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UN FRANCHISSEMENT IMPRESSIONNANT : LE PONT DE LA TAMINA DANS LE CANTON DE SAINT-GALL

Avec son arc de 265 mètres de portée et une

superstructure d’une longueur de 417 mètres et

d’une hauteur de 220 mètres au-dessus de la

vallée, il s’agit du plus grand pont en arc de Suisse.

Le concours public organisé en 2007 pour le pont

de la Tamina a été remporté par le bureau d’ingé-

nierie Leonhardt, Andrä und Partner (LAP). Les

concepteurs ont utilisé Allplan Engineering dès la

phase de concours. Le bureau d’ingénierie a été

chargé de la conception de la structure à l’issue du

concours. De nombreuses sollicitations, notam-

ment les charges au vent et les séismes en cours

de chantier et à l’état final, ou bien la défaillance d’un

câble de tension, ont été simulées. Les dimensions

du projet de concours ont pu être confirmées pour

l’essentiel, puis optimisées de façon détaillée.

Allplan Engineering a de nouveau été utilisé pour

l’établissement des documents de projet et d’appel

d’offres. La modélisation 3D s’est avérée particuliè-

rement utile dans la zone critique de l’insertion des

pylônes dans la superstructure. Markus Förster,

responsable du secteur construction de ponts

chez LAP, explique : « Dès la phase d’appel d’offres,

de nombreuses représentations ont été néces-

saires pour le passage des torons précontraints

et de l’armature afin, d’une part, de démontrer à la

maîtrise d’ouvrage la faisabilité du projet et, d’autre

part, de sensibiliser les entreprises de construction

offreuses aux défis des conditions cadres ».

Pont de la Tamina, Pfäfers

Bureau d’ingénierie

Leonhardt, Andrä und

Partner,

© Photo : Bastian Kratzke

Allplan Engineering dans la pratique

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Allplan Engineering constitue pour cela un outil

éprouvé et très performant. » Adaptée à la situa-

tion avec des flancs très abrupts et l’importante

profondeur de vallée, la structure se compose

d’un arc et d’une poutre continue reliés de façon

monolithique au moyen des pylônes et des sup-

ports d’arc. D’une portée de 265 mètres, l’arc est

la pièce maîtresse de l’ossature. L’arc s’appuie des

deux côtés contre les sommiers. La largeur de

section passe de 4 mètres au sommier de Pfäfers à

2 mètres au sommet de l’arc. La largeur varie égale-

ment : de 9 mètres au sommier de Pfäfers jusqu’à

5 mètres au sommet. Pour diminuer son poids, l’arc

est conçu sous forme de section alvéolaire sur plus

de la moitié de sa longueur.

La superstructure est constituée d’un caisson

alvéolaire en béton. La largeur de tablier de la

superstructure a été fixée à 0,55 mètres afin de

pouvoir facilement disposer l’un à côté de l’autre

deux éléments de contrainte de tablier. Afin de

dégager de la place pour les ancrages des éléments

de serrage, les passerelles sont élargies aux extré-

mités des tronçons de construction pour atteindre

1,21 mètre. Le tablier de pont a une épaisseur

maximale de 0,50 mètre et se réduit à 0,30 mètre

entre les passerelles. Comme pour les passerelles,

l’épaisseur de plaque augmente à l’extrémité des

tronçons de construction pour pouvoir placer les

ancrages des éléments de serrage. Du fait de la

présence d’arcs dans le tracé en plan au niveau

des extrémités de l’ouvrage, il a été nécessaire de

Valens : armature étape

de base arc ;

à gauche : image de

synthèse, © LAP

à droite © Photo : direction

des travaux publics du

canton de Saint-Gall

réaliser une inclinaison transversale variable de

la chaussée, d’où des torsions du tablier de pont

dans certaines zones. La valeur de l’inclinaison varie

entre 5 pour cent vers le nord, du côté de Valens, et

jusqu’à 5 pour cent vers le sud du côté de Pfäfers.

Reliées de façon monolithique à des sommiers et

à la superstructure, les barres sont réalisées, pour

l’essentiel, en tant que section rectangulaire acces-

sible. Afin de raccourcir la distance entre les piliers,

les pylônes ne sont pas disposés de manière ver-

ticale, mais perpendiculairement à l’arc. Les mon-

tants reposant sur l’arc sont massifs et présentent

des articulations en béton en pied et en tête. La

jonction au niveau de l’arc et de la superstructure

est également monolithique. La superstructure

et les pylônes agissent en tant que cadre et les

montants en tant que poteaux pendulaires. Au ni-

veau des culées, la reprise des forces se fait sur des

appuis à glissement longitudinal. Les sommiers et

les culées sont réalisés avec des fondations plates.

Le dossier d’exécution a également été confié

à Leonhardt, Andrä und Partner. Dès le début,

Allplan Engineering a servi de logiciel de conception

pour tirer parti des expériences sur de nombreux

projets de ponts. La très large fonctionnalité 3D a

notamment contribué à la conception globale de

cet ouvrage ultracomplexe. Markus Förster décrit

la collaboration réussie entre conception, logiciel et

exécution à partir de l’exemple suivant : « Chacun

des 55 tronçons rectilignes de bétonnage de l’arc a

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été étudié précisément dans le modèle 3D en ac-

cord avec les entreprises d’exécution et en tenant

compte du système de coffrage mis en œuvre.

C’est sur cette base que la position de consigne de

chaque segment a pu être déterminée et servir à la

mesure précise du coffrage. »

Le premier coup de pioche du pont de la Tamina a eu

donné le 28 mars 2013. Les ponts de rive ont tout

d’abord été construits au moyen d’échafaudages

porteurs reposant sur le sol. En raison de la profon-

deur de 200 mètres de la gorge, les échafaudages

conventionnels ont été écartés dès le départ. Le

planning des travaux initial du concepteur structure

prévoyait un échafaudage mobile pour la réalisation

de l’arc et de la superstructure. La proposition

particulière de l’entreprise ARGE Taminabrücke,

associée aux entreprises STRABAG, Meisterbau

et Erni, consistait au contraire à limiter l’utilisation

de l’échafaudage mobile à l’exécution de l’arc et à

réaliser la superstructure de façon conventionnelle

avec une ossature sur l’arc. C’est ainsi, mais aussi

avec le placement des pylônes auxiliaires néces-

saires à la construction de l’arc des deux côtés sur

les sommiers, plutôt que sur le pont de rive, que le

déroulement de chantier séquentiel a pu être rem-

placé par un déroulement largement en parallèle. Il

s’agissait d’une contribution décisive pour réduire

à 4 ans la durée de chantier initialement prévue à 5

ans. Pas moins de 14 000 mètres cubes de béton,

3 000 tonnes d’armatures, 180 tonnes de torons

précontraints et 140 têtes d’ancrage ont été mis en

À gauche : ancrage des

câbles précontraints

avec armatures et pièces

d’insertion

À droite : intégration

pylônes-superstructure

dans le modèle d’ouvrage

numérique.

© LAP

œuvre. Le poids total du pont est de 35 000 tonnes.

Les coûts de construction s’élèvent à 37 mios CHF.

Le pont de la Tamina allonge la liste d’ouvrages

de ponts remarquables pour lesquels Allplan

Engineering a été utilisé. Outre le pont de la Tamina,

le pont Sava en Serbie, le Queensferry Crossing en

Écosse, le pont Waalbrugg prolongé aux Pays-Bas

comptent parmi les exemples de grande portée ou

de complexité majeure.

Le travail avec Allplan Engineering a permis la

création de modèles détaillés et virtuels qui

comprennent également les câbles précontraints,

les armatures et les composants. De nombreux

problèmes potentiels – notamment au niveau des

zones critiques comme les intersections avec de

fortes densités d’armatures ou des zones d’ancrage

des câbles de précontrainte – peuvent ainsi être

résolus dès la phase de conception. Le risque de

dépassements des délais et des coûts liés à des

problèmes d’exécution est ainsi nettement diminué.

Parallèlement, la productivité de la conception

progresse nettement, notamment par des étapes

et des calculs quantitatifs automatisés. Le modèle

de pont virtuel représente une aide inappréciable

pour les ingénieurs responsables du projet et de

la construction, mais aussi pour la communication

avec les maîtres d’œuvre, la presse ou le personnel

sur le chantier.

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LE CLIENT

Actif à l’échelle internationale, le bureau d’ingénierie

Leonhardt, Andrä und Partner s’est dès le début

spécialisé dans l’ingénierie de construction sous

la direction de Fritz Leonhardt. LAP a jusqu’à au-

jourd’hui poursuivi cette orientation. L’un des points

forts du bureau reste la construction de ponts et de

superstructures en acier et en béton armé.

On lui doit de nombreux projets remarquables

d’ingénierie, notamment la tour de télévision de

Stuttgart (1955), le toit du stade olympique de

Munich (1971), le pont Galata à Istanbul (1985) et

l’usine en verre à Dresde (1999). LAP s’adapte à

l’évolution de l’industrie du bâtiment et à celle des

exigences imposées à un bureau d’ingénierie pour

préparer activement cet avenir.

« Dès la phase d’appel d’offres, de nom-

breuses représentations ont été nécessaires

pour le passage des torons précontraints et

de l’armature afin, d’une part, de démontrer à

la maîtrise d’ouvrage la faisabilité du projet et,

d’autre part, de sensibiliser les entreprises de

construction offreuses aux défis des condi-

tions cadres. Allplan Engineering représente

pour cela un outil très performant. »

Markus Förster, responsable du

département construction de ponts

chez Leonhardt, Andrä und Partner

ALLPLAN est un fournisseur européen leader de

solutions ouvertes pour le Building Information

Modeling (BIM). Depuis plus de 50 ans, nous

soutenonsle secteur du bâtiment par notre

gamme de logiciels de pointe et contribuons

ainsi fortement à la numérisation du secteur du

bâtiment, par des innovations et en fonction des

exigences des clients – avec la meilleure qualité

« made in Germany ».

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