Guide du Projeteur Ouvrages d'Art (Ponts Courants)

Service d'Etudes Techniques des Routes et Autoroutes

Projeteur

ponts CourantsJanvier 1999Document ralis et diffus par la

Service d'Etudes Technique des Routes et AutoroutesCentno des Techniques d'Ouvrages d'Art46, avenue Aristide Briand - B. P. 100 - 92225 Bagneux Cedex - FrancoTlphone : 01 4S11 31 53 et 01 4611 31 55 - Fax : 01 4611 33 55

PREAMBULELes projets d'ouvrages d'art font partie intgrante du projet routier, mme s'ils ncessitent destudes spcifiques.Le prsent guide ne traite que des ponts courants - , au sens de la circulaire du 5 mai 1994 relative aux modalits d'laboration, d'instruction et d'approbation des oprations d'investissements sur le rseau routier national non concd. Ces ouvrages, qui constituent la majorit des ponts construits, tant en nombre qu'en sur fa ce de tablier, ne font pas l'objet d'une instruction particulire indpendante de celle du projet routier. Ils reprsentent cependant des points particuliers faisant appel des connaissances spcifiques.C'est pourquoi ce guide est destin la fois au projeteur d'ouvrages d'art, charg de dfinir des solutions compatibles avec les contraintes du projet, au projeteur de trac routier, pour lui permettre de mieux comprendre Vimpact de certains choix sur les ouvrages d'art, mais aussi au matre d'ouvrage ou son matre d'uvre, chargs de dfinir ou de valider le programme de l'ouvrage. Ce guide fait rfrence de nombreux documents caractre rglementaire ou des guides auxquels il ne peut videmment pas se substituer et que le lecteur devra toujours consulter pour de plus amples dveloppements.Mme si ce guide ne traite pas des ouvrages non courants, de nombreux aspects concernant en particulier le recensement des donnes du projet ou les modes de construction sont aussi valables pour les ponts non courants, et c'est volontairement que les rdacteurs ont laiss aux chapitres correspondants cette ouverture de faon exposer plus facilement les principes tccliniqucs traits.Le premier chapitre rappelle comment se situent les ouvrages d'art dans les oprations d'investissement routier au fil de l'avancement des tudes.Le deuxime chapitre recense l'ensemble des donnes du projet, administratives, fonctionnelles, naturelles, environnementales, architecturales, dojmes de gestion et de maintenance. Ce recensement constitue le point de dpart des tudes d'ouvrages d'art. Il est destin mettre en vidence les contraintes spcifiques de l'ouvrage projet.Le troisime chapitre s'attache dfinir la dmarche de conception d'un ouvrage, tape qui suit le recensement des contraintes, en analysant les marges disponibles et en donnant des lments sur le choix des structures possibles, l'implantation des appuis, l'incidence du mode de construction. Il fournit aussi des lments d'estimation des ouvrages.Ce guide annule et remplace le document CAT 75,La dfinit ion des ouvrages courants et non courants fait l'ubjtl du chapitre .3

OnL particip La rdaction de ce guide :Hlne ABEL-MICHELGOA de la DREJF( ' 'Cl au de BO U11INONC STR du S ETRAEric CHAPLTSCOA de Ja DDi de lu DordogneClaude FONTAINECDES de la DDE du VarYann-M ke) JAFFRCTOA du SKTRAJean-L ou i s J OL ! NArchit ecte DPL GHlne KLICHGOA de la DRE1FJean-Louis MICfOTEYSOGELERGAlexandre NIETOOPTE MditerranePierre PAILLUSSEAUGOA de la DREIF a)Eric PLAUTDDI- de la SavoieAlain ROUBY VCTOA du SETRAB e rtrand TAIMIOTDDE de La DordogneAlphonse WO ELFFE1.Dpartement du Ba s- RhinLes illustrations ont t assures par :J ean-P i erre GIL CARTCTO A du SETRAClaude ZURLINDHK, Podil OUNASGOA de la DRHIP'et les dessins humoristiques par ;Pierre A R NA L" DC T li M d i terran eLa rdaction de ce document a t enrichie des observa tiens et avis de :Bernard ROUVY (AOIA - A75), Jean-Armand CAI.GARO (SETRA), Alain CHABERT (CETE de Lyon), Picrc CORFDIR (CETE de l'Est), Didier CORNET (CETE de l'Ouest}, J.P. DALTEL (SNCF), J.P. FELIX (CETE de Normandie), Michel FRAGNET (SETRA), Jacques G ALTRAN (DREJE), Grard GOMES (DREIF), Didier JAEGKR (DDE tf4)L Patrice KlRSCIINER {SECOA), l'hieny KRPTZ [S'ITRA), Vu LHKIIAC (SETRA), Mlle I.OUBAT (RCA), Angel Luis MILLAN (SETRA), Jacques PERRJER (MISOA), Annie PLGUZE.AU (SETRA), Daniel POINEAU (SETRA), Jean RENAULT (SETRA), R. RAKOTONDRAHAJA (Architecte Dl'LG), Pierre SKRIAMNE (SETRA), Marc TIIRNOZ (MISOA), Pierre TROTJ1LLET (RCA).Toutes les photos sont issues des photothques du SJLT.RA. ou des Cli.T.E. sauf:-les photos des pages 15, $3, 36, 69, 7!, 73, 84, 126 134, l$% 164 172 de M. JOL1N-architcctc DPLG, les photos des pages 7, 9, 21, 43, 67. 116 de M. GOBRY de la DREIF, les photos des pages 39, 122, 104 de M. GUJIIO de la DREJF, les photos des pages 42 et 124 de M. GAUTHIER de la DREIF,'J Hlne ABEL-MICHFX est mVmtpftSnt la l'JKAST.J? H"icnrc PAIl-UJSSb'AU csl maintenant In DOAduCtTb" du Sud-Otwst4

SOMMAIREPREAMBULE3SOMMAIRE51 LES OUVRAGES D'ART DANS LES OPERATIONS D'INVESTISSEMENTROUTIER71.1 - LES DIFFERENTS INTERVENANTS71.2 COORDINATION DES ETUDES ROUTIERES ET D'OUVRAGES D'ART101.3 - PHASES POSTERIEURES AU PROJET241.4-CONCLUSION262- DONNEES RELATIVES AUX ETUDES D'OUVRAGES D'ART272.1 - LES DONNEES ADMINISTRATIVES282.2-LES DON NEES FONCTIONNELLES312-3 - LES DONNEES NATURELLES972.4- LES DONNEES D'ENVIRONNEMENT11925 - LES DONNEES ARCHITECTURALES ET PAYSAGERES1262.6 - LES DONNEES DE GESTION1353- DEMARCHE DE CONCEPTION D'UN PONT1413.1 - ANALYSE DES DONNEES ET MARGE DISPONIBLE1413.2 - DEFINITION DE LA BRECHE1743.3 - POSSIBILITES D'IMPLANTATION DES APPUIS1763.4 - ANALYSE DU MODE DE CONSTRUCTION ET PHASAGE1853.5 PRINCIPES DE CHOIX DE LA STRUCTURE2073.6 LES PRINCIPAUX TYPES DE PONTS COURANTS2185

3.7 - ESTIMATION DES COUTS DE CONSTRUCTION ET DE MAINTENANCE2413.B - ANALYSE MULTI-CRITERES253ANNEXES 1255Annexes I -1 Elments d'apprciation pour la classification des ouvrages en ouvrages courants types,ouvrages courants non types et ouvrages non courants257Annexes I -2 - Tableau rcapitulatif des caractristiques des ouvrages d'art recenss au stade del'APS d'un projet d'infrastructure routire ( joindre au dossier d'APS)267ANNEXES II265Annexes II -1 - Les roules, les artres interurbaines et les routes express (A.R.P. 1994) [23]267Annexes II -2 - Les autoroules de liaison (LC.TAA.L 1985) [21]269Annexes II - 3 Les voies rapides urbaines (I.C.TAV.R.U.) [22]271Annexes II 4 Donnes relatives l'laboration du programme d'un ouvrage d'art273BIBLIOGRAPHIE281SIGLES287LEXIQUE DE TERMES TECHNIQUES289INDEX295TABLE DES MATIERES299S

1 - LES OUVRA GES D >AR T DANS LES OPERA TIONS D INVESTISSEMENT ROUTIERLa qualit de la route est le rsultat final d'un grand nombre d'tapes et le fruit global de l'activit de tous ceux qui y concourent : depuis ceux qui conoivent les rseaux d'infrastructure (routes, voies ferres, rseaux divers, ,..) jusqu' ceux qui, quotidiennement, en assurent T entretien et l'exploitation.Dans le champ particulier dos tudes d'ouvrages d'art, qui s'intgrent dans les tudes routires, la recherehe de cette qualit doit reprsenter un objectif essentiel pour les matres d'ouvrage ([1], [2], [3] et [4]).

Figure 1 - La route et tes ouvrages d'artLa progression des tudes, depuis les tudes d'esquisse en amont jusqu' la phase du projet, doit faire l'objet, chaque stade, d'un contrle de qualit extrieur de la part du matre d'ouvrage,Aprs avoir prsent les diffrents intervenants, ce chapitre dcrit les tapes de la conception dos ouvrages d'art au sein de l'opration routire, La dfinition des ouvrages courants et non courants et l'incidence de cette classification sur le droulement des tudes y sont galement prcises.1.1 - LES DIFFERENTS INTERVENANTSLa dmarche qualit ncessite la responsabilisation de chaque intervenant qui se voit attribuer un rle spcifique et prcis. En particulier, il est indispensabJc de distinguer nettement les rles du matre d'ouvrage et du matre d'oeuvre et, pour une opration donne, de dsigner nommment les divers responsables.Le matre d'ouvrage est la personne morale pour laquelle l'ouvrage est construit. Il est leplus souvent initiateur, propritaire et gestionnaire de l'investissement. Il lui appartient, aprs7

s'tre assur de l'opportunil et de la faisabilit de l'opration, d'en dfinir le programme, d'en arrter l'enveloppe financire, de choisir Je processus selon lequel l'ouvrage sera ralis et de conclure, avec tes concepteurs et entrepreneurs, les contrats ayant pour objet les tudes et l'excution des travaux (\S] et [6]).

Figuro 2 - Los diffrents intervonantsLe matre d'ouvrage peut dlguer partiellement ses missions des p ers on ns physiques ou morales, qui assurent certaines missions spcifiques dans le cadre de 1:assistance la matrise d'ouvrage ou l'assistance gnrale sur le plan administratif, financier et technique dans le cas de la conduite d'opration.Le malrc d1 uvre monte l'opration aboutissant la ralisation de l'ouvrage pour le compte du matre d'ouvrage, t.e matre d'ouvrage peut dcider de confier un matre d'uvre tout ou panie des missions de conception et d'assistance depuis les tudes prliminaires jusqu' la rception de l'ouvrage. Ainsi, suivant la complexit des ludes, le matre d'oeuvre sera appel participer la conception de l'ouvrage plus ou moins loi, la demande du matre d'ouvrage.La personne responsable de la matrise d'uvre, appele chef do projet, a un rle primordial de chef d'orchestre de l'opration. H est responsable de son bon droulement (conception, ralisation, rception), dans le respect de la commande du matre d'ouvrage, des nonnes, recommandations techniques et rgles de l'art.La conception d'une infrastructure routire, et en particulier celle des ouvrages d'art, faisant appel a des comptences trs diverses, le matre d'uvre doil composer et animer une quipe de conception, runissant des spcialistes de diffrents domaines ; spcialiste routes, spcialiste ouvrages d'art, architecte, paysagiste, gcotcchnicicn, hydrologue,.,. Ces comptences sont recherches au sein des services techniques des collectivits (Etat, collectivits territoriales, .) ou dans le secteur priv (bureaux d'tudes,...).Le programme, qui explicite la commande du matre d'ouvrage au matre d'uvre, se prcise chaque tape des tudes, 11 est normalement tabli avant le dbut de l'avant-projet sommaire, mais pourra tre prcis par le matre d'ouvrage avant tout commencement des tudes de projet.8

L'entrepreneur propose des mthodes d'excution adaptes au projet dfini au dossier de consultation des entreprises. Sa participation dans la conception peut intervenir si le rglement de la consultation, en vue de la dvolution des travaux, autorise des variantes, en particulierdans le cas des variantes larges.Le coordonnatcur en matire de scurit et de protection de la sant est dsign par le martre d'ouvrage pour la phase de conception et de ralisation [8]. 11 doit laborer un PGC (Plan Grerai de Coordination en matire de scurit et de protection de la sant) au cours de la conception, qui est joint au DCE. et vrifier que le PGC est respect lors de la ralisation. De plus, cette mission est tendue aux oprations postrieures la mise en service de l'ouvrage o il s'agit de s'assurer que l'exploitation, la surveillance et l'entretien de l'ouvrage pourront tre raliss dans le respect des rgles de scurit. Les mesures correspondantes sont consignes dans le Dossier d'intervention ultrieure sur ouvrage (DIUO). Notons galement que, Je plus souvent, l'ensemble de la mission est fractionn en une mission "tudes" et une mission "travaux".Lorsque l'ouvrage est termin, le matre d'ouvrage, sur proposition du matre d'oeuvre, prononce la rception de l'ouvrage et en confie l'entretien et la surveillance un service gestionnaire. Cette phase est gnralement concrtise par la remise d'un dossier d'ouvrage.

Figure 3 - La route et les ouvrages d'artCependant, dans le cas de certains projets complexes de gnie civil, les dfinitions classiques donnes ci-dessus ne suffisent pas toujours bien identifier le rle des diffrents intervenants. Cela peut engendrer des difficults de relations entre eux, sources directes de dfauts plus ou moins graves dans l'excution de l'ouvrage. En particulier, les prestations ralises par des bureaux d'tudes ne doivent pas tre considres comme des missions de matrise d'oeuvre particulires ; elles sont intgres la chane de production du matre d'uvre et demeurent sous sa responsabilit.En pratique, nous admettons pour la suite, que la mission du matre d'oeuvre comporte l'assistance du matre d'ouvrage pour assurer l'tablissement du programme en plus de sa mission consistant apporter une rponse architecturale, technique et conomique ce programme. Le matre d'ouvrage doit bien sr valider les choix qui lui sont proposs par le matre d'oeuvre et en assumer la responsabilit, partir des propositions de choix faites par le matre d'oeuvre. Cette rpartition des rles est habituelle dans le domaine des infrastructures de gnie civil.9

1.2- COORDINATION DES ETUDES ROUTIERES ET D'OUVRAGES D'ARTL'laboratum d'un projet d'ouvrage d'an ncessite, quel qu'en soit le matre d'ouvrage, plusieurs tapes caractre technique ou administrai if.La premire phase concerne les tudes de faisabilit et d'opportunit et dfinit les besoins satisfaire, la planification et la programmation. Cette tape et les dcisions qui la concluentsont de la comptence du matre d'ouvrage.

%W

Viennent ensuite les tudes techniques proprement dites. La circulaire du 5 mai 1994 [19] dfint "les modalits d'laboration, d'instruction et d'approbation des oprations d'investissent eu ts sur le rseau routier national non concd'1.Mme si cette circulaire n'est pas applicable tout type d'infrastructure ni l'ensemble des matres d'ouvrages, la dmarche qu'elle dfinit peut tre aisment transpose K Elle permet de clarifier la progression des tudes et propose des niveaux de dfinition de chaque tape de Ja reflexion.

Figure 4 - La circulaire du 5 mai 1994Par Ici suite nous nous rfrerons rgulirement cette circulaire. 1.2.1 ' Ordonnancement des tudesLes tudes d'ouvrages d'art s'intgrent dans les ludes globales de trace routier et suivent les mmes procdures d'instruction. La circulaire du 5 mai 1994 classe les ouvrages en deux catgories selon leur importance : ouvrages d'art courants et ouvrages d'art non courants dont la dfinition prcise est rappele et commente au paragraphe 1.2.2 ci-aprs,Les paragraphes qui suivent ont pour objectif de prciser comment s'articulent les tudes routires et les tudes d'ouvrages d'art. Le synoptique de la page suivante illustre ces propos.[r' Citoiirt, pour le domaine cfinciidt;, la circulaire du 27 oclobit 1987 relative aux modalits d'tablissement et d'instruction des dossiers Itduiiques concernant la corn motion et l'amnage nient des autoroutes concdes.10

Etudes routires(Le trac routier et les OA ci)UAiiit&)Premire rnnancrtclt du matre d'ouvrage*

Etudes spcifiques d'ouvrages d'art(Le* OA non courant*)

f Etudes PrliminairesParti d'amnagement En \eloppe prvisionnelle

f Recensement des N ', grande brchci

Slittiijrtrcj^vlutlAtctinfl (klb Mudi's; HilI

Conwiatuie de l'APS *EPOAChoix du pant technique. Cot d'objectif de l'ouvrage.+ *

M'iA!ii'J!ini \- ta vL-mnmotc"\t*' Elude de chaque brche '' ',- {>A courant-{JA non courant Etudes d*Avant*projet Sommaire ju Avant Projet Sommaire Modifies tlf> trac, -*lAnalyse des variantes de tractChoix de lo variante . ?,W-4^^~^

3,(10] M

Lwgaur miwrmi 2,00 m

Pistes cyclablesbidirectionnelle 2,50 3,00 m

sans cyclomoloristesunidirectionnelle {1 vlo)< 1,20 m

unidirectionnelle (2 vlos)< 2,00 m

bidirectionnelle1,60 2,20 m

Figure 34 : Largeurs usuelles des amnagements pour cyclistes (CETUR - Scurit des routes et des mes}

Pour les voies de type U, riCTAVRU autorise les pistes cyclables situes droite de la chausse dans la mesure o elles sont spares de celle ci par un terre plein latral bordure non franchissable.La largeur des pistes cyclables unidirectionnelles et bidirectionnelles est respectivement de 2,00 m et de 3,50 m.

Figure 35 - Piste cyclable en milieu urbaind) Dispositifs de retenue en section couranteEn limite de la largeur roulable peuvent tre implants des dispositifs de retenue destins retenir des vhicules contre les sorties accidentelles de chausse.Actuellement, l'ensemble de ces dispositifs est dsign sous le terme de barrire, de type 1 (la, lb, le ) ou de type 2 (2a, 2b, 2c ) conformment la norme NF P 98-409 [60]- Mais cette terminologie sera prochainement remplace par la terminologie europenne.Rappelons tout d'abord que la nonne franaise rcente NF P 98-409 relative ces quipements a abandonn, comme catgorie de dispositif de retenue, la dsignation de glissires.(il Conformment au dcret 9S-828 du ]4 septembre 199S relatif la circulation des cycles et modifiant le code de la route, cette disposition ne doit plus exister.43

Auparavant, en effet, les dispositifs de retenues comprenaient deux catgories, dfinies par la circulaire N H 8-49 du 9 mai 1988 [59] ; Jes glissires de scurit, destines retenir des vhicules lgers, qui correspondent sensiblement aux barrires de type 1, les barrires de scurit, destines retenir des vhicules plus lourds, qui correspondent aux barrires de type 2.Ces anciennes terminologies sont celles qui sont utilises dans le dossier GC 77 [62]. l'ARP,. l'CTAAL et PICTAVRU.Entre la circulaire N 88-49 du 9 mai 1988 ei la norme NF P 98-409, la terminologie n'est que lgrement diffrente (Cf. figure 36). En effet, les essais de chocs qui dfinissent Jes niveaux de performances sont similaires.

ClassificationInstruction sur les dispositifsde retenue annexe laoireulaire SS-4^du9mail9S&[^lNF P 9S-409 [riO|

ClasseGlissire du scuritRanire latrale de type 1

NiveauxNiveau 1 Niveau 2 Niveau 3Niveau la Niveau 1b Niveau le

CksstBarrires de icuriu:Barrire la(ralc de L>'pc 1

NiveauxH arrire lourde Barrire normale Barrire lgreNiveau 2a Niveau 2b Niveau 2c

Figure 36 - Correspondance entre terminologies ancienne et actuelle des dispositifs de retenueLa norme franaise NF P 98-409 sera terme remplace par la norme NF P 98-44U (parties l et 2), version franaise de la norme europenne EN 1317 (parties 1 et 2). Les deux normes vont cohabiter pendant une certaine priode,La nouvelle norme dfinit deux niveaux : le niveau N pour "retenue nonnale" (Nl> N2, N3) et le niveau H pour "haute retenue" (Hl, H2, H3) qui correspondent des niveaux de performance en terme d'essais de chocs qui sont sensiblement diffrents de ceux qui sontdfinis dans la norme NF P 98-409.Bien qu'il n'y ait pas exacte quivalence entre les deux normes, l'ensemble de la panoplie des barrires va tre repositionne suivant la norme NF P 98-440 des niveaux trs proches decelui de la norme NF P 98-409.44

Figure 37 - Essai de choc sur dispositif de retenueLe tableau de la page suivante prsente les essais qui dfinissent les niveaux de perfomiances pour chacune des deux normes cites ci-avant.

45Figure 33 - Les dispositifs de retenue sont homologus par des essais normaliss

Niveau de peiTor mince NF T 98-409

Conditions d'essais

Niveau deper forma uceNF P 9S-440-2

Niveau de performance NI' P 93-409

Condition!! d'mis

Niveau deperformHnxcNF P 98-440-2

1C

H1

1b

i i

2c

t. iSOlon/liK ]^-^

N1

2b

1a

H2

1a

H3

N2

H4

2a

46

Figure 39 : Comparaison des conditions d'essais de chocs selon les normes NF P 98-409 et NF P 98-440-2 (EN 1317-2)

Les dispositifs de retenue utilises sur autoroutes ou sur routes ouvertes la circulation publique doivent tre conformes un type homologu, sauf autorisation d'emploi spcifique et pralable.Le choix des dispositifs de retenue rsulte de l'application des instructions et textes rglementaires dj cits, qui font, pour la plupart, rfrence l'ancienne terminologie. Les guides de la collection GC existants (garde-corps [66] et barrires PL [67]) et paratre (choix des dispositifs et barrires VL) se substituent peu peu aux documentations plus anciennes.Il est rappel qu' chaque dispositif de retenue correspond une longueur minimale d'implantation et un dbattement minimum pour assurer son bon fonctionnement.2.2,1.5 * Profil en travers sur ouvrageDans ce chapitre ne sont dcrites que les dispositions relatives une voie routire ou autoroutire porte par l'ouvrage et relevant de l'ARP, de l'iCTAAL ou de l'ICTAVRU.Les dispositions adopter pour les autres types de voiries sont obtenir auprs de leurs services gestionnaires, les principes exposs dans les paragraphes qui suivent pouvant tre retenus.a) Dfinition des lments du profil en travers sur ouvrageAu droit d'un ouvrage d'art, les caractristiques de la route se dduisent de celles de la zone courante adjacente et, en rgle gnrale elles ne doivent pas tre rduites.En particulier, l'ARP prcise qu' "en rgle gnrale, toutes les dimensions du profil en travers (chausse, bandes drases, etc.), sont conserves au droit des ouvrages d'art courants, l'exception ventuelle des bermes".L'ICTAVRU indique de conserver les bandes d'arrts sur ouvrages si elles existent hors ouvrage.L'ICTAAL, plus ancienne, indique que les largeurs de chausses et du T.P.C. sont conserves, mais que les B.A.U. sont normalement rduites 2,00 m. La B.D.G peut tre rduite en fonction du type de dispositif de retenue choisi.En pratique, et contrairement aux possibilits de rduction qu'offre l'ICTAAL, le profil en travers au droit des ouvrages d'art courants n'est rduit que dans la mesure o celui de la section courante adjacente l'est aussi. Il n'y a donc pas lieu de choisir au droit de ces ouvrages un profil en travers diffrent de celui prvu sur la section courante.Pour les ouvrages d'art les plus importants, en gnral des ouvrages non courants, les textes rglementaires autorisent des rductions de profil (circulaire du 29 aot 1991 [29]).Pour les itinraires chausses spares, l'ouvrage d'art est le plus souvent ddoubl en deux tabliers indpendants, mais ce n'est pas systmatique. Dans tous les cas, la largeur de la bande drase de gauche est conserve. Lorsque les tabliers sont indpendants, ils sont spars par un vide central au niveau de la bande mdiane ou sont accols tout en restant physiquement indpendants.47

Figure 40 - Profit en travers sur ouvrageSur ouvrage, la plate-forme routire est limite l'extrieur par des dispositifs de retenue. Le tablier doit comprendre des sur largeurs convenables pour supporter de tels dispositifs et pour permettre leur fonctionnement dans des conditions satisfaisantes.Par ailleurs, sur ouvrage, les diffrentes largeurs sont usuellement dfinies comme suit( 'La largeur utile du tablier (LU) correspond la distance entre nus intrieurs des dispositifs de retenue extrmes.La largeur roulable est dfinie comme la largeur comprise entre dispositifs de retenue ou bordures ; elle comprend donc, outre la chausse proprement dite, toutes lessurlargeurs ventuelles, telles que bandes drases, bandes d'arrt, etc. Dans le cas ou l'on prvoit un largissement futur de la chausse, il y a lieu de considrer celle-ci dans son tat dfinitif.La largeur chargea ble (LC), se dduit de la largeur roui ab Je en retranchant une bande de 0,50 m le long de chaque dispositif de retenue de type barrire lorsqu'ils existent.La dfinition de la largeur roulable mesure "entre1' dispositifs de retenue ne prcise pas s'il s'agit du nu intrieur des dispositifs de glissement ou d'une autre rfrence. En pratique, pour la plupart des dispositifs de retenue utiliss sur ouvrages (Cf. d) diaprs), la limite de la largeur roulable a t dfinie par le CAT 75 puis a t reprise par le GC 77 et correspond le plus souvent au nu intrieur du dispositif de glissement. Compte tenu de la morphologie des diffrents dispositifs (BN1, BN2, BN4, glissires), qui prsentent une partie saillante (longrine ou bordure) l'avant du dispositif de glissement, le caractre roulable du pied de dispositif devient contestable, puisque la zone correspondante n'est pas "dgage de tout obstacle", ce qui est contraire aux dispositions de l'ARP et de I'CTAAL,Les dfinitions des largeurs roulable et cliargeable sont reprises du rglement de charge des pontx-routes (fascicule (51, titre il du CCTG) [SKJ48

La zone incrimine situe l'avant du dispositif de glissement est en fait peu importante et atteint une vingtaine de centimtres dans les cas dfavorables. Il est par ailleurs difficilement concevable qu'une roue de vhicule puisse effectivement circuler si prs de la lisse du dispositif (effet de paroi).Nanmoins, la totalit de la largeur roulable est ncessaire pour dfinir des largeurs de voies rduites par application des dispositions prvues par la circulaire du 29 aot 1991 en phases de chantier.C'est pourquoi il est aujourd'hui admis de considrer que la largeur roulable doit tre mesure h partir de la partie la plus saillante du dispositif Cette mesure conduit lgrement largir les tabliers par rapport aux habitudes anciennes. Le tableau de la figure 44 prcise pour chaque dispositif utilis sur ouvrage la position relative du dispositif et de la largeur roulable.Limite de largeur roulable , Nu intrieur / Cnfiivga^ fii j'au Chaoe l'-tanchltG a r piles massives,-> piles avec avant et arrire becs profiles,-> piles marteaux,-> piles creuses ou en forme de H, -> piles portique.

Figure 167 - Pile portiqueLa forme des piles ou au moins des ttes de piles, doit tre adapte la nature du tablier qu'elle supporte, ce qui ncessite des dimensions minimales pour recevoir les appareils d'appui et les emplacements de vrin ge. Les guides de conception des diffrents ouvrages types du SETRA dtaillent les dispositions adopter et il Convient de s'y reporter..1.3.2.6 - Analyse techmeo-eunomiqueComme il a t soulign prcdemment, l'optimisation du cot de l'ouvrage passe parcelle du cot des appuis.Les choix d'implantation des appuis font partie de la dcmarchc itrative dcrite prcdemment dont il faut peser l'impact conomique.Du point de vue de la surveillance et d'entretien ultrieur des ouvrages, des dispositions particulires pourront tre adoptes en vue de : faciliter la visite des abouts de tablier (cules), faciliter les oprations de vrin ge et de changement d'appareils d'appuis, etc.Pour mmoire pour les ouvrages courants184

3.4- ANALYSE DU MODE DE CONSTRUCTION ET PHASAGELa conception d'un pont est trs troitement lice son mode de construction.Ces modes de construction, de plus en plus sophistiqus, permettent, par les constants progrs raliss dans le domaine des procds de fabrication, d'apporter des rponses innovantes et originales aux problmes poss par les franchissements d'obstacles les plus divers -Cette volution a t permise grce aux importants progrs raliss sur La qualit et les performances des matriaux de construction ainsi que dans le domaine de l'innovation technologique en matire de techniques de charitiers.Ce chapitre passe en revue les mthodes de construction les plus couramment utilises : La construction sur talements, la plus rustique, la prfabrication des ouvrages, trs pratique, le lanage des ponts mtalliques ou mixtes. L'expos s'ouvre galement assez largement des techniques davantage utilises pour des ouvrages non courants, telles que la mise en place par rotation, le poussage ou des modes de construction faisant appel un phasage plus ou moins complexe.Rappelons toutefois que 80 % des ponts sont des ponts dalles ou des portiques, gnralement construits sur talements, et pour beaucoup en site urbain.3.4.1 - Construction sur talements (chafaudages porteurs ou cintres)La construction sur talements est la mthode de construction a priori la plus simple.Les talements supportent, en construction, Les charges de coffrages, de service et Le poids propre de la structure avant que le bton n'ait atteint une rsistance suffisante pour pouvoir supporter seul ces charges.Ils doivent rpondre des critres de rsistance mais aussi de dfomiabilit [84J pour permettre, aprs leur dmontage, de respecter les tolrances gomtriques de construction.

Figure 168 - Dalle prcontrainte sur talements en cours de ferraillageLa construction sur talements permet de raliser des ouvrages de dimensions modestes et de formes simples, comme les ponts cadres, les portiques ou les ponts dalles.185

Elle s'impose en gnral pour les brches de faible longueur et de faible hauteur, lorsqu'il n'y a pas de contrainte d'occupation majeure de l'espace entre l'ouvrage et le soi.On peut galement avoir recours ce type de procd pour la ralisation de structures plus importantes ou plus complexes comme les ponts bquilles ou encore lorsque l'ouvrage permet un phasage de ralisation pouvant rendre comptitive la rutilisation des quipements provisoires.Lcs talements prsentent l'avantage d'offrir une grande surface de travail (plalelage).La surface offerte par le platclage, constitu d'lments mtalliques, de bastaings de bois ou de poutrelles standards spcialement prvues par les fabriquants, permet une grande libert de forme pour le cotirage des structures.Il supporte galement les surlargeurs ddies la circulation des ouvriers et permet la mise enplace des dispositifs de scurit.Nous nous limiterons ici la construction des ouvrages en bton qui constituent le domaine d'emploi le plus courant des talements.3.4.1 J - Les chafaudages porteursLes chafaudages sont gnralement constitus de tours mtalliques.Ces tours, formes de poteaux entretoiss, transmettent directement et aussi uniformmentque possible les charges qu'elles portent au sol, sur lequel elles sont rparties l'aide de longrines, de bastaings ou de palplanches mtalliques.

Figure 169 - Echafaudages porteursLa stabilit des chafaudages porteurs est troitement lie : la conception mme de ces ouvrages provisoires : gomtrie des lments, qualit des assemblages, respect des longueurs de sortie des pieds et ttes de tours, bonne prparation et rglage de l'assise, conception des calages qui doivent tre protgs contre les agressions, en particulier celle des eaux de ruissellement, au nombre et la bonne disposition des clments de contreventement, la bonne rpartition des charges entre tours. Les tassements du sol doivent rester faibles, ce qui impose de s'assurer de la qualit et de la stabilit des sols d'appui et d'carter les tours des zones sensibles, que sont par exemple, les pentes, crtes de talus ou proximit de soutnement.186

Les vrins vis qui quipent gnralement les fourches places en ttes de tours pennettent le rglage fin du platelagc. Rappelons que la course de ces vrins est limitce et qu'il est dangereux de dpasser les valeurs prvues par le constructeur, mme pour des clments en parfait tat.

Figure 170 - Echafaudage gnrt d'un pont dalleLes conditions d'exploitation sous chantier peuvent, dans certains cas, imposer de maintenir une circulation sous l'ouvrage en construction.Dans ce cas ; les chafaudages porteurs sont adapts pour permettre de dgager le gabarit souhait (hauteur et largeur), les tours jouxtant la largeur rouiable sont renforces pour recevoir en tte les poutres permettant de dgager ia porte (largeur) et le tirant d'air souhaits (hauteur). Celte disposition constitue localement un vritable cintre. TI convient de contrler attentivement la stabilit de l'ouvrage provisoire en veillant centrer les appuis du cintre sur les tours, il est par ailleurs impratif de protger ces quipements par des dispositifs les mettant l'abri des chocs latraux (dispositifs rigides tels que GBA), mais aussi du passage des vhicules en surgabarit (stabilit du cintre, mise en place de chaque ct et dislance suffisante de l'ouvrage d'un portique gabarit de protection et d'une signalisation adapte). il convient enfin, en plus de l'estimation des contreflches donner au cintre, d'tudier le phasage de btonnage entre les parties sur chafaudages porteurs et cintres* pour viter, lors du btonnage, d'occasionner localement des dformations sur le bton en cours de prise.Lorsque le sol de fondation n'est pas de bonne quaiile, il peut tre envisag une substitution sur une profondeur suffisante pour permettre de limiter les tassements et garantir la gomtrie finale de l'ouvrage (profil en long).Lorsque le sol est de qualit mdiocre (sol compressible) et que son renforcement ncessite de recourir, sur une grande suri ace, des dispositions coteuses pour limiter les tassements

(fondations profondes), les chafaudages porteurs deviennent assez vile trs onreux. Il convient alors de recourir d* autres mthodes de construction dveloppes ci-aprs.3.4,1,2 - Les cintres Ja diffrence des chafaudages porteurs qui descendent ies charges directement sur le sol par une multitude de poteaux, les cintres constituent de vritables ouvrages provisoires portant l'ensemble des charges (coffrages, bton, charges de service en phase de construction) et les transmcitant au sol, leurs extrmits, par l'intermdiaire d'un nombre limite d'appuis.Les appuis dfinitifs sont utiliss si les conditions le permettent. Lorsque les conditions de porte l'exigent, ils peuvent tre complts par quelques appuis provisoires pour optimiser leur cot.

Figure 171 - Cintres reposant sur ies appuis dfinitifsLes cintres sont employs de prfrence aux chafaudages porteurs lorsque : les travaux de renforcement des sois de fondation de mauvaise qualit en vue d'appuyer un chafaudage gnral deviennent d'un cot prohibitif, le gabarit de circulation doil tre libr sous Vouvrage en cours de construction, la morphologie escarpe du terrain complique la mise en uvre d'un chafaudage porteur gnral, la nature de l'obstacle ne permet pas ou rend trop onreuse la mise en place d'un chafaudage ^grande hauteur), l'ouvrage provisoire doit dgager en phase de travaux un chenal d'coulement des crues d'un ruisseau ou d'une rivire.Les cintres de petites portes sont gnralement constitus de profils en acier du commerce. Pour des portes plus importantes, on a recours des poutres de plus grande capacit, qui sont gnralement des poutres triangulces.La capacit portante des cintres est obtenue en jouant sur la gamme de produits offerts par les fabricants et sur leur espacement.188

Les poutres s appuient sur des tours provisoires, correctement fondes ou sur les appuis dfinitifs de l'ouvrage dont il convient de vrifier la stabilit. De mme que pour les poutres, les entreprises spcialises disposent d'une large gamme de tours couvrant l'essentiel des besoins en la matire.Les cintres imposent une justification par le calcul plus lourde que les chafaudages.Il convient en particulier : de vrifier naturellement l'ouvrage provisoire dans toutes les phases de construction afin de dfinir les moyens mettre en oeuvre pour garantir sa stabilit (dversement latraux, contreventements), d'estimer, afin de les compenser par une contre flche de construction, les flches prises par les cintres lors du btonnage de la structure, de dfinir le phasage de betonnage afin d'viter Ja formation de fissures dues aux dformations du cintre sur des btons en cours de prise. Le btonnage s'effectue en chargeant en priorit les zones les plus dfonnablcs. de vrifier la dfonnabilit du cintre.Utiliss autrefois pour des portes assez importantes, leur cot et les progrs raliss dans les mthodes de construction des ponts de grandes et moyennes portes (ponts pousss,...), Limitent aujourd'hui leur emploi aux ouvrages peu hauts et de moyenne importance.3.4.13 - Variantes de constructiona) construction en sur-gabaritDans certains cas de passages supeneurs sur route, voie ferre ou canaux en service, Ja hauteur disponible entre la sous-face de la poutre projete et Je niveau du gabarit provisoire ne permettent pas la mise en uvre d'un cintre.

Figure 172- Construction en sur-gabarit - Empilement de cales en bton189Dans ce cas, il peut tre envisag, pour viter de construire un ouvrage en sur-gabarit dfinitif, coteux en remblais contigus et moins heureux esthtiquement, de le construire sur cintre une cote suprieure la cote dfinitive et de le redescendre ensuite, par verinage, sur ses appuis dfinitifs aprs vacuation du cintre.

Pour ee faire, la ligne d'appuis provisoire est surleve l'aide d'un jeu de cales (empilage de cales lmentaires) dont l'paisseur pejtnet de compenser le dficit de hauteur initialementdisponible pour le cintre.L'paisseur des cales lmentaires doit tre limite afin : de rduire la hauteur des paliers successifs de descente de l'ouvrage vers sa position dfinitive, de minimiser les efforts parasites sur la structure et d'viter le renforcement de celle-ci (ferrai liage, prcontrainte), qu'imposeraient, tant transversalement que longitudinalcmcnt (ouvrage plusieurs traves), les dnivellations diffrentielles entre points ou lignes de vrinage.I.a conception du cintre est dans ce cas rendue plus dlicate par la prsence des appuis provisoires (cales ou vrins avec crous de blocage) qui doivent tre maintenus en place pendant la phase d'vacuation du cintre (ripages latraux).Ces oprations, dlicates raliser et qui compliquent les problmes de scurit, doivent tre conduites par des entreprises spcialises disposant des matriels spcifiques ce type d'intervention et seules capables d'assurer la parfaite matrise de la technique. Les possibilits d'asservissement de vrins permettent aujourd'hui de matriser les dnivellations d'appuis avec une prcision gnralement suffisante (quelques diximes de mm).b) Utilisation de terrains en place comme talements provisoiresCette technique de ralisation peut tre employe lorsque la brche franchie par l'ouvrage projet est raliser entirement en dblai. Elle consiste btonner directement le tablier sur le sol par l'intermdiaire d'un bton de rglage.Elle peut permettre une conomie sur le cot du cintre et du coffrage et un gain sur les dlaisde ralisation.Elle consiste raliser successivement :-les fondations, gnralement profondes (pieux, barrettes ou parois moules) et lesappuis cl chcvtres de tetc de l'ouvrage, la prparation du terrain par compactage lger, le bton de rglage sous la surface du tablier, le ferrai liage et le btonnage du tablier sur le bton de rglage, le terrassement en taupe sous l'ouvrage ds que le dcintrement par terrassement est ralisable.Ce mode de construction n'est possible que dans des terrains meubles pouvant supporter sans dommage (tassements) la charge surfacique apporte par le poids du bton lors du coulage du tablier. Le cas chant, une substitution du sol en place est possible.Un traitement architectural des appuis est gnralement ncessaire. Il est gnralement ralispar ajout d'lments prfabriqus plaques sur les parois des appuis.190

3.4.2 - PrfabricationLa technique de prfabrication des structures porteuses de ponts remonte la premire gnration des ponts poutres en bton arm.Cette technique, qui a connu un essor grandissant depuis la dernire guerre mondiale, constitue une solution intressante lorsque la standardisation des lments prfabriqus peut confrer an chantier un caractre industriel, en optimisant leur mode de fabrication et d'assemblage et en ne limitant les oprations sur chantier qu' de simples oprations de ferrai liage et de btonnage,La fabrication des pices en usine, l'abri des intempries, permet de garantir le respect des dlais et apporte une meilleure garantie en matire de qualit.La qualit des ouvrages prfabriqus termins repose principalement sur ; la qualit des tudes de conception des structures qui ncessite de dfinir avec prcision les dimensions des pices lmentaires et des rservations pour assemblages et de soigner la conception des joints entre lments prfabriqus (cls de transfert de cisaillements), le respect des tolrances sur la gomtrie finie des pices prfabriques (calepinage des armatures), pour garantir le bon assemblage entre lments. Le niveau de dtail peut ncessiter des tudes trs poussess y compris dans l'ordre de montage des pices, dans le cas d'une gomtrie complexe d'ouvrage, le respect des rgies de l'art et des dispositions constructives essentielles que la prfabrication ne permet pas toujours de satisfaire, en raison des problmes lis la sophistication des moules (corbeaux, goussets), la qualit de la prparation des sols d1appui, le mode de prfabrication et la cadence de rotation des moules qui peuvent imposer un traitement thermique des btons, le mode de manutention et de pose des pices sur chantier, qui impose parfois le recours des moyens de levage de forte puissance. Tl convient de veiller systmatiquement la stabilit des engins de manutention en cours d'intervention (grues en charge), et de s'assurer qu'aucun obstacle ne risque de compromettre ces oprations (ligne lectrique), ni de mettre en cause la scurit des usagers au cours des manoeuvres (survol de voies circules), la bonne dfinition des quipements provisoires de soutnement et de brlage des pices, la pose, avant assemblage dfinitif des lments, le choix des matriaux, en particulier la qualit des btons de structure et de clavage, mais aussi le choix du complexe d'tancheit dont dpend pour une large part la prennit de la structure, le contrle gomtrique sur le site lors de Tassemblage des pices prfabriques.191

Cette technique trouve aujourd'hui des applications multiples dans l'ensemble des techniquesrelatives aux ouvrages, qu'il s'agisse des structures ou des superstructures, et pour tous les types de matriaux employs.Couramment retenue pour les ponts poutres prcontraintes (VIPP et PRAD pour lesquels il a mme t ralis la prfabrication du hourdis), mais aussi pour la quasi totalit des petits ouvrages en bton arm ou mtalliques, comme les d al lots et les buses mtalliques, cette technique s'est trs largement tendue aujourd'hui aux autres types d'ouvrages en permettant de limiter, parfois de faon sensible, les dlais d'excution.Les faibles cots de transport conduisent aujourd'hui, mme dans le cas o le nombre de pices est trs important, les prfabriquer dans des usines spcialises.Ces pices sont ensuite transportes sur site par camions, ce qui pose le problme del'organisation du chantier et en particulier celui du stockage sur site pour viter de multiplier les manutentions inutiles de pices lors de la pose.La prfabrication sur chantier s'impose cependant dans le cas o le volume ou le poids despices rendent impossible le transport de l'usine au chantier.

Figure 173 Ouvrage vot prfabriquEnfin, si les ouvrages prfabriqus peuvent en effet offrir de multiples avantages, condition que toutes les phases de construction soient conduites dans le respect des rgles de l'art (choix des matriaux, prfabrication, dmoulage, stockage, transport, manutention, assemblage, ... des pices), il est primordial d'attacher une importance particulire aux dispositions d'assemblage des lments prfabriqus sur site. ce propos, et pour des raisons qui tiennent tant l'amlioration du mode de fonctionnement qu'au risque d'apparition de pathologie sur l'ouvrage, on cherchera privilgier les dispositions visant raliser une continuit mcanique de la structure (meilleure capacit a s'adapter la reprise d'effets parasites, suppression des appareils d'appui, suppression des joints de chausse,...).192

3.4.2.1 - Ponts poutres prfabriques en bton arm ou prcontraintEn dehors des problmes d'assemblage des pices, conditionns essentiellement par les dispositions de calepinage des armatures, les petits ouvrages poutres en bton arm, de coffrages simples, qui ne mettent en jeu que des pices de faibles dimensions et de poids modrs, ne posent pas de problme particulier.

Figure 174 - Lancement d'une poutre VIPPLes poutres de VPP, de portes gnralement suprieures 30 mtres sont, compte tenu de leur encombrement de leur poids et de la hauteur souvent importante de l'ouvrage par rapport au sol : soit prfabriques sur les remblais d'accs l'ouvrage et lances, aprs mise en prcontrainte de premire famille, h l'aide d'une poutre de lancement prenant appui sur les appuis dfinitifs, ou par des moyens de levage (grues ou bigues), dans quelques rares cas, les poutres ont t btonnes en place a partir d'un cintre reliant les appuis dfinitifs successifs. Ce cintre est tudi pour porter le poids des coffrages et celui du bton frais de la poutre, 11 se dplace transversalement sur des rails amnags sur le parement avant des appuis, pour raliser l'ensemble des poutres d'une trave, puis, de trave en trave pour permettre la construction de l'ensemble des poutres de l'ouvrage.Contrairement aux poutres de VIPP, prcontraintes par post-tension (aprs coulage et durcissement du bton), les efforts mis en jeu, avant coulage du bton, dans le cas de la prcontrainte par pr-tension des poutres PRAD (prcontrainte par fils adhrents), imposent la construction des poutres en usine.En raison du cot trs important que reprsenterait la construction d'un banc de prfabrication sur site, dont l'installation n'est possible que sous certaines conditions (grande longueur disponible, possibilit de construire des plots fixes d'ancrage des fils et torons de prcontrainte), une installation foraine de prfabrication ne pourrait se concevoir qu' partir d'un nombre trs important de pices.193

Figure 175 - Pose de poutres PRAD la grueLes poutres sont fabriques en usine, sur des bancs de grande longueur qui permettent simultanment la construction en ligne de plusieurs poutres la fois.Aprs durcissement du blon, dmoulage, el mise en prcontrainte par relchement des fils ou des torons, les poutres sont stockes en usine, avant d'tre reprises et charges sur tnnquebailes par lots de 2 3, et transportes sur chantier, ou elles sont directement poses, la grue, sur leurs appuis dfinitifs.Dans la trs grande majorit des cas, la mise en place de ces poutres peut se faire au moyen de grues courantes, dans des dlais trs courts, ne ncessitant, lorsque le pont construire franchit une voie en service, que de brves coupures de circulation.Seules des circonstances particulires, comme des brches profondes ou inaccessibles (voies SNCF), interdisant l'accs des grues courantes, peuvent imposer des moyens de levage de forte capacit.Ces oprations restent nanmoins particulirement dlicates et supposent d'avoir pralablement dfini, pour les poutres PRAD comme pour les poutres de VTPP, les moyens d'assurer la stabilit des poutres (dversement, encastrement en torsion), aussi bien au cours des phases de manutention, qu'une fois en place sur appuis dfinitifs, en attente de la construction du h ourdi s,La prennit des poutres PRAD, qui disposent de la totalit de la prcontrainte ds la fabrication en usine, dpend trs troitement des conditions de stockage et de manutention et en particulier, des points d'appuis ou de levage ( prciser par le calcul).Le non respect de ces rgles peut initier des dsordres (fissures) pouvant rendre la poutre impropre sa destination, ou mme entraner sa ruine.194

3.4.2.2 - Ponts cadres, portiques rt ouvrages vots prfabriqusCes ouvrages sont, parmi tous, ceux dont la simplicit des formes favorise la prfabrication partielle ou totale en usine ou sur chantier. Cotte profabrication est gnralement limite aux ouvrages de dimensions modestes.Les ouvrages industrialiss proposs par les constructeurs couvrent aujourd'hui une gamme importante des variantes envisageables pour ces types d'ouvrages.En plus des recommandations dcrites ci dessus, en particulier en ce qui concerne les dispositions d'assemblage des pices prfabriques, il convient d'attirer l'attention sur l'importance accorder l'tanchit et sa protection, aux remblais techniques raliss proximit immdiate des ouvrages par des matriaux rigoureusement slectionns permettant de matriser les paramtres gotechniques, la qualit des sols d'assise et aux conditions de pose qui sont respecter pour ces ouvrages au mme titre que pour les ouvrages couls en place.

Figure 176 - Cdre prfabriquA ce sujet, on pourra se reporter, aux recommandations donnes dans la note d'information nl2 du SETRA relative aux conduits MATIERE [85] (recommandations qui peuvent tre tendues l'ensemble des ouvrages vots prfabriqus) et aux guides de conception des ponts cadres et portiques dits par le SETRA [72].Un soin particulier doit tre apport la conception et la ralisation des clavages, zones potentiellement plus faibles et devant garantir un bon monolithisme de l'ouvrage.195

3.4.3 - Techniques spcifiques aux ponts poutres mtalliques ou mixtesLes structures mtalliques sont prfabriques en usine, puis transportes par tronons et montes sur chantier : sur les remblais d'accs o ces tronons sont assembls, avant d'tre mis en place par Janagc, sur les appuis dfinitifs (quivalent au poussge des ponts en bton), aprs un prassemblage au sol si ncessaire, sur les appuis dfinitifs ou sur pal ces provisoires, dans leur position dfinitive, sur lesquels ils sont mis en place par levage la grue.Ces deux modes de montage sont ceux employs pour la mise en place des structuresmtalliques de ponts mixtes, qu'il s'agisse d'un ouvrage bipoutres ou d'un caisson.

Figure 177 - Langage d'un tablierLe deuxime mode de montage est seul utilis dans le cas des structures mixtes en poutrelles enrobes pour lesquelles on utilise des profils du commerce, contrairement aux poutres de bipoutres mixtes qui sont des profils reconstitus souds (PRS).Nous nous limiterons l'expos de ces deux modes de mise en uvre, bien que d'autres modes existent et puissent convenir pour la mise en place d'ossatures mtalliques, comme par exemple, pour les ouvrages franchissant un cours d'eau, le hissage de la structure partir d'unpont flottant.Les tudes de stabilit (dversement), doivent porter sur l'ensemble des phases de montage, quelle que soit la technique de mise en uvre employe.3.4.3J - Le lanageL'opration de lanage consiste tirer, l'aide d'un treuil pour multiplier l'effort de traction,tout ou partie de l'ossature mtallique en la faisant rouler sur des galets ou glisser sur des patins utilisant du Tflon. L'effort de traction est cre entre la cule de dpart et l'arrire de lastructure lancer,Le treuil de traction est double d'un treuil de retenue permettant d'inverser la manuvre en cas de problme (dplacement anormal de la structure).196

Si Taire de montage, l'arrire des cules, n'a pas la longueur suffisante pour permettre l'assemblage de la totalit de la structure, (ce qui est souvent le cas des grands ponts), on procde des assemblages et des lanages successifs.La longueur minimale de Taire de montage doit tre environ le double de celle de la trave de rive. Sa largeur est celle de l'ossature mtallique augmente de l'encombrement des quipements de montage et de lanage, soit environ 2,50 m de part et d'autre.Les tronons sont poss sur les remblais d'accs, eux mmes rgls au niveau suprieur du chevetre (lorsque la construction du mur garde-grve est diffre, ce qui est le cas courant), par l'intermdiaire de calages provisoires en bois, dont la distance est dfinie pour que les dformations soient quasiment nulles aux extrmits assembler, positionnes en vis--vis.Les assemblages sur chantier se font alors par soudures manuelles bout bout, en respectant une progression qui laisse se dvelopper le retrait de soudure.Aprs assemblage des poutres principales et des lments transversaux, la structure est abaisse sur le systme de roulement constitu de chaises galets balancier (assurant Tquilibre rigoureux des charges), ou appuis glissants au Tilon sur plaques inox. Le nombre et les dimensions de ces quipements dpendent des efforts reprendre (ractions d'appuis de lanage).Le guidage latral est assur par des galets d'axe vertical prenant appui sur le bord latral de la membrure infrieure.Figure 178 - Langage d'un ouvrage mtallique - avant-becDes quipements spcifiques sont prvus pour le lanage de ponts courbes, ou de structures dj quipes du b ourdi s de couverture sur Taire de prfabrication.197La structure est quipe d'un avant bec d'accostage (nez relev), permettant de rduire les efforts de lanage et de reprendre la flche prise par l'ouvrage afin d'assurer la structure le passage des appuis.

En fin d'opration, l'ouvrage est cal provisoirement pour recevoir le hourdis de couverture et parfois les superstructures, puis vrin pour la mise en place des dispositifs d'appui dfinitifs.Le niveau de rglage de la charpente mtallique, avant bton nage, doil ventuellement tenir compte des dcalages prvus dans le cas o des dnivellations d'appuis sont effectues pour recomprimer le hourdis aprs sa construction.3,4,3,2 - Le levageLe levage consiste mettre en place, l'aide de grues, dans leur position prte dfinitive, les tronons mtalliques tels qu'ils sont livres d'usine ou aprs un prcassemblage au sol, sur site. Ce mode de mise en place d'lments mtalliques peut tre utilis pour des pices importantes (voussoirs de caisson mtallique, grande poutre, ...) mais galement et surtout pour la mise en place de poutres de petites dimensions: telles celles des ponts poutrelles enrobes ou des PSIPAP.La principale condition de sa mise en oeuvre rside dans les possibilits d'accs au site des moyens de levage et de stockage des lments.De plus, la capacit des engins de levage est dtermine davantage par le moment derenversement qu'ils peuvent supporter que par la capacit des crochets de levage.

Figure 179 - Levage de poutres mtalliquesLa longueur des tronons doit viser limiter les soudures excutes dans des conditions inconfortables et supprimer ou rduire le nombre d* appui s provisoires de montage dont la construction peut s'avrer coteuse, surtout si le sol d'appui n'est pas de bonne qualit.198

3.4.4- Autres modes de constructionL'importance et le cot des quipements ncessaires la construction d'ouvrages de franchis sment de brches difficiles (hauteur, accs,...), mais aussi les contraintes d'exploitation sous chantier de plus en plus dlicates satisfaire (franchissement d'autoroute, de voies ferres en exploitation, substitution d'ouvrage), ont naturellement conduit les concepteurs imaginer des mthodes tendant de pins en plus limiter l'importance et le cot des matriels mais aussi les nuisances et la gne aux usagers.Par leur particularit, la sophistication du phasage de construction et des calculs qu'elles entranent, ces mthodes imposent le recours des organismes particuliers, mme lorsqu'elles sont tendues la construction de petits ouvrages.Si l'on excepte le cas des ouvrages mis en place par autoripage ou autofonage % Que l'on peut classer parmi les ouvrages courants non types, les ouvrages construits par les techniques dcrites dans les paragraphes qui suivent sont a considrer, au sens de la circulaire du 5 mai 1994, comme des ouvrages d'art uon courants et les tudes doivent tre menes par un bureau d'tude? spcialis.Rappelons que l'instruction du projet statuera au cas par cas sur ce classement.Les paragraphes suivants n'ont pour but que de dcrire de faon sommaire, parmi l'ensemble de ces mthodes, celles qui pourraient concerner des ouvrages de dimensions modestes.Nous n'voquerons pas 1c cas de la construction par encorbellements successifs, mme lorsqu'il s'agit d'assembler sur chafaudages des lments prfabriqus. Sont abordes les mthodes faisant appel au phasage de construction, de ripage ou de poussage et de mise en place par rotation,3.4,4,1 - Phasage de constructionLorsque l'ouvrage est peu haut par rapport au sol et que, par son importante surface il rend prohibitive la mise en place d'un chafaudage gnral, il peut tre intressant de phaser sa construction et d'optimiser le cot des talements et par contre coup, celui de l'ouvrage,Le phasage limite l'importance des talements qui sont dplacs et rutiliss pour chacune des phases de construction.Dans ce cas, et pour viter les oprations rptitives lourdes de montage et de dmontage, il peut tre conomique de concevoir des quipements provisoires spcifiques.Ces quipements doivent permettre, aprs stabilisation de la phase en cours ; et sans dmontage, de faciliter le dcofifrage de limiter le temps de transfert, Je nettoyage et le rglage des outils pour la ralisation de la phase suivante.Le phasage n'est pas sans consquence sur les calculs (efforts, dformations) et les dispositions constructives respecter sur chantier (reprise de betonnage, phasage de prcontrainte, mise en prcontrainte partielle).199

Il permet par contre, en diminuant sensiblement le volume de bton mettre en uvre en une seule fois, de limiter le nombre d'quipes et la dure des btonnages.Plusieurs mthodes de construction peuvent tre envisages suivant l'importance de l'ouvrage et la morphologie transversale du tablier en particulier : le phasage longitudinal seulement, le phasage transversal seulement, la combinaison des deux mthodes.Celte technique est gnralement rserve aux ouvrages en bton prcontraint. Les ouvrages en bton arme, de dimensions plus modestes, justifient rarement Je recours de tels phasages. Cette mthode a toutefois pu tre employe pour les ponts dalles ou des ponts poutres enbton arm.Dans de rares cas, et lorsque l'ouvrage est peu haut, il peut tre intressant de comparer le cot d'un coffrage outil et d'un chafaudage pour la ralisation par phases d'un h ourdi s de pont mixte (bipoutres).a) phasage longitudinal seulEn dehors des structures de type caisson en bton prcontraint, cette mthode ne concerne, dans le domaine des ponts courants, pratiquement que les ouvrages de grande longueur, de type dalle prcontrainte, une ou plusieurs nervures et nombre important de traves(remploi du matriel).La mthode consiste construire l'ouvrage l'avancement, trave par trave, voire deux traves par deux traves.

Figure 180 Construction l'avancementPour viter de se pnaliser par les efforts de poids propre, en cours de construction, il est habituel de construire la premire trave et l'amorce de la deuxime trave jusqu'au voisinage du cinquime ou du quart (position du loyer) de la trave suivante, de manire se trouver dans la zone de moment nul.Aprs durcissement du bton,. mise en prcontrainte pour stabiliser la partie d'ouvrage ralise, et dco fixage, la mme opration est recommence en dplaa nt les quipements longitudinalcment, pour les positionner sur le reste de la deuxime trave et l'amorce de la troisime, et ainsi de suite jusqu' la dernire trave.200

Figure 181 - Phasage longitudinal - Section de repriseLa multiplication des ancrages, le croisement des cbles, l'encombrement des abouts provisoires et dfinitifs, .,., qu'entranent le phasage de construction, impose, ds la phase projet, la recherche de dispositions de prcontrainte adaptes ce mode de construction.L'encombrement des dispositifs d'ancrage des cbles, chacune des extrmits provisoires de mise en prcontrainte, ou la recherche de dispositions visant optimiser la prcontrainte de construction on de continuit, peuvent conduire : coupler un certain nombre de cbles,, disposer des ancrages en extrados de l'ouvrage.Si dans le pass, le couplage des cbles a pu poser des problmes lis a la conception, la mise en uvre et au fonctionnement de certains types de coupleurs, les progrs raliss depuis permettent un fonctionnement satisfaisant de ces dispositifs. Il convient cependant, de veiller ce que les dispositions constructives adoptes, en particulier pour ce qui est de la proportion d'armatures couples (article 6,1.5 du BPEL), les conditions de leur mise en uvre, leur fonctionnement permettent d'assurer la reprise des sollicitations pour lesquels ils sont prvus.La sortie des cbles en extrados pose le double problme de la gomtrie des boites d'ancrage et de la protection des ancrages. Si le problme de la gomtrie des boites d'anerage se rsout sans trop de difficults, la protection des ancrages contre les infiltrations des eaux de chausse impose une rflexion, des la phase projet, sur le choix du bton de remplissage, les dispositions d'armatures de fermeture, et surtout du complexe d'tanchit destin garantir la protection dfinitive des ancrages.Des cbles de continuit peuvent tre prvus, dans certains cas, pour assurer le complment de prcontrainte ncessaire la reprise des efforts de superstructures et de charges de service. Pour viter la multiplication des ancrages dans des zones o la place disponible est gnralement limite, ces cbles peuvent s'ancrer sur des bossages intrieurs (entre deux nervures par exemple).201

b) pfiasage transversalCe mode de construction est pins particulirement adapte au cas des dalles nervures, prcontraintes, a deux nervures ou plus, prsentant une symtrie transversale.La diffrence avec le mode de construction voqu prcdemment, rside ici dans le fait que l'on profite de cette symtrie transversale de l'ouvrage pour limiter encore les quipements de construction et rduire ainsi leur cot. Cette solution peut tre utilise dans le cas o il s'avreutile d'ouvrir la circulation une partie de l'ouvrage le plus tt possible.On commence par construire une premire phase transversale qui consisterait par exemple, dans le cas d'une dalle deux nervures, raliser une demi largeur de structure, diminue de la demi largeur du clavage transversal.Aprs prise du bton, mise en prcontrainte de la partie ralise et dcoffrage, on recommence l'opration en dplaant transversalement les quipements de construction sur la demi largeur symtrique.

Figure 182- Phasage transversalAvant clavage transversal, les conditions de stabilit au dversement peuvent imposer d'encastrer la torsion la nervure (surtout si elle est troite) sur appuis.Aprs mise en prcontrainte de la deuxime nervure, on ralise le clavage transversal qui est souvent simplement arm, mais qui peut tre aussi prcontraint, en particulier lorsque l'ouvrage est de grande largeur, La prcontrainte transversale est toujours conseille pour viter la fissuration du h ourdi s au droit des reprises de btonnage longitudinales.Le processus est rpte sur la deuxime trave et ainsi de snite comme prcdemment.La continuit longitudinale est assure, comme dans le cas prcdent, par prcontrainte.De nombreuses variantes de construction de ce type peuvent tre imagines.L'indpendance des deux premires phases transversales s'impose en raison des efforts parasites, longitudinaux et transversaux, que feraient natre dans la structure entire, en particulier pour la premire phase, les mises en prcontrainte de la deuxime phase si elle tait directement coule au contact de la premire (cisaillements, flexion transversale).202

Ce problme subsiste pour les actions qui se dveloppent aprs clavage. C'est le cas du retrait et du fluagc diffrentiels gns dont les effets sont d'autant plus importants que la diffrence d*ge entre les btonnages des deux nervures est important. 11 se cre un systme d'autocontraintes comprimant la nervure la plus ancienne et tendant la plus rcente, qui se traduit par une dformation courbe en plan (mise en banane de l'ouvrage).Cette solution n'est envisager qu'en dernier recours.3,4.4,2 - Mise en place par ripage transversalLe principe de cette mthode de mise en place est trs simple.Il consiste, lorsque la dure d'occupation de l'emprise de l'ouvrage dfinitif est limite, on lorsque les conditions de mise en place d'un cintre s'en trouvent simplifies> prfabriquer la structure, en tout ou partie, ct de son emplacement dfinitif, et de la riper transversalement, cet emplacement.Pour les petits ouvrages> cette mthode est gnralement employe lorsqu'il s'agit de remplacer un ouvrage en service en limitant la gene aux usagers.La structure est entirement ou partiellement prfabrique sur des appuis construits dans le prolongement des appuis dfinitifs. Sa mise en place peut alors se faire par ripage transversal aprs interruption de la circulation et dmontage de l'ouvrage existant.

Figure 183 - Ripage transversaiCette opration qui ne ncessite qu'un temps rduit de mise en place, (gnralement effectue de nuit), est plus particulirement employe par la SNCF pour la reconstruction d'ouvragesportant les voies en service.La particularit de cette mdiode rside dans le fait qu'elle ne modifie pas le comportement (schma statique) de la structure au cours de l'opration.La mise en place par ripage des cadres et portiques est une technique qui relve de la prfabrication. Elle se rvle intressante lorsque l'on cherche rduire le plus possible l'interruption de circulation sur la voie que supportera l'ouvrage.203

L'ouvrage complet ou deux demi-ouvrages jumeaux sont raliss sur talements, de faon classique ct ou de part et d'autre de la voie porte restant en service. Les terrassements sont effectus au dernier moment, dans un temps aussi rduit que possible, pralablement au ripage ou au cours du foneage.Pour vaincre les frottements on a eu recours des coussins d'air mis en place sous l'ouvrage et permettant de limiter ] 'effort de traction.Les techniques de l'auloripage et de l'auto foneage font appel des injections d'un mlange de bentonile et de microbilles ralisant un plan de glissement peu frottant. Pour effectuer le dplacement, l'effort moteur ncessaire est transmis par des cables prenant appui sur un massif de bute dans le cas de l'autoripage " ou sur l'un des deux demi-ouvrges, dans le cas de Lautofonage . Dans ce dernier cas, des forages permettent Venfilage (Ses cbles travers le remblai.

Figure 184- demi-tablier prt tre dplacDans tous les cas, des installations annexes sont prvoir. 11 s'agit des radiers de ripage et ventuellement du massif de bute.L'intrt de ces techniques est toutefois limit lorsque Ton est oblig de raliser un clavage des deux demi-ouvrages, ce qui est ncessaire lorsque la zone correspondante est circulc Dans le cas contraire (ouvrage ferroviaire ou prsence d'un TPC), un joint entre les deux demi-tabliers est suffisant.La russite de ce type d'opration ncessite un suivi topographique rigoureux au cours du dplacement de l'ouvrage pour corriger la trajectoire en cas de drive. Il est en effet frs difficile de faire marche arrire. La matrise de la direction est par ailleurs plus dlicate pour les ouvrages biais.204

3.4,4.3

- Mise en place par poussage

Cette mthode de mise en place d'ouvrage en bton est le corollaire du lancage pour les ponts mtalliques. Elle trouve sa justification lorsque la brche est difficile d'accs (voies circulc, grande hauteur des piles ou difficults d'implantation d'ouvrages provisoires). Elle consiste : construire l'ouvrage par tronons successifs, sur une aire amnage dans le prolongement de l'ouvrage dfinitif l'arrire des cules, pousser, ou tirer, ces tronons successifs, pralablement assembles aux prcdents, suivant le profil en long de l'ouvrage dfinitif, en le faisant glisser sur des appareils d'appuis glissants disposs, la fois sur les longrines de construction, mais aussi sur les appuis dfinitifs.Pour des ouvrages de dimensions modestes, comme le sont par exemple la plupart des franchissements d'autoroutes ou de voies ferres, celte mthode permet de simplifier la construction de l'ouvrage lorsque les voies franchies sont en service.Elle permet de rduire le temps de survol de la brche lors des oprations de poussage des dures trs brves, si ces oprations se droulent de nuit, ce qui limite considrablement la gne des usagers.

Figure 185 Poussage d'un pont dalle au dessus d'une vole en serviceContrairement la mthode prcdente (ripage), cette mmode ne permet pas de conserver le schma statique de la structure au cours du poussage.La modification du schma statique, gnre par le dplacement permanent des points d'appuis en cours de poussage, entrane une modification permanente de la rpartition des sollicitations sur la structure.Ce mode de construction est conditionn par des conditions gomtriques de l'intrados du tablier permettant une superposition de la structure sur elle-mme par dplacement. Les ouvrages rectiligns, les ouvrages courbes en plan ou en long, les ouvrages appuys sur une hlice, sont poussable. Un guide de conception du SETRA spcifique aux ponts pousss est en cours de rdaction.205

3.4,4,4 - Mise en place par rotation

Comme pour le poussage ou le lanage, la mise en place par rotation consiste s'affranchir des difficults d'excution ducs la nature mme du franchissement, (franchissement de voies ferres, de cours d'eau, d'autoroute, etc.), en construisant l'ouvrage perpendiculairement son alignement dfinitif et le mettre en place ensuite par rotation autour d'un ou de plusieurs appuis dfinitifs.Cette mthode de construction qui ne peut videmment s*adapter qu' la mise en place d'un tablier unique en raison de l'obstacle que cre ce tablier pour la construction du second, suppose que les zones parallles la brche et celles balayes par l'ouvrage en cours de rotation soient disponibles et libres de toute contrainte.

Figure 186 - Mise en place par notationSi cette mthode de construction de l'ouvrage, sur nve, ne ncessite le recours qu' des quipements simples et conomiques, permettant des conditions de travail optimales, elle pose cependant certains problmes : augmentation de la longueur de la trave franchie, compte tenu du recul ncessaire pour mise en place des quipements de construction, dtermination du point d'application et de l'intensit de l'effort exercer pour assurer la rotation; stabilit de l'ouvrage en cours de rotation, tant longitudinalement que transversalement, ralisation du clavage central dans le cas de rotation des deux cts de l'obstacle franchir.Cette mthode ne modifie pas Je comportement (schma statique) de la structure au cours de l'opration de rotation. Le schma statique dfinitif est par contre diffrent (mise sur appui dfinitifs, clavages, etc.).206

3.5- PRINCIPES DE CHOIX DE LA STRUCTURELe but de ce chapitre n'est pas de formuler des recettes permettant le choix de la structure. Il n'voque que les principes de conception d'un ouvrage qu'il convient de respecter pour dfinir le domaine des solutions possibles, sachant que, bien entendu, le choix est souvent multiple.

Figure 187 -Le bon choix dans te respect des contraintesLe critre principal permettant de dfinir le domaine d'emploi des diffrents ponts est la porte dterminante, c'est dire la plus grande des longueurs entre appuis conscutifs. Mais il est vident que d'autres critres interviennent dans le choix comme les possibilits de construction, les caractristiques gomtriques en plan, la largeur du tablier, la hauteur disponible et la nature des terrains de fondation.Un autre lment d'apprciation dans le choix d'un type d'ouvrage est son mode de fonctionnement et son aptitude rsister aux efforts exceptionnels et accidentels tels que des chocs de vhicules hors gabarit, qui conduisent prfrer les structures plus rustiques et plus monolithiques. Par exemple, le premier passage suprieur situ aprs rentre d'un cehangeur quelconque sera prefr entichement un pont dalle et servira d'crteur pour les vhicules hors gabarit.Du point de vue de la structure, les lments principaux de choix du projeteur consistent dfinir le nombre de traves, leurs longueurs, le balancement des traves, l'lancement du tablier, de dfinir le type de structure, tant longitudinalement que transversalement en se basant sur les domaines d'emploi usuels des structures.207

3.5.1 - Choix du nombre de travesLe choix du nombre de traves vise optimiser le cot de ralisation du tablier et des appuis. Plus il y a d'appuis intermdiaires, plus on diminue la porte dterminante et donc Je cot du tablier, mais ou augmente bien entendu le cot du poste appuis. Il faut cependant respecter les contraintes d'implantation des piles et la hauteur disponible pour le tablier entre le profil en long du pont et les gabarits. En effet, pour une structure donne, plus la porte dterminante est importante et plus l'paisseur du tablier augmente. Le choix du nombre de traves peut galement tre dcid pour des questions d'aspect.3.5.2 - Distribution des travesLa distribution des traves est rgie par la combinaison des contraintes d'implantation des appuis, du fonctionnement mcanique du tablier, de l'esthtique de l'ensemble et de l'conomie de chaque solution.Pour les ouvrages constitus de traves indpendantes multiples, on cherche raliser des portes gales de faon s'orienter vers un processus de construction plus indusIriel car rptitif et souvent plus conomique. Il s'agit essentiellement des ouvrages poutres prfabriques en bton prcontraint par pr-tension (PRAD) ou pour des portes plus grandes par post-tension (VIPP). Ces solutions permettent une bonne standardisation grce la prfabrication de poutres identiques,Pour les structures continue? de hauteur constante, d'un point de vue purement mcanique et conomique, on s'efforce aussi de raliser des traves intermdiaires sensiblement identiques, appeles traves courantes, afin d'homogniser les efforts tout le long de l'ouvrage, Les traves de rive sont en gnral plus courtes que les traves intermdiaires puisque l'on ne bnficie de la rduction d'efforts due la continuit sur appui que d'un scu! cot de la trave.C'est pourquoi Je balancement a de l'ouvrage (rapport entre la porte d'une trave de rive et celle de la trave adjacente) est limit suprieurement 0,80 environ.Ce rapport ft peut varier de 0,60 0,70 pour les tabliers de hauteur variable ou bnficiant d'un effort de compression longitudinale par prcontrainte pour les ponts dalles de type PSDP ou PS1DN ou, au moins partiellement, par fonctionnement structurel comme dans le cas des ponts bquilles de type PSBQ. Une libert un peu plus grande est donne aux ponts mixtes acier-bton puisque la rpartition des matires s'adapte plus aisment aux variations de sollicitations sans pnaliser l'conomie du projet.Dans tous les cas. il convient de donner la trave de rive une longueur suffisante pour viter les soulvements d'appui sur cule lorsque les charges d'exploitation agissent sur la trave adjacente. On retient alors une valeur minimale du balancement a. de 0,55.208

Figure 188 - Balancement de travesLorsque divers impratifs conduisent prvoir une trave de rive trs courte, donc un rapport a infrieur 0,55, il est ncessaire de prendre des dispositions pour empcher les soulvements d'appui d'extrmit. Il est alors possible de lester le tablier, de l'ancrer, d'avoir recours du bton lger ou de prvoir des appuis inverss.Dans tous les cas on vite devoir des ractions d'appui dont le sens s'inverse sous chargements extrmes au droit des cules. Un tel fonctionnement serait en effet prjudiciable la prennit des appareils d'appui et des joints de chausse (dont on connat le cot important d'entretien).D'une manire gnrale, deux cas de figure se prsentent :- Lorsque la longueur totale du pont est fixe (implantation des cules), et si la position des appuis intermdiaires est indiffrente, on a intrt limiter la porte dterminante dont dpendent directement les efforts et donc les quantits de matire mettre en uvre. On retient alors un balancement voisin du maximum pour la structure envisage.Figure 189 - Cas o ta longueur du pont est fixe Traves de rives relativement longuesLongueur impose de In brche

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GAMMES DE PORTES ET ELANCEMENTS

OUVRAGE S CONSTRUITS SUR CINTRES AU SOI.

longueur trave de riveoc