Présentation
Auteur(s)
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées - Professeur à l’École nationale des ponts et chaussées - et au Centre des hautes études de la construction - Chef de la mission Recherche et réglementation du SETRA (Service d’études techniques des routes et autoroutes)
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Roger LACROIX : Ancien élève de l’École polytechnique - Ingénieur des Ponts et Chaussées - Professeur honoraire à l’École nationale des ponts et chaussées - Président d’honneur de la Fédération internationale de la précontrainte - Expert consultant
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le pont, ouvrage d’art par excellence, occupe une place très particulière parmi les constructions ; il est un symbole, lui-même paradoxal : franchissant un fleuve, il est un moyen de communication entre les hommes, d’expansion de la civilisation, mais aussi un instrument de conquête et d’invasion. Depuis l’Antiquité, il a été célébré comme la plus accomplie des constructions, ainsi qu’en témoignent les qualificatifs de « Pontifex » appliqué au Père de l’Église ou, plus modestement, de « ponte », généralement grand, appliqué aux personnages importants de l’heure.
Le caractère paradoxal du pont se retrouve dans son comportement mécanique : son schéma statique est simple, ses appuis sont bien définis et matérialisés par des organes précis, au contraire du bâtiment qui, porté par de nombreux voiles ou poteaux, constitue une structure d’un haut degré d’hyperstaticité. Et, cependant, le calcul d’un pont exige une spécialisation particulière que peu de bureaux d’études peuvent se flatter de posséder. La raison principale de cette difficulté réside dans les conditions de service des ouvrages :
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exposés aux intempéries, au sel antiverglas répandu sur les ponts routiers en climat froid, à des charges de trafic à fort effet dynamique et qui dépassent souvent les limites codifiées, les ponts sont soumis à un régime sévère qui justifie le soin particulier apporté à leur projet et à leur exécution ;
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en outre, par le rôle qu’ils jouent dans la vie quotidienne du pays, les ponts sont des ouvrages sensibles à l’opinion publique : la fermeture d’un ouvrage, même temporaire, pour une opération d’entretien ou de réparation, entraîne des réactions vives de la part des usagers, prompts à dénoncer le laxisme, voire l’incurie des services publics.
Les ponts vieillissent, mais, compte tenu de leur importance sociale, ils doivent être l’objet de soins particuliers pour qu’ils puissent assurer leur fonction pendant la durée de vie qui leur a été assignée. Ils ne sont pas toujours en bonne santé, et il n’est pas toujours facile de diagnostiquer une maladie, puis de prescrire le bon remède. Le présent article propose un panorama des principaux types de désordres affectant les ponts et des méthodes de diagnostic les plus modernes, avant de développer la problématique fort délicate de l’évaluation des ouvrages existants.
Compte tenu de l’étendue du sujet, l’exposé se limite à l’étude des tabliers de ponts en béton ou en acier : il ne traite donc pas d’autres types de constructions (par exemple les ponts en bois ou en maçonnerie) et n’aborde pas non plus la pathologie des fondations.
Le texte qui suit reprend, en les condensant, plusieurs chapitres de l’ouvrage [1] « Maintenance et réparation des ponts – Sous la direction de J.-A. Calgaro et R. Lacroix – Presses de l’École nationale des ponts et chaussées (1997) » – à la rédaction duquel ont collaboré : Ch. Binet-Tarbé de Vauxclairs, J. Chatelain, B. Fargeot, M. Fragnet, B. Godart, J.P. Gourmelon, Ph. Lecroq, D. Poineau, A. Raharinaïvo, M. Salomon*, J. Seantier, J.N. Theillout, Ch. Tourneur, J. Trinh. Il ne comporte que peu de références bibliographiques : pour de plus amples informations sur les techniques présentées, le lecteur pourra se reporter à la riche bibliographie fournie dans l’ouvrage qui vient d’être mentionné.
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Méthodes d’auscultation des ponts1. Panorama des principaux désordres dans les ponts
Les ponts peuvent connaître des désordres de gravité très variable et dont les causes sont multiples. L’inventaire qui en est fait ci-après ne saurait être exhaustif : il propose seulement une classification des désordres les plus fréquemment observés pour faciliter l’exposé des méthodes permettant de les caractériser et de les traiter.
La présence de déformations ou de fissurations inhabituelles est souvent la manifestation tangible d’un endommagement, qu’il s’agisse de ponts en béton ou métalliques (fissures dues à la fatigue). Et certaines fissures peuvent sembler bénignes à l’œil nu, alors qu’en mesurant avec précision leur mouvement on peut mettre en évidence un sérieux défaut de résistance structurale. Par ailleurs, certains ouvrages peuvent être endommagés bien avant l’apparition de signes évidents (cas des bétons attaqués par alcaliréaction [2]).
1.1 Actions sollicitant les ponts
Le poids propre est rarement une cause directe d’apparition de désordres, bien que l’examen de notes de calculs révèle parfois de graves erreurs ou imprécisions (masse volumique sous-estimée, erreurs de métrés, « oublis » du poids de certaines pièces, sous‐estimation du poids des équipements et des ouvrages des concessionnaires). D’autre part, pendant la vie de l’ouvrage, le poids de certains équipements peut évoluer de façon significative, comme, par exemple, celui du ballast interposé entre la voie et le tablier d’un pont ferroviaire. Mais ce sont surtout les actions variables (dues au trafic et actions naturelles) ou accidentelles qui sont en partie responsables de la dégradation des ouvrages.
HAUT DE PAGE
Le trafic sur les ponts est l’une des causes majeures de leur vieillissement, tant par ses effets extrêmes que par ses effets répétitifs (fatigue). En France, les textes se sont succédés depuis 1858 pour les ponts ferroviaires et 1869 pour les ponts routiers, apportant, avec une périodicité moyenne d’une vingtaine d’années, de nouveaux modèles sensiblement plus lourds que les précédents. Prochainement, les charges de trafic sur les ponts seront définies par la norme européenne...
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