Remplacement de ponts sous trafic - TRIMIS · 2015. 11. 6. · iv Remplacement de ponts sous trafic...

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Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK Département fédéral de l'environnement, des transports, de l'énergie et de la communication DETEC Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle communicazioni DATEC Bundesamt für Strassen Office fédéral des routes Ufficio federale delle Strade Remplacement de ponts sous trafic Brückenersatz unter Verkehr Replacement of bridges under traffic Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) Laboratoire de la construction métallique (ICOM) Th. Meystre, ing. civil dipl. EPFL J.-P. Lebet, dr sc. techn., ing. civil dipl. EPFL/SIA Mandat de recherche AGB2001/472 effectué à la demande du Groupe de travail Recherche en matière de ponts Septembre 2006 XXX

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  • Eidgenössisches Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEKDépartement fédéral de l'environnement, des transports, de l'énergie et de la communication DETEC Dipartimento federale dell'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle communicazioni DATEC

    Bundesamt für Strassen Office fédéral des routes Ufficio federale delle Strade

    Remplacement de ponts sous trafic Brückenersatz unter Verkehr Replacement of bridges under traffic Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) Laboratoire de la construction métallique (ICOM) Th. Meystre, ing. civil dipl. EPFL J.-P. Lebet, dr sc. techn., ing. civil dipl. EPFL/SIA Mandat de recherche AGB2001/472 effectué à la demande du Groupe de travail Recherche en matière de ponts Septembre 2006 XXX

  • Préface i

    PRÉFACE L'adaptation des routes et autoroutes (élargissement, alignement) à l'évolution du trafic (charge et volume) ainsi que le vieillissement des ouvrages d’art impliquent de plus en plus des interventions lourdes sur les ponts. Qu’il s’agisse de réparations, d’élargissements ou de remplacements de la structure porteuse, ces interventions doivent pouvoir s’effectuer en tenant compte des données relatives au trafic et à l’environnement construit. Compte tenu du nombre croissant de ces interventions et des complications engendrées lors de restrictions du trafic, ces travaux soulèvent de nombreuses questions. En particulier, existe-t-il des solutions adaptées à cette nouvelle problématique de remplacement d’ouvrages sous trafic ?

    Des exemples récents de remplacements de ponts montrent que les méthodes de remplacement mises en œuvre sont variées. Elles sont différentes selon la grandeur de l'ouvrage à remplacer, selon sa situation dans l'environnement, et selon son importance dans le réseau routier. Les solutions choisies ont pourtant un dénominateur commun : la minimisation des perturbations du trafic, c'est-à-dire de faire en sorte que le dérangement pour les usagers de la route soit minimum.

    Le remplacement de ponts possède cette caractéristique particulière, par rapport à d'autres interventions effectuées sur des ouvrages, c'est que la structure porteuse est totalement reconstruite. Par conséquent, à un moment ou à un autre, d'une durée plus ou moins importante, le trafic qui emprunte le pont doit s'interrompre et passer ailleurs. Le choix de la méthode de remplacement du pont joue évidemment un rôle primordial pour l'importance de la perturbation occasionnée au trafic durant les travaux.

    Le choix de la méthode de remplacement est fonction de nombreux paramètres qu'il est possible d'évaluer avec précision pour certains et dont l'appréciation est plus qualitative pour d'autres. Le choix d'une méthode remplacement doit tenir compte de tous ces facteurs avec un poids qui peut être différent selon le cas particulier ou la situation. La présente étude a pour but de mettre en évidence certains aspects importants dont il faut se préoccuper lorsque le remplacement d'un pont est envisagé. Ce travail a également pour objectif d'identifier les diverses méthodes généralement mise en œuvre pour remplacer les ponts. Sans pouvoir proposer pour chaque cas particulier la méthode adéquate à utiliser, l'étude propose cependant un certain nombre de critères qui doivent être pris en considération lors des réflexions à effectuer pour le remplacement d'un pont sous trafic.

    Nous tenons à remercier l’Office fédéral des routes pour sa confiance en nous attribuant cette recherche ainsi que pour le soutien financier qui nous a été apporté. Nous exprimons également notre reconnaissance à la commission d’accompagnement de l’OFROU, composée de MM. P. Matt (président), M. Donzel, H. Figi, Prof. Dr A. Muttoni et Dr D. Somaini pour les excellents contacts et l’intérêt qu’ils ont porté à notre travail.

    EPFL-ICOM, septembre 2006

    Dr Jean-Paul Lebet

    Adresse du centre de recherche Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) Laboratoire de la construction métallique (ICOM) GC B3 505, Station 18 CH-1015 Lausanne E-mail : [email protected] web : http://icom.epfl.ch

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    mailto:[email protected]://icom.epfl.ch/

  • ii Remplacement de ponts sous trafic

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  • Résumé iii

    RÉSUMÉ Les élargissements et les adaptations des géométries des voies routières liées à l'évolution du trafic ainsi que le vieillissement des ouvrages d'art nécessiteront un nombre toujours plus important de remplacements de ponts. De tels travaux peuvent impliquer la mise en place de restrictions du trafic routier. Ces restrictions engendrent certains mécontentements des usagers et constituent des sources d'accidents pour la circulation routière. Existe-t-il des solutions appropriées pour remplacer des ponts en garantissant un résultat de qualité et en minimisant les impacts sur le trafic ? Ce travail a pour but de mettre en évidence certains aspects importants dont il faut se préoccuper lorsque le remplacement d'un pont est envisagé. Il a également pour objectif d'identifier les diverses méthodes généralement mise en œuvre pour remplacer les ponts.

    La littérature sur le sujet étant peu fournie, l’analyse de cas concrets de remplacements de ponts, complétée notamment par des enquêtes et des discussions avec des personnes concernées par le sujet, a constitué la base principale d’informations pour cette étude. Dans un premier temps, il s’est agit d'identifier les points communs des différents exemples recensés. S’il est assez vite apparu que chaque cas était particulier, il a néanmoins été possible de les classer dans six catégories différentes de méthodes de remplacement de ponts. Pour chacune des catégories, qui se distinguent l’une de l’autre notamment par la gestion du trafic pendant les travaux, les conditions nécessaires à leur utilisation ont été définies.

    Sur la base de cette classification, l’idée était de proposer des relations directes entre certains ponts ou types de ponts et la méthode de remplacement la mieux adaptée. Pour ce faire, les caractéristiques des ouvrages ayant une influence sur le choix d’une méthode de remplacement ont été énumérées. Certaines des ces caractéristiques touchent l’ouvrage et son environnement, et d’autres la fonction de l’ouvrage.

    Déterminer des connexions directes entre certaines caractéristiques des ouvrages et une méthode remplacement s’est finalement avéré difficile et seules quelques relations isolées ont pu être établies. En effet, étant donné le nombre important de caractéristiques et la grande variabilité de chacune d’elle, plusieurs méthodes de remplacement sont la plupart du temps réalisables avec certains avantages et inconvénients.

    Le choix d’une méthode de remplacement doit tenir compte de différents critères qui peuvent être évalués de façon plus ou moins objective. Ces critères permettant de comparer plusieurs solutions possibles de remplacement ont été énumérés et analysés.

    Il est apparu que des moyens d’évaluation et de comparaison de variantes relativement objectifs existent, mais sont aujourd’hui encore peu utilisés. Les enquêtes et discussions ont en effet montré que dans la plupart des cas c’est le bon sens de l’ingénieur qui est essentiellement utilisé pour le choix d’une méthode de remplacement. La densification du trafic et la pression des utilisateurs et de l’économie, ainsi que l’importance croissante accordée aux questions environnementales, devraient impliquer qu’à l’avenir, de plus en plus de paramètres soient considérés dans les choix et que ces choix soient réalisés de manière toujours plus objective.

    La rapidité d’exécution des travaux est un paramètre important qui permet de réduire efficacement les coûts dus aux perturbations de trafic à la charge des utilisateurs. La préfabrication s’avère souvent une solution efficace qui pour des plus-values moyennes à nulles sur les coûts de construction présente des qualités au moins équivalentes. Cette tendance devrait s’accentuer à l’avenir avec le développement de techniques de réalisation toujours plus rapides.

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  • iv Remplacement de ponts sous trafic

    SUMMARY Widening and adapting the geometries of roads to account for the evolution of traffic and the ageing of the structures is requiring an increasingly significant number of bridges to be replaced. During such work, measures are often taken to restrict road traffic. These restrictions cause dissatisfaction amongst road users and constitute a source of road traffic accidents. Is there a way to replace bridges to the standard of quality required and at the same time minimizing the impact on road traffic? The purpose of this work is to highlight certain important aspects which need to be considered when a bridge is replaced. It also aims to identify the various methods generally used to replace the bridges.

    As there is very little literature available on this subject, the principal source of information for this study is the analysis of real case studies, supplemented by interviews with people working in the subject area. The first step was to identify the common factors in each of the case studies. Even as it rather quickly appeared that each case was particular, it nevertheless was possible to classify them in six different categories of methods of bridge replacement. The principal difference between the categories was the way traffic was managed during work. For each category, the conditions necessary for the particular method of bridge replacement were defined.

    On the basis of this classification, the idea was to propose a direct relation between certain bridges or types of bridges and the best adapted method of replacement. With this intention, the characteristics of the bridges which have an influence on the choice of a replacement method were enumerated. Some of these characteristics are related to the bridge and its environment, and others to the function of the bridge.

    To determine a direct connection between certain characteristics of the bridges and a replacement method finally proved to be difficult and only some isolated relations could be established. Indeed, given the significant number of bridge characteristics and the great variability of each one, several methods of replacement are usually possible, each with certain advantages and disadvantages.

    The choice of a replacement method must take account of various criteria which can be evaluated in a more or less objective way. These criteria which make it possible to compare several possible solutions of replacement were enumerated and analyzed.

    It appeared that relatively objective means of evaluation and of comparison of variants exist, but are very rarely used. The interviews carried out showed that in most cases the engineer chooses the replacement method using common sense. The increase of traffic, economical considerations and the pressure of road users as well as the increasing importance of environmental issues, means that in the future, more parameters should be considered when choosing a bridge replacement method and that these choices have to be made in a more objective manner.

    Rapid execution of the works is an important parameter that efficiently reduces the costs of traffic disruption to road users. Prefabrication, which can increase the rapidity of execution, is often an effective solution that for zero to medium increases in construction costs provides at least equivalent results in quality. This tendency should be accentuated in the future with the development of realization techniques being increasingly faster.

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  • Résumé v

    ZUSAMMENFASSUNG Die Verbreiterungen und geometrischen Anpassungen von Fahrbahnen im Zusammenhang mit der Verkehrsentwicklung sowie die Alterung von Kunstbauten verursachen den Ersatz einer immer grösseren Anzahl von Brücken. Aufgrund der Arbeiten beim Brückenersatz sind Einschränkungen des Strassenverkehrs häufig unumgänglich. Diese Restriktionen sorgen derweilen für Unzufriedenheit bei den Benützern oder provozieren sogar Verkehrsunfälle. Es stellt sich die Frage, ob es besonders geeignete Lösungen gibt, Brücken zu ersetzen und gleichzeitig sowohl ein qualitativ hoch stehendes Ergebnis zu garantieren als auch die Auswirkungen auf den Strassenverkehr zu minimieren? Dieser Bericht soll veranschaulichen welche Aspekte bei einem anstehenden Brückenersatz zu berücksichtigen sind, um einen möglichst reibungslosen Ablauf der Arbeiten zu ermöglichen. Ausserdem sind zum Erreichen dieses Zieles in diesem Bericht Beschreibungen verschiedener Methoden für den Brückenersatz enthalten.

    Über dieses Thema ist nur wenig Literatur vorhanden, weshalb die Grundlagen dieser Studie primär aus der Untersuchung spezifischer Fälle von Brückenersatz als auch aus Umfragen und Diskussionen mit Fachpersonen stammen. Zuerst wurden bei den verschiedenen Beispielen die Gemeinsamkeiten ausgefiltert. Relativ schnell erkannte man, dass jeder Fall eigen war. Trotzdem war es möglich, sechs verschiedene Kategorien von Methoden des Brückenersatzes zu bilden und die jeweiligen Fälle zuzuordnen. Die Kategorien unterscheiden sich insbesondere in den während der Arbeiten zu bewältigenden Verkehrsmengen bzw. dem Verkehrsmanagement. Die erforderlichen Bedingungen zur Zuordnung in die Kategorien wurden ebenfalls definiert.

    Diese Klassierung soll ermöglichen, einen direkten Bezug zwischen bestimmten Brücken bzw. Brückentypen und der Ersatzmethode zu schaffen. Deshalb wurde eine Auflistung aller für den Ersatz relevanter Eigenschaften des Bauwerkes erstellt. Einige dieser Merkmale betreffen eher das Umfeld und das Bauwerk selbst, andere betreffen mehr dessen Funktion.

    Auch wenn einzelne Zusammenhänge zwischen den Eigenschaften des Bauwerkes und einer bestimmten Ersatzmethode festgestellt werden konnte, erwies es sich im Allgemeinen als schwierig, einen direkten Bezug zwischen den beiden Faktoren zu finden. Bei den vielen Eigenschaften und deren grossen Variabilität sind jeweils mehrere Ersatzmethoden realisierbar, jede mit gewissen Vor- und Nachteilen.

    Für die Wahl einer Methode müssen verschiedene Kriterien berücksichtigt werden, deren Beurteilung nicht immer auf gleich objektive Weise durchgeführt werden kann. Diese Kriterien sowie Möglichkeiten verschiedene Lösungen miteinander zu vergleichen, wurden aufgelistet und analysiert.

    Die Untersuchung zeigt, dass relativ objektive Mittel zur Überprüfung und zum Variantenvergleich existieren, sie jedoch heute noch nicht sehr häufig angewendet werden. Die Umfragen und Diskussionen haben ergeben, dass in den meisten Fällen das Gespür des Ingenieurs für die Wahl einer Ersatzmethode richtig liegt. Sowohl die Verkehrszunahme und der wachsende Druck seitens der Benützer und aus der Wirtschaft als auch die zunehmende Rücksichtnahme gegenüber der Umwelt zeigen, dass in Zukunft immer mehr Parameter bei der Wahl berücksichtigt und diese immer objektiver durchgeführt werden muss.

    Ein wesentlicher Parameter betrifft die Ausführungsgeschwindigkeit. Durch eine kurze Bauzeit können die Kosten der Benützer infolge Verkehrsstörung reduziert werden. Die Vorfabrikation stellt eine häufig effizientere Lösung dar. Voraussetzung dafür ist, dass dadurch keine oder höchstens mittlere Mehrkosten entstehen. Die Tendenz zur Vorfabrikation und somit auch zu immer schnelleren Realisationszeiten sollte sich auch in Zukunft vermehrt durchsetzen.

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  • vi Remplacement de ponts sous trafic

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  • Table des matières vii

    TABLE DES MATIÈRES

    1 INTRODUCTION 1 1.1 MOTIVATION ET BUT............................................................................................................ 1 1.2 DÉMARCHE ............................................................................................................................. 1 1.3 CONTENU DU RAPPORT ....................................................................................................... 2

    2 RECHERCHE D’INFORMATIONS 3 2.1 ENQUÊTE AUPRÈS DES CANTONS..................................................................................... 3

    2.1.1 Contenu du questionnaire.............................................................................................. 3 2.1.2 Réponses reçues............................................................................................................. 3 2.1.3 Résultats du questionnaire général ............................................................................... 4 2.1.4 Résultat du questionnaire de détails.............................................................................. 5 2.1.5 Bilan de l’enquête.......................................................................................................... 6 2.1.6 Liste des cas de remplacement reçus............................................................................. 7

    2.2 SOURCES DIVERSES.............................................................................................................. 8 2.2.1 Documents officiels suisses ........................................................................................... 8 2.2.2 Littérature.................................................................................................................... 10 2.2.3 Articles......................................................................................................................... 11 2.2.4 Étude ZEBRA............................................................................................................... 11 2.2.5 Internet ........................................................................................................................ 11 2.2.6 AIPC ............................................................................................................................ 12

    2.3 INTERVIEWS ......................................................................................................................... 12 2.3.1 Coût des travaux.......................................................................................................... 12 2.3.2 Durées des interventions ............................................................................................. 13 2.3.3 Interruption de trafic ................................................................................................... 13 2.3.4 Ponts provisoires ......................................................................................................... 13

    2.4 CONCLUSION ........................................................................................................................ 14

    3 MÉTHODES DE REMPLACEMENT ET CHOIX 15 3.1 INTRODUCTION.................................................................................................................... 15 3.2 MÉTHODES DE REMPLACEMENT .................................................................................... 15

    3.2.1 Catégorie 1 : Réalisation d’un nouveau tracé de route .............................................. 16 3.2.2 Catégorie 2 : Déviation du trafic sur un autre axe ou un autre ouvrage existant....... 16 3.2.3 Catégorie 3 : Reconstruction du pont partie par partie .............................................. 17 3.2.4 Catégorie 4 : Mise en place rapide de la structure ..................................................... 18 3.2.5 Catégorie 5 : Construction et utilisation provisoire en position parallèle.................. 18 3.2.6 Catégorie 6 : Déviation du trafic sur un pont provisoire............................................ 19 3.2.7 Résumé......................................................................................................................... 20

    3.3 CARACTÉRISTIQUES DE L’OUVRAGE ............................................................................ 21 3.3.1 L’ouvrage et son environnement ................................................................................. 21 3.3.2 La fonction de l’ouvrage ............................................................................................. 24

    3.4 LES CRITÈRES DE CHOIX ................................................................................................... 27 3.5 CONCLUSION ........................................................................................................................ 30

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  • viii Remplacement de ponts sous trafic

    4 EXEMPLES DE REMPLACEMENT 33 4.1 SCENARIO 1 : TRAFIC TOTALEMENT DEVIÉ SUR UN AUTRE AXE .......................... 33

    4.1.1 Ponte sulla valle Pianca Bruciata, Valcolla (TI) ........................................................ 33 4.1.2 Viadotto Cantine, Capolago (TI) ................................................................................. 34 4.1.3 Widibrücke, Frutigen (BE) .......................................................................................... 36 4.1.4 Pont CFF de Cossonay gare (VD)............................................................................... 37 4.1.5 Pont du Berceau, Château d’Oex (VD) ....................................................................... 38

    4.2 SCENARIO 2 : TRAFIC CONSERVÉ AVEC CAPACITÉ RÉDUITE ................................. 39 4.2.1 Sottopasso FFS Zona Cassarina, Lugano (TI) ............................................................ 39 4.2.2 Pont sur le torrent des Tsoupillis, Vex (VS) ................................................................ 41 4.2.3 Wassnerwald Viadukt (UR) ......................................................................................... 42 4.2.4 Ponte In Zona Albumo, Corticiasca (TI) ..................................................................... 44 4.2.5 Ponte sulla Marda, Valcolla (TI)................................................................................. 45 4.2.6 Wettsteinbrücke, Bâle (BS) .......................................................................................... 46

    4.3 SCENARIO 3 : TRAFIC CONSERVÉ AVEC CAPACITÉ QUASI TOTALE...................... 47 4.3.1 Pont Arthur Ravenel Jr., Charleston (USA) ................................................................ 47 4.3.2 Berliner Brücke à Halle (D) ........................................................................................ 48 4.3.3 Pont sur le Rhône à Branson (VS)............................................................................... 49 4.3.4 Pont Avenue de France à Genève (GE)....................................................................... 50 4.3.5 Ponte sul Cassarate, Lugano (TI)................................................................................ 51 4.3.6 Wettersbachviadukt (D) ............................................................................................... 53 4.3.7 Reussbrücke, Flüelen (UR).......................................................................................... 54 4.3.8 Passages inférieurs autoroutiers (Belgique) ............................................................... 55 4.3.9 Pont sur l’Allondon, Russin (GE)................................................................................ 56 4.3.10 Thurbrücke, Kradolf (TG) ........................................................................................... 58 4.3.11 Muota-Brücke, Ibach (SZ) ........................................................................................... 59

    4.4 COMMENTAIRES .................................................................................................................. 60

    5 CONCLUSION 61 5.1 SYNTHESE.............................................................................................................................. 61 5.2 TRAVAUX FUTURS .............................................................................................................. 63

    RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 65

    ANNEXES 67

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  • Introduction 1

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    1 INTRODUCTION

    1.1 MOTIVATION ET BUT L'élargissement de voies de circulation et l'adaptation de leurs géométries liés à l'évolution du volume des trafics et aux exigences de sécurité nécessite des démolitions et des remplacements de ponts. D'autre part, comme toute chose, le parc des ouvrages d'art vieillit et se dégrade avec le temps. Même avec une qualité d'exécution irréprochable et un entretien courant adéquat, des interventions lourdes sont périodiquement nécessaires telles que la réfection d'éléments d'usure voire également le remplacement complet d'un ouvrage.

    De tels travaux impliquent généralement la mise en place de restrictions plus ou moins importantes du trafic routier. Ces restrictions, qu'elles concernent le trafic passant sur le pont à remplacer ou le trafic éventuel qui circule au-dessous, engendrent d'une part un certain mécontentement des usagers et d'autre part constituent des sources d'accident pour la circulation routière. Il est dès lors important de minimiser et de réduire au maximum le temps de dérangement du trafic routier. Existe-t-il des solutions appropriées pour répondre à cette problématique d'effectuer des travaux importants sur des ponts tout en garantissant un résultat de qualité et en réduisant au maximum l'impact sur le bon déroulement du trafic ? Ce travail constitue une première réflexion sur cette question qui se posera de plus en plus souvent aux maîtres d'ouvrages publics.

    Le remplacement de ponts sous trafic a déjà été pratiqué en Suisse et ailleurs. D'une manière générale, cette pratique tend à se développer compte tenu des exigences liées à l'évolution du trafic ainsi qu'au vieillissement du parc des ouvrages d'art. Bien que l'on puisse argumenter que chaque ouvrage est un cas particulier dans son environnement et demande une solution adaptée au contexte, il existe certainement des constantes et des principes applicables à beaucoup de cas ou à différents ensembles de cas similaires.

    Compte tenu des premières expériences faites dans le domaine, le but de ce travail est de faire une analyse de la problématique du remplacement de ponts pour :

    • identifier les points communs reliant les différents cas de remplacement, • déterminer les principales caractéristiques des ouvrages à considérer lors de l’étude d’un

    remplacement, et • définir les critères à prendre en compte dans le choix d’un système de remplacement.

    En fonction des résultats de cette première réflexion, une étude plus approfondie d’une ou de plusieurs solutions de remplacement d'ouvrage pourrait être entreprise, en incluant des développements techniques récents et novateurs adaptés spécifiquement à cette question du remplacement d’ouvrage. Des techniques potentiellement intéressantes devraient pouvoir être identifiée en fonction de cas particuliers ou d'un ensemble de ponts similaires à remplacer.

    1.2 DÉMARCHE Dans la mesure où la problématique du remplacement d'ouvrages sous trafic est récente, il n'existe que peu ou pas de littérature synthétique dans le domaine. Un certain nombre de remplacements a été réalisé et a quelquefois été relaté dans les revues spécialisées. Il s’agit de réunir cette documentation. Néanmoins, l’étude de cette littérature n’est pas suffisante pour cerner l'ensemble des questions qui se posent lors de telles réalisations. Une seconde partie du travail consiste à procéder à des enquêtes auprès des personnes concernées par le sujet et à avoir des discussions pour compléter nos informations à propos de certains exemples de remplacement.

  • 2 Remplacement de ponts sous trafic

    Une fois les données de bases réunies, il s’agit de les analyser pour définir les dénominateurs communs du problème et mettre en évidences les éléments composants cette activité particulière de remplacement de ponts sous trafic. Cette analyse va proposer différentes méthodes de remplacement qui présentent certains avantages et inconvénients en fonction de l'importance de l'ouvrage dans le réseau routier, du type d'ouvrage à remplacer, ou encore de sa situation dans l'environnement naturel et construit. La mise en évidence des aspects à prendre en compte dans l’étude d’un remplacement de pont constitue cette première réflexion et remplira les buts fixés.

    Une fois les premiers résultats acquis, ayant identifié les problèmes et les besoins spécifiques, il s'agira de faire des propositions pour les prochaines étapes de la recherche. Selon les buts énoncés ci-dessus, il devrait d’agir de lister des idées ou des méthodes novatrices les mieux aptes à remplir certaines exigences du problème pour une éventuelle étude de détail.

    1.3 CONTENU DU RAPPORT Chapitre 1 : Introduction

    Motivation de la recherche, buts et démarche utilisée.

    Chapitre 2 : Recherche d’informations

    Description des sources d’informations qui ont été exploitées pour la réalisation de cette étude et présentation des résultats des recherches d’informations effectuées.

    Chapitre 3 : Méthodes de remplacement et choix

    Présentation et classification des différentes méthodes de remplacement, énumération des principales caractéristiques d’un ouvrage ayant de l’influence sur le choix de l’une de ces méthodes et discussion des critères de choix de la méthode la mieux adaptée.

    Chapitre 4 : Exemples de remplacement

    Présentations de divers exemples typiques d’application des différentes méthodes de remplacement de ponts en Suisse et dans le monde.

    Chapitre 5 : Conclusion

    Synthèse de l’étape de recherche et propositions pour les étapes suivantes.

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  • Recherche d’informations 3

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    2 RECHERCHE D’INFORMATIONS Ce chapitre présente les différentes sources d’informations qui ont été exploitées pour la réalisation de cette étude. On distingue trois groupes principaux d’information :

    • une enquête réalisée auprès des cantons, • des sources diverses (documents officiels, littérature, Internet), • des interviews.

    Les résultats des recherches effectuées ainsi que l’analyse de ces résultats sont également exposés dans ce chapitre.

    2.1 ENQUÊTE AUPRÈS DES CANTONS L’entretien de la majorité des ponts routiers en Suisse étant à la charge des cantons, les responsables cantonaux du domaine ont probablement dû être une fois ou l’autre confrontés à la problématique du remplacement de ponts. Comme première source d’information pour cette étude, il nous a donc paru nécessaire de nous adresser à ces instances pour obtenir des références et des détails sur des cas concrets. Pour ce faire, un questionnaire a été envoyé aux départements responsables des ouvrages d’art de chaque canton.

    2.1.1 Contenu du questionnaire Le questionnaire est composé de deux parties :

    • Premièrement, un questionnaire général qui peut être complété rapidement et qui est surtout destiné à connaître le nom et la situation de l’ouvrage concerné, ainsi que le genre et la cause des interventions effectuées.

    • Ensuite, un questionnaire de détails destiné à recueillir des informations particulières sur l’ouvrage et l’intervention.

    Notons que pour compléter la seconde partie du questionnaire, il est nécessaire de disposer d’une bonne connaissance du projet. De plus, il faut consentir à un certain investissement en temps. Pour ces raisons, cette partie était facultative. Un exemple du questionnaire se trouve en annexe.

    Le questionnaire n’a pas été développé exclusivement pour le remplacement de ponts, mais a été étendu aux interventions lourdes effectuées sous trafic, telle que réhabilitation, renforcement, élargissement. Cela pour deux raisons :

    • Certains aspects de la problématique d’un remplacement de pont sous trafic peuvent aussi se retrouver dans les réflexions effectuées lors d’une intervention conséquente autre qu’un remplacement.

    • Pour un ouvrage donné, il est possible que plusieurs types d’intervention aient été imaginés et que le choix final se soit porté par exemple sur une réhabilitation plutôt qu’un remplacement. Il semblait intéressant d’avoir également connaissance des réflexions faites pour ces cas.

    2.1.2 Réponses reçues Sur les 26 cantons et demi-cantons de Suisse, 21 ont répondu. Au total, 72 cas d’interventions lourdes sous trafic ont été présentés. Sur ces 72 cas, 19 sont des remplacements et concernent effectivement le sujet de notre analyse.

  • 4 Remplacement de ponts sous trafic

    La majorité des réponses étaient très complètes et comprenaient non seulement le questionnaire de détails, mais également beaucoup d’autres documents comme des plans, des photos, des dossiers techniques, et la référence aux ingénieurs mandatés pour les interventions.

    Remarque

    L’expression « sous trafic », utilisée dans le titre du questionnaire, n’a semble-t-il pas toujours été bien interprétée. En effet, dans le cas d’un remplacement, le trafic est souvent dévié d’une manière ou d’une autre pendant les travaux, soit sur un autre axe, soit par l’intermédiaire d’un pont provisoire. Dans ces conditions, il n’est pas évident d’associer un tel remplacement à une intervention sous trafic. De ce fait, nous pensons qu’un certain nombre de cas de remplacements n’ont pas été retenus par les personnes qui ont répondu, ce qui peut en partie expliquer le faible pourcentage de remplacements présentés par rapport aux autres interventions.

    Une seconde enquête auprès des cantons pour éventuellement mieux préciser la thèse n’a cependant pas été jugée utile. L'évaluation des réponses aux questionnaires a apporté suffisamment d'éléments et les résultats principaux recueillis apparaissent suffisants pour remplir les buts de cette étude.

    2.1.3 Résultats du questionnaire général Trois questions étaient posées dans le questionnaire général :

    • Quelle(s) intervention(s) a-t-on effectuée(s) sur l’ouvrage ? • Quel est/sont la/les cause(s) ayant nécessité l’intervention ? • Quel(s) argument(s) a/ont motivé le choix de l’intervention effectuée par rapport a une autre

    intervention possible, en particuliers par rapport à un remplacement ? L’ordre d’importance de ces arguments était également demandé.

    Les résultats sont décrits ci-après question par question.

    Type d’intervention

    Comme cela a été cité ci-dessus, 19 cas d’interventions lourdes sur les 72 reçus étaient des remplacements, ce qui, comme le montre la Figure 2.1 ci-dessous, représente 26%. Parmi les cas restants, on trouve essentiellement des réhabilitations combinées parfois avec des renforcements ou des élargissements de tabliers. On compte 33% de réhabilitations simples, 24% de réhabilitations combinées avec des renforcements et 17% d’élargissements de tablier.

    33%

    24% 17%

    26%

    Réhabilitation

    Réhabilitation + renforcement

    Elargissement + réhabilitation et/ou renforcement

    Remplacement

    Figure 2.1 – Répartition des cas reçus par type d’intervention

    Parmi les réhabilitations présentées, un certain nombre est constitué par des réfections ou des remplacements de bordures de pont. Ces cas ont un faible intérêt pour notre étude, la problématique d’exécution étant dans la majorité des cas différente de celle d’un remplacement de pont. En effet, des

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  • Recherche d’informations 5

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    travaux sur une bordure ne concernent pas les éléments porteurs de l’ouvrage et peuvent par conséquent être effectués relativement aisément avec des incidences faibles à modérées sur le trafic. Certains renforcements ont également revêtu peu d’intérêt puisqu’ils ont été réalisés sous le tablier, par conséquent ces cas ne posent pas de problème particulier pour le trafic.

    Causes des interventions

    Parmi les 72 cas reçus lors de l’enquête auprès des cantons, la cause d’intervention qui est citée presque systématiquement est la détérioration importante de l’ouvrage. Cela dit, ce n’est souvent pas la seule cause invoquée. Cependant, pour avoir des informations plus représentatives sur les causes des démolitions des ouvrages, le lecteur se réfèrera aux résultats spécifiques de l'étude ZEBRA [Vogel, 2006] dont la base de données est plus complète que celle utilisée dans ce travail pour évaluer la question du remplacement des ponts sous trafic.

    En ce qui concerne les 19 cas de remplacement de ponts enregistrés dans notre enquête, 4 cas seulement concernant une détérioration importante sont l’unique cause du remplacement. Pour 10 cas c’est la nécessité de modifier la configuration de la chaussée, comme par exemple l’ajout de pistes cyclables ou de trottoirs, qui motive principalement le remplacement des ouvrages. Pour les autres cas, des questions de capacité due par exemple à l’augmentation des charges routières sont cités. Le cas d'un accident concerne un ouvrage emporté par une avalanche.

    Dans certaines situations, c’est un problème statique, ou encore une mauvaise conception qui sont en plus invoqués. Parmi les ouvrages très détériorés, on peut distinguer deux catégories :

    • de très vieux ouvrages, de 50 ans et plus, • des ouvrages plus récents, souvent avec une conception déficiente.

    Arguments motivant le choix d’un type d’intervention par rapport à un autre

    Le choix d’un type d’intervention par rapport à d’autres interventions possibles est généralement motivé par différents aspects. Pour les 19 cas de remplacement comme d’ailleurs pour l’ensemble des cas d’intervention reçus, la question de la minimisation des perturbations de trafic est la plus fréquemment évoquée, suivie de très près par la question du coût des travaux. Pour ce qui est de l’ordre d’importance des aspects, les perturbations de trafic sont fréquemment mises devant les coûts des travaux. La question de la sécurité des ouvriers et des usagers arrive en troisième position.

    Parmi les autres arguments invoqués, on retrouve souvent l’exigence d’une excellente qualité des travaux. Cet argument est même souvent décrit comme le plus important, ce qui semble logique puisqu’une mauvaise réalisation imposerait une seconde intervention et donc de nouvelles dépenses et de nouvelles perturbations de trafic.

    A plusieurs reprises, on indique que le choix a été motivé par une vision globale du cycle de vie de l’ouvrage et que l’intervention optimise le coût global à long terme (life-cycle-costs). Par exemple, certaines interventions permettent de réduire les frais d’entretien à venir.

    Dans un cas, il a même été répondu à cette question de façon simple et directe qu’il n’y avait pas d’autre choix et que la solution choisie était la seule possible.

    2.1.4 Résultat du questionnaire de détails Le questionnaire de détails demandait notamment des informations décrivant l’ancien et le nouvel ouvrage, ainsi que des questions relatives à l’intervention effectuée. La plupart des réponses au questionnaire de détails sont trop spécifiques aux ouvrages concernés pour être décrites globalement. On relèvera néanmoins certaines tendances.

  • 6 Remplacement de ponts sous trafic

    L’utilisation d’un système de « bonus-malus » est peu fréquente pour les cas reçus. Elle est essentiellement utilisée pour les ouvrages autoroutiers avec des coûts de travaux importants (en général supérieur à 10 millions de francs), mais surtout pour les ouvrages où la question des perturbations de trafic est sensible.

    Des moyens d’informations aux usagers sont systématiquement utilisés. Selon l’importance des axes routiers et des travaux, les médias utilisés sont variables. Pour les cas les plus importants, un site Internet a même été mis en place avec des informations dynamiques en continu (webcam, temps d’attente, …).

    En ce qui concerne le « feedback » des interventions, les réponses sont en général positives, même si la réaction de la totalité des usagers n’est dans la plupart des cas pas connue ou difficile à nuancer. Le maître de l’ouvrage reçoit parfois quelques lettres de plainte qui ne représentent cependant pas l’avis général des utilisateurs.

    Précisions encore que plusieurs cas de remplacement représentatifs ont été détaillés et illustrés dans le chapitre 4 sur la base de ces questionnaires.

    2.1.5 Bilan de l’enquête Dans le cas d’interventions lourdes, il est difficile de tirer de cette enquête auprès des cantons un résultat net qui montre que dans tels cas on choisit la solution du remplacement d’ouvrages et dans tel autre cas, on choisit la solution de la réhabilitation et du renforcement. La frontière entre les deux entités est beaucoup plus floue et la décision relève souvent de réflexions quantitatives ou de prise en compte ponctuelle d’élément de décision « hors contexte ». De même, dans les cas de remplacement l’enquête n’a pas permis de définir les liens entre le trafic et le choix de la solution envisagée pour le remplacement. L’enquête a cependant permis d’établir les tendances suivantes :

    • Le remplacement est souvent la seule solution pour un ouvrage en très mauvais état. • Le remplacement est cependant également choisi pour des ouvrages qui sont considérés comme

    réparables mais qui sont remplacés pour des questions de géométrie et de capacité actuelle ou future (ajout de voies de circulation, pistes cyclables, trottoirs, élargissement des voies traversées),

    • Les arguments motivant le choix d’un remplacement à la place d’une réhabilitation sont assez clairement ressortis de l’enquête, alors que les arguments ayant à l’inverse avantagé la réhabilitation sont très difficilement appréciables. Il est néanmoins probable que dans la grande majorité des cas de réhabilitation, la question du remplacement ne s’est pas vraiment posée, car il était possible de réaliser une réparation durable à des coûts nettement inférieurs à ceux d’un remplacement complet.

    • Dans de nombreux cas de réhabilitations ou de renforcements, force est de constater que la problématique est bien différente de celle d’un remplacement. Par rapport aux autres interventions, la particularité du remplacement est qu’à un moment la structure porteuse doit être détruite. Pendant un certain temps, variable en fonction de la méthode de réalisation utilisée, le pont ne peut par conséquent plus être utilisé. Le trafic doit alors soit être interrompu, soit dévié sur une autre structure porteuse, ce qui n’est pas toujours nécessaire pour une réhabilitation.

    Le bilan global de l’enquête est mitigé dans le sens où le questionnaire s’est peut-être un peu trop dispersé et qu’il aurait été préférable de se concentrer uniquement sur les cas de remplacements. Néanmoins, malgré le petit nombre de cas de remplacement répertoriés, la grande diversité des cas enregistrés apporte autant d’éléments intéressants à l’étude. Diverses méthodes de remplacement de ponts ont notamment pu être distinguées, de même que certaines de leurs conditions d’application.

    Parmi ces méthodes, on trouve en particuliers : • l’utilisation d’un pont provisoire,

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  • Recherche d’informations 7

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    • la déviation sur un autre axe, • l’utilisation de l’ancien pont ripé, • le remplacement par parties d’ouvrage.

    Notons encore qu’étant donné le nombre et la qualité des réponses reçues, il semble que la question du remplacement des ponts semble intéresser les personnes questionnées.

    2.1.6 Liste des cas de remplacement reçus Le Tableau 1 ci-dessous contient la liste des cas de remplacement reçus lors de l’enquête. Certains sont traités plus en détail dans le chapitre 4.

    Tableau 1 – Ouvrages remplacés selon les résultats de l’enquête auprès des cantons

    Nom Lieu (canton, localité)

    Dimensions (ancien pont)

    Date et description sommaire du remplacement

    Lehnenbrücke Unter Balmi, B93 BE, Brienzwiler

    4.5 × 42.5 m = 191 m2

    (2002) Pont en béton supportant une demi-chaussée le long d’une pente remplacé par une structure similaire. Le trafic a été dévié sur un autre axe.

    Saanenbrücke BE, Laupen

    8.9 × 74 m = 660 m2

    (2003) Pont en arc en béton remplacé par une structure similaire. Le trafic a été dévié sur pont ferroviaire hors service se trouvant à côté.

    Wettsteinbrücke BS, Bâle

    24.2 × 196 m = 4740 m2

    (1991-1995) Pont en arc métallique à travées multiples remplacé par un pont similaire. Des éléments de l’ancien pont ont été ripés et utilisés comme pont provisoire pour le trafic pendant les travaux.

    PS av. France GE, Pt-Saconnex

    22.5 × 80 m = 1800 m2

    (2001-2003) Pont multipoutres avec profilés métalliques enrobés traversant plusieurs voies CFF remplacé par un pont multipoutres en béton préfabriqué. Le trafic a été déplacé sur une moitié du pont pendant que l’autre moitié était en travaux.

    Pont sur l'Allondon sous Russin GE, Russin / Dardagny

    5.7 × 45.4 m = 260 m2

    (2002-2003) Pont en arc en béton dont l'aspect original a été conservé mais à l’intérieur duquel une nouvelle structure porteuse a été mise en place. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Hinterrheinbrücke GR, Hinterrhein

    10 × 67 m = 670 m2

    (2000-2001) Pont poutre en béton remplacé par un pont semblable. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Rötibrücke (Aarebrücke) SO, Solothurm

    24 × 105 m = 2520 m2

    (2005-2006) Pont en arc en béton à travées multiples remplacé par un pont poutre. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Überführung Kt. Str. N5 SO, Zuchwil

    20 × 72 m = 1440 m2

    (2001) Pont multipoutres en béton préfabriqué remplacé par un pont dalle. L’ancien pont a été ripé et utilisé comme pont provisoire pendant les travaux.

    Muota-Brücke SZ, Ibach

    7.9 × 39 m = 308 m2

    (2000-2001) Pont en béton de R. Maillart remplacé par un pont du même type. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Thurbrücke 4508-03 TG, Kradolf

    7.1 × 86 m = 610 m2

    (1998) Pont bipoutre métallique remplacé par un pont haubané. L’ancien pont a été ripé et utilisé comme pont provisoire pendant les travaux.

  • 8 Remplacement de ponts sous trafic

    Nom Lieu (canton, localité)

    Dimensions (ancien pont)

    Date et description sommaire du remplacement

    Sottopassi Polus TI, Balerna

    32 × 4.2 m = 134 m2

    (1999) Passage inférieur sous 2 voies CFF et une route à 4 voies avec culée en maçonnerie remplacé par un pont dalle en béton.

    Viadotto delle Cantine TI, Capolago

    12.9 × (300 + 340 m)

    = 8256 m2

    (2003-2005) Deux viaducs multipoutres autoroutiers de 2×2 voies en béton préfabriqué remplacé par deux ponts poutres. Tout le trafic a été dévié sur l’un des viaducs puis sur l’autre avec un système 4-0.

    Ponte in zona Albumo TI, Corticiasca

    5.25 × 40 m = 210 m2

    (1998) Pont en arc en maçonnerie remplacé par un pont bipoutres mixte. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Ponte zone Favra TI, Olivone

    8.8 × 40 m = 352 m2

    (2000-2003) Pont détruit par une avalanche reconstruit avec une galerie de protection

    Ponte sulla Marda TI, Valcolla

    4.15 × 20 m = 83 m2

    (1999) Pont béquille en béton remplacé par un pont poutre en béton plus large. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire militaire.

    Ponte sulla valle Pianca Bruciata TI, Valcolla

    5.2 × 30 m = 156 m2

    (1998) Pont en arc en béton remplacé par un pont bipoutre à inertie variable en béton. Le trafic a été dévié sur un autre axe.

    Reussbrücke N4 Fluelen UR, Altdorf, Seedorf

    10.4 × 71 m = 738 m2

    (1999-2000) Pont multipoutres en béton préfabriqué remplacé par un pont multipoutres mixte. Le nouveau pont a été construit parallèlement à l’ancien, puis ripé.

    Viadukt Wassnerwald UR, Gurtnellen

    7.7 × 400 m = 3080 m2

    (1998-1999) Pont multipoutres en béton remplacé par un pont multipoutres mixte. Le trafic a été dévié sur un pont provisoire.

    Pont sur le torrent des Tsoupillis VS, Vex

    8.7 × 25 m = 218 m2

    (2002) Pont multipoutres en béton remplacé par un pont multipoutres mixte. Le remplacement a été effectué en deux étapes, avec trafic alterné sur une voie de circulation.

    2.2 SOURCES DIVERSES Diverses sources d’informations liées à la question du remplacement des ponts sous trafic ont été étudiées. Les principaux résultats de cette analyse sont commentés dans cette section. Il s'agit :

    • des documents officiels suisses, • de la littérature, • d'articles de revues spécialisées, • de l’étude ZEBRA, • d'Internet, • de l’Association Internationale des Ponts et Charpentes (AIPC).

    2.2.1 Documents officiels suisses

    Conservation d’ouvrages

    La directive de l’Office Fédéral des Routes intitulée « Valeur de conservation des ouvrages d’art » [OFROU, 1998] définit des critères d’appréciation de la valeur de conservation des ponts. Dans le cadre

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    du remplacement de ponts, elle est essentiellement utile dans le choix de conserver ou non l’ouvrage existant.

    Conception des ouvrages

    La directive de l’Office Fédéral des Routes intitulée « Prise en considération de l’entretien dans l’élaboration des projets et lors de la construction des routes nationales » [OFROU, 2002] s’applique notamment au renouvellement des ponts des routes nationales. Elle contient de nombreuses informations utiles et nécessaires concernant la planification et l’exécution d’un projet, et en particulier la considération d’aspects liés aux phases d’entretien, et ce, dès la conception. On y trouve des éléments intéressants comme les gabarits ou les largeurs de voie minimums à garantir pendant les travaux.

    UPlaNS

    Le projet UPlaNS, abréviation de UnterhaltsPlanung NationalStrassen [EBP, 2003], c'est-à-dire la planification de l’entretien des routes nationales, contient des éléments intéressants concernant le remplacement des ouvrages autoroutiers. Il donne des définitions, discute certaines questions et présente des principes qui, même s’ils concernent la gestion globale de l’infrastructure, pourraient être étendus et appliqués dans le cadre des études de remplacements de ponts sous trafic.

    L’hypothèse de travail du projet UPlaNS est que « d’un point de vue économique, […] il faut tenir compte à la fois des coûts directs supportés par le propriétaire et des coûts indirects incombant aux usagers de la route ». Les coûts directs et indirects sont respectivement appelés « coûts des exploitants » et « coût des usagers ».

    Les « coûts des exploitants » incluent les coûts de projet ou d’étude, les coûts de construction ainsi que les coûts de la conduite du trafic pendant les travaux. Parmi les coûts de la conduite du trafic, on trouve notamment le coût des marquages provisoires, le coût de la signalisation de chantier ou de déviation, ou encore le coût d’éventuels ouvrages provisoires. En ce qui concerne les coûts des usagers, il s’agit essentiellement des coûts liés aux pertes de temps, mais aussi du coût des détours, du coût des éventuels accidents ainsi que des coûts environnementaux. Il est proposé de répartir ces différents coûts comme indiqué dans le Tableau 2 ci-dessous.

    Tableau 2 – Répartition des différents coûts selon UPlaNS

    Coûts des exploitants I Coûts des exploitants II Coûts des usagers I Coûts des usagers II

    Projet et construction Conduite du trafic Pertes de temps Détours, accident, environnement

    L’évaluation des coûts imposés aux usagers est particulièrement intéressante pour la présente étude. Le rapport UPlaNS met l’accent sur le calcul du coût des pertes de temps, car le calcul des coûts induit par les accidents et les atteintes à l’environnement recèle de nombreuses difficultés méthodologiques. Il est ainsi proposé de prendre pour les « coût des usager II » une valeur forfaitaire qui correspond à 10% des « coûts des usagers I ».

    Les coûts des pertes de temps vont dépendre de l’offre de trafic, qui est pour sa part liée au nombre de voies et à la vitesse maximale autorisée pour chaque direction. Ils dépendent également de la longueur du chantier et de sa durée. En mettant en relation l’offre et la demande de trafic, d’heure en heure et de jour en jour, il est possible de calculer les pertes de temps cumulées des utilisateurs pendant la durée du chantier. Grâce à une bonne connaissance de la composition du trafic, il est même possible de différencier les pertes de temps pour différents types d’usagers : transport de marchandise, déplacement commercial, trafic pendulaire, déplacement pour loisir ou achats. Des coûts par heure d’attente sont proposés pour chacun de ces types d’usagers. En les multipliant par les temps d’attente respectifs et en sommant, on

  • 10 Remplacement de ponts sous trafic

    obtient l’estimation du coût total des pertes de temps supporté par les usagers. Les coûts momentanément supportés par les usagers peuvent être considérés comme un investissement pour une amélioration des conditions d’utilisation future de l’ouvrage. Reste néanmoins la question de la pondération de ces coûts par rapport aux coûts supportés par les exploitants.

    On retiendra que cette méthode de calcul peut sans doute être appliquée à un remplacement de pont. Elle apporte une valeur chiffrée à un paramètre de discussion important d’une étude, les effets des travaux sur le trafic. Elle permet donc de connaître les coûts supportés par les usagers qui devraient intervenir dans l’évaluation des différentes solutions techniques envisageables pour le remplacement d’un pont sous trafic.

    NISTRA

    Pour concrétiser le concept de développement durable dans les grands projets de construction ou d’aménagement routiers, l’office fédéral des routes a, depuis 2003, instauré un instrument d’aide à la prise de décision. Cet instrument appelé NISTRA, abréviation de « NachhaltigkeitsIndikatoren für Strasseninfrastrukturprojekte », c'est-à-dire indicateurs du développement durable pour les projets d’infrastructure routière [OFROU, 2003], doit permettre d’évaluer des intérêts divergents d’un projet en toute transparence.

    Le principe consiste à analyser diverses variantes sur la base d’indicateurs comprenant des dimensions sociales, économiques ou environnementales. Les différents indicateurs sont évalués et pondérés afin d’obtenir une hiérarchie claire des variantes ou des projets. Une analyse coût/avantage élargie est préconisée. Dans cette analyse, un maximum d’indicateurs est monétarisé, allant même jusqu’aux effets sur l’environnement. Les indicateurs restants sont ajoutés de manière qualitative sous la forme de notes.

    Le principe de cette méthode d’analyse et d’évaluation de variantes pourrait ou devrait même sans doute être utilisé dans le cadre de l’étude de remplacements de ponts d’une certaine importance ou d’un groupe de ponts semblables.

    2.2.2 Littérature La littérature sur le sujet du remplacement de ponts est presque inexistante en tant que telle. Un certain nombre d’ouvrages traitant de l’entretien des ponts existent, mais ils restent en général focalisés sur la réparation des ouvrages et ne traitent pas de la solution radicale du renouvellement complet par un remplacement. Cette phase fait pourtant à priori partie intégrante du cycle de vie d’un ouvrage.

    L’ouvrage « Réparation des ponts sous circulation » [AIPCR, 1991], publié par l’Association internationale permanente des Congrès de la route (AIPCR), présente un nombre important d’exemples de réparations sous trafic effectuées en France, en Italie, au Japon, au Royaume-Uni, en Suède et en Suisse. Les techniques de gestion du trafic utilisées dans ces exemples ne sont souvent pas directement applicables à un remplacement complet d’un ouvrage, mais donnent quelques pistes intéressantes.

    L’AIPCR a publié un autre ouvrage intitulé « Exigences socio-économiques et modifications des ponts » [AIPCR, 2001] qui contient des informations utiles sur la manière de considérer un ouvrage pendant toutes ses phases de vie. Il traite et décrit en particulier les stratégies d’entretien qui conduisent parfois au choix d’un remplacement complet.

    Sur la question spécifique du remplacement, ils existent toutefois quelques comptes rendus de recherches réalisées pour des catégories particulières d’ouvrages. A titre d’exemple, une étude a été effectuée en Angleterre sur le remplacement de plus de 500 passages supérieurs dans le cadre de l’élargissement d’une autoroute. Intitulé « Replacement Steel Bridges for Motorway Widening » [The Steel Construction Institute, 1992], plusieurs concepts d’ouvrage métalliques ou mixtes sont exposés. Ces ouvrages sont tous

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  • Recherche d’informations 11

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    remplaçables relativement rapidement avec une entrave minimale au trafic. Des réflexions intéressantes sont avancées notamment sur le montage, la qualité et l’esthétique des ouvrages.

    2.2.3 Articles Les revues spécialisées du génie civil traitent ici et là de cas de remplacement de ponts. En règle générale, il s’agit toutefois d’ouvrages particuliers et de grande importance ou d’exception.

    Au États-Unis, la « Federal Highway Administration » a publié divers articles montrant notamment les avantages de la préfabrication pour le remplacement d’ouvrages. Leurs arguments principaux sont entre autres la minimisation des impacts sur le trafic, l’amélioration de la sécurité du chantier, l’augmentation de la qualité et un plus faible coût sur tout le cycle de vie d’un ouvrage. Diverses recherches sont en cours et une délégation s’est même intéressée à ce qui se faisait en Europe dans le domaine de la préfabrication. Un article en particulier décrit neuf technologies globales identifiées par l'équipe et qui sont recommandées pour une possible exécution aux États-Unis. Pour plus d’information et d’autres articles, on peut consulter le site Internet suivant : http://www.fhwa.dot.gov.

    2.2.4 Étude ZEBRA Dans le cadre d’un mandat de l’OFROU intitulé « ZustandsErfassung von Brücken bei deren Abbruch (ZEBRA) » [Vogel, 2002] et réalisée par le Professeur Vogel de l’ETH Zürich, une base de données contenant des cas d’ouvrages démolis a été constituée. Un certain nombre de ces ouvrages sont des cas intéressants de remplacements. Cette base de données a permis, après avoir identifié les cas de remplacements et recherché des informations spécifiques les concernant, de compléter la liste d’exemples connus à notre disposition.

    2.2.5 Internet Internet recèle un important réservoir d’informations qui ne sont pas toujours faciles à trouver. La recherche via les moteurs de recherche a néanmoins permis de découvrir quelques informations intéressantes sur le remplacement de ponts, notamment des exemples concrets. Elles proviennent en général de sites Internet pouvant être classés dans les catégories suivantes :

    • Medias : des journaux locaux aux chaînes de télévision en passant par la presse spécialisée, de plus en plus de médias mettent à disposition leurs articles ou reportages sur Internet.

    • Administrations : les sites des administrations informent parfois la population sur les travaux qu’elles réalisent ou ont réalisés.

    • Entreprises de construction : des exemples de remplacements sont parfois exposés sur les sites d’entreprises ayant participé à de tels travaux dans des rubriques nommée « références » ou « réalisations ».

    • Entreprises spécialisées : les entreprises spécialisées offrant des services particuliers utiles à un remplacement, comme par exemple des engins de levage de grande capacité ou des ponts provisoires, exposent sur Internet leurs réalisations majeures.

    • Bureaux d’études : comme les entreprises, le bureau d’études ayant participé à des remplacements d’ouvrages présentent parfois leurs références, que se soit des réalisations ou des concours.

    • Sites particuliers : pour certains chantiers de grande importance un site Internet est spécialement développé dans le but d’informer la population sur le chantier (avancement des travaux, moyens techniques, condition de circulation, …).

    http://www.fhwa.dot.gov/

  • 12 Remplacement de ponts sous trafic

    2.2.6 AIPC Tous les membres de l’Association Internationale des Ponts et Charpentes (AIPC) ont été contactés via les newsletters de l’association. Les personnes responsables ou concernées par des études ou des travaux de remplacement de ponts sous trafic, étaient invitées à transmettre des informations intéressantes sur le sujet. Pour ce faire, l’ICOM a mis à disposition un questionnaire sur son site Internet. Ce questionnaire, du même type que celui de l’enquête auprès des cantons, était cette fois limité strictement aux remplacements de ponts.

    Cette enquête n’a pas eu le succès escompté, puisqu’en tout et pour tout seulement quatre réponses nous sont parvenues. Parmi elles, on notera le précieux apport du Dr Reiner Saul de Stuttgart, un spécialiste des ponts et également des techniques de remplacement d’ouvrages qui a réalisé plusieurs publications sur le sujet. On notera également la contribution de M. B. Yanev de New York qui c’est occupé de la réhabilitation de ponts suspendus, notamment du Williamsburg Bridge à New York. La réhabilitation d’un tel ouvrage peut être assimilée à un remplacement puisque la plupart des éléments ont été au final remplacés.

    Ajoutons que dans le cadre du 16ème congrès de l’AIPC de 2000 à Lucerne [AIPC, 2000], plusieurs interventions intéressantes ont été faites sur le thème de la réhabilitation et le remplacement de ponts.

    2.3 INTERVIEWS Plusieurs interviews avec des personnes concernées par le sujet et ayant une certaine expérience dans le domaine du remplacement de ponts ont été réalisées. Ces personnes sont principalement des ingénieurs cantonaux, ainsi que des ingénieurs de projets de bureau privé ayant été mandatés pour l’étude de tels travaux. Ils ont pour la plupart été identifiés par notre questionnaire.

    Les principales questions posées étaient les suivantes : • Comment abordez-vous le problème du remplacement d’un pont ? • Une étude de variantes des possibilités de remplacement est-elle réalisée ? Si oui, quels sont les

    critères de choix pris en compte ? • Comment considérez-vous la question du trafic ? Les coûts supportés par les usagers dus aux

    perturbations de trafic sont-ils évalués et pris en compte ? • Le concept du nouveau pont est-il lié à l’étude de la méthode de remplacement ? Sinon, laquelle

    est définie en premier ? • Des problèmes techniques particuliers sont-ils récurrents ?

    Il est malheureusement difficile de généraliser les réponses à ces questions, car elles sont souvent données par rapport aux exemples précis connu par les personnes. La question du remplacement n’est pas encore entrée dans la routine des gens, et comme les méthodes pour appréhender un tel problème n’existent pas vraiment, chacun raisonne avec son bon sens.

    A partir des réponses à ces questions, plusieurs points particuliers sont développés ci-après.

    2.3.1 Coût des travaux La question du coût des travaux semble souvent déterminante pour le choix entre plusieurs variantes de remplacements. Cela est d’autant plus vrai que de manière générale l’état des finances des autorités n’est actuellement pas des meilleurs. Ainsi, même si on ne peut pas généraliser, on cherchera si possible des structures simples et économiques à la construction, même si parfois cela doit se faire au détriment des utilisateurs (chemin plus long, pertes de temps).

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  • Recherche d’informations 13

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    2.3.2 Durées des interventions Pour minimiser les effets sur les utilisateurs, tout le monde est d’avis qu’il faut réduire au maximum la durée des interventions. Un seuil ne doit si possible pas être dépassé pour que les travaux restent psychologiquement supportables pour les usagers. Dans bien des cas, ce seuil est estimé de façon tout à fait arbitraire, selon le point de vue du projeteur.

    Une intervention rapide apporte des avantages à toutes les parties, sauf peut-être à l’entreprise qui doit tenir les délais. Pour s’assurer du respect des délais, de plus en plus fréquemment, les entreprises sont contraintes par des pressions financières. Via le système de « bonus-malus » elles sont mêmes poussées à être plus rapide que le temps accordés, puisqu’une rétribution supplémentaire leur est accordée si elles terminent plus tôt. Ce système est cependant appliqué aux interventions d’une certaine importance (grands ouvrages ou volume de trafic important).

    2.3.3 Interruption de trafic On essaie en général d’éviter autant que possible les interruptions totales de trafic sur l’axe de l’ouvrage à remplacer. Malgré tout, dans passablement de situation les interruptions permettent des simplifications de la construction et donc des économies sur le coût. Ainsi pour des durées d'interruption jusqu’à environ 4 à 5 mois, certain n’hésite pas à dire qu’il n’y a pas de problème, et que l’on peut interrompre le trafic. Bien sûr, ceci n’est valable que pour certaines situations où le réseau est suffisamment dense avec un maillage relativement fin permettant une redistribution du trafic.

    Avant de décider de telles mesures, les services responsables du trafic sont tout de même normalement consultés pour évaluer la faisabilité, notamment des redistributions de trafic. En général, le trafic poids lourd est étudié attentivement, car il ne peut pas être dévié sur n’importe quel autre axe sans conséquence.

    Il est inévitable que ces déviations donnent lieu à des plaintes de certains usagers qui insupportent le fait de devoir faire un détour. A cela les responsables répondent dans certain cas que c’est pour leur bien qu’ils font les travaux et qu’ils peuvent supporter temporairement quelques inconvénients.

    2.3.4 Ponts provisoires Le pont provisoire est une solution qui est relativement souvent choisie pour les remplacements d’ouvrages de portée petite à moyenne, notamment si une interruption de trafic n’est pas possible. L’un des avantages principaux de cette solution est d’offrir une liberté maximale pour les travaux de remplacement. Le trafic étant maintenu, la durée du chantier ne doit pas être limitée à l’extrême, ce qui laisse une plus grande liberté sur le choix du type du nouvel ouvrage. De plus, le trafic étant séparé de la zone de chantier la planification des travaux, les conditions de travail et la sécurité des ouvriers sont améliorées.

    Malgré ces avantages, dans l’esprit de certaines personnes, un pont provisoire coûte cher. Un pont provisoire n’a a priori de l’intérêt que si son coût est faible par rapport aux coûts des travaux de remplacement et des usagers. Par exemple, pour des ouvrages de portée unique inférieure à 25-30 m, il semble que la limite de 25% du coût total ne doit pas être dépassée pour que cette méthode soit envisagée.

    Dans la plupart des cas, le pont provisoire est mis en soumission avec le reste de l’ouvrage et l’entreprise est souvent invitée à faire sa propre proposition. Le poste pont provisoire étant important, les entreprises qui disposent déjà d’un tel équipement peuvent être avantagées.

    Notons encore que certains cantons disposent de ponts provisoires militaires qu’ils peuvent engager à moindre frais.

  • 14 Remplacement de ponts sous trafic

    2.4 CONCLUSION Le nombre et la qualité des réponses obtenues lors de l’enquête auprès des cantons ont montré que la question du remplacement intéresse les personnes interrogées. Par le bais de cette enquête, mais aussi par les différentes recherches d’informations effectuées, on constate que des remplacements d’ouvrage sont de plus en plus régulièrement réalisés en Suisse et dans le monde. Cependant, des réflexions globales sur la question spécifique du remplacement de ponts n’existent pas encore et seules certaines publications traitant plus globalement de l’entretien et de la réhabilitation des ouvrages ont pu être trouvées.

    La question des perturbations de trafic et de l’évaluation des coûts supportés par les usagers, mais aussi la prise ne compte de facteurs environnementaux sont aujourd’hui des éléments essentiels à considérer dans une étude de tout projet routier. Certains concepts permettant de tenir compte de ces paramètres s’appliquent ou peuvent être appliqués au remplacement de ponts. Dans ce domaine, les objectifs que veut atteindre l'OFROU sont une optimisation des coûts globaux comprenant le coût des travaux, celui des usagers et les "life-cycle-costs".

    Néanmoins, le remplacement de ponts comporte des aspects particuliers propres à chaque cas et demande des réflexions spécifiques qui n’existent pas pour d’autres types d’interventions sur les ouvrages. La meilleure source d’information disponible pour apprécier ces spécificités reste les exemples concrets de cas de remplacement de ponts.

    Du point de vue technique, les exemples de cas montrent que des solutions intéressantes existent, comme par exemple l’utilisation d’éléments préfabriqués ou le ripage transversal d’un ouvrage. Ces solutions doivent néanmoins être généralement adaptées pour chaque cas particulier d’ouvrage à remplacer.

    Divers cas montrent que la mise en place de ponts provisoires est une solution qui offre une grande liberté d’exécution, avec l’avantage de limiter les perturbations de trafic. Cette technique est néanmoins souvent écartée en raison d’une plus-value importante des coûts de construction alors qu'elle pourrait être intéressante en prenant en compte les coûts globaux (maître de l'ouvrage, usagers, life-cycle-costs).

    Des recherches ont été et seront encore menées pour permettre de réduire toujours plus les temps d’exécution. La réduction du temps d’exécution est en effet un facteur essentiel dans le cadre d’un remplacement de pont, car elle permet de minimiser les perturbations de trafic et donc les coûts induits aux utilisateurs.

    Même si beaucoup de paramètres interviennent dans le choix d’une méthode de remplacement, le coût de construction reste actuellement très souvent déterminant. Ceci étant, le choix d’une méthode de remplacement n’est souvent pas fait actuellement de façon objective. De manière générale, les interviews ont montré que le choix était guidé par certains aspects spécifiques à chaque ouvrage particulier. De plus, beaucoup d’éléments sont pris en compte dans le choix sur la base de sentiments. Pour des ouvrages très fréquentés de grande importance, les coûts dus aux perturbations supportés par les utilisateurs sont parfois estimés, mais ne sont pas pris en compte avec la même importance que les coûts des travaux.

    A partir de cette conclusion, il serait intéressant de voir si, en analysant les différentes caractéristiques d’un ouvrage à remplacer ainsi que les diverses méthodes de remplacement, un choix pourrait être fait de façon plus objective. Ceci va être développé dans le chapitre 3.

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  • Méthodes de remplacement et choix 15

    3 MÉTHODES DE REMPLACEMENT ET CHOIX

    3.1 INTRODUCTION La recherche d’information a permis, grâce notamment au questionnaire auprès des cantons, de distinguer plusieurs méthodes de remplacement d’ouvrage. Chacune de ces méthodes a des inconvénients et n’est applicable que dans certaines limites. Les ouvrages à remplacer ont quant à eux diverses caractéristiques et sont situés dans des environnements qui peuvent se prêter plus ou moins bien à l’une ou l’autre des méthodes de remplacement.

    Lors de l’étude du remplacement d’un ouvrage, il s’agit donc de mettre en relation les méthodes connues et les caractéristiques de l’ouvrage en considérant un certains nombres de critères pour effectuer un choix de méthode. Le schéma de la Figure 3.1 illustre ce principe.

    Caractéristiques de l’ouvrage

    Méthodes de remplacement

    Critèresde choix

    Figure 3.1 – Choix d’une méthode de remplacement

    Dans ce chapitre, certaines relations entre les méthodes de remplacement et les principales caractéristiques des ouvrages sont mises en évidence. Les différents critères de choix sont ensuite discutés. Le tout est développé selon les trois thèmes suivants :

    1. les différentes méthodes de remplacement, 2. les principales caractéristiques de l’ouvrage ayant de l’influence sur le choix d’une méthode de

    remplacement, 3. les critères de choix d’une méthode de remplacement.

    L’objectif de ce chapitre n’est pas de donner une recette pour choisir de manière exhaustive la méthode à utiliser pour le remplacement d’un pont donné, mais plutôt de présenter et analyser les réflexions à faire sur les différents aspects à considérer lors de ce choix.

    3.2 MÉTHODES DE REMPLACEMENT L’analyse des différents exemples pratiques a montré qu’il existe beaucoup de méthodes de remplacement de ponts. Chaque pont étant différent, chaque cas de remplacement est en effet un cas particulier qui nécessite une méthode particulière adaptée à la situation.

    Il est néanmoins possible de classer les divers cas de remplacement dans un nombre limité de catégories de méthodes de remplacement de ponts. Les six catégories suivantes ont été distinguées :

    • Catégorie 1 : Réalisation d’un nouveau tracé de route • Catégorie 2 : Déviation du trafic sur un autre axe ou un autre ouvrage existant • Catégorie 3 : Reconstruction du pont partie par partie • Catégorie 4 : Mise en place rapide de la structure • Catégorie 5 : Construction en position parallèle avec utilisation provisoire • Catégorie 6 : Déviation du trafic sur un pont provisoire

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  • 16 Remplacement de ponts sous trafic

    Ces six catégories se distinguent principalement par la manière de gérer le trafic pendant les travaux. Elles sont ci-après décrites une à une en détail.

    Cette caractérisation permet de classer chaque cas particulier de remplacement dans l’une des catégories, cependant certains remplacement reste à cheval entre deux catégories ou combinent même les principes de différentes catégories.

    Dans la description des différentes catégories, le regard est placé sur le trafic passant sur le pont et pas, dans le cas d’un passage supérieur sur un autre axe de communication, sur le trafic passant en dessous. Cette problématique est traitée séparément.

    3.2.1 Catégorie 1 : Réalisation d’un nouveau tracé de route Cette méthode consiste à réaliser un nouveau pont sur un nouveau tracé en maintenant provisoirement le pont à remplacer en service. La démolition de l’ancien ouvrage a lieu lorsque le nouvel ouvrage est en service. Le nouveau pont peut être construit à une distance plus ou moins éloignée du pont existant, mais dans tout les cas, le tracé original de la route est modifié. La Figure 3.2 illustre cette méthode.

    Figure 3.2 – Remplacement par « réalisation d’un nouveau tracé de route »

    La méthode est à priori applicable à tous les types de ponts, quelle que soit leur dimension et quelle que soit leur environnement. Cela dit, en pratique elle est plutôt utilisée pour les ponts situés dans des zones disposant d’espace suffisant, comme des zones de plaine, ou plus généralement dans des zones faiblement construites. La raison principale est qu’il faut de l’espace libre pour la réalisation du nouveau tracé de la route, ainsi que pour les installations de chantier et les accès, ce qui n’est pas forcément le cas en zone urbaine ou dans certaines zones escarpées.

    Si la place disponible est suffisante, le principal avantage de cette méthode est que la construction et la démolition des ouvrages respectifs n’a pas d’influence sur le trafic circulant sur le pont. Le cas du Pont Arthur Ravenel Jr. (USA) et le cas du Berliner Brücke (D) présentés respectivement aux points 4.3.1 et 4.3.2 ci-après sont deux exemples typiques.

    Cette méthode est à tout point de vue proche de la réalisation d’un nouveau pont. Les surcoûts sont essentiellement liés à la correction du tracé. Notons que la réalisation d’un nouveau tracé peut être l’occasion d’améliorer le tracé existant d’une route (situation et profil en long). Le cas du pont sur le Rhône à Branson (VS) et le cas du Sottopasso FFS Zona Cassarina (TI) présentés respectivement aux points 4.3.3 et 4.2.1 ci-après sont deux exemples typiques.

    3.2.2 Catégorie 2 : Déviation du trafic sur un autre axe ou un autre ouvrage existant

    Cette méthode consiste à dévier le trafic pendant une période relativement longue (allant de quelques semaines à plusieurs mois) sur un autre axe routier ou un autre pont plus ou moins proche du pont à remplacer. Une fois libéré de son trafic, le pont peut être démoli puis reconstruit. La Figure 3.3 illustre cette méthode.

    Figure 3.3 – Remplacement par « déviation du trafic sur un autre axe ou un autre ouvrage existant »

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  • Méthodes de remplacement et choix 17

    Selon les possibilités de déviation du trafic sur le réseau existant, les conditions de trafic peuvent être influencées de façon très variable. De manière générale, pour être efficace cette méthode demande l’existence d’un ou de plusieurs autres axes routiers parallèles offrant une surcapacité suffisante et un détour pour les usagers avec un temps de parcours acceptable. Différents exemples sont présentés au point 4.1 ci-après.

    En particulier, la plupart des ponts autoroutiers suisses récents sont conçus de façon à pouvoir pour être remplacés selon cette méthode avec des conséquences en général acceptables sur les conditions de trafic. En effet, chaque sens de circulation disposant généralement de son propre pont, il est alors possible de libérer complètement un pont et de faire passer quatre voies de circulation sur le pont adjacent (système 4-0). C’est notamment ce qui a été réalisé pour le remplacement du Viadotto Cantine au Tessin présenté ci-après au point 4.1.2.

    3.2.3 Catégorie 3 : Reconstruction du pont partie par partie Cette méthode consiste à déplacer transversalement le trafic sur une partie réduite du pont. La partie ainsi libérée peut alors être démolie et reconstruite. La circulation est ensuite déplacée pour permettre le remplacement d’une autre partie de l’ouvrage. Le processus se poursuit ainsi jusqu’au remplacement complet du pont. La Figure 3.4 illustre cette méthode.

    Figure 3.4 – Remplacement par « reconstruction du pont partie par partie »

    Avec cette méthode, les conditions de trafic peuvent être plus ou moins affectées selon la capacité de la zone de circulation qu’il est possible de conserver lors du remplacement des différentes parties. Le point essentiel pour qu’une telle méthode soit applicable concerne le système porteur de la structure. La structure doit en effet impérativement posséder des éléments porteurs longitudinaux qui sont transversalement indépendants, afin de permettre une démolition partielle de l’ouvrage en garantissant la sécurité nécessaire à la partie restante. Ainsi la méthode s’applique principalement aux ponts multipoutres et à certains ponts dalles de grande largeur. Plusieurs exemples de cas concrets utilisant cette méthode sont présentés au point 4.2 ci-après.

    Il est aussi possible de réaliser une « reconstruction partie par partie », non pas transversalement, mais longitudinalement, comme par exemple lors de la reconstruction complète d’un viaduc travée par travée. Cette méthode n’est pas une méthode à part entière, car elle nécessite l’utilisation de l’une des trois autres méthodes décrites ci-après. Le principe consiste en effet à répéter plusieurs fois consécutivement la même opération sur toute la longueur de l’ouvrage, comme par exemple une « mise en place rapide de la structure » travée par travée avec le rétablissement du trafic entre chaque étape.

    Notons qu’à priori il est même envisageable de combiner l’exécution transversale et longitudinale de la « reconstruction partie par partie ». Les exigences des deux principes doivent alors être réunies. A l’extrême, il est possible de réaliser le remplacement d’un ouvrage élément par élément ou pièce par pièce. Dans ce cas, c’est le terme de réhabilitation qui est généralement utilisé. Cela dit, lorsque toutes les pièces ont été remplacées, l’ensemble des opérations peut-être considéré comme un remplacement. Certain grands ponts suspendus, comme le Williamsburg Bridge de New York entre Manhattan et Brooklyn, ont été quasi entièrement remplacés de cette manière.

    Dans tous les cas, notons que le choix de la méthode de « reconstruction partie par partie » implique en général une durée de travaux relativement longue avec des perturbations quasi inévitables sur le trafic pendant toute la période du chantier.

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  • 18 Remplacement de ponts sous trafic

    Pour des ouvrages à plusieurs voies dans chaque direction et du trafic plutôt pendulaire, il est possible de modifier la configuration de la chaussée pendant la journée en fonction du flux de trafic. Aux États-unis, des engins ont été spécialement conçu pour déplacer automatiquement des bordures en béton d’une chaussée à l’autre.

    3.2.4 Catégorie 4 : Mise en place rapide de la structure Cette méthode consiste à démolir et reconstruire l’ouvrage dans un temps très court, grâce notamment à l’utilisation d’éléments préfabriqués en usine ou sur site. Dans certain cas, le nouveau pont peut même être mis en place en un seul morceau. La Figure 3.5 illustre cette méthode.

    Figure 3.5 – Remplacement par « mise en place rapide de la structure »

    L’opération de remplacement proprement dite peut prendre quelques heures à quelques jours. Pendant cette période le trafic est en général totalement interrompu sur l’axe de l’ouvrage à remplacer. Techniquement cette méthode exige la réalisation de structures plutôt légères et/ou l’utilisation d’engins de levage de grande capacité. Pour cette raison, il est en général nécessaire de faire appel à des entreprises spécialisées pour l’exécution. Dans tous les cas, la méthode s’applique plutôt à des ponts de petites à moyennes dimensions.

    Le remplacement de ponts ferroviaires est à l'origine de cette méthode car pour les trains, la circulation ne peut être interrompue que durant quelques heures. C'est toujours la méthode la plus utilisée dans ce domaine de transport. Souvent le principe consiste à construire la nouvelle structure parallèlement à l’ancienne, puis à la pousser latéralement à son emplacement définitif, alors que l’ancienne structure est éliminée.

    L’application de cette méthode aux ponts routiers est jusqu’à présent assez rare. En Suisse, on notera par exemple le remplacement du Quaibrücke à Zurich. La circulation avait été interrompue seulement 33 heures lors du ripage latéral simultané de l’ancien et du nouveau pont. Un autre exemple a été répertorié en Belgique où un pont autoroutier a pu être remplacé en trois jours. Le lecteur est renvoyé au point 4.3.8 pour les détails sur ce dernier exemple.

    3.2.5 Catégorie 5 : Construction et utilisation provisoire en position parallèle Cette méthode consiste à réaliser le nouveau pont parallèlement au pont existant tout en maintenant ce dernier en service. Le trafic est ensuite dévié sur le nouvel ouvrage en position provisoire. Après la démolition de l’ancien pont et la réalisation de l’infrastructure, la nouvelle structure est finalement ripée dans sa position définitive. Notons que le nouveau pont peut aussi bien être réalisé à côté de l’ancien qu’au-dessus ou même au-dessous. La Figure 3.6 illustre cette méthode.

    Figure 3.6 – Remplacement par « construction et utilisation provisoire en position parallèle »

    L’avantage de cette méthode est que l’interruption de trafic n’est nécessaire que pendant les opérations de ripage, soit pendant une ou plusieurs courtes périodes de quelques heures. A priori, cette méthode s’applique à la plupart des types ponts, même si certains systèmes porteurs, notamment les systèmes à

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    câbles (ponts suspendus ou haubanés), peuvent s’avérer être mal adapté à des opérations de ripage. On signalera cependant que l'ouvrage haubané sur le Rhin à Düsseldorf, Oberkasselbrücke, a été mis en place de cette manière en 1973 déjà pour remplacer un pont poutre à treillis. Il faut également s’attendre à des difficultés particulières pour appliquer cette méthode à des ouvrages non rectilignes, ainsi qu’à des ouvrages de grande longueur. Dans tous les cas, il est nécessaire de disposer de suffisamment d’espace à côté du pont existant pour la réalisation du nouveau pont en position provisoire et de ses accès.

    Le remplacement par « construction en position provisoire » se différencie de la méthode « mise en place rapide de la structure » principalement par le fait que la démolition et le remplacement éventuel des fondations, des piles et/ou des culée