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Dimensions de l’ouvrage

  • une longueur totale de 190 m, réparties en 3 travées (59,50 m – 71 m – 59,50 m)
  • une chaussée de 6 m de large, bordée de 2 bandes cyclables de 1,55 m
  • un trottoir avec accès PMR de 1,50 m de large
  • un écran acoustique de 60 m de long
  • une hauteur totale de 19 m (côte de la chaussée)
  • un tonnage d’acier de 800 t

Fiche technique

Maîtrise d'ouvrage : Conseil Général de Loire Atlantique

Maîtrise d’œuvre : Egis JMI – Lavigne-Chéron (Architecture & Ouvrages d’art)

Groupement d'entreprises :
Bouygues TP Régions France (mandataire),
DTP Terrassement,
ZM constructions métalliques

 

Viaduc de Pontchâteau

Afin de pouvoir contourner le centre-ville et supprimer un passage à niveau à risques, un nouveau viaduc de 190 mètres de long en structure bipoutre mixte enjambera dès 2014 le Brivet à Pontchâteau, grâce à deux béquilles métalliques de 15 mètres de haut.

Située sur les rives du Brivet, à 25 km de Saint-Nazaire, la ville de Pontchâteau souffre de l’existence d’un passage à niveau classé parmi les plus dangereux de la région, en plein centre-ville. L’intensité du trafic ferroviaire, conjugué à celui, important également, de la RD 126 qui traverse la ville, ont conduit les collectivités à le classer «préoccupant » et à le supprimer à court terme.

La ville en profite ainsi pour poursuivre ses efforts d’embellissement et d’aménagement en réinventant ses accès en centre-ville et en lui donnant une nouvelle vie. Après une passerelle haubanée achevée récemment sur la place de la mairie, destinée à faire renaitre une rivière qui avait disparu sous le béton en plein essor de l’automobile il y a 50 ans, le nouveau viaduc sur le Brivet va perpétuer le lien entre la ville et ses ponts. A l’été 2014, ce nouvel ouvrage et la voie de liaison de 1,2 km permettront aux 13 000 véhicules en transit quotidien de contourner Pontchâteau.

Un effet d’arc pour mettre en valeur la vallée

Conçu par l’architecte Thomas Lavigne (Agence « Architectures et Ouvrages d’Art ») et le bureau d’études Egis JMI pour le compte du Conseil Général, l’ouvrage s’insère dans la vallée tout en la mettant en valeur, et symbolise une nouvelle entrée de ville. Malgré de fortes contraintes environnantes (voie ferroviaire, rivière et prairie inondable à franchir), le parti-pris architectural respecte les exigences initiales de fonctionnement, dimensions et phasages de construction. Pour ce pont, un arc supportant le tablier par en-dessous fonctionnait mal à cause de ces contraintes : le pont aurait été dissymétrique. D’où l’idée trouvée par les concepteurs de dessiner des piles en forme de béquilles, qui s’arrondissent vers le milieu de la rivière pour rappeler une forme d’arc. En effet, de cette manière les béquilles intérieures rentrent exactement dans un arc de cercle. Ce principe permet également de diminuer les portées de la structure et de rendre le tablier plus fin.

Autres originalités : les béquilles sont encastrées dans le tablier métallique et les appuis ont été repoussés en bas des piles, en pied de béquilles ; et l’ouvrage présente une grande légèreté grâce à un tablier à hauteur variable, qui s’affine sur les berges et à mi-travée. La structure est, elle, assez simple avec une coupe transversale classique d’un bipoutre mixte acier-béton, les béquilles soutenant chacune une des poutres.

A cause de versants pentus, l’ouvrage est assez haut par rapport au fond de la vallée. Aussi pour mettre encore davantage en avant les béquilles hautes de 15 m, elles ne seront pas peintes de la même couleur que le tablier (respectivement en blanc et en gris). Le tracé en plan de l’ouvrage n’est pas constant car la plateforme de la chaussée s’élargit côté ouest pour être reliée à un nouveau giratoire, ainsi la largeur du tablier évolue de 11,9 m en travée à 13,7 m au niveau de ce giratoire.

Une fabrication en 4 grandes étapes

Lors de la phase concours, le calendrier prévisionnel demandé par le maitre d’ouvrage inclut 7 mois pour les études de conception, 4 mois pour la consultation et 19 mois pour la réalisation des travaux. Ceux-ci ont démarré en septembre 2012 avec une enveloppe allouée de 5,4 M€ H.T.

La première partie des travaux a consisté à réaliser une estacade provisoire de 90 m dans le Brivet du fait de la difficulté d’accès du côté de la voie ferrée à franchir. La deuxième phase a consisté à mettre en place les béquilles (leur embase est fabriquée en béton) puis vient la fabrication et lancement du tablier métallique. Enfin la dernière phase consiste à la mise en place du béton (dalles préfabriquées au-dessus des voies SNCF, coulage en place pour le reste de l’ouvrage) et de tous les équipements secondaires.

800 tonnes d’acier pour la structure du pont

Le tablier est de type bipoutre, avec une section en I de hauteur variable de 1900 mm au centre de la travée centrale à 2450 mm au niveau des piles. C’est l’intrados qui est variable renforçant l’effet d’arc. Les poutres en I sont espacées de 6400 mm et reliées par des entretoises espacées de 6 m. Les largeurs des semelles varient de 800 à 1200 mm (le maximum étant en semelle inférieure). Les  béquilles sont encastrées dans le tablier et ont une section caissonnée de dimension 1,40 m par 1,20 m.

Les aciers utilisés sont de nuance S355 en qualité K2, N et NL selon les épaisseurs, ils sont fournis par les sidérurgistes Dillinger Hütte, Trametal et ArcelorMittal. Le tablier représente 600 t en épaisseur  20 à 100 mm et les quatre béquilles affichent 200 t, en épaisseur 25 à 30 mm. Pour certaines parties, il a été utilisé des aciers de qualité Z35 ayant une résistance améliorée dans le sens de l’épaisseur de la tôle (garantie sévère de striction).

L’assemblage du tablier a été un véritable puzzle jusqu’à obtenir les 7 tronçons d’environ 30 m de long chacun. Une modélisation en 3D a été nécessaire pour la découpe, notamment pour les points particuliers de rencontre des béquilles avec le tablier. La séquence de fabrication en atelier est ensuite assez standardisée : après mise en place des raidisseurs courants sur les âmes et semelles, on reconstitue la poutre par un soudage sous flux (on obtient la P.R.S.), puis les amorces des béquilles et les goujons sont positionnés. Les béquilles sont tronçonnées en 3 pièces : le nœud, la partie droite et la partie courbe. Après un traitement anti-corrosion (couche primaire et intermédiaire), toutes les pièces sont expédiées par voie routière depuis les ateliers de ZM en Suisse jusqu’à la ville de Pontchâteau (3 à 4 jours de trajet pour une trentaine de convois, exceptionnels pour la grande partie d’entre eux, allant jusqu’à 47 tonnes).

Le montage sur chantier a débuté en décembre 2012. Dans un premier temps a eu lieu la mise en place des béquilles depuis l’estacade, grâce à une grue de 130 t et des palées provisoires de 13 m de haut qui vont permettre de les tenir. Pour le montage du tablier, le principe du lancement s’est imposé immédiatement en raison des contraintes environnantes : 4 étapes de lancement sont au programme, de distances respectives 47 m, 80 m, 41 m et 47 m afin d’atteindre la position définitive. Pour ces opérations, un avant-bec de 12 m de long et un arrière-bec de 5 m sont installés pour permettre les accostages et désaccostages sur les palées. Une autre particularité est la présence de contreventements provisoires sur le tronçon de l’ouvrage mis en place au premier lançage. Lorsque l’ouvrage aura atteint son emplacement final, viendront les opérations de dévérinage, soudage du tablier aux béquilles et démontage des palées provisoires.

 

Cet ouvrage d’art qui sera achevé à l’été 2014 est certes classique dans ses choix structurels, mais il est unique dans ses choix esthétiques : les jambes en arc liées au tablier de hauteur variable font de cet ouvrage d’art une structure originale et gracile qui franchit la vallée pour mieux la magnifier, selon les termes de l’architecte.

ConstruirAcier est une association loi 1901 dont l'objectif est de promouvoir l'architecture et la construction métallique. Représentant l'ensemble de la filière acier, elle a vocation à faire connaître les atouts de l'utilisation des aciers auprès des architectes, bureaux d'études, ingénieurs, enseignants, étudiants et dans les ouvrages de construction de bâtiments et de travaux publics.