Brevet FR2207220A1 — publié le 19740614

La présente invention concerne un procédé de construction de poutraisons de ponts en béton précontraint dans lequel un certain nombre d'éléments préfabriqués, de configuration essentiellement indentique, sont fabriqués en série, au moyen d'un coffrage entourant seulement une partie de l'ouvrage final, de façon que les surfaces des éléments préfabriqués qui sont tournées les unes vers les autres après leur mise en place ultérieure, soient séparées par une tolu, et dans lequel ces éléments préfabriqués sont assemblés par précontrainte, après pose, avec contact des surfaces de béton sèches, pour l'obtention d'une portance homogène0 Dans les procédés connus de ce genre, les éléments préfabriqués en béton consistent en poutres reposant sur deux appuis, qui sont fabriquées cabote à c8te et en continu, sur une matrice. Ires surfaces latérales des poutres adjacentes sont séparées par des tales verticales dont les surfaces externes plan-parallèles constituent des surfaces de joint correspondantes0 Auprès durcissement du béton, les poutres sont précontraintes par mise sous tension de câbles de précontrainte longitudinaux, sont séparées de la matrice et, éventuellement après stockage, sont transportées et mises en place au lieu de montage, dans leur ordre de fa fabrication, A l'aide de câbles de précontrainte transversaux in troduits ans des canaux appropriés, ces poutres sont alors assemblées par mise en contrainte dans le sens transversal, pour former un platelage homogène. Pour ne pas devoir, lors de la construction de poutraisons de ponts particulièrement larges, construire en tant que coffrage une matrice correspondant à la totalité du tablier du pont, et suivant le procédé connu, on fractionne l'ouvrage en sections comportant chacune une série d'éléments préfabriqués, et lton fabrique ceux-ci à la suite les uns des autres, de telle sorte que, sans retirer la tale délimitant la dernière surface de joint, l'élément préfabriqué le dernier est posé à l'emplace- ment du premier, ensuite de quoi le même processus de travail peut être renouvelé au même endroit.Cette façon de procéder a pour inconvénient de rendre pratiquement impossible de laisser la tale sur la dernière surface de joint extérieure, ce qui rend difficile de réaliser la jonction entre le dernier élément d'une série et le premier élément préfabriqué d'une autre série. D'autre part, il a été proposé de construire une poutraison de ponts en béton précontraint par sections successives en porte-à-faux chacune étant en coupe perpemddi t airee àSAtuaX e longitudinal du pont, et intéressant la totalité de la section / constituant un corps creux, ces sections préfabriquées étant mises en contrainte dans le sens longitudinal du pont, pour constituer une poutraison monolithique.Cette proposition implique de bétonner chaque fois simultanément plusieurs sections adjacentes qui sont étroites par rapport à la hauteur de la section transversale de la superstructure, les surfaces des éléments préfabriqués qui sont tournées les unes vers les autres dans l'assemblage ultérieur, étant séparées par une tale, les éléments préfabriqués ainsi posés individuellement étant maintenus seulement par la liaison frictionnelle entre les surfaces de contact, engendrée par la précontrainte. En dehors de tous les avantages assurés par la préfabrication, le procédé connu a comme inconvénient que seulement des tolérances de fabrication limitées s'ajoutent ou s'additionnent sur la longueur totale et/ou sur la largeur totale de 11 ouvrage et que, pour rattraper ces tolérances en des points particuliers, il est nécessaire de prévoir des pièces intermédiaires en béton local qui nuisent à l'unité d'aspect de l'ouvrage et compliquent le processus de montage0 Un autre inconvénient réside dans le fait que les écarts de linéarité par rapport à l'axe de l'ou- vrage, ou dans les profils, ne peuvent être rattrapés que par tranches importantes, du fait que dans un assemblage par éléments préfabriqués de configuration sensiblement identique, les irrégularités qui se produisent ne peuvent entre corrigées que par des éléments de construction complets, ajoutés ou retranchés. Le but de l'invention est de procurer la possibilité, dans un procédé conforme à la technique précitée, savoir pour la fabrication de poutraisons de ponts en éléments de béton précontraint, qui sont assemblés et bloqués sous tension en appliquant la méthode de construction par contact, non seulement de rattraper les tolérances mais également aussi de compenser les écarts dans le sens de la largeur, ainsi que les variations dans la linéarité de l'axe du pont, etcs. Ce problème est résolu, dans un procédé selon la technique précitée, du fait que pour obtenir des modifications en plan dans les limites dimensionnelles de chaque élément préfabriqué, les éléments tréfabriqués limitant une série, et destinés à assurer un contact de surface avec un élément préfabriqué voisin, dans la région de la surface de joint destinée au contact, et dans le cadre de la série, sont d'abord fabriqué de façon incomplète, et après modification de leur position, sont terminés en fonction de la modification souhaitée jusqu'à la surface de joint de l'élément préfabriqué adjacent. Lorsque bs éléments préfabriqués ont la forme de poutres, et sont disposés c8te-à-cote lors du montage, ce procédé est mis en oeuvre de façon que, pour obtenir une largeur variable du joint, chaque dernier élément préfabriqué d1une série, et chaque premier élément préfabriqué de la série suivante comportent un évidement ou feuillure, sur la hauteur de la surface de.joint, laquelle est ensuite comblée par du béton sur la largeur correspondante, avec interposition d'une talez La surface de joint peut aussi n'atteindre qu'une partie de la hauteur de la face latérale des éléments préfabriqués. Il est ainsi possible de prévoir, entre chaque paire de groupes d'éléments préfabriqués, une zone de compensation qui est elle-meme réalisée dans les mêmes conditions que les élé- ments préfabriqués eux-mêmes, de telle sorte que les éléments préfabriqués pourront être amenés prêts à poser au lieu de construction, puis être posés et assemblés sur place sans aucune couche intermédiaire de mortier ou de béton local.De cette ma nière, il est non seulement possible de rattraper les tolérances de fabrication éventuelles mais également de réaliser, par exemple, des élargissements du platelage du pont et aussi, avec des travées de pont multiples d'égaliser progressivement les écarts entre un nombre différent d'éléments préfabriqués dans chaque travée0 Selon le procédé conforme à l'invention, il est également possible d'opérer de la même façon avantageuse quand les éléments préfabriqués composent, en section perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ouvrage, la totalité de la section transversale de l'ouvrage et pour la construction de celui-ct sont disposés l'un derrière l'autre et assemblés par mise en contrainte. Dans ce cas, chaque dernier élément préfabriqué d'une série comporte un joint de construction s'étendant parallèlement à la surface de joint frontale; il est ainsi posé, de façon classique, à l'emplacement du premier élément préfabriqué de la série sui vante, à savoir dans une position. permettant une modification de direction et/ou un rattrapage de tolérance, et l'intervalle correspondant est finalement comblé par du béton. Le joint de construction peut être garni d'un ferraillage de liaison, de manière connue en soi. Ce procédé apporte la possibilité de construire des ponts par sections successives en porte-à-faux, à partir d'éléments préfabriqués en béton qui se touchent, béton contre béton uniquement aux surfaces de jonction, du fait que le joint de construction entre les séries consécutives d'éléments préfabriqués ne s'étend pas dans un joint de contact, mais bien dans la région dgun élément préfabriqué, et du fait aussi que tous les joints de contact de chaque série sont réalisés en meme temps.De même, grâce à ce procédé, il est évidemment non seulement possible de rattraper les tolérances, mais encore d'obtenir une adaptation aux gradients de ponts courbes en plan horizontal ou vertical, du fait que le dernier élément préfabriqué d'une série est seulement partiellement achevé et peut eAtre amené en position appropriée par rapport à chaque premier élément préfabriqué de la série suivante. Ltinvention sera décrite de façon plus détaillée à l'appui des modes de réalisation indicatifs représentés par les dessins annexés, dans lesquels la fig. 1 représente en élévation une poutraison de pont à plusieurs travées constituées de poutres de travée, la figo 2 est une vue en plan de la poutraison de pont de la fig0 1, la fig. 3 est une coupe transversale de la première série I d'éléments préfabriqués, la fig. 4 est une coupe transversale de la série II suivante d'éléments préfabriqués, la fig0 5 représente la disposition des deux éléments préfabriqués correspondants, lors du bétonnage de la pièce intermédiaire, la fig. 6 représente une poutraison de pont construite à partir d'éléments préfabriqués montés en porte-à-faux, par sections, la fig0 7 est une coupe transversale de la poutraison ou superstructure de pont de la fig. 6, la fig. 8 est une vue de profil d'une première série d'é léments préfabriqués, et la fig0 9 est une vue de profil de la série suivante d'éléments préfabriqués en béton qui intéressent la totalité de la section transversale du pont La fig. 1. représente une partie d'une poutraison de pont à plusieurs travées, dans laquelle la superstructure est constituée de poutres de travée qui sont posées les unes à côté des autres sur les supports, et assemblées transversalement par précontrainte. Etant donné que le pont est si large qutil n'est pas possible de fabriquer simultanément toutes les poutres tenant sur sa largeur, les différentes poutres sont fabriquées en série, les unes après les autres. Dans 11 exemple représenté, il est supposé que la largeur du pont comporte deux séries I et II de chacune cinq poutres désignées 1 à 5, et quelle reste la même dans la travée se trouvant entre les supports A et B, tandis que la travée suivante, située entre les supports B et C augmente de largeur de la quantité "c"0 Les fige. 3 et 4 représentent enooupe les deux séries de poutres I et Il. Les poutres 1 à 5 de chaque série sont fabriquées soit à la suite les unes des autres sur une matrice 10 faisant office de coffrage, soit simultanément sur une matrice plus large en proportion, comportant également les poutres de la série Il. Ires poutres 1 à 5 sont séparées à leur partie supérieure par des tôles de contact 11 qui sont assujettiesau coffrage 10 de toute façon appropriée. I1 en résulte, dans la partie où les poutres adjacentes touchent les tales de contact 11, des surfaces de joint appelées surfaces de contact, qui sont étroitement adaptées les unes aux autres, lors de la pose ultérieure des éléments préfabriqués. La mise en place de noyaux appropriés forme des canaux 12 dans lesquels peuvent être insérés ensuite des câbles de traction en vue d'une mise en contrainte transversale. Pour ne pas avoir à disposer les tôles 11 sur toute la hauteur des poutres, les surfaces de joint de l'une de celles-ci sont en retrait dans leur partie inférieure 13. Ire dernier elément préfabriqué 5 de la série I, dont la surface extérieure libre 14 peut etre moulée de façon classique, puisqu'elle ne présente aucune surface de contact, comporte une feuillure ou évidement 15 dans sa partie supérieure, dans la hauteur des surfaces de contact ultérieurement à réaliser. La surface extérieure du premier élément préfabriqué de la série II suivante est façonnée de manière identique. Celle-ci con porte également une feuillure 16 dans sa partie supérieure. Après durcissement et précontrainte des poutres, la poutre 5 de la série I et la poutre 1 de la série II sont disposées, comme indiqué sur la fig. 5, à un écartement "b" plus important que celui existant entre les autres poutres qui sont posées avec des écartements "a" uniformes entre elles.L'écartement "c" entre les poutres 1/5 et II/1 progresse selon l'élargissement de la poutraison du pont dans la travée B - C. Après la mise en place d'une tale de contact 11, les pièces intermédiaires 17 et 18 qui recouvrent l'intervalle entre les poutres I/5 et II/1 (fig. 5), sont bétonnées. Si le pont comporte plus de deux séries de poutres, on procédera de la même manière entre chaque paire de séries. On peut procéder de façon analogue quand les éléments préfabriqués intéressent la totalité de la section transversale de l'ouvrage mais ne constituent qu'une fraction de sa longueur Ce cas est représenté par les figs 6 à 9. La fig0 6 représente un pont dans lequel un grand nombre d'éléments préfabriqués, dont la section est perpendiculaire à l'axe du pont, sont assemblés conformément à la fig. 7, et précontraints dans le sens de l'axe du pont, en formant l'ensemble de la section transversale de la superstructure. Cette superstructure du pont peut avoir toute forme voulue, ctest-i-dire qu'il peut s'agir de poutres parallèles reposant sur des portées à rouleaux ou, en variante, sur des piliers à encorbellement en double porte-à-faut. Dans la partie supérieure du platelage 22 on peut prévoir des canaux 23 dans lesquels peuvent entre posés ensuite des câbles de précontrainte pour la mise en tension longitudinale. A la place de ces canaux, ou en plus de ceux-ci, on peut également prévoir des gorges ou rainures dans d'autres parties de la section transversale du pont, aux mêmes fins. Dans ce cas également, on peut procéder essentiellement de la même manière que décrit plus haut, clest-à-dire que les différentes séries I, II, etc.. d'éléments préfabriqués peuvent etre bétonnées ensemble sur une matrice 20 faisant office de coffrage. Chaque dernier élément préfabriqué 5 d'une série est ainsi posé à l'emplacement du premier élément préfabriqué 1 de la série suivante. La fig0.8 est une vue de profil d'une première série I se composant là encore, de cinq éléments préfabriqués 1 à 5. Etant donné que les tales 21 s1 étendent ici sur toute la hauteur des éléments préfabriqués, chaque dernier élément préfabriqué 5 d'une série, de la série I par exemple, est bétonné jusqu'à environ la moitié de sa largeur m" seulement, pour constituer ainsi un joint de travail 24.Ce joint 24 doit être brut, en vue du bétonnage ultérieur, à cette jonction, On peut prévoir aussi un ferraillage de liaison 25, pour améliorer la jonction0 Après Qurcissement des éléments préfabriqués de la série I, éléments 1/5 partiellement achevés seulement, sont mis en place à cSté du premier élément préfabriqué de la série II et bétonnés, en cet emplacement, contre la tàle de contact 21 suivante des autres éléments, pour l'achèvement de l'élément préfabriqué Il/1, en même temps que les autres éléments préfabriqués Il/2, 3, 4 et 5 de cette série, De ce fait, on a de nouveau la possibilité de choisir une largeur "n" de l'ensemble de l'élément préfabriqué II/1 différente de la largeur nmU des autres élé- ments préfabriqués, pour obtenir des longueurs différentes. En cas de nécessité, chaque premier élément préfabriqué d'une série peut être réalisé sous forme trapézordale, afin de permettre une adaptation à un gradient de pont courbe. On peut également rattraper les tolérances par une inclinaison variable des éléments 5 posés. REVENDICATIONS le Procédé de construction d'une poutraison de pont en béton au moyen duquel, dans un coffrage contenant seulement une partie de l'ouvrage final, un certain nombre d'éléments préfabriqués de forme sensiblement identique sont fabriqués en série, les surfaces des éléments préfabriqués qui sont tournées les unes vers les autres, en position de montage ultérieure, étant séparées par une tôle et suivant lequel ces eléments préfabriqués, apres avoir été mis n place avec leurs surfaces de béton sèches en contact, sont précontraints ensemble pour l'obtention d'une portance homogène, caractérisé en ce que, pour permettre dans les limites dimensionnelles de chaque élément préfabriqué, des modifications en plan, les éléments de construction préfabriqués délimitant une série, et destinés à venir en contact de surface avec un élément préfabriqué adjacent, sont d'abord inachevés dans la zone de la surface de joint destinée au contact, dans la série, puis sont achevés jusqu'à la surface de contact avec l'élément préfabriqué adjacent, après leur changement de place correspondant à la modification en plan désirée, 2o Procédé selon la Revendication 1, dans lequel les éléments préfabriqués ont la forme de poutres et sont disposés càte-à-côte, caractérisé en ce qu'en vue d'obtenir des largeurs de pont variables, chaque dernier élément préfabriqué d'une série, et le premier élément préfabriqué de la série suivante, comportent des évidements ou feuillures sur la hauteur de la surface de joint, lesquelles sont ensuite bétonnées à la largeur correspondante, avec interposition d'une tôle. 3. Procédé selon la Revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces de Joint atteignent seulement, une partie de la hauteur des surfaces latérales des éléments préfabriqués0 4. Procédé selon la Revendication 1, dans lequel les éléments préfabriqués correspondent en section perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'ouvrage, à la totalité de la section transversale de l'ouvrage, caractérisé en ce que le dernier élément d'une série d'éléments préfabriqués comporte un joint de construction s'étendant parallèlement aux surfaces de contact frontales, en ce qu'il est ainsi posé à l'emplacement du premier élément préfabriqué de la série suivante, à savoir dans une position permettant une modification de direction et/ou un rattrapage de tolérance, après quoi l'intervalle résultant est comblé par du béton0 So Procédé selon la Revendication 4, caractérisé en ce que le joint de construction est pourvu d'un ferraillage de liaison.