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RENFORCEMENT DU VIADUC DE CHASSE-SUR-RHÔNE SUR

L’AUTOROUTE A7N

© Arcadis 2017

Intervenants Maître d’Ouvrage : réseau (DOIE pôle Ingénierie)

Phase études et investigations (2009 à 2015) :

AMO phase études :

Maître d’Œuvre phase études :

Investigations :

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Intervenants Phase travaux (2015 – 2016) :

Maître d’Œuvre phase travaux :

Groupement d’entreprises :

Contrôle extérieur chantier :

Coordonnateur SPS :

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Situation de l’ouvrage Ouvrage situé sur l’A7N au sud de Lyon

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Présentation de l’ouvrage Ouvrage du type VIPP à 9 travées indépendantes construit en 1963

Précontrainte des poutres : 9 ou 10 câbles 12Ø8

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Présentation de l’ouvrage 2x3 voies de circulation (A7N)

8 poutres précontraintes par travée

1 seul tablier transversalement suite au liaisonnement du hourdis et des entretoises en 2005 pour augmenter la largeur roulable

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Problématiques rencontréesA la lecture du dossier d’ouvrage :

Ouvrage conçu avant l’IP1 et le dossier pilote VIPP 67 => connaissance incomplète du comportement du béton précontraint dans le temps

Densités de ferraillages passifs très faibles => manque de ductilité

Des gaines de précontraintes très mal injectées

Problématiques classiques d’un ouvrage VIPP de plus de 50 ans

Besoin d’une importante campagne d’investigations pour atteindre l’objectif d’ASF de pérenniser l’ouvrage pour 50 nouvelles années sans travaux lourds

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InvestigationsLancement en 2009 par ASF :

Fenêtres avec ouverture des gaines de précontrainte

Mesure de tension de fils à l’arbalète

Prélèvement et analyse chimique du coulis de gaine

Vidéo-endoscopie depuis les abouts de poutres et les fenêtres

Caractérisation mécanique des bétons

Caractérisation de la formulation des bétons

Caractérisation du vieillissement des bétons

Mesure des épaisseurs d’enrobé et contrôle de la chape d’étanchéité

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Résultats des investigations Carbonatation du béton jusqu’aux armatures passives,

Présence d’ions chlorure dans les gaines de précontrainte,

Aucun fil de précontrainte rompu parmi ceux investigués,

Tension résiduelle faible de la précontrainte (813 MPa),

Défauts d’injection aux extrémités de gaines,

Corrosion des ancrages et fils aux extrémités de gaines.

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Recalcul de l’ouvrage Recalcul effectué selon les règlements français

Prise en compte de plusieurs configurations et hypothèses permettant d’appréhender la ductilité du tablier

Dépassements des critères règlementaires du BPEL dans les poutres et entretoises

Prise en compte du vérinage de l’ouvrage pour remplacement des appuis néoprènes (ouvrage non conçu pour cela)

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Prise en compte de l’état de l’ouvrage Prise en compte de différents scenarii de rupture de fils de

précontrainte pour tenir compte de dégradations futures éventuelles :

Aléa « ancrage » : défaut de cachetage et corrosion concentrée à l’ancrage ou bien jeu au niveau du cône

Aléa « corrosion » : risque de corrosion de fils au niveau des 1ers mètres en extrémité de gaine étant donné les défauts d’injection :

Conduit à :

20 % moyen de rupture aux abouts

10 % moyen de rupture en travée

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Philosophie du renforcement Renfort à l’effort tranchant, d’équilibre du coin et de bielle d’about des

poutres principales et entretoises : par fibre de carbone

Renfort en flexion des poutres :

Choix fait d’un renforcement « léger » en fibre de carbone plutôt qu’un renforcement « lourd » avec précontrainte additionnelle

Imprégnation par ultrasons d’un inhibiteur de corrosion dans les gaines des câbles relevés dans les zones d’extrémité

Réinjection des gaines aux extrémités pour assurer une possibilité de ré-ancrage de fils en cas de rupture

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Renforcements

Équilibre du coin

Risque de rupture fragile par manque d’aciers passifs et de rupture de fils objectif d’augmenter la ductilité renforts par fibre de carbone

Effort tranchant

Bielle d’about

Flexion

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Renforcements Incapacité de l’entretoise à reprendre les efforts dus à une dénivellation

entre poutres lors du vérinage renforts par précontrainte additionnelle transversale

Précontrainte additionnelle par monotorons T15S

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Renforcements Traitement des défauts d’injection des gaines, de la corrosion des

ancrages et fils aux extrémités et des taux de chlorures élevés dans le coulis de gaine des câbles relevés

Imprégnation par inhibiteur de corrosion et réinjection par coulis de ciment micro fin

Réfection des cachetages de précontrainte aux abouts

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Renforcements Limitation de la progression du front de carbonatation

Application d’un LHM sur la face extérieure des poutres de rive

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