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RÉSUMÉ
Un pont est une œuvre qui réunit plusieurs spécificités : c'est un ouvrage d'art, c'est également une structure assurant un service de transport (routier ou ferroviaire) et c'est une construction qui se doit de garantir la sécurité des personnes qui l'emprunte. Sa conception nécessite donc une solide connaissance de la modélisation des structures, des normes de conception et de calcul, des propriétés physiques et mécaniques des matériaux utilisables dans des conditions économiques acceptables, et des méthodes d’exécution. En effet, il faut prendre en compte aussi bien les effets de la charge du trafic porté que des phénomènes extérieurs comme le vent, les courants fluviaux ou les séismes. Cet article détaille les éléments de dimensionnement des différentes typologies de pont, telles que les ponts en béton précontraint, suspendus, métalliques ou encore en arc.
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The bridge is a work which encompasses several characteristics; it is an engineering structure, also a structure which ensures a transportation service (road or rail) and must also guarantee the safety of users. Its design thus requires a sound knowledge of the modeling of structures, design and calculation standards, physical and mechanical properties of the materials to be used in acceptable economic conditions and implementation methods. Indeed, both the impact of the traffic load carried and that of exterior phenomena such as wind, fluvial currents or earthquakes have to be taken into consideration. This article details the dimensioning elements for the various types of bridges such as pre-stressed concrete, suspension, metal or arch bridges.
Auteur(s)
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur général des Ponts et Chaussées - Professeur au Centre des hautes études de la construction - Membre permanent du Conseil Général de l’Environnement et du Développement Durable (CGCDD)
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Anne BERNARD-GELY : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées
INTRODUCTION
Une bonne connaissance des principaux types de structures, de l’étendue de leur domaine d’emploi et de leurs méthodes de dimensionnement, est indispensable pour entreprendre les études de définition d’un pont dans un site donné.
Mais un pont n’est pas seulement un ouvrage d’art. Il est construit dans le but d’assurer un service pour lequel l’opinion publique exige un haut niveau de qualité, de sécurité et de fiabilité. En ce qui concerne la résistance structurale, ce niveau est normalement garanti par le respect de normes et de règles de l’art constituant un référentiel technique aujourd’hui principalement européen (Eurocodes, normes d’exécution, de produits, de matériaux, d’essais, agréments techniques européens, etc.).
Mais, le seul respect de ces règles ou normes n’est pas suffisant. L’étude de la stabilité de certains grands ponts conduit l’ingénieur à en étudier de plus en plus systématiquement, au delà de la codification traditionnelle, le comportement dynamique sous l’effet d’actions telles que celles du trafic porté, du vent ou d’un éventuel séisme, et donc à définir lui-même le degré de fiabilité de la structure qu’il conçoit.
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Ponts en arc et à béquilles
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5. Autres méthodes de construction des ponts en béton précontraint
Les autres méthodes de construction des ponts en béton précontraint sont :
-
la construction sur cintre autolanceur ;
-
la construction à l'avancement.
La construction sur cintre autolanceur consiste à confectionner un ouvrage par travées entières dans un cintre suspendu à une structure métallique porteuse. Cette structure est appuyée, vers « l'arrière », sur l'extrémité du tablier déjà exécuté et, vers « l'avant » sur une pile (ou une culée). Lorsque le béton de la nouvelle travée a durci et a été mis en précontrainte, le cintre est déplacé pour franchir la travée suivante à l'aide d'un avant-bec métallique facilitant l'accostage sur une nouvelle pile.
On distingue les cintres auto-lanceurs « par-dessus », qui portent les coffrages au moyen de suspentes, des cintres « par-dessous » dans lesquels les coffrages sont fixés aux éléments porteurs. Le tablier peut être une dalle nervurée, mais plus généralement une poutre-caisson.
Ce procédé de construction fut à la mode dans les années 1960 à 1970 pour des ouvrages longs et de portées situées dans la gamme 40 à 50 m. En France, il est pratiquement abandonné en raison du faible nombre d'ouvrages susceptibles d'être concernés et du coût d'un cintre auto-lanceur, mais la technique est toujours employée dans de nombreux pays du monde.
La méthode de construction à l'avancement consiste à confectionner un tablier de pont à l'aide de voussoirs préfabriqués en appliquant la précontrainte définitive en fin d'assemblage de chaque travée. Les voussoirs sont provisoirement fixés les uns aux autres à l'aide de barres de précontrainte, la flexion de la travée étant reprise, soit par un cintre, si elle est de portée modérée, soit par un haubanage provisoire, avant de recevoir la précontrainte définitive.
L'expérience montre que cette technique demande des moyens d'exécution relativement légers, mais une maîtrise parfaite des efforts et des déformations, et donc des efforts, en cours de construction. Pour cette raison, elle est maintenant d'un emploi assez rare.
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Autres méthodes de construction des ponts en béton précontraint
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À lire également dans nos bases
JARTOUX (P.) - TOURNEUR (C.) - FARGEOT (B.) - Manutentions lourdes – Technologie et mise en œuvre - [C 132] (1996).
DOURY (J.L.) - BETBEDER-MATIBET (J.) - Constructions parasismiques - [C 3 290] (1997).
Projet et construction de routes - [C 5 500] (1992).
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Autres ouvrages
MATHIVAT (J.) - Construction par encorbellement des ponts en béton précontraint - Eyrolles (1978).
Ponts de France - Sous la direction de G. GRATTESA T. Presses des Ponts et Chaussées (1982).
WALTER (R.) - HOURIET (B.) - ISLER (W.) - MOIA (P.) - Ponts haubanés - Presses Polytechniques Romandes (1985).
Le savoir-faire français en matière d'ouvrages d'art - ISTED. AFPC (1987).
CALGARO (J.-A.) - VIRLOGEUX (M.) - « Projet et Construction des Ponts » - Volume II « Analyse structurale des tabliers de ponts » par J.A. CALGARO...
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