Les ponts en maçonnerie du diagnostic à la réparation L expérience du Département de Meurthe-et-Moselle : Réparation du pont des Haras à Rosières-aux-Salines 2011-2013 Nicolas BRUNNER Département de Meurthe-et-Moselle NANCY, 24 septembre 2015 1
Situation Le pont des Haras est situé au cœur de la commune de Rosières-aux-Salines (env. 3000 habitants), à proximité immédiate d habitations. Il constitue le seul point de franchissement du bras de décharge de la Meurthe qui traverse la commune. Il est constitué d une voûte en anse de panier d une portée de 18 m. Le secteur est classé au titre des monuments historiques. NANCY, 24 septembre 2015 2
Caractéristiques de l ouvrage L ouvrage supporte une chaussée à 2 voies de 5,15m avec deux trottoirs d environ 1m chacun. Le profil en long est en toit avec le point haut situé en clé de voûte. La date de construction de l ouvrage n est pas connue avec certitudes. Cependant certains éléments semblent indiquer comme date de construction, l année 1759. NANCY, 24 septembre 2015 3
Situation Septembre 2008, des restrictions de circulation sur et sous ouvrage sont mises en place, suite à une inspection effectuée dans le cadre d une visite triennale. La pérennité de l ouvrage n était plus assurée du fait : - d un dégarnissage des joints, - bombements et affaissement de la voûte, - altération et chutes de pierre, - déversement des garde-corps, - etc NANCY, 24 septembre 2015 4
Contraintes L ouvrage est situé dans une zone urbaine dense et constitue un axe majeur pour la commune (circulation piétonne et automobile). Le département ne dispose d aucune archive de l ouvrage. Présence de réseaux concessionnaires dans les trottoirs de l ouvrage, à maintenir en service. Le secteur est classé au titre du patrimoine historique (Haras National de Rosières-aux-Salines situé à proximité immédiate de l ouvrage). A ce titre, l architecte des bâtiments de France imposait de conserver l épiderme de l OA dans le cas d une réhabilitation (ou qu un ouvrage de type contemporain soit réalisé dans le cadre d une reconstruction). Haras National De Rosières-aux-Salines NANCY, 24 septembre 2015 5
Projet de réparation Courant 2009, le Département a lancé un marché d études portant sur l établissement d un projet de réhabilitation ainsi que sur une étude préliminaire de reconstruction. Les études se sont décomposées de la manière suivante : Etablissement d un diagnostic structurel et qualitatif, Etudes pour la réhabilitation de l ouvrage, Etudes préliminaires de reconstruction. NANCY, 24 septembre 2015 6
Projet de réparation Différentes investigations et études ont du être réalisées dans le cadre de cette mission : Sondages sur ouvrage, Etudes géotechniques et détermination des fondations existantes, Etudes hydrauliques avec établissement du dossier d autorisation au titre de la loi sur l eau, Etudes du cintre pour le maintien de l ouvrage dans le cadre d une réhabilitation, Etudes du maintien des circulations. NANCY, 24 septembre 2015 7
Projet de réparation Diagnostic de l ouvrage Dégradation avancée des maçonneries : faible résistance à la compression, qualités physiques hétérogènes, contrainte admissible faible au niveau des joints Importantes infiltrations d eau Fissuration importante entre les chainages périphériques et le remplissage Déformations de la structure Réparations précédentes non adaptées Incertitude sur la stabilité portante d une culée du fait de la présence d un horizon tourbeux NANCY, 24 septembre 2015 8
Projet de réparation Mesure de sauvegarde immédiate Préconisation d interdire la circulation en période de gel et dégel Purge des maçonneries présentant un risque imminent de chutes Relevés visuels et topographiques à intervalle de deux mois NANCY, 24 septembre 2015 9
Projet de réparation Solution retenue L étude s est rapidement dirigée vers une solution de réhabilitation de l ouvrage plutôt qu une reconstruction qui se serait avérée coûteuse et contraignante techniquement : tissu urbain dense (auprès d habitations et de murs de soutènements qui sont en partie fondés sur les culées de l ouvrage), impact fort sur les déplacements, prescriptions de l architecte des bâtiments de France Projets de réhabilitation étudiés : Réparation de la voûte par Déconstruction Reconstruction (estimée à environ 1,1 M ) Réparation de la voûte par une contre voûte en béton projeté (estimée à environ 0,8 M ) La solution de réparation par une contre voûte en béton projeté a été retenue NANCY, 24 septembre 2015 10
Projet de réparation Contre-voûte en béton projeté Tranche ferme Phase 1 : Travaux préparatoires Mise en place d une déviation piétons (ponton flottant) Création d une plateforme de travail sous ouvrage avec dalots Réalisation de micropieux depuis la chaussée (5 par appuis) Réalisation de poutres de répartition en pied des culées Echafaudage pour le travail en intrados Purge des maçonneries et enduits à l équilibre précaire Comblement des cavités par béton projeté Mise en place d un cintre provisoire avant décaissement de l ouvrage et démarrage des travaux sur l extrados. NANCY, 24 septembre 2015 11
Projet de réparation Contre-voûte en béton projeté NANCY, 24 septembre 2015 12
Projet de réparation Contre-voûte en béton projeté Tranche ferme Phase 2 : Travaux en extrados Décaissement de l ouvrage sur une hauteur d environ 2m au droit des reins Injection gravitaire au coulis de chaux du corps de la voûte et du queutage Mise en place d une étanchéité par géomembrane et drainage Remblaiement de la voute avec un remblais drainant Réfection des superstructures (trottoirs, chaussée, garde-corps ) NANCY, 24 septembre 2015 13
Projet de réparation Contre-voûte en béton projeté NANCY, 24 septembre 2015 14
Projet de réparation Contre-voûte en béton projeté Tranche conditionnelle Confortement de la voûte et réparation des maçonneries Piquage de l ensemble des maçonneries Remise en place, réparation et rejointoiement des maçonneries Réalisation de la contre voûte en béton projeté avec connecteurs et ferraillage Enduit de finition (ton pierre) Mise en œuvre sur les tranches de la contre voûte d un habillage en pierres de tailles Remplacement des corniches par des pierres de taille NANCY, 24 septembre 2015 15
Travaux Tranche ferme Phase 1 Travaux préparatoires Pose d une passerelle de type «échafaudage» en aval de l ouvrage avec création d un cheminement piéton afin d assurer la circulation des piétons dans le village. Réalisation d une plateforme de travail sous ouvrage avec mise en place d un busage afin d assurer l écoulement du bras de décharge de la Meurthe. L écoulement du bras de décharge était régulé par VNF par le biais de vannes existantes. NANCY, 24 septembre 2015 16
Travaux Tranche ferme Phase 1 Travaux préparatoires - Purge des maçonneries et des enduits présentant un risque de chutes - Maintien des pierres des arcs à l équilibre précaire Comblement des cavités par béton projeté afin d assurer l équilibre de la voûte et permettre la mise en place de l échafaudage d accès et du cintre de maintien de l ouvrage en toute sécurité. NANCY, 24 septembre 2015 17
Travaux Tranche ferme Phase 1 Travaux préparatoires Réalisation de micropieux forés tubés de Ø 250 mm, réalisés depuis la chaussée, afin d assurer les fondations de la contre voûte en béton projeté. Création de poutres de répartition des charges, en pied de chaque culée, sur lesquelles prendra naissance la contre voûte. NANCY, 24 septembre 2015 18
Travaux Tranche ferme Phase 1 Travaux préparatoires Mise en place du cintre destiné à assurer la stabilité de l ouvrage. NANCY, 24 septembre 2015 19
Travaux Tranche ferme Phase 2 Travaux en extrados - Décaissement de l ouvrage - Les corniches et les garde-corps ont également été déposés. - Réalisation de longrines d ancrage des pierres de taille pour reconstitution des corniches maçonnées. - A la demande de l ABF, les garde-corps ont été restaurés puis reposés. - Une injection gravitaire au coulis de chaux du corps de la voûte maçonnée et du queutage a été réalisée pour combler les vides et les fissures et recréer un bloc avec la maçonnerie. NANCY, 24 septembre 2015 20
Travaux Tranche ferme Phase 2 Travaux en extrados Lors des travaux de décaissement, Il a été constaté que la partie structurelle de la voûte avait été en bonne partie «terrassée» afin de permettre la mise en œuvre des réseaux concessionnaires. Ces décaissements expliquent pour partie les désordres constatés. Un dépôt de plainte a été effectué en gendarmerie. A la suite de cela, un accord a pu être dégagé avec les concessionnaires en cause au titre du dédommagement du département pour les frais supplémentaires occasionnés par les passages de réseaux dans les maçonneries de la voûte. NANCY, 24 septembre 2015 21
Travaux Tranche ferme Phase 2 Travaux en extrados Mise en œuvre d une chape d étanchéité par géomembrane. Réfection des superstructures de l ouvrage. Un trottoir a été réalisé aux normes pour les personnes à la mobilité réduite. NANCY, 24 septembre 2015 22
Travaux Tranche conditionnelle Confortement de la voûte et reprise des parties visibles Les travaux en extrados ayant été réalisés, il a été procédé à la dépose du cintre de maintien de l ouvrage afin de pouvoir réaliser la contre voûte en béton projeté. - Piquage de l enduit dégradé, repiquage des parties friables et des pierres disloquées. - Mise en œuvre sur les tranches de la contre voûte d un habillage en pierres de taille agrafées. - Mise en œuvre de connecteurs dans la maçonnerie ainsi que du ferraillage de la contre voûte. - Réalisation de la contre voûte en béton projeté qui sera recouverte d un enduit. NANCY, 24 septembre 2015 23
Travaux Tranche conditionnelle Confortement de la voûte et reprise des parties visibles La réhabilitation s est accompagnée d une réfection complète de l ensemble des maçonneries de l ouvrage, ainsi que de ses équipements adjacents (escalier d accès en pied d ouvrage, murs en retour ). NANCY, 24 septembre 2015 24
Travaux Tranche conditionnelle Confortement de la voûte et reprise des parties visibles Quelques aléas de chantier NANCY, 24 septembre 2015 25
Inauguration de l ouvrage Inauguration de l ouvrage le 07 juillet 2013 par M. Michel DINET, président du Conseil Général et les élus locaux, NANCY, 24 septembre 2015 26
L ouvrage restauré NANCY, 24 septembre 2015 27
Quelques dates et chiffres 2009 : lancement de l étude de réparation de l ouvrage Septembre 2011 : Première phase des travaux (étaiement de l ouvrage et réfection de l étanchéité et des superstructures. Septembre 2012 : deuxième phase des travaux qui s achèveront en juillet 2013. Coût des travaux réalisés par l entreprise BERTHOLD : 715 000 TTC entièrement financés par le département. NANCY, 24 septembre 2015 28
Merci de votre attention NANCY, 24 septembre 2015 29