Un pont préfabriqué innovant avec des joints Ductal® : une première dans l’Alberta

22.06.2018

Remplacement du pont 12th Street S.E. – Calgary, Alberta Canada

Construit en 1908, l’historique pont de l’Île St George à Calgary, proche du zoo de la ville, était initialement conçu pour le passage des voitures à cheval et des piétons au-dessus de la rivière Bow. En raison de son âge avancé et de sa détérioration, l’ancien pont a été démantelé et remplacé en 2017 par une structure robuste en poutres d’acier à trois travées.

 

Le projet comportait de nombreuses exigences, telles qu’un niveau important de durabilité et de résistance aux inondations, avec une hauteur libre supérieure et moins de piliers que la structure précédente. Il devait en outre durer 100 ans. Le propriétaire (la municipalité de Calgary) avait également d’importantes préoccupations environnementales. En particulier, le risque potentiel d’un déversement important de béton ou d’un éclatement de coffrage dans l’écosystème fragile de la rivière Bow.

L’équipe du projet a proposé une solution innovante qui limiterait ce risque et satisferait aux exigences : un système de dalles de tablier en béton prémoulé sur toute la longueur et toute la largeur, avec des joints Ductal® en Béton Fibré à Ultra-hautes Performances (BFUP). Fait important, cette approche diminuerait de façon significative le volume de béton frais sur la rivière, réduirait le coffrage et les plateformes de travail temporaires sur le site, et accélèrerait la construction.

La fabrication des dalles de béton dans un environnement sous contrôle (l’usine de prémoulage locale de Lafarge) garantissait un niveau supérieur de qualité et des tolérances de construction plus réduites en comparaison des méthodes de coulage sur site. Au total, 60 panneaux de pleine largeur (15 m de largeur x 2,7 m de longueur) ont été assemblés sur site et le coulage sur site des joints Ductal® achevé en seulement 10 jours.

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Installation des dalles (©Peak Aerials)

La conception impliquait des poutres d’acier nervurées à trois travées et courbures verticales ; la profondeur des poutres était accrue au niveau des piliers pour garantir la capacité structurelle du pont. La forme nervurée des poutres augmentait l’ouverture sur le canal principal de la rivière, et la capacité hydraulique du pont contre les inondations. En outre, dans le cas d’une « inondation du siècle », seule une petite portion des piliers serait submergée.

C’est la première fois qu’une solution de ce type a été conçue pour un pont de véhicules continu à travées multiples dans l’Alberta. L’expérience acquise sera source de valeur à long terme et aboutira potentiellement à une adoption plus large de ce système au Canada. Récemment, l’équipe de ce projet (comprenant Lafarge / Ductal® & Precast) a reçu la reconnaissance des Transports de l’Alberta lors des « Prix du Ministre 2018 pour l’innovation dans le secteur des transports »2, événement annuel qui récompense « les personnes et organisations innovantes de l’Alberta qui planifient, conçoivent, construisent, exploitent ou entretiennent une voie, un service de transit ou une initiative liée ». L’équipe de conception s’est vue remettre le prestigieux « Prix d’excellence de la conception innovante ».

Le nouveau pont a été conçu et construit pour durer, prêt à servir le public pour le siècle à venir et au-delà.

 

Pourquoi Ductal®

Un système de tablier avec dalles de béton préfabriqués et joints Ductal® est plus durable qu’un système traditionnel coulé en place, et facilite la Construction de Pont Accélérée (ABC).

ABC est une approche de plus en plus répandue dans le monde, utilisant une planification, une conception des matériaux et des techniques de construction innovantes de manière sécurisée et rentable afin de réduire les délais des opérations sur site lors de la construction de nouveaux ponts ou du remplacement de ponts existants.

Grâce à ses propriétés de qualité supérieure, notamment ses forces de compression pouvant atteindre 200 MPa et sa ductilité, Ductal est une excellente solution dans les régions où le climat et les conditions environnementales sont durs ; en outre, avec cette solution les joints ne sont plus le « maillon faible » de la construction. La réduction de la longueur de jointure contribue également à assurer la continuité du renforcement longitudinal avec une largeur de joint réduite. Les autres avantages obtenus grâce à ce projet (par rapport aux méthodes traditionnelles) sont notamment un niveau supérieur de contrôle qualité, une réduction des coffrages réalisés sur site, et une diminution des risques liés au travail au-dessus de l’eau et d’un passage très fréquent de véhicules.

 

 

Logo ductal

 

 

Un processus de Fabrication innovant

Le système de dalles de tablier prémoulé a été principalement sélectionné pour limiter le risque de déversement important de béton ou d’un éclatement de coffrage dans l’écosystème fragile de la rivière Bow. Avec une fabrication réalisée dans l’usine de prémoulage de Lafarge, la nécessité de réaliser des coffrages et des plateformes de travail temporaires sur site était réduite, contribuant ainsi à accélérer la construction. La production dans un environnement sous contrôle garantissait également un niveau supérieur de qualité et des tolérances de construction plus réduites en comparaison des méthodes de coulage sur site.

Le tablier de 170 m de long a été subdivisé en soixante panneaux de béton prémoulé/précontraint de 250 mm d’épaisseur, fabriqués trois par trois et installés sur une période de quatre mois. Ensuite, en préparation des joints Ductal®, une réunion préalable à la coulée a été organisée pour confirmer la séquence et l’emplacement. S’agissant d'un nouveau matériau pour la plupart des membres de l’équipe du projet, cette réunion a été essentielle pour déterminer les procédures de préparation, mise en place et durcissement, et pour passer en revue les bonnes pratiques de construction, permettant de limiter ou d’éliminer les erreurs.

Deux mélangeurs à haut cisaillement ont été utilisés (l’un après l’autre) pour mélanger les liquides du BFUP, les prémélanges et les fibres. Au moment de la mise en place, Calgary subissait de fortes chaleurs estivales ; afin de garantir les températures recommandées, de la glace a donc été utilisée plutôt que de l’eau, et les opérations de préparation et de mise en place ont été réalisées de nuit. En outre, afin de réduire le risque de déshydratation superficielle, les joints ont été protégés de façon étanche contre l’exposition à l’environnement extérieur jusqu’après l’installation initiale. Pour faciliter les techniques de l’ABC, l’entrepreneur a retiré les coffrages une fois que le Ductal® a atteint une force de 100 MPa, permettant la reprise des autres travaux sur le pont et le respect du calendrier.

 

Références/liens associés

  1. Vidéo en time-lapse de la municipalité de Calgary: “12 Street S.E. Bridge Removal”: https://www.youtube.com/watch?v=s8c04toybQI
  2. https://www.transportation.alberta.ca/MATI.htm
  3. FHWA - Construction de Pont Accélérée: https://www.fhwa.dot.gov/bridge/abc/
  4. “The City of Calgary 12 Street S.E. Bridge Prefabricated Deck Panels”, » (Panneaux de tablier préfabriqués du 12 Street S.E Bridge dans la ville de Calgary) Azarnejad, A., Elmetwally, A., Murdoch, N., Hikita, K., Kroman, J., and White, P., CSCE, June, 2018

12th Bridge Calgary
Remplacement du pont du 12th Street S.E. – Calgary, Alberta Canada, un pont préfabriqué innovant avec des joints Ductal® : une première dans l’Alberta LafargeHolcim

 

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Prix d’excellence proposés à Lafarge, la municipalité de Calgary et CH2M (désormais Jacobs)

Excellence Awards
L’équipe du projet (comprenant LafargeHolcim/ Ductal® & Precast) a été récompensée par les Transports de l’Alberta lors des « Prix du Ministre 2018 pour l’innovation dans le secteur des transports ». Remplacement du 12th Street S.E. Bridge – Calgary, Alberta Canada LafargeHolcim, municipalité de Calgary, Jacobs

 

 

Fiche technique

Localisation : Calgary, Alberta, Canada

Date de livraison : 2017

Propriétaire : municipalité de Calgary

Entrepreneur général : Westpro (division de Pomerleau)

Chiffres clés : 264 tonnes de Ductal® (utilisées pour relier 60 panneaux de tablier en béton précontraint)

Ingénieur en structures : Jacobs

Préfabriquant: Lafarge Canada Inc., membre de LafargeHolcim

 
Joint de Clavetage

Les joints de clavetage avec Ductal® offre une solution durable et robuste pour les projets de construction ou de réhabilitation de ponts.