La beauté et la durabilité brillent dans le pont Samuel-de-Champlain

 Par Kirk Stelsel, CAE

Le remplacement d'un pont exige une compréhension approfondie des défis actuels et des besoins futurs, ainsi qu'une planification rigoureuse et une exécution coordonnée. D'autres facteurs entrent également en ligne de compte, tels que les préoccupations environnementales, les plans de réduction du trafic, les campagnes de soutien public, les modèles de financement et le choix des partenaires adéquats.

Plus le projet est grand, plus ces considérations deviennent complexes. Ainsi, lorsque le pont prévu remplace, au coût de 2,4 milliards de dollars, l'un des ponts les plus fréquentés d'Amérique du Nord, avec 50 millions de véhicules qui le traversent chaque année, les enjeux atteignent des niveaux records.

Parmi les principales considérations pour le nouveau pont Samuel-De Champlain – une travée de 3,4 kilomètres (2,1 milles) au-dessus du fleuve Saint-Laurent qui constitue un lien majeur entre les États-Unis et le Canada et la porte d'entrée de Montréal – figuraient l'échéancier, l'esthétique et la durée de vie. Concevoir et construire un pont de cette envergure qui complètera à la fois la ville qu'il dessert et aura une durée de vie utile de 125 ans n'est pas une tâche facile. Tenter de le faire en seulement 42 mois, en raison de l'état du pont existant, représente une nouvelle étape.

« Sur une mégastructure comme celle-ci, même avec des conditions météorologiques très clémentes, le calendrier aurait été jugé très serré », a déclaré Marwan Nader, vice-président principal du groupe TY Lin International et ingénieur responsable du pont. « À Montréal, les conditions hivernales durent plusieurs mois, ce qui réduit considérablement la durée de construction. C'est en partie ce sur quoi l'équipe de conception-construction s'est concentrée lors de l'étude des méthodes et moyens de construction. »

Le Groupe International TY Lin fait partie du consortium Signature sur le Saint-Laurent (SSL), qui a réalisé le projet en partenariat public-privé avec Infrastructure Canada. Un élément du plan prévoyait des segments pouvant être soulevés par une grue standard afin de minimiser les travaux sur le terrain et d'accélérer la cadence. De plus, les équipes de construction ont réalisé des travaux en parallèle dans trois secteurs : l'approche ouest, le pont à haubans et l'approche est.

Le béton préfabriqué offre des solutions
L'équipe a également choisi d'utiliser divers produits en béton préfabriqué pour accélérer le calendrier de construction. Par exemple, les sections de piliers en béton préfabriqué ont évité le béton coulé sur place et ont facilité la construction par mauvais temps tout en préservant la qualité. « La préfabrication en atelier permet de mieux contrôler la qualité et la conformité du coulage », a déclaré Nader.

Des voussoirs structurels en béton préfabriqué ont été utilisés pour la partie inférieure des piles des approches ouest et est, ainsi que pour la partie inférieure inclinée de la travée principale jusqu'à la traverse supérieure, appelée « nœud papillon » en raison de sa forme particulière. Les voussoirs des piles de l'approche ouest ont été posés sur des semelles gravitaires et les voussoirs de départ ont été coulés sur place dans une usine de préfabrication temporaire, en raison de leur poids.

En plus des piliers, les concepteurs ont également spécifié des éléments en béton préfabriqué pour les panneaux de pont et d'autres facettes du projet afin de réduire le temps de construction.

« L'utilisation importante de béton préfabriqué pour ce projet était basée sur l'échéancier serré du projet, les exigences d'un produit très durable et le fait que le pont devait être construit pendant la rigoureuse saison hivernale de Montréal », a déclaré Guy Mailhot, ingénieur en chef chez Infrastructure Canada, le propriétaire du projet.

L'équipe de conception était préoccupée par l'effet de l'abrasion due à la glace sur les piles du pont au fil du temps et par la corrosivité du sel de déglaçage en hiver. Face à cette situation, les concepteurs ont choisi un béton haute résistance/haute performance pour les éléments de départ des piles en béton préfabriqué, afin de garantir une résistance intégrée à l'abrasion due à la glace. De plus, tous les éléments préfabriqués en béton du tablier contiennent des barres d'armature en acier inoxydable pour résister au sel de déglaçage. Les éléments préfabriqués en béton ont également été séchés en chambre humide pour atteindre la durabilité requise.

Quatre usines de l'entreprise québécoise de béton préfabriqué BPDL ont fourni 315 segments de piliers; 44 segments de pylônes; 9 636 dalles de tablier; 32 poutres-caissons; 142 poutres; 6 170 mètres carrés (66 415 pieds carrés) de panneaux architecturaux; 495 panneaux pour les salles électriques; et d'autres éléments en béton préfabriqué, notamment des murs de soutènement, des tuyaux et plus encore.

« Comme le projet était une conception-construction, il a exigé une grande flexibilité de la part de toute notre équipe », a déclaré Robert Bouchard, PDG de BPDL. « Nous avions six dessinateurs à temps plein pendant les deux années consacrées à ce projet. Nous avons dû doubler nos effectifs et tripler nos équipes de transport ; nous parlons ici d'environ 5 000 chargements sur un délai d'un an et demi. »

Les équipes ont installé les dalles du tablier à raison de 440 panneaux par semaine et construit les jambes inférieures en seulement 36 jours. Les panneaux architecturaux ont été utilisés pour les murs des culées est et ouest, aux formes uniques, dont cette dernière mesure 70 mètres de large.

Prix pour la durabilité

Le nouveau pont comprend deux routes à trois voies, un chemin pour les piétons et les cyclistes et des emplacements pour un système de train léger.

Le projet a remporté le prix Envision Platinum – le plus élevé qui soit – de l’Institut pour les infrastructures durables, le premier pont à grande échelle à le faire au Canada, pour sa durée de vie utile prévue de 125 ans et pour des caractéristiques telles qu’un système de drainage des eaux pluviales, l’achat de crédits carbone pour compenser les émissions de GES générées pendant la construction, l’utilisation de l’éclairage LED, le détournement de seulement 1 % des déchets de construction vers les sites d’enfouissement et la restauration des marais dans la région pour compenser la perte d’habitat naturel sur le site du pont.

Une telle attention portée à la durabilité devrait susciter l’admiration de millions d’automobilistes, de cyclistes et de piétons, tout comme la sécurité, la beauté et la fonctionnalité de ce nouveau monument montréalais.

 Kirk Stelsel, CAE, est directeur des communications de l'Association nationale du béton préfabriqué. Pour en savoir plus, consultez le site https://www.infrastructure.gc.ca/nbsl-npsl/multimedia-fra.html.

 PHOTOS BPDL et Arup

 Le projet est un partenariat public-privé entre Infrastructure Canada et Signature sur le Saint-Laurent (SSL), un consortium composé de : SNC-Lavalin, ACS Infrastructure Canada Inc., HOCHTIEF PPP Solutions North America, Inc., Dragados Canada, Inc., Flatiron Construction Canada Limited, MMM Group Limited, TY Lin International, International Bridge Technologies Canada Inc.