Les viaducs de Chillon, Genève, Suisse - Revêtement

Ouvert à la circulation en 1969, les viaducs de Chillon tirent leur nom du château qu’ils dominent depuis le versant est du lac Léman sur une longueur de 2,2 km. Inscrits comme bien culturel suisse d’importance nationale, ils constituent l’un des ouvrages d’art les plus spectaculaires du réseau autoroutier suisse. Cette double construction, composée d’éléments préfabriqués assemblés par postcontrainte, subit un trafic de plus de 50 000 véhicules/jour, en très forte augmentation ces dernières années.

En 2009, son inspection a démontré que de nombreuses infiltrations d’eau avaient pénétré le béton et corrodé les armatures. Par ailleurs, n’étant plus conforme aux normes antisismiques actuelles, l’ouvrage nécessitait une intervention de grande envergure qui impliquait le changement du système statique et des appuis de certaines piles. Après le début des travaux, des tests d’hydrodémolition ont démontré que l’ouvrage était aussi confronté à la RAG (réaction alcaligranulats), un phénomène qui a pour conséquence de diminuer les caractéristiques mécaniques du béton. Une situation qui, si elle n’avait pas été découverte, aurait probablement nécessité d’ici à 15 ans de reconstruire l’ouvrage à neuf.

« L’objectif principal d’une intervention était d’adoucir les effets néfastes de la RAG », explique Stéphane Cuennet, spécialiste technique Ouvrages d’art à l’Office fédéral des routes suisses (OFROU)*. « Il s’agissait de renforcer et d’étancher la dalle de roulement afin de supprimer toute possibilité d’apport d’eau dans le béton, de diminuer l’amplitude des contraintes dues aux effets du trafic routier par une augmentation de la rigidité de la dalle, d’augmenter la résistance ultime et de limiter les déformations du tabliers dans le sens longitudinal. »

C’est pour répondre à ces objectifs qu’une solution BFUP a été retenue par un groupe d’experts dont les ingénieurs de l’EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) : couler une couche de Ductal^® de 45 mm d'épaisseur sur le tablier existant pour l'étancher et améliorer le comportement structural global de l'ouvrage. « Cette solution constituait d’ailleurs la seule plausible pour garantir une réhabilitation fiable compte tenu des aléas relatifs à l’évolution des propriétés mécaniques du béton », estime Stéphane Cuennet. 

Dans cette perspective, l'équipe Ductal^® de Lafarge a mis en place les moyens techniques nécessaires pour définir une formule répondant aux contraintes spécifiques du projet : résistance en traction, tenue à la pente (jusqu’à 7 % de pente sur le tablier existant) et facilité de mise en oeuvre. Tout au long de sa réalisation, Damien Jacomo, Ingénieur d'Affaires Ductal^® en charge des projets Génie Civil et l'équipe Ductal^® Lafarge ont accompagné l'entreprise et le maître d'ouvrage pour valider la solution Ductal^®, sa mise en oeuvre et son suivi qualité sur chantier. Pour Eugen Brühwiler, un des spécialistes mondiaux des BFUP, professeur à l’EPFL et directeur du laboratoire de maintenance construction et sécurité des ouvrages, missionné comme expert sur le projet par l’OFROU, « l’utilisation de BFUP sur les viaducs de Chillon est une première mondiale tant par la surface à couvrir que les volumes à fabriquer et à mettre en place en si peu de temps ».

L’un des atouts remarquables de la couche de béton fibré à ultra-hautes performances qui a été coulée sur la dalle de roulement est de renforcer l’ouvrage vis-à-vis de l’effort tranchant transversal et d’offrir un renfort et une rigidification longitudinale avec seulement 45 mm d’épaisseur là où il en aurait fallu 20 cm avec un béton armé traditionnel. Cette couche de BFUP permet en outre d’assurer une meilleure étanchéité du tablier et ainsi stopper les apports d'eau risquant d'activer le développement de la RAG. « Le BFUP répond parfaitement aux faiblesses du béton ordinaire », note aussi Eugen Brühwiler. « Sa composition est ainsi faite que tous les espaces à l’intérieur du matériau sont occupés par des fines particules. C’est un matériau très compact, très dense et imperméable à l’eau. Grâce à une grande quantité de fines fibres en acier, il ne se fissure pas à l’état de service ».

Une solution durable et robuste qui réduit considérablement les charges pour les infrastructures existantes et qui présente l’intérêt d’être beaucoup plus rapide à mettre en oeuvre.
Pour Eugen Brühwiler, elle offre, en outre, l’intérêt d’être économique. « Contrairement à ce que beaucoup imaginent encore les BFUP permettent un renforcement finalement bon marché par rapport aux exigences remplies. La performance de cette technique présente des atouts indéniables mais c’est finalement pour des raisons purement économiques qu’elle a été retenue ».