Murs à coffrage intégré ou prémurs

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1 Fiche Prévention - E4 F Murs à coffrage intégré ou prémurs Manutention, stockage, transport Les murs à coffrage intégré (MCI), communément appelés «prémurs» ou «bilames», sont des ouvrages préfabriqués en usine, constitués de deux parois minces en béton armé reliées entre elles et maintenues à un certain écartement par des raidisseurs métalliques. Un MCI est destiné à former la structure principale d un mur, associé à un remplissage de béton coulé en place entre les parois, celles-ci servant de coffrage. Le remplissage assure la liaison avec le reste de l ouvrage par l intermédiaire des armatures en attente. Les MCI sont utilisés dans tous types d ouvrage, en remplacement de voiles structurels habituellement réalisés en béton banché. Cette fiche prévention décrit les conditions de manutention, de stockage et de transport des MCI, et propose les mesures de prévention adaptées. Définitions Paroi mince. Dalle en béton armé d une épaisseur de 5 à 7 cm, généralement sans acier en attente. Raidisseur métallique. Ensemble d armatures destinées à maintenir l écartement des parois du MCI, sans rôle de renfort pour la structure définitive. Aciers de liaison. Armatures disposées sur les côtés du MCI, destinées à assurer la transmission des efforts et la solidarisation des différentes parties d ouvrages liées au MCI. Les aciers de liaison contenus dans l ouvrage sur lequel le MCI vient s appuyer sont appelés «armatures en attente» ou «attentes». Remplissage béton. Aussi appelée clavetage, c est l opération consistant à remplir de béton l espace contenu entre les deux parois d un MCI. Coupe sur mur à coffrage intégré Xavier Pierre Exemple de mur à coffrage intégré Conditions d utilisation et intérêt La structure des MCI permet de réaliser des murs porteurs de grandes dimensions avec une finition d excellente qualité. En effet, la préfabrication en usine n est pas exposée aux intempéries et, de ce fait, favorise l obtention de parements soignés. Le mode de pose des MCI apporte également un bénéfice dans la réalisation d ouvrages à géométrie contrainte, pour lesquels les opérations de coffrage se révèlent longues et complexes (cages d ascenseur, cages d escalier, retours de façade, parois de pièces exiguës, murs coffrés sur une seule face). Avec une organisation correcte du travail et la prise en compte des risques inhérents au produit, l utilisation des MCI apporte un avantage substantiel à la prévention et à l amélioration des conditions de travail des opérateurs.

2 La préfabrication des panneaux peut être complétée soit par un système d isolation thermique par l extérieur, soit par un doublage intérieur isolant. Les menuiseries sont rapportées en œuvre. Les huisseries métalliques peuvent être incorporées. Fig. 1 Composition d un mur à coffrage intégré Tolérances dimensionnelles Les tolérances dimensionnelles admissibles des MCI sont reprises dans le Cahier des prescriptions techniques communes aux procédés de murs à coffrage intégré (e-cahiers du CSTB, cahier 3690, mai 2011). Ces ouvrages répondent à la classification P (3), d après la norme NFP largeur et longueur : ± 10 mm planéité de la face extérieure : 4 mm à la règle de 2 m épaisseur du MCI : +5/-0 mm épaisseur des parois : +8/-0 mm rectitude des arêtes (bord de pièce) : ± 5 mm position des réservations : ± 10 mm Exigences 1,7 cm mini >= 7 cm Raidisseur Enrobages courants 2 ou 3 cm 5 à 7 cm Aciers principaux (2e lit) vertical Ø 6 à Ø 16 Les MCI sont dimensionnés selon les règles usuelles de la résistance des matériaux et du béton armé en flexion simple ou composée avec, le cas échéant, vérification de la stabilité de forme. Les liaisons doivent assurer la continuité mécanique : entre la fondation ou le plancher et le MCI entre deux MCI entre le MCI et les ouvrages avoisinants. Les MCI destinés à la réalisation de murs extérieurs sont composés de deux parois en béton armé d épaisseur minimale de 5 cm et maintenues espacées par des raidisseurs métalliques à entraxe de 60 cm. L épaisseur minimale du MCI est de 16 cm, l épaisseur minimale du béton coulé en place est de 7 cm (Fig. 1). L enrobage des armatures est choisi en fonction de la nature agressive du milieu ambiant dans lequel est placé le mur. Pour les faces exposées, il est usuellement de 3 cm, mais peut être ramené à 2 cm minimum. Les ouvertures et baies sont obtenues au moyen de mannequins fixés sur les tables coffrantes. Elles sont renforcées par des armatures périphériques dans les parois. Principaux risques Détérioration du MCI créant des risques pour les opérations ultérieures, consécutifs à : arrachement partiel ou total des ancrages (boucles de levage et inserts de stabilisateurs) mauvaise répartition des points de levage, notamment en présence de réservations ou de découpes conception insuffisante des raidisseurs écrasement des accessoires de levage, calages défectueux chocs sur parties fragiles car peu ferraillées manutention inappropriée par manque de matériel ou de savoir-faire. Retombée de la charge lors de la manutention en raison, particulièrement : d accessoires de levage ou MCI détériorés de la mauvaise répartition des points de levage d ancrages insuffisants. Chutes de personnes, dans les configurations suivantes : chargement ou déchargement des engins de transport lieux de stockage ou de mise en œuvre dépourvus d accès aux postes de travail en hauteur. Écrasements et heurts, consécutifs à : un stockage inadapté, entraînant le renversement du MCI ou de son conteneur une chute d un accessoire de manutention ou de stabilisation (étai tirant-poussant) une manutention inappropriée par manque de matériel ou de savoir-faire un défaut de coordination entre le grutier et les opérateurs de manutention. Élément de transport et de stockage Aciers de répartition (1er lit) horizontal Ø 6 à Ø 16 L élément de transport et de stockage (ETS), communément appelé rack de stockage, est un équipement indispensable pour la mise en œuvre d un MCI de dimension standard. Il est construit par une entreprise spécialisée et vérifié périodiquement comme tout équipement de travail. Mustang 2

3 Un ETS doit répondre aux exigences suivantes : Sa stabilité est assurée par sa géométrie ou par un système indissociable de l équipement. Il est équipé d anneaux de levage identifiés permettant de manutentionner la charge complète. Il est conçu afin de réduire ou de supprimer le risque de chute de personnes dans la phase d élingage ou de désélingage, soit en permettant à l opérateur de travailler depuis le sol, soit en présentant une plate-forme de travail sécurisée intégrée. Il dispose d un marquage visible par l utilisateur avec le nom du fournisseur, le type d équipement, le numéro de série et le poids à vide de l ETS. Le fournisseur transmet la notice d utilisation des ETS à l utilisateur via la notice d instructions des MCI. La notice d utilisation précise, notamment : l usage prévu les limites d emploi (vent maximum, etc.) les instructions pour l utilisation et l entretien les mesures organisationnelles éventuelles à prendre sur le chantier concernant le périmètre de sécurité autour des ETS (coup de vent, etc.) l emprise au sol minimale liée aux éventuels dispositifs de stabilisation des ETS la résistance et la tolérance admissibles pour la pente et le dévers de l aire de stockage les conditions d autostabilité. ETS de type box Les box sont utilisés pour le transport sur camion-plateau et comme moyen de stockage sur chantier. Ils sont munis de poteaux réglables servant à cloisonner les MCI. Ils sont conçus pour la manutention avec chargement. Le fournisseur charge les MCI dans I ETS de façon à équilibrer les charges de part et d autre du séparateur central, afin que le chargement n engendre ni torsion, ni déséquilibre de la remorque de transport (Fig. 2 et 3). ETS autodéchargeable L ETS autodéchargeable est composé d un plateau de base, d un panneau avant avec flasques permettant le serrage sur deux niveaux des MCI et d éléments complémentaires servant à la stabilisation de I ETS ou de chaque MCI. Il est transporté par des remorques autodéchargeables. L ETS sert de stockage sur chantier et ne peut être levé qu à vide. Les anneaux de levage ne sont pas accessibles en présence de MCI. Lors du levage, l équilibre de I ETS est assuré par la position des anneaux (Fig. 4 et 5). ETS araignée L ETS araignée est composé d un plateau de base monté sur quatre pieds réglables en hauteur, de panneaux avec flasques et d éléments complémentaires servant à la stabilisation de l ETS et de chaque MCI (Fig. 6 et 7). Il sert de stockage sur chantier et ne peut être levé qu à vide. Les anneaux de levage ne sont pas accessibles en présence de MCI. Lors du levage, l équilibre de I ETS est assuré par la position des anneaux. Fig. 2 Box en mode stockage Fig. 3 Box en mode transport Fig. 4 - Plateau autodéchargeable vide Fig. 5 Plateau en transport/déchargement Photos DR 3

4 Fig. 6 Araignée vide Fig. 7 Araignée en stockage/déchargement Le fournisseur équilibre les masses de part et d autre du séparateur central lors du chargement, afin d éviter les torsions ou les déséquilibres de la remorque de transport. Transport, livraison et stockage L entreprise établit le découpage du niveau pour des livraisons camion par camion, ou valide celui proposé par le fabricant. Elle s assure que la livraison des MCI est conforme à l ordre de pose. Plusieurs points doivent être contrôlés lors de la réception des camions de livraison : vérification de la concordance entre le chargement et le bon de livraison examen de la nomenclature des MCI livrés contrôle de l absence de dégradations (bris, éclats, fissures) contrôle des dispositifs de manutention vérification de la conformité des inserts avec le plan validation du bon de livraison. Le mode de transport est adapté à l ETS utilisé : remorque autodéchargeable, plateau surbaissé ou plateau standard. Les plateaux ou remorques prévus pour recevoir des ETS vides ou pleins doivent être équipés afin de garantir leur stabilité et l arrimage nécessaire. Le transport à plat est envisageable pour les panneaux au gabarit routier et de surface inférieure à 6 m². Pour des surfaces plus importantes, les efforts de flexion engendrent des contraintes incompatibles avec la conception du produit. Dans le cas du transport à plat, il convient de vérifier les points suivants : présence d un équipement de relevage intégrité de l insert de levage sur le bord du MCI intégrité des bords du MCI après la manœuvre de relevage accès de l opérateur depuis la remorque lors de l accrochage dimensionnement adapté des raidisseurs internes du MCI lors du stockage et du transport dimensionnement du ferraillage (treillis soudé) et des points de manutention lors du relevage vérification, par le bureau d études du fournisseur lors de la conception du MCI, de la tenue mécanique pendant toutes les phases intermédiaires. Pour pallier ces risques, le transport et le stockage à plat des MCI sont acceptables exclusivement dans les conditions suivantes : transport à plat sur quatre hauteurs maximum sans dépasser 80 cm dimension maximale de 2,5 m sur la plus petite largeur et surface inférieure à 6 m² calage de faible épaisseur entre chaque MCI afin d éviter le glissement et la prise en berceau (1) quatre crochets de levage obligatoires par MCI (deux en tête et deux en pied). Le mode de stockage est conditionné par l ETS utilisé. Sur chantier, le stockage à plat est proscrit. (1) Élingage de l élément sans utiliser les crochets de levage. Exemples de racks de stockage Photos DR 4

5 Dispositifs de manutention Les personnes qui effectuent la manutention (encadrement, grutier, élingueurs) doivent être en possession des documents de référence des MCI et en maîtriser le contenu, notamment : les conditions de levage et d élingage les points d accrochage à utiliser le poids de chaque MCI les consignes particulières de manutention, contenues dans la notice du fabricant. Le grutier, muni des abaques relatifs au levage, décide de l arrêt de la manœuvre lorsque les conditions de vent ne permettent pas la manutention des éléments en sécurité. Le port des gants est obligatoire lors de toute manutention. Fig. 8 Élingage avec échafaudage d accès Points de levage DR La manutention se fait uniquement au moyen des inserts de levage ancrés dans le MCI. Les boucles de levage ne sont pas en acier haute adhérence (HA), mais en acier doux. Les points d élingage sont accessibles depuis le sol ou depuis une plate-forme de travail sécurisée intégrée ou non à l ETS (plate-forme à prémur, échafaudage roulant ou fixe, PEMP) (Fig. 8). Le levage en deux points est à privilégier, sinon un moyen adapté pour assurer un levage équilibré doit être mis en œuvre par l utilisateur suivant les prescriptions du fournisseur dans sa notice. Fig. 9 Équilibrage par palan Pas de poulie Brin de longueur fixe Angle = 60 Anneau de tête Brin de longueur variable La verticalité et l horizontalité des bords des MCI seront recherchées, ce qui suppose la parfaite connaissance de la position du centre de gravité (à déterminer par le fabricant). En effet, les ouvertures dans les MCI amènent une dissymétrie de poids nécessitant une position des points de levage non équidistante des bords. Cas des inserts de type câbles métalliques : les élingues posées en usine seront de longueur adaptée afin de faciliter la pose tout en garantissant la verticalité et l horizontalité des bords. Elles doivent aussi être indissociables du MCI. Une élingue à palan peut, dans certains cas, être utilisée pour assurer la verticalité des MCI (Fig. 9). Lorsque le poids du MCI nécessite un levage en plus de deux points, la répartition des efforts dans les élingues impose l utilisation d un palonnier d équilibrage. Lorsqu une opération de retournement est nécessaire, le MCI est pourvu de quatre points de levage : deux à utiliser pour le déchargement de l ETS et le positionnement sur le retourneur, ces deux points étant sur le bord le plus long deux autres permettant le retournement et la pose, situés sur le bord le plus court. Dans le cas de la livraison à plat, le levage lors du déchargement se fait en quatre points. d a Élingage/désélingage des MCI Le fournisseur peut éventuellement équiper, en usine, le MCI d une élingue à usage unique, d une câblette, ou utiliser un autre système de même efficacité (Fig. 10). L utilisation d élingues à usage unique textiles ou métalliques élimine, sur le chantier, le risque d erreur sur le choix du point d accrochage (raidisseur, cadre, etc.). Les MCI livrés à plat devront être : déchargés élément par élément en utilisant les quatre inserts de levage calculés pour être relevés du plan horizontal au plan vertical redressés au sol avec une élingue deux brins et un sabot mis à disposition par le fournisseur (Fig. 11). 5

6 DR Fig. 10 Câblette d élingage Fig. 11 Relevage par sabot Retournement Les MCI de grandes dimensions ou ceux livrés à plat nécessitent un retournement de 90 dans le plan vertical avant mise en œuvre. Un appareil de levage est utilisé pour exécuter ce retournement. Le MCI est maintenu par un équipement spécifique dit «retourneur» qui permet le pivotement sans risque de ruine du panneau (par suite de contact avec le sol ou avec les élingues de levage) (Fig. 12). Le retournement improvisé sur un «matériau souple», type tas de sable, est à proscrire strictement. Le retourneur est un équipement de travail, conçu et fabriqué par le fournisseur, qui est mis à la disposition de l utilisateur. Il est accompagné de tous ses accessoires et de sa notice d instructions. Les précautions à prendre lors de l utilisation d un retourneur sont : le maintien d une extrémité du MCI dans un plan vertical avant le retournement le contact entre le retourneur et le MCI sans serrage mécanique l identification par un pictogramme du sens du retourneur par rapport à l appareil de levage la stabilité du MCI assurée pendant la phase de retournement l autostabilité du retourneur avec ou sans MCI. Le retourneur de type 1 prend directement appui sur le sol et pivote sur sa base composée d une coque cintrée. L utilisation de ce type de retourneur suppose un bon calage du MCI pour éviter les contacts du coin opposé au retournement avec le sol. Fig. 12 Manœuvre de retournement (retourneur de type 1) Photos DR 6

7 Il existe également des retourneurs de type 2 (Fig. 13), où la rotation s effectue autour d un bâti rehaussé par rapport au sol. Ce type de retourneur assure en général une meilleure stabilité du panneau pendant la phase de basculement (lorsque le poids propre du MCI entraîne par simple gravitation la fin du retournement). Les inserts de levage sollicités lors du retournement doivent être spécialement conçus pour résister aux efforts variables en intensité et en direction qui apparaissent lors de cette opération. L utilisation d une élingue à poulie est indispensable pour solliciter les deux brins du câble de façon équivalente pendant le retournement. Toutes les interventions avant le décrochage des élingues sont prévues pour être effectuées depuis le sol. Dans le cas contraire, le fournisseur précise dans sa notice l aménagement prévu pour le poste de travail en hauteur. Fig. 13 Retourneur de type 2 Documents à consulter Cahier des prescriptions techniques communes aux procédés de murs à coffrage intégré. E-cahiers 3690, CSTB, mai CSTB : référentiel CSTBat Norme NF EN14992 Produits préfabriqués en béton Éléments de mur. Rapport technique CEN/TR Octobre 2008 Conception et utilisation d inserts pour le levage et la manutention des éléments préfabriqués en béton. Arrimage des charges sur les véhicules routiers. INRS, ED Murs à coffrage intégré (MCI). Prescriptions minimales à intégrer à la conception du procédé constructif MCI pour une mise en œuvre en sécurité. INRS, ED Installations de levage de charges temporaires sur chantiers. Fiche prévention C3 F 05 09, OPPBTP. Manutention des éléments préfabriqués avec des boucles de levage. Fiche prévention E4 F 01 10, OPPBTP. Manutention des éléments préfabriqués en béton du bâtiment au moyen de dispositifs spécifiques. Fiche prévention E4 F 02 10, OPPBTP. Murs à coffrage intégré Mise en œuvre et stabilité en phase provisoire. Fiche prévention E4 F 11 14, OPPBTP. Les dessins crédités sont issus de l ouvrage Murs à coffrage intégré (MCI) avec l aimable autorisation de l OPPBTP 25, avenue du Général Leclerc Boulogne-Billancourt Cedex