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Sudac : une structure interne désolidarisée de l’enveloppe

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Sudac : une structure interne désolidarisée de l’enveloppe

La façade principale de la halle conservée affiche un pignon redessiné, très proche de celui d’origine, avec une structure apparente en acier très marquée, des parois en briques pleines et de grandes baies vitrées. (Doc. Frédéric Borel.)

La rénovation de l’ancienne usine Sudac a nécessité une méthodologie spécifique de chantier dont la principale contrainte repose sur la réalisation d’un second bâtiment à l’intérieur de l’enveloppe conservée.

Édifiée en 1891 par l’architecte Guy Le Bus et l’ingénieur Joseph Leclaire, l’ancienne usine Sudac (1) a abrité la production d’air comprimé jusqu’en 1984 pour le réseau de pneumatiques, les horloges publiques (jusqu’en 1927) et les ascenseurs hydrauliques de certaines usines (jusqu’en 1984). Situé à l’extrémité est du 13e arrondissement de Paris, au cœur de la ZAC Paris-Rive gauche, le bâtiment, exemple d’architecture industrielle du xixe siècle, a été inscrit à l’Inventaire supplémentaire des Monuments historiques, le 19 juin 1994. À l’origine, l’usine comportait quatre nefs métalliques juxtaposées (une principale et trois secondaires) : les trois nefs secondaires ayant été remplacées en 1920 par une seule en béton qui, faute de classement, a été détruite en 1999. Accompagnée de sa cheminée, la halle principale, dite « aux compresseurs », accueillera une partie de la future école d’architecture Paris-Val-de-Seine, s’intégrant dans le pôle de l’université Paris 7–­Denis-­Diderot. Les architectes Frédéric Borel et Marc Younan (chef de projet) ont été chargés de réhabiliter le bâtiment de la halle, et de construire en continuité, une nouvelle aile reliée par des passerelles (2).

Allier conservation et mise aux normes de sécurité

Dotée d’une surface hors œuvre de 15 000 m2, l’école recevra à terme 1 500 étudiants.

Représentant environ un tiers de la surface totale, l’édifice existant se présente sous la forme d’un grand rectangle de 70 m x 15 m. D’une hauteur de 17 m, il est divisé en quatre grands plateaux, avec un entresol, de surface réduite, pris en sandwich entre le rez-de-chaussée et le premier étage. De l’ossature en acier et de ses remplissages en brique rouge, seule la structure en acier ­puddlé a été conservée. La première phase du chantier a consisté à remettre en état certains de ses éléments constitutifs et quelques-unes des pièces de charpente. La structure conservée est constituée d’épais poteaux creux carrés de 80 cm de côté qui, positionnés longitudinalement suivant une trame de 14 m, sont liaisonnés entre eux par des poutres en acier, formant des portiques, ces derniers étant contreventés par des croix de Saint-André (poutres treillis en acier) de 20 m de long. Sauvegardées, les fermes de la charpente en acier ont d’abord été curées, puis déshabillées de la peinture au plomb les enrobant, ainsi que de quelques éléments en amiante. Ensuite, elles ont été redressées et réparées, afin d’être recouvertes d’ultimes couches de peinture, protection et finition.

Sous la charpente, la voûte, composée d’un plafond en caissons, sera ultérieurement restaurée. S’appuyant sur une ossature métallique quadrillée, les caissons en bois à lames de chêne, de maille 1,40 x 0,80 m, devront toutefois intégrer une dizaine de trappes de désenfumage réparties équitablement, par groupes de deux éléments assemblés. Pour être en conformité avec la réglementation incendie, il était en effet impératif de désenfumer le volume haut de la future bibliothèque. La toiture ne comportant pas de sorties de ventilation, une cheminée CF 1/2 h pourvue de clapets d’évacuation est montée au-dessus des trappes pour atteindre la charpente et la toiture.

La couverture sera également réparée et réhabilitée à l’identique, à l’aide de chevrons, de liteaux et de tuiles, avec les divers chéneaux et gouttières existants. Le mur-pignon, implanté du côté du quai et de l’entrée principale, sera rénové à l’identique, ainsi que la cheminée en brique de 5 m de diamètre. Entièrement récurée et réparée, elle intègrera un escalier de desserte. De plus, provenant du niveau haut désormais démoli, l’une des quatre turbines existantes équipée d’un compresseur, a été conservée et se trouve actuellement entreposée. Elle sera remise en place ultérieurement au niveau entresol. Pièce imposante, elle mesure 9 x 3 m, pèse cinquante tonnes, et devra trôner au cœur de la salle d’expositions. Elle sera enchâssée dans une trémie de 2 m de haut, posée sur une ­plateforme et mise en situation. Telle une sculpture, les visiteurs pourront circuler autour et au-dessus.

Technique du « jet grounting »

Après la remise en état générale de l’ossature et de la charpente en acier, les fondations spéciales de consolidation sont réalisées par injection du béton à haute pression suivant la technique du « jet grouting ». Afin d’éviter tout risque d’inondation, suit la mise en place d’un cuvelage de la fosse, puis le coulage d’une dalle en béton. Celle-ci, servant de plancher, est réalisée sur un quart de la longueur, le reste de la surface étant revêtu d’un caillebotis métallique qui offre une transparence sur le niveau bas. Le chantier peut ensuite se poursuivre par travées successives, selon un phasage adapté. Organisé longitudinalement suivant une répartition en cinq travées de 14 m, le chantier se déroule à l’avancement par demi-travées de 7 m et par double niveau. Les interventions, adaptées à l’édifice, se font au sein de l’enveloppe existante conservée, sans jamais y toucher. La méthode employée consiste à construire –à l’aide d’une grue mobile sur pieux, d’une pompe à béton et de coffrages de dimensions plus réduites – les éléments structurels. Les travaux commencent par le rez-de-chaussée de la première demi-travée, suivis par ceux du ou des étages correspondants, et ainsi de suite, jusqu’à l’autre extrémité du bâtiment. Au total, les phases de chantier comportent une vingtaine d’interventions successives, effectuées deux par deux. Un plancher technique provisoire a été installé dans les combles, afin de restaurer toute la partie supérieure de l’édifice (charpente et plafond à caissons), sans entraver les deux interventions complémentaires.

Création d’une structure interne indépendante

La contrainte principale résidait dans la mise en œuvre d’une structure secondaire en béton, totalement indépendante, se développant à l’intérieur du volume existant rénové. Le système de « boîte dans une boîte » qui désolidarise totalement l’ossature originelle en acier de la nouvelle structure de murs et de planchers (en maçonnerie et en béton) résout les contraintes techniques et réglementaires, notamment, celles ayant trait à la sécurité incendie. Ainsi, l’ossature porteuse totalement dégagée des remplissages en brique, nettoyée puis réparée, doit accueillir, en retrait de 12 cm (face intérieure), deux sortes de complexes de parois. Aux niveaux du rez-de-chaussée et de l’entresol, des murs de 51 cm d’épaisseur seront montés, avec de la brique pleine, à l’intérieur et à l’extérieur. Aux niveaux hauts, le complexe (de 40 cm d’épaisseur) ne présente pas de briques, côté intérieur. Quant aux planchers, le niveau bas est pourvu de grandes poutres en béton parallèles aux pignons, (H 1,15 m x L 0,70 m) qui sont disposées transversalement, toutes les demi-travées. Longitudinalement, une poutre est mise en place, en position centrale. Les planchers des niveaux supérieurs sont des planchers classiques en béton, oscillant entre 20 et 25 cm d’épaisseur. Si le chantier de réhabilitation de la nef a commencé en mai 2004, celui de l’aile neuve, mené en parallèle, a débuté en septembre 2004. Ces deux chantiers se déroulant conjointement, la livraison de l’ensemble de l’établissement universitaire est programmée pour mars 2006.

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