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Vie du chantier

publié le 29 octobre 2010 (modifié le 7 novembre 2011)

Point d’étape au 28 novembre

Remise en place des suspentes, réglage et protection : dernière ligne droite du chantier !

Après 17 mois de travaux intenses par la DIR Centre-Est, le pont du Teil s’apprête à entamer sa nouvelle vie et à reprendre du service pour de longues années encore. Courant décembre, le chantier sera ainsi achevé et les dernières installations démontées.
Mais avant cela, revivons les trois dernières opérations : la remise en place des suspentes, le réglage des suspentes et des câbles ainsi que leur protection.

Remise en place des suspentes, comment ça marche ?

8 semaines ont été nécessaires cet été pour remettre en place les suspentes et redonner au pont du Teil sa forme suspendue, de fin mai à fin juillet.
Dans un premier temps, les opérateurs de chantier ont replacé, un par un, les « étriers ». Ces pièces rondes qui s’enroulent autour des nouveaux câbles servent ensuite à remonter les suspentes, attachées durant les travaux à des câbles provisoires.
Un travail minutieux et des chiffres impressionnants : 16 étriers par suspente, 43 suspentes de chaque côté du pont… soit pas loin de 1400 étriers au total !
Une fois cette étape réalisée, la suspension définitive a pu être « mise en charge ». Une opération qui consiste à tirer sur les câbles aux ancrages de 20 centimètres afin que le tablier puisse décoller des palées provisoires et être à nouveau suspendu.

Le réglage des câbles et suspentes point par point

Etape 1 – Equilibrer les câbles

La phase de réglage du pont débute avec les câbles. À l’aide de vérins, d’une pompe et d’un manomètre, il faut vérifier que la tension est répartie de manière égale aux deux extrémités de chacun des 32 câbles.
Une fois l’équilibrage effectué, les ancrages sont libérés des vérins, flexibles et autres appareils provisoires.

Etape 2 – Déposer les câbles provisoires
Les suspentes sont désormais accrochées aux nouveaux câbles et ces derniers ont été équilibrés, tous les câbles provisoires* peuvent être démontés.

Etape 3 – Peser les suspentes
À l’aide de 2 vérins (en jaune ci-dessous), d’un chevêtre (en bleu ci-dessous) et d’une pompe hydraulique, chaque suspente est mise en pression. Lorsque cette dernière atteint son maximum, on dit que les écrous « décollent » (en vert, schéma 2 ci-dessous).
La pression est notée pour chaque suspente, c’est le « pesage ». Une fois l’opération répétée sur l’ensemble des suspentes, on calcule la pression moyenne, qui correspond théoriquement à la pression d’équilibrage, ici 25 tonnes. Finalement, 15 tonnes de tension ont été injectées dans
chaque vérin, soit 30 tonnes par suspente.

Etape 4 - Équilibrer les suspentes
L’équilibrage se fait par nappe, en amont, puis en aval. Les 43 suspentes d’une nappe sont équipées de 2 vérins, soit 86 au total.
Ces derniers sont reliés entre eux puis à une pompe hydraulique, pour recevoir la même tension et assurer que les suspentes portent les 2 400 tonnes du pont de manière équilibrée.

Etape 5 – Tester la résistance en situation réelle
Enfin, le pont sera mis à l’épreuve avec le passage en simultané de 16 camions de terrassement, de 25 tonnes chacun. Une charge assez loin de la capacité réelle de tension des câbles, mais représentative des sollicitations maximum réalistes.

Protéger durablement
Une fois posés et remis en tension, les nouveaux câbles sont longuement protégés de toutes les agressions environnantes : soleil, eau, pluie, vent, érosion…
Par mesure de précaution, ce sont 4 couches et non 2 préconisées qui ont été appliquées sur les câbles préalablement galvanisés*, après dégraissage total des surfaces.
Postés dans des nacelles, munis de rouleaux et armés de patience, les ouvriers-peintres ont ainsi recouvert les quelque 4x12 km de câbles, au rythme de 100 à 150 mètres par jour !
Sans oublier la protection des étriers d’attache, des culots d’ancrage, des endroits endommagés des suspentes, ainsi que de la partie basse des poutres porteuses du pont.


La peinture est appliquée à l’aide d’un petit rouleau

Le coin du technicien
- Nappe : la nappe désigne l’ensemble de suspension d’un côté du pont (aval ou amont)
- Vérins, flexibles et chevêtres : ce matériel provisoire dont sont équipées les suspentes permet de peser la tension de ces dernières
- Galvanisation : les câbles sont préalablement recouverts d’une couche de zinc afin de les protéger contre la corrosion
- Équilibrage : c’est le réglage de la tension dans chaque câble et suspente
- Câbles provisoires : ils servaient à maintenir provisoirement les suspentes et la bonne verticalité des pylônes lors des opérations de remplacement des câbles

Plus d’informations dans la lettre info chantier n°4 d’octobre 2011


Point d’étape au 6 juin 2011

Phase 2 : démontage des anciens câbles et pose des nouveaux
32 câbles de suspension à remplacer, un poids total de 357 tonnes, une surface de stockage de 500 m², voici en quelques chiffres l’ampleur du travail en cours de réalisation sur la phase la plus longue et certainement la plus impressionnante du chantier.
Découvrez dans ce dossier tous les détails de cette étape qui s’achèvera au mois d’août

Démontage des câbles en haut du pylône

Le remplacement des câbles– dossier spécial
Débutée fin février, la phase de remplacement des câbles s’organise en deux temps de chaque côté du pont, en amont puis en aval.

Étape 1 – La dépose d’un câble
Chaque câble est découpé en 2 points par oxydécoupageau niveau des pylônes. Il est déposé sur la plateforme de dépôt longue de 70 mètres installée à cet effet en rive gauche, après avoir été sectionné en morceaux de 60 mètres (schéma ci-dessus).

Étape 2 – Le lancement
Les nouveaux câbles sont déroulés et « lancés » de la rive gauche à la rive droite à l’aide de treuils (schémas ci-dessous). Ils sont ensuite fixés aux ancrages de chaque rive. Avant la phase 3 des travaux (réglage de la tension et protection anti-corrosion), il ne restera plus qu’à décrocher les suspentes des câbles provisoires pour les raccrocher aux nouveaux câbles.

Coordination et précision
Lors de cette étape de lancement, près de 10 hommes synchronisent dans le moindre détail leurs faits et gestes. L’objectif : assurer le déploiement des câbles, sensibles, sans les abîmer, alors qu’ils subissent tout au long de la manipulation, différentes sollicitations.
Munis de talkies-walkies, les deux postes stratégiques de pilotage des treuils régulent leur vitesse, augmentant la force ou la freinant au besoin afin que le câble neuf (en vert sur le schéma ci-contre), tiré par le câble de traction (en bleu), ne change pas de position. Un travail de coordination d’autant plus difficile que ces opérateurs, installés sur chacune des deux rives, ne se voient pas !

Les étapes principales en images

Le remplacement des câbles en chiffres-* 32 câbles à remplacer, représentant une longueur totale de 11,5 km et plus de 350 tonnes.

  • 2 câbles déposés par jour en moyenne pendant l’étape 1.
  • 1 ½ câble lancé par jour en moyenne pendant l’étape 2.
  • Plus de 10 opérateurs pour l’étape de lancement : 3 par ancrage, 2 en têtes de pylône, 2 pour piloter les treuils, 1 suivant le câble qui accoste en travée centrale sur la passerelle provisoire.
  • 1 à 2 opérateurs supplémentaires pour l’étape de dépose, employés à la découpe des câbles au chalumeau.

Le coin du technicien

  • Oxydécoupage : méthode de découpe au chalumeau des anciens câbles.
  • Plateforme de dépôt : longue de 70 mètres, elle est installée en rive gauche pour le stockage des câbles, préalablement coupés, avant leur évacuation. Cette plateforme, recouverte d’un matériau géotextile, sert également à recueillir l’ensemble des déchets (peinture, graviers…) issus des travaux avant envoi en centre d’enfouissement.
  • Lancement : c’est le terme employé pour désigner la phase de mise en place d’un câble neuf, qui passe par-dessus les deux pylônes dans sa trajectoire.
  • Treuil : deux treuils ont été installés sur le chantier. Le premier, en rive droite, contrôle le câble de traction qui ramène le câble neuf. Le second, en rive gauche, pilote la vitesse de lancement du câble neuf.

Brai de Houille : la sécurité avant toute la sécurité avant tout
Cagoule ventilée, combinaison jetable, gants et lunettes de protection… les ouvriers du chantier du pont du Teil revêtent depuis quelques semaines une tenue bien particulière.
Ce nouvel équipement fait partie d’une série de mesures de sécurité et d’hygiène prises suite à la détection d’une substance appelée brai de houille à l’intérieur des câbles à remplacer. Sans risque à l’inhalation pour les passants qui empruntent le pont, cette substance contenant des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) est cependant nocive lors de la manipulation. Elle nécessite donc des dispositions particulières durant les opérations principales de dépose des câbles (décapage et découpage au chalumeau, brossage des suspentes, démontage des câbles) qui sont sujettes à des taux d’exposition élevés. Outre le port obligatoire de cette nouvelle tenue de travail, les trois « bases de vie » du chantier(locaux techniques) ont été spécialement aménagées afin de renforcer les règles d’hygiène : dans une première zone dite « polluée » sont entreposés les vêtements de travail, une deuxième zone « sanitaire » est composée de douches et de toilettes et la troisième et dernière zone dite « propre » contient les habits personnels des ouvriers. Les résultats de prélèvements effectués sur quatre ouvriers sont venus confirmer l’efficacité du dispositif mis en œuvre.

Protections
Réhabilitation des trottoirs
Parallèlement à la pose des nouveaux câbles, les travaux de réhabilitation des trottoirs ont débuté. D’un côté, puis de l’autre, cette opération se déroule en six temps :

  • Démolition du trottoir existant ;
  • Démontage des fourreaux contenant les alimentations en eau et électricité et mise en place de fourreaux provisoires ;
  • Bétonnage du fond du trottoir ;
  • Réalisation de l’étanchéité sur le béton ;
  • Pose de nouvelles bordures ;
  • Mise en place des fourreaux et bétonnage de remplissage ;
  • Réalisation de l’asphalte de finition.

Plus d’informations dans la lettre info chantier n°3 de juin 2011



Point d’étape au 8 février 2011

Retrouvez dans ce point d’étape les détails de la mise sur appuis provisoires du pont du Teil ainsi que les secrets de fabrication des nouveaux câbles.

DOSSIER SPECIAL - De nouveaux câbles du pont du Teil
Avant d’être installés sur le pont du Teil, les câbles auront parcouru bien des étapes. Du « tréfilage » au « bobinage », du bobinage au « toronnage », de la phase de test à la livraison début février 2011…

  • Février 2010. Tout commence dans une tréfilerie espagnole pour la fabrication des fils. Puis, la matière première des câbles, des fils de 5,36 mm et de 2 000 m de long, est acheminée à Châteauneuf-sur-Loire (45), vers l’entreprise en charge de la confection des câbles. Au total, une vingtaine de transports, de 20 tonnes chacun, seront nécessaires pour transporter ces rouleaux de fil d’un mètre de diamètre environ
  • La seconde étape, le bobinage, peut alors débuter : un peu à la manière d’un métier à tisser, les 2 000 mètres de chaque fil sont enroulés sur les bobines d’une câbleuse.
  • Vient ensuite la phase principale, le toronnage, qui dure pour chaque câble de 15 jours à 3 semaines. Plusieurs couches successives de fils, provenant de plusieurs bobines, sont enroulées sur le fil de départ. Au total, un câble porteur est composé de 168 fils (voir coupe transversale ci-dessous). Puis les câbles, qui mesurent encore à cette étape 2 kms, sont coupés en section de 360 mètres environ. Afin que les câbles prennent leur forme, ils sont « pré-tendus », c’est-à-dire soumis à un effort de tension de 200 tonnes !
  • La dernière étape est le « culotage » : des pièces d’ancrage, les culots, sont fixées à chaque extrémité de câble.

Les câbles sont ensuite enroulés une nouvelle fois autour de bobines et transportées en 16 convois exceptionnels jusqu’au pont du Teil.

Afin de valider la fiabilité des câbles, il faut tester leur résistance et élasticité. Pour cela, direction l’Allemagne pour trois éprouvettes de câbles avec culots… Éprouvettes d’environ 5 mètres chacune ! (voir témoignage ci-dessous)

Témoignage d’Adrien HOUEL, Chef de l’Unité ouvrages d’art métalliques, CETE, Laboratoire de Lyon , en charge des tests réalisés sur les échantillons de câbles

« Dans le cadre de l’assistance à maîtrise d’ouvrage du Laboratoire de Lyon sur le chantier de réparation du pont du Teil, nous sommes en charge d’accompagner et de conseiller la DIR Centre-Est sur les choix techniques. En ce qui concerne les câbles et leur contrôle, il faut dans un premier temps vérifier que les analyses chimiques sont conformes aux spécificités du marché. Nous procédons également au contrôle de leur façonnage. En Allemagne, au laboratoire d’essais sur câbles de Bochum, nous avons suivi les contrôles de trois échantillons (deux câbles porteurs et un câble de retenue). Les propriétés mécaniques de ces câbles ont été mesurées :
- la « valeur du module du câble », c’est-à-dire leur rigidité.
Ces mesures sont faites par chargement et déchargement du câble.
- « l’effort à rupture » : il s’agit ici de vérifier que les câbles résistent à la tension minimum déterminée dans le marché initial. Pour ce faire, les câbles sont tendus jusqu’à leur rupture (limite garantie 600 tonnes).
Ces essais de traction permettent également d’observer le glissement dans les culots fixés aux extrémités des câbles.
Nous étions déjà intervenus après la rupture du câble en 2007, qui a précédé les travaux définitifs de réparation. C’est une mission qui n’est pas courante, et donc assez exceptionnelle, car il n’existe que très peu de ponts suspendus en France. »

La mise sur appuis provisoires du pont dans le détail

En attendant d’installer les câbles, les équipes du chantier de réparation du pont du Teil ont procédé à sa mise sur appuis, durant 3 jours début janvier. L’une des opérations les plus délicates du chantier.
Organisée en plusieurs étapes, cette manipulation a conduit à relever le pont afin de lui redonner sa forme initiale, avant suspension, dans le but de libérer le maximum de contraintes à l’intérieur de l’acier des poutres.

A l’aide du schéma ci-dessous, suivez les 3 étapes principales de la mise sur appuis provisoires.

Étape 1
Pour relever le pont (500 mm en hauteur au milieu du pont), les équipes tirent sur les câbles d’ancrage en rives droite et gauche, à l’aide de verins.

ETAPE1

Étape 2
Des cales métalliques sont installées sur les chevêtres préalablement posés sur les appuis provisoires.

ETAPE2

Étape 3
Les câbles d’ancrage sont détendus. Le pont vient alors s’appuyer sur ses appuis provisoires, qui reprennent son poids. Cette étape nécessite la présence d’une quinzaine de personnes, pour détendre simultanément les 32 ancrages de la rive droite, puis ceux de la rive gauche.

ETAPE3

Nota
Pour assurer la stabilité des pylônes, qui s’inclinent naturellement vers la travée centrale au moment de la détente ou qui s’écartent naturellement au moment de l’étape 1, les câbles de retenue ont été préalablement changés et des câbles de tête provisoires ont été installés. Ces derniers relient les deux extrémités des pylônes.

Petit lexique du technicien

> Tréfilerie : c’est le lieu où du métal est converti en fil de toutes tailles.
> Toronnage : phase de constitution d’un câble.
> Câble de tête : c’est un câble fixé provisoirement entre les deux pylônes, pour éviter que ceux-ci ne s’inclinent lors de la détente des câbles d’ancrage.

Planning prévisionnel de remplacement des câbles

  • Janvier : décrochage des suspentes
  • Février : dépose des câbles porteurs et de retenue amont
  • Février - Mars : pose des câbles porteurs neufs amont
  • Avril : dépose des câbles porteurs aval
  • Avril - Mai : pose des câbles neufs aval

Les suspentes sont ensuite raccrochées aux câbles neufs et les câbles de tête déposés. Tandis que se déroulera la dépose et pose des câbles, le tablier du pont sera rénové. Cette intervention nécessitera le déplacement successif des voies de circulation.

ZOOM SUR … Des moyens techniques exceptionnels

Pour mener à bien les travaux du pont du Teil, des moyens techniques d’envergure ont été déployés, parmi eux :
- 16 transports exceptionnels (3 mètres de large, 25 tonnes) organisés pour acheminer les 32 câbles depuis l’entreprise de fabrication de Chateauneuf-sur-Loire ;
- 2 plateformes (10 000 m2 et 2 000 m2) aménagées sur des terrains privés à proximité du pont en rive gauche, nécessaires pour stocker les nouveaux câbles, puis les anciens après démontage ;
- 1 atelier de forage et 1 « louvoyeur » (engin de forage des sur-tubes - voir lettre d’information n°1), d’une capacité hydraulique de 200 tonnes ;
- du matériel « d’hydrodémolition », permettant d’envoyer de l’eau à très forte pression contre le béton pour démolir de façon précise les trottoirs ;
- 300 « verins » hydrauliques, matériel spécifique utilisé pour tendre les câbles du pont avant sa mise sur appuis ;
- au total, plus de 300 tonnes de matériel provisoire fabriqué sur-mesure pour les besoins du chantier.
Pour les repérer, c’est simple, ils sont de couleur bleu sur le chantier.

Plus d’informations dans la lettre info chantier n°2 de février 2011



Point d’étape au 29 octobre 2010

Les travaux sont lancés !

Les travaux de réhabilitation du pont du Teil avancent à grand pas, dans le respect du planning fixé. La première phase, qui s’est déroulée de juillet à octobre, était destinée à installer les pieux qui serviront d’appuis au pont lors du remplacement des câbles de suspension. Ces derniers sont en cours de fabrication.

L’installation des appuis provisoires
L’installation des appuis provisoires était organisée en deux temps : rive gauche (4 rangées de 2 pieux), puis rive droite (3 rangées de 2 pieux). Chacun des deux temps comportant 5 étapes, détaillées ci-dessous.

Etape 1
La digue provisoire est installée, permettant l’accès au chantier des ouvriers et des engins de chantier qui apporteront pieux et matériel de forage.

Etape 2
Pour la pose de chaque pieu, un sur-tube d’1,20 m de diamètre est enfoncé dans le sol à l’aide d’engins de forage.
Ces derniers permettent d’excaver les matériaux qui composent le lit du Rhône, puis d’atteindre les marnes (roches dures situées au fond du Rhône), sur 2 m de profondeur. Les pieux sont enfoncés sur une profondeur de 7 à 11 m.

Etape 3
Le tube définitif, de 90 cm de diamètre, est posé dans le trou préalablement foré à l’aide du sur-tube.

Etape 4
Du béton vient sceller le tube, sur une hauteur de 2 à 3 m. Une fois le béton séché, le sur-tube provisoire est retiré.

Etape 5
Des chevêtres relient les 2 pieux d’une même file. Ces poutres sont posées quelques centimètres seulement sous le tablier. Ces chevêtres serviront d’appui au pont lorsque les câbles seront déposés.

Une fois les 4 premières files de pieux installées, la digue est démontée pour être replacée rive droite et permettre l’installation des 3 dernières rangées de pieux.

PETIT LEXIQUE DU TECHNICIEN

Tablier : c’est la plateforme qui constitue le plancher du pont.

Pieux : au nombre de 14, ces tubes serviront d’appuis provisoires au tablier lorsque les câbles seront démontés.

Tube et sur-tube : la pose des pieux nécessite de forer en premier lieu des sur-tubes d’1,20 m, dans lesquels viennent ensuite se glisser les tubes de 90 cm de diamètre qui constituent les pieux d’appui. Une fois le tube installé et bétonné, le sur-tube est retiré.

Chevêtres : au nombre de 7, ces poutres métalliques relient les files de pieux sous le tablier. Elles permettent de répartir les charges habituellement soutenues par les câbles. Chaque chevêtre mesure 13 m et pèse 7 t.

Digue provisoire : cette piste composée de matières naturelles (graviers du Rhône) est submersible à partir d’une hauteur d’eau déterminée, pour laisser passer le Rhône en cas de fort débit. Elle est également conçue pour s’évacuer naturellement en cas de crue.

Marnes : ce sont les roches dures qui composent le lit du Rhône, dans lesquelles les pieux sont scellés, sur 2 m de profondeur.

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Question à Pierre de Laclos Chef du pôle ouvrages d’art DIR Centre-Est

- > Comment s’est déroulée l’organisation de ce premier chantier en lien avec la Compagnie Nationale du Rhône (CNR) ?

Organiser des travaux en rivière - ici un bras du Rhône - est toujours une opération délicate, car nous ne maîtrisons pas certains phénomènes naturels, telles que les crues.
Dans notre cas, il fallait également tenir compte de la présence de l’usine hydroélectrique située en aval et du barrage amont, pouvant générer de brutales montées des eaux. C’est pourquoi nous sommes en contact depuis plus d’un an avec les équipes de la CNR.
Des études hydrauliques ont été menées, qui nous ont permis notamment de déterminer l’emplacement et la dimension de la digue, conçue pour être évacuée rapidement en cas de débit trop important. Pour limiter les risques, nous sommes intervenus aux mois de juillet et septembre, qui sont les mois les plus cléments. Le chantier a été interrompu au mois d’août, période à laquelle des interventions étaient prévues par la CNR sur l’usine hydroélectrique.
Enfin, un dispositif très précis de prévention a été mis en place : chaque jour, un bulletin d’information était émis par la CNR et transmis aux équipes du chantier.
Mesure renforcée par un échange téléphonique direct et quotidien entre l’entreprise et un responsable de la CNR. Enfin, des capteurs-alarmes ont été installés à l’aval du barrage et amont du chantier.

Question à Michel Pannese, Chargé d’affaire - partie travaux Entreprise Baudin-Chateauneuf

- > Quelles difficultés a-t-il fallu surmonter pendant cette première phase de travaux ?

La particularité de ce chantier est son environnement et plus particulièrement la présence du Rhône. Grâce à l’implication de la CNR et le choix de la période des travaux - lorsque le Rhône était au plus bas - tout s’est bien déroulé.
Cependant, certaines étapes se sont avérées plus délicates. Ce fut le cas lorsque, une fois les 4 premières files de pieux montées, il a fallu transférer en une journée les matériaux composant la digue, de la rive gauche vers la rive droite, sans nous faire surprendre par les intempéries annoncées. Car même si des débits théoriques de submersion sont déterminés, ils ne s’appliquent pas dans le cas où la digue est en cours de réalisation.
Nous avons également dû composer avec un problème de place limitée sur la digue en rive droite - côté RD86 - en pré- assemblant les chevêtres sur un parking extérieur et en organisant un transport spécifique.
D’une manière générale, la mise en œuvre de pieux dans le lit du Rhône nécessitait certaines précautions : le pont ayant été bombardé pendant la guerre, nous avons dû réaliser des sondages pour ne pas être gênés par des morceaux de ferrailles restés dans le lit du Rhône.

Plus d’informations dans la lettre info chantier n°1 de novembre 2010.

(crédits photos : Nicolas ROBIN et DIRCE)