Stra Service d'tudes

sur les transports,

les routes et leurs

amnagements

n 65 - dcembre 2010

Ouvrages d'art

Page laisse blanche intentionnellement

Ouvrages d'art N 65 dcembre 2010

SOMMAIREBulletin du Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art

Directeur de la publication : Philippe Redoulez.

Comit de rdaction : Emmanuel BOUCHON (Stra/CTOA/DGOI) - Jean-Christophes CARLES (CETE Mditerranne/DISTOA/DOA) - Bruno Godard (LCPC/DFDOA) - Thierry KRETZ (Stra/CTOA) - Gilles LACOSTE (Stra/CTOA/DGP) - Angels Luis MILLAN, (Stra/CTOA/DCSL) - Pierre PAILLUSSEAU (CETE du SUD-OUEST/DOA) - Benot PORTIER (DRE PACA/SMO).

Rdacteur en chef : Benjamin Blasco (Stra/CTOA/DCSL).

Conception graphique et ralisation : Stra - Pascale Giraud

ISSN : 1266-166X

Pont du Larivot en Guyane

Karim Ben Amer, DDE 973Mathieu Le Franois, CETE Normandie-CentreJean-Michel Lacombe, Stra P. 2

Nouveau guide de conception durable des ponts mixtes acier-bton

Daniel de Matteis, StraRenaud Lglise, CETE Nord-Picardie P. 11

Prise en compte des dispositifs antisismiques dans les calculs ouvrages dart sous sisme

Aurlie Vivier, Denis Davi P. 19

ditions de pices crites de rparation par le logiciel PETRA

P.45

Les dernires publications Ouvrages dart P. 47

OUVRAGES MARQUANTS

RGLEMENTATION, CALCULS

LE KIOSQUE DU STRA

QUIPEMENTS, ENTRETIEN

INFORMATIONS BRVES

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PontduLarivotenGuyaneRparation de la pile n13

Karim BEN AMER (DDE 973)

Mathieu LE FRANOIS (CETE Normandie-Centre)

Jean-Michel LACOMBE (Stra)

Aprs la dcouverte le 20 novembre 2009 dun affaissement de 21 cm de sa pile 13, le pont du Larivot en Guyane a t ferm la circulation le 25 novembre 2009.

La rparation de la pile 13 a permis de sauver cet ouvrage vital pour la Guyane dun effondrement probable.

Grce la grande mobilisation de tous les intervenants, DDE de la Guyane, Rseau Scientifique et technique du ministre (RST) et entreprises, cest dans un dlai particulirement court, en moins de quatre mois, que cette opration dlicate a t mene bien, en privilgiant chaque instant la scurit des usagers et des ouvriers.

Cette opration exceptionnelle, dont le succs a t salu par le Ministre dtat M. Jean-Louis Borloo, a t coordonne conjointement par la DDE de la Guyane et par un comit dexperts du RST prsid par M. Thierry Kretz (Chef du Centre des techniques douvrages dart au Stra).

Cet article ne porte que sur la rparation de la pile 13, sans aborder les nombreux autres travaux mens en parallle (inspections, auscultations, instrumentations, renforcement en urgence du pont des Cascades, etc.).

Description de louvrage

Contexte

Le pont du Larivot est situ en Guyane franaise. Cest un ouvrage particulirement stratgique qui permet le franchissement de la rivire de Cayenne par la Route Nationale 1. Cest la seule

Figure 1 : Vue arienne du pont du Larivot source : Stra

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Pont du Larivot en Guyanet

liaison autorise aux poids lourds entre Cayenne et louest du dpartement, notamment la ville de Kourou qui accueille le centre spatial guyanais.

Cet ouvrage, qui a remplac le bac du Larivot, appartient un ensemble dinfrastructures de liaison mises en place en Guyane dans les annes 70 et destines assurer son dveloppement conomique. Depuis sa mise en service, le trafic quil supporte est en constante augmentation du fait de lurbanisation au-del de la rivire de Cayenne. Il atteint aujourdhui environ 13 000 vhicules par jour.

Conception dorigine

Louvrage prsente une longueur totale de 1225 m. Le profil fonctionnel est constitu dune chausse de 7 m et de deux trottoirs de 1 m. Le tablier comporte 35 traves de 35 m de type VIPP (portes de 33,80 m). Ses trois poutres en bton prcontraint supportent un hourdis en bton arm, constitu de pr-dalles participantes surmontes dune partie coule en place. Les traves sont atteles par groupes de cinq par lintermdiaire de dallettes de continuit en bton arm.

Les piles sont majoritairement fondes sur six pieux inclins en tube A52 de 660 mm de diamtre et 9 mm dpaisseur battus fermset remplis de bton. Ces pieux sont arms en partie suprieure jusqu 2 mtres sous les plus basses

eaux. Le couronnement est constitu dun chevtre btonn dans un coffrage perdu.Le contexte gotechnique est trs htrogne dun appui lautre. Les paisseurs de terrains inconsistants sont importantes sur les rives et la longueur des pieux y atteint 40 m. En revanche, dans laxe de la rivire, il nexiste pas de transition entre les vases et le substratum rocheux. Celui-ci affleure mme au niveau de la pile n12. Ainsi, les piles n10 14 sont ancres au rocher par lintermdiaire de racines constitues de barres de 100 mm de diamtre scelles au coulis de ciment dans le rocher et noyes dans le bton de pieu.

Les Dsordres de la pile n13Le 20 novembre 2009, une dformation anormale du garde corps au droit de la pile 13 est constate. Un lev topographique met en vidence un affaissement de 21 cm ct amont. Aprs avoir pris une premire mesure de sauvegarde, en basculant la circulation ct aval, le DDE de la Guyane diligente une inspection subaquatique.

Figure 3 : Vue du garde corps dform source : DDE 973

Figure 2 : Piles en cours de construction en 1975 source : CETE Normandie-Centre

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Les plongeurs constatent que le pieu amont est rompu et que les pieux adjacents ont subi des dformations importantes.

Le schma ci-contre reprsente la rupture constate sur le pieu 5. Le pieu sest rompu environ 70 cm du sol, dans une zone o le bton de remplissage nest pas arm. Les parties en regard se sont dplaces mais sont restes partiellement en contact.

Aprs investigations et auscultations, lorigine de cette rupture a t attribue une corrosion importante de la chemise mtallique associe un dfaut local de btonnage de la gaine.

Le Stra et le CETE Normandie Centre, mobiliss depuis la constatation du dsordre, mnent alors un recalcul de lappui et concluent alors : La rupture complte de ce pieu peut intervenir tout moment et engendrera leffondrement de louvrage. Cette rupture sera brutale et les signes annonciateurs trs faibles. Le mercredi 25 novembre au soir, M. Le Prfet de la Guyane signe larrt de fermeture la circulation.

La rparation

Le projet de rparation Stra-CETE NC

Les principes de la rparation de la pile n13 ont t dvelopps dans les deux jours suivant la fermeture de louvrage. Deux journes supplmentaires ont ensuite t ncessaires pour confirmer la faisabilit du projet.

Deux objectifs taient poursuivis :

assurer la scurit de tous les intervenants,

permettre une rouverture la circulation le plus rapidement possible.

Une intervention en deux tapes a t tudie :

1re tape : mise en scurit de lappui

Un recalcul de la fondation laide du logiciel ST1 a montr que la rupture du pieu endommag pouvait entraner leffondrement immdiat de la pile. Le mcanisme de ruine identifi tant un basculement vers lamont, afin de sy opposer, une structure de maintien appele quadripode a t dimensionne. Cette structure constitue de quatre pieds contrevents, ancrs dans le substratum par des racines, est lie au chevtre et supporte un contrepoids capable de sopposer son soulvement ventuel. Le risque de basculement tant vers lamont, cette premire structure est ralise laval afin de garantir la scurit des ouvriers.

Une remise en circulation aux vhicules lgers aprs cette mise en scurit paraissait envisageable.

2e tape : reprise des charges en sous-uvre

La seconde tape consiste reprendre les charges en sous-uvre par une charpente mtallique, sappuyant laval du tablier sur les pieux amont du premier quadripode et lamont sur une autre file de pieux. La mise en scurit assure par le quadripode aval dj ralis permet un travail lamont dans

Figure 4 : Rupture du pieu

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Pont du Larivot en Guyanet

des conditions de scurit acceptables. Une fois la charpente acheve, les charges sont transfres des pieux existants vers la nouvelle structure par un vrinage ralis en tte des nouveaux pieux. Pour viter de mettre en traction les anciens pieux, seulement 50% des charges permanentes sont reprises en sous-uvre lors du vrinage. Toutefois, la structure est bien sur dimensionne pour reprendre 100% des charges, ainsi en cas de rupture des autres pieux, la circulation peut-tre maintenue sans problme. Enfin, la flche de 21 cm lamont est conserve. En effet, pour reprendre cette flche, un vrinage entre le chevtre et le tablier aurait d tre ralis. Cette opration dlicate aurait retard la remise en circulation.

Ce projet a t prsent au ministre (MEEDDM) et aux majors du BTP le mercredi 1er dcembre. Le march de rparation a finalement t sign le 16 dcembre avec le groupement dentreprises Sogea Guyane, EMCC, Berthold (+ACCMA), ETPO, Balineau et Freyssinet.

Figure 5 : Projet initial de rparation

Cette opration a t loccasion dune remarquable mobilisation de lensemble du rseau scientifique et technique de lquipement (RST). En effet, Stra, LCPC, CETMEF, CNPS et lensemble des 5 CETE (Centre dtudes Techniques de lquipement) ont

particip lexpertise ou la rparation.

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Le droulement du chantierLa rparation finalement ralise est proche du projet initial. Elle sen distingue principalement par :

la ralisa