Rapport de chantier : réfection de l autoroute E17. Des innovations technologiques pour de meilleures chaussées

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1 Rapport de chantier : réfection de l autoroute E17 Des innovations technologiques pour de meilleures chaussées

2 La technique polyvalente de Wirtgen fait tourner le fret international Anvers : plaque tournante de l économie européenne Traditionnellement, la ville belge d Anvers est considérée comme le plus important centre international du travail et du commerce des diamants. Mais les pierres précieuses ne sont pas les seules marchandises à passer de mains en mains : Anvers est en effet le troisième port maritime au monde avec un volume de fret total de 187 millions de tonnes en Le port d Anvers, sur l Atlantique, est une porte d entrée idéale sur le continent européen, mais aussi une importante plaque-tournante logistique pour les marchandises du monde entier entrant en Europe, ainsi que pour celles partant d Europe pour l Outre-mer. Afin de pouvoir faire face à l essor croissant du fret dans l agglomération d Anvers, il était devenu indispensable d élargir l infrastructure et d améliorer l accès à la mer. D ambitieux travaux d infrastructure sont déjà en cours : la plus grande écluse maritime au monde est actuellement en construction un chantier devant durer jusqu en La réfection de l autoroute E17, l un des principaux axes du réseau routier belge et d une très forte fréquentation, occupe une place tout aussi importante. Reliant Anvers à Lille en passant par l échangeur autoroutier de Gand, l autoroute sera rénovée sur une longueur totale de 11,6 km. Une réfection devenue indispensable Avant les travaux, l autoroute présentait encore le revêtement en béton d origine datant de l ouverture de l autoroute au milieu des années Rien d étonnant, donc, à ce que l E17 fût en piteux état. Photo : Port d Anvers Westtoer

3 Ornières longitudinales et transversales, irrégularités telles qu escaliers et différences de niveau, plaques décalées et abaissées, scellement de joints interrompus et adhérence réduite... pour n énoncer que les déficiences les plus visibles. Pour les responsables, il était clair que «Dans de telles conditions, l E17 n est plus en état de résister plus longtemps aux énormes sollicitations exercées par les poids lourds, dont la circulation ne cesse d augmenter!» Un procédé de réfection spécial pour la pose de béton La pose de la chaussée en béton qui représentait la partie essentielle du projet devait s effectuer selon le procédé CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement) spécifique à la Belgique. Ce procédé est extrêmement rentable sur le long terme et permettra de répondre aux exigences grandissantes du trafic routier dans les années à venir. Le procédé CRCP de mise en œuvre d un revêtement de chaussée en béton armé de part en part a été utilisé pour la première fois en Belgique en Le port d Anvers est une porte d entrée sur l Europe la réfection de l E17 était donc d autant plus indispensable. Les travaux prévoyaient les étapes suivantes : 1. Enlèvement de l ancien revêtement de béton d origine 2. Fraisage de la couche d enrobé sous-jacente 3. Pose d une couche de base au liant hydraulique 4. Pose d une nouvelle couche d enrobé 5. Pose d une barrière centrale de sécurité en béton 6. Pose préalable de l armature de la chaussée en béton 7. Pose de la chaussée en béton Avec une moyenne de véhicules par jour dont plus de 20 % de poids lourds, l E17 est l une des autoroutes les plus fréquentées de Belgique. Les délais étaient serrés : il fallait rénover une superficie de mètres carrés en six mois. Ainsi, pour mener à bien ce projet complexe d une importance extrême pour l Europe en tant que région économique, les autorités responsables ont mis sur la large palette d engins de construction du Wirtgen Group, leader mondial connu pour sa fiabilité. 2 // 3

4 Étape 1 : Enlèvement de l ancien revêtement de béton. Enlèvement des anciennes chaussées avec les grandes fraiseuses Wirtgen Une fois l ancien revêtement en béton enlevé, les grandes fraiseuses éprouvées W 2000 et W 2200 sont entrées en action pour fraiser à toute puissance l enrobé sous-jacent. L enlèvement des couches d enrobé de 25 cm d épaisseur n a posé aucun problème aux molosses, qui ont pu réaliser cette tâche en toute rapidité et remettre la surface dégagée au corps de métier suivant dans les délais. Les grandes fraiseuses Wirtgen présentent des avantages indéniables lors de travaux de réfection sur une telle superficie : rendement de fraisage élevé, fraisage en un seul passage, chargement sûr et nivellement de précision. La particularité de ces travaux a été l utilisation d un groupe de fraisage de 3,8 m de largeur dans l une des fraiseuses W Les groupes de fraisage de plus grande largeur augmentent en effet considérablement la performance des fraiseuses à froid. Ainsi, dans des conditions idéales, la fraiseuse haute performance W 2200 peut enlever jusqu à tonnes d enrobé par heure, ce qui correspond à l impressionnante capacité de chargement de 60 camions. Étape 2 : Enlèvement de la couche d enrobé avec les grandes fraiseuses Wirtgen. Le groupe de fraisage XXL de 3,8 m de largeur Pour une exploitation maximum de la puissance, le compartiment de fraisage de la W 2200 peut être élargi afin d utiliser des tambours de fraisage pouvant atteindre 4,4 m

5 de largeur. Les groupes de fraisage dépassant 2,2 m sont vite rentabilisés grâce à un énorme rendement de fraisage, puisqu il est possible d enlever de larges chaussées en une seule opération. Les atouts des groupes de fraisage surdimensionnés sont surtout manifestes sur les routes larges, les autoroutes, les voies express et les aéroports. De plus, les surfaces fraisées présentent une planéité optimale. Les économies potentielles sont énormes, puisque le fraisage sur de grandes largeurs de travail permet de réduire le nombre de bandes adjacentes, les manœuvres, ainsi qu une main d œuvre coûteuse. Le système de nivellement automatique LEVEL PRO Bien entendu, toutes les grandes fraiseuses intervenant sur le chantier de l E17 étaient équipées du système éprouvé de nivellement automatique LEVEL PRO. Ce système, spécialement conçu par Wirtgen pour les fraiseuses à froid, se distingue par une utilisation simple qui facilite énormément le travail du conducteur (comme par exemple les fonctions consultables simultanément pour les deux côtés de la machine), et par une régulation automatique et précise de la profondeur et de l inclinaison de fraisage. Les palpeurs les plus divers, tels que palpeurs à câble, d inclinaison transversale ou à ultrasons, peuvent être intégrés au système de nivellement automatique. En outre, LEVEL PRO peut être facilement équipé du système Multiplex, du système de nivellement à laser ou du système de nivellement 3D. Équipée du groupe de fraisage XXL de 3,8 m de largeur, la W 2200 a fait sensation avec un rendement surfacique impressionnant. Le puissant système de chargement du fraisat a permis de remplir de grandes bennes de camions en un temps record. 4 // 5

6 Étape 3 : Pose d une couche de base au liant hydraulique. Pour la réalisation de la couche de base au liant hydraulique, des niveleuses ont répandu le mélange sol-liant déposé par les camions. Gorik de Koker, Wegen en Verkeer Oost-Vlaanderen (Routes et Trafic de Flandre orientale) «Le réseau autoroutier de Belgique est constitué à 40 % de chaussées en béton et à 60 % de chaussées en enrobé. Le choix du revêtement de la chaussée se fait en fonction du pourcentage de camions circulant sur l autoroute en question.» Réalisation de la couche de base au liant hydraulique Une fois l ancien revêtement en enrobé enlevé par les grandes fraiseuses Wirtgen, des niveleuses ont répandu et posé la nouvelle couche de base au liant hydraulique. Différents compacteurs se sont ensuite chargés du compactage. La planéité, la portance et la résistance à l eau et au gel de cette nouvelle couche de base au liant hydraulique en ont donc fait une fondation fiable pour la suite des travaux de l E17.

7 Pose du revêtement en enrobé Les deux finisseurs de routes SUPER et SUPER de Vögele se sont chargés de poser avec précision la couche de séparation en enrobé sur 5 cm qui servira de support à l armature et à la chaussée en béton. Le SUPER et le SUPER sont des finisseurs extrêmement puissants et performants qui permettent d effectuer de grands travaux avec rapidité, précision et rentabilité. Grâce aux énormes trémies réceptrices, l enrobé était toujours en quantité suffisante dans la machine, même pendant les changements de camions, permettant ainsi de garantir une pose sans interruption. Le système de nivellement automatique NIVELTRONIC Plus a également permis d obtenir une pose d une planéité maximum et au profil voulu. Mais grâce au concept de conduite convivial ErgoPlus de Vögele, les finisseurs ont aussi convaincu par leur simplicité de conduite. Étape 4 : Pose d une couche de séparation en enrobé avec les finisseurs Vögele. Un contrôle parfait grâce au concept de conduite ErgoPlus Le pupitre de commande du conducteur est bien adapté à la pratique et très clairement agencé. Toutes les fonctions sont réparties en groupes logiques, permettant à l utilisateur de trouver la fonction respective à l endroit où il l attend. Grâce à ErgoPlus, le conducteur peut repérer et activer les touches même avec des gants. Grâce à la simplicité d utilisation de la télécommande de table Ergo- Plus, le personnel au sol a lui aussi pu travailler en toute efficacité. 6 // 7

8 La sécurité sur plusieurs kilomètres grâce à la SP 250 Pour la nouvelle E17, la sécurité était au sommet de la liste des priorités. Afin de garantir la plus grande résistance possible au franchissement des camions, et donc réduire les risques d accident sur la voie opposée, le chantier prévoyait la construction de barrières de sécurité continues en béton au lieu de glissières de sécurité en acier. La machine à coffrage glissant SP 250 de Wirtgen en version Offset était la machine idéale pour ce type de mission. Étape 5 : Pose d une barrière de sécurité en béton avec la machine à coffrage glissant SP 250 de Wirtgen. Le puissant convoyeur de la SP 250 a permis d assurer une alimentation de béton ininterrompue. La SP 250 est en effet une machine à coffrage glissant extrêmement flexible. Ses deux paires de bras pivotants à l avant et ses trains de à chenilles arrières pouvant être décalés horizontalement lui confèrent une excellente souplesse d adaptation aux conditions du chantier. Autre avantage : il existe plusieurs possibilités de réglage du convoyeur et les coffrages glissants peuvent être montés à gauche ou à droite ces derniers sont proposés par Wirtgen en plusieurs versions. Conformément aux réglementations belges de la construction, la SP 250 a posé des barrières de sécurité de 0,9 m et 1,3 m de hauteur. Leur profil spécial empêche le franchissement des camions entrant en collision avec elles. De plus, ces barrières de sécurité évitent également que les véhicules ne soient projetés à nouveau sur la chaussée.

9 Pour garantir la précision du profil posé, un fil de guidage a été tendu en bordure de la fondation afin d être palpé par plusieurs palpeurs de direction et de nivellement. Les câbles d armature en acier déposés au préalable sur le trajet du profil ont été insérés dans le profil au cours de l avance de la SP 250. Le coffrage glissant était monté à gauche ou à droite de la machine, selon le cas : il était donc très aisé pour les véhicules de transport de sortir de la circulation le long du chantier pour livrer le béton et de s y réinsérer en toute rapidité. La SP 250 a pu réaliser chaque jour 700 m de barrière de sécurité d excellente qualité. Après la prise du matériau, la barrière de sécurité en place était alors prête à résister aux camions même les plus lourds. Le service unique du Wirtgen Group Pour mener à bien un projet d une telle envergure avec un planning aussi serré, il fallait satisfaire à des exigences très élevées en matière de technique mais aussi en termes de maintenance des machines. Le Wirtgen Group propose ce service par l intermédiaire de succursales présentes dans le monde entier et de techniciens de service et de procédé formés à cet effet. Le service du Wirtgen Group, optimal dans toutes les phases du projet, est la garantie d une résolution immédiate des problèmes sur le chantier, d un approvisionnement rapide en pièces de rechange et d un conseil compétent prodigué par les experts du Wirtgen Group. Les barrières de sécurité en béton assurent une sécurité passive maximum. Ronald Klok, gérant de Wirtgen Belgique «Chez Wirtgen Belgique, succursale du Wirtgen Group, nous offrons à nos clients une assistance clairement structurée et parfaitement centrée sur leurs besoins. Le succès de ces mesures montre bien l importance de notre service après-vente. Résultat : un client entièrement satisfait qui, malgré un planning serré, atteint ses objectifs aussi bien en termes de technique qu en rentabilité.» 8 // 9

10 Étape 6 : Pose de l armature longitudinale et transversale sur l enrobé. Luc Rens, Gérant de EUPAVE «Nous avons choisi de réaliser un revêtement en béton armé de part en part, appelé CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement), car nous avons une grande expérience de ce type de chaussée en Belgique. Nous mettons le CRCP à l épreuve depuis les années 1950 et nous l utilisons pour la construction de nos autoroutes depuis les années Le CRCP a plusieurs avantages par rapport aux dalles de bétons jointes. Tout d abord, il rend les joints transversaux superflus, ce qui améliore le confort de conduite pour les usagers et réduit les coûts pour les autorités routières. Enfin, au bout de 20 à 25 ans, le CRCP peut être recouvert d une mince couche d enrobé bitumineux sans risque de fissurage ce qui en fait un corps de chaussée compact.» Avantages durables du CRCP En termes de rentabilité globale, les coûts d investissement élevés du CRCP sont compensés par les avantages de la pose d une armature continue. Par rapport à un procédé de pose standard, cette méthode est économique parce qu il n est pas nécessaire de réaliser de joints ni donc de les entretenir. En outre, la meilleure portance de la chaussée permet de réduire l épaisseur du revêtement de 10 à 20 %. Afin d améliorer les caractéristiques de la surface au bout d une longue période, il est possible de procéder à une réfection économique du revêtement en béton en le recouvrant de minces couches d usure, sans risque de fissures. La durée de vie de la chaussée s en trouve donc encore prolongée. Une pose de béton parfaite avec la SP 850 La pose des chaussées en béton a constitué la mission-clé de ce grand projet. Pour obtenir une planéité optimale des chaussées, il fallait une précision absolue, un compactage puissant du matériau et une qualité de pose optimale. Après avoir analysé plusieurs scénarios, l entreprise chargée de la réalisation des travaux a opté pour une SP 850 de Wirtgen. Équipée d une poutre correctrice et d une taloche longitudinale, la machine à coffrage glissant à structure modulaire lui a semblé être la solution idéale.

11 Tout d abord, une armature constituée de barres d acier nervurées pour béton posées dans les sens longitudinal et transversal a été mise en place sur la surface posée par les finisseurs Vögele. Ensuite, la machine à coffrage glissant SP 850 est entrée en action. Le châssis télescopique hydraulique de la machine peut être agrandi d 1,25 m de chaque côté, ce qui permet de fixer des coffrages de chaussée de 2,5 à 5,0 m de largeur de travail. En montant des rallonges, il est même possible d atteindre des largeurs de travail jusqu à 10,0 m. Pour cette mission, la machine à coffrage glissant a posé des chaussées de 7,4 m de largeur et de 25 cm d épaisseur. Le béton a d abord été réparti uniformément par la robuste lame de répartition. La lourde poutre correctrice lissait la surface sur toute la largeur, la taloche longitudinale en matériau haut de gamme créant une qualité de surface optimale pour un confort de conduite idéal. Pour ce travail herculéen, la SP 850 a fonctionné sans interruption : en trois postes, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Le résultat : mètres carrés de chaussées en béton à la planéité parfaite et à la portance maximum, capables de résister aux plus fortes sollicitations à venir. Étape 7 : Pose d un revêtement en béton avec la machine à coffrage glissant SP 850. Données du projet m² de superficie totale du chantier m³ de béton sous-jacent (couche de base au liant hydraulique) t d enrobé t d acier d armature m³ de béton 10 // 11

12 Illustrations et textes non contractuelles, pouvant contenir des équipements en option. Sous réserve de toutes modifications techniques. Rendements dépendent des conditions d emploi. Nr FR-10/12 by Wirtgen GmbH Imprimé en Allemagne Wirtgen GmbH Reinhard-Wirtgen-Strasse Windhagen Allemagne Tél.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / Internet: info@wirtgen.com