Nous suivre Les Cahiers Techniques du bâtiment

ROISSY Une structure métallique remplace la voûte béton

Sujets relatifs :

ROISSY Une structure métallique remplace la voûte béton

Chaque grande étape du chantier devait suivre le rythme d’un tronçon par mois. Cette organisation a aussi permis à ADP de maintenir 3 postes d’embarquement en service pendant toute la durée des travaux.

© (Doc. ADP.)

Quatre ans après son effondrement partiel, le terminal 2E de l’aéroport de Roissy Charles-de-Gaulle retrouve sa fonction sous une nouvelle voûte, plus lumineuse et plus légère grâce à sa structure métallique, et plus chaleureuse dans son habillage de bois.

Suite à l’effondrement partiel du terminal 2E en mai 2004, la question s’est posée aux architectes et ingénieurs d’Aéroports de Paris de savoir quels éléments garder de l’imposante structure de cette jetée. La décision prise fut de remplacer entièrement la structure en béton par son équivalent métallique, tout en gardant une géométrie extérieure identique afin de conserver l’ensemble de la verrière. Le bâtiment central en béton, architecturé sur trois niveaux, a été conservé. L’étage inférieur accueille les galeries d’arrivée des passagers et certains locaux techniques. Son étage supérieur, celui dont la voûte a été refaite, reste réservé aux embarquements. Dès 2009, il devrait accueillir annuellement neuf millions de passagers, grâce à 17 stands d’embarquement ouverts sur la jetée et 6 déportés. Les dimensions du bâtiment sont à la hauteur de ces ambitieux objectifs de flux. Ce long tube, de 30 m de portée et 20 m au faîtage, s’incurve légèrement sur 660 m de longueur, offrant une surface au sol de 45 000 m2. La forme en croissant de l’ensemble est obtenue au niveau des jonctions par un léger angle entre deux tronçons rectilignes voisins.

Afin de rendre le résultat plus chaleureux, l’intérieur de la structure métallique a été habillé de bois. Les teintes chaudes du placage frêne sont rehaussées par les différentes tonalités de la moquette rouge framboise, conférant à cet espace imposant une impression d’intimité. Et si la verrière demeure inchangée dans sa géométrie, la lumière extérieure inonde davantage le bâtiment, de manière mieux contrôlée et plus diffuse. « Le nouveau bâtiment a pratiquement la même forme que le précédent, avec maintenant une vue sur le tarmac qui n’existait pas dans le projet initial. Le métal allié au bois a permis de créer une ambiance chaleureuse, lumineuse et transparente », s’enthousiasme Bernard Cathelain, directeur du pôle aménagement et développement d’ADP.

Une volonté industrielle

Le chantier aura duré au total moins de deux ans pour un coût de 130 Me (dont 112 Me provenant des assurances). Son organisation a pu être en partie industrialisée, du fait de la conception du bâtiment en blocs identiques et de la répétitivité des 130 arches des voûtes courantes et des dix tronçons rectilignes. Afin de minimiser le travail d’assemblage sur site, la préfabrication des pièces métalliques et en bois a été systématisée. Le chantier a démarré en mai 2006 par l’enlèvement de différents éléments intérieurs, comme l’électricité, la lumière, la ventilation, les fauteuils, la signalisation et les rampes métalliques, avec l’objectif de pouvoir en réutiliser une partie. Seule a été conservée l’assise du bâtiment en béton, avec ses piles et fondations, ainsi que la moquette sur laquelle de la résine a été vaporisée, pour la rendre résistante à l’eau. Elle devenait en effet le toit du bâtiment pendant la durée du chantier. Deux contraintes essentielles ont présidé à la conception de la nouvelle structure : la conservation de la verrière extérieure (ce qui imposait une répétitivité des arches tous les 4 m) et la possibilité de passage des gaines de ventilation.

La coque en verre de 33 000 m2 a pu alors être enlevée avec une grue et des ventouses. Chacun des 9 300 panneaux en verre a été soigneusement démonté, enlevé, marqué pour pouvoir être remis à la même place, puis stocké dans un hangar de 5 000 m2. Une portion de 70 m était dépecée et mise à nue chaque mois. L’étape suivante était l’enlèvement et la destruction de la coque en béton. Chacune des 152 arches en béton de 4 m de largeur a été sciée en trois morceaux et enlevée, au rythme d’une par jour. Elles ont été démolies entre septembre 2006 et avril 2007, générant 7 000 m3 de débris, soit 18 000 tonnes qui ont été concassées et recyclées. Cette phase a pu être menée à bien en faisant venir depuis le port de Marseille l’une des plus grandes grues européennes, la Demag-grue qui pèse 700 tonnes pour 80 m de hauteur.

Plus de 40 km de tubes cintrés

Le travail de reconstruction a commencé par la reprise des têtes de poteau des fondations. Elles ont été cassées et réadaptées pour recevoir les ancrages des poutres de rive qui supportent la structure métallique (en remplacement des poutres en béton). Chacun des 152 arcs métalliques a été construit en quatre tronçons de tubes cintrés et soudés, compatibles avec un gabarit routier. « Contrairement à notre préconisation qui était que l’assemblage sur site se fasse par soudage, les jonctions ont été boulonnées », confie Françoise Prunier, directrice d’études chez Setec TPI. Sur le site, les deux morceaux correspondant à un demi-arc ont en effet été réassemblés à côté de la jetée par un joint boulonné. Les deux demi-arcs ont ensuite été boulonnés entre eux en position centrale, reconstituant l’arc complet. Dans la partie opaque de la toiture, un contreventement supérieur relie l’ensemble. Des traverses avec jonctions boulonnées relient longitudinalement les arcs. Aidée par une conception répétitive, la construction de cette structure métallique a progressé de 70 m/mois, sur 8 mois.

Au total, 2 800 t d’acier ont été mis en œuvre (incluant les poutres basses), un poids 6,5 fois plus léger que dans sa version béton. Le métal est peint anticorrosion, mais sans peinture intumescente excepté pour la zone de l’entrée des passagers, car la charpente n’y est pas visible. La complexité du projet sur cette étape venait du cintrage correct des tubes avec une géométrie imposée, et de la soudure aux points de jonction des quatre tubes. Cela a exigé, en atelier, un travail conséquent de soudures de qualité. La coque extérieure en verre a ensuite été repositionnée en suivant le rythme de montage de la structure. Comme le travail s’accomplissait par tronçons, progressant d’ouest en est, chaque étape pouvait démarrer en parallèle de la précédente.

L’intérieur du bâtiment a ensuite été entièrement habillé de lamelles de frêne clair. Une fois la nouvelle structure métallique montée et l’ancienne verrière remise en place, le montage de la peau intérieure en bois a été la ­dernière étape avant les finitions intérieures. Finnforest a été chargé de fabriquer et monter les 810 t de bois nécessaires pour couvrir les 18 000 m2 de cette somptueuse peau intérieure. Ce travail de patience s’est avéré délicat et lourd à organiser. 43 292 planches ont été nécessaires pour les voûtes et les claires-voies et 1 787 lamelles pour les plinthes d’une hauteur de 1,50 m courant sur les deux côtés de la jetée. « Il existe dans ce projet une vraie qualité de construction et de finition du bois, qui ne se retrouve pas dans d’autres projets de même ampleur : les grandes dimensions de l’ouvrage font qu’il ne s’agit plus d’artisanat mais davantage de design industriel », souligne Niccolo Baldassini, directeur de RFR,

En 18 mois, les équipes de charpentiers de Finnforest ont dû installer 152 arches d’un développé de 32 m, dont 130 arches pour les voûtes courantes, 20 pour les voûtes palée aux extrémités des blocs, et deux arches extérieures en aluminium aux deux extrémités du bâtiment. La première étape était de monter pour chaque arche les six coques, en commençant par le faîtage. Les coques préfabriquées comportent deux raidisseurs coniques habillés de lamelles, avec des petites traverses métalliques fixées et ajustées aux arcs métalliques par des bielles. Aux extrémités de chaque tronçon, il a été ajouté une pale de stabilité métallique. La deuxième phase était de monter et visser une par une les lamelles de claire-voie. Les architectes ont conçu une progressivité dans les ouvertures, grâce à des claires-voies de taille variable, la vision étant dégagée au maximum à hauteur des passagers et le haut de la toiture étant complètement opaque. Par ailleurs les ouvertures sont volontairement plus importantes au sud côté tarmac qu’au nord.

Un travail sur les veines du bois

Afin d’accélérer sur le chantier, les éléments en bois ont été préfabriqués en atelier, chez Finnforest Merk à Aichach en Bavière. Cela répondait aussi à la demande d’ADP d’éviter tout polissage et sciage sur site. Les lamelles habillant les voûtes sont en bouleau plaqué frêne dont les veines ont été sélectionnées selon un spectre assez large en teintes et en luminosité. Comme la répartition des lamelles devait donner une impression homogène, Finnforest a mis au point un algorithme dans l’ordre de montage des lamelles pour obtenir une cohérence visuelle. La sélection, la variation, le placement des motifs est ainsi devenu un processus industriel. Cette diversité de couleurs et de veines des lattes permet de rompre la monotonie de la surface. En revanche, pour les claires-voies, fabriquées en bouleau plaqué frêne, le choix d’un bois uniforme et clair favorisait les renvois de lumière. Les claires-voies ont en effet été conçues avec une alternance de lattes droites et courbées. « La lumière extérieure est réfléchie par les lattes courbées vers les lattes droites qui diffusent en douceur la lumière à l’intérieur de la jetée », explique Andreas Pfadler, ingénieur chez RFR. Toutes les pièces de bois ont reçu un revêtement de protection feu M1.

vous lisez un article des Cahiers Techniques du Bâtiment N°282

Découvrir les articles de ce numéro Consultez les archives 2008 des Cahiers Techniques du Bâtiment

Bienvenue !

Vous êtes inscrit à la news hebdo Cahiers techniques du batiment

Nous vous recommandons

Les 12 chantiers IMH bois en France

Les 12 chantiers IMH bois en France

Le marché de la moyenne hauteur bois, notamment tertiaire, est devenu exponentiel, tout particulièrement en France. Tour d'horizon des 12 chantiers en cours ou achevés dans l'Hexagone. ENJOY - Paris (75) Chevauchant[…]

15/05/2019 | ActualitéChantier
À l'école de la mixité

À l'école de la mixité

Une salle de spectacle à l'étage noble

Une salle de spectacle à l'étage noble

Des bureaux recomposés sur l'existant

Des bureaux recomposés sur l'existant

Plus d'articles