Coffrages glissants du Génie civil(*)

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1 Fiche de sécurité D3 F Tour Amboise 204, rond-point du Pont-de-Sèvres BOULOGNE-BILLANCOURT CEDEX Tél. : Tél. : Fax : Coffrages glissants du Génie civil(*) OBJET : Recommandations pour la conception et la mise en œuvre des coffrages glissants usuels (*) du Génie civil au regard de la sécurité et des conditions de travail. 1. DÉFINITIONS Pour la réalisation des ouvrages en béton de grande hauteur, cas de figure particulièrement courant en Génie civil, 2 types de coffrages sont utilisés : - les coffrages grimpants - les coffrages glissants A la différence des grimpants ** où les levées se font successivement, dans les glissants le cheminement est continu (ou semi-continu) ce qui implique entre autres la disparition des opérations répétées de coffrage et décoffrage des plots d où une rapidité d exécution accrue mais ce qui implique également, suivant l élévation du coffrage, une mise en œuvre simultanée du ferraillage et du béton. 2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT CONSTITUTION * Il s agit des coffrages glissants à cheminement vertical ** Voir fiches OPPBTP D3 F 04 et D3 F 05 Edition novembre S affranchissant des moyens de manutention ordinaires en matière de coffrages (grue), l élévation des coffrages glissants se fait de façon autonome. La progression est assurée par un système hydraulique à partir de vérins (3 ou 6 t) prenant appui sur des tiges supports de montée disposées à l avancement dans la paroi béton ( 28 mm). Ces tiges supports des vérins sont extraites après glissement ou demeurent dans les canaux laissés par les fourreaux ces canaux étant ou non injectés ultérieurement. Les vérins hydrauliques placés sur des étriers (appelés également chevalets) sont reliés par canalisations à une pompe à huile, qui mise en fonctionnement fait lever l ensemble du coffrage de 10 cm environ soit 5 courses de vérins de 2 centimètres. La vitesse de glissement dépend essentiellement de la vitesse de prise du béton, elle-même tributaire de la température de fabrication de ce béton et de la température ambiante. Elle peut être conditionnée par d autres facteurs tels que la mise en place du ferraillage ou des réservations, les délais nécessaires à l obtention de résistances suffisantes du béton. On peut retenir que la vitesse moyenne de montée est de l ordre de 15 cm/heure (ce qui correspond à une ascension de 3 à 6 m/jour). Ce système d élévation entraîne le coffrage proprement dit qui est constitué :. de panneaux coffrants (en bois ou métalliques h 1,20m) prenant appui sur les étriers espacés de 1,5 m à 2,5 m les uns des autres sur la périphérie de l ouvrage à réaliser.. de plates-formes de travail adaptées à la géométrie de l ouvrage : - plate-forme haute intérieure qui selon la section de l ouvrage couvrira ou non l ensemble de cette section. - plate-forme haute périphérique - plates-formes basses de ragréage en complément aux deux précédentes qui sont destinées à la mise en place des armatures et au bétonnage (et éventuellement de la précontrainte). 3. SÉCURITÉ ET CONDITIONS DE TRAVAIL On peut retenir que les coffrages glissants sont spécifiques du fait d une mise en œuvre en continu et à une grande hauteur. Ces 2 aspects conditionnent des 1

2 mesures de prévention strictes et des aménagements particuliers du chantier dans le cadre d une préparation et d une organisation des travaux elles-mêmes nécessairement rigoureuses. Notons que par nature ce type de coffrage est cependant sécurisant quant au risque de sa chute. Les étriers qui coiffent le voile constituent en effet en euxmêmes un dispositif pare-chute intégré (bloc à bloc étriers - voile en cas de défaillance généralisée - d ailleurs improbable - au niveau des vérins) Aux postes de travail En premier lieu la mise en œuvre des coffrages glissants impose un personnel qualifié et apte. Travaillant en coordination avec le responsable du gros œuvre, un technicien qualifié, spécialiste en coffrage glissant est donc indispensable pour diriger les travaux. Par ailleurs il est souhaitable d employer du personnel d exécution ayant déjà travaillé sur ce type de matériel et sur la réalisation d ouvrages de grande hauteur. Les conditions très particulières du travail nécessitent que le choix des équipes soit fait avec soin et que les aptitudes physiques et physiologiques de chacun soient certaines et vérifiées par le médecin du travail. Les plates-formes de travail doivent impérativement être équipées en rives de garde-corps conformes aux règlements en vigueur concernant la sécurité. Des aménagements particuliers sont à prévoir : - contre la chute d objets à partir de ces plates-formes : nécessité de planchers jointifs et d un garde-corps plein sur une hauteur adéquate. - dans le cas de postes de travail à grande hauteur, le personnel est à protéger de la vue du vide (vertige) ou du vent. A cet effet un garde-corps plein d au moins 2 m de hauteur est à mettre en place, l action éventuelle du vent sur ce garde-corps étant à prendre en compte lors des calculs du coffrage. Nota - les plates-formes de ragréage ne seront pas écartées de plus de 20 cm du parement béton. Ne jamais envoyer ou laisser un ouvrier seul pour des travaux sur la plate-forme de ragréage (malaise, incident...) Les lieux de travail étant considérés comme très conducteurs les installations électriques sont à réaliser en très basse tension. Les câbles formant colonne montante seront enroulés sur des tourets placés à la base de l ouvrage, pour leur bon déroulement au fur et à mesure de l élévation du coffrage. Les postes de travail doivent être correctement éclairés en prenant la précaution d avoir pour cet éclairage deux circuits distincts afin d éviter que le chantier ne soit inopinément plongé dans l obscurité suite à une panne localisée. Pour pallier le risque d une panne générale d électricité, il est indispensable de prévoir un éclairage de secours indépendant du secteur (groupe électrogène). Une protection contre le risque d incendie doit être assurée en disposant en nombre suffisant aux postes de travail des extincteurs accessibles en permanence et dont le fonctionnement devra être connu du personnel. Dans le travail sur coffrages glissants le personnel est par la force des choses confiné en altitude. Cet état de fait nécessite : - au niveau des conditions de travail, de mettre à la disposition de ce personnel des appareils de chauffage électrique et un abri contre les intempéries, enveloppant les plans de travail, abri conçu de telle façon qu il ne constitue pas une prise au vent importante (bâche à développer par exemple) ; dans certains cas le volume du noyau autorise par ailleurs l équipement dans le glissant lui-même et relié à la charpente support, d un local à usage communautaire (vestiaire, réfectoire, lieux d aisance). - de prévoir sur les plates-formes de travail du matériel de premiers soins en cas d accident. Chaque équipe, dans le cas de travail posté, comprendra un secouriste au moins. Dans l éventualité d un blessé grave un dispositif d appel d urgence et le mode d évacuation de l accidenté doivent être étudiés et le matériel nécessaire mis en place dès le début des travaux (nacelle conforme à la réglementation). Un brancard doit être disponible dans une salle de repos aménagée au sol. Une consigne écrite, connue du personnel, doit indiquer les dispositions à prendre en cas d évacuation. - de prévoir des moyens de communication avec le sol (liaison téléphonique ou radio) et le grutier (sur ce point il peut être intéressant d installer la commande de la grue sur la plate-forme de travail). Il convient également : d effectuer les manutentions diverses avec soin afin d éviter les chocs sur le coffrage pouvant entraîner sur celui-ci des déformations locales ou générales ainsi que le vrillage ou des faux aplombs. Lorsque la plate-forme est desservie par une grue, la hauteur libre sous crochet ne doit pas être inférieure à 4 m (sauf dispositions spéciales) par rapport à l arase du béton. de ne pas surcharger les plates-formes de travail et de bien répartir les charges sur celles-ci afin d éviter tout vrillage du coffrage. Les conditions d approvisionnement du chantier doivent donc être particulièrement coordonnées, considération s appliquant tout spécialement aux armatures. [Sauf indications spéciales les charges de service à prendre en compte sont les suivantes : kg/m 2 répartis uniformément pour les platesformes de travail hautes. (Ces plans de travail doivent de plus supporter une charge localisée de 2t sur 2 m 2 coefficient dynamique inclus) kg/m 2 pour les plates-formes de ragréage (hors travaux de précontrainte éventuels à partir de ces plates-formes)]. de protéger les différents circuits en particulier le circuit hydraulique. Le ferraillage constituant l opération clé dans les réalisations en coffrage glissant, car conditionnant les cadences de coulage, son approvisionnement comme déjà dit précédemment, ainsi que son stockage doivent être particulièrement étudiés. Préférentiellement ce ferraillage doit être préfabriqué au sol. Sa stabilité sera assurée au niveau du plot à l aide d une ossature disposée en surélévation des étriers, ossature constituant par ailleurs un gabarit pour le réglage en altitude des aciers ( peigne à ferraille ). Nota - Des accès sont à aménager dans les panneaux d armatures comme il sera vu plus loin. Dans le cas d un ferraillage en place il est à prévoir une banquette pour le stockage des aciers ainsi que l ossature précédemment citée pour la stabilité et le réglage des barres verticales. Les étriers gênant toujours la mise en œuvre des armatures horizontales (barres cintrées), celles-ci, pour une raison de rapidité de mise en œuvre à l avancement du coffrage seront stockées à 2

3 l intérieur de ces étriers comme indiqué sur le dessin ciaprès. Des guides disposés tous les mètres environ permettront un positionnement correct de ces armatures. Accès 2 types d accès sont à considérer : - les accès au niveau du plot - l accès général au plot a - accès au niveau du plot Comme pour les autres types de coffrages de Génie civil (banches et coffrages grimpants) les coffrages glissants étant constitués de plates-formes de travail à des niveaux différents il va de soi que l on puisse accéder aisément et en toute sécurité d une plateforme à l autre. La distribution de ces accès est évidente : Nota : Il peut également être intéressant de disposer d un niveau de travail supérieur servant uniquement à la réception et la mise en œuvre des armatures verticales, aménagement ayant l avantage d abriter des intempéries le personnel travaillant sur la plate-forme principale : ❶ et ❷ accès plates-formes hautes aux plates-formes de ragréage ❸ accès entre les plates-formes hautes [❹ si un tel aménagement existe sur le coffrage : accès au plan de travail supérieur.]. accès ❶ et ❷ Leur nombre est à déterminer en fonction de la longueur du plot. Ces accès (en fait des échelles) afin de ne pas gêner la circulation sur les plates-formes de ragréage, seront disposés à l aplomb de la face externe de ces plates-formes. Le personnel circulant face au vide sur ces échelles, une protection sera obligatoirement mise en place sur toute la hauteur ( 2,50 m) de la passerelle. Constituée d un panneau plein ou d un grillage simple torsion bien tendu, cette protection débordera latéralement de 1m minimum de chaque côté de l échelle. 3

4 Les dessins figurant en annexe de cette fiche donnent un exemple de principe de distribution des fenêtres.. [accès ❹] Notons que dans ce cas de figure on s affranchit de l obligation précédemment évoquée de fenêtres dans le ferraillage. Aux passages dans les plans de travail des platesformes hautes, des trappes rabattables ( 5Ox60cm) seront prévues. Elles seront conçues de telle façon qu elles n entravent pas la circulation sur ces plans de travail (poignées escamotables par exemple). Nota : La continuité des plans de travail des platesformes doit toujours être assurée ; en particulier aux angles dans le cas de la réalisation d ouvrages à section rectangulaire.. accès ❸ b - accès général au plot Le type d accès au coffrage à partir du sol sera fonction de la hauteur de l ouvrage à réaliser : sapine ou ascenseur de chantier. Il est indispensable d assurer des accès entre les plates-formes hautes. Par définition les volumes sont fermés lorsque l on utilise les coffrages glissants (sections rectangulaires ou circulaires) Les accès devant se faire par voie de conséquence à travers les armatures du voile, des fenêtres sont à prévoir dans celles-ci si le ferraillage est dense. Compte tenu de la progression en continu du coffrage ces fenêtres seront décalées en altitude sur la périphérie du voile. 4

5 Quel que soit le dispositif d accès il doit d une part être protégé contre le risque de chute de matériaux, solidement fixé à la paroi et d autre part aménagé de préférence à l intérieur de l ouvrage. [Si par nature l ouvrage ne permet pas cet accès par l intérieur, une ouverture dans la paroi est à envisager]. Cette dernière recommandation se justifie par le fait qu indépendamment de l accès au plot il est également possible d accéder aux différents réseaux alimentant le coffrage : électricité - air comprimé - eau, et par le fait que non seulement le montage à l avancement de la sapine est aisé à partir de la plate-forme de travail haute intérieure mais que la recette n est plus nécessaire. enlèvement fractionné aisé des différents éléments. L adéquation est à trouver entre le poids des éléments et la capacité des moyens de manutention. Après dégagement des plates-formes de travail, des accessoires de mise en œuvre (pompe et circuits hydrauliques, circuits électriques...), et décoffrage des panneaux coffrants, les différents éléments du coffrage seront globalement successivement enlevés à la grue. Disposition traditionnelle d accès par l extérieur de l ouvrage L accès général au plot est à parfaire au niveau du sol par une protection contre les chutes d objets divers à l accès à la sapine ou à l ascenseur Le dernier élément à enlever se situera au droit de la sapine d accès général afin de permettre l évacuation du personnel après élingage de ce dernier élément. 4 - DISPOSITIONS DIVERSES Balisage Tout travail et toute circulation en pied du glissant étant à proscrire compte tenu de l éventualité de chute d objets depuis le coffrage, un balisage de la zone interdite est à prévoir. Contrôles et vérifications techniques Les chantiers de coffrages glissants tout comme les chantiers de Génie civil traditionnels doivent être l objet de contrôles et vérifications portant sur : - les installations électriques, hydrauliques et à air comprimé... - les appareils de levage - les ascenseurs - les matériels en général. Les rapports de vérifications doivent être remis au chantier qui doit bien entendu exécuter les mesures demandées par l organisme vérificateur. Enlèvement du coffrage glissant en fin de travaux Cette opération est toujours à étudier dès le début du chantier. La conception du coffrage doit permettre un cas où la plate-forme haute intérieure recouvre toute la section = - mise en place du garde-corps ❶ - désolidarisation du plateau intérieur ❷ - (clé à prévoir à la conception) puis enlèvement de ce plateau - enlèvement du coffrage restant comme sur dessin précédent 5

6 Corps d état secondaires Dans la réalisation d ouvrages de Génie civil traditionnels, la partie béton bien que prépondérante n est que très rarement une fin en soi. S y ajoutent différents corps d état liés au process. D où la nécessité d intégrer cette notion (à valeur générale) au niveau des PHS et des travaux en prévoyant pour l intervention de ces corps d état, des implantations, attentes, réservations et points d ancrage divers dans le béton. 5 - DISPOSITIONS REGLEMENTAIRES Ces dispositions sont dans l attente de la transposition actuellement en cours, en droit français, des directives européennes. Elles figureront dans cette fiche au fur et à mesure de la publication des nouveaux textes réglementaires. Annexe Cycle avec armatures verticales de 1,80 m (recouvrement 20 cm) et "un escabeau" h = 65 cm. - Seulement 3 fenêtres sont à prévoir au départ, celles-ci se reconstituant automatiquement à la fin du cycle soit tous les 1,40 m de levée du coffrage. - Cet exemple montre qu'une adéquation est toujours possible entre la hauteur des armatures verticales et la hauteur de l'esabeau. 6