Comme neufs, voire mieux!

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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)