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RÉSUMÉ
Les ponts sont des ouvrages d'art dont la conception et la construction nécessitent de nombreux éléments de nature variée. Il y a notamment l'ensemble de la structure de dimensionnement comme les poutres ou l'armature, mais également l'ensemble des dispositifs permettant aux ponts de remplir leur différentes fonction. Les bordures de trottoirs, les glissières et les barrières assurent par exemple à la fois la qualité et la sécurité de la chaussée. De même, les éléments d'étanchéité et d'évacuation d'eau protègent la structure et ses abords, alors que les corniches servent à l'embellir. N'ayant pas la même durée de vie que le pont, tous ces équipements doivent donc être facilement accessibles pour leur entretien. Ce dossier présente ainsi l'ensemble de ces dispositifs et détaille leurs caractéristiques et leurs rôles.
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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 (CGEDD)
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Anne BERNARD-GELY : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées
INTRODUCTION
Les équipements des ponts couvrent un ensemble de dispositifs de nature, de conception et de fonctionnement très divers, dont le but est de rendre un tablier de pont apte à remplir sa fonction, notamment vis-à-vis des usagers. Ces dispositifs, parce qu'ils n'ont pas la pérennité de la structure elle-même, ne sont généralement pas liés définitivement à l'ouvrage et remplissent un certain nombre de fonctions. Ils permettent d'assurer la sécurité et le confort des usagers (qualité de la chaussée, dalles de transition entre les remblais et les culées, bordures de trottoirs et dispositifs de retenue, à savoir garde-corps, glissières et barrières), de protéger la structure et ses abords (étanchéité, évacuation des eaux, protection des talus par des perrés, etc.) tout en favorisant son bon fonctionnement (appareils d'appui, joints de dilatation). Enfin, les corniches ont un rôle principalement esthétique et les écrans acoustiques éventuels améliorent le confort des riverains.
Tous les équipements doivent être accessibles pour pouvoir contrôler leur état. Par rapport à la structure porteuse, les équipements sont caractérisés par une durée de vie moindre, non seulement parce qu'ils sont sujets à usure ou vieillissement, qu'il s'agisse de l'étanchéité, des joints de dilatation (directement soumis aux effets du trafic) ou des appareils d'appui, mais aussi parce qu'un sur-dimensionnement n'offrirait pas une meilleure garantie de durabilité dans certaines conditions environnementales défavorables. Il convient donc d'adopter des dispositions permettant de les réparer facilement ou, plus généralement, de les remplacer dans de bonnes conditions.
Enfin, les équipements ont une importance économique réelle : ils représentent de 8 à 12 % du coût total d'un pont au moment de sa construction et peuvent, dans certains cas limites, atteindre 25 à 30 %. Mais, surtout, ils représentent environ 36 % de son coût d'entretien.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 1997 par Anne BERNARD-GÉLY, Jean-Armand CALGARO
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Joints de dilatation
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1. Étanchéité et couche de roulement
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La pénétration de l'eau à l'intérieur du tablier (eau de pluie, eau de lavage et, surtout, eau chargée de sels anti-verglas dans le cas des ponts routiers) entraîne des risques graves de corrosion des armatures en acier (passives et actives) et doit être évitée, quel que soit le matériau utilisé. Pour cela, on recourt généralement à une chape d'étanchéité (représentant 2 à 3 % du coût de l'ouvrage neuf), disposée sur la dalle de béton, ou à un complexe étanche sur les platelages métalliques (platelages orthotropes).
Si la circulation est faible, une couche de 10 mm d'un mélange d'asphalte et de bitume peut donner de bons résultats. Si la circulation est importante, il faut recourir à des solutions plus élaborées : par exemple, une chape épaisse en asphalte coulé, ou une chape mince constituée d'un film adhérant au support, ou encore des feuilles préfabriquées bitumineuses, etc.
Quel que soit le procédé employé, des précautions très strictes doivent être prises à l'exécution pour que l'étanchéité soit réellement imperméable et durable.
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La couche de roulement qui vient au-dessus de la chape d'étanchéité est constituée le plus souvent d'une couche de béton bitumineux de 4 à 5 cm d'épaisseur. Sur les itinéraires à forte circulation, il faut prévoir la possibilité d'ajouter une deuxième couche portant l'épaisseur totale à une dizaine de centimètres. Des indications sur ces questions sont données dans la documentation du Sétra (Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements). Les principales techniques d'étanchéité en usage en France sont les suivantes :
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la technique à base d'asphalte (de 1 à 3 cm d'épaisseur) mise en œuvre « à chaud » (environ 200 °C) (figure 1) ;
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la technique de la feuille préfabriquée mono-couche ou complétée par une couche d'asphalte gravillonné (figure 2) ;
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la technique par « Moyens à haute cadence » (MHC), moyens permettant de mettre en œuvre simultanément le système d'étanchéité et une couche de roulement de 4 cm d'épaisseur...
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Étanchéité et couche de roulement
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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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