatures Ecoinvent version 2.1

-1 kg d’acier pour armature

BoisEcoinvent version 2.1

- 1 m3 de bois

Béton préfabriqué

INIES Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire « Eléments architecturaux en béton »

1 m3 de béton préfabriqué

Regard de visite INIESFiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire « Regard de visite en béton »

1 unité

Electricité EDF Issue de la norme FD P01-015 1 MJ

Combustion fuelETH Zurich/ANDRA

Issue de la norme FD P01-015 1 MJ

Transport diesel INRETS Issue de la norme FD P01-015 1 l

SYNTHESE DES SOURCES DE DONNEES



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PRESENTATION GENERALE DE L’OUVRAGE

DE REFERENCE


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PRESENTATION DE L’OUVRAGEDE REFERENCE

PASSAGE SUPERIEUR EN DALLE PRECONTRAINTE

• PSDP de COCLOYE (Saône et Loire)

• Réalisé dans le cadre des travaux de la mise à 2×2 voies de la RN 80 (RCEA)

• Permet le rétablissement de la RD 981

• Date de réalisation 2006

Photo n°1: Vue générale de l'ouvrage lors de l'inspection détaillée initiale (travaux de finition en cours)


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PRESENTATION DE L’OUVRAGE ETUDIE DE REFERENCE 2/5

LONGUEUR TOTALE : 51,53 m

• deux travées de 25 m

• CULÉES : fondées sur 2 files de 3 pieux forés de diamètre 800 mm et longueur 5,75m

• PILE : fondée sur 3 barrettes de section 5 m × 0,80 m et longueur 2,10m.


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LARGEUR TOTALE : 9,60 m

TABLIER, DALLE NERVUREE EN BETON PRECONTRAINT

EQUIPEMENTS DE L’OUVRAGE

• chaussée : 6,60 m Largeur utile: 8,60 m• trottoirs : 2 × 1 m

• chape d’étanchéité feuille préfabriquée protégée par une couche d’Asphalte de 3 cm d’épaisseur,• couche de roulement en Béton Bitumineux Semi-Grenu de 80 mm d’épaisseur,• corniches préfabriquées en béton armé teinté dans la masse,• barrières de sécurité de type BN4 sur longrines en béton armé,• corps de trottoirs en béton, revêtus d’asphalte sur 3 cm d’épaisseur,• bordures de trottoir de type T1.


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PRINCIPAUX INTERVENANTS

Maitre d’ouvrage : Conseil Général de Saône et Loire

Maitre d’œuvre : Service Grands Travaux de la DDE de Saône et Loire

Contrôle extérieur : CETE de LYON – LRPC d’AUTUN

Entreprise générale : Roger MARTIN (mandataire)

Entreprise ouvrages d’art : SNCTP Agence de MACON

Principaux sous traitants

• Pieux : SONDEFOR• Armaturier : TFF• Précontrainte : PCB• BN4 : ROUSSEAU

•Appareils d’appuis : ETIC• Etanchéité : SOPREMA• Couche de roulement : APPIA• Fourniture BPE : BCMC


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PRINCIPALES QUANTITES

Désignations Quantités (*) Unités

Béton de fondations profondesC 30/37

70 m3

Béton de tablier C 40/50 365 m3

Béton des semelles et culées C 30/37

188 m3

Béton de la pile, des longrines, des murs garde-grêve, des cachetages et perrés C 35/45

63 m3

Torons T 15,7 1860 TBR 14165 kg

Coulis Super Stresscem 5,1 t

Aciers pieux des culées 3159 kg

Aciers hors pieux des culées 57050 kg

Corniches préfabriquées en BA C35/45

97,4 ml

Appareils d'appui en caoutchouc fretté

109 dm3

BN4 136 ml

Joints de chaussée 14 ml

Joints de trottoirs 6 ml

Chape d'étanchéité feuille préfabriquée

487 m2

Chape d'étanchéité asphalte gravillonné

27 t

Couche de roulement BBSG 60 t

Caniveaux fils d'eau en asphalte porphyré

4 t

Asphalte sur trottoirs 8 t

Bordures T1 103 ml

Dallettes béton pour perrés 144 m2

Traitement anti-graffiti 897 m2

Remblai contigu 533 m3

(*) y compris déchets et rebuts de chantier

Désignations Quantités (*) Unités


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RECUEIL DES DONNEES DU CYCLE DE VIE

POUR L’OUVRAGE DE REFERENCE


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RECUEIL DES DONNÉES DU CYCLE DE VIE

MOYENS HUMAINS INSTALLATIONS DE CHANTIER MATÉRIAUX STRUCTURANTS :

• béton• armatures passives et de précontrainte…

ÉQUIPEMENTS DE L’OUVRAGE :• étanchéité, couche de roulement, joints de chaussées• appareil d’appuis, asphalte, dispositifs de retenue … • bordures de trottoir, dalle de transition

MATERIAUX NECESSAIRES A LA CONSTRUCTION DE

L’OUVRAGE :• coffrage, produits démoulant• produits de cure, produit antigrafiti …• remblais d’apport

MATERIELS DE CHANTIERS :• groupe électrogène • pompe …

ENGINS DE CHANTIERS :• grue• pelle …

FABRICATION

TRANSPORT

CONSOMMATION

D’ENERGIE …


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DECOMPOSITION DES ETAPES DU CYCLE DE VIE DU PONT

N° ÉTAPE DESCRIPTION

1 FABRICATION

Fabrication matières premières : ciments, granulats, adjuvants, acier, …

Fabrication des matériaux structurants : bétons des fondations, des piles ou du tablier, armatures, produits préfabriqués en béton…

Fabrication des équipements de l’ouvrage :étanchéité, joints de chaussées…

Fabrication des matériaux nécessaires à la construction de l’ouvrage:coffrage, huile de décoffrage, produit de cure…

Fabrication des matériels et des engins de chantier

2 TRANSPORTTransport des matériaux et des équipements sur le site : bétons, armatures, joints de chaussées,

coffrage,...

Transport des matériels et engins de chantier sur le site.

3 REALISATION DE L’OUVRAGE

Installation et préparation du chantier

Réalisation des fondations

Réalisation des piles

Réalisation des culées

Réalisation du tablier

Mise en œuvre des équipements

4 VIE DE L’OUVRAGE 100 ans

Surveillance et maintenance

Entretien selon scénarios types

5 FIN DE VIE

Déconstruction de l’ouvrage

Transport des matériaux de déconstruction

Stockage des matériaux

Traitement des matériaux


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RECUEIL DES DONNÉES DU CYCLE DE VIE

AMORTISSEMENT DES MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER

L’amortissement représente l’impact lié à l’engin qui sera affecté au chantier.

Il correspond en % au rapport entre la durée d’immobilisation de l’engin pendant toutes les phases du chantier et sa durée de vie estimée

A = Durée d’utilisation (semaines) / Durée de vie (années) × 55 × 100

La règle de coupure appliquée aux matériels et aux engins est basée sur cet amortissement.

Si l’amortissement est supérieur à 5 %, l’impact correspondant sera imputé à l’ouvrage. Il est négligé si l’amortissement est inférieur à 5 %.

Les impacts liés à la fabrication des matériels et des engins sont affectés à l’engin au prorata de cette valeur d’amortissement.


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ETAPE 1: Fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier

Cette étape concerne:

la fabrication des matériaux

la fabrication des matériels et engins de chantier

De l’extraction des matières premières jusqu’à la sortie du site de production

Elle se décompose en:

matériaux structurants

équipements de l’ouvrage

matériaux nécessaires à la construction de l’ouvrage

matériels de chantier

engins de chantier


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MATERIAUX STRUCTURANTS

DESIGNATIONQTES

m3

DOSAGE EN CIMENT

kg/m3

TYPE DE CIMENT *

INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES CLASSE DE RESISTANCE

CLASSE D’EXPOSITION

BETON

Béton de propreté 37 300 2C 20/25 XC2

Déchets de chantier 0

Béton de blocage et de remplissage

73 250 2C 25/30 XC3

Déchets de chantier 0

Béton de fondations profondes

70 385 1C 30/37 XA1 S4 0/20 Cl 0.4

Déchets de chantier 5%

Béton de dalle de transition

14 300 2C 25/30 XC2


Béton de tablier 365 385 2C 40/50 XC4 0/20 Cl 0.2


Béton des semelles et culées

188 350 2C 30/37 XC4


Béton dalles appuis étaiement

32 350 2C 30/37 XC4


Béton pile longrines mur garde grève, perrés…

63 420 1C 35/45 XF4 S2 0/20 Cl 0.4


* Ciment de type 1: CEM I 52,5 N CE PM ES CP2 NF

Ciment de type 2: CEM II/A-L 52,5 N CE CP2 NF


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MATERIAUX STRUCTURANTS

DESIGNATION MATERIAU QTES UNITEINFORMATIONS COMPLEMENTAIRES

ARMATURES DE PRECONTRAINTE

Câbles Acier 14 165 kgCâbles 12 T 15,7 1860 TBR

Perte 2x1 m par câble

Conduits Acier 1000 ml Feuillard ∅85/80 mm

Aciers divers pour la précontrainte

Acier 38 uCorps d’ancrage, tête d’ancrage, trompettes, clavettes

Ciment pour le coulis de précontrainte

Ciment 5,1 t Ciment Superstressem CEM I 52,5

ARMATURES PASSIVES

Armatures HA Acier 2 730 kg Armatures pour les pieux

Acier doux Acier 430 kg Armatures pour les pieux

Armatures HA Acier 57 050 kgArmatures pour l’ensemble de l’ouvrage sauf les pieux


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Etanchéité

Couche de roulement

Joints de chaussées

Asphalte sur trottoir

Appareils d’appuis

Dispositif de retenue

Corniches

Dispositif d’assainissement et d’évacuation des eaux

Bordures de trottoir

Perré

Dalle de transition

Canalisations de service public


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MATERIAUX NECESSAIRES A LA CONSTRUCTION DE L’OUVRAGE

Matériaux divers

- produits démoulants

- produits de cure

- remblais d’apport

- primaire d’étanchéité

Coffrages et étaiements


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MATERIELS DE CHANTIER

Groupe électrogène

Compresseur

Malaxeur

Pompe d’injection

ENGINS DE CHANTIER

Grue mobile

Elévateur

Camions

Pompe à béton Pelle Compacteur


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ETAPE 2: Transport des matériaux, matériels et engins de chantier

Cette étape inclut tous les transports (aller et retour) nécessaires pour assurer toutes les livraisons, de la sortie de chaque site de fabrication jusqu’au chantier

des divers matériaux structurants, des équipements et des matériaux nécessaires à la construction de l’ouvrage

et les livraisons des matériels et engins de chantier à partir du dépôt ou du stock de matériel de l’entreprise jusqu’au chantier.

Elle prend en compte, en particulier, la production et la combustion du gazole consommé par les transports par voie routière et les distances parcourues en charge et à vide.


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ETAPE 3: Réalisation de l’ouvrage

Cette étape couvre la période comprise entre la mise en place des installations de chantier et la réception de l’ouvrage terminé.

La réalisation de l’ouvrage est décomposée en différentes phases afin de distinguer:

les travaux réalisés par l’entreprise générale présente sur le site pendant toute la durée du chantier (structure de génie civil: tablier et appuis),

les travaux réalisés, par les sous-traitants qui interviennent de manière ponctuelle au cours de la réalisation de l’ouvrage

- fondations profondes - asphalte

- précontrainte - remblais contigus

- étanchéité - armatures passives

- couche de roulement - dispositifs de retenue

- appareils d’appui et joints de chaussée - préparation de chantier


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Type de véhicule Nbre total de km parcourus pour le chantier Consommation totale de gazole (litres)

Voiture particulière 57 800 3 468

Utilitaire 32 630 3 916

TOTAL 90 430 7 384

Bilan transport du personnel

ETAPE 3: Réalisation de l’ouvrage

Elle intègre aussi :

l’ensemble des moyens généraux spécifiques au chantier (installations de chantier, consommation d’eau, éclairage, chauffage des installations de chantier…)

les impacts des véhicules lors des déplacements effectués par tous les intervenants sur le chantier, pendant toutes les étapes de construction : distance et modes de transport

les consommations en carburant et énergie de l’ensemble des matériels et engins utilisés sur le chantier

les amortissements.


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ETAPE 4: Vie de l’ouvrage

L’ouvrage va faire l’objet, au cours de l’ensemble de sa durée d’utilisation (prise égale à 100 ans), d’un ensemble d’interventions réalisées régulièrement, que l’on peut regrouper en trois catégories:

surveillance

entretien courant

entretien spécialisé et petites réparations

Les impacts pris en compte dans l’analyse sont relatifs:

aux consommations en gazole utilisé par les divers intervenants du chantier pour se rendre sur le chantier

aux consommations en fioul des divers matériels lors des interventions

à la fabrication des diverses fournitures, produits et matériaux et à leur livraison sur le site.

Bilan consommations liées au transport du personnel

13980 km 1063 litres de gazole

Bilan consommations liées aux divers matériels

32850 litres de gazole


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Etape 4 : Vie de l’ouvrage

L’ouvrage va faire l’objet, au cours de l’ensemble de sa durée d’utilisation (prise égale à 100 ans), d’un ensemble d’interventions réalisées régulièrement que l’on peut regrouper en trois catégories :

Surveillance Entretien courant Petites réparations

La surveillance de l’ouvrage comprend : L’inspection état 0 La visite de type IQOA L’inspection détaillée périodique L’inspection détaillée exceptionnelle

L’entretien courant couvre : Le nettoyage des joints de chaussées Le nettoyage des dispositifs d’évacuation des eaux Le nettoyage des abords

Les petites réalisations réalisées concernent :

Le remplacement de la couche de roulement Le changement des appareils d’appuis Le changement des joints de chaussées Le remplacement de la chape d’étanchéité La réfection du revêtement des trottoirs La réfection des corniches La remise en peinture des gardes corps Le remplacement des dispositifs de sécurité La reprise du béton dégradé La reprise des revêtements antigrafiti Les interventions sur les abords Des interventions diverses


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Etape 5 : Fin de vie

SCENARIO DE FIN DE VIE DE L’OUVRAGE

A la fin de sa durée d’utilisation (prise égale à 100 ans) l’ouvrage sera déconstruit.

Les matériaux issus de la démolition triés par nature sont transportés dans un centre de valorisation et de traitement dans lequel ils sont stockés.

Les impacts pris en compte concernent :

LA DECONSTRUCTION DE L’OUVRAGE

LE TRANSPORT ET LE STOCKAGE DES MATERIAUX

LE CONCASSAGE DES BETONS.


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PRESENTATION GENERALE DES SOLUTIONS ALTERNATIVES


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CARACTERISTIQUES GENERALES DES TROIS SOLUTIONS ALTERNATIVES

EXIGENCES GEOMETRIQUES IDENTIQUES à l’ouvrage de référence : longueur, largeur, gabarit …

EXIGENCES FONCTIONNELLES IDENTIQUES à l’ouvrage de référence : profil en travers, trafic …

DIMENSIONNEMENT PRECIS DE CHAQUE SOLUTION PAR DES EXPERTS SPECIFIQUES

PILES CULEES : DIMENSIONS ET FORMES ANALOGUES :

Adaptation aux efforts générés par chaque solution

Variation de volume béton et de ratio d’armatures

MOYENS HUMAINS, MATÉRIELS ET ENGINS

Adaptation à partir de l’ouvrage de référence : durée du chantier …

Personnels et engins spécifiques pour la réalisation de chaque tablier

EQUIPEMENTS IDENTIQUES à l’ouvrage de référence

SCENARIO D’ENTRETIEN ET DE MAINTENANCE ADAPTE A CHAQUE SOLUTION

SCENARIO DE FIN DE VIE ANALOGUES


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SOLUTION PRAD


Tablier à poutres précontraintes par adhérence :

11 poutres par travée : longueur 25 mPrécontrainte des poutres : torons 15 T 15,7 classe 1860Section des poutres à blochet : 50 x 95Fabrication des poutres : usine préfa la plus procheLivraison sur chantier : par camionPose sur chantier : grue mobilePoutres solidarisées par hourdis coulé en place (épaisseur 20 cm) et reliées par des entretoises sur appuis

½ coupe transversale du tablier

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SOLUTION MIXTE ACIER/BETON



Tablier mixte Acier/Béton :

2 poutres métalliques (hauteur de 1,15 m) associées à des entretoises (sur appuis et tous les 6,50 m)Poutres solidarisées par dalle en béton armé (épaisseur 25 à 30 cm)Connexion par goujons soudés sur la semelle supérieure des poutresFabrication des poutres : usine la plus procheLivraison sur chantier par camion : tronçons de 18 mCharpente métallique assemblée au sol et mis en place par grues automotricesDalle béton coulée par plots : pianotage

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SOLUTION MIXTE BOIS/BETON



Tablier mixte Bois/Béton :

7 poutres en bois lamellé collé : hauteur 1,70 cm – largeur 0,42 cmTravée isostique : longueur 25 mPoutres connectées à dalle en béton armé (épaisseur 16 cm)Fabrication des poutres : usine la plus procheLivraison sur chantier par camionPose sur chantier : grue mobileProtection des poutres par lasure

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SCENARIO D’ENTRETIEN



PRINCIPALES PETITES REPARATIONS

REMPLACEMENT DE LA CHAUSSÉE : périodicité 5

CHANGEMENT DES APPAREILS D’APPUIS : périodicité 1

CHANGEMENT DES JOINTS DE CHAUSSÉE : périodicité 4

REMPLACEMENT DE LA CHAPE D’ÉTANCHÉITÉ : périodicité 2

RÉFECTION DU RECOUVREMENT DES TROTTOIRS : périodicité 4

RÉFECTION DES CORNICHES : périodicité 2

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SCENARIO D’ENTRETIEN


ENTRETIEN STRUCTUREL PENDANT LA DUREE D’UTILISATION DE L’OUVRAGE

PSDP BPE : • reprise du béton dégradé application de mortier de réparation sur

appuis et tablier : 100 m2

PRAD• Changement d’une poutre PRAD• Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur

appui : 70 m2

MIXTE Acier/Béton• Remplacement d’1/4 d’une poutre acier : 4,4 t d’acier • Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur

appui : 70 m2

MIXTE Bois/Béton• Reprise bois des poutres dégradé• Reprise béton dégradé ; application de mortier de réparation sur

appui : 70 m2

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SYNTHESE DE L’ANALYSE COMPARATIVE

DU CYCLE DE VIE


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IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX - ETAPE 1

ETAPE 1 : FABRICATION DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER

IMPACT ENVIRONNEMENTAL

UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON

Consommation de ressources énergétiques

1000 MJ 3306 3595 4103 6825

Épuisement des ressourceskg équivalent

antimoine1542 1536 3656 1412

Consommation d’eau 1000 Litre 2220 2235 3429 1718

Déchets solides 1000 kg 105 98 207 305

Changement climatique1000 kg équivalent

CO2

381 364 468 228

Acidification atmosphérique kg équivalent SO2 1317 1282 2370 1422

Pollution de l’air 1000 m3 27000 28335 48100 28150

Pollution de l’eau 1000 m3 99 112 917 158

Formation d’ozone photochimique

kg équivalent éthylène

79 76 250 120

4646

ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONT

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX - ETAPE 2

ETAPE 2 : TRANSPORT DES MATERIAUX, MATERIELS ET ENGINS DE CHANTIER


UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 354 391 301 267


antimoine168 185 142 128



Changement climatique 1000 kg

équivalent CO2

28 31 24 22





Kg équivalent éthylène

37 40 31 28

4747

ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE D’UN PONT

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – ETAPE 3

ETAPE 3 : REALISATION DE L’OUVRAGE


UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 1346 1232 1232 1232

Épuisement des ressources

kg équivalent antimoine

592 544 544 544



Changement climatique 1000 kg

équivalent CO2

95 88 88 88

Acidification atmosphérique

kg équivalent SO2

326 300 300 300





30 28 28 28

4848



ETAPE 4 : VIE DE L’OUVRAGE


UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 3534 3417 3547 3709

Épuisement des ressources kg équivalent antimoine 1625 1565 1627 1590



Changement climatique 1000 kg équivalent CO2 156 147 154 145





kg équivalent éthylène 12 13 16 17

4949



ETAPE 5 : FIN DE VIE


UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 372 344 398 305




Changement climatique 1000 kg équivalent CO2 28 26 31 23






5050


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – SYNTHESE GENERALE

SYNTHÈSE GÉNÉRALE / VALEURS DES IMPACTS


UNITÉ

BETON BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 8913 8979 9581 12338



1000 Litre2999 2971 4221 2474

Déchets solides

1000 kg151 145 275 361

Changement climatique

1000 kg équivalent CO2

689 657 764 505


kg équivalent SO2

2527 2469 3555 2557

Pollution de l’air

1000 m342 220 43 560 64040 41640

Pollution de l’eau

1000 m3486 478 1288 596



5151


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE EN %

PSDP BPEIMPACT

ENVIRONNEMENTAL

UNITE

TOTAL

ETAPE 1

ETAPE 2

ETAPE 3

ETAPE 4

ETAPE 5


1000 MJ8913 37 4 15 40 4



4103 38 4 14 40 4

Consommation d’eau 1000 Litre 2999 74 1 6 18 1

Déchets solides 1000 kg 151 69 0 0 31 0

Changement climatique1000 kg

équivalent CO2

689 55 4 14 23 4


kg équivalent

SO2

2527 52 9 13 22 4

Pollution de l’air 1000 m3 42220 64 7 7 20 2

Pollution de l’eau 1000 m3 486 20 7 26 38 8



167 48 22 18 7 5

5252


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE EN %

PRADIMPACT

ENVIRONNEMENTAL

UNITE

TOTAL

ETAPE 1

ETAPE 2

ETAPE 3

ETAPE 4

ETAPE 5


1000 MJ8979 40 4 14 38 4


antimoine3992 38 5 14 39 4


1000 Litre2971 75 1 4 18 1

Déchets solides

1000 kg145 68 0 0 32 0


1000 kg équivalent CO2

657 56 5 13 22 4


kg équivalent SO2

2469 52 10 12 22 3


1000 m343560 65 7 7 19 2


1000 m3478 23 8 25 36 7


kg équivalent éthylène 166 46 24 17 8 5


IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ENETAPE %

MIXTE ACIER BETON


UNITE

TOTAL

ETAPE 1

ETAPE 2

ETAPE 3

ETAPE 4

ETAPE 5


1000 MJ9581 43 3 13 37 4



6157 59 2 9 26 3


1000 Litre4221 81 1 4 14 1

Déchets solides

1000 kg275 75 0 0 24 0


1000 kg équivalent

CO2

764 61 3 12 20 4


kg équivalent

SO2

3555 67 5 8 16 3


1000 m364040 75 4 5 15 2


1000 m31288 71 2 9 14 3



339 74 9 8 5 4

ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE D’UN PONT

IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX – DECOMPOSITION PAR ETAPE %

MIXTE BOIS BETON


UNITE

TOTAL

ETAPE 1

ETAPE 2

ETAPE 3

ETAPE 4

ETAPE 5


1000 MJ12338 55 2 10 30 2



3818 37 3 14 42 4


1000 Litre2474 69 1 6 22 1

Déchets solides

1000 kg360 84 0 0 15 0


1000 kg

équivalent CO2

505 45 4 17 29 5


kg équivalent

SO2

2557 56 7 12 23 3


1000 m341640 68 5 7 19 22


1000 m3596 27 5 20 44 5



200 60 14 14 9 4

55

SYNTHESE DE L’ANALYSE DU CYCLE DE VIE

CLASSEMENT GLOBAL DES ETAPES

ETAPE 1

ETAPE 2

ETAPE 3

ETAPE 4

ETAPE 5

Fabrication

Vie de l’ouvrage

Réalisation de l’ouvrage

Fin de vie

Transport

1

2

3

4

5


56

ANALYSE ET SYNTHESE DE L’ETUDE COMPARATIVE

COMPARAISON DES 4 OUVRAGES ETUDIES


Aucun type d’ouvrage se distingue par des valeurs d’impacts toutes plus faibles ou toutes plus élevées que les autres solutions

Chaque solution obtient pour quelques impacts des valeurs plus faibles que les autres solutions

Une analyse intégrant la globalité des résultats aboutit au classement suivant des 4 solutions alternatives

REPARTITION DES IMPACTS PAR ETAPE

Pour tous les ouvrages :

2 étapes très impactantes :

•Etape 1 : fabrication des matériaux, matériels et engins de chantier

•Etape 4 : vie de l’ouvrage

75 à 100 % de la valeur de chaque impact

57


CLASSEMENT DES 4 SOLUTIONS

PSDP BPE

PRAD

Mixte Bois/Béton

Mixte Acier/Béton


58


RATIO CLEF



UNITÉ

PSDP BPE

PRAD

ACIER

BETON

BOIS

BETON


1000 MJ 17.8 18.0 19.2 24.7

Épuisement des ressources kg équivalent antimoine 8.2 8.0 12.3 7.6

Consommation d’eau 1000 Litre 6.0 5.9 8.4 5.0

Déchets solides 1000 kg 0.3 0.3 0.6 0.7

Changement climatique 1000 kg équivalent CO2 1.4 1.3 1.5 1.0

Acidification atmosphérique kg équivalent SO2 5.1 4.9 7.1 5.1


Pollution de l’eau 1000 m3 1.0 1.0 2.5 1.2

Formation d’ozone photochimique kg équivalent éthylène 0.3 0.3 0.7 0.4

59

ANALYSE ET SYNTHESE DE L’ETUDE COMPARATIVE 1/2

ANALYSE DE SENSIBILITE

ANALYSE DU CYCLE DE VIE D’UN PONT EN BÉTON

Une analyse de sensibilité a été effectuée afin de valider la robustesse des résultats et évaluer l’incidence de paramètres clefs sur les valeurs des impacts pour les 4 solutions étudiées et pour les diverses étapes du cycle de vie.

PSDP PBE : 1.Béton du tablier BHP 80 MPa au lieu de 40 MPa 2.Tous les ciments remplacés par du CEM III A 3.Distance de transport du béton BPE 50 km au lieu de 29 km 4.Scénario d’entretien divisé par 2

PRAD : 5.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A 6.Distance de transport des poutres 800 km au lieu de 400 km 7.et 200 km au lieu de 400 km8.Scénario d’entretien divisé par 2

60

ANALYSE ET SYNTHESE DE L’ETUDE COMPARATIVE 2/2


ANALYSE DU CYCLE DE VIE D’UN PONT EN BÉTON

Mixte Acier/Béton : 9.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A10.Poutres en acier à haute limite élastique 11.Distance de transport des poutres 200 km au lieu de 800 km 12.et 1600 km au lieu de 800 km 13.Scénario d’entretien divisé par 2

Mixte Bois/béton : 14.Tous les ciments des bétons BPE remplacés par du CEM III A 15.Distance de transport des poutres 500 km au lieu de 100 km 16.et 1000 km au lieu de 100 km 17.Scénario d’entretien divisé par 2



RESULATS EN % INDUITS PAR A VARIATION DU PARAMETRE PAR RAPPORT A LA VALEUR TOTALE



UNITÉ1 2 3 4 5 6 7 8 9


1000 MJ 0 -5 1 -20 -4 2 -1 -19 -2

Épuisement des ressources kg équivalent antimoine 0 -5 1 -20 -4 2 -1 -20 -3

Consommation d’eau 1000 Litre -5 -1 0 -9 -1 0 0 -9 -1

Déchets solides 1000 kg -5 -1 0 -15 -1 0 0 -16 -1

Changement climatique 1000 kg équivalent CO2 -1 -14 1 -11 -10 2 -1 -11 -10

Acidification atmosphérique kg équivalent SO2 -1 -11 2 -11 -8 4 -2 -11 -6

Pollution de l’air 1000 m3 -1 -9 2 -10 -7 3 -1 -10 -6

Pollution de l’eau 1000 m3 -1 -1 2 -19 -1 3 -2 -18 0

Formation d’ozone photochimique kg équivalent éthylène -4 -7 6 -4 -8 9 -4 -4 -3



RESULATS EN % INDUITS PAR A VARIATION DU PARAMETRE PAR RAPPORT A LA VALEUR TOTALE


IMPACT ENVIRONNEMENTAL UNITÉ 10 11 12 13 14 15 16 17


1000 MJ -2 -1 1 -19 -2 1 1 -15

Épuisement des ressources kg équivalent antimoine -6 0 1 -13 -3 1 2 -21

Consommation d’eau 1000 Litre -5 0 0 -7 -1 0 1 -11

Déchets solides 1000 kg -6 0 0 -12 0 0 0 -8

Changement climatique 1000 kg équivalent CO2 -4 -1 1 -10 -10 1 2 -14

Acidification atmosphérique kg équivalent SO2 -6 -1 2 -8 -6 2 3 -11

Pollution de l’air 1000 m3 -6 -1 1 -7 -5 2 3 -9

Pollution de l’eau 1000 m3 -9 -1 1 -7 -1 1 2 -22

Formation d’ozone photochimique kg équivalent éthylène -8 -2 3 -3 -3 4 7 -4



SCHEMA COMPARATIF DES 4 SOLUTIONS

1 ANALYSE DU CYCLE DE VIE COMPARATIVE DE PONTS Béton BPE / Béton PRAD Mixte Acier-Béton/Mixte...

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