Le Pont Elster Osendorf: une construction PreCoBeam à travée unique

Information détaillée

Une construction mince a été requise

Afin de respecter les paramètres de l'écoulement de la rivière White Elster et de la pente de connexion aux éléments existants,  une construction particulièrement mince a été nécessaire. Pour cette raison, le nouveau pont a été conçu comme une construction à ossature simple avec des espaces entre les culées de 21 mètres. Pour ceci, la construction en PreCoBeam était une solution idéale.

La solution PreCoBeam

Dans cette méthode de construction économique, la poutrelle métallique laminée a été oxycoupée dans sa longueur suivant une forme bien particulière afin d’obtenir deux demi-pièces de section en T.  La superstructure était constituée de deux poutrelles en acier préfabriquées avec une armature extérieure, complétées par un tablier en béton coulé en place après l'assemblage.

Placées côte à côte, les poutrelles ont permit d'obtenir une largeur de pont de 3,5 m avec des encorbellements de 0,75 m des deux côtés. La hauteur au centre du pont est de 0,7 m et 1,4 m aux appuis. Les fondations ont été réalisées comme des fondations profondes avec cinq pieux forés, chacun d'un diamètre de 90 cm et d'une longueur de 7,5 m. La construction a été réalisée conformément à la réglementation technique allemande DIBt Z-26.4-56, s'appliquant spécifiquement à ce type de construction.

Protection contre la corrosion

Afin de minimiser les risques qui puissent affaiblir la protection contre la corrosion des poutres en acier, un procédé de galvanisation à chaud a été appliqué à la place d’un revêtement organique. Les recherches récentes ont montré que cette solution garantirait une protection contre la corrosion pour toute la durée de vie du pont, celui-ci ayant été conçu pour durer 100 ans.

Galvanisation à chaud

Afin d'éviter des coûts de maintenance et de réparation ultérieurs, l'objectif était d'utiliser des poutres en acier galvanisées à chaud pour la construction PreCoBeam. La poutre extérieure était constituée de deux sections laminées en HD320xx300 en nuance d’acier S355 ML d’une longueur de 20,38 m chacune.

Lors du choix de l'acier, la galvanisation était l'option clé. Pour ce faire, on se conforme généralement aux spécifications suivantes concernant la teneur en silicium et en phosphore: 0,14% ≤ Si ≤ 0,35% et P ≤ 0,035%. De plus, la teneur en aluminium doit être limitée à moins de 0,03%. Les profilés laminés d'ArcelorMittal Europe - Long Products répondent généralement à ces exigences.

Finition des poutres

Les poutres ont été parachevées à l'Eurostructures Beam Finishing Centre de Luxembourg, et fournies prêtes à être installées. Tout d'abord, les poutres ont été coupées en deux avec une coupe en clothoïde puis cambrées à 1,08 m. Ensuite, des plaques d'extrémité, des raidisseurs et des plaques d'égouttement ont été soudés aux poutres le long des ouvertures nécessaires au processus de galvanisation.

Pour des raisons de transport, les poutres ont été coupées en deux sur la longueur, ce qui a donné quatre profils en forme de T au total. Ces profilés pourraient être galvanisés en une seule immersion complète car ils respectaient la longueur maximale des bains de galvanisation conventionnels d’environ 16 m. Chaque section avait été équipée de deux trous d’un diamètre de 25 mm pour permettre la suspension lors du processus de galvanisation.

Les épaisseurs de couche les plus minces obtenues lors du processus de galvanisation - 350 µm - ont été mesurées sur la face inférieure des brides. Sur les côtés supérieurs, des couches galvanisées allant jusqu’à 600 µm ont été réalisées. Ainsi, l'épaisseur minimale requise de 200 µm pour la couche de zinc nécessaire à la durée de vie théorique de 100 ans était facilement atteinte. Un changement significatif de la cambrure au cours du processus de galvanisation n'a pas pu être détecté.

Assemblage sur site

Après le transport sur le chantier, les quatre demi-profilés ont été soulevés sur le coffrage préparé. Les joints bout à bout ont été soudés après alignement complet des profilés dans le coffrage. La protection contre la corrosion aux joints de soudure a été complétée à l'aide de méthodes modernes basées sur les recherches actuelles: après le soudage, les joints ont été lissés à plat et une zone de 110 mm autour du joint abouté a été nettoyée conformément à la norme de préparation de surface Sa 3. La couche de zinc a été appliquée par projection thermique de la zone sablée en recouvrant la couche galvanisée à chaud. La zone a été finie avec l'application d'un fluide d'étanchéité afin de fermer les pores créés par la galvanisation par pulvérisation.

Les avantages des sections laminées

L'utilisation de profilés en acier laminé à géométrie claire et sans joints de soudure élaborés et coûteux présente de nombreux avantages, notamment en ce qui concerne le processus de galvanisation. Pendant que les surfaces  des sections assemblées doivent être traitées en surface après la coupe thermique pour permettre une adhérence suffisante du zinc, les sections laminées ne nécessitent pas cette étape supplémentaire. De plus, il n'y a aucun risque de déformation due aux contraintes internes causées par le soudage.