PRECONTRAINTE EXTERIEURE - MEMOAR

1 PRECONTRAINTEEXTERIEURES ervice d'Etudes Techniques des Routes et Autoroutes Page laiss e blanche intentionnellement Page laiss e blanche intentionnellement Page laiss e blanche intentionnellement PRECONTRAINTEEXTERIEUREF vrier 1990 Document r alis et diffus par leSERVICE D'ETUDES TECHNIQUES DES ROUTES ET AUTOROUTESC entre des Techniques d'Ouvrages d'Art46. avenue Aristide Briand - 100 - 92223 Bagneux Cedex - FRANCET l. : (1) 42 31 31 31 - T l copieur : (1)42 31 31 69 - T lex 260763 F Page laiss e blanche intentionnellement Pr ambuleJusque-l essentiellement utilis e pour le renforcement des structures traditionnelles, la pr contrainte ext -rieure a connu en France depuis 1980 un d veloppement spectaculaire dans la r alisation d'ouvrages neufs,notamment de ouvre en effet des possibilit s de remplacement des c bles moyennant dispositions ad quates, ainsi quede recours des solutions innovantes ( mes m talliques planes, ondul es ou triangul es, mes en b tonajour es ou triangul es.)

2 Elle n'en constitue pas pour autant une panac e car elle pose des probl mesd'encombrement l'int rieur des tabliers et ne prend tout son int r t que pour des structures ' pr sent, la r glementation la concernant tait demeur e assez embryonnaire (on peut toutefois men-tionner l'annexe 7 aux r gles BPEL 83 et la circulaire minist rielle n 86-64 du 4 septembre 1986. partiel-lement reproduite en annexe 1 du pr sent document). Pour combler cette lacune, la CommissionInterminist rielle de la Pr contrainte (CIP) a d cid la constitution d'un groupe de travail charg d' tudierles probl mes de pr contrainte ext rieure et de 'est ce groupe qui, apr s avoir propos la CIP des r gles sp cifiques d'agr ment pour les ancrages desti-n s la pr contrainte ext rieure, a labor le pr sent texte. Celui-ci est essentiellement orient vers lestabliers de ponts, mais la plupart des indications qu'il contient se transposent sans difficult d'autresstructures pour lesquelles une pr contrainte ext rieure pourrait pr senter de l'int r t (r servoirs, couver-tures.)

3 Il suppose par ailleurs que le trac des c bles sort peu de la hauteur des sections dont ils assurent la pr -contrainte, ce qui exclut le cas des haubans qui sont soumis, de la part des charges d'exploitation et surtoutdu vent, des sollicitations de fatigue pr sent document comporte deux grandes parties :- la premi re constitue un point des connaissances accumul es depuis plus de dix ans. Elle fait le tour desdiff rentes solutions mises en oeuvre, d gage les principales conclusions qui ont pu en tre tir es et proposedes recommandations pour la conception tant du c blage que des ouvrages dans leur ensemble de fa on pr server les possibilit s de d montage qu'on attend g n ralement d'une pr contrainte ext rieure. (Beau-coup de dispositions g n rales pr conis es cet gard sont applicables des structures plus traditionnellespour en faciliter l'entretien) ;- la deuxi me partie d finit un ensemble de prescriptions et de sp cifications pour les conduits, les d via-teurs, les zones d'ancrage et les tudes d'ex cution.

4 Ecrite sous forme de textes et de commentaires, ellerepr sente un compl ment la r glementation actuelle (fascicules 65 et 65 A du CCTG notamment) etpeut tre directement vis e dans les t par diff rentes annexes, le texte en question rassemble un maximum d' l ments utiles auxconcepteurs et aux ma tres d'oeuvre. Il a t approuv par la Commission Interminist rielle de la Pr du Groupe de Travail charg d' tudierles probl mes de pr contrainte ext rieure et de haubansPr sident: M. (SETRA)Membres :MM. RLe Gall ant M.(ETIC)(GTM)(KLEYFRANCE)(VSL FRANCE)(SPIE-BATIGNOLLES)(SCETAUROUTE)(L CPC)(SOGELERG)(CAMPENON BERNARD)(LCPC)(SFP)(FREYSSINET INTERNATIONAL)(PCB)(SECOA)(ETIC)(CIPEC)( SFP)(RAZEL)(Ing nieur-Conseil)(CIPEC)(SFP)(SPIE-BATIGNOL LES i(SETRA)Secr taire : Mlle Mahut B.)

5 (SETRA)mA Viaduc du Vallon de Maupr a Charolles - Vue g n rale (photo Campenon Bernard)A Viaduc du Vallon de Maupr Charolles - Int rieur du tablier (photo SETRA)IVSOMMAIREP agesPremi re partie Point des connaissancesG n ralit s 3 Technologie et protection contre la corrosion 11 Conception et dispositions constructives 23 Mise en oeuvre de la pr contrainte ext rieure au b ton 29 Remplacement d'un c ble de pr contrainte ext rieure d montable 35 Deuxi me partie Prescriptions et sp cificationsConduits 55D viateurs 65 Zones d'ancrage tudes d'ex cution

6 83 AnnexesEl ments de la r glementation concernant la pr contrainte ext rieure 9 1 Essais compl mentaires fournir pour l'agr ment d'un syst mede pr contrainte ext rieure au b ton 95 Dessins d'ancrages de pr contrainte ext rieure d montable 101R f rences d'ouvrages pr contrainte ext rieure 113 Bibliographie 117v Page laiss e blanche intentionnellement Premi re partiePOINT DES CONNAISSANCESA Pont de Joigny (photo VSL)AOA 33 Marseille - Poussage du tablier (photo Dragages et Travaux Publics)A OA 33 Marseille - Int rieur du tablier,les c bles provisoires de poussage sont d tendus (photo M.)

7 Virlogeux)G n ralit HistoriqueLes premiers ponts qui ont t construits en b ton pr contraint l'ont t l'aide de c bles ext rieurs aub ton. Il s'agit des ponts sur la Saale Alsleben. en 1928, et d'Aue en 1936. tous les deux construits parKarl fait de la diffusion internationale des id es d'Eug ne Freyssinet, la pr contrainte ext rieure n'a pas euun grand d veloppement. On peut signaler cependant plusieurs constructions importantes :- en Belgique, notamment sous l'impulsion du Professeur Magnel : pont de Sclayn en 1950, et toute unes rie de passages sup rieurs autoroutiers construits entre 1960 et France entre 1950 et 1952. pour contourner les brevets de Freyssinet : ponts de Villeneuve-Saint-Georges, de Vaux-sur-Seine, de Port Binson et de Can Pont de Villeneuve-Saint-Georges (photo J. Ch telain)POINT DES CONNAISSANCES- en Angleterre plus r cemment : pont de Bournemouth la fin des ann es 1960.

8 Et viaducs d'Exe etd' probl mes de corrosion des c bles de pr contrainte ext rieure se sont manifest s sur plusieurs de f t le cas pour le pont de Bournemouth dont il fallut remplacer les c bles tr s rapidement. Il s'agissaitde c bles monotorons de gros diam tre, plac s sous une gaine en PVC fragile et prot g s par un produitdont il est possible qu'il ait favoris la f t aussi le cas pour les passages sup rieurs construits en Belgique entre 1960 et 1970. Les c bles taient prot g s par un cylindre de b ton mis en place apr s mise en tension des c bles ; ce cylindre deb ton, fissur par le retrait, favorisa la corrosion de l' 'analyse des ponts fran ais est int pont de Villeneuve-Saint-Georges a t construit par Henri Lossier en pr voyant la possibilit de rempla-cer les c bles de pr contrainte, laiss s nus avec une simple protection de peinture au bitume.

9 Ce qui a per-mis de remplacer un c ble, corrod par l'eau ruisselant d'un tampon de visite dans le hourdis sup rieur. Lesautres c bles sont en parfait tat, gr ce la tr s bonne tanch it de l'ouvrage et un entretien r les d viations des c bles taient assur es par les balanciers en b ton arm ou en acier, tr s co teux,qui ont dissuad les ing nieurs de poursuivre des recherches dans cette dispositions des autres ouvrages fran ais taient plus conomiques, avec de simples entretoises ded viation en b ton. Dans certains cas, la protection des c bles par une peinture au bitume s'est av r e suffi-sante, gr ce une bonne conception des ouvrages emp chant toute arriv e d'eau sur les c bles. C'est le casnotamment pour le pont de Port Binson, construit par l'entreprise Coignet. Cela aurait aussi t le caspour le pont de Vaux-sur-Seine si des oiseaux n'avaient pu nicher dans le pont, d posant une fiente acidesur les c bles qui, faute d'entretien appropri , ont ainsi t corrod s.

10 Le pont a d tre renforc en 1983 pardes c bles additionnels et ext mauvaise conception du pont de Can Bia, au contraire, a amen des ruissellements d'eau le long desc bles, qui n'ont jamais t repeints depuis la construction, provoquant une corrosion majeure et des rup-tures de fils telles qu'il a fallu couper le pont la circulation et pr voir sa d la m me fa on, les c bles ext rieurs du pont d'Aue ont t corrod s par la fum e des locomotives vapeur qui passaient dessous : la diff rence des autres ouvrages cit s, le pont d'Aue est un pont poutres, et les c bles ext rieurs ne sont pas plac s l'int rieur d'un caisson qui les isole des agressionsext rieures. L"ouvrage a d tre remis en tat au d but des ann es 1960, et tous les c bles ext rieurs ont t remplac exp riences ont donn une mauvaise r putation la pr contrainte ext rieure dont il a t difficile de sed gager, alors que les seuls probl mes qui se sont manifest s sont des probl mes de corrosion, mais enaucun cas de comportement m pr contrainte ext rieure a trouv un nouveau champ d'application avec le renforcement des ouvrages enb ton pr contraint, essentiellement partir des ann es 1970.