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Matériaux – Préfabrication : des solutions pour le génie civil

7 juillet 2017
<span>Matériaux</span> – Préfabrication : des solutions pour le génie civil

Organisée par le Centre d’études et de recherches de l’industrie du béton avec les industriels de la préfabrication franciliens, une « Matinale » s’est penchée sur l’intérêt des bétons préfabriqués. L’occasion d’évoquer deux chantiers emblématiques : la réalisation d’une tranchée couverte à Puteaux et celle d’une galerie technique à l’aéroport de Marseille. 

Béton haute performance et béton fibré ultra haute performance, bétons auto-nivelants, auto-plaçants ou auto-compactants : les nouveaux matériaux ont révolutionné la conception des structures et les méthodes de construction, a rappelé Claude Servant, président de l’Association française du génie civil d’Île-de-France.

Ces matériaux répondent aux nouvelles exigences de résistance, de maîtrise du retrait et du fluage, de comportement face au gel et aux sels de déverglaçage, de qualité de parements et plus largement, de durabilité des ouvarges.

Une double tendance s’affirme. Une tendance au gigantisme d’abord, avec de moyens de manutention permettant de préfabriquer des éléments de plus en plus lourds : grues sur ponton ou terrestres, portiques de manutention, lanceurs de poutres ou de voussoirs. Une tendance à la précision ensuite, avec des moyens de calcul (informatique), de positionnement (GPS, laser), de mesure et de contrôle des ouvrages (capteurs, instrumentation) plus sophistiqués.

Préfabrication et maquette numérique

Sur les chantiers, les structures en béton préfabriquées en usine ou à proximité de l’aire de travaux gagnent du terrain : tabliers de PRO et PRA, poutres BA et prédalles de coffrage perdu, poutres en T inversé pour les franchissements contraints (RFN/OH), voûtes et cadres préfabriqués.

Une usine de préfabrication peut produire les composants de diffférents ouvrages sur plusieurs grands projets, autoroutier ou ferroviaire, en garantissant les caractéristiques mécaniques de bétons semi-industrialisés.

Aujourd’hui, les logiciels spécialisés et la maquette numérique (BIM) sont venus faciliter la tâche des concepteurs de structures. Stéphane Balmain, spécialiste BIM d’Autodesk, a défini cette dernière comme un processus d’intégration, de production, de gestion et de visualisation de données. Le modèle numérique de l’ouvrage fournit l’information technique nécessaire à sa construction, à son entretien, à ses réparations, à d’éventuelles modifications ou agrandissements et in fine, à sa déconstruction. Par ailleurs, l’outil aide les acteurs du projet à communiquer entre eux pendant route la durée de son cycle de vie.

Externalisation de la fabrication des ouvrages

Premier chantier emblématique de cette approche : celui d’une tranchée couverte de Puteau, dans les Hautes-de-Seine, présentée par Razel-Bec

La couverture en béton de la RD 913 (160 m) est prévue de deux temps. Une première tranche de travaux de 11 mois a été effectuée l’an passé. Une seconde tranche de 6 mois est prévue en 2019.

Le chantier consommera 3 000 m3 de béton armé, 400 tonnes d’armatures, 1 000 m de poutres préfabriquées IT précontraintes et 3 000m² de prédalles inversées. Ses contraintes ? Maintenir la circulation routière et assurer la sécurité, livrer un ouvrage de qualité en respectant les délais et les coûts.

Avantages de la solution de préfabrication : l’externalisation de la production, la réduction du risque d’accident et un gain de place sur le chantier, la régularité de la qualité des pièces en béton préfabriquée et l’augmentation de la productivité de l’aire de travaux. Inconvénients : des études d’exécution plus importantes, des bétons et des transports de matériaux plus coûteux.

Réduction des nuisances sur le chantier

Second chantier phare : la création d’une galerie technique en milieu confiné à l’aéroport de Marseille par TPF.i et Eiffage Génie Civil. L’intervention sur un site aéroportuaire en exploitation a obligé à limiter le ballet des toupies et à assurer la pose de canalisations de 600 mm de diamètre par tronçons de 6 m à l’avancement des travaux.

Adaptée à la complexité du tracé, la préfabrication a permis de limiter la largeur de la tranchée et d’en soigner le parement sur les parties visibles. Principaux avantages : la rapidité d’exécution (et une moindre occupation du parking voisin), la maîtrise du planning ou encore, un faible volume de béton coulé sur place (clavetage).

La solution a permis de réduire l’emprise du chantier par rapport à une solution en béton banché, mais aussi d’atténuer son impact carbone en diminuant les travaux de terrassement. Elle a également permis d’en améliorer la sécurité et d’en limiter les nuisances : réduction du nombre de livraisons, limitation des émissions de bruit de de poussières.

J.D

 

Travaux publics franciliens, chiffre clés

750 entreprises

47 846 salariés

6,8 milliards d’euros de chiffre d’affaires en 2015

10 millions d’euros de travaux courants et de projets d’envergures identifiés en île-de-France entre 2016 et 2030

38 000 km de routes

1 800 km de voies ferrées

500 km de voies fluviales

1 300 ponts

50 tunnels, dont 22 de plus 300 m

525 usines de traitement des eaux usées