Brevet FR2735160A1 — publié le 19961213

La présente invention est relative à un procédé pour augmenter la portée d'au moins une travée centrale d'un pont constitué d'un tablier rigide reposant sur des culées d'extrémités et sur au moins deux piles, une travée latérale étant définie entre une pile et une culée d'extrémité, et une travée centrale étant définie entre deux piles, l'augmentation de portée impliquant le changement de la position d'au moins une pile. L'augmentation de la circulation routière conduit fréquemment à imposer l'augmentation de la largeur des routes et autoroutes. Un grand nombre de routes sont enjambées par des ponts comportant un tablier en béton armé, ces ponts ayant la structure indiquée plus haut. Habituellement, l'élargissement de la route qui est enjambée oblige à détruire les ponts qui l'enjambent, et à les reconstruire aux nouvelles dimensions. Dans certains cas, en modifiant le talus des terrains supportant les culées, on a pu disposer une voie supplémentaire sous la travée latérale. Cette solution est cependant peu satisfaisante au point de vue sécurité, car la pile subsistante constitue un obstacle situé entre deux voies de la chaussée enjambée. Dans le document FR-A-2.678.654, la demanderesse a décrit une autre solution au problème. Cette solution s'applique dans le cas où la route enjambée comporte deux chaussées séparées par un terre-plein central dans lequel est implantée une pile du pont. La solution proposée consiste à élever, dans le terre-plein central, un pylône s'élevant au-dessus de la chaussée de la voie surplombante, et à soutenir le tablier à l'aide de câbles s'étendant depuis le pylône jusqu'à des emplacements situés à l'endroit où le pont primitif repose sur des piles latérales. Cellesci peuvent alors être enlevées, car les câbles exercent sur le tablier des forces dont une composante verticale compense l'effet de la pile supprimée. Ces câbles exercent par ailleurs une précontrainte longitudinale, qui tend à augmenter la résistance du tablier.Cette solution offre l'avantage de permettre de conserver le tablier préexistant, qui, dans la plupart des cas, est suffisamment sain pour ne pas exiger sa démolition, et cela sans inconvénient pour la sécurité. En revanche, cette solution ne s'applique qu'au cas où il existe un terre-plein central. En outre, certains peuvent lui reprocher d'être assez voyante, si bien que la multiplication de ponts ainsi modifiés par haubanage à faible distance les uns des autres aurait un effet esthétique non souhaité. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes, et de permettre d'augmenter la portée d'une ou plusieurs travées centrales d'un pont, même en l'absence de terre-plein central, tout en conservant, partout où cela est possible, le tablier préexistant, et sans addition de superstructures. Ce procédé comprend les étapes suivantes 1) construction, à chacune des extrémités du pont, d'une poutre transversale solidaire du tablier, cette poutre transversale ayant une masse calculée pour que le moment fléchissant résultant de la somme des poids de cette poutre et de la travée latérale adjacente équilibre sensiblement le moment fléchissant résultant du poids de la demi-travée centrale qu'il est prévu d'obtenir, 2) mise en précontrainte longitudinale du tablier préexistant à l'aide de câbles longitudinaux ancrés dans les deux poutres transversales, 3) changement de la position d'au moins une pile pour obtenir l'augmentation désirée de la portée de la travée centrale. En l'absence de poutres transversales de masse suffisante, les moments fléchissants s'exerçant sur le tablier auraient tendance à faire remonter les extrémités de celui-ci, sous l'effet de l'élargissement de la portée de la travée centrale. La liaison entre la poutre transversale et le tablier, une fois que les opérations sont terminées, résulte essentiellement du fait que la poutre transversale est plaquée contre l'extrémité du tablier par l'effort de précontrainte. Les efforts verticaux sont donc faibles. Pour solidariser la poutre transversale avec le tablier, en l'absence de reliefs convenables dans la face d'extrémité du tablier, on crée des cavités dans cette face d'extrémité, dans lesquelles on introduit des fers d'armature de la poutre et on scelle ces fers à la résine dans lesdites cavités. Ainsi, la poutre transversale est maintenue solidaire du tablier dès avant que la précontrainte ait été appliquée. Dans le cas où il est nécessaire d'augmenter la résistance du tablier, soit à la suite d'une augmentation importante de la travée, soit en conséquence d'une modification des conditions de trafic sur le pont enjambant, ou dans le cas où le tablier présente une forme incurvée dans le plan vertical ou dans un plan horizontal, il est nécessaire d'adapter le câble de précontrainte à cette forme, on met en place des déviateurs pour les câbles longitudinaux de précontrainte avant de mettre ces derniers en tension. L'invention va être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'exemples pratiques illustrés avec les dessins, parmi lesquels Figure 1 est une vue en élévation transversale d'un pont modifié selon le procédé de l'invention. Figure 2 est une vue transversale d'un pont similaire après application du procédé de l'invention. Figure 3 est une vue transversale d'un autre pont similaire après application, d'une façon différente, du procédé de l'invention. Figure 4 est une vue en élévation d'un autre pont avant application du procédé de l'invention. Figure 5 est une vue du même pont après application du procédé de l'invention. Figure 6 est une vue en coupe transversale selon la ligne VI-VI de la figure 2. La figure 1 montre un pont constitué d'un tablier 1, reposant sur des piles 2, 3, situées de chaque côté d'une route enjambée 4. Le pont repose, outre les piles 2 et 3, sur des massifs de culée d'extrémité 5 et 6, ce qui définit deux travées latérales 7, 8, et une travée centrale 9. Si on se reporte maintenant à la figure 2, on voit que pour élargir la chaussée enjambée 4, on a conservé le tablier 1, mais que les piles 2 et 3 ont été remplacées par de nouvelles piles 12 et 13. Dans certains cas particuliers, les piles 12 et 13 peuvent être constituées par les piles initiales 2 et 3 qui auront été simplement transportées, en totalité ou en partie, à un nouvel emplacement. Aux extrémités du tablier, on a prévu des poutres transversales 14, 15, en appui sur de nouveaux massifs de culée 16, 17, plus écartés que les massifs de culée initiaux 5 et 6. Il est généralement nécessaire de construire chaque nouveau massif de culée 16, 17 en arrière du massif de culée pré-existant 5, 6 qui est alors démoli pour faciliter la réalisation du nouveau talus, mais cette démolition n'est pas une étape nécessaire du procédé de l'invention. Le tablier prolongé par les poutres transversales vient s'appuyer sur les nouveaux massifs de culée. Des câbles de précontrainte 18 relient entre elles les poutres transversales 14-15. La figure 6 montre mieux la disposition de ces câbles de précontrainte 18. Cette figure montre un tablier 1, dont la face supérieure est à peu près plane, et dont la face inférieure présente une série de nervures de renforcement 20. On a désigné par 21 des câbles de précontrainte préexistants, mis en place lors de la création du pont. De tels câbles peuvent ne pas exister. Les câbles de précontrainte 18 ajoutés conformément à l'invention sont disposés les uns entre les nervures 20, les autres sur les côtés du tablier, sans réduire la hauteur libre sous le tablier. On peut prévoir des câbles de précontrainte seulement sous le tablier ou seulement sur les côtés de celui-ci. Il est clair que la position de ces câbles de précontrainte est déterminée en fonction des circonstances telles que calcul des efforts, présence d'un déviateur, existence des nervures 20 telles que représentées, etc.. La figure 6 montre en trait mixte le contour de la poutre transversale 15. On constate qu'elle présente une section largement supérieure à celle du tablier 1. Cela permet d'obtenir une compensation des moments fléchissants sans donner à cette poutre transversale une dimension longitudinale trop importante. A la figure 2, on a représenté, sous la travée centrale 9 du tablier 1, un déviateur 22, contre lequel viennent s'appuyer au moins certains des câbles de précontrainte 18, pour augmenter la résistance de cette travée centrale aux charges supportées par le pont. Sur les autres figures, un tel déviateur n'a pas été représenté. En effet, si la travée centrale est rectiligne et d'assez faible dimension, un tel déviateur peut ne pas se révéler nécessaire. De préférence, le déviateur sera placé de façon à ne pas diminuer la hauteur libre sous le pont. La figure 3 montre une application du procédé à un autre cas pratique. Dans cette figure, seule la pile 3 a été déplacée, la pile 2 étant maintenue. Il en résulte que les poutres transversales 15 et 16 devront avoir des masses différentes, pour un bon équilibrage des moments fléchissants. Les figures 4 et 5 montrent l'application du procédé de l'invention au cas d'un pont dont le tablier 1 est supporté par trois piles 30, 31, 32. Il y a dans ce cas deux travées centrales 33, 34, et bien entendu, deux travées latérales 35 et 36. La transformation du pont comporte le déplacement, ou la reconstruction, des piles latérales 30, 32, la pile centrale 31 étant maintenue en place. En dehors de cette particularité, le procédé s'applique de la même manière que dans le cas des figures 1 à 3. Par rapport au procédé de la demande FR-A-2.678.654 précitée, le procédé de la présente invention présente l'avantage de ne pas imposer la présence de pylône et de haubans. Il ne modifie pratiquement pas l'effet esthétique de l'ouvrage. En revanche, la durée de perturbation du trafic sur la voie enjambante risque d'être plus importante, en raison de la nécessité de mise en place des poutres transversales. On notera que l'application de ce procédé peut être réalisée sans entraîner aucune perturbation sur le trafic de la voie enjambée. REVENDICATIONS 1. Procédé pour augmenter la portée d'au moins une travée centrale d'un pont constitué d'un tablier rigide (1) reposant sur des culées d'extrémité (5, 6) et sur au moins deux piles (2, 3; 30, 32), une travée latérale étant définie entre une pile et une culée d'extrémité et au moins une travée centrale étant définie entre deux piles, l'augmentation de la portée impliquant le changement de la position d'au moins une pile, ce procédé comprenant les étapes suivantes 1) construction, à chacune des extrémités du pont, d'une poutre transversale (14, 15) solidaire du tablier (1), cette poutre transversale ayant une masse calculée pour que, dans le pont modifié, le moment fléchissant résultant de la somme des poids de cette poutre et de la travée latérale adjacente équilibre sensiblement le moment fléchissant résultant du poids de la demi-travée centrale qu'il est prévu d'obtenir, 2) mise en précontrainte longitudinale du tablier préexistant à l'aide de câbles longitudinaux (18) ancrés dans les deux poutres transversales (14, 15), 3) changement de la position d'au moins une pile (2, 3; 30, 32) pour obtenir l'augmentation désirée de la portée de la travée centrale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour solidariser la poutre transversale (14, 15) avec le tablier, en l'absence de reliefs convenables dans la face d'extrémité du tablier, on crée, dans cette face d'extrémité, des cavités dans lesquelles on introduit des fers d'armature de la poutre, et on scelle ces fers à la résine dans lesdites cavités. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape de prévoir, sous la travée centrale (9), un déviateur (22) contre lequel viennent s'appuyer au moins certains des câbles de précontrainte 18 pour augmenter la résistance de cette travée centrale aux charges supportées par le pont. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des câbles de précontrainte (18) sont placés sur les côtés du tablier. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des câbles de précontrainte (18) sont placés sous le tablier.