Cours Ponts

Grands ouvrages – les ponts Les ponts : Fonction = assurer le franchissement d’une vallée, rivière, obstacle transversal… Problème = offrir une portée de franchissement adaptée à l’obstacle à franchir, La portée se définit comme la distance entre deux appuis ou piles, Il faut penser à rendre constructible le pont.

Grands ouvrages – les ponts • • • •

• • • • • • •

A Affouillement : enlèvement localisé de terrain par des courants d’eau. Appui : partie d’ouvrage permettant de transmettre les actions de la structure aux fondations. Articulation : partie de l’ouvrage, généralement métallique, permettant un lien non rigide entre des éléments de la structure, autorisant des mouvements de rotation mais non de translation. C Cintre : dispositif provisoire permettant de soutenir les voussoirs d’un arc ou d’une voûte pendant sa phase de construction. Culée : appui d’extrémité d’un tablier ou d’un arc afin de reprendre les poussées. E Elancement : rapport de l’épaisseur d’une pièce par rapport à sa longueur. Enrochement : ensemble de gros blocs de roche destinés à protéger les parties immergées des ouvrages. Etai : ouvrage provisoire destiné à soutenir une construction tant que cette dernière n’est pas auto-stable.

Grands ouvrages – les ponts • • • • • •

• • • • • •

F Fondation : partie d’ouvrage permettant de transmettre les efforts des appuis au sol. H Hauban : câble rectiligne incliné permettant de soutenir le tablier d’un ouvrage. J Joint : espace libre entre deux éléments de structure permettant, soit de garantir l’étanchéité d’un assemblage ( joint d’étanchéité ), soit garantir un déplacement relatif, tel que variation de température tout en assurant la continuité de ce dernier. O Ossature : partie résistante d’un ouvrage. P Pieu : élément allongé en béton, métal ou bois, permettant de transmettre les efforts d’un ouvrage à un sol de fondation de meilleure qualité qu’en surface. Portée : distance séparant deux points d’appui consécutif d’une construction. Poutre : pièce porteuse de forme allongée constituant l’ossature d’un ouvrage.

Grands ouvrages – les ponts • • • • • • • • • • •

Poussée : effort horizontal. Profilé : produit métallique réalisé par laminage, pliage ou soudage. R Raidisseur : élément permettant de raidir une pièce métallique. T Tablier : plateforme horizontale permettant de soutenir la chaussée. Tirant : élément, généralement métallique, de forme allongée permettant de reprendre uniquement des efforts de traction. Travée : espace compris entre deux appuis successifs. Traverse : pièce reposant sur l’ossature d’un ouvrage permettant de maintenir l’écartement entre certaines pièces. V Voussoir : élément d’une voûte ou d’un ouvrage construit en encorbellement.

Grands ouvrages – les ponts

Cela amène à choisir un système porteur Le système porteur est une classification importante pour l'ingénieur puisqu'elle va déterminer la façon de travailler du pont, tant au stade de montage qu'au stade définitif. Une autre considération est l'impact de l'ouvrage dans son environnement, et avec, dans certains cas, une structure porteuse qui peut être très visible. De plus, selon la portée nécessaire, le type de pont peut fortement varier.

Grands ouvrages – les ponts

Grands ouvrages – les ponts

Les ponts peuvent être classés en 3 grandes catégories : a) les ponts en arcs b) les ponts en poutres c) les ponts suspendus ou haubanés

Grands ouvrages – les ponts

Les ponts en arc Les ponts en arcs furent les premiers, dans les années 1880 à permettre, de façon économique, le franchissement de vallées profondes, par exemple. Ce type de pont ne nécessite pas la présence de cintres puisque, grâce à la technique mise au point par Eiffel, le pont se construit en porte-à-faux. Ce mode de construction s'est largement répandu par la suite. On utilise plus communément le terme de construction en encorbellement.

Grands ouvrages – les ponts

Une des caractéristiques de ce type de ponts réside dans leurs réactions d'appuis qui transmettent une composante horizontale sur les appuis appelées "poussée". Pour résoudre ce problème, on peut utiliser le tablier comme tirant afin de stabiliser la structure ou mettre une butée de chaque côté. En plus de cette poussée horizontale, l'arc transmet d'importantes charges verticales nécessitant un bon sol de fondation. On distingue plusieurs formes d'arcs, mais les plus fréquents sont, par ordre d'utilisation :

Grands ouvrages – les ponts

pont arcs à 2 ou 3 articulations

Grands ouvrages – les ponts

pont arcs à 2 articulations avec tirants

Pont à tablier supérieur

Pont à tablier inférieur

Pont à tablier intermédiaire

Grands ouvrages – les ponts

pont-arc bi-encastré

Ces ponts sont les moins utilisés car un encastrement demande un très bon terrain. De plus, tout tassement des fondations génère rapidement des efforts importants dans la structure porteuse.

Grands ouvrages – les ponts

Pont arc de Prolin / Bogenbrücke von Prolin Longueur: 108 m, Largeur: 8.20 m, Hauteur: 25 m

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à tablier droit • Au début du siècle la construction de pont à poutres fût passablement utilisée, pour les petites et moyennes portées. Une grande partie de ces constructions sont réalisées avec des poutres à âme pleine. Par la suite, afin d'augmenter leur portée, les ponts poutres furent remplacés par des treillis, beaucoup plus légers et plus résistants. La hauteur de ces derniers est cependant limitée pour des raisons d'esthétique.

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à tablier droit

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à tablier droit • Parallèlement, afin d'augmenter la résistance à la torsion, des choix se sont portés sur les poutres en caisson. • Les ponts à poutres peuvent être réalisés soit en travées indépendantes, soit en travées continues. La première solution est surtout appliquée pour de petites portées car le montage s'avère beaucoup plus facile. Cependant, la contribution des autres travées à l'état final est nulle et, ainsi, les efforts de flexion s'en trouvent nettement augmentés. Pour des portées plus importantes, le système continu est largement utilisé.

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à tablier droit • En résumé, les pont à âmes pleines ou caisson sont utilisés pour des portées de 100m à 200m pour les ponts rails et de 180 à 250m pour les ponts routes.

Grands ouvrages – les ponts

Avant de rentrer dans la technique, petit voyage dans le monde des ponts à poutres en béton précontraint. Qu’est ce que le béton précontraint ?

Le Béton Précontraint Pont précontraint construit par encorbellements successifs Construire des ouvrages de grandes portées à partir des piles. Tablier

Piles

Ordre de grandeur : 50 m

Le Béton Précontraint Pont précontraint construit par encorbellements successifs

Les voussoirs sont ensuite construits à la suite. Voussoir sur pile (VSP) Constitue l’élément le plus sollicité au cours de la construction Les appuis sont réalisés en premier.

Câbles de fléau : équilibre les moments de porte-à-faux

Le Béton Précontraint Pont précontraint construit par encorbellements successifs Deux fléaux consécutifs se rejoignent par le voussoir de clavetage : la structure devient hyperstatique.

Les câbles de continuité sont mis en tension.

Grands ouvrages – les ponts

Avant de rentrer dans la technique, petit voyage dans le monde des ponts à poutres en béton précontraint. Qu’est ce qu’un pont à voussoirs ?

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Pont à caisson précontraint construction en encorbellement

Grands ouvrages – les ponts

Le pont de l’île de Ré Ouvrage d'art de 3km dessinant une courbe de 5 000 m de rayon et culminant à 42 m au-dessus de la mer. • Exécution : 1987-1988 • Longueur : 3 km • Largeur : 15,50 m • 28 piles de 5,50 m de diamètre • 24 travées de 110 m de long + 3 travées de rive

Grands ouvrages – les ponts

Le monde des ponts à poutres en béton précontraint. Le pont de l’ile de Ré

Grands ouvrages – les ponts

Grands ouvrages – les ponts

Grands ouvrages – les ponts Préfabrication foraine des voussoirs sur la rive continentale Novembre 1986

Grands ouvrages – les ponts

Le pont de l’île de Ré

Grands ouvrages – les ponts

Le pont de l’île de Ré

Grands ouvrages – les ponts

Le pont de l’île de Ré

Grands ouvrages – les ponts

Le viaduc de Sylans Réalisation d'un viaduc sur l'autoroute A 40 (Macon-Genève-tunnel du Mont Blanc). Il s'agit de deux ouvrages séparés par une zone de remblais : . Le viaduc de SYLANS d'une longueur totale de 1.266 mètres, composé de trois tabliers de 422 m chacun (7 travées) . Le viaduc des GLACIERES d'une longueur de 214 mètres (4 tarvées). Dates d'exécution : 1986-1990.

Grands ouvrages – les ponts

Le viaduc de Sylans

Grands ouvrages – les ponts

Le viaduc de Sylans

Grands ouvrages – les ponts

Le viaduc de Sylans

Grands ouvrages – les ponts

Le viaduc de Sylans

Grands ouvrages – les ponts

Une solution élégante aujourd’hui pour réaliser des ponts droits, combiner une structure porteuse en métal et un tablier en béton, la technique du pont mixte.

Deuxième pont sur le Rhône à Valence

Sommaire • • • •

Présentation du marché. Descriptif de l’ouvrage. Réalisation des culées. Réalisation d’une pile en rivière: – Fondations – Fût et Chevêtre

• • • • •

Assemblage du caisson métallique. Assemblage du caisson et des bracons + consoles. Poussage de la charpente métallique. Réalisation du tablier. Préparation à l’ouverture.

Première phase fonctionnelle • Maître d’ouvrage: – Ministère de l’équipement, des transports et du logement

• Maître d’œuvre: – Direction départementale de l’Equipement de la Drôme.

Première phase fonctionnelle • Un ouvrage d’art sur le Rhône. • Une rampe d’accès coté Drôme d’une longueur de 240m • Une rampe d’accès et une nouvelle voie de raccordement coté Ardèche d’une longueur totale de 1220m • Des giratoires • Des ouvrages de décharge vis à vis des crues au niveau de la rampe d’accès coté Ardèche

Financeurs Montant total de l’opération : 52.73 Millions d’euros

14.50 Millions d’euros

14.50 Millions d’euros

9.84 Millions d’euros 6.56 Millions d’euros 6.16 Millions d’euros

0.12 Millions d’euros 1.05 Millions d’euros

Descriptif de l’ouvrage

Descriptif de l’ouvrage Coût de l’ouvrage : 24.39 Millions d’euros

• Principales quantités: – Déblais : 6600 m³ – Béton de structures : 10 500 m ³ – Béton de pieux : 720 m ³ – Coffrages : 16 200 m² – Armatures pour béton armé : 1200 t – Charpente métallique : 3800 t

Chronologie du marché de l’ouvrage sur le Rhône • • • • • • • • •

9 mars 2000: – Appel public à la concurrence 22 mai 2000: – Envoi du Dossier de Consultation des Entreprises (DCE). 5 septembre 2000: – Remise des offres 6 décembre 2000: – Choix des entreprises Janvier 2001: – Mise au point du marché Juin 2001: – Notification définitive du marché Juillet à novembre 2001: – Etudes d’exécution et préparation des travaux Novembre 2001: – Démarrage des travaux Automne 2004: – Fin des travaux

Réalisation des culées

Culée coté Drôme

Culée coté Ardèche

Réalisation d’une pile en rivière • Fondations

Réalisation du batardeau

Vibrofonçage des tubes d’acier et forage des pieux

Ferraillage des pieux

Bétonnage des pieux

Réalisation du bouchon

Assèchement du Batardeau Recépage et Auscultation des pieux

- Réalisation de la fondation

Réalisation d’une pile en rivière • Fût et chevêtre

Réalisation de la partie immergée

Réalisation de la partie hors d’eau

Réalisation du chevêtre

Recépage des palplanches

Assemblage du caisson métallique

Réalisation de la charpente métallique

Assemblage du caisson et des bracons + consoles.

Poussage de la charpente métallique

Réalisation du tablier

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Marc Seguin et ses frères, inventeurs des ponts suspendus en France

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont de 1821 sur la Seine à Rouen, Marc Seguin et frères

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont de Tournon sur le Rhône, 1827, Marc Seguin et frères

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont d’Andance sur le Rhône, 1827, Marc Seguin, encore en service

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont d’Andance sur le Rhône, 1827, Seguin, encore en service

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont de Givors sur le Rhône, 1835, attribué aux frères Seguin, encore en service

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts suspendus Pont de Trevoux sur la Saône, 1851, encore en service comme passerelle

Grands ouvrages – les ponts

Le pont de Tancarville

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Le pont de Normandie

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Pont sur l’Isère

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Pont sur l’Isère

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Pont sur l’Isère

Grands ouvrages – les ponts

Familles de ponts : les ponts à haubans Pont sur l’Isère

Le pont haubané de Strömsund le premier du monde

Introduction (1) Suède Fleuve Strömsund Septembre 1956 Demag Dischinger

Dimensions

332m de long et 17m de large 2 pylônes de 28m de haut 16 haubans => 8 parties de 37,35m Centre de 33,20m

Les poutres (1) Continues sur 2 appuis 3,2m de haut Écartées de 14,3m Profil en double té soudé Âme des tôles revêtue avec 2 ou 3 pièces de renfort longitudinal Renforts transversaux sur la face extérieure, tous les 8,3m

Les poutres (2) Partie fixe sur la culée droite Pressions négatives ⇒Balancier résistant à la compression et à la traction et oscillant Treillis en K à la semelle inférieure

Les pylônes (1) 27,7m de haut 17m de large Montants encastrés et articulés dans le sens longitudinal Montants formés de caissons creux

Les pylônes (2) Point d’ancrage des haubans Œillets à l’extrémité des câbles, traversés de boulons

Haubans (1) 16 haubans Composés de 4 câbles

Haubans (2) Câbles clos Axe central composé de fils parallèles Sections en S à la périphérie Etanchéité Grande flexibilité

Haubans (3) Système d’ancrage 2 poutres Forme de caisson Raidies par des parois Rivées aux poutres maîtresses

Haubans (4) Butoir en acier Possibilité de presses Mise sous tension

Tablier Dalle en béton armé 20cm Chevillée sur des longerons Couche d’usure de 8cm Rainure de dilatation à hauteur de chaque traverse Voie carrossable : 9m Déclivité : rayon de 4000m et dévers de 3%

Méthode de construction

1=montage jusqu’au premier point d’appui 2=montage jusqu’au second point d’appui 3=montage jusqu’au pilier du fleuve 4=montage et étayage du pylône à la poutre de rigidité 5=montage jusqu’au point d’attache des haubans intérieurs 6=recul du derrick jusqu’au pilier du pylône

Méthode de construction

7=tension initiale des haubans intérieurs 8=montage jusqu’au point d’attache des haubans extrêmes 9=recul du derrick jusqu’au pylône. Introduction des câbles extrêmes 10=tension initiale des câbles extrêmes 11=montage en porte-à-faux des dernières pièces de pont et lestage. 12=mise en place du revêtement carrossable et état définitif du pont

Conclusion Dischinger : haubans précontraints inclinés Premier pont haubané D’abord en Allemagne puis développement mondial

Grands ouvrages – les ponts

Autre subdivision pour les ponts le matériau employé = le métal

Grands ouvrages – les ponts

Autre subdivision pour les ponts : le matériau employé = le métal

Viaduc de Millau Une histoire hors du commun pour un ouvrage d’exception Des premières ébauches de tracés réalisées en 1987 à la fin du chantier en décembre 2004, dix-sept années d’études et de travaux auront été nécessaires pour que le chaînon manquant de l’A75 voit le jour. Le viaduc de Millau, que certains n’hésitent pas à appeler le pont du Gard du XXIe siècle, constitue l’aboutissement d’une multitude d’étapes. Pour chacune d’elle, rigueur, précision et professionnalisme ont été les maîtres mots. Autant de conditions indispensables pour faire entrer cet ouvrage d’exception dans le livre des records.

Viaduc de Millau, l’histoire Quatorze ans de préparation pour une aventure unique 1987 : les premières ébauches de tracés de l’A75 visant à relier le Causse rouge, au nord, avec le Larzac, au sud, voient le jour. Plusieurs propositions sont avancées pour le franchissement de la vallée du Tarn, à l’est ou à l’ouest de Millau. 1994 : la décision est prise. Un pont sera construit à quelques kilomètres en aval de la ville. 1996 : à l’issue d’un appel d’offres, la solution conçue par Michel Virlogeux, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et dessinée par Sir Norman Foster, architecte, est retenue. Un ouvrage d’art multihaubané verra le jour dans le ciel aveyronnais. Son esthétisme et son intégration dans le paysage ont séduit les services de l’Etat. Il a été préféré à quatre autres projets : un pont à épaisseur constante, un pont à épaisseur variable, un viaduc dont les haubans auraient été tendus sous le tablier et un ouvrage à arche unique.

Viaduc de Millau, l’histoire Quatorze ans de préparation pour une aventure unique 1987 : les premières ébauches de tracés de l’A75 visant à relier le Causse rouge, au nord, avec le Larzac, au sud, voient le jour. Plusieurs propositions sont avancées pour le franchissement de la vallée du Tarn, à l’est ou à l’ouest de Millau.

Viaduc de Millau, l’histoire Les 4 options de passages examinées en 1988 Une option " Grand Est " ( tracé jaune), passant à l'Est de Millau et franchissant à grande hauteur les vallées du Tarn et de la Dourbie par l'intermédiaire de deux grands ponts ( portée de 800 à 1000m ) dont la construction aurait été difficile par la mise en place de pylônes en pente. Cette option ne permet d'accéder à Millau qu'à partir du plateau du Larzac en utilisant une longue descente sinueuse, celle de La Cavalerie. Cette option bien que plus courte et plus favorable pour le trafic de transit a été abandonnée car ne desservant pas Millau et sa région dans des conditions satisfaisantes. Une option " proche de la RN9" ( tracé rouge ) : offrant une bonne desserte de la ville de Millau mais présentant de grosses difficultés techniques ( tunnels, viaducs, grands terrassements ). Cette option a été abandonnée car aux difficultés techniques s'ajoutait le fort impact sur le milieu bâti existant ou projeté.

Viaduc de Millau, l’histoire Une option dite " Grand Ouest" ( tracé bleu ) plus longue que la précédente d'une douzaine de kilomètres, empruntant la vallée du Cernon et contournant la partie nord Ouest du Causse. Techniquement plus aisée, offrant une bonne desserte du Saint-Affricain, cette option présentait des impacts importants sur l'environnement au niveau des villages très pittoresques de Peyres et de St Georges de Luzençon. En outre, cette solution était plus onéreuse ( plus longue et avec quatre viaducs ) et desservait mal Millau. Elle a donc été abandonnée.

Viaduc de Millau, l’histoire Une option " médiane" ( tracé bleu clair ) : bénéficiait d'une assez large approbation locale mais présentait a priori de sérieuses difficultés géologiques, notamment pour franchir la vallée du Tarn. Des travaux d'experts ont permis de conclure à la faisabilité d'une solution s'affranchissant en partie des problèmes géologiques. Cette option " Médiane " s'avérait également moins coûteuse de 300MF que l'option " Grand Ouest ". Elle a recueilli l'accord quasi unanime des responsables locaux.

Viaduc de Millau, l’histoire Le choix d'une solution " Médiane " : L'option " Médiane " a été arrêtée par décision ministérielle le 28 Juin 1989. Cette décision demandait cependant d'approfondir les études sur le tracé, le profil en long et le type d'ouvrage à retenir. Deux nouvelles familles de variantes étaient ainsi envisagées. La famille " haute " : intégrant un viaduc de 2500m et passant à plus de 200m au dessus du Tarn. La famille " basse " : qui descend plus bas dans la vallée, franchit le Tarn par un ouvrage de 600m puis atteint le Larzac par un viaduc de 2300m prolongé par un tunnel.

Viaduc de Millau, l’histoire Solutions " haute " et " basse " furent longuement comparées dans l'étude d'avant projet du CETE ( Centre d'Études Techniques de l'Équipement ) d'Aix en Provence, avant qu'une solution ne s'impose. La famille " haute " est en effet apparue la plus intéressante dans la mesure où elle offrait de meilleures caractéristiques techniques ( évitant notamment la création d'un tunnel ), une moindre longueur, un coût globalement moins élevé, de meilleures conditions de sécurité pour les usagers et un moindre impact sur l'urbanisation. Elle a de plus fait l'objet d'un large consensus local. C'est ainsi que l'option choisie a été soumise à l'enquête publique à la fin de l'année 1993.

Quatorze ans de préparation pour une aventure unique 1996 : à l’issue d’un appel d’offres, la solution conçue par Michel Virlogeux, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, et dessinée par Sir Norman Foster, architecte, est retenue. Un ouvrage d’art multihaubané verra le jour dans le ciel aveyronnais. Son esthétisme et son intégration dans le paysage ont séduit les services de l’Etat. Il a été préféré à quatre autres projets : un pont à épaisseur constante, un pont à épaisseur variable, un viaduc dont les haubans auraient été tendus sous le tablier et un ouvrage à arche unique.

Viaduc de Millau, l’histoire

Viaduc de Millau, l’histoire

Quatorze ans de préparation pour une aventure unique (suite)

1998 : le gouvernement décide la mise en concession de la construction et de l’exploitation du viaduc. Cette dernière est fixée pour une durée de 75 ans. 2001 : en octobre, suite à un appel d’offres, l’alliance du béton (pile) et de l’acier (tablier) préconisée par le groupe Eiffage reçoit les faveurs de l’Etat. Le béton possède toutes les qualités requises d’endurance. L’acier rend possible la construction d’un tablier mince et de faible poids. Le 14 décembre, l’aventure démarre avec la pose de la première pierre.

Viaduc de Millau, l’histoire

Quatorze ans de préparation pour une aventure unique (suite)

Viaduc de Millau, l’histoire Quatorze ans de préparation pour une aventure unique (suite)

Viaduc de Millau, techniques BETON : « Pile » dans les temps Le 14 décembre 2001, Jean-Claude Gayssot, ministre des Transports, pose la première pierre du chantier. Deux semaines plus tard, les ouvriers commencent à creuser les puits « marocains ». Au nombre de 4 par pile et profonds d’une quinzaine de mètres pour un diamètre de 5m, ils en assurent les fondations et la stabilité. Au pied de chaque pile, une semelle de 3 à 5m d’épaisseur vient renforcer l’action des puits marocains. Les 2000 m3 de béton nécessaires pour chacun de ces socles sont coulés en une seule fois. Dès mars 2002, les piles sortent de terre. Le chantier prend rapidement sa vitesse de croisière. Tous les 3 jours, chaque pile s’élève de 4 m. Cette performance est due en grande partie aux coffrages autogrimpants. Grâce à un système de sabots d’ancrages et de rails fixés sur les fûts des piles, 20 minutes suffisent pour gagner la hauteur nécessaire à la préparation d’une nouvelle coulée de béton.

Viaduc de Millau, techniques BETON : « Pile » dans les temps Parallèlement aux piles, les culées sont construites sur le Causse du Larzac et le Causse rouge. Il s’agit des structures de béton qui assurent l’ancrage du tablier… à la terre ferme ! Le 9 décembre 2003, les piles et les culées sont achevées. Pari tenu pour Eiffage TP avec quelques semaines d’avance sur le planning et, en prime, le record du monde de la plus haute pile pour « P2 ». Les piles en chiffres… Les piles du viaduc de Millau sont numérotées de 1 à 7, du nord au sud de l’ouvrage. Voici leurs hauteurs respectives : P1 : 94,50 m P2 : 244,96 m P3 : 221,05 m P4 : 144,21 m P5 : 136,42 m P6 : 111,94 m P7 : 77,56 m

Viaduc de Millau, techniques Le tablier : 20 mois pour assembler 36000 tonnes d’acier

Le tablier d’acier du viaduc de Millau se compose de 173 caissons centraux, véritable colonne vertébrale de l’ouvrage, sur lesquels ont été soudés les platelages latéraux et les caissons de rive. Sa largeur totale est de 32 m. Les caissons centraux possèdent une section de 4 m et une longueur de 15 à 22m pour un poids unitaire de 90 t. La masse totale du tablier avoisine 36000 t. Provenant de l’usine Eiffel de Fos-sur-Mer, les caissons centraux ont été amenés, par convois exceptionnels, à Millau via Nîmes et le plateau du Larzac. Fabriqués à Lauterbourg, en Alsace, les caissons latéraux ont, pour leur part, transité par Clermont-Ferrand puis par le Causse rouge. Du fait de la légère courbure du viaduc, chaque morceau de tablier constitue une pièce unique de ce gigantesque puzzle.

Viaduc de Millau, techniques 20 mois pour assembler 36000 tonnes d’acier Deux chantiers à ciel ouvert ont été aménagés à l’arrière des culées, au nord et au sud du viaduc. Toutes les soudures et travaux d’assemblage y ont été effectués. 95 % des tâches ont ainsi pu être réalisées au niveau du sol, limitant d’autant le risque lié au travail à grande hauteur. 1742 mètres ont été assemblés du côté sud, contre 717 du côté nord. De septembre 2002 à mai 2004, 20 mois de travail auront été nécessaires aux 150 compagnons chargés de construire le tablier.

Viaduc de Millau, techniques Le lançage : Le tablier à l’assaut du vide La mise en place du tablier d’acier sur les piles a fait appel à une technique de lançage particulière. Tronçon après tronçon – chacun de la longueur d’une demi-travée, soit 171 m –, a été lancé dans le vide. Pour réussir cette performance, 64 translateurs ont été utilisés. Installés sur les piles et les palées provisoires (gigantesques béquilles d’acier servant d’appuis intermédiaires entre deux piles), ils ont permis de déplacer les 36000 t du tablier. Chaque translateur est formé d’un bâti supportant le tablier. A l’intérieur de ce bâti, deux coulisses sont actionnées par des vérins. Celle du bas, la cale biaise, soulève la coulisse au-dessus qui prend en charge le tablier. Un vérin permet alors, de déplacer l’ensemble sur 60 cm. La cale biaise est retirée et les translateurs reprennent leurs positions initiales.Chaque translateur est relié à une centrale hydraulique pilotée par ordinateur, afin que leur mise en mouvement soit parfaitement synchrone.

Viaduc de Millau, techniques Le lançage : Le tablier à l’assaut du vide Au rythme d’un toutes les quatre semaines, il aura fallu dix-huit lançages pour amener les deux parties du tablier à l’aplomb du Tarn. Réalisées à la vitesse moyenne de 7m/h, chacune de ces opérations a demandé 48 h de travail non-stop. La jonction du tablier s’est effectuée le 28 mai 2004 à 14h12 au-dessus du Tarn.

Viaduc de Millau, l’histoire Trois ans pour un chantier de titans Le béton… Dès le printemps 2002, les premières piles du viaduc de Millau s’élèvent vers le ciel. Dans le même temps, les points d’ancrage du tablier (les culées) voient le jour sur les causses. Quelques semaines auront suffit pour réaliser le terrassement. Douze mois après le début des travaux, la pile « P2 » franchit la barre des 100 m. Un an plus tard, le 9 décembre 2003, le chantier béton est achevé dans les temps ! Avec, en prime, le record de la plus haute pile du monde accroché à 245 m. L’acier… L’assemblage du tablier d’acier débute au cours de l’été 2002. Deux chantiers à ciel ouvert sont installés en retrait des culées. Le 25 mars 2003, un premier tronçon de tablier (171 m) part à l’assaut du vide : cette opération de lançage est un succès. 17 autres suivront, au rythme moyen d’un lançage toutes les quatre semaines. Le 28 mai 2004, à 14h12 précises, la jonction – ou clavage – des parties nord et sud du tablier est réalisée à 270 m au-dessus du Tarn. Mission réussie !

Viaduc de Millau

Viaduc de Millau, l’histoire

Trois ans pour un chantier de titans (suite)

Puis tout s’enchaîne… Le 29 mai 2004, soit 24 heures après le clavage, l’installation des pylônes débute, suivie de la pose des 154 haubans destinés à soutenir le tablier. En trois mois, tout est terminé. Fin septembre 2004, l’enrobé est appliqué sur le tablier. Aménagement de la chaussée (peinture, dispositifs de sécurité…), installation des systèmes de sécurité, éclairage, finition de la barrière de péage : tout est prêt le 18 décembre 2004 pour l’exploitation commerciale du viaduc.

Viaduc de Millau, techniques Pylônes : Sept mâts d’acier pour un viaduc

Dès le début des opérations de lançage, un pylône partiellement haubané a été positionné à l’extrémité de chaque partie de tablier pour éviter à celui-ci de « piquer du nez » lors de son poussage d’une pile à l’autre. La mise en place des cinq autres pylônes a débuté après la réalisation de la jonction au-dessus du Tarn, fin mai 2004. Cette opération a été réalisée en seulement 3 mois. Couchés sur le flanc, c’est véhiculé par quatre chariots automoteurs que les pylônes ont été amenés sur le tablier à l’aplomb de la pile de béton sur laquelle ils devaient être installés. Pris alors en tenaille légèrement audessus de son centre gravité par deux immenses bras d’acier, chaque pylône (700t et 90m de long) a été progressivement soulevé par deux vérins développant une force totale de 2000 t.

Viaduc de Millau, techniques

Pylônes : Sept mâts d’acier pour un viaduc Au cours de ces opérations, une bascule parfaitement contrôlée a permis de positionner les pylônes en position verticale, juste au-dessus de leur point d’ancrage. Ils y ont ensuite été solidement arrimés.

Viaduc de Millau, techniques

Pylônes : Sept mâts d’acier pour un viaduc Au cours de ces opérations, une bascule parfaitement contrôlée a permis de positionner les pylônes en position verticale, juste audessus de leur point d’ancrage. Ils y ont ensuite été solidement arrimés.

Viaduc de Millau, techniques

Haubans : Prêts à travailler plus de 120 ans

Chaque pylône du viaduc de Millau est équipé d’une nappe monoaxiale de 11 paires de haubans disposés en vis-à-vis. Selon leur longueur, ces derniers se composent de 55 à 91 câbles d‘acier, ou torons, eux-mêmes formés de 7 fils d’acier (un fil central avec 6 fils torsadés autour). La durée de la garantie de « bonne tenue » des haubans est de 120 ans. Les haubans bénéficient de toute la technologie mise au point par Freyssinet. Chaque toron a reçu une triple protection contre la corrosion : galvanisation, enrobage de cire pétrolière et gaine en polyéthylène extrudé. L’enveloppe extérieure des haubans est elle-même équipée sur toute sa longueur d’un double bourrelet hélicoïdal. Le but de ce dispositif ? Eviter tout ruissellement d’eau qui provoquerait en cas de grand vent une mise en vibration des haubans affectant la stabilité même du viaduc.

Viaduc de Millau, techniques Haubans : Prêts à travailler plus de 120 ans Les haubans ont été installés selon une technique bien rôdée. Après avoir passé un premier toron dans la gaine de protection extérieure, celle-ci est hissée sur le pylône jusqu’à son emplacement définitif. Le toron est alors fixé dans ses ancrages supérieurs et inférieurs. Une « navette » permet ensuite d’amener un à un tous les autres torons, qui sont ensuite mis sous tension. Pour les haubans les plus longs, la force globale appliquée s’élève à près de 900t.

Grands ouvrages – les ponts

Un pont exceptionnel: le viaduc de Millau

Viaduc de Millau, chiffres clés Les chiffres de tous les records Longueur : 2 460 m Largeur : 32 m Hauteur maximale : 343 m, soit 20 m de plus que la Tour Eiffel Pente : 3,015 %, en montée nord-sud dans le sens Clermont-Ferrand – Béziers Rayon de courbure : 20 km Hauteur de la plus haute pile (P2) : 245 m Hauteur des pylônes : 87 m Nombre de piles : 7 Longueur: 342 m Nombre de haubans : 154 (11 paires par pylône disposées en une seule nappe monoaxiale) Tension des haubans : 900 t pour les plus longs Poids du tablier d’acier : 36 000 t, soit 4 fois la Tour Eiffel Volume de béton : 85 000 m3, soit 206 000 t Coût de la construction : 400 M€ Durée de la concession : 78 ans – 3 ans de construction et 75 ans d’exploitation Garantie de l’ouvrage : 120 ans

Viaduc de Millau, techniques Un enrobé testé et approuvé

Pour faire face aux dilatations du tablier, un enrobé spécial a été mis au point par les équipes de recherche d’Appia. Assez souple pour s’adapter aux déformations de l’acier sans se fissurer, il doit néanmoins offrir une résistance suffisante pour répondre aux critères autoroutiers (compacité, texture, adhérence, anti-orniérage…). Deux ans de travail ont été nécessaires pour trouver « la » formule idéale. Plusieurs opérations ont précédé la mise en place de l’enrobé. La projection à haute pression de billes d’acier d’un millimètre de diamètre (grenaillage) a permis d’enlever toute trace de rouille sur le tablier. Un primaire d’accrochage a été appliqué sur l’acier mis à vif avant la pose d’une feuille bitumineuse de 4 mm d’épaisseur, thermosoudée à 400 °C. Celle-ci constitue une protection parfaite contre tout risque de corrosion.

Viaduc de Millau, exploitation Les apports : Plus court, moins cher : avec le viaduc de Millau, choisissez le meilleur chemin…

Le 16 décembre 2004, le viaduc de Millau s’ouvre à la circulation. Les traditionnels bouchons entre Aguessac et la Cavalerie font désormais partie du passé. Culminant à 343 mètres au-dessus de la vallée du Tarn, le viaduc constitue le dernier chaînon manquant jusqu’alors sur l’A75. Cette autoroute – la Méridienne – relie Clermont-Ferrand à Béziers en 342 km. Aujourd’hui, avec le viaduc, l’axe A10-A71-A75 représente le plus court trajet entre Paris et Perpignan : 60 km de moins qu’en passant par Lyon, soit près d’une demi-heure de conduite. Sans compter le temps gagné avec la fin des embouteillages de Millau. Lors des grands départs en vacances, plusieurs heures seront ainsi économisées !

Viaduc de Millau, exploitation Les apports : Plus court, moins cher : avec le viaduc de Millau, choisissez le meilleur chemin…

Côté tarif, les économies sont importantes. L’A75 est sans péage sur toute sa longueur. Seul, le passage sur le viaduc de Millau sera sujet à péage. Ainsi, sur la totalité du trajet Paris-Perpignan, la différence de coût pour les véhicules légers avoisine 15 € en faveur de l’A71-A75 par rapport à l’axe A6A7-A9. Loin des autoroutes surchargées, l’A75 et le viaduc de Millau sont parfaitement intégrés dans leur environnement. Ils traversent des paysages magnifiques de moyenne montagne et offrent des conditions idéales de trafic.