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Première rénovation-extension d’une tour des années 70

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Première rénovation-extension d’une tour des années 70

© (Doc. DR.)

L’ancienne tour du Crédit Lyonnais de La Défense est le premier ouvrage de ce type à être profondément transformé. Au programme : remplacement d’épines béton supports de façade, ouverture des infrastructures à la lumière et extension du bâtiment.

Située sur l’esplanade de La Défense (1), PB 12 appartient aux tours de première génération. Construite en 1973 selon le modèle 42 x 24 m de côté pour 89 m de haut, elle comporte une façade porteuse avec un jeu d’épines en béton tramé sur 1,48 m, un noyau légèrement décentré dégageant des plateaux de largeurs de 6 à 8,50 m, et deux batteries d’ascenseurs. À ses 26 niveaux s’ajoutent 6 niveaux d’infrastructure aveugles, abritant l’espace restauration dédié au Crédit Lyonnais, des locaux informatiques et d’archives. Le tout étant intégré dans la SHON (surface hors œuvre nette) ­globale de 37 000 m2. Au départ de son locataire, AXA Reim charge Cogedim d’entreprendre des études de faisabilité concernant la remise aux normes IGH (immeubles de grande hauteur) actuelles de la tour et aux standards de confort des immeubles tertiaires. Il en résulte quatre approches : conservation/mise en conformité de base, restructuration/infrastructures incluses, démolition/recons­truction, restructuration/valo­risation avec extension de la tour. Proposée par l’agence Valode & Pistre architectes, cette dernière solution va remporter le concours d’idées lancé fin 1999. Cette restructuration lourde élargit la tour de 3,50 m côté est, rattrapant la perte des surfaces aveugles du sous-sol devenues inutilisables.

Une vision panoramique dans les bureaux

Pour recouvrer une vision à 180° sur le parvis, les architectes ont eu l’idée de remplacer les 86 épines porteuses par 26 poteaux métalliques, espacés selon une trame d’environ 6 m, (soit 4 travées d’épines). En outre, la récupération de l’espace en rive séparant les épines a permis de gagner 0,70 m de profondeur sur les trois autres côtés. Le travail à SHON égale et POS (plan d’occupation des sols) bloqué incite à garder un maximum de structure existante. Sur les façades nord et sud, deux doubles poteaux viennent ainsi récupérer deux énormes poutres servant à transmettre les efforts du vent vers le noyau qui contrevente la tour. Les façades ouest et est respectent un rythme régulier de poteaux. Vu les grandes portées entre ces éléments et leur butonnage sur le noyau, la solution charpente métallique s’est imposée naturellement, tant au niveau des poutres que des poteaux, pour éviter d’énormes sections. D’autant que la hauteur entre niveaux est limitée à 3,11 m. D’où la présence de poteaux mixtes constitués de tubes métalliques de 610 mm de diamètre, emplis de béton après montage. Leur rôle : recevoir les planchers existants et complémentaires et assurer l’accroche de l’ossature métallique périmétrique.

Des travaux en trois cycles

Pour unifier la tour, tout en jouant la transparence, le parti a consisté à dérouler une feuille de verre nacrée, bombée dans les angles (Antelio semi-réfléchissant/Saint-Gobain). Cette façade respirante, en verres extérieurs collés (VEC), qui habille tous les niveaux de bureaux du sol au plafond, a l’avantage de compenser la faible hauteur sous-plafond de l’ordre de 2,51 m. Poursuivie sur les côtés de la tour, la feuille de verre continue au-dessus du volume de la toiture pour se fondre dans le ciel. Si sa découpe en biais du niveau 0 à 3 oblige à casser partiellement des planchers, elle permet aussi de développer le volume du hall d’accueil sur 3 hauteurs et de le prolonger vers le bas sur 3 niveaux, mettant in fine 6 niveaux en communication. Quant à la façade arrière plein sud, elle est traitée plus classiquement en verres parclosés et allèges pleines inox de 0,70 m. Soit une surface de vitrage réduite avec un bon facteur solaire de 0,17. Et deux volumes distincts de façades emboîtés, donnant une proportion dynamique à l’ouvrage.

Les travaux se sont fait selon trois cycles à partir du montage de la nouvelle structure de façade, fondée en infrastructure le long des épines, et en raccordant les poteaux tubulaires métalliques sur le noyau. Après la dépose des châssis de façade et avant de démanteler les épines, niveau par niveau en partant du haut vers le bas, les planchers existants en béton nervuré ont été étayés, désolidarisés des anciennes épines et raccrochés sur la structure neuve qui les prolongent. En façade est, les nouveaux planchers sont rallongés au fur et à mesure de l’avancement, au moyen de poutres de liaisonnement avec le noyau.

Des phases aussi importantes en sous-sols

Principe : une fois les épines enlevées, les poteaux sont reliés par des poutres de rive en acier munies d’augets métalliques afin de raccorder les planchers existants à la structure en phase descendante. Côté extension, le principe est identique. Toutefois, la longueur du prolongement obligeait à monter une structure métallique intermédiaire alvéolée (pour le passage des réseaux) supportant un platelage en dalles préfabriquées. Reste ensuite à rapporter la nouvelle façade sur les poteaux de structure, pour se retrouver dans un cycle normal de construction !

Dans le même temps, les fondations ont été renforcées. Côté ouest, les 4 niveaux d’archives ont été remplacés par 6 niveaux de parking créant 139 places de stationnement. Tout en gérant les poussées de terre par un double voile béton, des ouvertures sont créées pour le passage des futurs porteurs. Ces poteaux accueillent une structure en poutres métalliques destinées à reprendre les charges du plancher, l’ensemble étant vériné pour compenser l’affaissement des ouvrages existants. La démolition des anciens poteaux porteurs, le coulage de nouveaux planchers pour créer une rampe continue et la destruction des anciens planchers peuvent alors s’enchaîner. Côté est, la réalisation du patio induit la démolition de l’architecture existante jusqu’au dernier sous-sol, l’exécution de nouvelles fondations nécessitant des puits jusqu’à 10 m de profondeur, et des poteaux béton de 1,50 m de côté qui vont reprendre les charges des nouveaux porteurs de la façade côté est.

L’emprise réduite autour de la tour et l’exiguïté des plateaux pour la cohabitation synchronisée du démolisseur, du charpentier et du bétonnier, ont imposé un planning structurel et non un empilement de 2 000 tâches identifiées, ainsi que des études dignes d’un ouvrage d’art pour définir 50 modes opératoires et phasages de travaux. D’autant que les cycles soutenus de chantiers liés aux délais interfèrent entre eux en terme de stabilité de l’ouvrage. L’exiguïté du site vis-à-vis des tours avoisinantes n’admet qu’une seule grue à tour, qui sera soulagée par des passerelles bimâts coulissant devant la façade.

36 éléments par jour

Les possibilités de stockage réduites impliquent des flux de 25 camions par jour, le percement de trémies pour l’approvisionnement et l’évacuation des matériaux, des coffrages manuportables et repliables acheminés par ascenseurs d’un étage à l’autre. En outre, l’existence d’un laboratoire de langues – alors que les ouvrages porteurs sont repris en sous-œuvre – nécessite la mise en place de capteurs acoustiques (65 dB(A) maximum aux heures ouvrables) et l’utilisation d’un « coupe-cigare » pour scier les poteaux et les enlever entiers sans nuisance sonore ni éclat, au rythme de 36 éléments par jour !

Contrairement à la rénovation d’un immeuble Haussmannien, il s’agit ici de conserver le noyau, les planchers et de casser la façade porteuse ! Ce qui suppose de consolider, avant même de démolir et de reconstruire. Et donc, des enchaînements d’infra et de superstructures parfaitement coordonnés pour préserver la stabilité de la tour. Bouygues Bâtiment réalise des sondages, carottages et radiographies pour connaître la qualité du béton et des aciers. Tandis que la maîtrise d’œuvre fait effectuer des tests et une modélisation de l’ouvrage en soufflerie (Eiffel), afin de déterminer les effets de Venturi dus aux tours avoisinantes, jusqu’à 8 fois la valeur de base du vent. Autre contrainte : le respect d’une fréquence propre de vibration des planchers supérieure à 3 Hz, alors que l’ensemble des ossatures métalliques horizontales s’inscrit dans un plénum réduit. L’imperfection obligatoire de l’ordre de 1 % dans la rectitude des poteaux (Eurocode 3) crée une autre difficulté, du fait que ces éléments sont conçus par levée de 2 niveaux et que les efforts verticaux s’accroissent à fur et à mesure de la libération des planchers. Soit 5 t d’efforts horizontaux réinjectés à chaque poteau au niveau considéré, et plus de 13 t au niveau hall 3 en particulier, puisque les phénomènes de compensation ne jouent plus. Par rapport au noyau existant qui a déjà encaissé ses déformations différées, il convenait également de vérifier l’influence de l’ensoleillement sur la dilatation des poteaux neufs (négligeable) et de compenser la prise en compte de leur raccourcissement, au fur et à mesure de la mise en charge. Objectif : une descente de 25 mm au plus, au dernier plancher.

Transférer les efforts horizontaux au noyau central

L’extension des planchers façade est oblige à épaissir le voile existant du noyau central à partir du sous-sol -6 jusqu’au niveau 21. Et pour que le ferraillage des planchers existants reste valide, un chaînage périphérique général en béton est créé en renfort. Toutefois, l’incapacité des planchers existants à transférer les actions horizontales au noyau central et le respect de leurs compatibilités de déformation par rapport à l’ossature métallique horizontale, ont nécessité des dispositifs particuliers de transfert des efforts (voir encadré). La reprise de l’inclinaison des poteaux en H au niveau 3, due à leur emprise plus étroite au sol, nécessite de souder au niveau de la dalle des plaques métalliques munies de goujons, de façon à reprendre les efforts dans le plancher. S’agissant des autres poteaux, cet effort de traction est assuré par les poutres de liaisonnement au noyau, ancrées dans les voiles par des tiges traversantes. Enfin, un plat tendeur destiné à encaisser les actions de cisaillement dans l’autre sens, est chevillé au passage de chaque nervure béton sur toute la longueur du bâtiment (jusqu’à 2 m de la façade). Soit une distribution des connexions en fonction du flux de glissement.

À l’intérieur de la structure rénovée, les bureaux en blanc intégreront des matériaux nouveaux, des faux planchers techniques et un plafond métallique avec climatisation et éclairage incorporés, pour un usage à la fois en « open space » et en locaux cloisonnés.

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