Nous suivre Les Cahiers Techniques du bâtiment

Dossier

4 BOIS Kawamata : un pont éphémère en bois vert collé

Sujets relatifs :

4 BOIS Kawamata : un pont éphémère en bois vert collé

La passerelle Foot Path de Kawamata est un bon exemple d’utilisation du procédé Above, lequel utilise du bois vert de fil droit. La passerelle se ter­mine en promontoire au-dessus de la Garonne.

Appelé « Foot Path », cet ouvrage provisoire met en lumière les capacités structurelles du pin maritime. Collage bois vert et process Above : une technologie innovante étudiée par l’UMR Sciences du bois et des biopolymères.

Dans le cadre du festival Evento d’octobre 2009, la Ville de Bordeaux (33), a fait appel au maître d’ouvrage délégué APC (Art public contemporain), afin de réaliser le programme artistique conçu par Didier Faustino.

Dans ce contexte, l’architecte japonais Tadashi Kawamata a conçu une passerelle temporaire à 6 appuis reliant la place des Quinconces aux quais de la Garonne.

Un ouvrage qu’il exprime par le concept de « ville-meuble » à géométrie variable qui complète ou remplace la « ville-immeuble ». « Alors, j’ai “ pensé ” la passerelle Foot path comme une vague en bois, bois éphémère, bois qui communique », explique-t-il.

L’ouvrage de 120 x 12 m enjambe les voies du tramway depuis l’esplanade des Quinconces et surplombe également les quatre voies de circulation automobile, pour rejoindre le quai d’exposition culturelle.

Les sections porteuses de 22 m sont le fruit d’assemblage de plusieurs sections de 2 m purgées de défauts, ce qui en simplifie le débit et l’usinage. La structure, calculée pour être provisoire a été réalisée avec 405 m³ de pin maritime (abattus en janvier 2009, à la suite de la tempête Klaus) des fondations jusqu’aux garde-corps : 145 m3 lamellé-collé, 90 m3 planches brutes, 20 m3 poteaux massifs en bois ronds tournés, 2 900 kg d’acier (ferrure, équerres, vis, boulons, pointes), 240 kg de caoutchouc.

En termes de coût, matériaux et études compris (120 k3), l’intervention a représenté 558 k3.

Étude pragmatique : structure bois « en faisceau »

Les BET ont retenu une structure classique composée d’éléments porteurs bois : poteaux poutres.

• Les fondations sont fabriquées à partir d’éléments rectangulaires en Pin lamellé-collé (PLC), qui répartissent les charges au sol d’après les contraintes admises. Certains éléments sont équipés d’un tapis de caoutchouc antidérapant qui pallie tout risque de glissement.

• Les porteurs verticaux sont constitués par un « faisceau » de poteaux en bois déroulé divisible en trois éléments : un central qui contrevente la structure (notamment lors du montage) et deux extérieurs. • L’ensemble est tenu par des traverses en lamellé-collé sur lesquelles sont posées des entretoises prêtes à recevoir les poutres ainsi qu’à stabiliser l’ensemble. Les poutres lamellé-collé courbes (rayon de courbure à l’intrados constant) reposent sur 2,3 ou 4 appuis.

• Les garde-corps (h = 1,20 m) s’appuient sur des chaises triangulées selon une trame d’environ 2 m.

• Tous les calculs de structure ont été effectués d’après une durée de vie normale et une hypothèse de charge d’exploitation à 500 kg/m² et 350 kg/m en garde-corps. Ainsi, l’étude vibratoire fait ressortir que les poutres seules ont leur premier mode propre vertical à 9 Hz, la limite étant fixée à 2-3 Hz par le Setra pour les « passerelles piétonnes » (ce qui représente 2 à 3 pas/seconde). Enfin, l’ajout de 3 bancs-lests a pu contrebalancer le risque de renversement de la structure dû au porte-à-faux du belvédère,

• En phase étude, les BE ont dans un premier temps fixé les points essentiels de structure et vérifié que les efforts « passaient » bien dans les barres. Puis, les détails (dont les assemblages) et les plans d’exécution ont été finalisés. Des changements de paramètres, ainsi que des incertitudes sur la nature du projet qui modifiaient la conception, ont toutefois généré certaines difficultés :

– l’ouvrage provisoire, destiné à un événement artistique, donc classé comme « aménagement urbain », s’est transformé en ouvrage « de franchissement » acceptant du public et donc a été soumis aux normes « ponts et routes » ;

– le gabarit routier (GLO) (1) qui définit les courbures des intrados des poutres a influé sur la pente ;

– des essais obligatoires de glissance du platelage (transverse et longitudinale) ont été réalisés ;

– une réponse préventive à la chute éventuelle d’objets, en particulier pour le Tram a dû être apportée. D’où la création d’une zone « antijets » de 2,50 m entre la zone de circulation sur la passerelle et le vide.

Ces différentes difficultés ajoutées à la présence des deux BET ont ralenti les délais d’étude, finalement achevés après le début de la fabrication...

Méthodologie : maquette à l’échelle 1/1 et commande numérique

La plupart des plans d’exécution ont été réalisés parallèlement à la fabrication. Ainsi, pendant l’avancement même du projet, Lamecol a réalisé une maquette à l’échelle 1/1 afin de vérifier la viabilité des dessins, analyser l’évolution du pin maritime dans le temps et présenter aux différents acteurs un « prototype » de la réalisation. Pragmatique, cette phase a permis d’évaluer la glissance, de modifier des détails sur les longueurs et les coupes, d’évaluer ces charges, l’approvisionnement en matériaux, la fabrication et l’assemblage des éléments.

À la suite des études, la méthodologie d’assemblage et montage s’est avérée rapide. Ainsi :

• pour l’approvisionnement, il a fallu évaluer approximativement les volumes de bois brut à traiter, tenant compte de quelques détails conceptuels. Néanmoins, la maîtrise des pourcentages de purge par les entreprises a pu pallier ces difficultés ;

• le choix effectué sur la forme des appuis en « faisceaux » rendait complexe pour Lamecol le taillage des poteaux en interne. Compte tenu des délais, les plans édités ont été remplacés par des sorties numériques à destination de robots de taille depuis les fichiers 3D. Ainsi, l’intervention d’une entreprise externe équipée d’une machine de type K2/K3, ainsi que de CADWork 3D a pallié d’éventuelles difficultés de transfert vers un format compatible, ainsi qu’au positionnement des éléments défectueux à l’équarrissage. In fine, il n’a fallu que cinq-six jours pour tailler entièrement les 172 poteaux de bois ronds sur éléments circulaires !

• Les plans en 3D permettaient de visualiser chaque élément dans l’espace, préalablement aux coupes et vues de la structure. À ceux-ci s’ajoutaient les carnets de détails de chaque file, assemblage, etc. édités, ainsi que deux jeux de plans en phase d’exécution :

–  le premier, afin de présenter la structure et la méthodologie de fabrication/montage ;

–  le second, destiné aux entreprises en vue de monter et placer les éléments sur site.

« Foot Path » : six jours de montage et un de démontage

La phase de montage d’un mois a bénéficié de la qualité de travail effectué en amont (plans d’exécution, méthodologie, préfabrication, qualités des relevés, etc). Les deux entreprises de levage Laurent et Moreau ont pris en charge le montage des poteaux que Lamecol a assemblé sur place. Les socles prémontés avec ferrures ont été directement installés aux emplacements prévus. Puis, il a fallu placer les poteaux, les maintenant par des éléments vissés. Et enfin, poser la coiffe assemblée par Lamecol. S’il n’y a pas eu de problèmes particuliers sur la pose des éléments du tablier, néanmoins, des points sensibles ont été détectés sur la zone des joints de poutre. C’est dans ce contexte de logique participative autour du chantier que les étudiants de l’université de Bordeaux ont participé à la fabrication du platelage, à la pose de portiques gabarit et à la finition esthétique de la structure :

• 1reactivité : la pose des trois portiques de gabarit en bois (7/8 septembre 2009). La difficulté a été celle du levage et du positionnement des plots, la poutre étant assemblée au sol. D’ailleurs, il a fallu positionner les socles en déplaçant l’ensemble du portique.

• 2de activité : il s’est agi alors d’achever la fabrication des éléments de platelage et poser la dernière planche verticale des garde-corps par clouage. Afin de faciliter l’accès à la passerelle et de pallier tout effet de glissance, des liteaux ont été fixés sur les zones longeantles garde-corps. Parallèlement au montage, des essais ont été réalisés tels que : rupture de poutre, épreuve de chargement sur le Belvédère, etc.

L’événement, n’ayant qu’une durée limitée dans le temps, a vu la passerelle être démontée le 29 uin 2010. S’il était prévu de trouver une réutilisation de la passerelle ou d’une partie de ses éléments, afin de la rendre plus « pérenne », la réutilisation des éléments n’a pas encore été décidée.

N°301

vous lisez un article des Cahiers Techniques du Bâtiment N°301

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2010 des Cahiers Techniques du Bâtiment

Nous vous recommandons

Reconvertir des bâtiments patrimoniaux

Dossier

Reconvertir des bâtiments patrimoniaux

La reconversion des bâtiments induit de nécessaires adaptations. S’agissant d’édifices patrimoniaux, protégés ou non, l’intervention doit pouvoir faire dialoguer histoire du lieu et nouveaux[…]

Changement de cap pour l'Hôtel de la Marine

Dossier

Changement de cap pour l'Hôtel de la Marine

La Bourse de Commerce entame une autre vie

Dossier

La Bourse de Commerce entame une autre vie

La Samaritaine fait peau neuve

Dossier

La Samaritaine fait peau neuve

Plus d'articles