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Étude des méthodes, planification et réalisation d’ un ouvrage partiellement

préfabriqué à riper à son emplacement définitif et méthodologie complète de

fabrication de ce dernier (réalisation du pont en 2 étapes principales distinctes)

Société d’accueil : Marti Construction SA

PFE présenté par : Mlle Mansion Fanny

Tuteur industriel : M. Marchal Jean-Hugues

Enseignant superviseur : M. Koval Georg

Résumé

Mon sujet de PFE porte sur la construction d’un passage inférieur préfabriqué et ripé à son emplacement définitif lors d’une opération spéciale. Ce passage est destiné à sécuriser la traversée des voies du métro pour les étudiants du nouveau bâtiment Géopolis de l’université qui souhaitent rejoindre le campus. L’objectif de ce PFE a été d’étudier les méthodes de préfabrication de la première étape de cet ouvrage, la méthodologie complète d’exécution de l’opération « coup de poing » ainsi que toute l’organisation gravitant autour de cette opération : planning détaillé heure par heure, planning main d’œuvre selon les directives, demandes administratives, commande de matériaux, matériel, coordination des intervenants extérieurs et sous-traitants… Abstract My PFE involves the construction of a prefabricated ripped underpass in its final position during a special operation. This passage is intended to secure the crossing of subway tracks for students of the new building Géopolis of the University wishing to join the campus. The aim of the training was to study methods of prefabrication of the first stage of this bridge, the complete methodology of execution of the “punch” operation and the entire organization revolving around this: detailed schedule hour by hour, schedule of labor according to codes and instructions, administrative demands, ordering materials, equipment, coordination of externals actors and subcontractors…

Figure 1 : Passage inférieur de la Mouline – Vues depuis le Nord puis le Sud

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1. Présentation générale du projet

L’Université de Lausanne manque cruellement de locaux, en particulier dans les bâtiments de sciences humaines. La construction d’un nouveau bâtiment était donc une nécessité depuis de nombreuses années. A la fin 2004, l’Etat de Vaud a acheté le bâtiment de l’ancienne usine de Leu dans cette perspective et le projet Geopolis est né. Le bâtiment est actuellement en travaux et doit été livré pour la rentrée 2012.

De plus, le quartier de La Mouline, localisé au Nord du campus universitaire, accueille

actuellement les bâtiments des archives Cantonales et la Ferme de La Mouline, ainsi que tout prochainement l’Institue des Hautes Etudes en administration publique. Le site est aujourd’hui isolé du reste du campus principalement pour des raisons topographiques. En effet, une colline boisée se dresse entre le campus et le site de La Mouline. Les aménagements extérieurs du projet permettent la réconciliation et l’unité de ces deux parties.

En plus de la discontinuité topographique, le Geopolis est séparé du campus par la ligne de

métro M1 et par la route de la Sorge, empreintée par un grand nombre de véhicules. C’est pourquoi le maitre d’ouvrage a choisi de réaliser un passage inférieur piéton, en partie souterrain, qui viendra relier le bâtiment au reste du campus pour permettre la circulation des étudiants en toute sécurité. 2. Présentation de l’ouvrage

Il s'agit d'un marché de travaux entièrement financé par le BUD (Bureau Universitaire de Dorigny) pour un montant de 12 millions CHF. Ce marché comprend les installations de chantier, la déviation des réseaux, la fabrication du passage inférieur ainsi qu’une rampe d’accès au quai du métro, un ascenseur, des murs de soutènements au nord et au sud de l’ouvrage au droit du sentier piéton et enfin les aménagements extérieurs. La conception est réalisée par le bureau d'ingénieur mandataire INGPHI, spécialisé en ouvrage d’art accompagné du bureau de géotechnique GADZ. Le bureau d’ingénieur Synaxis est représentant du maitre de l’ouvrage techniquement et financièrement parlant.

Le passage inférieur est constitué d’un tablier en béton précontraint sur lequel passent la route de la Sorge ainsi que la ligne de métro M1. Ce tablier repose sur deux murs de culée, les entretoises, élevées sur des longrines servant au ripage. Les fondations de l’ouvrage sont constituées de pieux de diamètre 1000mm forés sur une profondeur variant de 18 à 26m. Le but de cet ouvrage est la construction d’un chemin piéton. Celui-ci est bordé par un mur de soutènement avec parement imitation rondins de bois et d’inclinaison variable sur le profil en long. Ce mur de soutènement démarre sur le haut de la parcelle, plonge sous l’ouvrage et se prolonge au sud. Dans ce projet est également prévue la construction d’une rampe permettant l’accès au quai par le passage inférieur. Cette rampe est une trémie en béton armé. Un ascenseur permettra l’accès au quai pour les handicapés.

Figure 2 : Plan d’ouvrage

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Le dossier de soumission prévoyait la mise en place d’un pont provisoire permettant la circulation du métro. En effet, cette ligne ne pouvait être coupée que quelques heures pour permettre la dépose et la repose des voies sur le nouvel ouvrage. Les travaux de construction auraient été réalisés en sous œuvre de cet ouvrage provisoire. L’utilisation de ce pont n’étant finalement pas réalisable, l’entreprise a proposé plusieurs variantes de ripage possibles permettant la construction de l’ouvrage à proximité de son emplacement définitif, pour n’en retenir qu’une seule et qui a fait l’objet de ce projet de fin d’études. 3. Objectifs du PFE

Le sujet de PFE qui m’a été proposé par Marti Construction SA a pour intitulé « l’étude des méthodes et planification d’un ouvrage partiellement préfabriqué et ripé à son emplacement définitif ». Ce sujet très complexe tant par sa technique que par ses contraintes d’espace, d’intervenants et temporelles était pour moi le sujet idéal qui répondait à tous mes critères et qui me permettait également d’évoluer au sein d’une entreprise complète et reconnue en Suisse et d’acquérir de nombreuses compétences et connaissances dans ce domaine.

Mon travail sur ce projet consiste à effectuer le travail d'un ingénieur travaux, à savoir étudier

les méthodes d’exécution de l’ouvrage, les méthodes à mettre en œuvre lors du ripage ainsi que le phasage détaillé des travaux, établir la planification de la main d’œuvre, des machines et matériaux nécessaires, coordonner les différents intervenants, mais aussi réaliser les consultations, le suivi des travaux et le suivi QSE....

Le sujet se divise en deux phases. La première a pour objectif l’étude du projet et de l’ouvrage dans sa globalité, les méthodes d’exécution de la première étape à pré fabriquer en vue du ripage. Cette étape représente les deux premiers mois du PFE, le bétonnage du tablier étant prévu pour la mi avril. Une fois, cette étude de préfabrication achevée peut commencer la seconde phase du PFE, également la principale et la plus complexe concernant le ripage de l’ouvrage.

Pour Marti Construction SA, l’objectif est de réaliser une étude approfondie sur le ripage de l’ouvrage, non prévu lors de l’appel mais aussi d’apporter un appui supplémentaire au conducteur de travaux du chantier.

3. Réalisations

Dans un premier temps, après avoir pris connaissance de l’ensemble du projet, j’ai étudié les méthodes de préfabrication de l’ouvrage :

- délimitation du périmètre de préfabrication, - étude du concept de ripage et adaptation aux contraintes du projet, consultation pour

adjudication des travaux à l’entreprise spécialisée, - étude des voies de ripage et des longrines spéciales préfabriquées sous voie TL, - étude des contraintes liées aux travaux en sous œuvre et reprise des murs de culées, - coordination et intégration des spécificités à apporter à la préfabrication de l’ouvrage en

vue du ripage, - concept de coffrage du tablier, - concept d’électricité dans l’ouvrage pour une protection contre les courants vagabonds, - consolidation des options retenues pour le contrôle des tassements différentiels de terrain

avec le géotechnicien de l’entreprise totale et établissement d’un protocole de contrôle… En parallèle de ces études, j’ai pu suivre l’exécution des travaux et partager avec le conducteur de travaux une partie de ses tâches :

- suivi de la préfabrication, - contrôle de l’avancement et suivi technique, - concept d’aménagement sous ouvrage et faisabilité des travaux avec outils de coffrage

adaptés, - suivi QSE…

Une fois l’ouvrage en cours de préfabrication, je suis alors rentrée dans une seconde phase de préparation de l’opération coup de poing dans laquelle j’ai du :

- élaborer la méthodologie complète de l’opération : étude de chaque étape du déclenchement de la voie à le repose des câbles aériens et ré enclenchement de la ligne

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en passant par l’extraction des palplanches qui soutiennent la voie ou encore le clavage de l’ouvrage…

- établir la planification détaillée heure par heure de l’opération, - la planification de la main d’œuvre sur les 3 jours de travail 24h/24 selon les directives en

vigueur, - commander le matériel et matériaux nécessaires, - coordonner les différents corps de métier intervenant lors de l’opération, - préparer l’intervention avec tous ces intervenants, - élaborer le suivi QSE, - déterminer les coûts de cette solution technique qu’est le ripage.

L’opération coup de poing s’est déroulée du samedi 26 mai 0h45 au mardi 29 mai 4h45.

Pendant ce weekend, nous avons établi un roulement de l’équipe encadrante. Lors de mon poste, j’ai pu suivre l’exécution des travaux, motiver les équipes, contrôler le bon déroulement et l’enchainement des tâches, suivre et conseiller les entreprises sous-traitantes, pointer le planning heure par heure afin d’avancer ou reculer certaines interventions, ajuster la main d’œuvre en fonction de l’avancement…

Cette opération fût réalisée avec succès. Nous avons terminé avec plusieurs heures d’avance, signe d’une bonne préparation, organisation et coordination des travaux.

4. Conclusion

Ce projet de fin d’études fût pour moi très enrichissant de part la diversité des travaux à réaliser sur ce chantier mais aussi par les tâches qui m’ont été confiées. L’opération de ripage de l’ouvrage était assez compliquée à préparer et plus particulièrement lorsque l’on sort de l’école et que l’on ne connait pas les techniques utilisées sur chantier, mais elle fût passionnante. J’ai rencontré de nombreuses personnes qui ont pu m’apporter leur savoir faire et leurs compétences afin que je puisse mener à bien ce projet. Ce rapport a pour but de vous présenter en détail ce magnifique projet et le travail que j’ai pu fournir pendant ces 20 semaines au sein de Marti Construction SA.

Photographies diverses de l’opération coup de poing