Ce document, rédigé sous la forme d’un mémento, est destiné aux membres de la Cotita Ouest, plus particulièrement aux Maîtres d’Ouvrage et aux Maîtres d’Oeuvre, désireux de réaliser un ouvrage d’art dont une solution technique pourrait relever de la préfabrication d’une partie de la structure ou de son ensemble.

l Définition, critères de choix

La préfabrication consiste à fabriquer, à l’écart du site de construction de l’ouvrage, des éléments d’un ouvrage qui sont traditionnellement construits sur place, puis à les assembler sur le site de l’ouvrage pour le former. Ceci s’applique généralement à des éléments répétitifs et/ou complexes. Cette préfa-brication peut avoir lieu en usine ou dans un chantier externe, ou même à l’écart de l’emplacement d’assemblage final, sur le site même de la construction.

Le choix de l’emploi de la préfabrication est guidé par une comparaison avec la construction sur place : coût global, délai d’exécution, qualité des pièces fabriquées, limitation des gênes. Dans l’optique de ce choix, les critères prépondérants sont relatifs à la limitation des gênes pour les usagers et les délais d’exécution.

l Domaine d’application

Les ouvrages d’art neufs, (sections d’ouvrage ou seulement certaines parties), entrent dans le domaine d’application de ce mémento, tels que :> les ponts et passerelles ;> les tunnels, tranchées couvertes ;> les soutènements ;> les équipements, (corniches, écrans anti-bruit...).

Les domaines du bâtiment et des infrastructures portuaires, maritimes et fluviales sont exclus du champ d’application de ce document.

Parmi les structures courantes, on peut citer : les buses béton, (Matière...), les buses métalliques, (Tubosider...), les ponts à poutres, (PRAD, poutrelles enrobées, lamellé-collé...), les cadres, les murs de soutènement, (béton armé, gabions...).

Concernant les structures non courantes, on peut mentionner : les VIPP, les ponts à poutres ou ponts dalle en BFUP, les ponts caisson, (BP, BHP, métallique), les ponts mixtes.

nGuide innovation et OA du SETRA http://www.setra.developpement-durable.gouv.fr/Innovations-et-ouvrages-d-art-Pour.html

Utilisation de la préfabricationdans la construction des ouvrages d’art

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Association des Directeursde Services Techniques Départementaux

Octobre 2013Bibliographie

Memoar (Mémento pour la mise en œuvre sur ouvrages d’art) – Fiches n° VI-1 : La préfabrication en usine / n° XVI-1 : Les ouvrages métalliques ou mixtes / n° XVII-1 : le montage des ouvrages métalliques ou mixtes / n° XVII-2 : Les assemblages soudés – SETRA

Bulletins Ouvrages d’art – SETRA : - n°36 – Décembre 2000 - n°53 – Novembre 2006 (Construction de deux ponts routiers en BFUP) - n°56 – Novembre 2007 Normes

- NF EN 13369 Règles communes pour les produits préfabriqués en béton (décembre 2004) AFNOR, indice classement P19-800- NF EN 15050 Produits préfabriqués en béton – Éléments de ponts (août 2007) AFNOR, indice classement P19-813- NF EN 13791 Évaluation de la résistance à la compression sur site des structures et des élé-ments préfabriqués en béton (septembre 2007) indice classement P18-410 40

Guides IQOA : Désordres murs béton gabions éléments préfabriqués

Logiciel PETRA – SETRA

Préfabrication des ouvrages d’art – Innovation et développement durable – T. KRETZ

Les normes pour les produits préfabriqués en béton – P. ROUGEAU

Groupe de travail : - Pierre Jean VABRE (DIR OUEST)- Patrice JULIENNE (CG 72)- Hervé DAVIAS (CETE OUEST)Assistance Hervé DITCHI (CETE OUEST)

l Prise en compte de la préfabrication lors des étapes d’un projet OA

Il s’agit, dans ce chapitre, de lister, chronologiquement, les éléments incontournables à prendre en compte pour le Maître d’Ouvrage ou le Maître d’Oeuvre dans le cas d’un projet d’ouvrage d’art (ou d’une partie d’ouvrage) relevant des techniques de préfabrication.

Etudes préliminaires (EPOA)

C’est à stade que l’ensemble des contraintes, (exploitation, budgétaire, délai, environnementale, site...), liées au projet sont recensées et que les grandes familles de solutions techniques pour la réalisation du projet sont listées.

Par exemple, la proximité d’un site de production d’éléments préfabriqués, des fortes contraintes sur la minimisation de la gêne aux usagers seront des points positifs dans l’analyse comparative avec d’autres solutions techniques.

nGuide Eurocode http://www.eurocodes.setra.equipement.gouv.fr/application-des-eurocodes-par-le-a4.html

nNote d’information Eurocode n°31 http://www.eurocodes.setra.equipement.gouv.fr/2010-application-des-eurocodes-a212.html

Avant-projet -> POA

Si la réponse technique, aux contraintes recensées lors des EPOA, relève de la préfabrication, il est indis-pensable de traiter les contraintes spécifiquement liées à cette méthode de construction :le transport des éléments préfabriqués, (par la route, fluvial, ferroviaire). Les capacités des infrastructures desservant le chantier seront déterminantes pour les dimensions et le poids de ces éléments ;les contraintes de site permettront d’orienter entre une préfabrication sur site ou en usine et entre les techniques d’assemblage, (ripage, grutage, poussage, lancement...).

Phase marché (DCE)

La pondération des critères d’attribution des offres sera déterminante pour « favoriser » la solution de la préfabrication : on peut ainsi donner plus de poids au critère « Gêne aux usagers » et moins de poids au critère « Coût ».

Penser dans les pièces du marché à exiger les références de l’Entreprise et de ses sous-traitants en matière de préfabrication.

Penser dans les pièces du marché aux différents contrôles à mettre en œuvre, (interne, externe et extérieur).

Possibilité d’ouvrir à variante si on souhaite des techniques et/ou matériaux innovants.

nSite PETRA http://www.piles.setra.developpement-durable.gouv.fr/petra-et-dce-pour-oa-neufs-ou-r297.html

Phase travaux

Cf Fiches MEMOAR n°VI-1 « La préfabrication en usine - BA/BP », n°XVI-1 « Les ouvrages métalliques ou mixtes », n°XVII-1 « Le montage des ouvrages métalliques ou mixtes » et n°XVII-2 « Les assemblages soudés » :Analyse PAQContrôles des sous-traitants et des usines éloignés du lieu de construction de l’ouvrage.

Cf NF EN 13369 « Règles communes pour les produits préfabriqués en béton » et NF EN 15050 « Produits préfabriqués en béton – Eléments de ponts ».

Attention aux pathologies dues à des méthodes propres à la préfabrication (T° d’étuvage pouvant entraîner des RGI)

Attention lors de la fabrication, du transport et du stockage sur site aux manutentions, (risques de chocs, épaufrures, appuis non prévus lors du dimensionnement...).

Phase exploitation/entretien

Si une solution technique innovante est envisagée, penser en terme de durabilité, de surveillance, (où devrais-je observer et à quelle périodicité ?), d’entretien spécialisé, de réparation. Par exemple, quid de la durabilité d’un BFUP, quid du mode de fonctionnement d’une poutre en BFUP ?

Phase démolition

En principe et par définition, la solution préfabriquée s’avère plus facile à démonter/détruire qu’une autre solution technique.

l La préfabrication béton et le développement durable

Depuis plusieurs années, le développement durable est pris en compte au sein des usines de produits en béton préfabriqué. Plusieurs dispositifs ont été mis en place dans certaines usines, tels que le traitement des eaux usées, des installations réduisant les nuisances sonores et les émissions de poussières. L’utilisation des ressources régionales est privilégiée. Le maillage des installations de préfabrication est dense pour être au plus proche des chantiers et ainsi diminuer l’impact des transports.

En amont, les carrières approvisionnant les sites de production se situent aux environs de 50 km de dis-tance. Au-delà, les livraisons se réalisent par barges ou par train. En aval, la zone de chalandise d’une usine correspond également à peu près à 50 km de rayon. Au-delà de ce périmètre, le coût de transport devient très onéreux par rapport au prix de revient. Cette limite explique le maillage très dense des usines évoqué ci-avant : on trouve actuellement en France métropolitaine environ 400 sites. Cette diversité des sites a également un impact positif sur les emplois industriels et l’aménagement du territoire.