Agrandissement et surélévation en spirale pour la tour CB31

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Agrandissement et surélévation en spirale pour la tour CB31

Ce projet atypique consiste à « relooker » une tour en la surélevant sur une partie, tout en l’écrêtant de l’autre, chacun des niveaux étant, parallèlement, élargi et entièrement restructuré. Ce chantier de 35 mois a nécessité de mener de front plusieurs phases étroitement imbriquées.

Figure emblématique de La Défense, la tour CB31 (1) va subir un « lifting » de 35 mois, à l’issue duquel elle offrira un visage plus moderne, tout en devenant avec ses 218 m, la plus haute tour du quartier. Également dénommée Tour Axa, elle ne correspondait plus aux standards actuels, tant sur le plan des équipements et des coûts de fonctionnement, que sur celui de l’agencement intérieur. D’où l’idée de lui faire bénéficier d’une cure de jouvence, « ce projet de rénovation s’inscrivant dans le Plan de renouveau la Défense 2015 décidé par l’Etat », précise Xavier Pares, directeur travaux adjoint de Bouygues bâtiment Ile-de-France rénovation privée. La surélévation porte donc sur 58 m de plus que sa hauteur actuelle (159,66 m avec 41 niveaux de superstructure et 5 niveaux en infra). Elle sera rehaussée de 10 niveaux (structure mixte acier-béton) côté Courbevoie (2), alors que les ailes Puteaux et Neuilly-sur-Seine se verront écrêtées respectivement de 10 et 3 niveaux selon un profil en dégradé, l’ensemble conférant au bâtiment un effet de spirale élancée.

« Ce projet de restructuration lourde (voir encadré), qui mettra bien entendu le bâtiment en conformité avec l’ensemble des réglementations inhérentes à ce type d’immeuble de grande hauteur (IGH),y compris bien entendu la sécurité incendie, représente, de par son ampleur et sa haute technicité, une première française dans le domaine de la rénovation d’ouvrages », commente Xavier Pares.

Avantage essentiel : une réduction des délais

Il s’agit même, selon toute vraisemblance, d’une première mondiale, car tout autre projet de ce type se serait probablement soldé par une déconstruction totale suivie d’une reconstruction en bonne et due forme dans n’importe quel autre pays. Il paraît donc intéressant de s’interroger sur la viabilité économique d’une telle rénovation. « L’option déconstruction-reconstruction avait bien entendu été envisagée, mais nous avons réussi à convaincre le client en lui démontrant la faisabilité et la rentabilité de notre solution. La restructuration réalisée nécessite des volumes de béton moindres, eu égard à la conservation d’une majorité de l’existant. Les hauteurs d’étage sont par ailleurs gardées puisque nous avons réussi à réaliser des hauteurs de plafond final de 2,75 m à partir des 3,60 m existants », révèle Xavier Pares. La restructuration serait globalement moins « énergivore » – même si le béton est plus coûteux à mettre en œuvre dans cette configuration –, soit un aspect important puisque le projet s’inscrit dans une démarche HQE très poussée. Mais l’un des avantages essentiels réside certainement dans la réduction des délais, le chantier ayant été organisé pour permettre de démarrer les travaux de démolition au fur et à mesure de la libération des plateaux par les équipes de désamiantage.

Les sondages effectués en amont ont en effet révélé la présence de projections pâteuses, mélange de plâtre et d’amiante, dans la chape. « Il s’agit, selon toute vraisemblance, de projections provenant du flocage réalisé à l’époque en sous-face des planchers pour assurer la protection incendie », explique Xavier Pares. Bien que la teneur en fibres (moins de 4 fibres/litre) soit sous les seuils autorisés, les différents organismes de sécurité ont appliqué la lecture la plus exigeante de la réglementation afférente en imposant une méthodologie de retrait similaire à celle du désamiantage. Résultat : 60 000 m2 de chape à démolir au robot brise-béton électrique, sous confinement total, les déchets amiantés étant ensuite évacués par big-bag (13 000 au total) via l’un des deux ascenseurs qui desservent le chantier. L’originalité de la solution de l’entreprise réside donc dans l’organisation et le mode opératoire innovant mis en place, les travaux étant décomposés en plusieurs chantiers en étroite interdépendance et concentrant différents savoir-faire. Dans la pratique, l’essentiel des travaux s’effectue en descendant, trois niveaux séparant en permanence les interventions de désamiantage (plafonds, chape et façade) des autres opérations de déconstruction-reconstruction. Au sommet du bâtiment, l’écrêtage des deux ailes concernées s’effectue au moyen de scies à ruban, analogues à celles qui sont employées en carrière. Les blocs de plusieurs tonnes sont ensuite évacués par l’intermédiaire de l’unique grue à tour qui dessert le chantier. « Elle culmine actuellement à 215 m, mais elle sera rehaussée jusqu’à 260 m lorsque débutera la surélévation de la tour », précise Xavier Pares.

Modélisation aux éléments finis

Les modifications structurelles apportées au bâtiment vont considérablement modifier la répartition des contraintes au sein de l’édifice ainsi que celle des charges sur le sol. La surélévation générant, à elle seule, un surpoids d’environ 19 000 t, soit 16 % de plus que l’existant (118 000 t). L’accroissement de la surface va également amplifier les efforts dus au vent qui, conjugués avec la nouvelle forme dissymétrique de la tour, vont générer l’apparition de moments déviés. D’où la nécessité de renforcer l’ouvrage qui a été modélisé aux éléments finis en tenant compte des différentes étapes du chantier. « Beaucoup de phases intermédiaires se révèlent beaucoup plus pénalisantes que la configuration finale. Particularité : la tour repose sur une structure caisson de 2,50 m de hauteur, constituée d’une dalle haute précontrainte de 80 cm d’épaisseur et d’un radier de 90 cm, l’ensemble étant divisé en alvéoles de 5 à 6 m de côté. Le but étant d’avoir la même répartition de charges qu’initialement au niveau du radier, « nous renforçons le bâtiment en partie basse, du ­niveau –5 au 3, en accroissant l’épaisseur des voiles ou en créant des mégavoiles de 0,80 à 1,30 m d’épaisseur (capables de reprendre 100 t/m) afin d’étendre la surface portante, deux mégapoutres étant parallèlement coulées dans chacune des ailes », souligne Xavier Pares. Ces structures de renfort sont solidarisées à l’existant en utilisant la technique d’hydrodémolition (jet d’eau de 7 mm de diamètre à 1 500 bars) qui permet de détruire le béton sans attaquer les aciers. En superstructure, les voiles extérieurs du noyau central, de forme triangulaire, doivent également être renforcés au moyen d’un contre-voile. Cette phase de travaux, qui est intégrée dans le mode opératoire mis au point, s’effectue donc en descendant, le département Méthodes de l’entreprise ayant conçu un robot spécifique qui permet d’industrialiser le process.

Reconstruction des façades de bas en haut

« Les contre-voiles, qui sont coulés en périphérie par l’intermédiaire d’un coffrage hydraulique sur mesure nécessitent de carotter préalablement les voiles existants puis de rajouter des aciers, pour solidariser les deux structures et éviter tout effet de type « mille-feuilles ». Le robot, programmé pour un plan de forage donné, est équipé de 4 perceuses automatiques, capables de se rétracter automatiquement au cas où le foret entrerait en contact avec une armature. Les travaux de modifications internes du noyau central (voir encadré), réalisés en parallèle quelques étages plus haut, consistent en une déconstruction totale privilégiant le démontage des pièces préfabriquées d’origine, celles-ci étant découpées à la scie puis déposées à la grue. La phase de reconstruction est réalisée à partir d’un coffrage particulier de 28 t. L’outil, fixé à chaque étage durant les travaux, est ensuite descendu en étant suspendu par l’intermédiaire d’un système de treuils situé en partie haute du noyau, au fur et à mesure de la démolition des anciens planchers, trois niveaux plus bas. Cette plate-forme coffrante spéciale comporte deux plans différents afin de pouvoir effectuer tous les travaux de préparation nécessaires (percement, ferraillage) au coulage des poutres et de la dalle d’un niveau de plancher, alors même qu’est bétonné le niveau immédiatement supérieur. Deux niveaux plus haut, un autre outil spécial coffre les nouveaux escaliers ainsi que les éléments de maçonnerie. « Une fois les escaliers neufs construits, nous pouvons démolir les anciens, implantés à l’intérieur des plateaux, et refaire ensuite les planchers », souligne Xavier Pares. Précision pratique : l’ensemble des gravois, soit 18 000 m3, est évacué par un système de goulottes jusqu’à un étage de reprise où les matériaux sont alors récupérés par des chariots descendus eux-mêmes via l’un des cinq lifts extérieurs en service. Les anciennes façades sont alors démolies ainsi que les pignons aveugles qui deviendront transparents grâce à l’installation de façades vitrées.

Il en résulte une vue imprenable sur Paris et la proche banlieue ainsi qu’une réduction de la facture électrique grâce à l’utilisation de l’éclairage naturel. Côté matériels, la démolition des pignons s’effectue par l’intermédiaire de petites machines électriques sur chenilles, télécommandées à distance par l’opérateur afin de garantir une sécurité maximale. Cet aspect du projet est bien entendu fondamental, toute chute de matériaux ayant été rendue impossible grâce à la mise en place de 18 passerelles de protection qui ceinturent le bâtiment. « L’ensemble est si bien étanche que nous nous sommes retrouvés avec 20 cm d’eau sur les passerelles lors de violentes précipitations », précise avec humour Xavier Pares. Au niveau des piétons, une protection lourde vient renforcer le dispositif, afin de permettre aux usagers de la station de métro Esplanade d’accéder aux bureaux du quartier de la Défense 1 en toute sécurité. Parallèlement aux travaux de démolition des façades, les dalles sont élargies en descendant de 1,50 m sur toute leur périphérie en faisant appel à des outils coffrants spéciaux suspendus, élaborés pour le projet. Lorsque cette phase d’extension des planchers sera terminée, probablement à la fin du printemps 2009, les différents corps techniques, qui travaillent eux aussi en descendant, avec treize niveaux de décalage, se situeront au vingtième étage de la tour. « Nous réaliserons alors les façades et les aménagements architecturaux en partant du bas, la remontée du chantier s’effectuant au rythme d’un niveau par semaine, soit environ une année de travaux pour les 50 niveaux de la nouvelle tour », conclut Xavier Pares.

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