Construire des Ouvrages d'art en Béton Établissement des plans de contrôle Application à un cas concret : Le viaduc de Taulhac RN88 P.Dantec (consultant expert) Ch.Peyral (DIRMC)
PLAN Enjeux et risques Acteurs : rôles et responsabilités Référentiels Démarche de contrôle Outils Exemple d application : le viaduc de TAULHAC sur la déviation de la RN88 au PUY en VELAY 2 2
ENJEUX ET RISQUES Sécurité (à la construction, à la réparation et en service) Exploitation (niveau de service) Financiers (réalisation et maintenance) Environnementaux (impacts sur milieux naturels) Insertion dans le paysage 3 3
Exemples de non qualité RAG RSI 4 4
Exemples de non qualité Fissuration extrados dalle 5 5
Exemples de non qualité 6 Défaut de parement mur 6
Exemples de non qualité 7 Nid de cailloux/armatures apparentes 7
Exemples de non qualité 8 Défaut de soudage armatures BA 8
Exemples de non qualité 9 Défaut de soudage assemblage charpente 9
Exemples de non qualité Défaut de contact appareil d appui 10 10
Exemples de non qualité 11 Pollution béton de pieu 11
Exemples de non qualité 12 Rupture dalle BP au décintrement 12
Exemples de non qualité 13 Rupture dalle BP au décintrement 13
Exemples de non qualité Rentrée de plaque d ancrage à la mise en tension 14 14
QUE FAIRE? Nécessité d une maîtrise de la qualité dans les phases successives de la conception (y compris les détails) et de construction des OA. Chaque partenaire (MO, MOE, entreprises, sous traitants, fournisseurs) doit avoir sa propre démarche dans l acte de construire Il convient : D analyser et de régler la question des interfaces entre ces divers intervenants D utiliser les outils et les référentiels mis à disposition 15 15
STRATÉGIE DE CONTRÔLE EN AMONT : IMPORTANCE DU DCE, spécifications, prescriptions, répartition des contrôles, point sensibles (cohérence avec textes) PROGRAMME DE CONTRÔLE PERTINENT: analyse de risques AVIS SUR PQ et propositions techniques Vérification de l APPLICATION DES PQ Réalisations des ÉPREUVES DE CONTRÔLES 16 16
OBJET DU SUIVI ET DU CONTRÔLE QUALITÉ REQUISE STIPULATIONS SPÉCIFICATIONS PRESCRIPTIONS SATISFACTION DES EXIGENCES CONFORMITÉ 17
LES CONTRÔLES CLÉS DE LA GESTION DE LA QUALITÉ MAÎTRISE D OUVRAGE CONTRÔLE INTERNE ENTREPRISE + CONTRÔLE EXTERNE CONTRÔLE INTÉRIEUR MAÎTRE D OEUVRE CONTRÔLE EXTÉRIEUR + bureau d études / laboratoire PLAN DE CONTRÔLE 18
CONTRÔLE EXTÉRIEUR Contrôle exercé par le maître d œuvre ou son représentant en vue d accepter une fourniture ou un produit Le contrôle extérieur est de la responsabilité du maître d œuvre ; il ne peut être délégué Le maître d œuvre est l interlocuteur de l Entreprise Les principales sujétions imposées à l entrepreneur pour faire ce contrôle sont inscrites dans le marché. L entrepreneur doit donner toutes facilités utiles au maître d œuvre pour ses contrôles 19 19
Schéma Directeur de la Qualité PRISE EN COMPTE DES PQ CHANTIER MAÎTRE D OEUVRE FOURNISSEURS BUREAU D ÉTUDES SOUS-TRAITANTS LABORATOIRES ORGANISATION DES INTERFACES / CIRCUITS CONTRÔLES RECENSEMENT DES POINTS SENSIBLES - POINTS CRITIQUES - POINTS D ARRÊT 20 20
PLAN QUALITÉ Responsable qualité et plan de contrôle Procédures d exécution des travaux : Objet Référentiel Moyens : personnel (qualification et références), matériels (agrément), matériaux (certification) Méthodes, modes opératoires Points sensibles (critiques ou d arrêt) + délais Fiches de suivi Cadre de fiche de non conformité 21 21
PROCÉDURE D EXÉCUTION Objet description de la tâche Documents de référence Moyens personnel et matériel Matériaux et fournitures Modes opératoires Plan d organisation des contrôles Points contrôlés Moyens de contrôle Personnes chargées des contrôles Fréquence des contrôles 22 Analyse des risques 22
LES POINTS SENSIBLES Le point sensible : point d exécution qui doit particulièrement retenir l attention Le point critique : point sensible qui nécessite une information préalable du maître d œuvre et donne lieu à l établissement d un document de suivi Le point d arrêt : point critique pour lequel un accord formel du maître d œuvre est nécessaire pour la poursuite de l exécution 23 23
Points critiques et points d arrêt PC PA Validation de l épreuve d étude X Validation de l épreuve de convenance X Réception des matériaux X Contrôle de réception du support X Contrôle de l adhérence au support X Contrôle de réception de l ouvrage X 24 24
Points critiques et points d arrêt 25 25
Exemple de plan de contrôle intérieur Secteur Opération Action Essais Contrôle Contrôle Fréquence interne externe FONDATIONS Contrôle des Relevé des paramètres en continu fondations de forage * Prélèvement si nécessaire * tous les m Contrôle boue de en continu forage * * Contrôle propreté du chaque fond de pieux fond de pieux * Contrôle d intégrité Auscultation sonique ou gammamétrique * ARMATURES Contrôle du Suivi de fabrication Chaque cage ferraillage passif * Suivi de pose * Chaque cage Vérification d un Mesure d enrobage * * Chaque cage ferraillage en place Mesure de recouvrement * * 26 26
Exemple de plan de contrôle extérieur DOMAINE OPERATION PRESTATIONS INTERNE EXTERNE FREQUENCE CONSEILLEE/C. EXTERIEUR Fondations Contrôle d'assise des fondations Précontrainte Contrôle de précontrainte par posttension Contrôle du fond de fouille OUI OUI Tous les ouvrages Acceptation matériel, procédé et produits OUI OUI Une inspection par procédé Analyse des consignes OUI OUI Systématique Mesures des coefficients de transmission OUI OUI Une mesures par procédé Contrôle de mise en tension OUI NON Systématique après chaque mise en tension avant coupe Contrôle de protection des armatures Épreuve de convenance OUI NON Une par lot de ciment (injections) Épreuve de contrôle OUI NON Pour chaque injection Contrôle par gammagraphie NON NON A la demande du maître d œuvre 27 27
NON CONFORMITÉS ANOMALIE (Écart % Prévisions) NON CONFORMITE (Écart % Marché) DEFAUT (Écart % Usage) 28 28
ACTIONS DE CONTRÔLE ACCEPTATION DU RÉFÉRENTIEL VÉRIFICATION DE SON APPLICATION EXECUTION D ÉPREUVES DE CONTRÔLE 29 29
ANALYSE DES PQ Concerne l analyse technique de documents qualité de ou des entreprises : «PQ» fournis en préalable au démarrage des travaux Action amont à la phase travaux Obtention d un référentiel qualité adapté et pertinent vis à vis des objectifs du marché 30 30
ANALYSE DES PQ RESPECT DES DÉLAIS : Transmission du PQ par l entreprise De l avis du maître d œuvre risques de présomption d accord tacite et/ou de contentieux La certification des entreprises ne les dispensent pas de PQ (éléments applicables au chantier) 31 31
ANALYSE DES PQ Doivent être relevés et notés, les insuffisances, les manques, les déviations par rapport aux clauses techniques particulières ou générales, aux règles de l'art ainsi que par rapport à la conception du projet et à la sécurité de l ouvrage 32 32
VÉRIFICATION DE L APPLICATION DU PQ INTERVENTIONS DE TYPE AUDIT-INSPECTION : - COMPTE-RENDU SUR L APPLICATION EFFECTIVE DES DISPOSITIONS PRÉVUES (ENTREPRISE, FOURNISSEURS, SOUS-TRAITANTS) VÉRIFICATIONS : - MÉTHODES ET MOYENS D EXECUTION DES TRAVAUX - FONCTIONNEMENT DU CONTRÔLE INTÉRIEUR 33 33
surveillance du contrôle intérieur La MOE intervient différemment sur le terrain, c est à dire: Il n intervient plus systématiquement pour contrôler en temps réel les travaux (sauf points arrêt) mais il intervient pour vérifier que les acteurs de l entreprise en charge du contrôle font leur travail dans cet esprit, l exécution de certains essais pourra être prévue par la MOE, non plus pour vérifier la conformité d un lot, mais pour valider les essais réalisés par l entreprise La surveillance du contrôle intérieur conduit à des actions de type «AUDITS» 34 34
Surveillance du contrôle intérieur Cette prestation a pour objet de s assurer que: les PQ sont effectivement mis en pratique les fiches de suivi ne sont pas renseignées in fine les contrôles sont réalisés et interprétés en temps réel les anomalies sont détectées et traitées selon le principe défini en période de préparation de travaux 35 35
Rôle de la MOE dans la surveillance du contrôle intérieur Un scénario d intervention est établi après acceptation du référentiel qualité, en définissant les actions de contrôle extérieur pour tous les travaux et par domaine technique(type d intervention -continue, intermittent, ponctuel- et la fréquence) le mode de validation des essais du contrôle externe est fixé Le MOE s entoure si nécessaire d une assistance spécifique compétente pour les domaines techniques concernés et en Assurance Qualité, notamment pour la réalisation d audits. 36 36
POINTS IMPORTANTS À EXAMINER LORS DES AUDITS Existence du référentiel qualité et application des PQ la présence des PQ (notamment procédures et fiches de suivi) sur le chantier l assimilation par les intervenants de cette démarche qualité les fiches de suivi des travaux sont-elles bien renseignées en temps réel? le RQ est-il bien présent sur le chantier? à quelle fréquence? et qu elles sont ses attributions? Les FNC sont-elles renseignées naturellement, sans intervention du MOE? 37 37
POINTS IMPORTANTS À EXAMINER LORS DES AUDITS Contrôle des étapes majeures et attestation de la conformité faire une visite de chantier consulter les dossiers d études et de convenances les points d arrêt sont-ils respectés? (délais de préavis et de réponse, modalité de levée) les essais prévus ont-ils été réalisés? les interprétations des essais précités ont-elles été menées à terme (suite donnée aux résultats non conformes)? les résultats du contrôle intérieur sont-ils cohérents avec ceux du contrôle extérieur, en vue de leur validation? 38 38
POINTS IMPORTANTS À EXAMINER LORS DES AUDITS Traitements des non-conformités l analyse de l origine du problème a t-elle été faite? des mesures préventives ont-elles été prises afin que cette situation ne se reproduise plus? des mesures ont-elles été prises et dans un délai satisfaisant, pour lever la NC (acceptation de l élément après action, ou rebut)? 39 39
POINTS IMPORTANTS À EXAMINER AVANT LA RÉCEPTION Contrôle de réception et synthèse qualité le programme de contrôle était-il adapté à la situation? les interprétations des contrôles ont-elles été menées à terme (avec conclusions)? les épreuves de chargement ont été réalisées selon un programme adapté à l ouvrage et ont donné des résultats probants l inspection détaillée à t-elle été faite? Le bilan qualité de tous les contrôles a t-il été fait, et la synthèse rédigée? 40 40
PRESTATIONS ET PROGRAMME DE DE CONTRÔLE EXTÉRIEUR MESURES, ESSAIS, ÉPREUVES, CONSTATS : - VALIDER LES ÉTUDES SUR MATÉRIAUX - PRONONCER LES CONVENANCES - ACCEPTER LES FOURNITURES ET LES PARTIES D OUVRAGE - RECUEILLIR DES INFORMATIONS - CONNAÎTRE L ÉTAT DE L OUVRAGE TERMINÉ PROGRAMME DE CONTRÔLE EXTÉRIEUR = COMBINAISON D ACTIONS ÉLÉMENTAIRES 41 41
Application à un cas concret Le viaduc de Taulhac 42
Description de l opération Contournement du Puy en Velay par la RN88 Département de la Haute Loire RN88, de Firminy (Loire) à Toulouse Construction d une section neuve à 2 x 2 voies Longueur du contournement : 10 Km Coût de l opération : 170 M 43
Ouvrages d art Viaduc de Taulhac (425 m) Tranchée couverte d Ours Mons (150 m) Nouveau pont sur la Loire (180 m) Doublement du pont sur la Loire (90 m) 3 passages supérieurs 12 passages inférieurs 44
VIADUC DE TAULHAC Franchissement d un vallon (zone résidentielle + RD) Ouvrage de type pont mixte à consoles et pièces de pont 5 travées : 73 m + 3 x 92 m + 73 m Tablier unique de 19,64 m de largeur avec un profil en toit symétrique (dévers 2,5 %) Longueur tablier : 425 m Tracé en plan rectiligne Profil en long : pente unique de 2,14 % 45
VIADUC DE TAULHAC 46
Intervenants Maîtrise d ouvrage : DREAL Auvergne / SMO Maîtrise d œuvre : DIR Massif Central Service Ingénierie Routière du Puy en Velay Conception et contrôle études : CETE de Lyon / DOA Architecte : Soberco (Lyon) Groupement d entreprises : Bouygues TPRF (mandataire) CBR TP Gagne Contrôles extérieurs CETE de Lyon Métal : Département Laboratoire de Lyon Béton, fondations, équipements : Département Laboratoire de Clermont-Ferrand 47
Piles - Élévations 4 piles de type marteau Hauteur variant de 14,00 à 28,50 m Fûts de section rectangulaire 6,50x4,50 m, avec 2 faces nervurées Dimensions chevêtre : 14,85 x 5,40 m Hauteur du chevêtre : 5,00 m Hauteur des levées de fûts : 3,80 m Semelles : 14,25 x 7,50 x 2,50 m 48
Piles - Fondations Semelles fondées sur 2 files de 4 pieux Ø1500 Longueur des pieux : de 16,00 à 32,00 m Type forés boue 49
Culées Culée C0 Type sommier sur mur de front Murs en retour suspendus Fondation directe sur table basaltique Culée C5 Type sommier simple Murs en retour suspendus Fondation sur 2 files de 4 pieux Ø1100 50
Tablier Charpente métallique Bi-poutre avec pièces de pont et consoles Entraxe poutres : 10,30 m Espacement consoles et pièces de pont : 4,00 m Hauteur des poutres principales : 3,60 m Hauteur des pièces de pont : de 1,30 m à 2,10 m Hauteur des consoles ; de 0,35 m à 1,20 m longueur des consoles : 4,55 m Connexion par goujons Nelson 51
Tablier Charpente métallique 52
Tablier BA Hourdis coulé en place Largeur : 19,64 m Épaisseur constante : 26 cm Équipements Appareils d appui à pot des piles : 20 000 KN Corniches-caniveaux métalliques Écrans antibruit de 2,50 m Dispositifs de retenue : BN4 16 T 53
Quantités Appuis Pieux : 730 ml de Ø1500 / 130 ml de Ø1100 Béton : 5000 M3 Armatures BA : 470 tonnes Coffrages : 6400 m2 Tablier Charpente métallique : 2380 tonnes Béton : 2460 m3 Armatures BA : 610 tonnes Coffrages : 8000 m2 Coût de l ouvrage : 17 M TTC soit 2040 /m2 54
CONTROLES CHANTIER Référentiel : Pièces du marché : plans, CCTP, Fascicules du CCTG Normes Etc 55
LES CONTRÔLES CLÉS DE LA GESTION DE LA QUALITÉ MAÎTRISE D OUVRAGE CONTRÔLE INTERNE ENTREPRISE + CONTRÔLE EXTERNE CONTRÔLE INTÉRIEUR MAÎTRE D OEUVRE CONTRÔLE EXTÉRIEUR + bureau d études / laboratoire PLAN DE CONTRÔLE 56
CONTRÔLE INTERIEUR Documents de base Plans Qualité Procédures d exécution Documents méthodes 57
Plans Qualité Tous les intervenants sur chantier Groupement Bouygues/CBR : partie génie civil Gagne : charpente métallique Sous-traitants : Terrassements Fondations profondes Pose des armatures Fournisseurs : Centrales béton Fourniture et façonnage des armatures 58
Plans Qualité Eléments de PQ qui assurent l interface contrôle intérieur / contrôle extérieur Fiches de suivi de réalisation Fiches de levée de points d arrêt Fiches de non-conformité 59
Plans Qualité Fiches de suivi Fiches de levée de point d arrêt Ces fiches peuvent être distinctes ou confondues 60
Plans Qualité Fiche de suivi et de levée de point d arrêt Réalisation des pieux - Suivi forage du pieu - Contrôle boue - Contrôle cage d armatures - Levée point d arrêt 61
Plans Qualité Fiches de suivi et de levée de point d arrêt Réalisation des pieux Fiche de contrôle des cages d armatures 62
Plans Qualité Fiches de suivi et de levée de point d arrêt Réalisation des pieux Fiche de suivi du bétonnage 63
Plans Qualité Fiches de suivi et de levée de point d arrêt Réalisation des pieux Feuille de bétonnage 64
Plans Qualité Fiche de levée de point d arrêt Réalisation des appuis - Contrôle ferraillage - Contrôle coffrage - Levée point d arrêt pour autorisation bétonnage 65
Plans Qualité Fiche de suivi de bétonnage d un chevêtre de pile 66
Plans Qualité Bon de livraison de béton Détails de pesée de toutes les gâchées 67
Plans Qualité Fiches de non-conformité Etablies par l entreprise après constatation d une erreur de réalisation Soumises à la validation du maître œuvre 68
Plans Qualité Fiche de non-conformité établie suite à l oubli d une engravure dans un mur de culée pour le clavage d une pièce préfabriquée 69
Plans Qualité Fiche de non-conformité : Détails du traitement proposé Vues en plan du mur d about sur culée C0 70
Procédures d exécution Documents établis par l entreprise Définition, pour la réalisation d une tache générale (coffrage, bétonnage, ) ou d une partie d ouvrage (semelle, culée, fût de pile, ) des documents de référence (plans, PQ, autres procédures, ) des moyens en personnel et en matériel des modes opératoires de chaque phase de travaux des contrôles à effectuer analyse des risques de sécurité et environnementaux Concernent les parties d ouvrage définitives et non les ouvrages provisoires 71
Procédures d exécution Procédures générales bétonnage et contrôles essais sur béton coffrage et décoffrage pose des armatures Procédures particulières (par tache) exécution des pieux recépage des pieux fouilles des appuis semelles des piles fûts de piles chevêtres de piles culées 72
Procédures d exécution 73
Procédures d exécution 74
Procédures d exécution 75
Procédures d exécution 76
Procédures d exécution 77
Procédures d exécution 78
Procédures d exécution 79
Procédures d exécution 80
Procédures d exécution 81
Documents Méthodes Documents établis par l entreprise Concernent les ouvrages provisoires ou les moyens mis en œuvre pour réaliser l ouvrage : outils coffrants notes de calculs plans de fabrication cinématiques d utilisation accès aux postes de travail plateformes de travail calepinage des banches 82
Documents Méthodes 83
Documents Méthodes 84
Documents Méthodes 85
CONTRÔLE EXTERIEUR Suivi et contrôle : des études et documents d exécution du contrôle intérieur fiches de suivi fiches de levée de points d arrêt fiches de non-conformité contrôles des bétons avis sur procédures et méthodes Contrôles spécifiques : auscultation des pieux réaction sulfatique interne 86
Plan de contrôle des travaux 87
Plan de contrôle des travaux 88
Etudes et documents d exécution 89
Suivi du contrôle intérieur Fiches de suivi de réalisation Fiches de levée de points d arrêt Fiches de non-conformité 90
Contrôle des bétons 91
Auscultation des pieux 92
Auscultation des pieux 93
Contrôle de la Réaction Sulfatique Interne Problématique : 2 pièces massives présentant des risques de RSI semelles de piles : 270 m3 chevêtres de piles : 165 m3 Calculs de RSI effectués par l entreprise (estimation des températures prévisibles) Enregistrement des températures des pièces bétonnées par labo CETE Mesures de prévention adoptées phasage des bétonnages adaptation de la formule de béton 94
Contrôle de la RSI Calcul de RSI pour les semelle de piles 95
Contrôle de la RSI Analyse par labo du résultat des enregistrements de température sur semelle pile P3 96
Contrôle de la RSI 97
FIN 98