Une nouvelle infrastructure améliore la sécurité routière au milieu de vues imprenables sur les montagnes

 Par Clayton Murray

Le projet Kicking Horse Canyon
La phase 4 améliore la sécurité sur ce tronçon spectaculaire et époustouflant de la Transcanadienne en remplaçant deux voies par quatre voies et en réalignant les courbes pour permettre une vitesse de conduite de 100 km/h.

La phase 4 se situe entre les sections Ouest de la phase 3 (Golden Hill à West Portal) et du pont Yoho, déjà achevées. Actuellement en construction, elle permettra :

• Moderniser environ 4,8 kilomètres d’autoroute à travers la section la plus difficile du canyon pour améliorer la sécurité.
• Réaligner 13 courbes et élargir l'autoroute à quatre voies avec une barrière médiane et des accotements plus larges pour accueillir les cyclistes.
• Atténuer les risques de chutes de pierres et d’avalanches grâce à des ponts, des fossés de rétention de pierres et d’autres mesures.
• Ajoutez des clôtures d’exclusion de la faune et des possibilités de passage pour la faune afin de réduire les collisions entre véhicules et animaux.

La section « Canyon » de la phase 4 est la dernière partie, la plus difficile et exigeante, du projet Kicking Horse Canyon. Un plan conceptuel a été élaboré comme « conception de référence » pour accompagner les spécifications écrites du contrat de conception-construction.

Les améliorations devaient être réalisées dans un souci de sécurité, de rentabilité et de perturbation minimale pour les usagers de la route et la collectivité. Le coût total du projet pour la phase 4 est estimé à 601 millions de dollars, dont 215 millions de dollars du gouvernement du Canada.

Le projet comprend des poutres de pont NU en béton préfabriqué de 42 mètres (137,8 pieds) de long et de 2 mètres (6,5 pieds) de haut. Il s'agit des poutres les plus longues et les plus lourdes jamais transportées de Richmond, en Colombie-Britannique, à Golden, et elles ont nécessité une autorisation spéciale et un transport sur des chariots de direction avec conducteur. Pesant 64 800 kilogrammes (64,8 tonnes) chacune, ces poutres ont été installées à l'aide de deux grues sur chenilles de 275 tonnes fonctionnant à environ 85 % de leur capacité.

Le pont Sheep est la première structure que l'on rencontre en voyageant vers l'est et sera le premier tablier de pont coulé en mai 2022.

Le terrain présentait un défi, l'espace étant limité, ce qui impliquait de terminer d'abord les deux voies en direction est, de dévier la circulation vers ces voies, puis de terminer les deux voies en direction ouest. L'instabilité des roches et du sol au-dessus et en dessous de l'autoroute existante compliquait encore la situation.
Pour surmonter ce problème, le pont est soutenu par plusieurs pieux forés et micropieux forés (éléments de fondation profonde de grande capacité, de petit diamètre et forés) qui sont coulés dans les chapeaux et culées de pieux en béton et forés de cinq à neuf mètres (16,4 à 29,5 pieds) dans le substrat rocheux.

Des précautions spéciales ont été nécessaires, sous la forme d'un radar de surveillance au sol pour mesurer tout mouvement et d'une clôture de captage de roches pour protéger la voie ferrée du CP qui passe sous l'autoroute existante et est parallèle à la rivière Kicking Horse.

Les poutres NU reposent sur un pilier central et deux piliers de transition (un à chaque extrémité). Le pilier central est lui-même soutenu par deux colonnes munies de semelles de pieux à leur base, qui enferment chacune 12 micropieux. Les piliers de transition sont soutenus par huit pieux de 914 millimètres (36 pouces) de diamètre.

 Clayton Murray, P.Eng. est coordonnateur des structures chez Kicking Horse Canyon Constructors.

LA POUTRE DU PONT NU
Développées à l'Université du Nebraska dans les années 1990, les poutres NU sont des poutres en I en béton préfabriqué et précontraint, optimisées pour les ponts à deux travées et dotées d'une post-tension sur toute la longueur. Les poutres NU peuvent être précontraintes, post-contraintes ou une combinaison des deux techniques.

Dans une poutre précontrainte telle que celle utilisée lors de la phase 4 du projet Kicking Horse Canyon, la semelle supérieure est renforcée par des armatures standard constituées d'une grille de barres transversales et longitudinales, et de quatre torons droits de précontrainte. La semelle inférieure est fortement renforcée par des torons droits de précontrainte. Les poutres NU peuvent être fabriquées à des profondeurs allant de 1 200 mm à 2 800 mm, par incréments de 400 mm. Une poutre NU de 2 000 mm de profondeur est appelée NU2000.

Transport des poutres à longue portée

 Par Scott L. Marshall

Fabricant de béton préfabriqué établi à Richmond, en Colombie-Britannique, depuis 1965, Con-Force Structures Ltd propose une gamme complète de poutres NU, largement adoptées depuis 20 ans. Notre appréhension concernant les 16 poutres NU (2 000) ne résidait pas dans leur taille imposante (42 mètres de long et 64 800 kilogrammes), mais plutôt dans leur transport sécuritaire jusqu'au chantier.

En Colombie-Britannique, la réglementation relative au transport à l'est de Hope exige que la longueur et le poids des poutres ne dépassent pas 37 mètres (121,5 pieds) et 56 700 kilogrammes (56,7 tonnes). En revanche, en Alberta, où les routes sont généralement moins abruptes et sinueuses qu'en Colombie-Britannique, le transport de charges plus longues et plus lourdes est autorisé.

Les poutres préfabriquées en béton précontraint qui dépassent les limites de longueur et de poids doivent être soit expédiées par wagon jusqu'à une voie d'évitement, puis placées sur des remorques directrices, soit expédiées en morceaux, puis post-tendues sur place.

L'utilisation de wagons, avec les opérations de jonctionnement et de post-tension qui en découlent, est toujours plus coûteuse qu'une simple poutre précontrainte et nuit à la compétitivité du béton préfabriqué par rapport aux autres systèmes. De plus, compte tenu de la nécessité de préserver les zones riveraines, les portées des ponts doivent être toujours plus longues.

C'était la première fois que Con-Force transportait une charge aussi longue et lourde à l'est de Hope, en Colombie-Britannique. Con-Force a fait l'acquisition de quatre remorques directrices pour transport lourd et notre expert interne en transport lourd, Kieth Freeman, a travaillé pendant 18 mois avec la division des charges exceptionnelles du ministère des Transports et de l'Infrastructure de la Colombie-Britannique pour démontrer que les poutres pouvaient être transportées en toute sécurité.

 Scott L Marshall gère le développement commercial des ponts, des structures marines et industrielles lourdes chez Con-Force Structures Ltd.

 Photos 1 et 5 par Con-Force Structures Ltd.
 Photos 2, 3 et 4 par Kicking Horse Canyon Constructors