Procédés de construction des ponts – Cours PDF

Découvrez dans ce cours PDF complet les procédés modernes et traditionnels de construction des ponts en béton. De la réalisation des appuis avec les coffrages glissants et grimpants à la préfabrication des voussoirs, en passant par les techniques de construction sur cintre, poussée ou en encorbellement, ce guide pédagogique vous offre une vision claire des méthodes actuelles utilisées pour réaliser des ouvrages d’art durables et sûrs. Illustré de schémas précis, ce document est une ressource incontournable pour étudiants en génie civil, ingénieurs et professionnels souhaitant approfondir leurs connaissances sur les techniques de construction des ponts. Apprenez à gérer équilibres, efforts de poussée, mise en place des éléments préfabriqués, et bien plus encore, pour maîtriser intégralement la construction d’une infrastructure clé.

La construction des ponts est un défi technique majeur qui mobilise des savoir-faire pointus en génie civil et matériaux. Parmi les différents types de ponts, les ouvrages en béton sont largement utilisés grâce à leur robustesse, durabilité et adaptabilité. Ce guide détaillé vous présente les principaux procédés de construction des ponts en béton, illustrés avec des exemples et méthodes concrètes, ainsi qu’un cours PDF à télécharger pour approfondir vos connaissances.

Introduction aux procédés de construction des ponts en béton

Le développement des infrastructures routières demande des ponts sûrs, durables et économiques. La construction des ponts en béton implique une série d’étapes architecturales et techniques conçues pour répondre aux contraintes de site, de charge et d’environnement. La maîtrise des procédés de construction est indispensable pour garantir la stabilité et la pérennité de l’ouvrage.

Ce guide explore les différentes techniques employées pour la réalisation des appuis (culées et piles), la fabrication et la mise en place des voussoirs, ainsi que les méthodes d’avancement et de coffrage adaptées à chaque situation.

1. Construction des appuis : culées et piles en béton

Les appuis jouent un rôle fondamental dans la transmission des charges du tablier vers le sol. Leur conception et construction doivent assurer une stabilité maximale tout en résistant aux agressions naturelles.

Culées : fondations souvent enterrées

Les culées sont généralement construites avec une partie enterrée qui assure une bonne tenue dans le sol. Les phases classiques de leur réalisation sont les suivantes :

• Réalisation des semelles et des porteurs verticaux
• Mise en place du premier remblai
• Construction du chevêtre et des murets de garde grève
• Second remblaiement

Ce phasage garantit la robustesse et la liaison efficace avec le reste des éléments du pont.

Réalisation des piles : coffrages glissants et grimpants

Les piles soutiennent les travées et peuvent atteindre des hauteurs considérables. En plus d’une fonction structurelle, elles sont parfois un élément d’esthétique architecturale, ce qui nécessite des coffrages spécifiques.

Deux types principaux de coffrages sont utilisés :

• Coffrage glissant : Ce coffrage se déplace verticalement de façon continue ou par palier, ce qui permet de couler le béton et de faire progresser la construction de la pile sans démontage complet du coffrage. Un gain de temps et une plus grande efficacité sont ainsi garantis.
• Coffrage grimpant : Ce procédé comprend plusieurs étapes :

1. Installation du coffrage initial en appui au sol
2. Montage du coffrage et de sa plateforme de travail
3. Ajout d’une plateforme supplémentaire à la base, suivi de l’ouverture du coffrage pour procéder au bétonnage de la section suivante

Ces techniques facilitent la construction de piles hautes tout en assurant qualité et sécurité.

2. Méthodes traditionnelles : la construction sur cintre

La construction sur cintre est une technique classique utilisée pour franchir des brèches modérées. Le tablier est coulé sur un coffrage appelé cintre, posé sur un étaiement temporaire.

Avantages et limites

• Avantages : Matériel simple, qualification courante des entreprises, idéal pour des portées économiques entre 10 et 25 mètres.
• Limites : Pour les brèches très profondes, il faut beaucoup de matériel ou étaler la construction dans le temps. La technique peut aussi poser problème en cas de circulation maintenue en dessous.

Cette méthode reste pertinente pour des passages d’autoroutes ou des ouvrages à faible portée où la simplicité est un atout majeur.

3. Construction par poussage : une méthode pour grandes portées

Le procédé par poussage est une solution ingénieuse qui consiste à assembler le pont sur la rive, puis à le pousser progressivement en place.

Principe et mise en œuvre

Le tablier est construit par portions sur la rive, puis avancé par des vérins ou des treuils reposant sur des appuis glissants tels que des galets ou du Téflon. On parle de poussée unilatérale ou bilatérale selon que l’avancement se fait d’un seul côté ou des deux.

Avantages et inconvénients

• Avantages : Pas d’interruption de la circulation en dessous, hauteur du pont non limitée, pas d’influence sur la géométrie du tablier.
• Inconvénients : Efforts très importants à gérer, difficulté accrue sur ponts courbes, hauteur uniforme du tablier nécessaire.

La portée économique des travées ainsi construites est de 40 à 80 mètres selon la méthode unilatérale ou bilatérale.

4. Construction en encorbellement : voussoirs bétonnés et préfabriqués

Lorsque la configuration du site ou les portées empêchent le poussage ou l’étaiement, la construction en encorbellement s’avère adaptée. Le tablier est construit en fléaux démarrant d’un appui (pile), composés de deux demi-travées de part et d’autre.

Techniques de mise en œuvre

• Bétonnage en place : Les voussoirs sont créés dans un coffrage mobile appelé équipage, qui avance au fur et à mesure.
• Voussoirs préfabriqués : Produits en usine ou sur la rive, ils sont mis en place par portique de lancement, puis solidarisés mécaniquement et chimiquement.

Dans le cas de ponts complexes ou avec grandes portées, on utilise souvent des appuis provisoires pour stabiliser les fléaux durant la phase de construction.

5. Équilibre et avancement symétrique des fléaux

La réalisation des fléaux se fait souvent par avancement symétrique pour préserver leur équilibre structurel durant la construction.

Étapes clés

1. Réalisation du premier voussoir sur la pile.
2. Pose symétrique des voussoirs courants de chaque côté.
3. Réalisation d’un voussoir de clavage à la jonction de deux fléaux pour assurer la continuité.

Ce procédé limite les risques de renversement du fléau pendant le montage. Le moment de rotation peut toutefois apparaître en construction, et son contrôle nécessite des appuis provisoires ou l’encastrement du fléau sur la pile.

6. Préfabrication et mise en place des voussoirs

La préfabrication est un élément clé dans la modernisation de la construction des ponts. Les voussoirs sont produits en usine ou sur une rive équipée d’un banc de préfabrication appelé « doucine ».

Processus de préfabrication

• Le coffrage repose généralement sur le sol.
• Il comprend un moule inférieur, un flanc unique et un noyau.
• Le voussoir est coulé contre le précédent pour garantir un assemblage performant.

Mise en place

Les voussoirs sont transportés le long du tablier déjà construit, puis pris en charge par un portique de lancement qui les positionne sur le fléau en construction. Sur une étendue d’eau, l’approvisionnement des voussoirs peut être effectué par barge.

Téléchargez le cours complet en PDF

Pour approfondir ces notions et disposer des schémas et explications détaillés, nous proposons un cours PDF complet sur les procédés de construction des ponts en béton. Ce support pédagogique inclut :

• Les différentes phases de construction des appuis
• Détails des coffrages glissants et grimpants
• Exemples de construction sur cintre, par poussée et en encorbellement
• Processus de préfabrication et mise en place des voussoirs

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Conclusion

Les procédés de construction des ponts en béton sont multiples et adaptés à chaque configuration locale. Du cintre à la préfabrication avec portique, en passant par le poussage et la construction en encorbellement, chaque méthode correspond à des contraintes spécifiques de portée, site, et budget.

La maîtrise technique de ces procédés est indispensable pour les ingénieurs et techniciens du bâtiment afin de concevoir des ponts robustes, durables et esthétiques.

Glossaire technique

• Appui : Partie du pont qui transmet la charge au sol (culée, pile).
• Voussoir : Élément préfabriqué ou coulé en place constituant une partie du tablier.
• Coffrage glissant : Coffrage qui se déplace verticalement lors du coulage du béton.
• Portique de lancement : Structure permettant de déplacer et positionner des éléments préfabriqués.
• Fléau : Partie du tablier construite en encorbellement à partir d’un appui.
• Clavage : Voussoir assurant la liaison entre deux fléaux.