Moule qui a permis de couler les 15 voussoirs de la structure. L’élément est coulé tête-bêche pour obtenir des garde-corps irréprochables.(Doc. Ph.D.)
Cet ouvrage monolithique de 67,50 m de portée, à l’élancement remarquable, est constitué de 15 voussoirs préfabriqués en Ductal assemblés par post-contrainte. Performances mécaniques, esthétique discrète et durabilité exceptionnelle caractérisent cet ouvrage hors norme.
Le Grand Site de Saint-Guilhem-le-Désert (34), qui s’étend sur 10 000 ha autour du village médiéval éponyme, comprend également le Pont du Diable, ouvrage roman du xie siècle situé à la sortie des gorges de l’Hérault qui, après avoir été classé Monument historique en 1992, figure désormais sur la liste du patrimoine mondial de l’Unesco.
Ce coin d’histoire, qui attire les amoureux de vieilles pierres, mais aussi les vacanciers en quête de plages naturelles ombragées, est victime de son succès avec une affluence moyenne de 700 000 visiteurs par an et des pointes à 13 000 personnes/jour.
Quand discrétion rime avec intégration
Afin de maîtriser les problèmes induits par cette surfréquentation latente, les responsables du lieu ont opté pour un vaste projet d’aménagement des berges, celui-ci comprenant la construction d’une passerelle piétonne de 67,50 m de portée qui franchit une brèche naturelle de 70 m de longueur.
Elle permet désormais aux piétons de rejoindre le site en toute sécurité, depuis le parc de stationnement, en n’ayant plus à franchir à pied la route nationale jugée trop dangereuse.
Côté architectural, il fallait donc s’intégrer dans un paysage sauvage, « en jouant sur l’effacement et l’encastrement, mais tout en dialoguant avec les ouvrages existants », précise Rudy Ricciotti, l’architecte du projet. Le pont roman, bien entendu, « mais aussi le pont routier qui marque la fin du xixe siècle, ainsi qu’un autre pont en béton du xxe siècle, chacun de ces ouvrages s’ancrant dans son contexte géographique, en résonance avec son propre temps », précise l’architecte. Pour assurer ce double objectif d’intégration paysagère et de continuité historique dans l’évolution des techniques constructives, le choix de l’architecte s’est porté sur un BFUHP (Béton fibré à ultrahautes performances), en l’occurrence le Ductal de Lafarge.
« Le matériau permet en effet de résoudre, de manière élégante, les contraintes environnementales qui suggéraient un franchissement sans appui intermédiaire, en limitant au maximum l’impact visuel en élévation, donc sans arc, ni haubans », commente l’architecte.
Tolérances d’exécution drastiques
Dans la pratique, l’ouvrage de 144 t baptisé « Passerelle des Anges », est donc formé de deux poutres isostatiques parallèles, optimisées selon une forme d’os, une largeur utile de 1,88 m étant dégagée pour les piétons et les cyclistes.
• Avec ses 67,50 m de portée et ses 1,80 m de hauteur, elle présente un élancement exceptionnel de 1/38e, l’ensemble reposant sur deux culées (2,60 x 0,60 x 0,50 m) fondées chacune sur 2 micropieux de 18 m de profondeur (diamètre 250 mm), implantés en croix, le terrain étant principalement constitué d’éboulis. La totalité de l’ouvrage a été préfabriquée dans les ateliers de Bonna Sabla, dans son usine de Vendargues (34), les 15 voussoirs constitutifs, dont le poids oscille autour de 10,5 t, ayant été coulés dans un moule en acier, à l’envers (les ailes du U vers le bas). Cette solution permet en effet d’obtenir une surface parfaite des hauts des garde-corps et donc une esthétique irréprochable.
• Le platelage est constitué de 45 dalles, réalisées par moulage à plat avec contre-moule pour la fabrication des nervures. Toutes les dalles, à l’exception des éléments de liaison entre voussoirs, étant montées en usine. À noter que la pose des voussoirs n’étant pas réalisée à « joints conjugués », le moule a dû être usiné avec des précisions extrêmes (0,2 mm en planéité et 0,3 mm en longueur), afin de permettre la transmission au plus juste, des efforts de postcontrainte.
Autre difficulté de précision : la mise en œuvre de l’échafaudage de 10 m de hauteur et 70 m de longueur, permettant de franchir la brèche et supportant les voussoirs en phase de pose.
Essais en soufflerie
« Le montage de cette structure métallique, destinée à supporter l’ouvrage en phase constructive, requérait une granderigueur » explique-t-on chez Freyssinet,« et ce, eu égard aux tolérances de posequi nous étaient imposées ».
• L’écart ne devait, en effet, pas dépasser le millimètre en altimétrie, entre deux voussoirs consécutifs, la précision en alignement étant, quant à elle, de l’ordre du dixième de millimètre ! Deux filières HEB160 ont été disposées dans des fourches en tête d’étaiement, en respectant la contre-flèche de 65 cm à mi-travée, trois sabots de réglage étant ensuite interposés entre ces filières et la sous-face de poutre des voussoirs mis en œuvre par l’intermédiaire d’une grue automotrice de 300 t. • Côté assemblage, un premier serrage était effectué à blanc, afin de vérifier la bonne adéquation des pièces entre elles, celles-ci étant rapprochées à l’aide de vérins annulaires et de barres Freyssibar. Les voussoirs étaient ensuite écartés, encollés par l’intermédiaire d’une colle de type époxy, puis resserrés et mis en pression sous 0,3 MPa. « Une des difficultés spécifiques a été de trouver la résine compatible avec ce béton ultraperformant [ndlr : la Lanko 532 (Lafarge)], celle-ci constituant le maillon faible de l’assemblage, contrairement à un ouvrage classique et ce, bien entendu, eu égard aux performances de résistance en compression des BFUHP », souligne-t-on chez Freyssinet.
• Les câbles de précontrainte gainés et graissés ont ensuite été enfilés et injectés selon les procédures classiques, la mise en ten sion s’effectuant alors en deux phases. La première (mise en tension de 37 torons par poutre sur les 49) a permis de transférer l’ensemble du poids propre de l’ouvrage et des surcharges de chantier vers les extrémités du cintre. La passerelle a ensuite été remontée de 2 cm par vérinage, afin de faire transiter l’ensemble des efforts dans les culées, la précontrainte définitive pouvant alors être appliquée.
• Autre problématique à résoudre : les risques d’instabilité par mise en résonance. Avec un mode fondamental à 0,85 Hz seulement et une première harmonique à 3,4 Hz, la souplesse et l’élancement extrême de la structure excluait, paradoxalement, tout danger de ce type, susceptible d’être provoqué par la marche des piétons (ce paramètre étant caractérisé par une fréquence excitatrice de l’ordre de 2 Hz). En revanche, l’analyse du comportement aéro-élastique, effectuée selon l’approche Eurocode, attesta que l’ouvrage n’était pas à l’abri d’un tel phénomène, à la suite des détachements tourbillonnaires engendrés par les sollicitations transversales résultant de vents de vitesses modérées. La forme atypique de l’ouvrage, qui ne permettait pas d’appliquer les formules de calcul classiques, a donc nécessité une campagne préalable de modélisation et d’essais en soufflerie dans l’installation nantaise du Cstb.
« Les résultats ont démontré la pertinence des prévisions, avec des résultats expérimentaux et des calculs théoriques qui convergeaient. D’où la nécessité de positionner deux amortisseurs de masse accordés, dispositif fourni par la société Gerb, à mi-travée de l’ouvrage, de part et d’autre du voussoir central, au droit des zones de joint », conclut-on chez Freyssinet.
