Des investigations poussées autour de l’état structurel et de la capacité portante du pont de Choisey

Le pont de Choisey construit entre 1963 et 1966 supporte une voie communale et franchit le Doubs. C’est un ouvrage de type VIPP¹ comportant quatre travées indépendantes dont les tabliers sont précontraints longitudinalement et transversalement, de longueur totale de 128 m. Les câbles de précontrainte sont internes à la structure en béton et assurent la résistance de la structure.

Un pont à risque et une réponde adaptée du Cerema à la commune de Choisey

Ce pont entre dans la catégorie des ouvrages à risque (la corrosion des câbles de précontrainte peut conduire à sa défaillance) en raison de sa structure et de sa date de construction (avant 1967).

Il présente des vulnérabilités spécifiques à sa conception : seulement deux poutres en forme de Té par travée ; absence d’entretoise intermédiaire ; liaisons poutre/hourdis et poutre/hourdis /entretoise sur appui assurées exclusivement par la précontrainte transversale.

De plus le niveau de l’aléa "corrosion des câbles de précontrainte" est élevé du fait des circulations d’eau pouvant contenir des sels de déverglaçage en abouts des poutres (absence de joint de chaussée) ainsi qu’en rives de tabliers, zones d’ancrage de câbles ; en outre l’existence ou l’état de la chape d’étanchéité du hourdis d’origine, sont douteuses.

Le dimensionnement de l’ouvrage a pris en compte des charges d’exploitation réduites (1 seul camion de 25 tonnes). Suite à des calculs rapides réalisés par la Division Ouvrages d’Art du CETE de Lyon en 2001, l’ouvrage a été limité à 19 tonnes et à 30 km/h, limitations non respectées dans les faits.

A la demande de la commune de Choisey, l’Agence d’Autun du Cerema a effectué une visite de l’ouvrage le 16 mai 2019 qui a permis de constater une évolution significative de l’ouverture des fissures verticales en tête des fûts des piles du pont, situées à l’arrière des bossages inférieurs d’appui des poutres. Il a alors recommandé la mise en place d’une limitation de tonnage à 3,5 tonnes pour éviter la circulation des véhicules lourds et le respect de la vitesse maximale à 30 km/h.

Après étude du dossier de l’ouvrage transmis par la mairie de Choisey, l’Agence d’Autun en partenariat avec l’unité EROA du département DRIM de Bron a proposé à la mairie de Choisey la réalisation :

• D’une inspection détaillée périodique ainsi que d’un programme d’investigations dans le cadre d’une étude de diagnostic de l’ouvrage,
• Une évaluation de la capacité portante de l’ouvrage (recalcul),
• Et l’établissement d’un APROA² prenant en compte deux scénarios : ouvrage apte à supporter les charges de dimensionnement initiales et limitation de tonnage à 3,5 t.

L'étude de diagnostic

L’étude de diagnostic de l’ouvrage réalisée en juin 2020 comprenait une inspection détaillée et des investigations poussées sur :

• La précontrainte de l’ouvrage, notamment des pesées locales de la tension résiduelle de fils de câbles à l’arbalète, méthode et matériels développés par le Cerema Haut de France, après les avoir mis à nu par l’ouverture de fenêtres dans le béton et les conduits ;

• Les fûts de piles (constat d’une fissuration/fracturation généralisée d’orientation verticale sur toute leur hauteur, laissant penser à la conséquence d’une réaction de gonflement interne du béton) pour identifier la profondeur de la fissuration et ses conséquences sur les armatures internes du béton ;

• Le béton armé de l’ouvrage et notamment la situation des armatures vis-à-vis de la corrosion par des mesures d’épaisseur d’enrobage des armatures, de profondeurs de carbonatation, la détermination de profils de teneurs en chlorures;

• La chaussée de l’ouvrage, dont des mesures d’épaisseur par radar.

L’ensemble des investigations et des travaux associés a été réalisé en propre par le Cerema dans le but de minimiser les délais (constat de désordres évolutifs a priori graves sur cet ouvrage à risque) et les coûts pour la commune de Choisey.

Ce diagnostic a notamment permis de mettre en évidence une perte de tension dans les câbles de précontrainte de l’ordre de 35% ce qui est assez courant pour des VIPP de cette génération, un bon état de cette précontrainte vis-à-vis de la corrosion, une fissuration des piles moins préjudiciable que crainte et une carbonatation avancée du béton des entretoises sur appuis.

Concernant la chaussée, le constat de béton désagrégé en extrados du hourdis au travers de nids de poule ainsi que des mesures radar inquiétantes, ont fait craindre la présence de désordres dans le hourdis.

A la suite de ces premières investigations, un complément de diagnostic a été proposé à la mairie de Choisey concernant :

• les caractéristiques du béton du hourdis,
• la reconnaissance de la présence et de l’état d’un renformi et de la chape d’étanchéité en extrados du hourdis,
• l’état visuel des armatures du béton armé des entretoises sur appuis du fait de la carbonatation avancée du béton,
• et, en vue de l’APROA afin d’estimer au mieux le coût du chantier de réparation, un diagnostic de teneur en polluants de la peinture anticorrosion des garde-corps (présence de plomb ?) et des enrobés (HAP).

Cette deuxième phase de diagnostic s’est déroulée en décembre 2020.

Des fenêtres ont été ouvertes en extrados jusqu’au hourdis du pont à quatre emplacements. Des carottages du béton du hourdis ont été réalisés, pour permettre un examen visuel complété par des analyses et essais de résistance à la compression. Les résultats ont donné une résistance équivalente à un béton de classe C35/45 ce qui est très satisfaisant compte-tenu de la période de réalisation.

Des ouvertures de fenêtres, au nombre de 4, au droit d’armatures du béton armé des entretoises ont permis de rassurer (absence de corrosion) et de définir plus précisément les travaux à effectuer sur ces parties d’ouvrage.