UNE STRUCTURE CLASSIQUE, MAIS UNE PATHOLOGIE PEU COURANTE POUR UN OUVRAGE ROUTIER A FORT ENJEU
Le pont sur la RD225 situé au Pontet (84) est ouvrage classique, de type pont-dalle précontraint (PSIDP). Il permet le franchissement de la RD225 reliant Carpentras et l’échangeur "Avignon Nord" sur l’A7 à Avignon par la RD907 en provenance de Sorgues. L’ouvrage fait donc partie d’un point d’échange particulièrement important du Grand Avignon.
Construit en 1974, l'ouvrage est constitué de 4 travées (12,52 m – 16,95 m – 13,06 m – 11,63 m).
Le tablier présente une largeur droite relativement importante (18,0 m), supportant une chaussée de 15,0 m de large (4 voies de circulation dont une voie d’insertion en provenance de la RD225). L’ouvrage présente par ailleurs un biais important, de l’ordre de 67 grades.
Outre différents désordres et pathologies constatés et nécessitant des travaux d’entretien spécialisés, les différentes inspections détaillées de 1993, 2010 et 2019 ont mis en évidence la présence d’une fissuration longitudinale, située en intrados de tablier, notamment au droit des travées 3 et 4, et présentant des ouvertures importantes. Une pathologie peu courante pour un ouvrage de type pont-dalle précontraint.
LE DIAGNOSTIC
L’évaluation structurale, confiée par le Service Ouvrages d’Art du Département de Vaucluse au Cerema Méditerranée en 2021, s’est basée sur une modélisation aux éléments finis du tablier, permettant de déterminer l’effet du gradient thermique, suspecté, compte tenu de la largeur du tablier, d’être à l’origine de cette pathologie.
Le recalcul mené selon les Eurocodes (charges routières, combinaisons, critères de vérifications) a permis de conclure que la sécurité de l’ouvrage n’était pas remise en cause. Ce recalcul a toutefois montré des contraintes élevées dans les armatures passives transversales, en fibre inférieure de tablier, notamment du fait de l’effet transversal du gradient thermique, confirmant ainsi la pathologie observée, ainsi que l’origine suspectée des désordres.
Les travaux de renforcement proposés consistent (après injection des fissures) en un renforcement de l’intrados du tablier par matériau composite constitué de lamelles, permettant de limiter les contraintes de traction dans les armatures passives transversales inférieures.
LE PROJET DE REPARATION
A l’issue des études de réparation, le principe de renforcement proposé prévoit la mise en œuvre de lamelles composites, régulièrement réparties en sous-face de tablier (de l’ordre de 6 lamelles par mètre linéaire selon l’axe du tablier), et posées selon le biais de l’ouvrage (parallèlement aux lignes d’appui). Le calcul de dimensionnement de la réparation a permis de montrer qu’une seule couche de lamelles était généralement nécessaire (à l’exception de quelques zones ponctuelles nécessitant 2 couches).
La mise en œuvre optimale du renforcement par matériau composite en sous-face du tablier suppose des mesures de maitrise du gradient thermique pendant toute la durée de cette phase de travaux. Il a ainsi été proposé de procéder à l’application en phase provisoire d’une peinture de couleur blanche spécifique (compatible avec la sécurité de la circulation routière) sur l’ensemble de la chaussée. Par ailleurs, le bon collage des matériaux composites requiert de ne pas les solliciter pendant cette phase. Ainsi, en plus des restrictions de circulation de nuit sur la RD225 nécessaires à la réalisation des travaux en intrados de l’ouvrage, le Cerema a préconisé au gestionnaire d’envisager également des restrictions de circulation sur l’ouvrage pendant les phases de collage.
Enfin, le Département de Vaucluse a également souhaité profiter de ce chantier pour réaliser un certain nombre de travaux d’entretien spécialisés sur l’ouvrage (remplacement des joints de chaussée, reprise locale de l’étanchéité, reprise des corps de trottoirs, etc.)
Les travaux de réparation et de renforcement de l’ouvrage débutent au printemps 2024, pour une durée prévisionnelle de 5 mois.
POUR ALLER PLUS LOIN : CONCEPTION DES REPARATIONS STRUCTURALES ET DES RENFORCEMENTS DES OUVRAGES D’ART
Le guide "Conception des réparations structurales et des renforcements des ouvrages d’art", rédigé par un groupe de travail constitué de membres du Cerema et des directions interdépartementales des routes (DIR), expose les pratiques en vigueur en matière de conception de réparations structurales et de renforcements des ouvrages d’art.
Il propose une adaptation des règlements et règles de l’art utilisés pour le calcul des ouvrages d’art neufs au cas des ouvrages existants. Il rappelle la démarche générale d’élaboration d’un projet de réparation et traite du "calcul et de la modélisation" du projet, en proposant des réponses aux questions récurrentes auxquelles sont confrontés les projeteurs :
- Quel règlement de calculs et quel règlement de charge utiliser ?
- Quels coefficients de sécurité retenir ?
- Comment prendre en compte la connaissance de l’existant et notamment le résultat des mesures et instrumentations ?
- Quelles caractéristiques retenir pour les matériaux ?
- Comment tenir compte des pathologies observées ?
- Quels sont les aménagements et dérogations possibles par rapport à un ouvrage neuf ?
La partie "Principes généraux des calculs" décrit notamment les bases de justification des réparations et les exigences, ainsi que l’application des principes du calcul aux états-limites aux ouvrages existants.
La partie "Conception des réparations et renforcements des ouvrages en béton" comprend quant à elle un chapitre dédié à la conception des réparations et renforcements par matériaux composites collés.
Le guide est complété par des annexes techniques téléchargeables sur le site PILES du Cerema.
Guide AFGC :