Poutres avec tablier de pont intégré sont montées en un jour
Par David Archer, P.Eng.
En 2016, le Ministère des Transports de l’Ontario (MTO) confia le contrat de 18.9 millions $ à l’entreprise Aecon Construction and Materials pour la réhabilitation et le réalignement de sections de l’autoroute 11 à quatre voies non loin de la ville de Powassan, située approximativement à 30 kilomètres au sud de North Bay. La portion reconstruction du projet comportait l’érection d’un nouveau pont au niveau du ruisseau McGillivray.
Le MTO cherchait une solution qui minimiserait à la fois les entraves à la circulation et le temps de construction. Le concept finalement choisi a été une structure de béton préfabriqué composée de poutres précontraintes avec tablier de pont intégré. DECAST était le seul manufacturier capable de rencontrer l’ensemble des exigences et tolérances établies par le MTO.
Les poutres de ce projet étaient basées sur un concept fait sur mesure intégrant un tablier de pont sur le dessus d’une poutre de type 1600 du CPCI. Puisqu’il s’agissait d’un tout nouveau design qui n’avait auparavant jamais été fabriqué en Ontario, les consultants du projet se sont beaucoup fiés sur notre expertise pour trouver les meilleures solutions aux contraintes de production et de transport.
DECAST travailla étroitement avec les consultants pour recommander des modifications à l’ensemble du design qui aideraient à maximiser l’efficacité et le rendement de la production. Les ingénieurs de DECAST ont conçu les poutres conformément aux normes CSA A23 : normes sur le béton, CSA S6 : code canadien sur le calcul de ponts routiers et OPSS 909 : Spécifications de construction pour s’assurer que les contraintes et les limites de fissuration étaient respectées durant le transfert, l’entreposage, le soulèvement, le transport et l’érection.
Parmi les mesures de protection prises, il a fallu installer de façon temporaire quatre filaments d’acier précontraint au niveau de la semelle supérieure. Puisque les poutres étaient faites sur mesure, elles ont nécessité des coffrages d’acier faits sur mesure que DECAST a pu concevoir selon les directives énoncées dans les normes CSA S16 : Règles de calcul des charpentes d’acier et CSA W59 : Constructions soudées en acier. Ces coffrages ont été conçus de façon à minimiser la flèche, à être réutilisables et facilement démontables.
Des coffrages conçus selon les règles se doivent non seulement de permettent de produire des éléments homogènes capables de rencontrer les tolérances recherchées, mais aussi de respecter les contraintes de production.
La coulée du béton a été complexe à cause de la pente et de la bordure partielle de trottoir sur le tablier du pont. Le béton sous-jacent supportant le tablier se devait d’être proche de son temps de prise initiale avant que la pente et la bordure puissent être coulées. Les ingénieurs de DECAST ont travaillé de concert avec les superviseurs de production et l’équipe du contrôle de la qualité pour mettre en place un processus et un flux de travail qui permettraient d’obtenir des produits de meilleure qualité possible.
Les exigences de cure du béton ont été accomplies suivant une surveillance et un contrôle de la température du béton pendant la période initiale de mûrissement et de protection de quatre jours qui s’est déroulée à l’intérieur d’un bâtiment fermé (mûrissement initial). Par la suite, le béton a été placé à l’extérieur dans une chambre humide de murissement ou soumis à de l’eau pulvérisée (murissement secondaire).
De par leur configuration, les poutres avec tablier de pont intégré sont instables à cause de la forte concentration de masse dans la partie supérieure. Elles peuvent donc se renverser pendant le transport. Pour pallier ce problème, nous avons conçu des contreventements de transport et des supports d’acier additionnels pour assurer une livraison sécuritaire et sans retard.
Chaque poutre mesure 32.6 mètres (107 pieds) de longueur et pèse entre 81 000 et 83 000 kilogrammes (81 et 83 tonnes). La pose des sept poutres avec tablier de pont intégré a été réalisée en moins de sept heures, soit deux jours seulement après le départ des poutres de l’usine de DECAST. L’emploi de poutres avec tablier intégré offre de nombreux avantages: il en résulte une structure plus durable qui minimise le nombre de joints au chantier, le temps et les coûts de construction sont réduits, les exigences associées au transport sont amoindries et les entraves à la circulation sont minimisées aidant ainsi à diminuer les émissions et les risques.
David Archer, ing. est le responsable du développement technique et commercial de DECAST Ltd.
