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1 Direction des structures RÉPARATION DU TUNNEL NOTRE-DAME- DE-GRÂCE AU MOYEN DE BÉTON AUTOPLAÇANT Bernard Pilon, ing., M. Sc Ministère des Transports du Québec Direction des structures Service de l entretien Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion 1

2 Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion Historique et description de la structure Autoroute Décarie Construit entre 1965 et 1967 Total de 21 structures 2

3 Historique et description de la structure Tunnel Notre-Dame-de-Grâce (NDG) Supporte l avenue Notre-Dame-de-Grâce la place Grovehill une cour d école et un parc Historique et description de la structure Tunnel Notre-Dame-de-Grâce (NDG) 19 éléments de béton coulés en place, 228 m de longueur 4 voies (16 m de voie carrossable) dans chaque direction 3

4 Historique et description de la structure Tunnel Notre-Dame-de-Grâce (NDG) Pente longitudinale de 3,2 % Historique et description de la structure Problématique Délaminage de la voûte observé en 1999 Cause: corrosion des armatures de surface 4

5 Historique et description de la structure Carottages réalisés en 2001 Cause de la corrosion: Sels de déglaçage 1,2 Teneur en chlore (% liant) 1 0,8 0,6 0,4 0, Profondeur (mm) Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion 5

6 Objectifs des travaux de réparation Travaux nécessaires pour maintenir l usage sécuritaire de la structure Mandat confié à la Direction des structures par la Direction de l Île-de- Montréal Objectifs des travaux de réparation Contraintes Épaisseur de la voûte de 1,26 m 5 rangs d armatures structurales Utilisation intense du terrain Rend impossible l intervention par le haut Important volume de trafic Tunnel conçu pour véhicules, véhicules maintenant Aucune entrave à la circulation de jour (...donc pas d étaiements possibles) 6

7 Objectifs des travaux de réparation Deux options initialement retenues pour la réparation Béton projeté Béton autoplaçant Planches d essai réalisées dans le tunnel à l automne 2002 But: sélection de la meilleure option Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion 7

8 Planches d essai Réparations «sans surépaisseur» Planches de 2 m par 6 m No 150 Planches d essai Constat n o 1 La démolition de manière conventionnelle derrière des barres n o 35 à 150 mm est très difficile Moyenne de 10 à 12 heures par planche 8

9 Planches d essai Constat n o 2 La réparation au béton projeté est mal adaptée à ces travaux Problèmes d enrobage des armatures Décollement de béton lors de la finition Planches d essai Constat n o 3 La réparation au béton autoplaçant donne de très bons résultats Bonne adhérence au substrat Bon enrobage des armatures 9

10 Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion Description des travaux Utilisation du béton autoplaçant 12 m 10

11 Description des travaux Travaux prévus saison 2003 Réfection de l ensemble de la voûte Réfection des murs extérieurs Remplacement des luminaires Réparation des murs et colonnes Description des travaux Réparation AVEC surépaisseur de béton sur la majorité des surfaces Réparation SANS surépaisseur dans les zones d installation des luminaires Coulée sur éléments de largeur variable et 12 m de longueur (distance c/c des joints d éléments) DEMI-COUPE DU TUNNEL 11

12 Description des travaux Réparation SANS surépaisseur Maintien du dégagement vertical dans le tunnel Description des travaux Réparation AVEC surépaisseur Confine le béton existant (armature additionnelle galvanisée) Bonne adhérence due à la présence d ancrages chimiques à 550 mm c/c Ne dégage pas la totalité du béton contaminé 12

13 Description des travaux Exigences pour le béton autoplaçant Ciment ternaire Résistance à 28 jours: 35 MPa Rapport eau-liant 0,35 à 0,40 Gros granulat 2,5-10 mm Étalement 700 mm ± 50 mm Écoulement 4 secondes Appel d offres janvier/février 2003 Début des travaux : Mars 2003 Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion 13

14 Réalisation en chantier Démolition (zones de réparations en surépaisseur) Utilisation d une fraiseuse à béton Enlèvement d environ 30 mm de béton Réalisation en chantier Adaptation de l appareil pour travail en surplomb Utilisation d un camion benne pour le ramassage des débris 14

15 Réalisation en chantier Démolition (zones de réparations sans surépaisseur) Utilisation d hydrodémolition Réalisation en chantier Installation de rideaux amovibles pour diminuer le bruit à l extérieur Spécifié au devis 15

16 Réalisation en chantier Coffrage des surfaces Utilisation de coffrages préfabriqués Réalisation en chantier Humidification des surfaces - Pompage d eau dans les coffrages 16

17 Réalisation en chantier Bétonnage Mise en place au point bas des coffrages Réalisation en chantier Bétonnage: Béton produit en usine Problèmes avec la stabilité du mélange 17

18 Réalisation en chantier Bétonnage: Béton produit par bétonnière mobile Bons résultats Méthode bien adaptée Réalisation en chantier Suite au bétonnage, 2 jours de cure en coffrages Circulation sous les coffrages durant le jour Enlèvement des coffrages et application d un matériau de cure formant membrane 190 sections coulées de la fin avril à la fin novembre 2003 Totalité des travaux du plafond et des murs extérieurs réalisés 18

19 Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion Résultats Réparations de la voûte... 19

20 Résultats Réparation des murs extérieurs... Résultats Essais sur le béton autoplaçant Moy. Mini. Maxi. Compression à 28 jours Teneur en air 7,5 6,0 10 Facteur d espacement 155 µm moyen des vides ( L ) 20

21 Résultats Problème d évacuation d air des coffrages Présence de vides dans les réparations Vide Substrat de béton Réparation Résultats Réparation des vides Forage de trous dans la zone affectée Vides d épaisseur < 10 mm Injection au coulis de ciment Vides d épaisseur > 10 mm Injection de mortier Efficacité de quelques réparations confirmée par carottage 21

22 Résultats Fissuration Probablement liée au retrait des réparations sur substrat Selon un patron orthogonal variable à ± 1 mètre de distance Ouverture 0,15 à 0,20 mm à 6 mois Similaire aux réparations des murs de l autoroute Décarie (réparations effectuées au béton projeté) Résultats Prix soumissionnés Réparations sans surépaisseur ± $ du m² Réparations avec surépaisseur ± 700 $ du m² Total pour la réfection de la voûte et murs extérieurs ± $ 22

23 Contenu de la présentation Historique et description de la structure Objectifs des travaux de réparation Planches d essai Description des travaux Réalisation des travaux Résultats Conclusion Conclusion L utilisation du béton autoplaçant pour la réparation de la voûte s est avérée une méthode bien adaptée La méthode employée a permis de réaliser les travaux sur l ensemble de la voûte sans entrave au trafic de jour La réparation possède de bonnes caractéristiques pour assurer sa durabilité 23

24 Principaux intervenants Entrepreneur: Demathieu et Bard Carlo Cattelan et Jean-Paul Payet Surveillance: Consortium Axor/Séguin François Lussier et Richard Marchand Laboratoire: Laboratoire de béton ltée Jacques Beaulieu et Éric Généreux Gérance: Direction de l Île-de-Montréal Guylaine Chenel et Réal Boisvert Conception: Direction des structures Jacques Prévost et Bernard Pilon Questions? 24

25 25

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