Archives de catégorie : Gros oeuvre

Tu me prêtes ta grue?

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Au cours des derniers mois, de nombreux entrepreneurs et spécialistes ont pris part au  «5 à 7 de la construction » organisé par le secrétariat romand de la SSE. Les contrats de location de grues étaient au centre des discussions.

Les grues sont des engins essentiels sur tous les chantiers. Principalement utilisées par l’entreprise de gros-oeuvre, elles sont également indispensables pour les phases suivantes de la construction. La grue est souvent louée auprès d’une entreprise tierce, et son contrat recèle nombres d’écueils juridiques à prendre en compte. Lorsque l’entreprise principale quitte le chantier mais que la grue reste en place, la situation se complique encore.

Il y a avant tout la conformité de l’équipement qui est à vérifier. En effet, de nombreuses normes (2006/42/EC, 2000/14/EC, 2004/95/EC, EN 14439, etc.) sont applicables aux grues et à leurs équipements (éléments, radiocommande, équipements de sécurité, nacelle, éclairage, etc.). Sur le terrain, de nombreux équipements non admis en Suisse sont apparemment en circulation. Les utiliser représente un risque juridique notable. Avant la prise en main, il est donc indispensable de réunir tous les certificats de conformité, même si cela représente un surcroît de travail administratif. Une bonne alternative est celle de s’en remettre au bailleur afin qu’il délivre une déclaration de conformité et certifie que toutes les attestations sont disponibles chez lui et qu’elles sont toutes à jour. En cas de problème, la responsabilité sera reportée sur lui.

« de nombreux équipements non admis en Suisse sont en circulation »

De plus, toute la documentation de la grue et de ses accessoires (notice d’instruction complète, livre de grue et, le cas échéant, formulaire SUVA «déclaration de grue neuve ou d’occasion», rapports des montages, réparations, contrôle des boulonnages et travaux de préparation du contrôle OPA 42) et les divers marquages de la grue (CE, émissions sonores, étiquettes des charges et levées maximales, autocollant «grue nouvelle») doivent être conformes et visibles.

CHR 8_actualité 2Même lorsque tous ces éléments sont à jour et adéquats, il convient de prêter attention à une autre question: l’expertise de la grue. En effet, la directive CFST 6511 spécifie qu’à échéance, la responsabilité de mandater un expert incombe à l’utilisateur.

Même si d’aucuns considèrent cette norme illogique, celui qui est en possession de la grue au moment de l’échéance sera prétérité et paiera l’expertise pour les cinq ans. Si par négligence aucun accord n’est passé préventivement, les frais, les retards et les désagréments engendrés seront entièrement à la charge de l’utilisateur du moment.

CHR 8_actualité 3Un autre risque souvent sous-estimé est celui de la sous-couverture RC. Cette dernière devrait dépendre des dégâts potentiels qu’un accident pourrait causer aux équipements et à la population. L’assurance même de la grue doit être analysée minutieusement. La plupart du temps la portée de celle-ci dépend des conditions générales qui pourraient par exemple inclure une clause d’annulation de couverture en cas de prêt ou de sous-location.

Quelle que soit la situation, la SSE conseille une vision globale de la question du levage et suggère à ses membres d’adopter le principe du «package» grue-grutier-élingueur. Des check-lists et divers documents couvrant l’ensemble de ces problématiques sont en préparation et seront sans doute d’une très grande aide à tous les entrepreneurs.

Comme neufs, voire mieux!

Viaducs de ChillonCHR HS_infrastructures Chillon 1

Les travaux d’assainissement des viaducs de Chillon touchent (enfin) à leur terme. Une intervention majeure qui dure depuis quatre ans et qui rend aux usagers des ouvrages comme neufs, voire mieux!

Ouverts à la circulation en 1969, les viaducs de Chillon comptent parmi les ouvrages d’art les plus spectaculaires du réseau autoroutier suisse. Ils assurent, dans des conditions géomorphologiques exigeantes, la fluidité du trafic entre la plaine du Rhône et Vevey. Avec une fréquentation d’environ 50000 véhicules par jour, ils accueillent notamment une quantité importante du trafic de loisirs le vendredi soir, le samedi matin et le dimanche. Les pointes atteignent jusqu’à 7300 véhicules par heure.

Leur dégradation s’est accélérée ces dernières années jusqu’à exiger un assainissement conséquent. Approuvés en 2011, les travaux visaient à mettre en conformité les ouvrages avec les normes désormais en vigueur.

Les étapes 2012 et 2013 ont permis de remplacer les bordures et les dispositifs de retenue sur chacun des deux viaducs. Le renforcement des piles pour respecter les exigences parasismiques a démarré en 2013. Des investigations complémentaires menées en 2012 ont finalement mis en lumière des présences de RAG (Réaction Alcali-Granulat). En conséquence, les travaux sur les viaducs se sont prolongés d’une année et s’achèveront sous peu.

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Place à l’innovation

Les solutions traditionnelles étudiées (épaississement de la dalle avec du béton armé, renforcement de la dalle par collage de lamelles de fibres de carbone) ne sont pas optimales. La première comporterait une augmentation importante du poids propre que les viaducs ne seraient en mesure de reprendre qu’avec un lourd et coûteux renforcement de la structure primaire, la deuxième n’améliorerait que trop peu la résistance à l’effort tranchant.

Ce sont les carences de ces deux premières variantes qui ont ouvert la voie à la mise en place de BFUP (béton fibré ultraperformant): pour une masse volumique similaire à celle d’un béton, ce nouveau matériau offre des propriétés de module et de résistance (notamment à la traction) bien supérieures, ce qui permet de pouvoir travailler en couche mince.

«amélioration de la résis- tance à la exion, à l’effort tranchant et à la fatigue»

Des recherches et développements menés à l’EPFL depuis quinze ans ont démontré l’important potentiel d’amélioration de la résistance à la exion, à l’effort tranchant et à la fatigue d’une dalle en béton armé par la pose d’une couche de BFUP qui, en plus d’être plus étanche, permet de créer une section mixte.

Les essais effectués préalablement ont montré que le renforcement d’un élément de dalle en béton armé au moyen d’une couche de BFUP armé permet d’obtenir une augmentation de la résistance ultime de plus de 50%, le maintien d’un comportement structural ductile de l’élément renforcé et des modes de rupture flexionnels lorsque la résistance ultime est atteinte.

L’ajout d’une couche de 40 mm de BFUP a fait passer l’épaisseur de la dalle de roulement de 180 à 220 mm. L’augmentation de poids a pu être compensée par une réduction de l’épaisseur du revêtement de 100 à 75 mm, qui fait que les charges permanentes ne sont que peu modifiées. Les joints longitudinaux entre les quatre étapes de BFUP sont situés où les moments transversaux sont positifs, c’est-à-dire lorsque le BFUP est en compression.

Afin d’améliorer le comportement transversal et d’augmenter la résistance de la dalle de roulement, une armature transversale a systématiquement été ajoutée dans le BFUP.

CHR HS_infrastructures Chillon 3En résumé, la mince couche de BFUP armé disposée sur l’ensemble de la surface des tabliers permet de renforcer la dalle de roulement à la flexion, à l’effort tranchant, au poinçonnement et à la fatigue, de renforcer le système longitudinal global, de limiter le développement des déformations futures et d’empêcher l’apport d’eau dans le support contaminé par la RAG.

Les mandataires et l’entreprise en charge des travaux ont mis en place une centrale de production in situ et développé une machine capable de réaliser la pose des 2400 m3 de BFUP nécessaires.

Grâce à cet engagement, à une préparation détaillée et à un cumul de compétences non négligeable, le renforcement de la dalle de roulement des viaducs de Chillon au moyen du BFUP armé a été réalisé avec succès dans le court délai imparti et sans difficulté notable. Le coût des travaux BFUP se monte à 230 francs/m2 de surface de roulement, ce qui est économique au regard des exigences. Cette réalisation exemplaire fait d’ores et déjà l’ob- jet d’études au niveau international.

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(Informations et images: OFROU)

A mi-parcours

Tunnel de Pinchat CEVA, Genève

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Voilà quatre ans que le premier coup de pioche de CEVA a été donné. Avec le percement du tunnel de Pinchat, célébré le 8 octobre dernier, le chantier franchit une étape importante. La connexion des secteurs Carouge ― Bachet et Val d’Arve marque symboliquement la mi-parcours dans la réalisation de l’ensemble de CEVA.

Oubliées les années de bataille et de procédure, depuis quatre ans déjà c’est la réalité du terrain qui occupe l’actualité de CEVA. Les chantiers ont mis la ville sans dessus dessous. Si pour certains les désagréments de surface semblent interminables, en souterrain les travaux avancent à un rythme soutenu.

La réalisation du tracé est divisée en sept secteurs. En partant de la gare Cornavin ceux-ci sont: St-Jean−Jonction, La Praille, Carouge−Bachet, Val d’Arve, Champel− Hôpital, Genève−Eaux-Vives et Trois- Chênes.

Les deux premiers empruntent un tronçon de voies existant qui néanmoins nécessite des adaptations dont la plus importante est la reconstruction du tablier du viaduc de la Jonction. S’y ajoutent l’adaptation des tunnels de St-Jean et de la Bâtie (ripage et abaissement des voies pour offrir le gabarit suffisant, création des chemins de fuite, gaines techniques), la modification de l’alimentation des voies (15000 V/25000 V avec commutation automatique), ainsi que la création de diverses bifurcations et de parois anti-bruit.

Le secteur de La Praille couvre l’ensemble de la zone de la gare de marchandises de La Praille ainsi que la station actuelle de Lancy−Pont-Rouge, qui sera remplacée par une toute nouvelle gare. Celle-ci aura une place centrale dans la vie du futur quartier Praille-Acacias-Vernets dont les premières esquisses commencent à se concrétiser.

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De là, CEVA poursuit sa course essentiellement en souterrain suivant un tracé entièrement réalisé pour l’occasion. Le secteur Carouge−Bachet, tout d’abord, qui s’étend du siège des TPG jusqu’à l’Office cantonal des automobiles et de la navigation (OCAN) et qui comporte la construction de l’une des cinq nouvelles stations ainsi que le percement du tunnel de Pinchat. C’est sans doute le secteur le plus complexe techniquement, la halte étant située sous un carrefour principal réunissant un maximum de contraintes (autoroute, route, trams, bus, chambres SIG, collecteurs et autres réseaux). Puis vient le secteur Val d’Arve. A peine sortis du tunnel de Pinchat, les trains circuleront dans une tranchée couverte, franchiront l’Arve grâce à un pont et plongeront dans le tunnel de Champel qui marque le début du secteur suivant dénommé Champel−Hôpital. C’est ici que trouvera place la station la plus profonde du réseau, logée 25 mètres sous la ville entre l’avenue de Miremont et le plateau de Champel. Le secteur comprend également un tunnel de liaison piétonnier avec l’hôpital universitaire (HUG).

La réalisation du secteur Genève−Eaux- Vives, le moins étendu en longueur absolue, comporte des travaux conséquents et durera 72 mois. Il s’agit ici de construire une nouvelle gare, à 16 mètres de profondeur, ainsi que les tranchées couvertes Théodore-Weber et Frank-Thomas, le tout dans un périmètre extrêmement urbain et dense. La déviation d’une importante galerie Swisscom sera par ailleurs nécessaire.

«ouvriers et engins sont mis à rude épreuve»

Le dernier secteur, dénommé Trois-Chêne, court sur près de 4 kilomètres. Il s’agit principalement ici de construire une tranchée couverte afin d’enterrer et de doubler l’ancienne ligne ferroviaire. La réalisation de ce tronçon est ponctuée par la construction de la station de Chêne. Il comporte également la création d’un passage inférieur à la hauteur du chemin de Grange-Canal ainsi que la construction d’un pont sur la Seymaz en remplacement de celui existant. C’est aussi dans ce secteur que sera aménagée une voie verte.

Connexion!                                                                                                                     Le 8 octobre dernier, les deux fronts du tunnel de Pinchat se sont rejoints, à 30 mètres de profondeur, sous la route de Troinex. Trois ans après le début de ce chantier, ce moment fort a été célébré par ceux qui œuvrent à sa réalisation.

Le percement du tunnel de Pinchat vient, à son tour, marquer un jalon dans la concrétisation de CEVA, permettant à ses extrémités, Carouge−Bachet et Val d’Arve, d’être ainsi réunies. C’est également pour les ouvriers un temps fort, un moment clé de la concrétisation de cet ouvrage.

Durant la première année, les travaux ont consisté à réaliser les accès au tunnel, soit le puits d’attaque du Bachet et la tranchée couverte de la voirie de Carouge, permettant à la creuse de débuter à la fin de l’été 2013. Cent cinquante ouvriers ont ainsi travaillé pendant plus de 780 jours.CHR HS_CEVA Pinchat 3

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Long de 2100 mètres, le tunnel est aujourd’hui entièrement creusé sur sa demi-section, soit sa partie haute, la calotte. Les travaux s’achèveront dans une année et demie, le temps d’excaver sa partie basse, le stross, et de réaliser le radier et le revêtement. Suivront les phases d’équipement.

L’objectif de mise en service de CEVA, qui permettra au réseau régional LEMAN Express de se déployer sur 230 kilomètres de ligne et de relier 45 gares de part et d’autre de la frontière franco-suisse, reste décembre 2019.

La sécurité en plus

INFRASTRUCTURES                                                                                                     Pont sur la route cantonale, Jaun                                                                                                       CHR 6_infrasctructures Jaun 1

Le canton de Fribourg apporte plusieurs améliorations au tracé de la route de montagne qui relie Jaun à Boltigen. A la sortie du village, un pont de 60 mètres est l’intervention la plus importante.

Le col du Jaun est un passage mythique, notamment pour les amateurs de cyclisme. Du village de Jaun, dans le canton de Fribourg, il rejoint Boltigen, dans l’Oberland bernois. Le point le plus haut se situe à 1509 mètres d’altitude. Afin de rendre la route plus sûre et le parcours plus aisé aux quelques habitants et aux nombreux touristes qui l’empruntent, le canton procède à divers travaux d’amélioration sur un tronçon d’environ 2 kilomètres. La vallée, étroite et abrupte, est traversée par la Jogne, la rivière qui coule jusqu’à Broc où ses eaux sont turbinées avant de rejoindre la Sarine.

Au pied du col, à la sortie du village et à une altitude de 1020 mètres, l’entreprise Routes Modernes SA est chargée de la construction d’un pont de 60 mètres. La route existante est relativement étroite à cet endroit et bordée de quelques habitations. Le nouveau tracé rend plus fluide le parcours et élargit le site. Large de 10 mètres, le pont dessine une double courbe, une sorte de «S» étiré.

CHR 6_infrasctructures Jaun 2Question d’appuis                                          Le flanc de la montagne est ici très raide. Quelque 5000 m3 de terrassements, réalisés par étapes en alternance avec les parois clouées, ont servi à libérer l’espace nécessaire pour le forage des pieux et la construction des culées et des piles. Celles-ci s’appuient sur des pieux forés d’une profondeur d’environ 15 mètres. Le premier défi a donc été celui d’amener la foreuse de 90 tonnes au bas du talus, au bord du torrent.

L’ouvrage est construit de manière traditionnelle, bétonné sur place. Avec des culées et quatre piles de pont d’une hauteur de 7 à 8 mètres. Le tablier, avec son tracé et son profil à géométrie variable, est bétonné grâce à des tables de coffrage préfabriquées par modules. Le détail de la bordure, relativement complexe, est déjà intégré. Le montage, la mise en place et les réglages sont grandement accélérés et facilités en comparaison avec une variante de coffrage in situ. Surtout, la sécurité des hommes est optimale durant toutes les phases des travaux.

Le concept statique a représenté un défi. D’une part, la nature du sol et des fondations n’était pas vérifiable au moment de l’étude. D’autre part, la géométrie complexe de l’ouvrage soumet les étais à des charges considérables. Ces dernières sont reportées sur des profils métalliques qui servent d’appuis intermédiaires entre les tables et les tours. De deux à quatre rangées de tours sont nécessaires. Le système de tour d’étayage H11 de Rauh est basé sur une résistance nominale de 20 tonnes répartie sur quatre pieds. Les extensions permettent d’augmenter cette capacité à six fois 5 tonnes ou huit fois 5 tonnes. Le tablier a une épaisseur de 50 centimètres et représente un total de 300 m3 de béton.

Le chantier est ouvert environ huit mois par année en raison des conditions météo. Les premiers travaux ont été réalisés au mois d’août 2014. Le coût de l’ouvrage est de 15 millions.CHR 6_infrasctructures Jaun 5

Quand les barrages vieillissent

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Le béton est très durable. C’est pourquoi il s’agit du matériau de construction le plus utilisé au monde. Mais le béton vieillit lui aussi. Des fissures apparaissent alors, comme conséquence de la réaction alcali-granulat (RAG). Selon des estimations, il est possible que 10 à 20 % des barrages des Alpes suisses soient concernés par cette dégradation répandue, également nommée le «cancer du béton». Un projet de recherche à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) élabore une base afin que les ingénieurs puissent réagir de manière appropriée à la formation de fissures.

Par Dr Benedikt Vogel (OFEN)

Il existe plus de 200 lacs de barrage dans les Alpes suisses. L’un d’entre eux est le lac de Salanfe au-dessus de Martigny (VS). Le barrage construit en 1952 mesure 52 m de haut et a une couronne de plus de 600 m de long. Quelque 230000 m3 de béton ont été utilisés pour ce barrage de taille moyenne. Les générateurs dans le bâtiment des turbines fournissent fiablement du courant depuis des décennies. Il s’agit d’un lac de barrage tout à fait normal pour les randonneurs qui admirent les Alpes valaisannes. Mais les DocarDFSK_F_220x280pxapparences sont trompeuses. Il y a quelque temps, on a pu constater que les murs en béton se dilataient sur des périodes prolongées, de façon certes très lente mais mesurable. Plus tard, on a constaté que cette dilatation s’accompagnait de petites fissures. Ce processus qui se poursuit très lentement mais continuellement au fil des années peut provoquer une dilatation de plusieurs centimètres. Un processus qu’il n’est pas possible de stopper selon les connaissances actuelles.

Le barrage de Salanfe présente les signes de vieillesse typiques du béton. Le phénomène a été observé pour la première fois sur un barrage suisse au milieu des années 90. Depuis lors, plusieurs barrages des Alpes ont été concernés. La cause de cette altération est un processus physique-chimique très lent: la réaction alcali-granulat (RAG). Cette réaction provoque de fines fissures à l’intérieur du béton. Avec le temps, ces fissures peuvent s’étendre jusqu’à la surface et provoquer l’apparition de réseaux visibles.

Des fissures sur un barrage – cela ressemble à une menace imminente. Karen Scrivener est professeur à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et experte en RAG. Elle ne voit aucune raison de s’inquiéter: «Dans de nombreux cas, les conséquences de la RAG sont si minimes qu’on ne peut pas véritablement parler d’altération du béton. Les barrages suisses sont soumis à une surveillance stricte qui permet de détecter d’éventuels dangers de manière précoce», affirme-t-elle.

« le béton gonfle lentement »

Même s’il n’existe aucune menace imminente actuellement, les fissures dans les barrages font l’objet de recherches intenses. Depuis environ dix ans, Karen Scrivener, ingénieur britannique en génie des matériaux, étudie le phénomène pour les matériaux de construction dans un laboratoire de l’EPFL. La réaction alcali-granulat a déjà fait l’objet de trois doctorats rédigés dans sa chaire. Une expérience financée par l’Office fédéral de l’énergie et Swisselectric Research analyse actuellement et sur plusieurs années le comportement du béton en cas de RAG. Pour compléter l’expérience, les scientifiques de l’EPFL élaborent des modèles mathématiques afin de pouvoir comprendre de manière aussi réaliste que possible les processus qui se déroulent dans le béton.

CHR 5_béton RAG 4 CHR 5_béton RAG 2

Sous pression                                                                                                                Le Dr Cyrille Dunant travaille dans un labo- ratoire souterrain de l’EPFL. C’est là que le collaborateur scientifique de Karen Scrivener a monté sa dernière expérience sur quelques mètres carrés. Cet ingénieur en génie des matériaux de 35 ans veut analyser à quelle vitesse le béton se dilate sous l’influence de la RAG. Contrairement aux expériences précédentes, le nouvel essai tient compte du fait qu’un barrage concerné par la RAG ne peut pas se dilater librement. La pression exercée sur les différents côtés permet d’agir contre la dilatation: celle du lac de barrage, du massif avoisinant et du poids propre du béton.

Six cylindres en acier inoxydable de 150 cm de hauteur et 30 cm de diamètre ont été construits en laboratoire en collaboration avec des collègues scientifiques. Ces cylindres contiennent des échantillons de béton entourés d’eau dans lesquels une RAG a lieu. Chaque échantillon de béton, dans l’ordre d’essai vertical et horizontal, est exposé à des pressions différentes situées entre 0 et 15 mégapascals (ce qui correspond à 150 bars). L’expérience est en cours depuis déjà dix mois et doit durer encore au moins aussi longtemps. Les capteurs mesurent le niveau de dilatation dû à la RAG des échantillons de béton dans les cylindres en acier inoxydable toutes les 30 secondes. Les valeurs de mesure sont transmises à un ordinateur installé dans la salle voisine par le biais d’un câble en fibres de verre. «L’expérience est encore en cours et nous ne sommes pas encore en mesure d’en tirer des conclusions définitives, affirme Cyrille Dunant, mais ce que nous avons mesuré jusqu’à présent nous a extrêmement surpris.» En dix mois, le volume des échantillons de béton a augmenté jusqu’à 0,7 %. Contrairement à ce que Dunant avait prévu, la pression ne semble pas empêcher l’expansion du béton.

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Besoin d’espace?                                                                                                           Si ce résultat se confirme au cours de l’expérience, cela voudrait dire que la dilatation provoquée par la RAG du béton a lieu même sous pression. Cela signifie-t-il que la menace est bien présente? Cyrille Dunant répond par la négative: «Dans ce cas, le danger ne serait pas plus grand mais différent de ce que nous pensions jusqu’à présent.» Les résultats du laboratoire de l’EPFL fournissent en effet des informations importantes aux ingénieurs sur la manière de procéder au mieux avec les barrages concernés. Jusqu’à présent, nous avons rénové les barrages en ouvrant des fentes afin de créer de l’espace pour la dilatation du béton. C’est ainsi que le barrage de Salanfe a été assaini il y a deux ans: les ingénieurs ont fait 22 entailles de 11 mm d’épaisseur avec un fil diamanté. Ces entailles, comme le supposent les ingénieurs, augmenteraient la sécurité des barrages car le béton subit moins de dommages s’il peut se dilater.

Cyrille Dunant veut vérifier cette hypothèse. Comme supposé jusqu’à présent, il admet l’éventualité que le béton ne se dilate pas proportionnellement à la quantité de gel de silice formé par la RAG mais proportionnellement au nombre de fissures. «Si l’expérience confirme mon hypothèse, ce serait une grande découverte pour les ingénieurs spécialisés en barrages. Cette découverte pourrait permettre dans certains cas d’éviter les entailles dans les barrages à l’avenir », dit-il. Les chercheurs de l’EPFL soulignent également que nous ne pourrons jamais renoncer complètement aux entailles. Ces dernières sont nécessaires, par exemple pour éviter les déformations du bâtiment des turbines susceptibles d’altérer la génération d’électricité. L’assainissement par entailles serait également judicieux pour le barrage de Salanfe en raison de sa géométrie particulière. Cela s’applique aussi à d’autres barrages suisses.

Ces réflexions montrent l’importance que l’expérience de longue durée réalisée au sous-sol de l’EPFL pourrait prendre. Dans un premier temps, Cyrille Dunant doit faire preuve de patience. Avec son expérience, il a imité un processus qui prend un demi-siècle dans la nature. Pour ne pas avoir à attendre les résultats aussi longtemps, le chercheur accélère le processus en laboratoire. Grâce à une température plus élevée, la dilatation du béton due à la RAG a lieu en accéléré. C’est pourquoi la température est de 38 °C dans le laboratoire. Ainsi, la dilatation du béton est environ 20 fois plus rapide que dans la réa- lité. Et les chercheurs obtiennent les résultats 20 fois plus vite.beton alcali

Levez la tête!

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La surélévation du barrage du Vieux-Emosson est un élément essentiel du projet Nant-de-Drance. Le groupement de construction doit réaliser 70000 m3 de béton en deux ans.

Grâce au jumelage des lacs d’Emosson et du Vieux-Emosson, l’usine de pompage-turbinage de Nant-de-Drance sera, à terme, l’une des plus puissantes d’Europe. Avec ses 900 MW, elle produira environ 2,5 milliards de kWh par année. Sa mise en service sera progressive dès 2018.

Nous vivons actuellement la phase centrale de la réalisation. Les travaux préparatoires et la reconstruction des tunnels d’accès sont terminés, alors que les chantiers de la caverne, des galeries d’amenée, de chaudronnerie ainsi que la surélévation du barrage du Vieux- Emosson battent leur plein. Le montage de certaines machines a même commencé.

Les travaux de construction ont débuté en septembre 2008. La surélévation du barrage du Vieux-Emosson, sur laquelle nous nous concentrons ici, n’était pas prévue dans le projet initial. C’est en 2011 qu’une modification de concession a été accordée afin de permettre une augmentation de puissance pour une centrale de 900 MW et c’est pour augmenter la capacité de stockage du lac que le barrage doit être surélevé.

Construit entre 1952 et 1956, l’ouvrage est un barrage à compression à simple voûte de 45 m de haut constitué de 62000 m3 de béton. Le projet actuel prévoit de rehausser le niveau maximal du réservoir de 20 m et celui du couronnement de 21,50 m. La cote maximale de l’ouvrage terminé culminera à 2226,50 mètres d’altitude.

La largeur au sommet du barrage existant n’est que de 4 m, ce qui rend impossible une simple surélévation. Il est tout d’abord nécessaire de procéder à la démolition partielle de l’ouvrage afin de recréer une base suffisante pour accueillir la construction neuve. Ce sont 15000 m3 de béton qui doivent être déconstruits. La démolition débute en juin 2012 et dure cinq mois.

La surélévation consiste en un barrage voûte à double courbure dont les sections horizontales et verticales sont formées de segments paraboliques. Au total, ce sont quelque 70000 m3 de béton qui doivent être produits, mis en place et vibrés. Le bétonnage se fait par plots de 1,50 m de haut et 12 m de long (484 au total). Un coffrage grimpant est utilisé. Entre les plots, des clés de cisaillement sphériques sont réalisées. Différents joints sont mis en place (bande Sika, bande mastix) ainsi que des tuyaux de clavage et les ancrages pour la console de l’étape suivante.

Le béton produit par la centrale installée au pied du barrage est mis en place à l’aide de la grue puis vibré à la pelle. Un vibreur est adapté et connecté au circuit hydraulique d’une pelle à déport court de 6 tonnes.

L’altitude impose ses contraintes. Les travaux sont interrompus durant les mois d’hiver.

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Plus bas, plus haut

Le choix des grues dans une telle réalisation est évidemment essentiel. La première variante optait pour l’utilisation de grues horizontales. La hauteur finale de l’ouvrage depuis la base étant de 71,50 m, une telle option aurait demandé la mise en place de grues de très grande hauteur induisant des difficultés lors du montage et certaines limitations de capacité (impossibilité d’accès au chantier avec un camion-grue d’une grandeur suffisante pour l’assemblage final des éléments; télescopage problématique vu le climat très changent à cette altitude; fréquence de travail ralentie par la hauteur ainsi que la vitesse du vent).

Le choix s’est donc porté sur des grues à flèche relevable. Les avantages sont multiples. Les tours sont moins hautes, le montage est plus simple, la puissance disponible est décuplée et l’espace aérien est moins occupé. Le groupement d’entreprises a fait confiance à la grande expérience du fabricant de grues Wolff, qui avait déjà pris part à la construction du barrage originel du Vieux-Emosson dans les années 50. L’installation d’une Wolff 1250 B (l’une des grues les plus puissantes du monde) montée sur une tour de 55 m de haut et dotée d’une flèche de 80 m est la solution idéale. Elle assure à elle seule tout le support de la phase de démolition. Elle manutentionne des bennes à gravats de 10m3 ainsi que les engins d’excavation nécessaire de plus de 35 t.

Dès 2013, elle est flanquée d’une Wolff 500 B montée sur une tour de 49,20 m de haut et munie d’une flèche de 60 m de long pour assurer la construction de la surélévation. Les flèches sont démontées durant l’hiver et les tours rehaussées – respectivement de 15 et de 10 m – pour la saison suivante. Ces choix induisent d’importantes économies au chapitre des transports et garantissent le respect d’un planning exigeant.

La Wolff 1250 B est machine impressionnante. Sa capacité est de 1250 m/t avec une charge maximale de 60 tonnes. Dans sa confi- guration sur le chantier du barrage celle-ci est de 40t à 29m. La flèche relevée permet d’être plus proche de l’ouvrage ce qui assure une excellente visibilité à l’opérateur. Celui-ci doit faire preuve d’une certaine dextérité: le câble étant plus long que sur une grue traditionnelle l’effet de balancier est augmenté.

Il ne faut toutefois que peu de pratique pour tirer le maximum de ce formidable engin. Le confort de la cabine, la clarté des informations fournies sur les écrans, la précision des commandes et surtout, sa vitesse et sa force sont grandement appréciés. Sa robustesse et sa fiabilité sont également des atouts majeurs, en particulier dans les conditions extrêmes que ce chantier d’altitude impose.

La fin du bétonnage est prévue pour la mi-octobre 2014. Les injections du mortier de clavage auront lieu l’année prochaine. L’ensemble des travaux de démolition et, de reconstruction du barrage du Vieux-Emosson représente un total d’environ 40 millions de francs et l’engagement d’un effectif atteignant un maximum de 50 personnes.

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Centrale
de pompage-turbinage

CHR 6_béton_vieux emosson_fonctionnement 9Fonctionnement 

La centrale de pompage-turbinage de Nant-de-Drance utilise la différence de niveau entre deux lacs de retenue existants pour produire et stocker de l’énergie. Lorsque les besoins en électricité sont importants, l’eau stockée dans le lac du Vieux-Emosson chute vers la centrale souterraine via deux puits verticaux de 425 m de haut. Elle y est turbinée pour produire de l’électricité puis est déversée dans le lac d’Emosson. A l’inverse, lorsque les besoins en électricité sont moindres, l’eau du lac d’Emosson est pompée vers le lac du Vieux-Emosson. La centrale de Nant-de-Drance permet ainsi de stocker l’électricité lorsque celle-ci est excédentaire sur le réseau. Le parcours de l’eau est le même lors des phases de pompage et de turbinage. Elle passe au travers des mêmes galeries, des mêmes puits et des mêmes groupes hydroélectriques. Les six turbines Francis installées dans la caverne des machines seront réversibles et pourront soit pomper, soit turbiner selon la phase du cycle.

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Principaux intervenants

Maître d’ouvrage

Nant-de-Drance SA, Finhaut

Planification générale

AF-Consult Switzerland AG, Baden-Dättwil

Planification surélévation barrage du Vieux-emosson

Stucky ingénieurs — conseils SA, Renens/Martigny

Entreprise de génie civil principale

GMI — Groupement Marti Implenia

Construction barrage du Vieux-emosson

GVE — Groupement Vieux-Emosson (Marti Implenia)

Grues

Wolffkran Schweiz AG, Dällikon

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