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La construction des viaducs du Creugenat
La construction des viaducs du Creugenat, sur les communes de Courtedoux et Chevenez, a démarré le 10 mars 2008. Ces viaducs qui ont pour fonction de permettre à la Transjurane de franchir la plaine du Creugenat entre la demi-jonction de Chevenez et le tunnel du Bois de Montaigre.
La construction des viaducs du Creugenat ont été attribués à l'entreprise F. Bernasconi & Cie SA aux Geneveys-sur-Coffrane. Les travaux ont été adjugés fin 2007 par le canton du Jura. Pour l'entreprise neuchâteloise ils s'agit du deuxième mandat de ce type; le premier fut le pont sur la Menthue sur l'A1 près d'Yvonand. Il s'agissait d'une configuration similaire, sauf qu'ici les tabliers sont munis de parapets au lieu de bordures.
Chaque pont comprend huit travées
Le projet se compose d’un ouvrage en béton armé et précontraint composé de deux viaducs indépendants de 559 et de 545 mètres de longueur. Chaque pont comprend huit travées de dimensions variables dont la plus grande est de 104 mètres. Les piles octogonales (sept par viaduc) dont la plus haute présente une hauteur de 52 mètres reposent sur des fondations rectangulaires construites sur la roche calcaire de la plaine du Creugenat.
Les ouvrages se caractérisent par une grande sobriété qui favorise leur intégration dans le site naturel. L'implantation décalée des piles des viaducs Nord et Sud est dictée par l'orientation générale de la vallée.
Le tablier de chaque viaduc présente une largeur de 11,55 mètres afin d’accueillir les deux voies de circulation A16 de 3,75 mètres chacune, une voie d’arrêt d’urgence de 2,5 mètres, une bordure de 0,75 mètre et deux parapets de 0,4 mètre d’épaisseur chacun.
Mandats d’études parallèles
Le tablier est réalisé du Nord au Sud sur cintre fixe pour les trois premières travées, puis par encorbellement pour les cinq travées côté Sud.
Les viaducs du Creugenat, mis en soumission selon une procédure de type sélective, ont fait l’objet de mandats d’études parallèles présentant à la fois un ouvrage en béton et un ouvrage mixte acier-béton. Le résultat de l’évaluation des offres a mis en évidence un écart conséquent du point de vue du prix entre les deux projets: l’ouvrage mixte présentait un prix nettement plus élevé, en raison notamment du renchérissement du coût de l’acier.
Des grues spécifiques pour un ouvrage non moins spécifique
En raison de la configuration du terrain, l'entreprise adjudicataire a engagé cinq grues Potain de type MDT Topless. Par expérience chez Bernasconi SA, ces engins sont plus faciles à monter, ce qui représente un réel avantage en temps et argent. Par ailleurs, elles offrent un encombrement réduit dans l'espace grâce à la partie tournante sans porte flèche, sans tirant. Par ailleurs elles permettent la même hauteur sous crochet avec une machine moins encombrante.
Eléments de coffrage préfabriqués
L’entreprise adjudicataire F. Bernasconi & Cie. SA a retenu la société RAUH Betonschalungen AG pour la conception et la production des coffrages pour les têtes de pilier et les chariots de coffrage en encorbellement. Dans la première phase, des plates-formes de 12 m2 ont été réalisées pour soutenir par la suite les coffrages des têtes. Ces plates-formes supportent une charge de 86 tonnes et s'appuient uniquement en quatre points sur le pilier. Constituées d’un colombage d'acier modulaire, elles accueillent des éléments de coffrage préfabriqués et des éléments d'échafaudages. Chacune doit supporter le poids du béton frais et est réutilisée 14 fois. En septembre 2008, deux chariots de coffrage ont été installés sur les têtes de pilier. L’ensemble du bétonnage du tablier est réalisé grâce à ce coffrage en encorbellement.
Etude d’impact sur l’environnement
L’intégration des viaducs dans le paysage de la plaine du Creugenat, a fait l’objet d’une étude particulière. Ces ouvrages présentent une particularité dans la mesure où ils sont situés en aval de l’estavelle du Creugenat, un trou émissif karstique de la rivière souterraine l’Ajoulote. En cas de fortes pluies, cette dernière se met en charge et écoule ses eaux dans un lit temporaire à ciel ouvert entre Courtedoux et Porrentruy, appelé le Creugenat. Ce contexte hydrogéologique a impliqué des contraintes particulières pour l’implantation des viaducs du Creugenat. Il s’est agit notamment de veiller à ne pas modifier le régime des crues du Creugenat par l’obstruction de conduits souterrains de l’Ajoulote, à ne pas dévier l’écoulement de surface en période de hautes eaux par les piles de l’ouvrage et à ne pas modifier le réseau souterrain par les vibrations engendrées lors de la construction de l’ouvrage.
Les viaducs du Creugenat font partie de la section 2b de l’A16 (Bure - Porrentruy Ouest) dont la mise en service est prévue en 2014. La section 2a (Boncourt - Bure) sera pour sa part mise en service en 2011 déjà.
Questions à Bernard Houriet ingénieur civil, concepteur des viaducs du Creugenat
Quel est le nombre de coffrages utilisés pour la construction des deux viaducs?
Bernard Houriet: On travaille avec deux coffrages grimpants pour les piliers et deux chariots de coffrage pour le montage en encorbellement.
Au cours du montage en encorbellement, les piliers sont exposés à d’autres sollicitations qu’une fois les viaducs terminés. Deux calculs statiques tout à fait indépendants l’un de l’autre sont-ils nécessaires?
Les sollicitations pendant la phase de construction déterminent le dimensionnement de l’armature des piliers. Les sollicitations calculées pour l’exploitation sont sans importance.
Des précontraintes verticales entre les éléments de voies et les piliers n’ont-elles jamais été prises en compte?
Non, une armature passive est suffisante à ces emplacements. Les trois types de précontrainte appliqués constituent une pratique courante depuis de nombreuses années lors du montage en encorbellement de ponts en béton armé.
Quelle a été la précision exacte des calculs du relèvement des cotes de coffrage pour les éléments de voies en porte-à-faux?
Les dévers prévus se sont avérés un peu trop importants. Si des différences significatives apparaissaient à ce niveau, elles pourraient être corrigées sans problème au cours des étapes suivantes du montage en encorbellement.
Quel est l’ordre de grandeur de ces déformations (compensées par le dévers)?
Les déformations latérales (dues au vent) ainsi que les déformations verticales occasionnées, lors du montage en encorbellement, par l’asymétrie au cours des étapes de bétonnage, sont de plusieurs centimètres (en utilisation) et de plus de dix centimètres lors des attestations de la charge maximale admissible (valeurs de mesure lors du calcul de deuxième ordre avec rigidités sécantes réduites).
Y a-t-il eu au cours des travaux de construction d’autres surprises, découvertes ou incidents inattendus?
La décision d’étayer les piliers principaux sur une fondation sur pieux, par sécurité, en raison du sous-sol karstique, n’a été prise que peu avant le début des travaux. Sinon, il n’y a pas eu d’irrégularités.
L'ordre de construction des différents piliers et des sections de pont était-il établi dès le départ?
Le déroulement a été fixé par l’entrepreneur sur la base de conditions et consignes d’exécution spécifiques. Ce déroulement était fixé par contrat et ne pouvait plus être modifié, car il a une influence directe sur le calcul des dévers de chacune des étapes du montage en encorbellement.
Propos recueillis par Valentin Rabitsch
*Bernard Houriet, ingénieur civil, a obtenu son doctorat à l’EPFL. Il est copropriétaire du bureau d’ingénieurs GVH à Tramelan et a réalisé d’autres ouvrages pour la Transjurane. Pour le numéro 9/2009 de Tracés, il a rédigé un article détaillé sur la construction des viaducs de Creugenat. Bernard Houriet est également co-auteur de «Ponts Haubanés» paru aux Presses Polytechniques et Universitaires Romandes. (ISBN: 2-88074-091-6)